JP2009047776A - Alignment layer, alignment film, optical film, polarizing plate and liquid crystal display apparatus - Google Patents

Alignment layer, alignment film, optical film, polarizing plate and liquid crystal display apparatus Download PDF

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JP2009047776A JP2007211748A JP2007211748A JP2009047776A JP 2009047776 A JP2009047776 A JP 2009047776A JP 2007211748 A JP2007211748 A JP 2007211748A JP 2007211748 A JP2007211748 A JP 2007211748A JP 2009047776 A JP2009047776 A JP 2009047776A
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Kenichi Fukuda
謙一 福田
Ayako Muramatsu
彩子 村松
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alignment layer which has high durability and good adhesion to a polymer film and an optical anisotropic layer formed of a liquid crystal composition and to provide an optical film of high durability. <P>SOLUTION: The alignment layer is consisting essentially of polyvinyl alcohol and contains at least one highly saponified polyvinyl alcohol with average saponification degree of ≥95% and at least one modified polyvinyl alcohol having a cross-linkable group in a molecule. Further the optical film has the optical anisotropic layer which is formed of the liquid crystal composition on the alignment layer. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶の配向を制御し得る配向膜及び配向フィルム、並びにそれを用いた光学フィルム、偏光板及び液晶表示装置に関する。   The present invention relates to an alignment film and an alignment film that can control the alignment of liquid crystal, and an optical film, a polarizing plate, and a liquid crystal display device using the alignment film.

液晶表示装置等に用いられる光学補償フィルム等として、液晶組成物の配向を利用して作製された光学フィルムが種々提案されている。この光学フィルムは、例えば、重合性液晶組成物を配向膜表面に塗布し、所望の配向状態とした後、その状態を重合により固定することで作製される。しかし、これらの光学フィルム中には、光学異方性層と配向膜との密着性が不十分で、長時間使用した場合に、剥離が生じるものがあり、耐久性の改善が求められている。   Various optical films produced by utilizing the orientation of a liquid crystal composition have been proposed as optical compensation films used for liquid crystal display devices and the like. This optical film is produced, for example, by applying a polymerizable liquid crystal composition to the alignment film surface to obtain a desired alignment state, and then fixing the state by polymerization. However, some of these optical films have insufficient adhesion between the optically anisotropic layer and the alignment film, and peeling occurs when used for a long time, and improvement in durability is required. .

例えば、特許文献1には、優れた耐久性を有する光学補償シートとして、透明支持体、ポリマーからなる配向膜及び液晶性化合物からなる光学異方性層がこの順で設けられてなる光学補償シートにおいて、配向膜のポリマーと、光学異方性層の液晶化合物とが、これらの層の界面を介して化学的に結合していることを特徴とする光学補償シートが提案されている。
しかし、液晶表示装置に用いられる光学フィルム等に関しては、耐久性のさらなる改善が求められている。
For example, in Patent Document 1, as an optical compensation sheet having excellent durability, an optical compensation sheet comprising a transparent support, an alignment film made of a polymer, and an optical anisotropic layer made of a liquid crystal compound in this order. Has proposed an optical compensation sheet characterized in that the polymer of the alignment film and the liquid crystal compound of the optically anisotropic layer are chemically bonded via the interface of these layers.
However, further improvements in durability are required for optical films and the like used in liquid crystal display devices.

また、特許文献2には、重合度が500以上の無変性のポリビニルアルコールと変性ポリビニルアルコールとから少なくとも成る液晶用配向膜、及びその上に棒状又は円盤状液晶をホメオトロピック配向またはハイブリッド配向せしめて得られる液晶性光学フィルムが開示されている。
特開平9−152509号公報 特開2006−243025号公報
Patent Document 2 discloses a liquid crystal alignment film comprising at least a non-modified polyvinyl alcohol having a polymerization degree of 500 or more and a modified polyvinyl alcohol, and a rod-like or disk-like liquid crystal on the film is homeotropically or hybrid-oriented. The resulting liquid crystalline optical film is disclosed.
JP 9-152509 A JP 2006-243025 A

ところで、光学フィルムの作製に配向膜を利用する場合は、一般的には、配向膜は、ポリマーフィルムの表面に形成され、その上に液晶組成物からなる光学異方性層等が形成される。配向膜自体の耐久性が高いのみならず、その上下にそれぞれ位置するポリマーフィルム及び光学異方性層との密着性の高い配向膜が得られれば、光学フィルムとしての耐久性が改善され、それを保護フィルムとして有する偏光板や、それを組み込んだ液晶表示装置の耐久性向上にも寄与し得る。
従って、本発明は、高耐久性であり、しかもポリマーフィルム及び液晶組成物から形成される光学異方性層に対する密着性が良好な配向膜を提供することを課題とする。
また、本発明は、耐久性に優れた、配向フィルム、光学フィルム及び偏光板、ならびにそれを有する液晶表示装置を提供することを課題とする。
By the way, when an alignment film is used for producing an optical film, generally, the alignment film is formed on the surface of a polymer film, and an optically anisotropic layer made of a liquid crystal composition is formed thereon. . Not only is the alignment film itself highly durable, but if an alignment film with high adhesion to the polymer film and the optically anisotropic layer respectively positioned above and below is obtained, the durability as an optical film is improved. Can contribute to improving the durability of a polarizing plate having a protective film and a liquid crystal display device incorporating the same.
Accordingly, an object of the present invention is to provide an alignment film that is highly durable and has good adhesion to an optically anisotropic layer formed from a polymer film and a liquid crystal composition.
Moreover, this invention makes it a subject to provide the oriented film, the optical film, and polarizing plate excellent in durability, and a liquid crystal display device having the same.

前記課題を解決するための手段は以下の通りである。
[1] ポリビニルアルコールを主成分とする配向膜であって、平均鹸化度が95%以上の高鹸化度ポリビニルアルコールの少なくとも一種、及び分子内に架橋性基を有する変性ポリビニルアルコールの少なくとも一種を含有し、該変性ポリビニルアルコールの含有量が前記高鹸化度ポリビニルアルコールよりも少ないことを特徴とする配向膜。
[2] 前記変性ポリビニルアルコールの平均鹸化度が、95%以下であることを特徴とする[1]又は[2]の配向膜。
[3] 前記変性ポリビニルアルコールの平均鹸化度が、70〜90%であることを特徴とする[1]又は[2]の配向膜。
[4] 前記変性ポリビニルアルコールが有する架橋性基が、不飽和重合性基、エポキシ基及びアジリジニル基のいずれかであることを特徴とする[1]〜[3]のいずれかの配向膜。
[5] 前記変性ポリビニルアルコールが有する架橋性基が、エチレン性不飽和重合性基であることを特徴とする[1]〜[4]のいずれかの配向膜。
[6] 前記高鹸化度ポリビニルアルコールの割合が、含有される全ポリビニルアルコールの総質量に対し85質量%以上であることを特徴とする[1]〜[5]のいずれかの配向膜。
[7] 前記高鹸化度ポリビニルアルコールの割合が、含有される全ポリビニルアルコールの総質量に対し、90質量%以上であることを特徴とする[1]〜[6]のいずれかの配向膜。
[8] 前記高鹸化度ポリビニルアルコールの割合が、含有される全ポリビニルアルコールの総質量に対し、95質量%以上であることを特徴とする[1]〜[7]のいずれかの配向膜。
[9] 前記高鹸化度ポリビニルアルコールの平均重合度が、800以上であることを特徴とする[1]〜[8]のいずれかの配向膜。
[10] 前記変性ポリビニルアルコールの平均重合度が、800以下であることを特徴とする[1]〜[9]のいずれかの配向膜。
Means for solving the above-mentioned problems are as follows.
[1] An alignment film containing polyvinyl alcohol as a main component, which contains at least one kind of high-saponification degree polyvinyl alcohol having an average saponification degree of 95% or more and at least one kind of modified polyvinyl alcohol having a crosslinkable group in the molecule. An alignment film, wherein the content of the modified polyvinyl alcohol is smaller than that of the high saponification degree polyvinyl alcohol.
[2] The alignment film according to [1] or [2], wherein an average saponification degree of the modified polyvinyl alcohol is 95% or less.
[3] The oriented film according to [1] or [2], wherein an average saponification degree of the modified polyvinyl alcohol is 70 to 90%.
[4] The alignment film according to any one of [1] to [3], wherein the crosslinkable group of the modified polyvinyl alcohol is any one of an unsaturated polymerizable group, an epoxy group, and an aziridinyl group.
[5] The alignment film according to any one of [1] to [4], wherein the crosslinkable group of the modified polyvinyl alcohol is an ethylenically unsaturated polymerizable group.
[6] The alignment film according to any one of [1] to [5], wherein the ratio of the high saponification degree polyvinyl alcohol is 85% by mass or more based on the total mass of all the polyvinyl alcohols contained.
[7] The alignment film according to any one of [1] to [6], wherein a ratio of the high saponification degree polyvinyl alcohol is 90% by mass or more based on a total mass of all the polyvinyl alcohols contained.
[8] The alignment film according to any one of [1] to [7], wherein a ratio of the high saponification degree polyvinyl alcohol is 95% by mass or more based on a total mass of all the polyvinyl alcohols contained.
[9] The alignment film according to any one of [1] to [8], wherein the average degree of polymerization of the high saponification degree polyvinyl alcohol is 800 or more.
[10] The alignment film according to any one of [1] to [9], wherein the average degree of polymerization of the modified polyvinyl alcohol is 800 or less.

[11] ポリマーフィルムと、その上に、[1]〜[10]のいずれかの配向膜とを有する配向フィルム。
[12] 前記ポリマーフィルムが、セルロースアシレートを主成分とするポリマーフィルムであることを特徴とする[11]の配向フィルム。
[13] [11]又は[12]の配向フィルムと、その配向膜上に、液晶組成物から形成される光学異方性層を有することを特徴とする光学フィルム。
[14] 前記光学異方性層が、架橋性基を有する液晶性化合物を含有する硬化性液晶組成物を配向状態で硬化させて形成される層であることを特徴とする[13]の光学フィルム。
[15] 前記液晶性化合物が有する架橋性基が、前記配向膜中に含有される変性ポリビニルアルコールが有する架橋性基と同種の架橋性基であることを特徴とする[14]の光学フィルム。
[16] 前記架橋性基が、エチレン性不飽和重合性基であることを特徴とする[15]の光学フィルム。
[17] 偏光膜と、[1]〜[15]のいずれかの光学フィルムとを少なくとも有することを特徴とする偏光板。
[18] 前記光学フィルムが、前記偏光膜の保護フィルムであることを特徴とする[17]の偏光板。
[19] [17]又は[18]の偏光板を有することを特徴とする液晶表示装置。
[11] An alignment film having a polymer film and an alignment film of any one of [1] to [10] on the polymer film.
[12] The oriented film according to [11], wherein the polymer film is a polymer film containing cellulose acylate as a main component.
[13] An optical film comprising the alignment film of [11] or [12] and an optically anisotropic layer formed from a liquid crystal composition on the alignment film.
[14] The optical system according to [13], wherein the optically anisotropic layer is a layer formed by curing a curable liquid crystal composition containing a liquid crystal compound having a crosslinkable group in an aligned state. the film.
[15] The optical film of [14], wherein the crosslinkable group possessed by the liquid crystalline compound is the same kind of crosslinkable group as the crosslinkable group possessed by the modified polyvinyl alcohol contained in the alignment film.
[16] The optical film of [15], wherein the crosslinkable group is an ethylenically unsaturated polymerizable group.
[17] A polarizing plate comprising at least a polarizing film and the optical film of any one of [1] to [15].
[18] The polarizing plate according to [17], wherein the optical film is a protective film for the polarizing film.
[19] A liquid crystal display device comprising the polarizing plate of [17] or [18].

本発明によれば、高耐久性であり、しかもポリマーフィルム及び液晶組成物から形成される光学異方性層に対する密着性が良好な配向膜を提供することができる。
また、本発明によれば、液晶表示装置等の部材として有用な、耐久性に優れた光学フィルム及び偏光板、ならびにそれを有する液晶表示装置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide an alignment film that is highly durable and has good adhesion to an optically anisotropic layer formed from a polymer film and a liquid crystal composition.
In addition, according to the present invention, it is possible to provide an optical film and a polarizing plate that are useful as members of a liquid crystal display device and the like and excellent in durability, and a liquid crystal display device having the same.

発明の実施の形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下、本発明について詳細を説明する。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.

[配向膜]
本発明は、ポリビニルアルコールを主成分とする配向膜であって、平均鹸化度が95%以上の高鹸化度ポリビニルアルコールの少なくとも一種、及び分子内に架橋性基を有する変性ポリビニルアルコールの少なくとも一種を含有することを特徴とする配向膜に関する。
本発明者が鋭意検討した結果、高鹸化度ポリビニルアルコールを含有する配向膜は、それ自体の耐久性、特に耐水性、が高く、さらに、その上に液晶組成物からなる光学異方性層を形成して作製した光学フィルム全体の耐水性も飛躍的に改善できるとの知見を得た。しかし、さらに検討を重ねると、高鹸化度のポリビニルアルコールを含有する配向膜と、液晶組成物からなる光学異方性層との密着性は低いため、光学フィルム全体としての耐久性を改善できないという問題があることがわかった。これは、高鹸化度ポリビニルアルコールは結晶性が高く、ポリビニルアルコール間の凝集力が高いことに起因していると考えられる。
次に、配向膜と液晶組成物からなる光学異方性層との密着性を確保するために、配向膜に架橋性基を有するポリビニルアルコールを配合することを試みたが、密着性は改善するものの、高鹸化度ポリビニルアルコールを用いることで得られた耐水性改善効果が低下してしまうことが分かった。
更に検討を進めたところ、驚くべきことに、高鹸化度ポリビニルアルコールに、分子内に架橋性基を有するポリビニルアルコールを、高鹸化度ポリビニルアルコールよりも少ない割合で添加することにより、高鹸化度ポリビニルアルコールによる耐水性を維持したまま、液晶組成物から形成される光学異方性層との密着性も著しく改善できることを見出し本発明を完成するに至った。
分子内に架橋性基を有する変性ポリビニルアルコールは、高鹸化度ポリビニルアルコールと比較して、分子の表面自由エネルギーが小さいために、配向膜の表面に偏在し、光学異方性層との密着性改善に寄与すると考えられる。例えば、光学異方性層を形成する際に、比較的低温で硬化反応を進行しても、配向膜と光学異方性層との界面に偏在する前記変性ポリビニルアルコールの架橋性基によって、層間の密着性が改善される。従って、光学異方性層を形成する際に、より低い温度で重合することができ、熱運動による配向乱れをより減少させることができ、所望の光学特性の光学異方性層をより薄い膜厚で形成することができ、膜厚ムラ低減等の点でも、本発明の配向膜は有効である。
[Alignment film]
The present invention is an alignment film comprising polyvinyl alcohol as a main component, comprising at least one kind of high-saponification degree polyvinyl alcohol having an average saponification degree of 95% or more and at least one kind of modified polyvinyl alcohol having a crosslinkable group in the molecule. It is related with the orientation film characterized by containing.
As a result of intensive studies by the present inventors, the alignment film containing polyvinyl alcohol having a high saponification degree has high durability, particularly water resistance, and an optically anisotropic layer made of a liquid crystal composition is further formed thereon. The inventors obtained knowledge that the water resistance of the entire optical film formed and formed can be dramatically improved. However, when further examination is made, the durability of the entire optical film cannot be improved because the adhesion between the alignment film containing polyvinyl alcohol having a high saponification degree and the optically anisotropic layer made of the liquid crystal composition is low. I found out there was a problem. This is thought to be due to the high saponification degree polyvinyl alcohol having high crystallinity and high cohesion between the polyvinyl alcohols.
Next, in order to ensure the adhesion between the alignment film and the optically anisotropic layer made of the liquid crystal composition, an attempt was made to add polyvinyl alcohol having a crosslinkable group to the alignment film, but the adhesion was improved. However, it was found that the water resistance improvement effect obtained by using polyvinyl alcohol having a high saponification degree was lowered.
As a result of further investigation, surprisingly, a polyvinyl alcohol having a crosslinkable group in the molecule was added to the polyvinyl alcohol having a high saponification degree in a proportion smaller than that of the polyvinyl alcohol having a high saponification degree. The inventors have found that the adhesion to the optically anisotropic layer formed from the liquid crystal composition can be remarkably improved while maintaining the water resistance by alcohol, and have completed the present invention.
Modified polyvinyl alcohol having a crosslinkable group in the molecule has a small surface free energy of the molecule compared to polyvinyl alcohol having a high degree of saponification, and therefore is unevenly distributed on the surface of the alignment film and adheres to the optically anisotropic layer. It is thought to contribute to improvement. For example, when forming an optically anisotropic layer, even if the curing reaction proceeds at a relatively low temperature, the crosslinkable group of the modified polyvinyl alcohol is unevenly distributed at the interface between the alignment film and the optically anisotropic layer. The adhesion is improved. Therefore, when forming the optically anisotropic layer, the polymerization can be performed at a lower temperature, the alignment disorder due to the thermal motion can be further reduced, and the optically anisotropic layer having desired optical characteristics can be formed into a thinner film. The alignment film of the present invention is effective in terms of reduction in film thickness unevenness and the like.

