JP2010072448A - Adhesive for liquid crystal film, liquid crystal film, and optical element film - Google Patents

Adhesive for liquid crystal film, liquid crystal film, and optical element film Download PDF

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和史 小玉
Teruaki Yamanashi
輝昭 山梨
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晴義 佐藤
Takafumi Aizono
啓文 相園
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an adhesive capable of restraining a tightening force between respective layers in a liquid crystal film from being changed with the lapse of time, and to provide the liquid crystal film or an optical element film using the adhesive. <P>SOLUTION: This adhesive with environmental stability for the liquid crystal film contains 1 to 50 mass% of acryl amide monomer in total component amount of the adhesive. The liquid crystal film or the optical element film is a film for compensating a visibility angle or the like, comprising a liquid crystal substance alignment-immobilized on an alignment substrate. The film is transferred to another substrate by the adhesive, the alignment substrate is separated, the film is thinned and weight-lightened, and the tightening force is restrained from being changed with the lapse of time, by using the adhesive. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶物質層の転写や積層に有用な液晶フィルム用接着剤、および該接着剤を用いて得られる液晶フィルム並びにそれを用いた光学素子フィルムに関する。   The present invention relates to an adhesive for a liquid crystal film useful for transferring or laminating a liquid crystal substance layer, a liquid crystal film obtained using the adhesive, and an optical element film using the same.

近年、液晶表示装置に用いられる液晶フィルムに対しては、優れた光学的性能に加えて、より高い耐久性が要求されている。とりわけ、携帯電話などの携帯機器用や車載用の液晶表示装置に対しては、各種の使用条件を想定した厳しい環境試験に合格することが求められている。
液晶化合物の配向層からなる薄膜(フィルム)、とりわけネマチック構造、ねじれネマチック構造、あるいはネマチックハイブリッド構造を固定化した液晶物質からなるフィルムは、液晶表示素子用の波長板、色補償や視野角補償用の素子として、また旋光性光学素子等として優れた性能を有し、各種表示素子の高性能化、軽量化に寄与している。これらのフィルムの製造法としては、配向基板上に形成された液晶物質からなる層を、支持基板を兼ねる透光性基板上に転写する方法が提案されている(特許文献1〜3。)。
In recent years, higher durability is required for liquid crystal films used in liquid crystal display devices in addition to excellent optical performance. In particular, liquid crystal display devices for mobile devices such as mobile phones and in-vehicle devices are required to pass strict environmental tests assuming various use conditions.
Thin films (films) consisting of alignment layers of liquid crystal compounds, especially films made of liquid crystal materials with a fixed nematic structure, twisted nematic structure, or nematic hybrid structure, are used for wave plates for liquid crystal display elements, for color compensation and viewing angle compensation. And has excellent performance as an optical rotatory optical element, etc., and contributes to high performance and light weight of various display elements. As a method for producing these films, a method of transferring a layer made of a liquid crystal material formed on an alignment substrate onto a light-transmitting substrate that also serves as a support substrate has been proposed (Patent Documents 1 to 3).

さらに、液晶表示用素子に求められる過酷な耐久性試験に耐えるための対策として、また、より一層の薄型化、軽量化のために、支持基板フィルムを用いない液晶物質層からなる光学素子の製造方法も提案されている(特許文献4〜6)。かかる製造法によれば、配向基板上に配向形成された液晶物質よりなる層を、接着剤を介して一旦仮基板に転写させた後に、該仮基板を剥離することにより、支持基板フィルムのない液晶物質層からなる光学素子の製造が可能になった。
しかしながら、これまでの接着剤では支持基板と接着剤層の間、液晶物質層と接着剤層の間で密着力が経時低下し、使用中に剥がれるおそれがある。また、支持基板や仮基板と接着剤層の間で密着力が経時低下することにより、光学素子作製過程中において、製造トラブルにつながるおそれがあるといった問題を抱えていた。
Furthermore, as a measure to endure the severe durability test required for liquid crystal display elements, and for further reduction in thickness and weight, the manufacture of optical elements composed of liquid crystal material layers that do not use a support substrate film A method has also been proposed (Patent Documents 4 to 6). According to this manufacturing method, the layer made of the liquid crystal material formed on the alignment substrate is temporarily transferred to the temporary substrate via an adhesive, and then the temporary substrate is peeled off, so that there is no support substrate film. An optical element made of a liquid crystal material layer can be manufactured.
However, with conventional adhesives, the adhesive strength between the support substrate and the adhesive layer and between the liquid crystal substance layer and the adhesive layer may deteriorate with time, and may peel off during use. In addition, the adhesive force between the support substrate and the temporary substrate and the adhesive layer decreases with the lapse of time, which may cause a manufacturing trouble during the optical element manufacturing process.

特開平4−57017号公報JP-A-4-57017 特開平4−177216号公報JP-A-4-177216 特開平6−242434号公報JP-A-6-242434 特開平8−278491号公報JP-A-8-278491 特開2004−117422号公報JP 2004-117422 A 特開2004−138697号公報JP 2004-138697 A

本発明の目的は、前記の問題を解決し、液晶物質の配向に用いた配向基板とは異なる基板と液晶物質層との密着力の経時低下を起こすことなく、層間の経時の密着力変化を抑制することのできる接着剤を提供し、該接着剤を用いた液晶フィルムおよび光学素子フィルムを提供するものである。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problem and to change the adhesion force between layers without causing a decrease in the adhesion force between the substrate different from the alignment substrate used for the alignment of the liquid crystal material and the liquid crystal material layer over time. An adhesive capable of being suppressed is provided, and a liquid crystal film and an optical element film using the adhesive are provided.

本発明者らは、特定の液晶フィルム用接着剤を見出し、当該接着剤を用いることにより前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の通りである。
The present inventors have found a specific adhesive for liquid crystal film, found that the above-mentioned problems can be solved by using the adhesive, and have completed the present invention.
That is, the present invention is as follows.

[1]アクリルアミド系モノマーを接着剤中に1質量%〜50質量%含有することを特徴とする液晶フィルム用接着剤。
[2]少なくとも配向基板上の配向を固定化した液晶物質層と配向基板とは異なる基板を上記[1]に記載の液晶フィルム用接着剤で接着せしめ、配向基板を剥離した液晶フィルム。
[3]前記の配向を固定化した液晶物質層が、液晶転移点以上の温度で液晶配向し、液晶転移点以下の温度でガラス状態となる高分子液晶物質からなることを特徴とする上記[2]に記載の液晶フィルム。
[4]前記の配向を固定化した液晶物質層が、低分子液晶または高分子液晶が配向した液晶物質層を架橋したものであることを特徴とする上記[2]に記載の液晶フィルム。
[5]上記[2]〜[4]のいずれか1項に記載の液晶フィルムを用いた光学素子フィルム。
[1] An adhesive for a liquid crystal film, comprising 1% by mass to 50% by mass of an acrylamide monomer in the adhesive.
[2] A liquid crystal film obtained by adhering at least a liquid crystal material layer having an alignment on an alignment substrate fixed to the substrate different from the alignment substrate with the adhesive for a liquid crystal film according to the above [1], and peeling the alignment substrate.
[3] The above-mentioned liquid crystal material layer in which the alignment is fixed is composed of a polymer liquid crystal material that aligns liquid crystal at a temperature equal to or higher than the liquid crystal transition point and enters a glass state at a temperature equal to or lower than the liquid crystal transition point. 2] Liquid crystal film.
[4] The liquid crystal film according to the above [2], wherein the liquid crystal material layer in which the alignment is fixed is obtained by crosslinking a liquid crystal material layer in which low-molecular liquid crystals or polymer liquid crystals are aligned.
[5] An optical element film using the liquid crystal film according to any one of [2] to [4].

本発明の液晶フィルム用接着剤を用いることにより、液晶物質の配向に用いた配向基板とは異なる基板と液晶物質層との密着力の経時変化(低下)を抑制することができ、各種の厳しい環境試験に対応できる液晶フィルムおよび光学素子フィルムを提供することができる。   By using the liquid crystal film adhesive of the present invention, it is possible to suppress a change (decrease) in the adhesion force between the substrate different from the alignment substrate used for the alignment of the liquid crystal material and the liquid crystal material layer over time, and various severe conditions. It is possible to provide a liquid crystal film and an optical element film that are compatible with environmental tests.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の液晶フィルム用接着剤は、アクリルアミド系モノマーが接着剤全成分量の1質量%〜50質量%であることを特徴とする液晶フィルム用接着剤、である。
本発明におけるアクリルアミド系モノマーとは、例えば、アクリル酸またはメタクリル酸(以下、合せて「(メタ)アクリル酸」という。)の活性体(酸塩化物、混合酸無水物や活性エステル等)とアミンとの反応で合成される化合物をいう。これらの化合物として、例えば、(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、N−イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド等を挙げることができる。
これらの化合物の中でも、N,N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N,N−ジエチル(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリンが特に好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The adhesive for liquid crystal films of the present invention is an adhesive for liquid crystal films, wherein the acrylamide monomer is 1% by mass to 50% by mass of the total amount of adhesive components.
The acrylamide monomer in the present invention is, for example, an active form (acid chloride, mixed acid anhydride, active ester, etc.) of acrylic acid or methacrylic acid (hereinafter collectively referred to as “(meth) acrylic acid”) and an amine. A compound synthesized by the reaction with. Examples of these compounds include (meth) acrylamide, N, N-dimethylaminopropyl (meth) acrylamide, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, (meth) acryloylmorpholine, N-isopropyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, diacetone (meth) acrylamide, etc. can be mentioned.
Among these compounds, N, N-dimethyl (meth) acrylamide, N, N-diethyl (meth) acrylamide, and (meth) acryloylmorpholine are particularly preferable.

また、液晶フィルム用接着剤の親水性・親油性バランスをとる目的で、アクリルアミド系モノマーに代えて、アクリルアミド系モノマーをエチレンオキシドあるいはプロピレンオキシドで変性した化合物を用いてもよい。   Further, for the purpose of balancing the hydrophilicity / lipophilicity of the adhesive for liquid crystal films, a compound obtained by modifying an acrylamide monomer with ethylene oxide or propylene oxide may be used instead of the acrylamide monomer.

本発明の液晶フィルム用接着剤のアクリルアミド系モノマーの含有量は、接着剤全成分量の1質量%〜50質量%であるが、望ましくは1質量%〜40質量%である。含有量が少なすぎる場合、効果が認められない恐れがあり、また多すぎる場合には液晶物質層との接着力が低下する恐れがあるため、望ましくない。   The content of the acrylamide monomer in the adhesive for a liquid crystal film of the present invention is 1% by mass to 50% by mass, preferably 1% by mass to 40% by mass, based on the total amount of the adhesive components. If the content is too small, the effect may not be recognized. If the content is too large, the adhesive strength with the liquid crystal substance layer may be lowered, which is not desirable.

本発明の接着剤を構成する前記のアクリルアミド系モノマー以外の成分としては特に制限されるものではなく、公知の接着剤を用いることができる。例えば、(メタ)アクリル系重合体、シリコーン系ポリマー、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルエーテル、酢酸ビニル/塩化ビニルコポリマー、変性ポリオレフィン、エポキシ系、フッ素系、天然ゴム、合成ゴム等のゴム系などのポリマーをベースポリマーとするものを適宜に選択して用いることができる。これらは紫外線や電子線等のエネルギー線反応型がより好ましく、特に、(メタ)アクリロイル基を主体とするアクリル系接着剤の如く、光学的透明性に優れ、適度な濡れ性と凝集性と接着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いられる。   Components other than the acrylamide-based monomer constituting the adhesive of the present invention are not particularly limited, and known adhesives can be used. For example, (meth) acrylic polymer, silicone polymer, polyester, polyurethane, polyamide, polyvinyl ether, vinyl acetate / vinyl chloride copolymer, modified polyolefin, epoxy, fluorine, natural rubber, synthetic rubber, etc. What uses a polymer as a base polymer can be selected suitably, and can be used. These are more preferably energy ray reactive types such as ultraviolet rays and electron beams, and are particularly excellent in optical transparency, such as acrylic adhesives mainly composed of (meth) acryloyl groups, and have appropriate wettability, cohesiveness and adhesion. Those exhibiting characteristics and excellent in weather resistance, heat resistance and the like are preferably used.

