JP2011175021A - Method for producing optical film, and optical film and optical element obtained by using the same, - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an optical film with which phase difference fluctuation of a COP film by heat and tension is suppressed, in producing the optical film formed by forming a liquid crystal layer composed of a liquid crystalline composition directly on the COP film having a phase difference. <P>SOLUTION: In the method for producing the optical film: a step to laminate a protective layer on one face of a continuously transferred cycloolefin polymer film; a step to coat another face opposite to the protective layer with the liquid crystalline composition; a step to align the liquid crystalline composition with a heating process; and a step to fix the aligned composition are conducted in this order. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、配向膜のないシクロオレフィンポリマー(以下、COPという。)フィルムに液晶性組成物を配向、固定化した光学フィルムを製造する方法とそれを用いた光学素子に関する。   The present invention relates to a method for producing an optical film obtained by aligning and fixing a liquid crystalline composition on a cycloolefin polymer (hereinafter referred to as COP) film having no alignment film, and an optical element using the method.

屈折率異方性を持つ光学フィルムは、液晶表示装置の画質向上に用いられるなど工業的に重要な役割を担っている。屈折率異方性を持つフィルムとしては、プラスチックフィルムの延伸によるものと、液晶を配向させたものとに大別できる。後者は、多様な屈折率構造を実現できるポテンシャルを持っているため、より注目に値する。液晶高分子を配向してフィルム化した配向フィルムは、液晶表示装置用の色補償板や視野角改良板として画期的な性能を示し、液晶表示装置の高性能化、軽量化及び薄型化に寄与している。   An optical film having a refractive index anisotropy plays an important industrial role such as being used for improving the image quality of a liquid crystal display device. Films having refractive index anisotropy can be broadly classified into those obtained by stretching a plastic film and those obtained by aligning liquid crystals. The latter is more remarkable because it has the potential to realize various refractive index structures. Alignment films made by aligning liquid crystal polymers show epoch-making performance as color compensators and viewing angle improvement plates for liquid crystal display devices, and improve the performance, weight and thickness of liquid crystal display devices. Has contributed.

例えば、膜厚方向により大きな屈折率を有するフィルムは、液晶表示装置の視野角改善に有効と考えられるが、このようなフィルムは液晶のホメオトロピック配向(垂直配向)を利用するのが近道と考えられる。液晶分子のホメオトロピック配向は、液晶の長軸分子方向が基板に対して実質的に垂直方向に整列することである。ホメオトロピック配向は、液晶表示装置のように、2枚のガラス基板の中に液晶を入れて電界をかけることで得られることは良く知られているが、この配向状態をフィルムにすることは非常に難しく、また従来報告されている方法には課題がある。   For example, a film having a larger refractive index in the film thickness direction is considered to be effective for improving the viewing angle of a liquid crystal display device, but such a film is considered to be a shortcut to use the homeotropic alignment (vertical alignment) of the liquid crystal. It is done. Homeotropic alignment of liquid crystal molecules is that the long-axis molecular direction of the liquid crystal is aligned in a direction substantially perpendicular to the substrate. It is well known that homeotropic alignment can be obtained by applying an electric field by putting liquid crystal in two glass substrates as in a liquid crystal display device, but it is very difficult to make this alignment state into a film. However, there are problems with the methods reported in the past.

例えば、特許文献1〜2では、主鎖型高分子液晶をホメオトロピック配向させた後、ガラス固定化によりフィルムを得ている。しかし、液晶分子の配向を固定化するにはフィルムやガラス等の支持体となる基板が必要であり、液晶分子の配向を生かした所望の機能を有する光学フィルムを得るためには、液晶分子の配向を崩さないように液晶分子の層を単離、もしくは他基板へ転写するか、または光学フィルムの機能として不要である透明支持体基板を含めた状態で光学フィルムに組み込むしかなく、その場合は透明支持体が含まれることで、光学特性が悪化したり、厚みが増したりする問題が生じていた。   For example, in Patent Documents 1 and 2, a main-chain polymer liquid crystal is homeotropically aligned, and then a film is obtained by glass fixation. However, in order to fix the alignment of the liquid crystal molecules, a substrate serving as a support such as a film or glass is necessary. In order to obtain an optical film having a desired function utilizing the alignment of the liquid crystal molecules, In order to keep the alignment, the liquid crystal molecule layer can be isolated or transferred to another substrate, or incorporated into the optical film including a transparent support substrate that is unnecessary as a function of the optical film. Inclusion of the transparent support has caused problems such as deterioration of optical characteristics and increase in thickness.