以下、本発明の配向膜の作製に利用可能な材料、及び作製方法について、詳細に説明する。
本発明の配向膜は、ポリビニルアルコールを主成分とし、平均鹸化度95%以上の高鹸化度ポリビニルアルコールの少なくとも一種と、分子内に架橋性基を有するとともに、前記高鹸化度ポリビニルアルコールより平均鹸化度が低いポリビニルアルコールの少なくとも一種とを含有する。
高鹸化度ポリビニルアルコールを用いることで、その結晶性によって膜内の凝集力を高め、耐水性又は、高湿度下での耐久性を上げることができる。一方、分子内に架橋性基を有するポリビニルアルコールを混合することで、配向膜上に積層される液晶組成物から形成される光学異方性層との密着性を確保することができる。
なお、「ポリビニルアルコールを主成分」とするとは、ポリビニルアルコールを50質量%以上含有することを意味する。
Hereinafter, materials and manufacturing methods that can be used for manufacturing the alignment film of the present invention will be described in detail.
The alignment film of the present invention has polyvinyl alcohol as a main component and has at least one highly saponified polyvinyl alcohol having an average saponification degree of 95% or more, a crosslinkable group in the molecule, and an average saponification from the high saponification degree polyvinyl alcohol. At least one kind of polyvinyl alcohol having a low degree.
By using polyvinyl alcohol having a high saponification degree, the cohesive strength in the film can be increased due to its crystallinity, and water resistance or durability under high humidity can be increased. On the other hand, by mixing polyvinyl alcohol having a crosslinkable group in the molecule, adhesion with an optically anisotropic layer formed from a liquid crystal composition laminated on the alignment film can be ensured.
“Polyvinyl alcohol as a main component” means that 50% by mass or more of polyvinyl alcohol is contained.

本発明の配向膜は、前記高鹸化度ポリビニルアルコールを前記変性ポリビニルアルコールより高い質量割合で含有するのが好ましい。前記高鹸化度ポリビニルアルコールの割合は、含有される全ポリビニルアルコールの総質量に対して85質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることが更に好ましい。高鹸化度ポリビニルアルコールの比率を上げて行くことで配向膜の凝集力を高め、耐水性を向上することができる。一方、前記変性ポリビニルアルコールの含有量は、含有される全ポリビニルアルコールの総質量に対して0.1〜15質量%であることが好ましく、0.5〜10質量%であることがより好ましく、1.0〜8.0質量%であることが更に好ましい。本発明の配向膜は、前記高齢化ポリビニルアルコール及び前記変性ポリビニルアルコールを二種以上含有していてもよい。また、いずれにも属さないポリビニルアルコールを含有していてもよいが、本発明の配向膜に含有される全てのポリビニルアルコールが、前記高鹸化ポリビニルアルコール及び前記未変性ポリビニルアルコールのいずれかに属しているのが好ましい。   The alignment film of the present invention preferably contains the high saponification degree polyvinyl alcohol at a higher mass ratio than the modified polyvinyl alcohol. The proportion of the high saponification degree polyvinyl alcohol is preferably 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and 95% by mass or more with respect to the total mass of the total polyvinyl alcohol contained. Is more preferable. Increasing the proportion of polyvinyl alcohol with a high degree of saponification increases the cohesive force of the alignment film and improves water resistance. On the other hand, the content of the modified polyvinyl alcohol is preferably 0.1 to 15% by mass, more preferably 0.5 to 10% by mass, based on the total mass of all the polyvinyl alcohol contained. More preferably, it is 1.0-8.0 mass%. The alignment film of the present invention may contain two or more of the aging polyvinyl alcohol and the modified polyvinyl alcohol. Further, it may contain polyvinyl alcohol that does not belong to any of the above, but all polyvinyl alcohols contained in the alignment film of the present invention belong to either the highly saponified polyvinyl alcohol or the unmodified polyvinyl alcohol. It is preferable.

(高鹸化度ポリビニルアルコール)
高鹸化度ポリビニルアルコールの平均鹸化度は95%以上であり、97%以上であることが好ましく、98%以上であることがより好ましい。
(Highly saponified polyvinyl alcohol)
High saponification degree The average saponification degree of polyvinyl alcohol is 95% or more, preferably 97% or more, and more preferably 98% or more.

本発明では、高鹸化度ポリビニルアルコールの平均重合度は500〜5000であることが好ましく、600〜3000であることがより好ましく、800〜2000であることが特に好ましい。重合度の高いポリビニルアルコールは水溶性が低く、配向膜の耐水性をより向上させることができるが、一方では水溶性が低下するため、製膜用の水溶液のハンドリング性が低下する。上記範囲とすることで、ハンドリング性と耐水性を両立することができる。   In the present invention, the average degree of polymerization of the highly saponified polyvinyl alcohol is preferably 500 to 5,000, more preferably 600 to 3,000, and particularly preferably 800 to 2,000. Polyvinyl alcohol having a high degree of polymerization has low water solubility and can further improve the water resistance of the alignment film. On the other hand, since the water solubility is lowered, the handling property of the aqueous solution for film formation is lowered. By setting it as the said range, handling property and water resistance can be made compatible.

高鹸化度ポリビニルアルコールとして市販の未変性のポリビニルアルコールを用いてもよい。平均重合度が前記範囲である未変性ポリビニルアルコールとしては、例えば、クラレ社製のPVA110、PVA117、PVA124、PVA135等が挙げられる。   Commercially available unmodified polyvinyl alcohol may be used as the highly saponified polyvinyl alcohol. Examples of the unmodified polyvinyl alcohol having an average polymerization degree within the above range include PVA110, PVA117, PVA124, and PVA135 manufactured by Kuraray Co., Ltd.

(分子内に架橋性基を有する変性ポリビニルアルコール)
本発明の配向膜は、分子内に架橋性基を有する変性ポリビニルアルコールの少なくとも一種を含有する。前記変性ポリビニルアルコールの架橋性基は重合性基であることが好ましい。配向膜の形成に重合性基を有する変性ポリビニルアルコールを利用するとともに、光学異方性層の形成に重合性基を有する液晶性分子を併用すると、光学異方性層と配向膜との界面を化学的に結合させることができる。これにより、配向膜を有する光学フィルムの耐久性を改善することができる。重合性基を有する変性ポリビニルアルコールは、重合性基を有する繰り返し単位をポリビニルアルコールに導入することによって、又は、重合性基を有する化合物をポリビニルアルコール又は変性ポリビニルアルコールと反応させることにより得られる。
(Modified polyvinyl alcohol having a crosslinkable group in the molecule)
The alignment film of the present invention contains at least one modified polyvinyl alcohol having a crosslinkable group in the molecule. The crosslinkable group of the modified polyvinyl alcohol is preferably a polymerizable group. When the modified polyvinyl alcohol having a polymerizable group is used for forming the alignment film and the liquid crystalline molecule having the polymerizable group is used for forming the optically anisotropic layer, the interface between the optically anisotropic layer and the alignment film is reduced. Can be chemically bonded. Thereby, the durability of the optical film having the alignment film can be improved. The modified polyvinyl alcohol having a polymerizable group can be obtained by introducing a repeating unit having a polymerizable group into polyvinyl alcohol or by reacting a compound having a polymerizable group with polyvinyl alcohol or modified polyvinyl alcohol.

前記変性ポリビニルアルコールが、重合性の架橋性基を有していると、後述する液晶性分子の重合性基(Q)と重合反応して、液晶性分子と変性ポリビニルアルコールとの間に化学結合が形成され、その結果、光学異方性層と配向膜との界面に化学結合が形成される。従って、変性ポリビニルアルコールが有する重合性基は、後述する液晶性分子の重合性基(Q)と重合反応可能であるのが好ましく、Qの種類に応じて選択するのが好ましい。液晶性分子の重合性基(Q)は、後述するように、不飽和重合性基(後述する例示のQ1〜Q7)、エポキシ基(Q8)又はアジリジニル基(Q9)であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q1〜Q6)であることが特に好ましい。従って、前記変性ポリビニルアルコールが有する重合性基も同様に、不飽和重合性基、エポキシ基又はアジリジニル基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。   When the modified polyvinyl alcohol has a polymerizable crosslinkable group, it undergoes a polymerization reaction with the polymerizable group (Q) of the liquid crystalline molecule described later, and chemically bonds between the liquid crystalline molecule and the modified polyvinyl alcohol. As a result, a chemical bond is formed at the interface between the optically anisotropic layer and the alignment film. Accordingly, the polymerizable group of the modified polyvinyl alcohol is preferably capable of undergoing a polymerization reaction with the polymerizable group (Q) of the liquid crystal molecule described later, and is preferably selected according to the type of Q. As described later, the polymerizable group (Q) of the liquid crystal molecule is preferably an unsaturated polymerizable group (examples Q1 to Q7 described later), an epoxy group (Q8) or an aziridinyl group (Q9). A saturated polymerizable group is more preferable, and an ethylenically unsaturated polymerizable group (Q1 to Q6) is particularly preferable. Accordingly, the polymerizable group of the modified polyvinyl alcohol is also preferably an unsaturated polymerizable group, an epoxy group or an aziridinyl group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and an ethylenically unsaturated polymerizable group. Particularly preferred is a group.

前記変性ポリビニルアルコール中、主鎖と重合性基は、直結せずに、連結基を介して結合していることが好ましい。連結基の例には、−O−、−O−CO−、−O−CO−NH−、−O−CO−NH−アルキレン基−、−O−CO−NH−アルキレン基−O−、−O−CO−NH−アルキレン基−CO−O−、−O−CO−NH−アルキレン基−O−CO−、−O−CO−NH−アルキレン基−CO−NH−、−O−CO−アルキレン基−O−CO−、−O−CO−アリーレン基−O−アルキレン基−O−CO−、−O−CO−アリーレン基−O−アルキレン基−O−、−O−CO−アリーレン基−O−アルキレン基−及び−O−アルキレン基−O−CO−が含まれる(左側が主鎖に結合し、右側が重合性基に結合する)。上記アルキレン基は、分岐又は環状構造を有していてもよい。アルキレン基の炭素原子数は、1〜30であることが好ましく、1〜20であることがより好ましく、1〜15であることがさらに好ましく、1〜12であることがよりさらに好ましい。上記アリーレン基は、フェニレン又はナフチレンであることが好ましく、フェニレンであることがさらに好ましく、p−フェニレンであることがよりさらに好ましい。アリーレン基は、置換基を有していてもよい。アリーレン基の置換基の例には、ハロゲン原子(F、Cl、Br)、カルボキシル、シアノ、ニトロ、カルバモイル、スルファモイル、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アルキル置換カルバモイル基、アルキル置換スルファモイル基、アミド基、スルホンアミド基及びアルキルスルホニル基が含まれる。   In the modified polyvinyl alcohol, it is preferable that the main chain and the polymerizable group are bonded via a linking group without being directly bonded. Examples of the linking group include -O-, -O-CO-, -O-CO-NH-, -O-CO-NH-alkylene group-, -O-CO-NH-alkylene group -O-,- O-CO-NH-alkylene group -CO-O-, -O-CO-NH-alkylene group -O-CO-, -O-CO-NH-alkylene group -CO-NH-, -O-CO-alkylene -O-CO-, -O-CO-arylene group -O-alkylene group -O-CO-, -O-CO-arylene group -O-alkylene group -O-, -O-CO-arylene group -O -Alkylene group- and -O-alkylene group-O-CO- are included (the left side is bonded to the main chain and the right side is bonded to the polymerizable group). The alkylene group may have a branched or cyclic structure. The number of carbon atoms of the alkylene group is preferably 1-30, more preferably 1-20, still more preferably 1-15, and even more preferably 1-12. The arylene group is preferably phenylene or naphthylene, more preferably phenylene, and still more preferably p-phenylene. The arylene group may have a substituent. Examples of the substituent of the arylene group include a halogen atom (F, Cl, Br), carboxyl, cyano, nitro, carbamoyl, sulfamoyl, alkyl group, cycloalkyl group, alkoxy group, alkylthio group, acyl group, acyloxy group, alkyl Substituted carbamoyl groups, alkyl-substituted sulfamoyl groups, amide groups, sulfonamido groups and alkylsulfonyl groups are included.

上記アルキル基は、分岐を有していてもよい。アルキル基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜10であることがさらに好ましく、1〜6であることがよりさらに好ましい。上記シクロアルキル基は、シクロヘキシルであることが好ましい。上記アルコキシ基は、分岐を有していてもよい。アルコキシ基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜10であることがさらに好ましく、1〜6であることがよりさらに好ましい。上記アルキルチオ基は、分岐を有していてもよい。アルキルチオ基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜10であることがさらに好ましく、1〜6であることがよりさらに好ましい。上記アシル基の炭素原子数は、2〜20であることが好ましく、2〜15であることがより好ましく、2〜10であることがさらに好ましく、2〜6であることがよりさらに好ましい。上記アシルオキシ基の炭素原子数は、2〜20であることが好ましく、2〜15であることがより好ましく、2〜10であることがさらに好ましく、2〜6であることがよりさらに好ましい。   The alkyl group may have a branch. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-20, more preferably 1-15, still more preferably 1-10, and even more preferably 1-6. The cycloalkyl group is preferably cyclohexyl. The alkoxy group may have a branch. The number of carbon atoms in the alkoxy group is preferably 1-20, more preferably 1-15, still more preferably 1-10, and even more preferably 1-6. The alkylthio group may have a branch. The number of carbon atoms in the alkylthio group is preferably 1-20, more preferably 1-15, still more preferably 1-10, and even more preferably 1-6. The acyl group preferably has 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 15, more preferably 2 to 10, and still more preferably 2 to 6. The number of carbon atoms of the acyloxy group is preferably 2-20, more preferably 2-15, still more preferably 2-10, and even more preferably 2-6.

上記アルキル置換カルバモイル基の炭素原子数は、2〜20であることが好ましく、2〜15であることがより好ましく、2〜10であることがさらに好ましく、2〜6であることがよりさらに好ましい。アルキル置換カルバモイル基のアルキル部分は、さらに置換基(例、アルコキシ基)を有していてもよい。上記アルキル置換スルファモイル基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜10であることがさらに好ましく、1〜6であることがよりさらに好ましい。アルキル置換スルファモイル基のアルキル部分は、さらに置換基(例、アルコキシ基)を有していてもよい。上記アミド基の炭素原子数は、2〜20であることが好ましく、2〜15であることがより好ましく、2〜10であることがさらに好ましく、2〜6であることがよりさらに好ましい。上記スルホンアミド基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜10であることがさらに好ましく、1〜6であることがよりさらに好ましい。上記アルキルスルホニル基の炭素原子数は、1〜20であることが好ましく、1〜15であることがより好ましく、1〜10であることがさらに好ましく、1〜6であることがよりさらに好ましい。アルキルスルホニル基のアルキル部分は、さらに置換基(例、アルコキシ基)を有していてもよい。   The number of carbon atoms of the alkyl-substituted carbamoyl group is preferably 2-20, more preferably 2-15, still more preferably 2-10, and even more preferably 2-6. . The alkyl part of the alkyl-substituted carbamoyl group may further have a substituent (eg, alkoxy group). The number of carbon atoms in the alkyl-substituted sulfamoyl group is preferably 1-20, more preferably 1-15, still more preferably 1-10, and even more preferably 1-6. . The alkyl portion of the alkyl-substituted sulfamoyl group may further have a substituent (eg, an alkoxy group). The number of carbon atoms in the amide group is preferably 2-20, more preferably 2-15, still more preferably 2-10, and even more preferably 2-6. The number of carbon atoms in the sulfonamide group is preferably 1-20, more preferably 1-15, still more preferably 1-10, and even more preferably 1-6. The number of carbon atoms in the alkylsulfonyl group is preferably 1-20, more preferably 1-15, still more preferably 1-10, and even more preferably 1-6. The alkyl part of the alkylsulfonyl group may further have a substituent (eg, an alkoxy group).