本発明の接着剤には必要に応じてその他の成分を配合することができる。例えば、各種(メタ)アクリル系モノマー、(メタ)アクリル系オリゴマー、あるいはまた、光重合開始剤、カチオン重合開始剤、表面改質剤、粘度調整剤、粘着性付与剤、ブロッキング防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、熱安定剤、耐衝撃性改良剤などの各種添加剤を挙げることができる。   The adhesive of the present invention can contain other components as necessary. For example, various (meth) acrylic monomers, (meth) acrylic oligomers, or photopolymerization initiators, cationic polymerization initiators, surface modifiers, viscosity modifiers, tackifiers, antiblocking agents, antioxidants Various additives such as an agent, an antistatic agent, a heat stabilizer, and an impact resistance improver can be mentioned.

前記の(メタ)アクリル系モノマーとしては、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリス[(2-アクリロイロキシ)エチル]イソシアヌレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等を挙げることができ、(メタ)アクリル系オリゴマーとしては、ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエーテル(メタ)アクリレート、シリコーン(メタ)アクリレート等を挙げることができる。これらは混合物であってもよい。また、(メタ)アクリロイル基と共重合可能なモノマー、例えばN−ビニルホルムアミド、N−ビニルモルホリン、N−ビニルピロリドン、スチレン等を併用してもよい。また、(メタ)アクリルモノマーは、接着剤の親水性・親油性バランスをとる目的で、エチレンオキシドあるいはプロピレンオキシドで変性させたものを用いることもできる。   Examples of the (meth) acrylic monomer include ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hydroxyethyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, and isobornyl. (Meth) acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanediol di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (Meth) acrylate, tris [(2-acryloyloxy) ethyl] isocyanurate, pentaerythritol triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, dipentaerythritol pentaa Examples include (relate) and dipentaerythritol hexaacrylate. Examples of the (meth) acrylic oligomer include polyester (meth) acrylate, epoxy (meth) acrylate, urethane (meth) acrylate, polyether (meth) acrylate, silicone ( And (meth) acrylate. These may be a mixture. Further, a monomer copolymerizable with a (meth) acryloyl group, for example, N-vinylformamide, N-vinylmorpholine, N-vinylpyrrolidone, styrene or the like may be used in combination. The (meth) acrylic monomer may be modified with ethylene oxide or propylene oxide for the purpose of balancing the hydrophilicity / lipophilicity of the adhesive.

前記の光重合開始剤としては、公知の光重合開始剤、例えば、ベンゾインアルキルエーテル類、ベンジルメチルケタール、ヒドロキシフェニルケトン類、1,1−ジクロロアセトフェノン、チオキサントン類、ヘキサアリールビイミダゾール類、アシルフォスフィンオキシド類あるいはアミンを併用したベンゾフェノン類などが例示される。これらは混合物として使用してもよく、また必要によっては増感剤を併用しても良い。光重合開始剤の使用量は接着剤の0.1〜10質量%、好ましくは0.5〜7質量%の範囲が好ましい。この範囲外では、重合が進行しがたい、解裂した開始剤残片による耐光性が悪化する、などして好ましくない。   Examples of the photopolymerization initiator include known photopolymerization initiators such as benzoin alkyl ethers, benzylmethyl ketals, hydroxyphenyl ketones, 1,1-dichloroacetophenone, thioxanthones, hexaarylbiimidazoles, acylphosphine. Examples thereof include benzophenones combined with fin oxides or amines. These may be used as a mixture and, if necessary, a sensitizer may be used in combination. The amount of the photopolymerization initiator used is in the range of 0.1 to 10% by mass, preferably 0.5 to 7% by mass of the adhesive. Outside this range, polymerization is difficult to proceed, and light resistance due to cleaved initiator residue deteriorates.

表面改質剤としては、接着剤との相溶性がよく接着剤の硬化性や硬化後の光学性能に影響を及ぼさない限り特に限定されず、イオン性または非イオン性の水溶性界面活性剤、油溶性界面活性剤、高分子界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、有機金属系界面活性剤、反応性界面活性剤等が使用できる。中でも、フッ素系界面活性剤やシリコーン系界面活性剤は、剥離力低減効果が大きく好ましい。   The surface modifier is not particularly limited as long as it has good compatibility with the adhesive and does not affect the curability of the adhesive or the optical performance after curing, an ionic or nonionic water-soluble surfactant, Oil-soluble surfactants, polymer surfactants, fluorine-based surfactants, silicone-based surfactants, organometallic surfactants, reactive surfactants, and the like can be used. Of these, fluorine-based surfactants and silicone-based surfactants are preferable because they have a great effect of reducing the peeling force.

接着剤層の厚みは、通常0.5〜50μm、望ましくは0.5〜20μm、さらに望ましくは1〜10μmである。厚みが0.5μmより薄すぎると、液晶物質層と剥離するときの加工が困難となり、また50μmより厚すぎると接着剤層の硬化に時間がかかる、剥離不良が発生しやすいなどして好ましくない。
接着剤層は適宜な方法、例えばフレキソ印刷方式、オフセット印刷方式、ディスペンサー方式、グラビアコート方式、マイクログラビア方式、バーコート方式、スクリーン印刷方式、リップコート方式、ダイコート方式などで溶液または溶融状態で塗布すればよい。
The thickness of the adhesive layer is usually 0.5 to 50 μm, desirably 0.5 to 20 μm, and more desirably 1 to 10 μm. If the thickness is less than 0.5 μm, it is difficult to process when peeling from the liquid crystal material layer, and if it is more than 50 μm, it takes time to cure the adhesive layer, and unfavorable peeling failure is likely to occur. .
The adhesive layer is applied in a solution or in a molten state by an appropriate method such as a flexographic printing method, an offset printing method, a dispenser method, a gravure coating method, a micro gravure method, a bar coating method, a screen printing method, a lip coating method, or a die coating method. do it.

本発明で用いられる液晶の配向が固定化された液晶物質層は、配向状態にある液晶物質を固定化する手段を用いることにより固定化された層である。液晶の配向を固定化する手段としては、高分子液晶物質の場合は配向状態から急冷してガラス化状態にして固定する方法、反応性官能基を有する低分子液晶物質または高分子液晶物質の場合は配向させた後、前記官能基を反応せしめ(硬化・架橋等)固定化する方法などが挙げられる。   The liquid crystal material layer in which the alignment of the liquid crystal used in the present invention is fixed is a layer fixed by using means for fixing the liquid crystal material in the alignment state. As a means of fixing the alignment of the liquid crystal, in the case of a polymer liquid crystal material, a method of rapidly cooling from the alignment state and fixing in a vitrified state, in the case of a low molecular liquid crystal material having a reactive functional group or a polymer liquid crystal material May be a method in which the functional group is reacted (cured, crosslinked, etc.) and fixed after the orientation.

前記反応性官能基としては、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、ビニルオキシ基、オキシラニル基、オキセタニル基、カルボキシル基、水酸基、アミノ基、イソシアナート基、酸無水物基等が挙げられ、それぞれの基に適した方法で反応が行われる。   Examples of the reactive functional group include a vinyl group, a (meth) acryloyl group, a vinyloxy group, an oxiranyl group, an oxetanyl group, a carboxyl group, a hydroxyl group, an amino group, an isocyanate group, and an acid anhydride group. The reaction is carried out by a method suitable for the above.

液晶物質層に使用することのできる液晶物質は、液晶フィルムが目的とする用途や製造方法により、低分子液晶物質、高分子液晶物質を問わず広い範囲から選定することができるが、高分子液晶物質が好ましい。さらに液晶物質の分子形状は、棒状であるか円盤状であるかを問わない。例えば、ディスコティックネマチック液晶性を示すディスコティック液晶化合物も使用することができる。   The liquid crystal material that can be used for the liquid crystal material layer can be selected from a wide range regardless of whether it is a low-molecular liquid crystal material or a high-molecular liquid crystal material, depending on the intended use and manufacturing method of the liquid crystal film. Substances are preferred. Furthermore, the molecular shape of the liquid crystal substance may be a rod shape or a disk shape. For example, a discotic liquid crystal compound exhibiting a discotic nematic liquid crystal property can also be used.

固定化前の液晶物質層の液晶相としては、ネマチック相、ねじれネマチック相、コレステリック相、スメクチック相、ディスコティックネマチック相等が挙げられる。また、配向状態としては、配向基板に水平に配向するホモジニアス配向や垂直に配向するホメオトロピック配向、両者の中間状態と考えられるチルト配向やハイブリッド配向が例示される。   Examples of the liquid crystal phase of the liquid crystal material layer before fixing include a nematic phase, a twisted nematic phase, a cholesteric phase, a smectic phase, a discotic nematic phase, and the like. Examples of the alignment state include a homogeneous alignment that is horizontally aligned on the alignment substrate, a homeotropic alignment that is aligned vertically, and a tilt alignment and a hybrid alignment that are considered to be an intermediate state therebetween.

低分子液晶物質としては、飽和ベンゼンカルボン酸類、不飽和ベンゼンカルボン酸類、ビフェニルカルボン酸類、芳香族オキシカルボン酸類、シッフ塩基型類、ビスアゾメチン化合物類、アゾ化合物類、アゾキシ化合物類、シクロヘキサンエステル化合物類、ステロール化合物類などの末端に前記反応性官能基を導入した液晶性を示す化合物や前記化合物類のなかで液晶性を示す化合物に架橋性化合物を添加した組成物などが挙げられる。
また、ディスコティック液晶化合物としては、トリフェニレン系、トルクセン系等が挙げられる。
Low molecular liquid crystal substances include saturated benzene carboxylic acids, unsaturated benzene carboxylic acids, biphenyl carboxylic acids, aromatic oxycarboxylic acids, Schiff base types, bisazomethine compounds, azo compounds, azoxy compounds, cyclohexane ester compounds Examples thereof include a compound exhibiting liquid crystallinity in which the reactive functional group is introduced at the terminal, such as sterol compounds, and a composition obtained by adding a crosslinkable compound to a compound exhibiting liquid crystallinity among the compounds.
Examples of the discotic liquid crystal compound include triphenylene and torquesen.

前記高分子液晶物質としては、各種の主鎖型高分子液晶物質、側鎖型高分子液晶物質、またはこれらの混合物(組成物)を用いることができる。   As the polymer liquid crystal material, various main chain polymer liquid crystal materials, side chain polymer liquid crystal materials, or a mixture (composition) thereof can be used.

主鎖型高分子液晶物質としては、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリカーボネート系、ポリイミド系、ポリウレタン系、ポリベンズイミダゾール系、ポリベンズオキサゾール系、ポリベンズチアゾール系、ポリアゾメチン系、ポリエステルアミド系、ポリエステルカーボネート系、ポリエステルイミド系等の高分子液晶物質、またはこれらの混合物等が挙げられる。なかでも合成の容易さ、配向性、ガラス転移点などの面から液晶性ポリエステルが好ましく、前記の反応性官能基を結合していてもよい。   Main chain polymer liquid crystal materials include polyester, polyamide, polycarbonate, polyimide, polyurethane, polybenzimidazole, polybenzoxazole, polybenzthiazole, polyazomethine, polyesteramide, polyester carbonate Polymer liquid crystal substances such as polyester and polyesterimide, or mixtures thereof. Of these, liquid crystalline polyesters are preferable from the viewpoints of ease of synthesis, orientation, glass transition point, and the like, and the reactive functional groups may be bonded.

主鎖型の液晶性ポリエステルは、芳香族ジオール単位(以下、構造単位(A)という。)、芳香族ジカルボン酸単位(以下、構造単位(B)という。)および芳香族ヒドロキシカルボン酸単位(以下、構造単位(C)という。)のうち少なくとも2種を必須単位として含む主鎖型液晶性ポリエステルである。
以下に、構造単位(A)、(B)および(C)に付いて順次説明する。
The main chain type liquid crystalline polyester includes an aromatic diol unit (hereinafter referred to as a structural unit (A)), an aromatic dicarboxylic acid unit (hereinafter referred to as a structural unit (B)) and an aromatic hydroxycarboxylic acid unit (hereinafter referred to as a structural unit (B)). The main-chain liquid crystalline polyester containing at least two of the structural units (C) as essential units.
Hereinafter, the structural units (A), (B), and (C) will be sequentially described.