本発明者らは、先に、液晶表示装置用光学フィルムとして、別に用いられるシクロオレフィンポリマー(COP)フィルムを基板とし、その上に液晶分子層をコーティングした光学フィルムを開発した。この場合、液晶分子層の単離や他基板への転写は必要なく、液晶表示素子に直接組み込むことで良好な表示特性を実現できる。しかし、COPフィルムに連続的に液晶分子層をコーティングし、液晶分子を配向させ、固定化する際には、連続的なフィルム搬送のための張力を掛ける必要があり、また液晶分子を配向させるための熱が必要となるが、COPフィルム単体では張力、熱の影響によりフィルム張力方向に位相差変動が生じてしまい、所望の位相差を有する光学フィルムの製造が難しい場合がある。   The present inventors have previously developed an optical film in which a cycloolefin polymer (COP) film used separately is used as a substrate and a liquid crystal molecular layer is coated thereon as an optical film for a liquid crystal display device. In this case, it is not necessary to isolate the liquid crystal molecular layer or transfer it to another substrate, and good display characteristics can be realized by directly incorporating the liquid crystal display element. However, when a COP film is continuously coated with a liquid crystal molecular layer, and the liquid crystal molecules are aligned and fixed, it is necessary to apply tension for continuous film transport, and to align the liquid crystal molecules. However, in the case of a COP film alone, phase difference variation occurs in the film tension direction due to the influence of tension and heat, and it may be difficult to produce an optical film having a desired phase difference.

特許第2853064号公報Japanese Patent No. 2853064 特許第3018120号公報Japanese Patent No. 3018120

本発明は、COPフィルム上に液晶性組成物を形成させるにあたり、熱および張力の影響によるCOPフィルムの位相差変動を抑制することが可能となる光学フィルムの製造方法を提供することを目的とするものであり、併せて前記方法により得られる光学フィルム及び光学素子を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a method for producing an optical film capable of suppressing the phase difference variation of the COP film due to the influence of heat and tension when forming the liquid crystalline composition on the COP film. In addition, an object of the present invention is to provide an optical film and an optical element obtained by the above method.

本発明者らは上記課題の解決について鋭意研究した結果、COPフィルムへ保護フィルムを貼合することで、張力や熱の影響を最大限抑制できることを見出し、本発明を完成するに至ったものである。
すなわち、本発明は次のとおりである。
As a result of diligent research on the solution of the above problems, the present inventors have found that the influence of tension and heat can be suppressed to the maximum by bonding a protective film to the COP film, and the present invention has been completed. is there.
That is, the present invention is as follows.

〔1〕 連続的に搬送されるシクロオレフィンポリマーフィルムの片面に保護層を積層せしめる工程、保護層とは反対側の面に液晶性組成物をコーティングする工程、加熱処理により前記液晶性組成物を配向せしめる工程、前記配向を固定化する工程をこの順序で行うことを特徴とする光学フィルムの製造方法。
〔2〕 前記保護層がポリ-α―オレフィンフィルムまたはポリエステルフィルムであることを特徴とする前記〔1〕に記載の光学フィルムの製造方法。
〔3〕 前記保護層がポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする前記〔1〕または〔2〕に記載の光学フィルムの製造方法。
〔4〕 前記液晶性組成物がホメオトロピック配向することを特徴とする前記〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。
〔5〕 前記〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の製造方法によって得られる光学フィルム。
〔6〕 前記〔5〕に記載の光学フィルムを用いて得られる光学素子。
[1] A step of laminating a protective layer on one side of a continuously conveyed cycloolefin polymer film, a step of coating a liquid crystalline composition on the surface opposite to the protective layer, and heat treatment A method for producing an optical film, wherein the step of aligning and the step of fixing the alignment are performed in this order.
[2] The method for producing an optical film as described in [1], wherein the protective layer is a poly-α-olefin film or a polyester film.
[3] The method for producing an optical film as described in [1] or [2], wherein the protective layer is a polyethylene terephthalate film.
[4] The method for producing an optical film as described in any one of [1] to [3], wherein the liquid crystalline composition is homeotropically aligned.
[5] An optical film obtained by the production method according to any one of [1] to [4].
[6] An optical element obtained using the optical film according to [5].