前記変性ポリビニルアルコールは、二以上の重合性基を有していてもよい。
本発明に使用可能な前記変性ポリビニルアルコールの好ましい例には、下記式(II)で表される重合性基を有する繰り返し単位を有する変性ポリビニルアルコールが含まれる。
The modified polyvinyl alcohol may have two or more polymerizable groups.
Preferable examples of the modified polyvinyl alcohol that can be used in the present invention include modified polyvinyl alcohol having a repeating unit having a polymerizable group represented by the following formula (II).

Figure 2009047776
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式(II)において、L11は、単結合、−CO−、−CO−NH−、−CO−NH−アルキレン基−、−CO−NH−アルキレン基−O−、−CO−NH−アルキレン基−CO−O−、−CO−NH−アルキレン基−O−CO−、−CO−NH−アルキレン基−CO−NH−、−CO−アルキレン基−O−CO−、−CO−アリーレン基−O−アルキレン基−O−CO−、−CO−アリーレン基−O−アルキレン基−O−、−CO−アリーレン基−O−アルキレン基−及び−アルキレン基−O−CO−からなる群より選ばれる連結基である。−CO−NH−アルキレン基−、−CO−NH−アルキレン基−O−、−CO−NH−アルキレン基−O−CO−、−CO−アリーレン基−O−アルキレン基−O−CO−、−CO−アリーレン基−O−アルキレン基−O−、−CO−アリーレン基−O−アルキレン基−及び−アルキレン基−O−CO−が好ましく、−CO−NH−アルキレン基−O−CO−が特に好ましい。上記アルキレン基は、分岐又は環状構造を有していてもよい。アルキレン基の炭素原子数は、1〜30であることが好ましく、1〜20であることがより好ましく、1〜15であることがさらに好ましく、1〜12であることがよりさらに好ましい。上記アリーレン基は、フェニレン又はナフチレンであることが好ましく、フェニレンであることがさらに好ましく、p−フェニレンであることが最も好ましい。アリーレン基は、置換基を有していてもよい。アリーレン基の置換基の例は、前述したアリーレン基の置換基の例と同様である。式(II)において、Qは、重合性基である。重合性基は、前述したように、液晶性分子の重合性基(Q)と同様の基であることが好ましい。以下に、重合性基を有する繰り返し単位の例を示す。 In the formula (II), L 11 represents a single bond, —CO—, —CO—NH—, —CO—NH-alkylene group—, —CO—NH-alkylene group —O—, —CO—NH-alkylene group. -CO-O-, -CO-NH-alkylene group -O-CO-, -CO-NH-alkylene group -CO-NH-, -CO-alkylene group -O-CO-, -CO-arylene group -O -Alkylene group-O-CO-, -CO-arylene group-O-alkylene group-O-, -CO-arylene group-O-alkylene group- and -alkylene group-O-CO- selected from the group consisting of It is a group. -CO-NH-alkylene group-, -CO-NH-alkylene group-O-, -CO-NH-alkylene group-O-CO-, -CO-arylene group-O-alkylene group-O-CO-,- CO-arylene group-O-alkylene group-O-, -CO-arylene group-O-alkylene group- and -alkylene group-O-CO- are preferred, and -CO-NH-alkylene group-O-CO- is particularly preferred. preferable. The alkylene group may have a branched or cyclic structure. The number of carbon atoms of the alkylene group is preferably 1-30, more preferably 1-20, still more preferably 1-15, and even more preferably 1-12. The arylene group is preferably phenylene or naphthylene, more preferably phenylene, and most preferably p-phenylene. The arylene group may have a substituent. Examples of the substituent for the arylene group are the same as the examples of the substituent for the arylene group described above. In the formula (II), Q is a polymerizable group. As described above, the polymerizable group is preferably the same group as the polymerizable group (Q) of the liquid crystal molecule. Examples of repeating units having a polymerizable group are shown below.

Figure 2009047776
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前記変性ポリビニルアルコールは、例えば、市販の未変性ポリにビルアルコールに、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、4−(4−アクリロイルオキシブトキシ)安息香酸等の試薬を、触媒の存在下で反応させることで製造することができる。原料として用いる市販の未変性ポリビニルアルコールとしては、PVA103、PVA203、PVA205(いずれもクラレ製)を用いることができる。この方法については、特開平9−152509等の各公報に詳細に記載されている。   The modified polyvinyl alcohol is produced, for example, by reacting a commercially available unmodified poly with bil alcohol and a reagent such as methacryloyloxyethyl isocyanate or 4- (4-acryloyloxybutoxy) benzoic acid in the presence of a catalyst. be able to. As commercially available unmodified polyvinyl alcohol used as a raw material, PVA103, PVA203, and PVA205 (all manufactured by Kuraray) can be used. This method is described in detail in JP-A-9-152509 and other publications.

本発明に用いる前記変性ポリビニルアルコールは、平均鹸化度が、前記高鹸化度ポリビニルアルコールの平均鹸化度以下であるのが好ましく、即ち、平均鹸化度が95%以下であることが好ましく、90%以下であることがより好ましい。前記変性ポリビニルアルコールの鹸化度を下げることで、配向膜中により多く含有される高鹸化度ポリビニルアルコール分子との表面エネルギーの差が大きくなり、分子内に架橋性基を有する前記ポリビニール分子が表面に偏在し易くなり、好ましい。なお、前記変性ポリビニルアルコールの平均鹸化度の下限値については特に制限はないが、一般的には、95%以上であるのが好ましく、97%以上であるのがより好ましい。   The modified polyvinyl alcohol used in the present invention preferably has an average saponification degree equal to or less than the average saponification degree of the high saponification degree polyvinyl alcohol, that is, the average saponification degree is preferably 95% or less, and 90% or less. It is more preferable that By reducing the saponification degree of the modified polyvinyl alcohol, the difference in surface energy from the highly saponified polyvinyl alcohol molecules contained more in the alignment film increases, and the polyvinyl molecules having a crosslinkable group in the molecule This is preferable because it tends to be unevenly distributed. The lower limit value of the average degree of saponification of the modified polyvinyl alcohol is not particularly limited, but generally it is preferably 95% or more, more preferably 97% or more.

分子内に架橋性基を有する前記変性ポリビニルアルコールの平均重合度は800以下が好ましく、600以下がより好ましく、400以下が特に好ましい。重合度を下げることで、分子が動き易くなり、分子内に架橋性基を有するポリビニルアルコール分子が表面に偏在し易くなり、好ましい。前記変性ポリビニルアルコールの平均重合度の下限値については特に制限はないが、一般的には、50以上であるのが好ましく、100以上であるのがより好ましい。   The average degree of polymerization of the modified polyvinyl alcohol having a crosslinkable group in the molecule is preferably 800 or less, more preferably 600 or less, and particularly preferably 400 or less. Decreasing the degree of polymerization facilitates movement of the molecule, and polyvinyl alcohol molecules having a crosslinkable group in the molecule tend to be unevenly distributed on the surface, which is preferable. Although there is no restriction | limiting in particular about the lower limit of the average degree of polymerization of the said modified polyvinyl alcohol, Generally, it is preferable that it is 50 or more, and it is more preferable that it is 100 or more.

本発明では、前記変性ポリビニルアルコールの、配向膜中の全ポリビニルアルコールの総質量に占める割合は、0.1〜15質量%であることが好ましく、0.3〜10質量であることがより好ましく、0.5〜5質量%であることが更に好ましい。
配合量を上記範囲とすることで、界面密着性を確保しつつ、配向膜の凝集力を上げ、耐水性も確保することができる。
In the present invention, the ratio of the modified polyvinyl alcohol to the total mass of all the polyvinyl alcohols in the alignment film is preferably 0.1 to 15% by mass, and more preferably 0.3 to 10% by mass. More preferably, it is 0.5-5 mass%.
By setting the blending amount in the above range, it is possible to increase the cohesive force of the alignment film and ensure water resistance while ensuring interface adhesion.

本発明の配向膜は、本発明の効果を損なわない範囲で、他のポリビニルアルコール、又は添加剤を含有していてもよい。例えば、配向膜を硬化させるために架橋剤を用いることもできる。架橋剤としては、アルデヒド、N−メチロール化合物、ジオキサン誘導体、カルボキシル基を活性化することにより作用する化合物、活性ビニル化合物、活性ハロゲン化合物、イソオキサゾール及びジアルデヒド澱粉等が挙げられる。より具体的には、特開2002−62426号公報中の段落番号[0023]〜[0024]記載の化合物が挙げられる。反応活性の高いアルデヒド、特にグルタルアルデヒドが好ましい。
但し、架橋剤を添加し過ぎると、耐水性が低下の傾向があるので、架橋剤を使用する場合もその添加量は少ないほうが好ましく、全ポリビニルアルコールに対して、0〜10質量%であるのが好ましく、0〜5質量%であるのがより好ましい。
The alignment film of the present invention may contain other polyvinyl alcohol or additives as long as the effects of the present invention are not impaired. For example, a crosslinking agent can be used to cure the alignment film. Examples of the crosslinking agent include aldehydes, N-methylol compounds, dioxane derivatives, compounds that act by activating carboxyl groups, active vinyl compounds, active halogen compounds, isoxazole, and dialdehyde starch. More specifically, compounds described in paragraph numbers [0023] to [0024] in JP-A No. 2002-62426 may be mentioned. Aldehydes having high reaction activity, particularly glutaraldehyde are preferred.
However, if the crosslinking agent is added too much, the water resistance tends to decrease. Therefore, when the crosslinking agent is used, the addition amount is preferably small, and is 0 to 10% by mass relative to the total polyvinyl alcohol. Is preferable, and it is more preferable that it is 0-5 mass%.

・配向膜の形成方法
前記配向膜は、基本的に、配向膜形成材料である上記高鹸化度ポリビニルアルコールの少なくとも一種と、上記変性ポリビニルアルコールの少なくとも一種と、所望により添加される架橋剤等を含む組成物から形成することができる。該組成物は、塗布液として調製するのが好ましい。塗布液として調製された前記組成物を、ポリマーフィルム等の支持体の表面に塗布した後、加熱乾燥(架橋させ)して形成することができる。架橋反応は、上述のように、透明支持体上に塗布した後、任意の時期に行なうことができる。塗布液の調製には、消泡作用のある有機溶媒(例、メタノール)と水の混合溶媒を用いることが好ましい。その比率は質量比で、水:メタノールが0より大きく99以下:100未満1以上が好ましく、0より大きく91以下:100未満9以上であることがさらに好ましい。これにより、泡の発生が抑えられ、配向膜、更には光学異方層の層表面の欠陥が減少する。
-Alignment film forming method The alignment film basically comprises at least one of the high saponification degree polyvinyl alcohol, which is an alignment film forming material, at least one of the modified polyvinyl alcohol, and a cross-linking agent added as required. It can be formed from the containing composition. The composition is preferably prepared as a coating solution. The composition prepared as a coating solution can be formed by coating the surface of a support such as a polymer film, followed by drying by heating (crosslinking). As described above, the crosslinking reaction can be carried out at any time after coating on the transparent support. For the preparation of the coating solution, it is preferable to use a mixed solvent of an organic solvent (eg, methanol) and water having an antifoaming action. The ratio by mass is water: methanol greater than 0 and 99 or less: less than 100, preferably 1 or more, and more preferably greater than 0 and 91 or less: less than 100, 9 or more. Thereby, generation | occurrence | production of a bubble is suppressed and the defect of the layer surface of an alignment film and also an optically anisotropic layer reduces.

前記配向膜形成用組成物の塗布は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、カーテンコーティング法、エクストルージョンコーティング法、ロッドコーティング法又はロールコーティング法等により行なうのが好ましい。特にロッドコーティング法、又はエクストルージョンコーティング法が好ましい。塗布量については特に制限はないが、配向膜の乾燥後の膜厚が0.1〜10μm程度になる塗布量とするのが好ましい。   The alignment film forming composition is preferably applied by spin coating, dip coating, curtain coating, extrusion coating, rod coating, roll coating, or the like. In particular, the rod coating method or the extrusion coating method is preferable. Although there is no restriction | limiting in particular about an application quantity, It is preferable to set it as the application quantity from which the film thickness after drying of alignment film becomes about 0.1-10 micrometers.

塗布後、乾燥して塗布液中の溶媒を除去し、膜とする。乾燥時には所望により加熱してもよい。乾燥は、20℃〜110℃で行なうのが好ましい。充分な架橋を形成するためには60℃〜100℃が好ましく、特に80℃〜100℃が好ましい。乾燥時間は1分〜36時間が好ましく、より好ましくは1分〜30分である。pHも、使用する架橋剤に最適な値に設定することが好ましく、グルタルアルデヒドを使用した場合は、pH2.5〜5.5であるのが好ましい。   After coating, the coating is dried to remove the solvent in the coating solution to form a film. You may heat as needed at the time of drying. Drying is preferably performed at 20 ° C to 110 ° C. In order to form a sufficient crosslink, 60 ° C to 100 ° C is preferable, and 80 ° C to 100 ° C is particularly preferable. The drying time is preferably 1 minute to 36 hours, more preferably 1 minute to 30 minutes. The pH is also preferably set to an optimum value for the cross-linking agent to be used, and when glutaraldehyde is used, the pH is preferably 2.5 to 5.5.

形成した膜の表面を、所望によりラビング処理してもよい。前記ラビング処理は、LCDの液晶配向処理工程として広く採用されている処理方法を適用することができる。即ち、配向膜の表面を、紙やガーゼ、フェルト、ゴムあるいはナイロン、ポリエステル繊維などを用いて一定方向に擦ることにより、配向を得る方法を用いることができる。一般的には、長さ及び太さが均一な繊維を平均的に植毛した布などを用いてラビングを行うことにより実施される。   The surface of the formed film may be rubbed if desired. For the rubbing treatment, a treatment method widely adopted as a liquid crystal alignment treatment process of LCD can be applied. That is, a method of obtaining the orientation by rubbing the surface of the orientation film in a certain direction using paper, gauze, felt, rubber, nylon, polyester fiber or the like can be used. Generally, it is carried out by rubbing using a cloth in which fibers having uniform length and thickness are flocked on average.

[配向フィルム]
本発明は、ポリマーフィルムと、その上に、本発明の配向膜を有する配向フィルムにも関する。本発明の配向フィルムは、耐水性に優れ、且つポリマーフィルムと配向膜との密着性も良好であり、配向フィルム全体としての耐久性に優れる。本発明の配向フィルムは、液晶組成物を配向制御するのに利用され、液晶表示装置の光学補償フィルムとして利用される光学フィルムの作製に有用である。
[Oriented film]
The present invention also relates to a polymer film and an alignment film having the alignment film of the present invention thereon. The oriented film of the present invention is excellent in water resistance, has good adhesion between the polymer film and the oriented film, and is excellent in durability as the entire oriented film. The alignment film of the present invention is used for controlling the alignment of a liquid crystal composition, and is useful for producing an optical film used as an optical compensation film for a liquid crystal display device.

前記ポリマーフィルムは、液晶表示装置等にそのまま用いることができる等の観点から、透明であるのが好ましく、具体的には、光透過率が80%以上の透明支持体であることが好ましい。使用可能なポリマーフィルムの例には、セルロースエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート及びポリメタクリレートのフィルムが含まれる。これらの中でも、本発明の配向膜との密着性がより高いことから、セルロースエステルを主成分として含むセルロースエステルフィルムが好ましく、セルロースアシレートを主成分として含むセルロースアシレートフィルムがより好ましく、アセチルセルロースを主成分として含むセルロースアセテートフィルムがさらに好ましく、トリアセチルセルロースを主成分として含むトリアセチルセルロースフィルムがよりさらに好ましい。なお、ポリマーフィルムについて「主成分」として含むとは、その原料を50質量%以上含有すること意味するものとする。上記ポリマーフィルムは、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。   The polymer film is preferably transparent from the viewpoint that it can be used as it is in a liquid crystal display device or the like. Specifically, the polymer film is preferably a transparent support having a light transmittance of 80% or more. Examples of polymer films that can be used include cellulose ester, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate and polymethacrylate films. Among these, since the adhesion to the alignment film of the present invention is higher, a cellulose ester film containing a cellulose ester as a main component is preferable, a cellulose acylate film containing a cellulose acylate as a main component is more preferable, and acetyl cellulose Is more preferable, and a triacetyl cellulose film containing triacetyl cellulose as a main component is even more preferable. Including the polymer film as a “main component” means containing 50% by mass or more of the raw material. The polymer film is preferably formed by a solvent cast method.