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

Figure 2010072448
Figure 2010072448

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

Figure 2010072448
Figure 2010072448

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

Figure 2010072448
Figure 2010072448

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

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

Figure 2010072448
Figure 2010072448

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

主鎖型液晶性ポリエステルは、構造単位として、(A)芳香族ジオール単位、(B)芳香族ジカルボン酸単位、および(C)芳香族ヒドロキシカルボン酸単位のうちから少なくとも2種を含み、サーモトロピック液晶性を示すものであればよく、他の構造単位はこれら条件を満足する限り特に限定されるものではない。   The main-chain liquid crystalline polyester contains at least two kinds of (A) an aromatic diol unit, (B) an aromatic dicarboxylic acid unit, and (C) an aromatic hydroxycarboxylic acid unit as a structural unit. Any other structural unit may be used as long as it exhibits liquid crystallinity, and the other structural units are not particularly limited as long as these conditions are satisfied.

主鎖型液晶性ポリエステルを構成する構造単位(A)、(B)および(C)の全構造単位に占める割合は、構造単位(A)、(B)および(C)がジオールあるいはジカルボン酸あるいはヒドロキシカルボン酸として全モノマーの仕込み量に対して占める重量和の比率で表した場合、通常20〜99%、好ましくは30〜95%、特に好ましくは40〜90%の範囲である。20%より少ない場合には、液晶性を発現する温度領域が極端に狭くなるおそれがあり、また99%を越える場合には、液晶相発現温度が高くなりすぎる恐れがある。   The proportion of the structural units (A), (B) and (C) constituting the main chain type liquid crystalline polyester in the total structural units is such that the structural units (A), (B) and (C) are diols or dicarboxylic acids or When expressed as a ratio of the sum of the weights of all the monomers as the hydroxycarboxylic acid, it is usually 20 to 99%, preferably 30 to 95%, particularly preferably 40 to 90%. If it is less than 20%, the temperature range for developing liquid crystallinity may be extremely narrow, and if it exceeds 99%, the liquid crystal phase expression temperature may be too high.

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

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

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

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

主鎖型液晶性ポリエステルの合成方法としては、通常のポリエステルを合成する際に用いられる方法を採ることができ、特に限定されるものではない。例えば、カルボン酸単位を酸クロリドやスルホン酸無水物などに活性化し、それを塩基の存在下でフェノール単位と反応させる方法(酸クロリド法)、カルボン酸単位とフェノール単位をDCC(ジシクロヘキシルカルボジイミド)などの縮合剤を用いて直接縮合させる方法、フェノール単位をアセチル化して、これとカルボン酸単位とを溶融条件下で脱酢酸重合する方法などを用いることが出来る。また、重合反応により得られた粗主鎖型液晶性ポリエステルを、再結晶、再沈などの方法により精製してもよい。
さらに上記の主鎖型液晶性ポリエステルは、末端に前述の反応性官能基を有していてもよい。
As a method for synthesizing the main-chain liquid crystalline polyester, a method used when synthesizing a normal polyester can be adopted, and the method is not particularly limited. For example, a method in which a carboxylic acid unit is activated to an acid chloride or a sulfonic acid anhydride and reacted with a phenol unit in the presence of a base (acid chloride method), a carboxylic acid unit and a phenol unit are converted into DCC (dicyclohexylcarbodiimide), etc. A method of directly condensing using a condensing agent of the above, a method of acetylating a phenol unit, and deaceticating polymerization of this with a carboxylic acid unit under melting conditions can be used. The crude main chain type liquid crystalline polyester obtained by the polymerization reaction may be purified by a method such as recrystallization or reprecipitation.
Further, the main chain type liquid crystalline polyester may have the above-mentioned reactive functional group at the terminal.

前記の側鎖型高分子液晶物質としては、ポリアクリレート系、ポリメタクリレート系、ポリビニル系、ポリシロキサン系、ポリエーテル系、ポリマロネート系、ポリエステル系等の直鎖状または環状構造の骨格鎖を有する物質に側鎖としてメソゲン基が結合した高分子液晶物質、またはこれらの混合物が挙げられる。
これらの中でも下記一般式(1)で表される反応性基を結合したポリ(メタ)アクリレートが好ましい。
Examples of the side chain type polymer liquid crystal material include materials having a linear or cyclic skeleton such as polyacrylate, polymethacrylate, polyvinyl, polysiloxane, polyether, polymalonate, and polyester. In addition, a polymer liquid crystal substance in which a mesogen group is bonded as a side chain, or a mixture thereof.
Among these, poly (meth) acrylates bonded with a reactive group represented by the following general formula (1) are preferable.

Figure 2010072448
Figure 2010072448

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

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

これらのポリ(メタ)アクリレート中の各成分は、上記の条件を満たせば、6種類の成分すべてが存在する必要もない。
また、Rは、好ましくは、水素、メチル基、ブチル基、メトキシ基、シアノ基、ブロモ基、フルオロ基であり、特に好ましくは、水素、メトキシ基またはシアノ基であり、Lは、好ましくは、単結合、−O−、−O−CO−または−CO−O−であり、Rは、好ましくは、炭素数2、3、4、6、8、10および18の炭化水素基を表す。
さらに、一般式(1)で表される側鎖型高分子液晶物質は、各成分a〜fのモル比や配向形態により複屈折率が変化するが、ネマチック配向をとった場合の複屈折率は0.001〜0.300であることが好ましく、より好ましくは0.05〜0.25である。
Each component in these poly (meth) acrylates does not need to be present in all six types as long as the above conditions are satisfied.
R 4 is preferably hydrogen, methyl group, butyl group, methoxy group, cyano group, bromo group or fluoro group, particularly preferably hydrogen, methoxy group or cyano group, and L 2 is preferably Is a single bond, —O—, —O—CO— or —CO—O—, and R 6 is preferably a hydrocarbon group having 2, 3, 4, 6 , 8, 10 and 18 carbon atoms. To express.
Furthermore, although the birefringence of the side chain type polymer liquid crystal substance represented by the general formula (1) varies depending on the molar ratio of each of the components a to f and the orientation form, the birefringence when the nematic orientation is taken. Is preferably 0.001 to 0.300, more preferably 0.05 to 0.25.

上記の側鎖型高分子液晶物質の各成分に該当するそれぞれの(メタ)アクリル化合物は、通常の有機化学の合成方法により得ることができる。
オキセタニル基を有する(メタ)アクリル化合物は、例えば、ウィリアムソンのエーテル合成や、縮合剤を用いたエステル合成などの手段でオキセタニル基を持つ部位と(メタ)アクリロイル基を持つ部位を結合させることで、オキセタニル基と(メタ)アクリロイル基と全く異なる2つの反応性基を持つオキセタニル基を有する(メタ)アクリレートを合成することができる。ただし反応にあたっては、オキセタニル基がカチオン重合性を有するため、強い酸性条件下では、重合や開環などの副反応を起こすことを考慮して、反応条件を選ぶ必要があるが、これらの反応条件は後述の一般式(2)で表される化合物の合成に詳述する範囲等から適宜選択すればよい。
上記の側鎖型高分子液晶物質は、各成分に該当する上記方法で得られたそれぞれの(メタ)アクリル化合物の(メタ)アクリル基をラジカル重合またはアニオン重合により共重合することにより容易に合成することができる。重合条件は特に限定されるものではなく、通常の条件を採用することができる。
Each (meth) acrylic compound corresponding to each component of the above-mentioned side chain polymer liquid crystal substance can be obtained by an ordinary organic chemistry synthesis method.
A (meth) acrylic compound having an oxetanyl group can be obtained by, for example, combining a site having an oxetanyl group and a site having a (meth) acryloyl group by means such as Williamson's ether synthesis or ester synthesis using a condensing agent. A (meth) acrylate having an oxetanyl group having two reactive groups completely different from an oxetanyl group and a (meth) acryloyl group can be synthesized. However, in the reaction, since the oxetanyl group has cationic polymerizability, it is necessary to select reaction conditions in consideration of causing side reactions such as polymerization and ring opening under strong acidic conditions. May be appropriately selected from the range described in detail in the synthesis of the compound represented by the general formula (2) described later.
Said side chain type polymer liquid crystal substance is easily synthesized by copolymerizing (meth) acrylic group of each (meth) acrylic compound obtained by the above method corresponding to each component by radical polymerization or anionic polymerization. can do. Polymerization conditions are not particularly limited, and normal conditions can be employed.

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

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

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

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

さらに、液晶物質中に熱または光架橋反応等によって反応しうる官能基または部位を有している各種化合物を液晶性の発現を妨げない範囲で配合しても良い。架橋反応しうる官能基としては、前述の各種の反応性官能基などが挙げられる。   Furthermore, various compounds having functional groups or sites that can react by heat or photocrosslinking reaction or the like in the liquid crystal substance may be blended within a range that does not hinder the development of liquid crystallinity. Examples of the functional group capable of undergoing a crosslinking reaction include the various reactive functional groups described above.

例えば、前記式(1)で表されるポリ(メタ)アクリレートを用いた場合は下記一般式(2)で表されるジオキセタン化合物を含有させることが好ましい。

Figure 2010072448
For example, when the poly (meth) acrylate represented by the formula (1) is used, it is preferable to contain a dioxetane compound represented by the following general formula (2).
Figure 2010072448

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

Figure 2010072448
Figure 2010072448
Figure 2010072448
Figure 2010072448

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

Figure 2010072448
Figure 2010072448

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

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

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

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

本発明において用いられる液晶物質は前記の液晶性化合物単独であっても、種々の液晶性化合物の混合物や各種の活性化剤や添加剤を含む組成物であっても、全体が液晶性を示せばよい。これらの液晶性組成物は、前記の低分子液晶物質または高分子液晶物質を少なくとも10質量%以上、好ましくは30質量%以上、さらに好ましくは50質量%以上含み、液晶性を示す組成物である。低分子液晶物質または高分子液晶物質の含有量が10質量%未満では組成物中に占める前記の液晶性を示す化合物の濃度が低くなり、組成物が液晶性を示さなくなる場合があり好ましくない。   Even if the liquid crystal substance used in the present invention is the above-mentioned liquid crystal compound alone or a mixture containing various liquid crystal compounds and various activators and additives, the whole exhibits liquid crystal properties. That's fine. These liquid crystalline compositions contain at least 10% by mass, preferably 30% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more of the above low-molecular liquid crystal substance or polymer liquid crystal substance, and exhibit liquid crystallinity. . When the content of the low-molecular liquid crystal substance or the high-molecular liquid crystal substance is less than 10% by mass, the concentration of the compound exhibiting liquid crystallinity in the composition becomes low, and the composition may not exhibit liquid crystallinity, which is not preferable.

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

前記の反応開始剤としては、一般のラジカル重合に使用される有機過酸化物類、アゾ化合物や各種の光重合開始剤などが例示される。
光重合開始剤には、適当な光により開裂してラジカルを発生する光ラジカル開始剤、適当な光により開裂してカチオンを発生する光カチオン発生剤を挙げることができる。また必要によっては適当な温度に加熱されることによりカチオンを発生できる熱カチオン発生剤なども使用することができる。
Examples of the reaction initiator include organic peroxides, azo compounds and various photopolymerization initiators used for general radical polymerization.
Examples of the photopolymerization initiator include a photo radical initiator that cleaves with appropriate light to generate radicals, and a photo cation generator that cleaves with appropriate light to generate cations. If necessary, a thermal cation generator that can generate cations when heated to an appropriate temperature can also be used.

光ラジカル開始剤としては、一般に公知の紫外線(UV)硬化型塗料、UV硬化型接着剤、ネガ型レジスト等に使用される市販のベンゾインエーテル類、アシルホスフィンオキシド類、トリアジン誘導体類、ビイミダゾール誘導体類等が挙げられる。   As the photo radical initiator, commercially available benzoin ethers, acyl phosphine oxides, triazine derivatives, biimidazole derivatives generally used for known ultraviolet (UV) curable paints, UV curable adhesives, negative resists, etc. And the like.