本発明の方法により、熱および張力によるCOPフィルムの位相差変動が抑制された光学フィルムを製造することができる。   By the method of the present invention, it is possible to produce an optical film in which variation in retardation of the COP film due to heat and tension is suppressed.

以下、本発明について詳述する。
本発明は、連続的に搬送されるシクロオレフィンポリマーフィルムの片面に保護層を積層せしめる工程、保護層とは反対側の面に液晶性組成物をコーティングする工程、加熱処理により前記液晶性組成物を配向せしめる工程、前記配向を固定化する工程をこの順序で行うことにより光学フィルムを製造する方法である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention includes a step of laminating a protective layer on one side of a continuously conveyed cycloolefin polymer film, a step of coating a liquid crystalline composition on the surface opposite to the protective layer, and a heat treatment to form the liquid crystalline composition. Is a method for producing an optical film by performing the steps of orienting and fixing the orientation in this order.

すなわち、本発明において、COPフィルム上に液晶性組成物をコーティングし、熱処理、固定化等の工程を経て光学フィルムを製造するに際し、COPフィルム上に液晶性組成物をコーティングするに先立って、COPフィルムへ保護フィルムを積層することが必須である。COPフィルムが積層されない場合には、熱処理工程における熱やフィルム張力の影響により、COPフィルムが意図しない延伸や収縮を受け、光学特性を司る位相差値が変動してしまうためである。   That is, in the present invention, when a liquid crystal composition is coated on a COP film and an optical film is manufactured through processes such as heat treatment and immobilization, the COP film is coated with the COP film prior to coating the liquid crystal composition. It is essential to laminate a protective film on the film. This is because when the COP film is not laminated, the COP film is subjected to unintended stretching and shrinkage due to the influence of heat and film tension in the heat treatment step, and the retardation value governing the optical characteristics fluctuates.

本発明において、保護層はCOPフィルムの片面に貼着される層であって各種のポリマーから得られるフィルム(以下、保護フィルムという。)である。保護フィルムを構成するポリマーとしては、例えば、各種のα−オレフィン系ポリマー:エチレンやプロピレンから得られる重合体(共重合体を含む)、ポリ−4−メチルペンテン−1等;ポリエステル:ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピ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(PEN)等;ポリアミド:各種のナイロン(商標名)等;ポリビニルアルコール;各種セルロース(ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース)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。   In this invention, a protective layer is a layer affixed on the single side | surface of a COP film, and is a film (henceforth a protective film) obtained from various polymers. Examples of the polymer constituting the protective film include various α-olefin polymers: polymers (including copolymers) obtained from ethylene and propylene, poly-4-methylpentene-1, etc .; polyesters: polyethylene terephthalate ( PET), polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (PEN) and the like; polyamide: various nylons (trade names) and the like; polyvinyl alcohol; various celluloses (diacetyl cellulose, triacetyl cellulose) and the like. These may be a mixture.

保護フィルムは、通常の溶融押出法や溶液キャスト法などで製造されたものでよく、必要により1軸延伸や2軸延伸を行ってもよい。
これらの保護フィルムのなかでフィルムの入手性や物性等からポリ−α−オレフィンやポリエステルが好ましく、中でもポリエチレンテレフテレート系のフィルムが特に好ましい。
保護フィルムの膜厚は、本発明の光学フィルムの製造方法に適した厚さであれば特に制限はないが、好ましくは5〜100μm、より好ましくは10〜80μmである。この範囲外では加工時の強度が不足する、厚くなりすぎる等して好ましくない。
The protective film may be produced by a normal melt extrusion method or solution casting method, and may be uniaxially stretched or biaxially stretched as necessary.
Of these protective films, poly-α-olefins and polyesters are preferred from the standpoint of film availability and physical properties, among which polyethylene terephthalate films are particularly preferred.
Although there will be no restriction | limiting in particular if the film thickness of a protective film is the thickness suitable for the manufacturing method of the optical film of this invention, Preferably it is 5-100 micrometers, More preferably, it is 10-80 micrometers. Outside this range, it is not preferable because the strength at the time of processing becomes insufficient or becomes too thick.