前記ポリマーフィルムの厚さは、一般的に20〜500μmであることが好ましく、40〜200μmであることがさらに好ましい。
前記ポリマーフィルムとその上に設けられる本発明の配向膜との接着をより改善するため、ポリマーフィルムに表面処理(例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線(UV)処理、火炎処理)を実施してもよい。更に、ポリマーフィルムと配向膜との間に、接着層(下塗り層)を設けてもよい。また、搬送工程でのすべり性を付与したり、巻き取った後の裏面と表面との貼り付きを防止するために、平均粒径が10〜100nm程度の無機粒子を固形分質量比で5%〜40%混合したポリマー層をポリマーフィルムの裏面(配向膜、光学異方性層を形成する面と反対側の面)に形成してもよい。該ポリマー層は、塗布法や共流延法によって形成することができる。
In general, the thickness of the polymer film is preferably 20 to 500 μm, and more preferably 40 to 200 μm.
In order to further improve the adhesion between the polymer film and the alignment film of the present invention provided thereon, surface treatment (eg, glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet (UV) treatment, flame treatment) is performed on the polymer film. May be. Furthermore, an adhesive layer (undercoat layer) may be provided between the polymer film and the alignment film. Moreover, in order to give the slip property in a conveyance process or to prevent sticking with the back surface and the surface after winding up, the inorganic particle whose average particle diameter is about 10-100 nm is 5% by solid content mass ratio. You may form the polymer layer which mixed -40% on the back surface (surface on the opposite side to the surface which forms an alignment film and an optical anisotropic layer) of a polymer film. The polymer layer can be formed by a coating method or a co-casting method.

前記ポリマーフィルムの前記配向膜と接する側の表面は、親水化されているのが、耐久性の点で好ましい。上記例示した表面処理によっても親水化できるが、中でも、有機溶媒、水酸化金属塩、水、相溶化剤、及び界面活性剤を少なくとも含む液を前記表面に塗布することにより親水化するのが好ましい。この親水化方法は、特に、セルロースアシレート等のセルロース系高分子を含むポリマーフィルムに有効である。前記親水化に用いる液はアルカリ性の液であるのが好ましい。アルカリ性の液を用いて、セルロースアシレート等のセルロース系高分子を含むポリマーフィルムの表面を処理すると、鹸化が進行し、それによって親水化される。
前記有機溶媒は、水酸化金属塩を溶解し、セルロースアシレートフィルムを溶解しないものが好ましく、その具体例にはメタノール、エタノール、イソプロパノール、イソブタノール等が含まれる。
また、前記水酸化金属塩の具体例には、アルカリ金属水酸化物が好ましく、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が含まれる。
また、前記相溶化剤は、水、有機溶媒、水酸化金属塩を混合する場合に、該剤を添加することで均一な溶液となる化合物であるのが好ましく、その具体例には、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、多価アルコール等が含まれる。
また、前記界面活性剤は、ノニオン系界面活性剤であるのが好ましく、その具体例には、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンベヘニルエーテル、等が含まれる。
From the viewpoint of durability, the surface of the polymer film on the side in contact with the alignment film is preferably made hydrophilic. Hydrophilization can also be achieved by the above-exemplified surface treatment, but among these, it is preferable to make hydrophilic by applying a liquid containing at least an organic solvent, a metal hydroxide salt, water, a compatibilizing agent, and a surfactant to the surface. . This hydrophilization method is particularly effective for a polymer film containing a cellulose-based polymer such as cellulose acylate. The liquid used for the hydrophilization is preferably an alkaline liquid. When the surface of a polymer film containing a cellulosic polymer such as cellulose acylate is treated with an alkaline solution, saponification proceeds, thereby making it hydrophilic.
The organic solvent preferably dissolves the metal hydroxide salt and does not dissolve the cellulose acylate film, and specific examples thereof include methanol, ethanol, isopropanol, isobutanol and the like.
Specific examples of the metal hydroxide salt are preferably alkali metal hydroxides, and include sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like.
The compatibilizing agent is preferably a compound that forms a uniform solution by adding the agent when water, an organic solvent, and a metal hydroxide salt are mixed. Specific examples thereof include diethylene glycol, Propylene glycol, polyhydric alcohol and the like are included.
The surfactant is preferably a nonionic surfactant, and specific examples thereof include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene nonyl ether, polyoxyethylene cetyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene stearyl ether, Oxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene behenyl ether, and the like.

前記親水化処理は、前記液をポリマーフィルムの表面に、塗布し、10〜120秒間、所望により加熱下で放置し、その後、水洗等することで実施できる。親水化処理の前に、所望によりフィルムを30〜80℃程度に加熱してもよい。また、塗布した後、フィルムの放置時にも、所望により30〜80℃程度に加熱してもよい。水洗は複数回行なってもよく、エアナイフ等を用いて水切りをすると、水洗回数を軽減できるので好ましい。取り扱い性等の観点から、前記液の表面張力は、15〜65mN/mであるのが好ましく、粘度は0.6〜20mPa・sであるのが好ましい。   The hydrophilization treatment can be carried out by applying the liquid onto the surface of the polymer film, leaving it under heating as desired for 10 to 120 seconds, and then washing with water. Before the hydrophilization treatment, the film may be heated to about 30 to 80 ° C. if desired. Further, after coating, the film may be heated to about 30 to 80 ° C. as desired when the film is allowed to stand. Washing with water may be performed a plurality of times, and draining with an air knife or the like is preferable because the number of times of washing with water can be reduced. From the viewpoint of handleability and the like, the surface tension of the liquid is preferably 15 to 65 mN / m, and the viscosity is preferably 0.6 to 20 mPa · s.

また、後述する本発明の光学フィルムを液晶表示装置の光学補償フィルム等として用いる場合は、光学異方性層の光学補償能を損なわないように、支持体であるポリマーフィルムは、光学異方性が小さいものが好ましく、さらに、そのレターデーションの波長分散性も小さいのが好ましい。具体的には、支持体の面内レターデーションは10nm以下であることが好ましく、5nm以下であることがよりさらに好ましい。また、波長分散性は、具体的には、波長400nmにおける面内レターデーションRe(400)と、波長700nmにおける面内レターデーションRe(700)との比Re(400)/Re(700)が、1.2未満であることが好ましい。
但し、ポリマーフィルムの光学特性を積極的に利用して、光学補償能に必要な光学特性を得る態様では、この限りではない。
In addition, when the optical film of the present invention described later is used as an optical compensation film for a liquid crystal display device, the polymer film as a support has an optical anisotropy so as not to impair the optical compensation ability of the optical anisotropic layer. Is preferably small, and it is also preferable that the wavelength dispersion of the retardation is small. Specifically, the in-plane retardation of the support is preferably 10 nm or less, and more preferably 5 nm or less. Further, the wavelength dispersibility is specifically the ratio Re (400) / Re (700) between the in-plane retardation Re (400) at a wavelength of 400 nm and the in-plane retardation Re (700) at a wavelength of 700 nm. It is preferable that it is less than 1.2.
However, this is not the case in an aspect in which the optical characteristics necessary for the optical compensation capability are obtained by actively utilizing the optical characteristics of the polymer film.

[光学フィルム]
本発明は、ポリマーフィルムと、その上に、本発明の配向膜と、さらにその上に、液晶組成物から形成される光学異方性層を有する光学フィルムにも関する。本発明の光学フィルムは、耐久性、特に耐水性、に優れるとともに、各層の密着性にも優れ、剥離等の欠陥が生じ難く、光学フィルム全体としての耐久性に優れる。その結果、本発明の光学フィルムを保護フィルムとして有する偏光板や、本発明の光学フィルムを有する液晶表示装置の耐久性の改善にも寄与し得る。
[Optical film]
The present invention also relates to an optical film having a polymer film, an alignment film of the present invention thereon, and an optically anisotropic layer formed thereon from a liquid crystal composition. The optical film of the present invention is excellent in durability, particularly water resistance, is excellent in adhesion of each layer, hardly causes defects such as peeling, and is excellent in durability as an entire optical film. As a result, it can contribute to the improvement of the durability of the polarizing plate having the optical film of the present invention as a protective film and the liquid crystal display device having the optical film of the present invention.

(光学異方性層)
前記光学異方性層は、液晶組成物から形成される。中でも、架橋性基を有する液晶性化合物を含有する硬化性液晶組成物を配向状態で硬化させて形成される層であることが好ましい。
・液晶化合物
前記光学異方性層の形成に用いられる液晶組成物は、液晶化合物の少なくとも一種を含有する。該液晶化合物は、重合性基を有する重合性液晶化合物であるのが好ましい。液晶化合物は、一般的に、その分子の形状から、棒状液晶化合物と円盤状液晶化合物とに分類される。本発明ではいずれの液晶化合物を用いてもよい。
・棒状液晶化合物
棒状液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。以上のような低分子液晶だけではなく、高分子液晶も用いることができる。棒状液晶化合物には活性光線や電子線、熱などによって重合や架橋反応を起こしうる部分構造を有するものが好適に用いられる。上記部分構造の個数は1〜6個、好ましくは1〜3個である。上述の通り、本発明に用いることができる棒状液晶性分子は、その配向状態を固定するために、重合性基を有することが好ましい。上記重合性基は、ラジカル重合性不飽和基が好ましく、具体的には、特表1000−514202号公報、又は特開2002−62427号公報記載の重合性基、重合性液晶化合物が挙げられる。前記光学異方性層における棒状液晶性分子の配向形態については特に制限はない。層面に対して、垂直、水平、ハイブリッドいずれの配向形態であってもよい。
(Optically anisotropic layer)
The optically anisotropic layer is formed from a liquid crystal composition. Among these, a layer formed by curing a curable liquid crystal composition containing a liquid crystal compound having a crosslinkable group in an aligned state is preferable.
-Liquid crystal compound The liquid crystal composition used for forming the optically anisotropic layer contains at least one liquid crystal compound. The liquid crystal compound is preferably a polymerizable liquid crystal compound having a polymerizable group. Liquid crystal compounds are generally classified into rod-like liquid crystal compounds and discotic liquid crystal compounds based on their molecular shapes. In the present invention, any liquid crystal compound may be used.
-Rod-like liquid crystal compounds As rod-like liquid crystal compounds, azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted compounds Phenylpyrimidines, phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used. In addition to the low-molecular liquid crystals as described above, polymer liquid crystals can also be used. As the rod-like liquid crystal compound, those having a partial structure capable of causing polymerization or crosslinking reaction by actinic rays, electron beams, heat, or the like are suitably used. The number of the partial structures is 1 to 6, preferably 1 to 3. As described above, the rod-like liquid crystalline molecules that can be used in the present invention preferably have a polymerizable group in order to fix the alignment state. The polymerizable group is preferably a radically polymerizable unsaturated group, and specific examples thereof include a polymerizable group and a polymerizable liquid crystal compound described in JP-T-1000-514202 or JP-A-2002-62427. There is no restriction | limiting in particular about the orientation form of the rod-shaped liquid crystalline molecule in the said optically anisotropic layer. The orientation may be any of vertical, horizontal, and hybrid with respect to the layer surface.

上記の通り、棒状液晶性分子を重合によって配向を固定することがより好ましく、重合性棒状液晶性分子としては、Makromol.Chem.,190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許4683327号、同5622648号、同5770107号、WO95/22586号、同95/24455号、同97/00600号、同98/23580号、同98/52905号、特開平1−272551号、同6−16616号、同7−110469号、同11−80081号、及び特願2001−64627号などに記載の化合物を用いることができる。より好ましくは、下記一般式(II)にて表される化合物である。   As described above, it is more preferable to fix the alignment of the rod-like liquid crystalline molecules by polymerization. Chem. 190, 2255 (1989), Advanced Materials 5, 107 (1993), US Pat. Nos. 4,683,327, 5,622,648 and 5,770,107, WO 95/22586, 95/24455, 97/97. No. 0600, No. 98/23580, No. 98/52905, JP-A-1-272551, No. 6-16616, No. 7-110469, No. 11-80081, and Japanese Patent Application No. 2001-64627 These compounds can be used. More preferably, it is a compound represented by the following general formula (II).

(IV) Q1−L1−Cy1−L2−(Cy2−L3n−Cy3−L4−Q2
式中、Q1及びQ2はそれぞれ独立に重合性基であり、L1及びL4はそれぞれ独立に二価の連結基であり、L2及びL3はそれぞれ独立に単結合又は二価の連結基であり、Cy1、Cy2及びCy3は二価の環状基であり、nは0、1又は2である。
(IV) Q 1 -L 1 -Cy 1 -L 2 - (Cy 2 -L 3) n -Cy 3 -L 4 -Q 2
In the formula, Q 1 and Q 2 are each independently a polymerizable group, L 1 and L 4 are each independently a divalent linking group, and L 2 and L 3 are each independently a single bond or a divalent group. It is a linking group, Cy 1 , Cy 2 and Cy 3 are divalent cyclic groups, and n is 0, 1 or 2.

以下にさらに重合性棒状液晶化合物について説明する。
(IV) Q1−L1−Cy1−L2−(Cy2−L3n−Cy3−L4−Q2
式中、Q1及びQ2はそれぞれ独立に重合性基である。重合性基の重合反応は、付加重合(開環重合を含む)又は縮合重合であることが好ましい。言い換えると、重合性基は、付加重合反応又は縮合重合反応が可能な官能基であることが好ましい。以下に重合性基の例を示す。
The polymerizable rod-like liquid crystal compound will be further described below.
(IV) Q 1 -L 1 -Cy 1 -L 2 - (Cy 2 -L 3) n -Cy 3 -L 4 -Q 2
In the formula, Q 1 and Q 2 are each independently a polymerizable group. The polymerization reaction of the polymerizable group is preferably addition polymerization (including ring-opening polymerization) or condensation polymerization. In other words, the polymerizable group is preferably a functional group capable of addition polymerization reaction or condensation polymerization reaction. Examples of polymerizable groups are shown below.

Figure 2009047776
Figure 2009047776

式中、Qは重合性基であり、前記の分子内に架橋性基を有するポリビニルアルコールにおける重合性基(Q)、後述の重合性基を有するディスコティック液晶化合物における重合性基(Q)と同義であり、前述のように不飽和重合性基(前述の例示Q1〜Q7)、エポキシ基(Q8)又はアジリジニル基(Q9)であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q1〜Q6)であることが最も好ましい。   In the formula, Q is a polymerizable group, the polymerizable group (Q) in the polyvinyl alcohol having a crosslinkable group in the molecule, the polymerizable group (Q) in a discotic liquid crystal compound having a polymerizable group described later, and As described above, it is preferably an unsaturated polymerizable group (the above-mentioned examples Q1 to Q7), an epoxy group (Q8) or an aziridinyl group (Q9), and more preferably an unsaturated polymerizable group. And most preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group (Q1 to Q6).

1及びL4はそれぞれ独立に二価の連結基である。L1及びL4はそれぞれ独立に、−O−、−S−、−CO−、−NR2−、二価の鎖状基、二価の環状基及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基であることが好ましい。上記R2は炭素原子数が1〜7のアルキル基又は水素原子である。R2は、炭素原子数1から4のアルキル基又は水素原子であることが好ましく、メチル基、エチル基又は水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。組み合わせからなる二価の連結基の例を以下に示す。ここで、左側がQ(Q1又はQ2)に、右側がCy(Cy1又はCy3)に結合する。 L 1 and L 4 are each independently a divalent linking group. L 1 and L 4 are each independently two selected from the group consisting of —O—, —S—, —CO—, —NR 2 —, a divalent chain group, a divalent cyclic group, and combinations thereof. A valent linking group is preferred. R 2 is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a hydrogen atom. R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom, more preferably a methyl group, an ethyl group or a hydrogen atom, and most preferably a hydrogen atom. The example of the bivalent coupling group which consists of a combination is shown below. Here, the left side is coupled to Q (Q 1 or Q 2 ), and the right side is coupled to Cy (Cy 1 or Cy 3 ).