光カチオン発生剤としては、有機スルフォニウム塩系、ヨードニウム塩系、フォスフォニウム塩系などを例示することが出来る。これら化合物の対イオンとしては、アンチモネート、フォスフェート、ボレートなどが好ましく用いられる。具体的な化合物としては、ArSbF 、ArBF 、ArPF (ただし、Arはフェニル基または置換フェニル基を示す。)などが挙げられる。また、スルホン酸エステル類、トリアジン類、ジアゾメタン類、β−ケトスルホン、イミノスルホナート、ベンゾインスルホナートなども用いることができる。 Examples of the photocation generator include organic sulfonium salt systems, iodonium salt systems, and phosphonium salt systems. Antimonates, phosphates, borates and the like are preferably used as counter ions of these compounds. Specific examples of the compound include Ar 3 S + SbF 6 , Ar 3 P + BF 4 and Ar 2 I + PF 6 (wherein Ar represents a phenyl group or a substituted phenyl group). In addition, sulfonate esters, triazines, diazomethanes, β-ketosulfone, iminosulfonate, benzoinsulfonate, and the like can also be used.

また、熱カチオン発生剤としては、例えば、ベンジルスルホニウム塩類、ベンジルアンモニウム塩類、ベンジルピリジニウム塩類、ベンジルホスホニウム塩類、ヒドラジニウム塩類、カルボン酸エステル類、スルホン酸エステル類、アミンイミド類、五塩化アンチモン−塩化アセチル錯体、ジアリールヨードニウム塩−ジベンジルオキシ銅、ハロゲン化ホウ素−三級アミン付加物などを挙げることができる。   Examples of the thermal cation generator include benzylsulfonium salts, benzylammonium salts, benzylpyridinium salts, benzylphosphonium salts, hydrazinium salts, carboxylic acid esters, sulfonic acid esters, amine imides, antimony pentachloride-acetyl chloride complex , Diaryl iodonium salt-dibenzyloxy copper, boron halide-tertiary amine adduct, and the like.

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

次に配向を固定化した液晶物質層の形成方法および本発明の液晶フィルムの製造方法について説明するが、液晶物質層の形成方法や本発明の液晶フィルムの製造方法としてはこれらに限定されるものではない。   Next, a method for forming a liquid crystal material layer with a fixed orientation and a method for producing a liquid crystal film of the present invention will be described. However, the method for forming a liquid crystal material layer and the method for producing a liquid crystal film of the present invention are not limited to these. is not.

まず、液晶性組成物を配向基板上に展開する。
配向基板としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、トリアセチルセルロース、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のフィルムが例示できる。
First, a liquid crystalline composition is developed on an alignment substrate.
As alignment substrates, polyimide, polyamide, polyamideimide, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyether ketone, polyether ether ketone, polyether sulfone, polysulfone, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyarylate, triacetyl cellulose, epoxy resin, A film such as a phenol resin can be exemplified.

これらのフィルムは製造方法によっては改めて配向能を発現させるための処理を行わなくとも本発明に使用される液晶物質に対して十分な配向能を示すものもあるが、配向能が不十分、または配向能を示さない等の場合には、これらのフィルムを適度な加熱下に延伸する、フィルム面をレーヨン布等で一方向に擦るいわゆるラビング処理を行う、フィルム上にポリイミド、ポリビニルアルコール、シランカップリング剤等の公知の配向剤からなる配向膜を設けてラビング処理を行う、酸化珪素等の斜方蒸着処理、あるいはこれらを適宜組み合わせるなどして配向能を発現させたフィルムを用いても良い。
また配向基板として、表面に規則的な微細溝を多数設けたアルミニウム、鉄、銅などの金属板や各種ガラス板等も使用することができる。
Some of these films exhibit a sufficient alignment ability for the liquid crystal substance used in the present invention without performing a treatment for expressing the alignment ability again depending on the production method, but the alignment ability is insufficient, or When the orientation ability is not exhibited, these films are stretched under moderate heating, the film surface is rubbed in one direction with a rayon cloth or the like, so-called rubbing treatment is performed, polyimide, polyvinyl alcohol, silane cup on the film A film that exhibits orientation ability by providing an orientation film made of a known orientation agent such as a ring agent and performing rubbing treatment, oblique vapor deposition treatment such as silicon oxide, or a combination thereof may be used.
Further, as the alignment substrate, a metal plate such as aluminum, iron, or copper having various regular fine grooves on the surface, various glass plates, or the like can be used.

ここで、配向基板に施される配向処理の方向(向き)は特に限定されず、上記の各処理を任意の方向に行うことにより適宜選択できる。とりわけ、長尺の配向基板上に液晶物質層を形成する場合には、その長尺フィルムの長さ方向(MD)に対して所望の角度を選択し、配向処理を施すことが望ましい。所望の角度方向に配向処理することにより、液晶フィルムを最適な光学特性が発揮できるような軸配置で偏光板や位相差フィルムに積層する際に、長尺フィルムのMDを揃えた状態での貼合(いわゆるロールtoロール貼合)が可能になる、あるいは製品の取り効率が高まるなどの点から極めてメリットがある。   Here, the direction (orientation) of the alignment treatment applied to the alignment substrate is not particularly limited, and can be appropriately selected by performing each of the above treatments in an arbitrary direction. In particular, when a liquid crystal material layer is formed on a long alignment substrate, it is desirable to select a desired angle with respect to the length direction (MD) of the long film and perform alignment treatment. By laminating a liquid crystal film on a polarizing plate or a retardation film with an axial arrangement that can exhibit optimal optical characteristics by aligning the film in a desired angular direction, it is necessary to apply a long film with MD aligned. This is extremely advantageous from the viewpoints of enabling bonding (so-called roll-to-roll bonding) or increasing the efficiency of taking products.

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

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

液晶性組成物の溶液を塗布する方法では、塗布後に溶媒を除去するための乾燥工程を入れることが好ましい。この乾燥工程は、塗膜の均一性が維持される方法であれば、特に限定されることなく公知の方法を採用することができる。例えば、ヒーター(炉)、温風吹きつけなどの方法が挙げられる。
塗布膜厚は、用いる液晶性組成物や得られる複屈折層の用途等により調整されるため一概には決められないが、乾燥後の膜厚で0.1〜50μm、好ましくは0.2〜20μm、さらに好ましくは0.3〜10μmである。膜厚がこの範囲外では、目的とする効果が得られない、配向が不十分になる、などして好ましくない。
In the method of applying the liquid crystal composition solution, it is preferable to include a drying step for removing the solvent after the application. As long as the uniformity of a coating film is maintained, this drying process can employ | adopt a well-known method, without being specifically limited. For example, a method such as a heater (furnace) or hot air blowing may be used.
The coating film thickness is not determined unconditionally because it is adjusted depending on the liquid crystal composition to be used and the use of the resulting birefringent layer, etc., but is 0.1 to 50 μm, preferably 0.2 to 0.5 mm after drying. It is 20 μm, more preferably 0.3 to 10 μm. If the film thickness is outside this range, the desired effect cannot be obtained, and the orientation becomes insufficient.

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

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

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

かくして配向基板上に配向を固定化した液晶物質層が形成される。
ついで、液晶物質層上または後述する配向基板とは異なる基板上に前記の液晶フィルム用接着剤を該接着剤に適した方法で塗布し、必要により溶媒等の乾燥処理を施して接着剤層を形成し、液晶物質層と配向基板とは異なる基板とを貼着し、必要により硬化を行わせた後、配向基板を剥離することにより、本発明の液晶フィルムを得ることができる。
Thus, a liquid crystal material layer in which the alignment is fixed is formed on the alignment substrate.
Then, the liquid crystal film adhesive is applied to the liquid crystal material layer or a substrate different from the alignment substrate described later by a method suitable for the adhesive, and if necessary, a drying treatment such as a solvent is applied to form an adhesive layer. The liquid crystal film of the present invention can be obtained by forming and attaching a liquid crystal substance layer and a substrate different from the alignment substrate, curing the substrate if necessary, and then peeling the alignment substrate.

前記の硬化方法は特に限定されないが、例えば、加熱硬化、レドックス系常温硬化、嫌気硬化、紫外線や電子線などの活性線による硬化などが例示される。好ましい硬化方法は、紫外線、電子線などの活性線による硬化法である。特に活性線による硬化方法は、反応が速く配向を固定化された液晶物質層への影響が少なく好ましい。硬化は、前述の光重合開始剤が添加された接着剤層へ、メタルハライドランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンランプ、アークランプ、レーザー、シンクロトロン放射光源などの光源からの光を照射して行うことができる。単位面積(1平方センチメートル)当たりの照射量としては、積算照射量として通常1〜2000mJ、好ましくは10〜1000mJの範囲である。ただし、光重合開始剤の吸収領域と光源のスペクトルが著しく異なる場合や、あるいは反応すべき化合物自身に光源波長の吸収能がある場合などはこの限りではない。これらの場合には、適当な光増感剤や、あるいは吸収波長の異なる2種以上の光開始剤を混合して用いるなどの方法を採ることも出来る。電子線による硬化の場合の加速電圧は、通常10kV〜200kV、好ましくは20kV〜100kVである。   The curing method is not particularly limited, and examples thereof include heat curing, redox room temperature curing, anaerobic curing, and curing with active rays such as ultraviolet rays and electron beams. A preferable curing method is a curing method using active rays such as ultraviolet rays and electron beams. In particular, a curing method using actinic radiation is preferable because it has a fast reaction and has little influence on the liquid crystal material layer in which the alignment is fixed. For curing, light from a light source such as a metal halide lamp, high-pressure mercury lamp, ultra-high pressure mercury lamp, low-pressure mercury lamp, xenon lamp, arc lamp, laser or synchrotron radiation source is applied to the adhesive layer to which the photopolymerization initiator is added. Irradiation can be performed. The amount of irradiation per unit area (one square centimeter) is usually in the range of 1 to 2000 mJ, preferably 10 to 1000 mJ as the integrated irradiation amount. However, this is not the case when the absorption region of the photopolymerization initiator and the spectrum of the light source are significantly different, or when the compound to be reacted itself has the ability to absorb the light source wavelength. In these cases, an appropriate photosensitizer or a method of using a mixture of two or more photoinitiators having different absorption wavelengths can be used. The acceleration voltage in the case of curing with an electron beam is usually 10 kV to 200 kV, preferably 20 kV to 100 kV.

前記の配向基板とは異なる基板(フィルム)としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(4−メチルペンテン−1)、アモルファスポリオレフィン、ポリ(シクロオレフィン)等のポリオレフィン系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリケトンサルファイド、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアリレート、ポリアセタール、一軸延伸ポリエステル、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、ポリアリレート、トリアセチルセルロース、あるいはエポキシ樹脂等のフィルムが使用できる。   As the substrate (film) different from the alignment substrate, polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, poly (4-methylpentene-1), amorphous polyolefin, poly (cycloolefin), polyamide, polyimide, polyamideimide, poly Ether imide, polyether ketone, polyether ether ketone, polyether sulfone, polyketone sulfide, polysulfone, polystyrene, polyphenylene oxide, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyarylate, polyacetal, uniaxially stretched polyester, polycarbonate, polyvinyl alcohol , Polymethyl methacrylate, polyarylate, triacetyl cellulose, or epoxy resin Lum can be used.

とりわけ、光学的欠陥の検査性に優れる透明性で光学的に等方性のフィルムとして、ポリ(4−メチルペンテン−1)、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アモルファスポリオレフィン、ポリ(シクロオレフィン)、トリアセチルセルロース、あるいはエポキシ樹脂などのプラスチックフィルムが好ましく使用される。
就中、本発明の接着剤は、これら透明フィルムのうち、トリアセチルセルロースとの経時密着力の低下を特に抑制することができる。
In particular, as a transparent and optically isotropic film having excellent inspection of optical defects, poly (4-methylpentene-1), polymethyl methacrylate, polystyrene, polycarbonate, polyethersulfone, polyarylate, amorphous polyolefin Plastic films such as poly (cycloolefin), triacetyl cellulose, or epoxy resin are preferably used.
In particular, the adhesive of the present invention can particularly suppress the deterioration of the adhesion with time with triacetylcellulose among these transparent films.