保護フィルムは、当該フィルムの成形条件によりCOPフィルムへの積層に特に粘着層や接着層を必要としないものもあるが、再剥離可能な粘着層や接着層を形成した保護フィルムが好ましく、予めかかる粘着層を形成した市販品から適宜選定することもできる。
粘着層を形成する材料は、公知の粘着剤(例えば、アクリル系粘着剤、ポリエステル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、ポリエーテル系粘着剤、ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤、ポリアミド系粘着剤、フッ素系粘着剤など)により形成することができる。粘着剤は単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
なお、保護フィルムはコロナ放電処理やUV−オゾン処理等の表面処理を行って粘着性や接着性の制御を行ってもよい。
Although some protective films do not particularly require an adhesive layer or an adhesive layer for lamination to the COP film depending on the molding conditions of the film, a protective film formed with a detachable adhesive layer or an adhesive layer is preferred and is applied in advance. It can also be appropriately selected from commercially available products on which an adhesive layer is formed.
Materials for forming the adhesive layer are known adhesives (for example, acrylic adhesives, polyester adhesives, urethane adhesives, polyether adhesives, rubber adhesives, silicone adhesives, polyamide adhesives). , Fluorine-based pressure-sensitive adhesive, etc.). An adhesive can be used individually or in combination of 2 or more types.
The protective film may be subjected to surface treatment such as corona discharge treatment or UV-ozone treatment to control the tackiness and adhesiveness.

保護フィルムをCOPフィルムへ積層するに際しては、COPフィルム側および保護フィルム側とも適切な張力を設定する必要がある。COPフィルム、保護フィルムの繰り出しから積層、巻き取りに至るまでの張力は、フィルム幅あたり10〜500N/m程度が望ましく、15〜150N/m程度がより望ましい。   When laminating the protective film on the COP film, it is necessary to set an appropriate tension on both the COP film side and the protective film side. The tension from the feeding of the COP film and the protective film to the lamination and winding is preferably about 10 to 500 N / m and more preferably about 15 to 150 N / m per film width.

次に、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルムについて説明する。
COPフィルムとは、COPを主成分としてなるフィルムであり、位相差機能を有するフィルムが好ましい。COPとは、シクロヘキセン、シクロヘプテン、ノルボルネン、テトラシクロドデセン、シクロペンタジエン等の環状オレフィンや、それらの誘導体を重合して得られる樹脂の一般的な総称である。具体的には環状オレフィンの開環重合体、環状オレフィンの付加重合体、環状オレフィンとエチレン、プロピレン等のα−オレフィンとのランダム共重合体、又これらを不飽和カルボン酸やその誘導体等で変性したグラフト変性体等が例示できる。また、これらの水素化物も挙げられる。商品としては、日本ゼオン(株)製のゼオネックス、ゼオノア、JSR(株)製のアートン、積水化学(株)製のエスシーナ、Topas Advanced Polymers GmbH製のTopas、三井化学(株)製のアペル等が挙げられる。
Next, a cycloolefin polymer (COP) film will be described.
The COP film is a film mainly composed of COP, and a film having a retardation function is preferable. COP is a general generic name for resins obtained by polymerizing cyclic olefins such as cyclohexene, cycloheptene, norbornene, tetracyclododecene, and cyclopentadiene, and derivatives thereof. Specifically, ring-opening polymers of cyclic olefins, addition polymers of cyclic olefins, random copolymers of cyclic olefins and α-olefins such as ethylene and propylene, and these are modified with unsaturated carboxylic acids or their derivatives. Examples of such graft-modified products can be given. Moreover, these hydrides are also mentioned. Products include ZEONEX, ZEONOR manufactured by ZEON CORPORATION, Arton manufactured by JSR Corporation, Essina manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd. Topas manufactured by Topas Advanced Polymers GmbH, Appel manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. Can be mentioned.