L−1:−CO−O−二価の鎖状基−O−
L−2:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−
L−3:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−O−
L−4:−CO−O−二価の鎖状基−O−二価の環状基−
L−5:−CO−O−二価の鎖状基−O−二価の環状基−CO−O−
L−6:−CO−O−二価の鎖状基−O−二価の環状基−O−CO−
L−7:−CO−O−二価の鎖状基−O−二価の環状基−二価の鎖状基−
L−8:−CO−O−二価の鎖状基−O−二価の環状基−二価の鎖状基−CO−O−
L−9:−CO−O−二価の鎖状基−O−二価の環状基−二価の鎖状基−O−CO−
L−10:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−
L−11:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−CO−O−
L−12:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−O−CO−
L−13:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−二価の鎖状基−
L−14:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−二価の鎖状基−CO−O−
L−15:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−二価の環状基−二価の鎖状基−O−CO−
L−16:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−
L−17:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−CO−O−
L−18:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−O−CO−
L−19:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基−
L−20:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基−CO−O−
L−21:−CO−O−二価の鎖状基−O−CO−O−二価の環状基−二価の鎖状基−O−CO−
L-1: —CO—O—divalent chain group —O—
L-2: -CO-O-divalent chain group -O-CO-
L-3: —CO—O—divalent chain group —O—CO—O—
L-4: -CO-O-divalent chain group -O-divalent cyclic group-
L-5: -CO-O-divalent chain group -O-divalent cyclic group -CO-O-
L-6: -CO-O-divalent chain group -O-divalent cyclic group -O-CO-
L-7: -CO-O-divalent chain group-O-divalent cyclic group-divalent chain group-
L-8: -CO-O-divalent chain group -O-divalent cyclic group -divalent chain group -CO-O-
L-9: -CO-O-divalent chain group -O-divalent cyclic group -divalent chain group -O-CO-
L-10: —CO—O—divalent chain group—O—CO—divalent cyclic group—
L-11: -CO-O-divalent chain group -O-CO-divalent cyclic group -CO-O-
L-12: -CO-O-divalent chain group -O-CO-divalent cyclic group -O-CO-
L-13: —CO—O—Divalent chain group—O—CO—Divalent cyclic group—Divalent chain group—
L-14: -CO-O-divalent chain group -O-CO-divalent cyclic group -divalent chain group -CO-O-
L-15: -CO-O-divalent chain group-O-CO-divalent cyclic group-divalent chain group-O-CO-
L-16: —CO—O—divalent chain group—O—CO—O—divalent cyclic group—
L-17: -CO-O-divalent chain group -O-CO-O-divalent cyclic group -CO-O-
L-18: -CO-O-divalent chain group -O-CO-O-divalent cyclic group -O-CO-
L-19: —CO—O—Divalent chain group—O—CO—O—Divalent cyclic group—Divalent chain group—
L-20: -CO-O-divalent chain group -O-CO-O-divalent cyclic group -divalent chain group -CO-O-
L-21: -CO-O-divalent chain group -O-CO-O-divalent cyclic group -divalent chain group -O-CO-

二価の鎖状基は、アルキレン基、置換アルキレン基、アルケニレン基、置換アルケニレン基、アルキニレン基,置換アルキニレン基を意味する。アルキレン基,置換アルキレン基,アルケニレン基,置換アルケニレン基が好ましく、アルキレン基及びアルケニレン基がさらに好ましい。アルキレン基は、分岐を有していてもよい。アルキレン基の炭素数は1〜12であることが好ましく、2〜10であることがさらに好ましく、2〜8であることがよりさらに好ましい。置換アルキレン基のアルキレン部分は、上記アルキレン基と同様である。置換基の例としてはハロゲン原子が含まれる。アルケニレン基は、分岐を有していてもよい。アルケニレン基の炭素数は2〜12であることが好ましく、2〜10であることがさらに好ましく、2〜8であることがよりさらに好ましい。置換アルケニレン基のアルケニレン部分は、上記アルケニレン基と同様である。置換基の例としてはハロゲン原子が含まれる。アルキニレン基は、分岐を有していてもよい。アルキニレン基の炭素数は2〜12であることが好ましく、2〜10であることがさらに好ましく、2〜8であることがよりさらに好ましい。置換アルキニレン基のアルキニレン部分は、上記アルキニレン基と同様である。置換基の例としてはハロゲン原子が含まれる。   The divalent chain group means an alkylene group, a substituted alkylene group, an alkenylene group, a substituted alkenylene group, an alkynylene group, or a substituted alkynylene group. An alkylene group, a substituted alkylene group, an alkenylene group and a substituted alkenylene group are preferred, and an alkylene group and an alkenylene group are more preferred. The alkylene group may have a branch. The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, and still more preferably 2 to 8 carbon atoms. The alkylene part of the substituted alkylene group is the same as the above alkylene group. Examples of the substituent include a halogen atom. The alkenylene group may have a branch. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, and still more preferably 2 to 8 carbon atoms. The alkenylene part of the substituted alkenylene group is the same as the alkenylene group. Examples of the substituent include a halogen atom. The alkynylene group may have a branch. The alkynylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, and still more preferably 2 to 8 carbon atoms. The alkynylene part of the substituted alkynylene group is the same as the above alkynylene group. Examples of the substituent include a halogen atom.

二価の鎖状基の具体例としては、エチレン、プロピレン、テトラメチレン、2−メチル−1,4−ブチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、オクタメチレン、2−ブテニレン、2−ブチニレンなどが上げられる。   Specific examples of the divalent chain group include ethylene, propylene, tetramethylene, 2-methyl-1,4-butylene, pentamethylene, hexamethylene, octamethylene, 2-butenylene, 2-butynylene and the like.

二価の環状基の定義及び例は、後述するCy1、Cy2及びCy3の定義及び例と同様である。 The definition and examples of the divalent cyclic group are the same as those of Cy 1 , Cy 2 and Cy 3 described later.

2又はL3はそれぞれ独立に単結合又は二価の連結基である。L2及びL3はそれぞれ独立に、−O−、−S−、−CO−、−NR2−、二価の鎖状基、二価の環状基及びそれらの組み合わせからなる群より選ばれる二価の連結基又は単結合であることが好ましい。上記R2は、炭素原子数が1〜7のアルキル基又は水素原子であり、炭素原子数1〜4のアルキル基又は水素原子であることが好ましく、メチル基、エチル基又は水素原子であることがさらに好ましく、水素原子であることが最も好ましい。二価の鎖状基、及び二価の環状基についてはL1及びL4の定義と同義である。 L 2 and L 3 are each independently a single bond or a divalent linking group. L 2 and L 3 are each independently two selected from the group consisting of —O—, —S—, —CO—, —NR 2 —, a divalent chain group, a divalent cyclic group, and combinations thereof. A valent linking group or a single bond is preferred. R 2 is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a hydrogen atom, preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a hydrogen atom, and is a methyl group, an ethyl group or a hydrogen atom. Is more preferable, and a hydrogen atom is most preferable. The divalent chain group and the divalent cyclic group have the same definitions as L 1 and L 4 .

式(IV)において、nは0、1又は2である。nが2の場合、二つのL3は同じであっても異なっていてもよく、二つのCy2も同じであっても異なっていてもよい。nは1又は2であることが好ましく、1であることがさらに好ましい。 In the formula (IV), n is 0, 1 or 2. When n is 2, two L 3 may be the same or different, and two Cy 2 may be the same or different. n is preferably 1 or 2, and more preferably 1.

式(IV)において、Cy1、Cy2及びCy3はそれぞれ独立に、二価の環状基である。環状基に含まれる環は、5員環、6員環、又は7員環であることが好ましく、5員環又は6員環であることがさらに好ましく、6員環であることが最も好ましい。環状基に含まれる環は、縮合環であってもよい。ただし、縮合環よりも単環であることがより好ましい。環状基に含まれる環は、芳香族環、脂肪族環、及び複素環のいずれでもよい。芳香族環の例には、ベンゼン環及びナフタレン環が含まれる。脂肪族環の例には、シクロヘキサン環が含まれる。複素環の例には、ピリジン環及びピリミジン環が含まれる。
ベンゼン環を有する環状基としては、1,4−フェニレンが好ましい。ナフタレン環を有する環状基としては、ナフタレン−1,5−ジイル及びナフタレン−2,6−ジイルが好ましい。シクロヘキサン環を有する環状基としては1,4−シクロへキシレンであることが好ましい。ピリジン環を有する環状基としてはピリジン−2,5−ジイルが好ましい。ピリミジン環を有する環状基としては、ピリミジン−2,5−ジイルが好ましい。
In formula (IV), Cy 1 , Cy 2 and Cy 3 are each independently a divalent cyclic group. The ring contained in the cyclic group is preferably a 5-membered ring, a 6-membered ring, or a 7-membered ring, more preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring, and most preferably a 6-membered ring. The ring contained in the cyclic group may be a condensed ring. However, it is more preferably a monocycle than a condensed ring. The ring contained in the cyclic group may be any of an aromatic ring, an aliphatic ring, and a heterocyclic ring. Examples of the aromatic ring include a benzene ring and a naphthalene ring. Examples of the aliphatic ring include a cyclohexane ring. Examples of the heterocyclic ring include a pyridine ring and a pyrimidine ring.
As the cyclic group having a benzene ring, 1,4-phenylene is preferable. As the cyclic group having a naphthalene ring, naphthalene-1,5-diyl and naphthalene-2,6-diyl are preferable. The cyclic group having a cyclohexane ring is preferably 1,4-cyclohexylene. As the cyclic group having a pyridine ring, pyridine-2,5-diyl is preferable. The cyclic group having a pyrimidine ring is preferably pyrimidine-2,5-diyl.

前記環状基は、置換基を有していてもよい。置換基の例には、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数が1〜5のアルキル基、炭素原子数が1〜5のハロゲン置換アルキル基、炭素原子数が1〜5のアルコキシ基、炭素原子数が1〜5のアルキルチオ基、炭素原子数が2〜6のアシルオキシ基、炭素原子数が2〜6のアルコキシカルボニル基、カルバモイル基、炭素原子数が2〜6のアルキル置換カルバモイル基及び炭素原子数が2〜6のアシルアミノ基が含まれる。   The cyclic group may have a substituent. Examples of the substituent include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen-substituted alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. , An alkylthio group having 1 to 5 carbon atoms, an acyloxy group having 2 to 6 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 2 to 6 carbon atoms, a carbamoyl group, and an alkyl-substituted carbamoyl group having 2 to 6 carbon atoms And an acylamino group having 2 to 6 carbon atoms.

以下に、式(IV)で表される重合性棒状液晶化合物の例を示すが、これらに限定されるものではない。   Examples of the polymerizable rod-like liquid crystal compound represented by the formula (IV) are shown below, but are not limited thereto.

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・円盤状(ディスコティック)液晶化合物
ディスコティック液晶性化合物は、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))に記載されている。いずれも本発明に使用することができる。また、ディスコティック液晶性化合物の重合については、特開平8−27284号公報に記載がある。
-Discotic liquid crystal compounds Discotic liquid crystal compounds can be obtained from various documents (C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., Vol. 71, page 111 (1981); edited by the Chemical Society of Japan). , Quarterly Chemical 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)). Either can be used in the present invention. Moreover, about superposition | polymerization of a discotic liquid crystalline compound, Unexamined-Japanese-Patent No. 8-27284 has description.

ディスコティック液晶性化合物は、重合により固定可能なように、重合性基を有するのが好ましい。例えば、ディスコティック液晶性化合物の円盤状コアに、置換基として重合性基を結合させた構造が考えられるが、但し、円盤状コアに重合性基を直結させると、重合反応において配向状態を保つことが困難になる。そこで、円盤状コアと重合性基との間に連結基を有する構造が好ましい。即ち、重合性基を有するディスコティック液晶性化合物は、下記式で表わされる化合物であることが好ましい。   The discotic liquid crystalline compound preferably has a polymerizable group so that it can be fixed by polymerization. For example, a structure in which a polymerizable group is bonded as a substituent to a discotic core of a discotic liquid crystalline compound is conceivable. However, when a polymerizable group is directly connected to the discotic core, the alignment state is maintained in the polymerization reaction. It becomes difficult. Therefore, a structure having a linking group between the discotic core and the polymerizable group is preferable. That is, the discotic liquid crystalline compound having a polymerizable group is preferably a compound represented by the following formula.

D(−L−Q)n
式中、Qは重合性基であり、前記の分子内に架橋性基を有するポリビニルアルコールにおける重合性基(Q)、前記の重合性棒状液晶化合物における重合性基(Q)と同義であり、前述のように不飽和重合性基(前述の例示Q1〜Q7)、エポキシ基(Q8)又はアジリジニル基(Q9)であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基(Q1〜Q6)であることが最も好ましい。
Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、nは3〜12の整数である。前記式中の円盤状コア(D)、及び二価の連結基(L)の好ましい具体例は、それぞれ、特開2001−4837号公報に記載の(D1)〜(D15)、(L1)〜(L25)であり、同公報に記載の内容を好ましく用いることができる。
D (-LQ) n
In the formula, Q is a polymerizable group, and is synonymous with the polymerizable group (Q) in the polyvinyl alcohol having a crosslinkable group in the molecule, and the polymerizable group (Q) in the polymerizable rod-like liquid crystal compound, As described above, it is preferably an unsaturated polymerizable group (the above-described examples Q1 to Q7), an epoxy group (Q8) or an aziridinyl group (Q9), more preferably an unsaturated polymerizable group, and an ethylenic group. Most preferably, it is a saturated polymerizable group (Q1 to Q6).
D is a disk-shaped core, L is a divalent linking group, and n is an integer of 3 to 12. Preferred specific examples of the discotic core (D) and the divalent linking group (L) in the above formula are (D1) to (D15) and (L1) to (D1) described in JP-A No. 2001-4837, respectively. (L25), and the contents described in the publication can be preferably used.

上記ディスコティック(円盤状)化合物は、一般的にこれらを分子中心の母核とし、直鎖のアルキル基やアルコキシ基、置換ベンゾイルオキシ基等がその直鎖として放射線状に置換された構造であり、液晶性を示し、一般的にディスコティック液晶とよばれるものが含まれる。ただし、分子自身が負の一軸性を有し、一定の配向を付与できるものであれば上記記載に限定されるものではない。また、本発明において、円盤状化合物から形成したとは、最終的にできた物が前記化合物である必要はなく、例えば、前記低分子ディスコティック液晶が熱、光等で反応する基を有しており、結果的に熱、光等で反応により重合又は架橋し、高分子量化し液晶性を失ったものも含まれる。   The above discotic (discotic) compound generally has a structure in which these are used as a mother nucleus at the center of a molecule, and a linear alkyl group, an alkoxy group, a substituted benzoyloxy group, etc. are radially substituted as the linear chain. , Which shows liquid crystallinity and is generally called a discotic liquid crystal. However, the molecule itself is not limited to the above description as long as the molecule itself has negative uniaxiality and can give a certain orientation. Further, in the present invention, it is not necessary that the final product is formed from a discotic compound, for example, the low molecular discotic liquid crystal has a group that reacts with heat, light, or the like. As a result, it may be polymerized or cross-linked by reaction with heat, light, etc., to have a high molecular weight and lose liquid crystallinity.

上記ディスコティック化合物の好ましい例を下記に示す。   Preferred examples of the discotic compound are shown below.

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・その他の成分
前記液晶組成物は、上記液晶化合物以外の成分を含んでいてもよい。例えば、所望により、重合開始剤、配向制御剤、界面活性剤等を含有していてもよい。
・重合開始剤
重合開始剤としては、熱重合反応に用いられる熱重合開始剤、及び光重合反応に用いる光重合開始剤のいずれを用いてもよいが、光重合開始剤が好ましい。光重合開始剤の例には、α−カルボニル化合物(米国特許2,367,661号、同2,367,670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2,448,828号明細書記載)、α−炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2,722,512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3,046,127号、同2,951,758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp−アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3,549,367号明細書記載)、アクリジン及びフェナジン化合物(特開昭60−105667号公報、米国特許4,239,850号明細書記載)及びオキサジアゾール化合物(米国特許4,212,970号明細書記載)が含まれる。
上記光重合開始剤の使用量は、液晶組成物(塗布液の場合は固形分)の0.01〜20質量%であることが好ましく、0.5〜5質量%であることがさらに好ましい。
Other components The liquid crystal composition may contain components other than the liquid crystal compound. For example, it may contain a polymerization initiator, an alignment controller, a surfactant and the like as desired.
-Polymerization initiator As the polymerization initiator, any of a thermal polymerization initiator used in a thermal polymerization reaction and a photopolymerization initiator used in a photopolymerization reaction may be used, and a photopolymerization initiator is preferable. Examples of photopolymerization initiators include α-carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (US Pat. No. 2,448,828). ), Α-hydrocarbon substituted aromatic acyloin compounds (described in US Pat. No. 2,722,512), polynuclear quinone compounds (US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758) Description), combinations of triarylimidazole dimers and p-aminophenyl ketone (described in US Pat. No. 3,549,367), acridine and phenazine compounds (Japanese Patent Laid-Open No. 60-105667, US Pat. No. 4,239) And oxadiazole compounds (described in U.S. Pat. No. 4,212,970).
The amount of the photopolymerization initiator used is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.5 to 5% by mass based on the liquid crystal composition (solid content in the case of a coating liquid).