また、これらフィルムは、本発明の液晶フィルムや光学素子フィルムの最終形態において液晶物質層の支持基板としての機能を果たす場合と、前記光学素子フィルムの作製までに液晶物質層を仮に支持しておく仮基板としての機能を有する場合により、適宜選定することができる。
さらにこれらフィルムは、接着力を調整する目的で、予めその表面に有機薄膜又は無機薄膜を形成しておいたり、コロナ放電処理や、易剥離性となるシリコーン処理等の処理等を施しておいても良い。
仮基板の場合は、所謂セパレーターフィルムとして公知のフィルムも使用することができる場合もある。
In addition, these films temporarily support the liquid crystal material layer in the final form of the liquid crystal film or optical element film of the present invention when the liquid crystal material layer functions as a support substrate and before the optical element film is produced. Depending on the case of having a function as a temporary substrate, it can be appropriately selected.
Furthermore, these films have an organic thin film or an inorganic thin film formed on the surface in advance for the purpose of adjusting the adhesive force, or have been subjected to a treatment such as a corona discharge treatment or an easily peelable silicone treatment. Also good.
In the case of a temporary substrate, a known film may be used as a so-called separator film.

これらフィルムの厚みとしては、望ましくは10〜100μm、特に望ましくは25〜50μmがよい。厚みが厚すぎると配向基板の剥離等に際して剥離ポイントが安定せず剥離性が悪化する恐れがあり、一方薄すぎるとフィルムの機械強度が保てなくなるため、製造中に引き裂かれるなどのトラブルが生じる恐れがある。   The thickness of these films is preferably 10 to 100 μm, particularly preferably 25 to 50 μm. If the thickness is too thick, the peeling point may not be stable when the alignment substrate is peeled off, and the peelability may be deteriorated. On the other hand, if the thickness is too thin, the mechanical strength of the film cannot be maintained. There is a fear.

配向基板剥離後の液晶物質層はその表面を保護するために表面保護層を設けてもよく、表面保護層としては前述の接着剤や他の接着剤、ポリマーフィルムからなる保護フィルム等を挙げることができる。   In order to protect the surface of the liquid crystal substance layer after the alignment substrate is peeled off, a surface protective layer may be provided. Examples of the surface protective layer include the above-mentioned adhesives, other adhesives, and protective films made of polymer films. Can do.

本発明の光学素子フィルムについて説明する。
本発明の光学素子フィルムは、前記の液晶フィルムと偏光板や各種の位相差フィルムを組み合わせて得られる積層体である。
The optical element film of the present invention will be described.
The optical element film of the present invention is a laminate obtained by combining the liquid crystal film, a polarizing plate, and various retardation films.

前記偏光板としては、特に限定されず、液晶表示装置に通常用いられる偏光板(フィルム)を適宜使用することができるが、好ましくは近年開発上市された薄膜型のものが望ましい。具体的には、ポリビニルアルコール(PVA)や部分アセタール化PVAのようなPVA系偏光フィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体の部分ケン化物等からなる親水性高分子フィルムにヨウ素および/または2色性色素を吸着して延伸した偏光フィルム、PVAの脱水処理物やポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物のようなポリエン配向フィルムなどからなる偏光フィルムなどを使用することができる。また、反射型の偏光フィルムも使用することができる。   The polarizing plate is not particularly limited, and a polarizing plate (film) usually used in a liquid crystal display device can be used as appropriate, but a thin film type that has been recently developed and marketed is desirable. Specifically, iodine and / or dichroism is applied to a hydrophilic polymer film made of a PVA polarizing film such as polyvinyl alcohol (PVA) or partially acetalized PVA, or a partially saponified ethylene-vinyl acetate copolymer. A polarizing film formed by adsorbing a dye and stretching, a polarizing film composed of a polyene oriented film such as a dehydrated PVA product or a dehydrochlorinated polyvinyl chloride product, and the like can be used. A reflective polarizing film can also be used.

偏光板は、偏光フィルム単独で使用しても良いし、強度向上、耐湿性向上、耐熱性の向上等の目的で偏光フィルムの片面または両面に透明な保護層等を設けたものであっても良い。透明な保護層としては、ポリエステル、ポリ(シクロオレフィン)やトリアセチルセルロース等の透明プラスチックフィルムを直接または粘着剤層や接着剤層を介して積層したもの、樹脂の塗布層、アクリル系やエポキシ系等の光硬化型樹脂層などが挙げられる。これら透明な保護層を偏光フィルムの両面に被覆する場合、両面に同じ材料からなる保護層を設けても良いし、また異なる材料からなる保護層を設けても良い。   The polarizing plate may be used alone, or may be provided with a transparent protective layer or the like on one side or both sides of the polarizing film for the purpose of improving strength, improving moisture resistance, improving heat resistance, etc. good. Transparent protective layers include transparent plastic films such as polyester, poly (cycloolefin), and triacetyl cellulose laminated directly or via an adhesive layer or adhesive layer, resin coating layers, acrylic or epoxy systems And a photo-curable resin layer. When these transparent protective layers are coated on both surfaces of the polarizing film, protective layers made of the same material may be provided on both surfaces, or protective layers made of different materials may be provided.

前記の位相差フィルムとしては、後述の光学特性(光学異方性)を有し、好ましくは長尺であれば、その材料及び形態については特に制限されない。例えば、複屈折ポリマーフイルムからなる位相差フィルム、透明支持体上に高分子化合物を塗布後に加熱し複屈折性を発現させた位相差フィルム、及び透明支持体上に低分子あるいは高分子液晶性化合物を塗布もしくは転写することによって形成された位相差層を有する位相差フィルムなど、いずれも使用することができる。また、それぞれを積層して使用することもできる。   The retardation film has optical properties (optical anisotropy) to be described later, and is not particularly limited as long as it is long. For example, a retardation film composed of a birefringent polymer film, a retardation film that is heated after a polymer compound is coated on a transparent support and developed to exhibit birefringence, and a low-molecular or high-molecular liquid crystalline compound on the transparent support Any of a retardation film having a retardation layer formed by coating or transferring a film can be used. Moreover, each can also be laminated | stacked and used.

位相差フィルムの光学特性(光学異方性)は、面内の屈折率nxとny(nx≧ny)及びフイルムの厚さdを用いて、Re=(nx−ny)×dで定義される面内のレターデーション(Re)により表される。Reの範囲に特に制限はないが、一般には1/4波長板および1/2波長板と呼称される範囲にあるものが好ましく、前者のReは60〜200nm、好ましくは70〜180nm、より好ましくは90〜160nmであり、また、後者のReは180〜320nm、好ましくは200〜300nm、より好ましくは220〜280nmである。なお、Reは波長550nmで測定した値である。   The optical properties (optical anisotropy) of the retardation film are defined as Re = (nx−ny) × d using the in-plane refractive indexes nx and ny (nx ≧ ny) and the film thickness d. It is represented by in-plane retardation (Re). Although there is no particular limitation on the range of Re, in general, those within a range called a quarter-wave plate and a half-wave plate are preferable, and the former Re is 60 to 200 nm, preferably 70 to 180 nm, more preferably. Is 90 to 160 nm, and the latter Re is 180 to 320 nm, preferably 200 to 300 nm, more preferably 220 to 280 nm. Note that Re is a value measured at a wavelength of 550 nm.

位相差フィルムはポリマーフイルムから形成してもよい。ポリマーフイルムは、複屈折性を発現し得るポリマーから形成する。複屈折ポリマーフイルムとしては、複屈折特性の制御性、透明性、耐熱性に優れるものや、光弾性が小さいものが好ましい。この場合、用いる高分子材料としては均一な一軸配向もしくは二軸配向が達成できる高分子であれば特に制限はないが、従来公知のもので溶液流延法や押出し成形方式で製膜できるもの好ましく、ノルボルネン系高分子、ポリカーボネート系高分子、ポリアリレート系高分子、ポリエステル系高分子、ポリサルフォン等の芳香族系高分子、ポリプロピレン等のポリオレフィン、セルロースアシレート、または、それらポリマーの2種又は3種以上を混合したポリマーなどがあげられる。   The retardation film may be formed from a polymer film. The polymer film is formed from a polymer capable of developing birefringence. As the birefringent polymer film, those having excellent controllability of birefringence characteristics, transparency and heat resistance, and those having low photoelasticity are preferable. In this case, the polymer material to be used is not particularly limited as long as it is a polymer that can achieve uniform uniaxial orientation or biaxial orientation, and is preferably a conventionally known material that can be formed by a solution casting method or an extrusion method. , Norbornene polymer, polycarbonate polymer, polyarylate polymer, polyester polymer, aromatic polymer such as polysulfone, polyolefin such as polypropylene, cellulose acylate, or two or three of these polymers Examples thereof include a polymer obtained by mixing the above.

ポリマーフイルムの複屈折性(光学異方性)は、一軸または二軸延伸により発現させることが好ましい。一軸延伸は、2つ以上のロールの周速差を利用した縦一軸延伸、またはポリマーフイルムの両サイドを掴んで幅方向に延伸するテンター延伸が好ましい。また、ポリマーフイルムを縦方向および横方向に延伸することにより、二軸性の光学異方性を発現させてもよい。なお、二枚以上のポリマーフイルムを用いて、二枚以上のフイルム全体の光学的性質が前記の条件を満足してもよい。ポリマーフイルムは、複屈折のムラを少なくするためにソルベントキャスト法により製造することが好ましい。ポリマーフイルムの厚さは、20〜400μmであることが好ましく、30〜100μmであることが最も好ましい。広く一般に使用されているヨウ素を用いた偏光膜は、連続縦一軸延伸プロセスによって製造されるため、ロールの長手方向と平行に吸収軸がある。したがって、一般的な縦一軸延伸された長尺の偏光膜と長尺の第1の光学異方性層を、偏光膜の吸収軸と第1の光学異方性層の遅相軸が直交するようにロール ツー ロールにより貼り合せる場合には、遅相軸が搬送方向と直交するように横延伸機を用いるのが好ましい。   The birefringence (optical anisotropy) of the polymer film is preferably expressed by uniaxial or biaxial stretching. Uniaxial stretching is preferably longitudinal uniaxial stretching using the difference in peripheral speed between two or more rolls, or tenter stretching in which both sides of the polymer film are gripped and stretched in the width direction. Further, biaxial optical anisotropy may be developed by stretching the polymer film in the longitudinal direction and the transverse direction. In addition, using two or more polymer films, the optical properties of the entire two or more films may satisfy the above conditions. The polymer film is preferably produced by a solvent cast method in order to reduce unevenness in birefringence. The thickness of the polymer film is preferably 20 to 400 μm, and most preferably 30 to 100 μm. A polarizing film using iodine, which is widely used, is manufactured by a continuous longitudinal uniaxial stretching process, and therefore has an absorption axis parallel to the longitudinal direction of the roll. Therefore, the long polarizing film stretched in a general longitudinal uniaxial direction and the long first optically anisotropic layer have the absorption axis of the polarizing film orthogonal to the slow axis of the first optically anisotropic layer. Thus, when laminating by roll-to-roll, it is preferable to use a transverse stretching machine so that the slow axis is orthogonal to the transport direction.

また、位相差フィルムは低分子あるいは高分子液晶性化合物を配向した層(フィルム)として形成してもよい。
液晶性化合物は配向状態で固定化されているのが好ましく、重合により固定化されているのがより好ましい。上記光学的特性を満たす限り、液晶性化合物の種類については特に制限されない。例えば、低分子液晶性化合物を液晶状態において所望の配向を形成後、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て配向を固定化して得られる層(フィルム)や、高分子液晶性化合物を液晶状態において所望の配向に形成後、冷却する、あるいは低分子液晶性化合物の場合と同様に重合や架橋反応を起こさせることによって当該配向を固定化して得られる層(フィルム)等を用いることができる。配向を固定化して得られる層(フィルム)は支持体の有無を問わず用いることができる。
前記液晶性化合物の配向相としては、スメクチック相、ネマチック相、ねじれネマチック相などが挙げられ、配向形態としてはホモジニアス配向、ホメオトロピック配向、チルト配向、ハイブリッド配向などが挙げられる。
なお本発明では、配向が固定化された液晶層は、該液晶性化合物が重合等によって配向が固定化されて形成された層であり、層となった後はもはや液晶性を示す必要はない。液晶性化合物としては、前述の液晶物質から適宜選定することができる。
The retardation film may be formed as a layer (film) in which a low molecular weight or high molecular liquid crystalline compound is oriented.
The liquid crystalline compound is preferably fixed in an aligned state, and more preferably fixed by polymerization. As long as the optical characteristics are satisfied, the type of the liquid crystalline compound is not particularly limited. For example, a layer (film) obtained by forming a desired orientation in a liquid crystal state of a low-molecular liquid crystalline compound and then fixing the orientation by polymerization or cross-linking reaction with actinic rays, electron beam, heat, etc., or polymer liquid crystal A layer (film) or the like obtained by fixing the alignment by forming a desired compound in a liquid crystal state and then cooling, or by causing polymerization or a crosslinking reaction in the same manner as in the case of a low molecular liquid crystal compound. Can be used. The layer (film) obtained by fixing the orientation can be used with or without a support.
Examples of the alignment phase of the liquid crystal compound include a smectic phase, a nematic phase, and a twisted nematic phase. Examples of the alignment form include homogeneous alignment, homeotropic alignment, tilt alignment, and hybrid alignment.
In the present invention, the liquid crystal layer in which the alignment is fixed is a layer formed by fixing the alignment of the liquid crystalline compound by polymerization or the like, and it is no longer necessary to exhibit liquid crystallinity after forming the layer. . As a liquid crystalline compound, it can select from the above-mentioned liquid crystal substance suitably.