これらのCOPフィルムは一軸延伸フィルムであっても、二軸延伸フィルムであってもよい。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、またはポリマーフィ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。ポリマーフィ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。また、Z軸配向処理したもの等が挙げられる。また、COPフィルムの接着性を制御する目的でコロナ放電処理やUV−オゾン処理の表面処理を行ってもよい。   These COP films may be uniaxially stretched films or biaxially stretched films. 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. Biaxial optical anisotropy may be developed by stretching the polymer film in the longitudinal and transverse directions. Moreover, what performed the Z-axis orientation process etc. are mentioned. Further, for the purpose of controlling the adhesiveness of the COP film, surface treatment such as corona discharge treatment or UV-ozone treatment may be performed.

COPフィルム面内のリターデーション値(以下、Re1と略記)は、フィルム面内の主屈折率をnx,ny、厚さ方向の主屈折率をnz、厚さをd1(nm)とすると、Re1=(nx−ny)×d1[nm]で表され、液晶表示装置の視角改良フィルムとして使用する場合等用途の違いにより、また視角改良フィルムで使用する場合においても液晶表示装置の方式や種々の光学パラメータに依存することから一概には言えないが、550nmの単色光に対して、Re1は、通常30nm〜500nm、好ましくは50nm〜400nmの範囲である。また、厚さ方向のリターデーション値(以下、Rth1と略記)は、Rth1={(nx+ny)/2−nz}×d1[nm]で表され、通常0〜300nm、好ましくは0〜200nm、さらに好ましくは0〜150nmに制御されたものである。COPフィルムの厚さは、10〜400μmであることが好ましく、15〜100μmであることが最も好ましい。
なお、二枚以上のポリマーフィルムを用いて、フィルム全体としての光学的性質が前記の条件を満足してもよい。
The retardation value in the COP film plane (hereinafter abbreviated as Re1) is Re1 when the main refractive index in the film plane is nx, ny, the main refractive index in the thickness direction is nz, and the thickness is d1 (nm). = (Nx−ny) × d1 [nm], depending on the application, such as when used as a viewing angle improving film of a liquid crystal display device, and also when used as a viewing angle improving film Although it cannot be generally described because it depends on the optical parameters, Re1 is usually in the range of 30 nm to 500 nm, preferably 50 nm to 400 nm, for monochromatic light of 550 nm. The retardation value in the thickness direction (hereinafter abbreviated as Rth1) is represented by Rth1 = {(nx + ny) / 2−nz} × d1 [nm], and is usually 0 to 300 nm, preferably 0 to 200 nm. Preferably, it is controlled to 0 to 150 nm. The thickness of the COP film is preferably 10 to 400 μm, and most preferably 15 to 100 μm.
In addition, the optical property as the whole film may satisfy the said conditions using two or more polymer films.

前記Re1値及びRth1値を上記範囲にすることにより、液晶表示装置の視角改良フィルムとしては、液晶表示の色調補正を行いながら視野角を広げることが可能となり、輝度向上フィルムとしては、良好な輝度向上効果を得ることができる。Re1値が30nmより小さい場合、あるいは500nmより大きい場合には、十分な視角改良効果が得られないか、あるいは斜めから見たときに不必要な色付きが生じる恐れがある。また、Rth1値が0nmより小さい場合、あるいは300nmより大きい場合には、十分な視角改良効果が得られないか、あるいは斜めから見たときに不必要な色付きが生じる恐れがある。   By setting the Re1 value and the Rth1 value in the above ranges, the viewing angle improving film of the liquid crystal display device can widen the viewing angle while correcting the color tone of the liquid crystal display. An improvement effect can be obtained. When the Re1 value is smaller than 30 nm or larger than 500 nm, a sufficient viewing angle improvement effect cannot be obtained, or unnecessary coloring may occur when viewed from an oblique direction. Further, when the Rth1 value is smaller than 0 nm or larger than 300 nm, a sufficient viewing angle improvement effect cannot be obtained, or unnecessary coloring may occur when viewed from an oblique direction.

本発明において使用される液晶性組成物は、COPフィルム上にコーティングした後、その配向を固定化しうる液晶材料であれば特に制限はない。かかる液晶性組成物を構成する液晶性化合物としては、低分子液晶化合物、液晶性高分子化合物およびこれらの混合物からなる材料が挙げられる。   The liquid crystalline composition used in the present invention is not particularly limited as long as it is a liquid crystal material capable of fixing its orientation after coating on a COP film. Examples of the liquid crystal compound constituting the liquid crystal composition include a material composed of a low molecular liquid crystal compound, a liquid crystal polymer compound, and a mixture thereof.