・配向制御剤
前記液晶組成物は、液晶の配向を制御する配向制御剤を含有していてもよい。配向制御剤は、液晶の種類や、所望の配向状態等に応じて選択することができる。
例えば、前記組成物が棒状液晶を含有し、棒状液晶を層面に対して垂直(長軸が層面に対して垂直)に配向させたい場合は、組成物中にオニウム塩等を含有させるのが好ましい。具体例については、特開2006−301605号公報(表1、第2位相差領域1〜3)等に記載があり、いずれも使用することができる。
また、前記組成物が棒状液晶を含有し、棒状液晶を層面に対して水平(長軸が層面に対して水平)に配向させたい場合は、組成物中にトリアジン化合物等を含有させるのが好ましい。具体例については、特開2006−293275号公報(実施例2)等に記載があり、いずれも使用することができる。
また、前記組成物がディスコティック液晶を含有し、ディスコティック液晶を層面に対して垂直(円盤面が層面に対して垂直)に配向させたい場合は、組成物中にピリジニウム塩(実施例1)等を含有させるのが好ましい。具体例については、特開2006−285187号公報等に記載があり、いずれも使用することができる。
また、前記組成物がディスコティック液晶を含有し、ディスコティック液晶を層面に対して水平(円盤面が層面に対して水平)に配向させたい場合は、組成物中に特定のフッ素系ポリマー等を含有させるのが好ましい。具体例については、特開2006−267183号公報(参考例2)等に記載があり、いずれも使用することができる。
-Alignment controller The liquid crystal composition may contain an alignment controller that controls the alignment of the liquid crystal. The alignment control agent can be selected according to the type of liquid crystal, the desired alignment state, and the like.
For example, when the composition contains a rod-like liquid crystal and the rod-like liquid crystal is to be oriented perpendicular to the layer surface (the long axis is perpendicular to the layer surface), it is preferable to contain an onium salt or the like in the composition. . Specific examples are described in JP-A-2006-301605 (Table 1, second phase difference regions 1 to 3) and the like, and any of them can be used.
Further, when the composition contains a rod-like liquid crystal and the rod-like liquid crystal is oriented horizontally with respect to the layer surface (the long axis is parallel to the layer surface), it is preferable to contain a triazine compound or the like in the composition. . Specific examples are described in JP-A-2006-293275 (Example 2) and the like, and any of them can be used.
Further, when the composition contains a discotic liquid crystal and the discotic liquid crystal is oriented perpendicularly to the layer surface (the disk surface is perpendicular to the layer surface), a pyridinium salt (Example 1) in the composition Etc. are preferably contained. Specific examples are described in JP-A-2006-285187 and the like, and any of them can be used.
When the composition contains a discotic liquid crystal and it is desired to align the discotic liquid crystal horizontally to the layer surface (the disk surface is horizontal to the layer surface), a specific fluorine-based polymer or the like is added to the composition. It is preferable to contain. Specific examples are described in JP-A-2006-267183 (Reference Example 2), and any of them can be used.

・界面活性剤
前記液晶組成物は、塗布性の良化等のため、界面活性剤を含有していてもよい。界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤が好ましい。具体的には、例えば特開2001−330725号公報の段落番号[0028]〜[0056]記載の化合物が挙げられる。
-Surfactant The liquid crystal composition may contain a surfactant in order to improve applicability. As the surfactant, a fluorine-based surfactant is preferable. Specifically, for example, compounds described in paragraph numbers [0028] to [0056] of JP-A No. 2001-330725 are exemplified.

・光学異方性層の形成方法
前記光学異方性層は、前記組成物を塗布液として調製し、前記配向膜の表面に塗布し、乾燥して溶媒を除去するとともに、所望の配向状態を得、重合によりその配向状態を固定して形成するのが好ましい。
前記塗布液の調製に使用する溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。上記有機溶媒の例には、アミド(例、N,N−ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン)が含まれる。アルキルハライド及びケトンが好ましい。二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。塗布液の塗布は、公知の方法(例、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法)により実施できる。
-Method for forming optically anisotropic layer The optically anisotropic layer is prepared by applying the composition as a coating solution, applied to the surface of the alignment film, dried to remove the solvent, and has a desired alignment state. It is preferable that the alignment state is fixed by polymerization.
As the solvent used for preparing the coating solution, an organic solvent is preferably used. Examples of the organic solvent include amide (eg, N, N-dimethylformamide), sulfoxide (eg, dimethyl sulfoxide), heterocyclic compound (eg, pyridine), hydrocarbon (eg, benzene, hexane), alkyl halide ( Examples, chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane) are included. Alkyl halides and ketones are preferred. Two or more organic solvents may be used in combination. The coating liquid can be applied by a known method (eg, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method).

前記液晶組成物を塗布後、乾燥して所望の配向状態とした後、重合により硬化させて光学異方性層を形成する。光照射により重合を開始させるのが好ましく、光照射には紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、20mJ/cm2〜50J/cm2であることが好ましく、100mJ/cm2〜800mJ/cm2であることがさらに好ましい。更に、光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。本発明の配向膜では、架橋性基を有する前記変性ポリビニルアルコールが、空気界面側に偏在しているので、比較的低温下で重合反応を進行させても、配向膜と光学異方性層との密着性を高めることができる。比較的低温で重合反応を進行させることにより、重合反応進行時に配向乱れが生じるのを抑制し、所望の光学特性の光学異方性層を安定的に製造できる。配向乱れを生じさせず、重合反応を充分に進行させるためには、光照射時の温度は、70〜100℃程度が好ましい。 After applying the liquid crystal composition, it is dried to obtain a desired alignment state, and then cured by polymerization to form an optically anisotropic layer. Polymerization is preferably initiated by light irradiation, and ultraviolet light is preferably used for light irradiation. The irradiation energy is preferably 20 mJ / cm 2 to 50 J / cm 2 , and more preferably 100 mJ / cm 2 to 800 mJ / cm 2 . Furthermore, in order to accelerate the photopolymerization reaction, light irradiation may be performed under heating conditions. In the alignment film of the present invention, since the modified polyvinyl alcohol having a crosslinkable group is unevenly distributed on the air interface side, the alignment film, the optically anisotropic layer, and the It is possible to improve the adhesion. By causing the polymerization reaction to proceed at a relatively low temperature, it is possible to suppress the occurrence of alignment disorder during the progress of the polymerization reaction and stably produce an optically anisotropic layer having desired optical characteristics. In order to sufficiently advance the polymerization reaction without causing alignment disorder, the temperature during light irradiation is preferably about 70 to 100 ° C.

上記光学異方性層の厚みは、0.1〜10μmであることが好ましく、0.5〜5μmであることがより好ましく、1〜5μmであることがよりさらに好ましい。   The thickness of the optically anisotropic layer is preferably 0.1 to 10 μm, more preferably 0.5 to 5 μm, and still more preferably 1 to 5 μm.

本発明の光学フィルムは、種々の用途に利用することができる。中でも、液晶表示装置の光学補償フィルムとして利用するのが好ましい。また、本発明の光学フィルムは、単独の部材として液晶表示装置等に利用してもよいし、また偏光板の一部材(具体的には偏光膜の保護フィルム)として、利用されてもよい。以下、本発明の光学フィルムを有する偏光板について説明する。
[偏光板]
本発明は、本発明の光学フィルムと、偏光膜とを少なくとも有する偏光板に関する。本発明の偏光板の一例として、偏光膜と、その双方の表面にそれぞれ保護フィルムとを有する偏光板であって、一方の保護フィルムが本発明の光学フィルムである偏光板が挙げられる。即ち、本発明の光学フィルムは、偏光膜の一方の表面に、保護フィルムとして貼合されていてもよい。なお、本発明の光学フィルムを保護フィルムとして利用する場合は、ポリマーフィルムの裏面(配向膜及び光学異方性層が形成されていない側の表面)を偏光膜の表面と接触させて積層するのが好ましい。
・偏光膜
偏光膜には、ヨウ素系偏光膜、二色性染料を用いる染料系偏光膜やポリエン系偏光膜があり、本発明にはいずれを使用してもよい。ヨウ素系偏光膜及び染料系偏光膜は、一般にポリビニルアルコール系フィルムを用いて製造する。
The optical film of the present invention can be used for various applications. Especially, it is preferable to utilize as an optical compensation film of a liquid crystal display device. The optical film of the present invention may be used as a single member for a liquid crystal display device or the like, or may be used as one member of a polarizing plate (specifically, a protective film for a polarizing film). Hereinafter, the polarizing plate having the optical film of the present invention will be described.
[Polarizer]
The present invention relates to a polarizing plate having at least the optical film of the present invention and a polarizing film. As an example of the polarizing plate of the present invention, there is a polarizing plate having a polarizing film and protective films on both surfaces thereof, and one of the protective films is the optical film of the present invention. That is, the optical film of the present invention may be bonded as a protective film to one surface of the polarizing film. When the optical film of the present invention is used as a protective film, the back surface of the polymer film (the surface on which the alignment film and the optically anisotropic layer are not formed) is brought into contact with the surface of the polarizing film and laminated. Is preferred.
-Polarizing film The polarizing film includes an iodine polarizing film, a dye polarizing film using a dichroic dye, and a polyene polarizing film, and any of them may be used in the present invention. The iodine polarizing film and the dye polarizing film are generally produced using a polyvinyl alcohol film.

・保護フィルム
他方の表面に貼合される保護フィルムは、透明なポリマーフィルムが用いることが好ましい。透明であるとは、光透過率が80%以上であることを意味する。保護フィルムとしては、セルロースアシレートフィルム、及びポリオレフィンを含むポリオレフィンフィルムが好ましい。セルロースアシレートフィルムの中でも、セルローストリアセテートフィルムが好ましい。また、ポリオレフィンフィルムの中でも、環状ポリオレフィンを含むポリノルボルネンフィルムが好ましい。
保護フィルムの厚さは、20〜500μmであることが好ましく、50〜200μmであることがさらに好ましい。
-Protective film It is preferable that a transparent polymer film is used for the protective film bonded to the other surface. “Transparent” means that the light transmittance is 80% or more. As the protective film, a cellulose acylate film and a polyolefin film containing polyolefin are preferable. Among the cellulose acylate films, a cellulose triacetate film is preferable. Of the polyolefin films, a polynorbornene film containing a cyclic polyolefin is preferable.
The thickness of the protective film is preferably 20 to 500 μm, and more preferably 50 to 200 μm.

本発明の光学フィルム及び偏光板は、種々のモードの液晶表示装置、TN(Twisted Nematic)、IPS(In−Plane Switching)、OCB(Optically Compensatory Bend)、VA(Vertically Aligned)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)等のいずれの表示モードの液晶表示装置にも用いることができる。また、透過型、反射型、及び半透過型のいずれの液晶表示装置にも用いることができる。   The optical film and the polarizing plate of the present invention include various modes of liquid crystal display devices, TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), OCB (Optically Compensated Bend), VA (Vertically Aligned), ECB (Electrically Cred). And the like can be used for liquid crystal display devices in any display mode. In addition, the liquid crystal display device can be any of a transmissive type, a reflective type, and a transflective type.

以下に実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。   The features of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples. Hereinafter, materials, usage amounts, ratios, processing contents, processing procedures, and the like shown in the examples can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

[実施例1]
まずは、本発明の配向膜、配向フィルムに、ディスコティック液晶分子をホメオトロピック配向した光学異方性層を積層して作製した光学フィルム(光学補償フィルム)を例に本発明を説明する。
(ポリマーフィルムの作製)
下記の組成物をミキシングタンクに投入し、30℃に加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアシレート溶液(SA−1)(内層用ドープ及び外層用ドープ)を調製した。
外層用セルロースアシレート溶液のシリカ微粒子に関しては、下記シリカ微粒子を20質量部、メタノール80質量部を30分間よく攪拌し混合シリカ分子分散液としたものを使用した。
[Example 1]
First, the present invention will be described using an optical film (optical compensation film) produced by laminating an optically anisotropic layer in which discotic liquid crystal molecules are homeotropically aligned on the alignment film and alignment film of the present invention.
(Production of polymer film)
The following composition was put into a mixing tank and stirred while heating at 30 ° C. to dissolve each component to prepare a cellulose acylate solution (SA-1) (inner layer dope and outer layer dope).
Regarding the silica fine particles of the cellulose acylate solution for the outer layer, 20 parts by mass of the following silica fine particles and 80 parts by mass of methanol were mixed well for 30 minutes to obtain a mixed silica molecular dispersion.

セルロースアシレート(SA−1)溶液組成:
セルロースアシレート溶液組成物(質量部) 内層用 外層用
アシル置換度2.87のセルロースアセテート 100 100
トリフェニルホスフェート(可塑剤) 7.8 7.8
ビフェニルジフェニルホスフェート(可塑剤) 3.9 3.9
メチレンクロライド(第1溶媒) 293 314
メタノール(第2溶媒) 71 76
1−ブタノール(第3溶媒) 1.5 1.6
シリカ微粒子(AEROSIL R972、日本アエロジル(株)製)
0 0.8
下記レターデーション調整剤A 1.5 0
Cellulose acylate (SA-1) solution composition:
Cellulose acylate solution composition (parts by mass) For inner layer For outer layer Cellulose acetate with an acyl substitution degree of 2.87 100 100
Triphenyl phosphate (plasticizer) 7.8 7.8
Biphenyl diphenyl phosphate (plasticizer) 3.9 3.9
Methylene chloride (first solvent) 293 314
Methanol (second solvent) 71 76
1-butanol (third solvent) 1.5 1.6
Silica fine particles (AEROSIL R972, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.)
0 0.8
Retardation adjuster A 1.50

Figure 2009047776
Figure 2009047776

得られた内層用ドープ及び外層用ドープを、三層共流延ダイを用いて、−5℃に冷却したドラム上に流延した。
残留溶媒量が70質量%のフィルムをドラムから剥ぎ取り、両端をピンテンターにて保持しながら搬送方向のドロー比を110%として搬送しながら80℃で乾燥させ、残留溶媒量が10%となったところで、110℃で乾燥させた。その後、140℃の温度で30分乾燥し、残留溶媒が0.3質量%のセルロースアシレートフィルム(CAF−1、外層:3μm、内層:74μm、外層:3μm)を作製した。得られたCAF−1の幅は1340mmであり、厚さは80μmであった。
得られたフィルムCAF−1は長手方向に面内遅相軸を有し、Re(630)は8nm、Rth(630)は80nmであった。
The obtained inner layer dope and outer layer dope were cast on a drum cooled to −5 ° C. using a three-layer co-casting die.
The film having a residual solvent amount of 70% by mass was peeled off from the drum, and dried at 80 ° C. while being transported with the draw ratio in the transport direction being 110% while holding both ends with a pin tenter, and the residual solvent amount was 10%. By the way, it was dried at 110 ° C. Thereafter, it was dried at a temperature of 140 ° C. for 30 minutes to prepare a cellulose acylate film (CAF-1, outer layer: 3 μm, inner layer: 74 μm, outer layer: 3 μm) having a residual solvent of 0.3% by mass. The obtained CAF-1 had a width of 1340 mm and a thickness of 80 μm.
The obtained film CAF-1 had an in-plane slow axis in the longitudinal direction, Re (630) was 8 nm, and Rth (630) was 80 nm.