本発明の光学素子フィルムは、液晶フィルムと偏光板や各種の位相差フィルムを組み合わせて得られる積層体であり、積層体は通常、積層体を構成する各フィルムや偏光板にズレや歪み等が発生しないように接着剤や粘着剤を用いて形成される。   The optical element film of the present invention is a laminate obtained by combining a liquid crystal film, a polarizing plate, and various retardation films, and the laminated body usually has a displacement or distortion in each film or polarizing plate constituting the laminate. It is formed using an adhesive or a pressure-sensitive adhesive so as not to occur.

前記の粘着剤は、光学的に透明なものあるいは光拡散性のもので構成することができる。粘着剤は、感圧式接着剤とも呼ばれ、押し付けるだけで他物質の表面に接着し、またこれを被着面から引き剥がす場合には、被着物に強度さえあればほとんど痕跡を残さずに除去できる粘弾性体である。粘着剤には、アクリル系のもの、塩化ビニル系のもの、合成ゴム系のもの、天然ゴム系のもの、シリコーン系のもの等が使用でき、これらのなかから、透明で光学的に等方性のものを選択して用いればよい。これらの粘着剤は光硬化型等の反応性であってもよい。また、本発明の液晶フィルム用接着剤を用いることもできる。
なかでも、アクリル系の粘着剤は、ハンドリング性や透明性などの点から好ましいものの一つである。
The pressure-sensitive adhesive can be made of an optically transparent material or a light diffusing material. Adhesives, also called pressure sensitive adhesives, are adhered to the surface of other substances simply by pressing them, and when they are peeled off from the adherend surface, they can be removed with almost no trace as long as the adherend has strength. It is a viscoelastic body. As the adhesive, acrylic, vinyl chloride, synthetic rubber, natural rubber, silicone, etc. can be used. From these, transparent and optically isotropic What is necessary is just to select and use. These pressure-sensitive adhesives may be reactive such as a photo-curing type. Moreover, the adhesive agent for liquid crystal films of this invention can also be used.
Of these, acrylic pressure-sensitive adhesives are preferred from the viewpoints of handling properties and transparency.

反応性の粘着剤を用いた場合は、得られる光学素子フィルムに悪影響を及ぼさず、該反応性に適した反応(硬化)を生起させる条件を用いればよい。
硬化方法は特に限定されないが、例えば、加熱硬化、レドックス系常温硬化、嫌気硬化、紫外線や電子線などの活性線硬化などが例示される。好ましい硬化方法は、紫外線、電子線などの活性線による硬化法である。特に活性線による硬化方法は、反応が速く配向を固定化された液晶物質層への影響が少なく好ましい。硬化は、前述の光重合開始剤が添加された接着剤層へ、メタルハライドランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンランプ、アークランプ、レーザー、シンクロトロン放射光源などの光源からの光を照射して行うことができる。単位面積(1平方センチメートル)当たりの照射量としては、積算照射量として通常1〜2000mJ、好ましくは10〜1000mJの範囲である。ただし、光重合開始剤の吸収領域と光源のスペクトルが著しく異なる場合や、あるいは反応すべき化合物自身に光源波長の吸収能がある場合などはこの限りではない。これらの場合には、適当な光増感剤や、あるいは吸収波長の異なる2種以上の光重合開始剤を混合して用いるなどの方法を採ることも出来る。電子線による硬化の場合の加速電圧は、通常10kV〜200kV、好ましくは20kV〜100kVである。
When a reactive pressure-sensitive adhesive is used, conditions that do not adversely affect the resulting optical element film and cause a reaction (curing) suitable for the reactivity may be used.
The curing method is not particularly limited, and examples thereof include heat curing, redox room temperature curing, anaerobic curing, and active ray curing such as ultraviolet rays and electron beams. A preferable curing method is a curing method using active rays such as ultraviolet rays and electron beams. In particular, a curing method using actinic radiation is preferable because it has a fast reaction and has little influence on the liquid crystal material layer in which the alignment is fixed. For curing, light from a light source such as a metal halide lamp, high-pressure mercury lamp, ultra-high pressure mercury lamp, low-pressure mercury lamp, xenon lamp, arc lamp, laser, synchrotron radiation light source is applied to the adhesive layer to which the photopolymerization initiator is added. Irradiation can be performed. The amount of irradiation per unit area (one square centimeter) is usually in the range of 1 to 2000 mJ, preferably 10 to 1000 mJ as the integrated irradiation amount. However, this is not the case when the absorption region of the photopolymerization initiator and the spectrum of the light source are significantly different, or when the compound to be reacted itself has the ability to absorb the light source wavelength. In these cases, an appropriate photosensitizer, or a method of using a mixture of two or more photopolymerization initiators having different absorption wavelengths can be used. The acceleration voltage in the case of curing with an electron beam is usually 10 kV to 200 kV, preferably 20 kV to 100 kV.

光拡散性の粘着剤は、上記の如き粘着剤中に微粒子を分散させて、光拡散性を発現させたものである。光拡散性を発現させるために配合される微粒子として、マット剤と呼ばれる二酸化珪素、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、焼成カオリン、焼成珪酸カルシウム、水和ケイ酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸マグネシウム及びリン酸カルシウムや、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンなどのポリマー微粒子などが挙げられる。
光拡散性の粘着剤のヘイズは20%以上であるのが好ましく、さらには40%以上、とりわけ60%以上であるのが一層好ましい。ヘイズは、JIS K 7105 に規定される値であって、(拡散透過率/全光線透過率)×100(%) で表される。
The light diffusable pressure-sensitive adhesive is one in which fine particles are dispersed in the pressure-sensitive adhesive as described above to express light diffusibility. As fine particles blended to express light diffusibility, silicon dioxide called titanium, titanium dioxide, aluminum oxide, zirconium oxide, calcium carbonate, talc, clay, calcined kaolin, calcined calcium silicate, hydrated calcium silicate, Examples thereof include aluminum silicate, magnesium silicate and calcium phosphate, and polymer fine particles such as polymethyl methacrylate and polystyrene.
The haze of the light diffusing pressure-sensitive adhesive is preferably 20% or more, more preferably 40% or more, and particularly preferably 60% or more. The haze is a value defined in JIS K 7105, and is represented by (diffuse transmittance / total light transmittance) × 100 (%).

また、粘着剤の厚みは、いずれもそれぞれ0.5〜50μm、望ましくは1〜30μm、さらに望ましくは3〜20μmである。厚みがこれ以上薄すぎると、粘着力が不足しやすく粘着が困難となり、また厚すぎると端部から滲みでて製品外観の不良を起こしたりして好ましくない。   In addition, the thickness of each pressure-sensitive adhesive is 0.5 to 50 μm, desirably 1 to 30 μm, and more desirably 3 to 20 μm. If the thickness is too thin, the adhesive force tends to be insufficient and adhesion becomes difficult, and if it is too thick, it may ooze from the end portion and cause a defective product appearance.

本発明の光学素子フィルムは、支持基板や仮基板の有無を問わず積層形態により様々な形態があり、例えば、
(1)偏光板/粘・接着剤層/液晶フィルム/粘・接着剤層(/セパレーター)
(2)偏光板/粘・接着剤層/位相差フィルム/粘・接着剤層/液晶フィルム/粘・接着剤層(/セパレーター)
(3)偏光板/粘・接着剤層/液晶フィルム/粘・接着剤層/位相差フィルム
などの構成を挙げることができる。なお、上記の「粘・接着剤層」は粘着剤層または接着剤層を、「/」は各層の界面を意味する。
さらに、位相差フィルムを複数積層することもできる。
The optical element film of the present invention has various forms depending on the laminated form regardless of the presence or absence of a support substrate or a temporary substrate.
(1) Polarizing plate / viscous / adhesive layer / liquid crystal film / viscous / adhesive layer (/ separator)
(2) Polarizing plate / viscous / adhesive layer / retardation film / viscous / adhesive layer / liquid crystal film / viscous / adhesive layer (/ separator)
(3) Structures of polarizing plate / viscous / adhesive layer / liquid crystal film / viscous / adhesive layer / retardation film can be exemplified. The above-mentioned “viscous / adhesive layer” means a pressure-sensitive adhesive layer or an adhesive layer, and “/” means an interface of each layer.
Furthermore, a plurality of retardation films can be laminated.

本発明の光学素子フィルムは、目的とする層構成となるように適宜各フィルムを積層すればよく、配向基板とは異なる基板として仮基板を用いた場合、上記(2)の例では、液晶フィルムの液晶層側に位相差フィルムおよび偏光板を順次貼着後、該仮基板を剥離して粘・接着剤層を形成する、または液晶フィルムの液晶層側に位相差フィルムを貼着後、該仮基板を剥離してセパレーターを付した粘・接着剤層を形成してから位相差フィルム面に偏光板を貼着する、などの方法で製造することができる。   The optical element film of the present invention may be formed by appropriately laminating each film so as to have a target layer structure. When a temporary substrate is used as a substrate different from the alignment substrate, the liquid crystal film is used in the example of (2) above. After sequentially sticking a retardation film and a polarizing plate to the liquid crystal layer side, the temporary substrate is peeled off to form an adhesive / adhesive layer, or after attaching a retardation film to the liquid crystal layer side of the liquid crystal film, After the temporary substrate is peeled off and the adhesive / adhesive layer attached with a separator is formed, it can be produced by a method of sticking a polarizing plate on the surface of the retardation film.

本発明の液晶フィルムや光学素子フィルムは、液晶フィルムを構成する液晶物質層や位相差フィルムの光学異方性等により、様々な表示モードの液晶セル、液晶表示装置に用いることができる。
例えば、TN(Twisted Nematic)、IPS(In-Plane Switching)、OCB(Optically Compensatory Bend)、ECB(Electrically Controlled Birefringence)、STN(Supper Twisted Nematic)、VA(Vertically Aligned)およびHAN(Hybrid Aligned Nematic)のような様々な表示モードを挙げることができる。
The liquid crystal film and optical element film of the present invention can be used for liquid crystal cells and liquid crystal display devices in various display modes depending on the liquid crystal material layer constituting the liquid crystal film and the optical anisotropy of the retardation film.
For example, TN (Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), OCB (Optically Compensatory Bend), ECB (Electrically Controlled Birefringence), STN (Supper Twisted Nematic), VA (Vertically Aligned) and HAN (Hybrid Aligned Nematic) Various display modes can be mentioned.

以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例で用いた各分析方法は以下の通りである。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, each analysis method used in the Example is as follows.