・アルカリ鹸化処理
上記フィルムCAF−1の片面に、以下のアルカリ鹸化処理を行った。
フィルム(CAF−1)を、温度60℃の誘電式加熱ロール上を通過させ、フィルム表面温度40℃に昇温した後に、下記に示す組成のアルカリ溶液(S−1)をロッドコーターを用いて塗布量17mL/m2で塗布し、110℃に加熱した(株)ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に10秒滞留させた。続けて、同じくロッドコーターを用いて「蒸留水を2.8mL/m2塗布し、次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返し、アルカリを洗い落とした後に、70℃の乾燥ゾーンに5秒間滞留させて乾燥し、片面が鹸化処理されたセルロースアシレートフィルムKF−1を作製した。
Alkali saponification treatment One side of the film CAF-1 was subjected to the following alkali saponification treatment.
The film (CAF-1) is passed through a dielectric heating roll having a temperature of 60 ° C. and heated to a film surface temperature of 40 ° C., and then an alkali solution (S-1) having the composition shown below is used with a rod coater. It apply | coated with the application quantity of 17 mL / m < 2 >, and it was made to retain for 10 second under the steam type far-infrared heater by Noritake Co., Ltd. which was heated to 110 degreeC. Subsequently, using a rod coater as well, “2.8 mL / m 2 of distilled water was applied, and then water washing with a fountain coater and draining with an air knife were repeated three times to wash off the alkali, and then 5 times in a drying zone at 70 ° C. The cellulose acylate film KF-1 in which the film was allowed to stay for 2 seconds and dried to be saponified on one side was produced.

アルカリ溶液(S−1)組成:
水酸化カリウム 8.6質量部
水 24.1質量部
イソプロパノール 56.3質量部
界面活性剤(K−1:C1633O(CH2CH2O)10H) 1.0質量部
プロピレングリコール 10.0質量部
Alkaline solution (S-1) composition:
Potassium hydroxide 8.6 parts by weight Water 24.1 parts by weight Isopropanol 56.3 parts by weight Surfactant (K-1: C 16 H 33 O (CH 2 CH 2 O) 10 H) 1.0 part by weight Propylene glycol 10.0 parts by mass

アルカリ溶液(S−1)物性:
表面張力 20mN/m
粘度 5.2mPa・s
Alkaline solution (S-1) properties:
Surface tension 20mN / m
Viscosity 5.2 mPa · s

鹸化処理セルロースアシレートフィルムKF−1の表面は、水に対する接触角を測定したところ、10点測定した結果が36〜38°の範囲であった。   When the contact angle with water was measured on the surface of the saponified cellulose acylate film KF-1, the measurement result at 10 points was in the range of 36 to 38 °.

(配向膜用塗布液の調製)
表1に示したポリビニルアルコール(PVA)を用いて、以下の組成の配向膜用塗布液を種々調製した。組成中、数字は、質量部である。なお、下記PVAの組成量は表1中の未変性PVAと架橋性基付きPVAの合計量を表し、架橋性基付きPVAの組成比は表1中の混合比に該当する。
配向膜用塗布液の組成: 質量部
PVA 1.244
グルタルアルデヒド(50%水溶液) 0.12
クエン酸、クエン酸1エチル、クエン酸2エチル、
及びクエン酸3エチルの混合物 0.022
メタノール 9.02
水 28.794
(Preparation of coating solution for alignment film)
Using the polyvinyl alcohol (PVA) shown in Table 1, various coating solutions for alignment films having the following compositions were prepared. In the composition, the numbers are parts by mass. In addition, the composition amount of the following PVA represents the total amount of unmodified PVA and PVA with a crosslinkable group in Table 1, and the composition ratio of PVA with a crosslinkable group corresponds to the mixing ratio in Table 1.
Composition of coating liquid for alignment film: part by mass PVA 1.244
Glutaraldehyde (50% aqueous solution) 0.12
Citric acid, 1 ethyl citrate, 2 ethyl citrate,
And a mixture of 3 ethyl citrate 0.022
Methanol 9.02
Water 28.794

なお、表1中の、PVA105、PVA110、PVA117は、株式会社クラレ社製の未変性PVAの商品名であり、その平均重合度及び鹸化度は表1中に示した。
また、表1中、変性PVAは、特開平9−152509号公報の[0101]欄に記載の合成例1に従って、但し、用いたMP203(株式会社クラレ社製)の代わりに、PVA203、PVA205、PVA210、PVA103(株式会社クラレ社製)を用いて製造した変性PVA(架橋性基としてメタクリル基を有する変性PVA)である。
In Table 1, PVA105, PVA110, and PVA117 are trade names of unmodified PVA manufactured by Kuraray Co., Ltd., and the average polymerization degree and saponification degree are shown in Table 1.
In Table 1, the modified PVA is in accordance with Synthesis Example 1 described in the [0101] column of JP-A-9-152509, but instead of MP203 used (manufactured by Kuraray Co., Ltd.), PVA203, PVA205, This is a modified PVA (modified PVA having a methacryl group as a crosslinkable group) manufactured using PVA210 and PVA103 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.).

(配向膜の形成)
上記で作製した配向膜用塗布液のそれぞれを、上記鹸化処理されたセルロースアシレートフィルム(KF−1)の鹸化処理面に、塗布量31mL/m2で塗布し、温度100℃で2分間乾燥することで、セルロースアシレートフィルム(KF−1)上に配向膜を形成し、配向フィルムをそれぞれ作製した。
(Formation of alignment film)
Each of the alignment film coating solutions prepared above was applied to the saponified surface of the saponified cellulose acylate film (KF-1) at a coating amount of 31 mL / m 2 and dried at a temperature of 100 ° C. for 2 minutes. Thus, an alignment film was formed on the cellulose acylate film (KF-1), and alignment films were respectively produced.

(光学異方性用塗布液D−1の調製)
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
ディスコティック液晶化合物を含む塗布液(D−1)の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
下記のディスコティック液晶性化合物(I) 91質量部
エチレンオキサイド変成トリメチロールプロパントリアクリレート
(V#360、大阪有機化学(株)製) 9質量部
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 3質量部
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 1質量部
下記のフッ素系ポリマーA 0.4質量部
メチルエチルケトン 212質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
(Preparation of coating liquid D-1 for optical anisotropy)
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Composition of coating liquid (D-1) containing discotic liquid crystal compound ――――――――――――――――――――――――――――――――――― -
The following discotic liquid crystalline compound (I) 91 parts by mass Ethylene oxide modified trimethylolpropane triacrylate (V # 360, manufactured by Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) 9 parts by mass Photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy) 3 parts by mass Sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 1 part by mass The following fluoropolymer A 0.4 parts by mass Methyl ethyl ketone 212 parts by mass ――――――――――――― ――――――――――――――――――――――

Figure 2009047776
Figure 2009047776

Figure 2009047776
Figure 2009047776

上記の組成のディスコティック液晶性化合物を含む塗布液(D−1)を、上記作製した配向膜上に#6.0のワイヤーバーで連続的に塗布した。フィルムの搬送速度は20m/minとした。室温から80℃に連続的に加温する工程で溶媒を乾燥させ、その後、120℃の乾燥ゾーンで90秒間加熱し、ディスコティック液晶性化合物を配向させた。続いて、フィルムの温度を90℃に保持して、高圧水銀灯を用いてUV光を500mJ/cm2照射し、液晶化合物の配向を固定化し、光学異方性層B1を形成し、光学フィルムF1−1を作製した。 The coating liquid (D-1) containing the discotic liquid crystalline compound having the above composition was continuously applied on the prepared alignment film with a # 6.0 wire bar. The conveyance speed of the film was 20 m / min. The solvent was dried in a step of continuously heating from room temperature to 80 ° C., and then heated in a drying zone at 120 ° C. for 90 seconds to align the discotic liquid crystalline compound. Subsequently, the temperature of the film is maintained at 90 ° C., and UV light is irradiated at 500 mJ / cm 2 using a high-pressure mercury lamp, the orientation of the liquid crystal compound is fixed, the optically anisotropic layer B1 is formed, and the optical film F1 -1 was produced.

作製した光学フィルムF1−1及び、光学フィルムF1−1からディスコティック液晶性化合物を含む光学異方性層のみを剥離したものを自動複屈折率計(KOBRA−21ADH、王子計測機器(株)社製)を用いて光学特性を測定した。光学補償フィルムF1−1の波長590nmで測定したReは2nmであり、Rthは280nmであった。また、光学異方性層のみのReは0nmであり、Rthは200nmであった。また、ディスコティック液晶構造単位がフィルム面に対して実質的に水平に配向している光学異方性層が形成されたことが確認できた。
また、光学異方性層の膜厚は、2.65μmであり、屈折率異方性(Δn=Rth/光学異方性層の膜厚)は0.075だった。
An optical birefringence meter (KOBRA-21ADH, Oji Scientific Instruments Co., Ltd.) obtained by peeling only the optical anisotropic layer containing the discotic liquid crystalline compound from the optical film F1-1 and the optical film F1-1. The optical properties were measured using Re measured at a wavelength of 590 nm of the optical compensation film F1-1 was 2 nm, and Rth was 280 nm. Further, Re of the optically anisotropic layer alone was 0 nm, and Rth was 200 nm. It was also confirmed that an optically anisotropic layer in which the discotic liquid crystal structural unit was aligned substantially horizontally with respect to the film surface was confirmed.
Further, the film thickness of the optically anisotropic layer was 2.65 μm, and the refractive index anisotropy (Δn = Rth / film thickness of the optically anisotropic layer) was 0.075.

(光学フィルムF1−2〜F1−17の作製)
上記で作製した光学フィルムF1−1に対し、配向膜用塗布液の組成と液晶層硬化温度(UV光照射時の温度)を表1に示すように変更する以外はF1−1と同様にして、光学補償フィルムF1−2〜F1−17を作製した。
(Preparation of optical films F1-2 to F1-17)
Except for changing the composition of the coating liquid for the alignment film and the liquid crystal layer curing temperature (temperature at the time of UV light irradiation) as shown in Table 1 for the optical film F1-1 produced above, it is the same as F1-1. Optical compensation films F1-2 to F1-17 were prepared.

上記で作製した光学フィルムに関し下記の方法に従って、耐水性、密着性、屈折率異方性を評価し、結果を表1に示した。
(光学フィルムの耐水性評価)
上記作製した光学フィルム試料を、40℃の温水に30分間浸漬し、その後にフィルムを指で擦ることでフィルムの密着性を評価した。評価基準は、以下の通りである。
◎:強く擦ってもはがれない。
〇:軽く擦ってもはがれない。
△:軽く擦ると僅かにはがれる。
×:軽く擦ると剥がれる。
The optical film produced above was evaluated for water resistance, adhesion, and refractive index anisotropy according to the following methods, and the results are shown in Table 1.
(Evaluation of water resistance of optical film)
The produced optical film sample was immersed in warm water of 40 ° C. for 30 minutes, and then the film was rubbed with a finger to evaluate the adhesion of the film. The evaluation criteria are as follows.
(Double-circle): It does not peel even if it rubs strongly.
◯: Can not be peeled lightly.
Δ: Slightly peeled off when rubbed lightly.
X: Peel off when gently rubbed.

(密着性評価)
上記作製した光学フィルム試料の液晶層を有する側の表面に、カッターナイフで碁盤目状に縦11本、横11本の切り込みを入れて、合計100個の正方形の升目を刻み、日東電工(株)製のポリエステル粘着テープ“No.31B”を圧着して、密着試験を行った。剥がれの有無を目視で観察し、下記の4段階評価を行った。
◎:100個の升目中に剥がれが全く認められなかったもの
○:100個の升目中に剥がれが認められたものが2升以内のもの
△:100個の升目中に剥がれが認められたものが3〜10升のもの
×:100個の升目中に剥がれが認められたものが10升を超えたもの
(Adhesion evaluation)
The surface of the optical film sample prepared above having a liquid crystal layer is cut into 11 grids and 11 grids in a grid pattern with a cutter knife to make a total of 100 square grids. ) Made of polyester adhesive tape “No. 31B” was subjected to an adhesion test. The presence or absence of peeling was visually observed, and the following four-stage evaluation was performed.
◎: No peeling was observed in 100 squares ○: No peeling was observed in 100 squares within 2 squares Δ: peeling was observed in 100 squares 3 to 10 mm x: 100 mm of which peeling was observed exceeded 10 mm

(偏光板の作製)
上記で作製した光学フィルムF1−1〜F1−17について、支持体の裏面(配向膜及び光学異方性層が形成されていない側の表面)を鹸化処理した。具体的には、1.5N水酸化ナトリウム水溶液(55℃、2分)に浸漬した後、水洗した(室温、15秒)。更に0.1N硫酸(30℃、20秒)に浸漬した後、水洗した(室温、15秒)。
ポリビニルアルコール系接着剤を用いて、各光学フィルムの鹸化処理を行った裏面を、偏光膜の一方の表面にRoll To Rollで貼り付けた。
次に、厚さ80μmのセルローストリアセテートフィルム(TD−80UF:富士フイルム(株)製)に上記鹸化処理を行い、鹸化処理した面をポリビニルアルコール系接着剤を用いて、偏光膜の反対側の表面にRoll To Rollで貼り付けた。このようにして偏光板H1−1〜H1−17をそれぞれ作製した。
(Preparation of polarizing plate)
About the optical films F1-1 to F1-17 produced above, the back surface of the support (the surface on which the alignment film and the optically anisotropic layer are not formed) was saponified. Specifically, it was immersed in a 1.5N sodium hydroxide aqueous solution (55 ° C., 2 minutes) and then washed with water (room temperature, 15 seconds). Further, it was immersed in 0.1N sulfuric acid (30 ° C., 20 seconds) and then washed with water (room temperature, 15 seconds).
Using a polyvinyl alcohol adhesive, the back surface of each optical film subjected to saponification treatment was attached to one surface of the polarizing film with Roll To Roll.
Next, a cellulose triacetate film (TD-80UF: manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) having a thickness of 80 μm is subjected to the above saponification treatment, and the surface on the opposite side of the polarizing film is coated with a polyvinyl alcohol adhesive. Affixed with Roll To Roll. In this way, polarizing plates H1-1 to H1-17 were produced.

(偏光板の耐久性評価)
作製した各偏光板の光学異方性層側に粘着剤を塗布し、ガラス板に貼り付けた試料を作製した。これを65℃、95%の雰囲気下に6時間放置したのち、各試料をそれぞれ実態顕微鏡で30倍に拡大し亀裂の有無を観察し、以下の基準で評価した。
◎:亀裂は全く認められない。
○:よく観ると細かい亀裂が僅かに観られる。
△:細かい亀裂が観られる。
×:亀裂がはっきり観える。
評価結果を下記表1に示す。
(Durability evaluation of polarizing plate)
A pressure-sensitive adhesive was applied to the optically anisotropic layer side of each produced polarizing plate, and a sample attached to a glass plate was produced. The sample was allowed to stand in an atmosphere of 65 ° C. and 95% for 6 hours, and then each sample was magnified 30 times with an actual microscope to observe the presence or absence of cracks, and evaluated according to the following criteria.
(Double-circle): A crack is not recognized at all.
○: If you look closely, you can see slight cracks.
Δ: Fine cracks are observed.
X: A crack is clearly visible.
The evaluation results are shown in Table 1 below.