(1)相挙動の観察
相挙動はメトラー社製ホットステージFP82HT上で、試料を加熱しつつ、オリンパス光学(株)製BH2偏光顕微鏡で観察した。
相転移温度は、Perkin−Elmer社製示差走査熱量計DSC7により測定した。
(2)高分子液晶物質の対数粘度の測定
ウッベローデ型粘度計を用いて、フェノール/テトラクロロエタン(60/40:質量比)混合溶媒中、30℃で測定した。
(3)分子量の測定(GPCの測定)
化合物をテトラヒドロフランに溶解し、東ソー社製8020GPCシステムで、TSK−GELSuperH1000、SuperH2000、SuperH3000、SuperH4000を直列につなぎ、溶出液としてテトラヒドロフランを用いて測定した。分子量の較正にはポリスチレンスタンダードを用いた。
(4)液晶フィルムのパラメータ測定
配向した液晶物質層等のリタデーション値(Δnd)は、波長550nmの光を用いて王子計測機器(株)製のKOBRA−21ADHで測定した。
(5)膜厚測定
SLOAN社製SURFACE TEXTURE ANALYSIS SYSTEM Dektak 3030STを用いた。また、干渉波測定(日本分光(株)製 紫外・可視・近赤外分光光度計V−570)と屈折率のデータから膜厚を求める方法も併用した。
(6)密着力(剥離力)の測定
(株)東洋精機製作所製ストログラフE−L IIを用いた。試料フィルムを粘着剤で金属板上に固定し、室温下にて180°剥離した場合の剥離力(密着力)を剥離速度300mm/minで測定した。
(1) Observation of phase behavior The phase behavior was observed with a BH2 polarizing microscope manufactured by Olympus Optical Co., Ltd. while heating the sample on a hot stage FP82HT manufactured by Mettler.
The phase transition temperature was measured with a differential scanning calorimeter DSC7 manufactured by Perkin-Elmer.
(2) Measurement of logarithmic viscosity of polymer liquid crystal substance It was measured at 30 ° C. in a phenol / tetrachloroethane (60/40: mass ratio) mixed solvent using an Ubbelohde viscometer.
(3) Measurement of molecular weight (GPC measurement)
The compound was dissolved in tetrahydrofuran, TSK-GELSuperH1000, SuperH2000, SuperH3000, and SuperH4000 were connected in series with an 8020 GPC system manufactured by Tosoh Corporation, and measurement was performed using tetrahydrofuran as an eluent. Polystyrene standards were used for molecular weight calibration.
(4) Parameter measurement of liquid crystal film The retardation value (Δnd) of the aligned liquid crystal material layer and the like was measured with KOBRA-21ADH manufactured by Oji Scientific Instruments using light having a wavelength of 550 nm.
(5) Film thickness measurement SURFACE TEXTURE ANALYSIS SYSTEM Dektak 3030ST manufactured by SLOAN was used. Moreover, the method of calculating | requiring a film thickness from the data of interference wave measurement (The JASCO Corporation UV / visible / near infrared spectrophotometer V-570) and refractive index data was used together.
(6) Measurement of adhesion (peeling force) Strograph E-L II manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. was used. The sample film was fixed on a metal plate with an adhesive, and the peeling force (adhesion force) when peeled 180 ° at room temperature was measured at a peeling speed of 300 mm / min.

[調製例1]
テレフタル酸50mmol、2,6−ナフタレンジカルボン酸50mmol、メチルヒドロキノンジアセテート40mmol、カテコールジアセテート60mmolおよびN−メチルイミダゾール60mgを用いて窒素雰囲気下、270℃で12時間重縮合を行った。次に得られた反応生成物をテトラクロロエタンに溶解した後、メタノールで再沈殿を行って精製し、液晶性ポリエステル14.6gを得た。この液晶性ポリエステル(ポリマー1)の対数粘度は0.16dl/g、液晶相としてネマチック相を持ち、等方相−液晶相転移温度は250℃以上、示差走査熱量計(DSC)によるガラス転移温度は112℃であった。
20gのポリマー1を80gのN−メチル−2−ピロリドンに溶解させ溶液を調製した。この溶液を、レーヨン布にてラビング処理したポリイミドフィルム(商品名「カプトン」、デュポン社製)上にスピナーにて塗布し、溶媒を乾燥除去した後、210℃で20分熱処理することでネマチック配向構造を形成させた。熱処理後、室温下まで冷却してネマチック配向構造を固定化し、ポリイミドフィルム上に実膜厚0.7μmの均一に配向した液晶物質層1を得た。
なお、液晶物質層1のΔndを測定するために、粘着剤付きのトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(富士フイルム(株)製)の粘着剤層面と液晶物質層1を貼着後、ポリイミドフィルムを剥離した。得られた積層フィルムのΔndを測定し、別途測定した粘着剤付きのトリアセチルセルロースフィルムのΔnd値を補正した結果、液晶物質層1のΔndは128nmであった。
[Preparation Example 1]
Polycondensation was performed at 270 ° C. for 12 hours in a nitrogen atmosphere using 50 mmol of terephthalic acid, 50 mmol of 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 40 mmol of methylhydroquinone diacetate, 60 mmol of catechol diacetate and 60 mg of N-methylimidazole. Next, the obtained reaction product was dissolved in tetrachloroethane, and then purified by reprecipitation with methanol to obtain 14.6 g of a liquid crystalline polyester. This liquid crystalline polyester (Polymer 1) has a logarithmic viscosity of 0.16 dl / g, a nematic phase as a liquid crystal phase, an isotropic phase-liquid crystal phase transition temperature of 250 ° C. or higher, and a glass transition temperature by a differential scanning calorimeter (DSC). Was 112 ° C.
A solution was prepared by dissolving 20 g of Polymer 1 in 80 g of N-methyl-2-pyrrolidone. This solution is applied onto a polyimide film (trade name “Kapton”, manufactured by DuPont) rubbed with a rayon cloth, and the solvent is dried and removed, followed by heat treatment at 210 ° C. for 20 minutes for nematic orientation. A structure was formed. After the heat treatment, the nematic alignment structure was fixed by cooling to room temperature to obtain a liquid crystal material layer 1 uniformly aligned with an actual film thickness of 0.7 μm on the polyimide film.
In order to measure Δnd of the liquid crystal material layer 1, the adhesive layer surface of the triacetyl cellulose (TAC) film with adhesive (manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) and the liquid crystal material layer 1 are attached, and then the polyimide film is attached. It peeled. As a result of measuring Δnd of the obtained laminated film and correcting the Δnd value of the triacetyl cellulose film with an adhesive separately measured, Δnd of the liquid crystal material layer 1 was 128 nm.

[調製例2]
(液晶性組成物溶液の調製)
液晶物質層2の製造に使用する液晶性組成物溶液を以下のようにして調製した。
下記式(7)で示される液晶性高分子を通常のラジカル重合により合成した。分子量はポリスチレン換算で、数平均分子量(Mn)=8000、重量平均分子量(Mw)=15000であった。
この液晶性高分子200.0gを、1800mlのシクロヘキサノンに溶かし、暗所でトリアリルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート50%プロピレンカーボネート溶液(アルドリッチ社製、試薬)20gを加えた後、孔径0.45μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過して液晶性組成物溶液を調製した。
なお、下記式(7)はブロックコポリマーの形態で表示しているが、重合時のモノマー組成比(mol比)を表示するものである。
[Preparation Example 2]
(Preparation of liquid crystalline composition solution)
A liquid crystal composition solution used for the production of the liquid crystal material layer 2 was prepared as follows.
A liquid crystalline polymer represented by the following formula (7) was synthesized by ordinary radical polymerization. The molecular weight was, in terms of polystyrene, number average molecular weight (Mn) = 8000 and weight average molecular weight (Mw) = 15000.
200.0 g of this liquid crystalline polymer was dissolved in 1800 ml of cyclohexanone, 20 g of a triallylsulfonium hexafluoroantimonate 50% propylene carbonate solution (manufactured by Aldrich) was added in the dark, and then the pore size was 0.45 μm. A liquid crystalline composition solution was prepared by filtration through a polytetrafluoroethylene filter.
In addition, although following formula (7) is displayed with the form of a block copolymer, it displays the monomer composition ratio (mol ratio) at the time of superposition | polymerization.

Figure 2010072448
Figure 2010072448

(配向膜の形成)
幅650mm、長さ1000mのポリエチレンナフタレートフィルム(PEN:帝人デュポンフィルム(株)製、商品名Q51)に室温下、グラビアコーターにより乾燥膜厚が約1μmとなるように、ポリビニルアルコール〔PVA;(日本酢ビ・ポバール(株)製、商品名A−T,組成:PVA成分53%、水分47%からなる粉末)〕溶液(PVA 4mass%,溶媒組成:水/イソプロピルアルコール=80/20質量比)溶液を連続的に塗布した。塗布膜の乾燥は、50℃、70℃、90℃および130℃に設定した熱風循環式乾燥機で相対乾燥風速600m/分で連続的に行い、配向膜付き長尺フィルムを得た。
(Formation of alignment film)
A polyvinyl alcohol [PVA; (PVA; (PVA; Product name AT, manufactured by Nippon Vinegar Poval Co., Ltd., composition: powder composed of 53% PVA component and 47% water)] solution (PVA 4 mass%, solvent composition: water / isopropyl alcohol = 80/20 mass ratio) ) The solution was applied continuously. The coating film was continuously dried at a relative drying air speed of 600 m / min with a hot air circulation drier set at 50 ° C., 70 ° C., 90 ° C. and 130 ° C. to obtain a long film with an alignment film.

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

(液晶物質層2の調製)
上記で得た液晶性組成物溶液を、上記ラビング処理をした長尺フィルム上に、ロールコーターを用いて配向・硬化後の液晶物質層厚が1μmとなるように塗布した後、60℃で乾燥後、140℃で2分間加熱処理をして液晶物質層を配向させ、ついで雰囲気温度が70℃に維持された高圧水銀ランプを備えた紫外線照射装置にて300mJ/cmの紫外光を照射して配向を固定化し室温に冷却し、液晶物質層2/PVA層/PEN層構成のフィルムを得た。
調製例1と同様に、液晶物質層2のΔndを測定するために、粘着剤付きのトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(富士フイルム(株)製)の粘着剤層面と液晶物質層2を貼着後、液晶物質層2とPVA層間で剥離した。得られた積層フィルムのΔndを測定し、別途測定した粘着剤付きのトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(富士フイルム(株)製)のΔnd値を補正した結果、液晶物質層2のΔndは92nmであった。
(Preparation of liquid crystal substance layer 2)
The liquid crystalline composition solution obtained above was applied on the rubbing-treated long film using a roll coater so that the liquid crystal material layer thickness after orientation and curing was 1 μm, and then dried at 60 ° C. Thereafter, the liquid crystal material layer is aligned by heat treatment at 140 ° C. for 2 minutes, and then irradiated with 300 mJ / cm 2 of ultraviolet light with an ultraviolet irradiation device equipped with a high-pressure mercury lamp maintained at an ambient temperature of 70 ° C. The orientation was fixed and cooled to room temperature to obtain a film having a liquid crystal material layer 2 / PVA layer / PEN layer structure.
In the same manner as in Preparation Example 1, in order to measure Δnd of the liquid crystal material layer 2, the pressure-sensitive adhesive layer surface of the triacetyl cellulose (TAC) film (manufactured by FUJIFILM Corporation) and the liquid crystal material layer 2 are attached. Then, it peeled between the liquid crystal substance layer 2 and the PVA layer. As a result of measuring Δnd of the obtained laminated film and correcting the Δnd value of the triacetyl cellulose (TAC) film with adhesive (manufactured by FUJIFILM Corporation) separately measured, Δnd of the liquid crystal material layer 2 was 92 nm. there were.

[実施例1]
調製例1で得られた液晶物質層1の上に、UV硬化型アクリル系接着剤(東亞合成(株)製UV−3400)70質量部にN,N−ジメチルアクリルアミドを30質量部添加したUV硬化型アクリル系接着剤を5μmの厚さに接着剤1として塗布し、この上に支持基板として厚み50μmのトリアセチルセルロース(TAC)フィルム(富士フイルム(株)製)をラミネートし、約600mJのUV照射により該接着剤1を硬化させた。この後、TAC/接着剤1/液晶物質層1/ポリイミドフィルムが一体となった積層体からポリイミドフィルムを剥離することにより液晶物質層1をトリアセチルセルロースフィルムに転写し、TAC/接着剤1/液晶物質層1からなる液晶フィルム1を得た。
さらに、該液晶フィルム1の液晶物質層1上にUV硬化型アクリル系接着剤(UV−3400)を5μmの厚さに塗布し、この上にセパレーターフィルムをラミネートし、約600mJのUV照射により該UV−3400を硬化させ、TAC/接着剤1/液晶物質層1/UV−3400(/セパレーター)からなる液晶フィルム2を得た。
[Example 1]
UV obtained by adding 30 parts by mass of N, N-dimethylacrylamide to 70 parts by mass of UV curable acrylic adhesive (UV-3400 manufactured by Toagosei Co., Ltd.) on the liquid crystal material layer 1 obtained in Preparation Example 1. A curable acrylic adhesive was applied as an adhesive 1 to a thickness of 5 μm, and a 50 μm-thick triacetyl cellulose (TAC) film (manufactured by Fuji Film Co., Ltd.) was laminated thereon as a support substrate. The adhesive 1 was cured by UV irradiation. Thereafter, the TAC / adhesive 1 / liquid crystal material layer 1 / polyimide film is peeled off from the laminate in which the TAC / adhesive 1 / liquid crystal material layer 1 / polyimide film is integrated to transfer the liquid crystal material layer 1 to the triacetyl cellulose film. A liquid crystal film 1 comprising the liquid crystal material layer 1 was obtained.
Further, a UV curable acrylic adhesive (UV-3400) is applied to the liquid crystal material layer 1 of the liquid crystal film 1 to a thickness of 5 μm, a separator film is laminated thereon, and the UV irradiation of about 600 mJ UV-3400 was cured to obtain a liquid crystal film 2 composed of TAC / adhesive 1 / liquid crystal substance layer 1 / UV-3400 (/ separator).