Figure 2009047776
Figure 2009047776

表1に示した光学フィルムの評価結果から以下のことが明らかである。
平均鹸化度が95%以上の高鹸化度ポリビニルアルコールと、メタクリル基を有する変性ポリビニルアルコールとを含有する、本発明の実施例の配向膜を利用して作製された光学フィルムF1−1〜F1−12は、いずれも良好な耐水性及び密着性を示した。特に、高鹸化PVAの含有量が95質量%以上であり、且つ変性PVAの平均鹸化度が90%以下である配向膜を利用して作製された光学フィルムF1−2、F1−3、F1−5は、耐水性及び密着性ともに特に優れていた。
また、実施例の光学フィルムは、光学異方性層の形成時に、比較的低温(90℃以下)で重合反応を進行させているので、形成された光学異方性層の膜厚当たりの屈折率異方性Δnが充分に高かった。
一方、変性ポリビニルアルコールのみを用いて形成した配向膜を利用して作製された比較例の光学フィルムF1−13は、光学異方性層の形成時に比較的高温(110℃)で重合反応を進行させているので、形成された光学異方性層の膜厚当たりの屈折率異方性Δnが実施例と比較して低かった。光学フィルムF1−14の様に、光学異方性層の形成時の重合反応を比較的低温(90℃)で進行することで、光学異方性層の膜厚当たりの屈折率異方性を大きくすることができたが、その反面、耐水性が低下することが理解できる。
また、変性ポリビニルアルコールを含有しない配向膜を利用して作製された比較例の光学フィルムF1−15〜F1−17では、光学異方性層と配向膜との密着性が低く、光学フィルム全体としての耐久性が格段に劣っていることが理解できる。
From the evaluation results of the optical film shown in Table 1, the following is clear.
Optical films F1-1 to F1- produced using the alignment film according to the example of the present invention, which contains polyvinyl alcohol having a high saponification degree of 95% or more and a modified polyvinyl alcohol having a methacryl group. No. 12 showed good water resistance and adhesion. In particular, optical films F1-2, F1-3, and F1- produced using alignment films having a high saponified PVA content of 95% by mass or more and an average degree of saponification of the modified PVA of 90% or less. No. 5 was particularly excellent in both water resistance and adhesion.
In addition, since the optical films of the examples cause the polymerization reaction to proceed at a relatively low temperature (90 ° C. or less) during the formation of the optically anisotropic layer, the refraction per film thickness of the formed optically anisotropic layer. The rate anisotropy Δn was sufficiently high.
On the other hand, the comparative optical film F1-13 produced using an alignment film formed using only modified polyvinyl alcohol undergoes a polymerization reaction at a relatively high temperature (110 ° C.) during the formation of the optically anisotropic layer. Therefore, the refractive index anisotropy Δn per film thickness of the formed optically anisotropic layer was lower than that of the example. Like the optical film F1-14, the polymerization reaction during the formation of the optically anisotropic layer proceeds at a relatively low temperature (90 ° C.), thereby reducing the refractive index anisotropy per film thickness of the optically anisotropic layer. Although it could be increased, on the other hand, it can be understood that the water resistance decreases.
Moreover, in the optical films F1-15-F1-17 of the comparative examples produced using the alignment film which does not contain modified polyvinyl alcohol, the adhesion between the optically anisotropic layer and the alignment film is low, and the optical film as a whole It can be understood that the durability of is extremely inferior.

[実施例2]
次に、本発明の配向フィルムに、ディスコティック液晶分子をハイブリッド配向状態に固定して形成した光学異方性層を形成して作製した光学フィルム(光学補償フィルム)を例に本発明を説明する。
[Example 2]
Next, the present invention will be described using an optical film (optical compensation film) produced by forming an optically anisotropic layer formed by fixing discotic liquid crystal molecules in a hybrid alignment state on the alignment film of the present invention. .

実施例1と同様にして作製した配向膜付き支持体の表面をラビング処理した後、それぞれのラビング処理面に、下記の光学異方性用塗布液D−2を5.3mL/mで塗布し、115℃で90秒間液晶層を熟成し、液晶層を配向処理した。引き続き塗布物全体が80℃となってからUV照射して、配向状態のまま液晶層を固定して光学異方性層を形成した。こうして光学フィルムF2−1〜F2−4を作製し、実施例1と同様の方法で、耐水性及び密着性を評価した。結果を下記表2に示す。 After rubbing the surface of the support with alignment film produced in the same manner as in Example 1, the following coating solution D-2 for optical anisotropy was applied to each rubbing treated surface at 5.3 mL / m 2 . Then, the liquid crystal layer was aged at 115 ° C. for 90 seconds to align the liquid crystal layer. Subsequently, UV irradiation was performed after the entire coated product reached 80 ° C., and the liquid crystal layer was fixed in an aligned state to form an optically anisotropic layer. Thus, optical films F2-1 to F2-4 were produced, and water resistance and adhesion were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.

(光学異方性用塗布液D−2の調製)
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
ディスコティック液晶化合物を含む塗布液(D−2)の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
上記ディスコティック液晶化合物(I) 9.1質量部
エチレンオキサイド変性トリメチロールプロパンアクリレート
(V#360、商品名、大阪有機化学(株)) 0.9質量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB551−0.2、商品名、イーストマンケミカル製) 0.2質量部
セルロースアセテートブチレート
(CAB531−1、商品名、イ−ストマンケミカル製) 0.05質量部
下記フッ素化合物(F−1) 1.3質量部
イルガキュアー907(商品名、チバガイギー社製) 3.0質量部
カヤキュアーDETX(商品名、日本化薬(株)製) 0.1質量部
メチルエチルケトン 29.6質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
(Preparation of coating liquid D-2 for optical anisotropy)
――――――――――――――――――――――――――――――――――――
Composition of coating liquid (D-2) containing discotic liquid crystal compound ――――――――――――――――――――――――――――――――――― -
9.1 parts by mass of the above discotic liquid crystal compound (I) Ethylene oxide modified trimethylolpropane acrylate (V # 360, trade name, Osaka Organic Chemical Co., Ltd.) 0.9 parts by mass Cellulose acetate butyrate (CAB551-0.2) 0.2 parts by weight Cellulose acetate butyrate (CAB531-1, trade name, manufactured by Eastman Chemical) 0.05 parts by weight The following fluorine compound (F-1) 1.3 parts by weight Irgacure 907 (trade name, manufactured by Ciba Geigy) 3.0 parts by mass Kayacure DETX (trade name, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.1 parts by mass Methyl ethyl ketone 29.6 parts by mass ――――――――― ―――――――――――――――――――――――――――

Figure 2009047776
Figure 2009047776

(偏光板の作製と評価)
実施例1と同様にして、光学フィルムF2−1〜F2−4のそれぞれを保護フィルムとして貼り付けた偏光板H2−1〜H2−4をそれぞれ作製し、実施例1と同様にして、偏光板の耐久性を評価した。評価結果を下記表2に示す。
(Production and evaluation of polarizing plate)
In the same manner as in Example 1, polarizing plates H2-1 to H2-4 each having optical films F2-1 to F2-4 attached as protective films were prepared, and in the same manner as in Example 1, polarizing plates were prepared. The durability was evaluated. The evaluation results are shown in Table 2 below.

Figure 2009047776
Figure 2009047776

表2の結果から、本発明の実施例である配向膜を利用すると、ディスコティックハイブリッド配向状態を固定して形成される光学異方性層を有する光学フィルム、及びそれを利用した偏光板でも同様の効果が得られることが理解できる。   From the results of Table 2, when the alignment film which is an embodiment of the present invention is used, the same applies to an optical film having an optically anisotropic layer formed by fixing a discotic hybrid alignment state and a polarizing plate using the optical film. It can be understood that the effect is obtained.

[実施例3]
(光学フィルムの作製と評価)
特開2006−215092号公報の[0198]〜[0200]に記載の棒状液晶化合物を含む塗布液、即ち、下記組成の塗布液N−1を調製した。
塗布液N−1の組成:
下記棒状液晶化合物A 3.8g
光重合開始剤(イルガキュアー907、チバガイギー社製) 0.06g
増感剤(カヤキュアーDETX、日本化薬(株)製) 0.02g
下記空気界面側垂直配向剤 0.002g
メチルエチルケトン 9.2g
[Example 3]
(Production and evaluation of optical film)
A coating liquid containing a rod-like liquid crystal compound described in JP-A-2006-215092 [0198] to [0200], that is, a coating liquid N-1 having the following composition was prepared.
Composition of coating liquid N-1:
The following rod-shaped liquid crystal compound A 3.8 g
Photopolymerization initiator (Irgacure 907, manufactured by Ciba Geigy) 0.06 g
Sensitizer (Kayacure DETX, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) 0.02g
The following air interface side vertical alignment agent 0.002g
9.2 g of methyl ethyl ketone

Figure 2009047776
Figure 2009047776

Figure 2009047776
Figure 2009047776

この塗布液N−1を、上記実施例1で作製した下記表1に示す配向膜つき支持体に、#4.5のワイヤーバーで塗布した。これを金属の枠に貼り付けて、100℃の恒温槽中で2分間加熱し、棒状液晶化合物を配向させた。次に、80℃で120W/cm高圧水銀灯により、20秒間UV照射し棒状液晶化合物を架橋して、その後、室温まで放冷して光学異方性層を形成して、光学フィルムF3−1〜F3−4をそれぞれ作製した。
実施例1と同様にして作製した光学フィルムF2−1〜F2−4の耐水性及び密着性を評価した。結果を下記表3に示す。
This coating solution N-1 was applied to the support with an alignment film shown in Table 1 below prepared in Example 1 with a wire bar of # 4.5. This was affixed to a metal frame and heated in a constant temperature bath at 100 ° C. for 2 minutes to align the rod-like liquid crystal compound. Next, UV irradiation was performed at 80 ° C. with a 120 W / cm high-pressure mercury lamp for 20 seconds to crosslink the rod-like liquid crystal compound, and then allowed to cool to room temperature to form an optically anisotropic layer. F3-4 was prepared.
The water resistance and adhesion of optical films F2-1 to F2-4 produced in the same manner as in Example 1 were evaluated. The results are shown in Table 3 below.

(偏光板の作製と評価)
実施例1と同様にして、光学フィルムF3−1〜F3−4のそれぞれを保護フィルムとして貼り付けた偏光板H3−1〜H3−4をそれぞれ作製し、実施例1と同様にして、偏光板の耐久性を評価した。評価結果を下記表3に示す。
(Production and evaluation of polarizing plate)
Polarizing plates H3-1 to H3-4 each having optical films F3-1 to F3-4 attached as protective films were produced in the same manner as in Example 1, and polarizing plates were obtained in the same manner as in Example 1. The durability was evaluated. The evaluation results are shown in Table 3 below.

Figure 2009047776
Figure 2009047776

表3の結果から本発明の実施例である配向膜を利用すると、棒状液晶のホメオトロピック配向状態を固定して形成した光学異方性層を有する光学フィルム、及びそれを利用した偏光板でも、同様の効果が得られることが分かった。   From the results of Table 3, when using the alignment film according to the embodiment of the present invention, an optical film having an optically anisotropic layer formed by fixing the homeotropic alignment state of the rod-like liquid crystal, and a polarizing plate using the same, It turned out that the same effect is acquired.

Claims (19)

ポリビニルアルコールを主成分とする配向膜であって、平均鹸化度が95%以上の高鹸化度ポリビニルアルコールの少なくとも一種、及び分子内に架橋性基を有する変性ポリビニルアルコールの少なくとも一種を含有し、該変性ポリビニルアルコールの含有量が前記高鹸化度ポリビニルアルコールよりも少ないことを特徴とする配向膜。 An alignment film comprising polyvinyl alcohol as a main component, comprising at least one polyvinyl alcohol having an average saponification degree of 95% or higher and at least one modified polyvinyl alcohol having a crosslinkable group in the molecule; An alignment film, wherein the content of the modified polyvinyl alcohol is less than that of the high saponification degree polyvinyl alcohol. 前記変性ポリビニルアルコールの平均鹸化度が、95%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の配向膜。 The alignment film according to claim 1 or 2, wherein an average saponification degree of the modified polyvinyl alcohol is 95% or less. 前記変性ポリビニルアルコールの平均鹸化度が、70〜90%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の配向膜。 The alignment film according to claim 1 or 2, wherein an average saponification degree of the modified polyvinyl alcohol is 70 to 90%. 前記変性ポリビニルアルコールが有する架橋性基が、不飽和重合性基、エポキシ基及びアジリジニル基のいずれかであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の配向膜。 The alignment film according to any one of claims 1 to 3, wherein the crosslinkable group of the modified polyvinyl alcohol is any one of an unsaturated polymerizable group, an epoxy group, and an aziridinyl group. 前記変性ポリビニルアルコールが有する架橋性基が、エチレン性不飽和重合性基であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の配向膜。 The alignment film according to any one of claims 1 to 4, wherein the crosslinkable group of the modified polyvinyl alcohol is an ethylenically unsaturated polymerizable group. 前記高鹸化度ポリビニルアルコールの割合が、含有される全ポリビニルアルコールの総質量に対し85質量%以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の配向膜。 6. The alignment film according to claim 1, wherein the ratio of the high saponification degree polyvinyl alcohol is 85% by mass or more based on the total mass of all the polyvinyl alcohols contained. 前記高鹸化度ポリビニルアルコールの割合が、含有される全ポリビニルアルコールの総質量に対し、90質量%以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の配向膜。 The orientation film according to any one of claims 1 to 6, wherein a ratio of the high saponification degree polyvinyl alcohol is 90% by mass or more based on a total mass of all the polyvinyl alcohols contained. 前記高鹸化度ポリビニルアルコールの割合が、含有される全ポリビニルアルコールの総質量に対し、95質量%以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の配向膜。 8. The alignment film according to claim 1, wherein the ratio of the high saponification degree polyvinyl alcohol is 95% by mass or more based on the total mass of all the polyvinyl alcohols contained. 前記高鹸化度ポリビニルアルコールの平均重合度が、800以上であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の配向膜。 The alignment film according to claim 1, wherein the average degree of polymerization of the high saponification degree polyvinyl alcohol is 800 or more. 前記変性ポリビニルアルコールの平均重合度が、800以下であることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の配向膜。 The alignment film according to any one of claims 1 to 9, wherein the average degree of polymerization of the modified polyvinyl alcohol is 800 or less. ポリマーフィルムと、その上に、請求項1〜10のいずれか1項に記載の配向膜とを有する配向フィルム。 The orientation film which has a polymer film and the orientation film of any one of Claims 1-10 on it. 前記ポリマーフィルムが、セルロースアシレートを主成分とするポリマーフィルムであることを特徴とする請求項11に記載の配向フィルム。 The oriented film according to claim 11, wherein the polymer film is a polymer film containing cellulose acylate as a main component. 請求項11又は12に記載の配向フィルムと、その配向膜上に、液晶組成物から形成される光学異方性層を有することを特徴とする光学フィルム。 13. An optical film comprising the alignment film according to claim 11 or 12, and an optically anisotropic layer formed from a liquid crystal composition on the alignment film. 前記光学異方性層が、架橋性基を有する液晶性化合物を含有する硬化性液晶組成物を配向状態で硬化させて形成される層であることを特徴とする請求項13に記載の光学フィルム。 14. The optical film according to claim 13, wherein the optically anisotropic layer is a layer formed by curing a curable liquid crystal composition containing a liquid crystal compound having a crosslinkable group in an aligned state. . 前記液晶性化合物が有する架橋性基が、前記配向膜中に含有される変性ポリビニルアルコールが有する架橋性基と同種の架橋性基であることを特徴とする請求項14に記載の光学フィルム。 The optical film according to claim 14, wherein the crosslinkable group of the liquid crystalline compound is the same type of crosslinkable group as the crosslinkable group of the modified polyvinyl alcohol contained in the alignment film. 前記架橋性基が、エチレン性不飽和重合性基であることを特徴とする請求項15に記載の光学フィルム。 The optical film according to claim 15, wherein the crosslinkable group is an ethylenically unsaturated polymerizable group. 偏光膜と、請求項1〜15のいずれか1項に記載の光学フィルムとを少なくとも有することを特徴とする偏光板。 A polarizing plate comprising at least a polarizing film and the optical film according to claim 1. 前記光学フィルムが、前記偏光膜の保護フィルムであることを特徴とする請求項17に記載の偏光板。 The polarizing plate according to claim 17, wherein the optical film is a protective film for the polarizing film. 請求項17又は18に記載の偏光板を有することを特徴とする液晶表示装置。 A liquid crystal display device comprising the polarizing plate according to claim 17 or 18.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012078501A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Fujifilm Corp Alignment layer, optical film, polarizing plate and liquid crystal display device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08338913A (en) * 1995-04-11 1996-12-24 Fuji Photo Film Co Ltd Optical compensating sheet, its production, liquid crystal display device and color liquid crystal display device
JP2006243025A (en) * 2005-02-28 2006-09-14 Nippon Oil Corp Alignment layer for liquid crystal and liquid crystalline optical film obtained from the alignment layer
JP2007147966A (en) * 2005-11-28 2007-06-14 Fujifilm Corp Optical compensation film, polarizing plate and liquid crystal display device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08338913A (en) * 1995-04-11 1996-12-24 Fuji Photo Film Co Ltd Optical compensating sheet, its production, liquid crystal display device and color liquid crystal display device
JP2006243025A (en) * 2005-02-28 2006-09-14 Nippon Oil Corp Alignment layer for liquid crystal and liquid crystalline optical film obtained from the alignment layer
JP2007147966A (en) * 2005-11-28 2007-06-14 Fujifilm Corp Optical compensation film, polarizing plate and liquid crystal display device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012078501A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Fujifilm Corp Alignment layer, optical film, polarizing plate and liquid crystal display device

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