[実施例2]
実施例1で使用した接着剤1に替えて、UV硬化型アクリル系接着剤(UV−3400)70質量部にN,N−ジエチルアクリルアミドを30質量部含有した接着剤2を用いた以外は実施例1と同様に行い、TAC/接着剤2/液晶物質層1/UV−3400(/セパレーター)からなる液晶フィルム3を得た。
[Example 2]
It replaced with the adhesive agent 1 used in Example 1, and implemented except having used the adhesive agent 2 which contained 30 mass parts of N, N- diethyl acrylamide in 70 mass parts of UV curable acrylic adhesives (UV-3400). In the same manner as in Example 1, a liquid crystal film 3 composed of TAC / adhesive 2 / liquid crystal substance layer 1 / UV-3400 (/ separator) was obtained.

[比較例1]
実施例1で使用した接着剤1に替え、UV硬化型アクリル系接着剤(UV−3400)を用いた以外は、実施例1と同様に行い、TAC/UV−3400/液晶物質層1/UV−3400(/セパレーター)からなる積層体を得た。
[Comparative Example 1]
TAC / UV-3400 / liquid crystal substance layer 1 / UV, except that the adhesive 1 used in Example 1 was replaced with a UV curable acrylic adhesive (UV-3400). A laminate comprising -3400 (/ separator) was obtained.

[比較例2]
実施例1で使用した接着剤1に替え、UV硬化型アクリル系接着剤(UV−3400)40質量部にN,N−ジメチルアクリルアミドを60質量部含有した接着剤3を用いた以外は実施例1と同様に行い、TAC/接着剤3/液晶物質層1/UV−3400(/セパレーター)からなる積層体を得た。
[Comparative Example 2]
Example except that the adhesive 1 used in Example 1 was replaced with the adhesive 3 containing 60 parts by mass of N, N-dimethylacrylamide in 40 parts by mass of UV curable acrylic adhesive (UV-3400). 1 to obtain a laminate composed of TAC / adhesive 3 / liquid crystal substance layer 1 / UV-3400 (/ separator).

[実施例3]
実施例1で使用した接着剤1に替えて、UV硬化型アクリル系接着剤(UV−3400)95質量部にアクリロイルモルホリン5質量部含有した接着剤4を用い、液晶物質層1に替え液晶物質層2を用い、仮基板としてトリアセチルセルロースを用いた以外は実施例1と同様に行い、TAC/接着剤4/液晶物質層2/UV−3400(/セパレーター)からなる液晶フィルム4を得た。
[Example 3]
Instead of the adhesive 1 used in Example 1, an adhesive 4 containing 5 parts by mass of acryloylmorpholine in 95 parts by mass of a UV curable acrylic adhesive (UV-3400) was used, and the liquid crystal substance layer 1 was replaced by a liquid crystal substance. A liquid crystal film 4 composed of TAC / adhesive 4 / liquid crystal material layer 2 / UV-3400 (/ separator) was obtained except that layer 2 was used and triacetylcellulose was used as a temporary substrate. .

[比較例3]
実施例3で使用した接着剤4に替え、UV硬化型アクリル系接着剤(UV−3400)を用いた以外は、実施例3と同様に行い、TAC/UV−3400/液晶物質層2/UV−3400(/セパレーター)からなる積層体を得た。
[Comparative Example 3]
TAC / UV-3400 / Liquid crystal material layer 2 / UV was carried out in the same manner as in Example 3 except that a UV curable acrylic adhesive (UV-3400) was used instead of the adhesive 4 used in Example 3. A laminate comprising -3400 (/ separator) was obtained.

[性能評価1]
試験(1):実施例1,2で得た液晶フィルム2および3ならびに比較例1,2で得られた積層体からセパレーターを剥がした後、予め粘着剤層を設けた厚さ1mmのガラス板に貼着した試験片を60℃ 相対湿度90%の恒温恒湿条件で加速試験を行い、室温下で層間密着力を測定した。結果を表1に示した。
試験(2):実施例3で得られた液晶フィルム4及び比較例3で得られた積層体を3ヶ月、6ヶ月室温で保管し、TACと接着剤層間の剥離力を測定した。結果を表2に示した。
[Performance evaluation 1]
Test (1): 1 mm thick glass plate provided with an adhesive layer in advance after the separator was peeled off from the liquid crystal films 2 and 3 obtained in Examples 1 and 2 and the laminates obtained in Comparative Examples 1 and 2. The test piece adhered to was subjected to an accelerated test under a constant temperature and humidity condition of 60 ° C. and a relative humidity of 90%, and the interlayer adhesion was measured at room temperature. The results are shown in Table 1.
Test (2): The liquid crystal film 4 obtained in Example 3 and the laminate obtained in Comparative Example 3 were stored at room temperature for 3 months and 6 months, and the peel force between the TAC and the adhesive layer was measured. The results are shown in Table 2.

Figure 2010072448
Figure 2010072448

Figure 2010072448
Figure 2010072448

[実施例4]
液晶フィルム1のTAC面に厚み38μmのセパレーターの上に厚み25μmの粘着剤層を形成したフィルムを貼り合わせ、予め所望の角度に貼合された厚み40μmのゼオノアフィルム(ゼオン(株)製、Δndは275nm)と偏光板(住友化学(株)製)とを厚み20μmの粘着剤を介して貼合することにより、偏光板/粘着剤層/ゼオノア/粘着剤層/液晶フィルム1/粘着剤層/セパレーターからなる光学素子フィルム1を得た。
[Example 4]
A 40 μm thick ZEONOR film (manufactured by ZEON Co., Ltd., Δnd) is bonded to a TAC surface of the liquid crystal film 1 on a 38 μm thick separator having a 25 μm thick adhesive layer formed thereon and bonded in advance at a desired angle. Is 275 nm) and a polarizing plate (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) through a 20 μm thick adhesive, thereby polarizing plate / adhesive layer / Zeonor / adhesive layer / liquid crystal film 1 / adhesive layer / The optical element film 1 consisting of a separator was obtained.

[実施例5]
液晶フィルム2のTAC面に厚み38μmのセパレーターの上に厚み25μmの粘着剤層を形成したフィルムを貼り合わせ、液晶フィルム2のセパレーターを剥離することを除いては実施例4と同様に行い、光学素子フィルム2を得た。
[Example 5]
The same procedure as in Example 4 was performed except that a film having a 25 μm thick adhesive layer formed on a 38 μm thick separator was bonded to the TAC surface of the liquid crystal film 2 and the separator of the liquid crystal film 2 was peeled off. Element film 2 was obtained.

[比較例4]
液晶フィルム1の代わりに、比較例1で作製した積層体であって室温保管1年経過したものを用いることを除いては、実施例4と同様に行い、積層体3を得た。
[Comparative Example 4]
A laminate 3 was obtained in the same manner as in Example 4 except that instead of the liquid crystal film 1, the laminate produced in Comparative Example 1 which was stored at room temperature for 1 year was used.

[性能評価2]
試験(3):実施例4,5ならびに比較例4で得た光学素子フィルム1,2ならびに積層体3を3.5cm×4.5cmの長方形サイズにカットし、セパレーターフィルムを剥離した後、ガラス板(2mm)に貼り付けた。
その後、再度当該光学素子フィルム等をガラス板より剥がし、リワーク性を確認した。その結果を表3に示す。
[Performance evaluation 2]
Test (3): Optical element films 1 and 2 and laminate 3 obtained in Examples 4 and 5 and Comparative Example 4 were cut into a rectangular size of 3.5 cm × 4.5 cm, the separator film was peeled off, and then glass Affixed to a plate (2 mm).
Then, the said optical element film etc. were peeled off from the glass plate again, and rework property was confirmed. The results are shown in Table 3.

Figure 2010072448
Figure 2010072448

[実施例6]
液晶フィルム4のセパレーターを剥離した後、厚み38μmのセパレーターの上に厚み25μmの粘着剤層を形成したフィルムを貼り合わせ、仮基板であるTACを剥離した。その後、予め所望の角度に貼合された厚み40μmのゼオノアフィルム(ゼオン(株)製、Δndは275nm)と偏光板(住友化学(株)製)とを厚み20μmの粘着剤を介して貼合することにより、偏光板/粘着剤層/ゼオノア/粘着剤層/接着剤4/液晶物質層2/UV−3400/粘着剤層/セパレーターからなる光学素子フィルムを得た。
[Example 6]
After the separator of the liquid crystal film 4 was peeled off, a film on which a pressure-sensitive adhesive layer having a thickness of 25 μm was formed on a separator having a thickness of 38 μm was bonded, and TAC as a temporary substrate was peeled off. Thereafter, a 40 μm-thick ZEONOR film (manufactured by ZEON Co., Ltd., Δnd is 275 nm) and a polarizing plate (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) bonded in advance through a pressure-sensitive adhesive having a thickness of 20 μm are pasted at a desired angle. By doing this, an optical element film consisting of a polarizing plate / adhesive layer / zeonore / adhesive layer / adhesive 4 / liquid crystal substance layer 2 / UV-3400 / adhesive layer / separator was obtained.

[比較例5]
比較例3で得られた積層体であって室温保管6ヶ月経過したもの用いたことを除いて、実施例6と同様に光学素子フィルムを得ようとしたが、セパレーターを剥離する際に、TAC/UV3400間での浮きが発生し、目的とする光学素子フィルム作製には至らなかった。
[Comparative Example 5]
An optical element film was obtained in the same manner as in Example 6 except that the laminated body obtained in Comparative Example 3 which had been stored at room temperature for 6 months was used. However, when the separator was peeled off, TAC was used. / Liquid between UV3400 occurred, and the target optical element film was not produced.

Claims (5)

アクリルアミド系モノマーを接着剤中に1質量%〜50質量%含有することを特徴とする液晶フィルム用接着剤。   An adhesive for a liquid crystal film, comprising 1% by mass to 50% by mass of an acrylamide monomer in the adhesive. 少なくとも配向基板上の配向を固定化した液晶物質層と配向基板とは異なる基板を請求項1に記載の液晶フィルム用接着剤で接着せしめ、配向基板を剥離した液晶フィルム。   A liquid crystal film in which an alignment substrate is peeled off by adhering at least a liquid crystal substance layer on which alignment on the alignment substrate is fixed and a substrate different from the alignment substrate with the adhesive for liquid crystal film according to claim 1. 前記の配向を固定化した液晶物質層が、液晶転移点以上の温度で液晶配向し、液晶転移点以下の温度でガラス状態となる高分子液晶物質からなることを特徴とする請求項2に記載の液晶フィルム。   The liquid crystal material layer in which the alignment is fixed is made of a polymer liquid crystal material that aligns liquid crystal at a temperature equal to or higher than a liquid crystal transition point and enters a glass state at a temperature equal to or lower than the liquid crystal transition point. Liquid crystal film. 前記の配向を固定化した液晶物質層が、低分子液晶または高分子液晶が配向した液晶物質層を架橋したものであることを特徴とする請求項2に記載の液晶フィルム。   The liquid crystal film according to claim 2, wherein the liquid crystal material layer in which the alignment is fixed is a cross-linked liquid crystal material layer in which a low-molecular liquid crystal or a polymer liquid crystal is aligned. 請求項2〜4のいずれか1項に記載の液晶フィルムを用いた光学素子フィルム。   The optical element film using the liquid-crystal film of any one of Claims 2-4.
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