前記の低分子液晶化合物としては、光や熱により反応する反応性基を結合した化合物が配向を容易に固定化できるので好ましい。反応性基としては、ビニル基、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、アジリジニル基等が好ましいが、他の反応性基、例えばイソシアナート基、水酸基、アミノ基、酸無水物基、カルボキシル基なども反応条件等によっては使用することができる。   As the low-molecular liquid crystal compound, a compound having a reactive group that reacts with light or heat is preferable because the alignment can be easily fixed. As the reactive group, a vinyl group, an acryloyl group, a vinyloxy group, an oxiranyl group, an oxetanyl group, an aziridinyl group and the like are preferable, but other reactive groups such as an isocyanate group, a hydroxyl group, an amino group, an acid anhydride group, a carboxyl group, and the like. Groups and the like can also be used depending on the reaction conditions.

前記の液晶性高分子化合物には主鎖型液晶ポリマーと側鎖型液晶ポリマーとがあるがいずれも使用することができる。主鎖型液晶ポリマーとしては、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミド、ポリカーボネート等が挙げられる。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、カチオン重合性基を結合した主鎖型液晶性ポリエステルが特に好ましい。側鎖型液晶ポリマーとしては、ポリアクリレート、ポリマロネート、ポリエーテル、ポリシロキサン等を挙げることができる。液晶ポリマーは前記の反応性基を結合したものが好ましい。   The liquid crystalline polymer compound includes a main chain type liquid crystal polymer and a side chain type liquid crystal polymer, and any of them can be used. Examples of the main chain type liquid crystal polymer include polyester, polyesterimide, polyamide, and polycarbonate. Among these, liquid crystalline polyesters are preferable from the viewpoint of easiness of synthesis, orientation, glass transition point, and the like, and main chain type liquid crystalline polyesters bonded with cationic polymerizable groups are particularly preferable. Examples of the side chain type liquid crystal polymer include polyacrylate, polymalonate, polyether, polysiloxane and the like. The liquid crystal polymer preferably has the above-described reactive group bonded thereto.

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

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

Figure 2011175021
Figure 2011175021

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 2011175021
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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 2011175021
Figure 2011175021

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 2011175021
Figure 2011175021

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

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

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

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

Figure 2011175021
Figure 2011175021

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

Figure 2011175021
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構造単位(D)の中では、カチオン重合性基もしくはカチオン重合性基を含む置換基とフェノール性水酸基あるいはカルボキシル基の結合位置は、これらの基が結合する骨格がベンゼン環の場合は1,4−の位置関係を、ナフタレン環の場合は2,6−の位置関係を、ビフェニル骨格、スチルベン骨格の場合は4,4'−の位置関係にあるものが液晶性の点から好ましい。より具体的には、4−ビニルオキシ安息香酸、4−ビニルオキシフェノール、4−ビニルオキシエトキシ安息香酸、4−ビニルオキシエトキシフェノール、4−グリシジルオキシ安息香酸、4−グリシジルオキシフェノール、4−(オキセタニルメトキシ)安息香酸、4−(オキセタニルメトキシ)フェノール、4'−ビニルオキシ−4−ビフェニルカルボン酸、4'−ビニルオキシ−4−ヒドロキシビフェニル、4'−ビニルオキシエトキシ−4−ビフェニルカルボン酸、4'−ビニルオキシエトキシ−4−ヒドロキシビフェニル、4'−グリシジルオキシ−4−ビフェニルカルボン酸、4'−グリシジルオキシ−4−ヒドロキシビフェニル、4'−オキセタニルメトキシ−4−ビフェニルカルボン酸、4'−オキセタニルメトキシ−4−ヒドロキシビフェニル、6−ビニルオキシ−2−ナフタレンカルボン酸、6−ビニルオキシ−2−ヒドロキシナフタレン、6−ビニルオキシエトキシ−2−ナフタレンカルボン酸、6−ビニルオキシエトキシ−2−ヒドロキシナフタレン、6−グリシジルオキシ−2−ナフタレンカルボン酸、6−グリシジルオキシ−2−ヒドロキシナフタレン、6−オキセタニルメトキシ−2−ナフタレンカルボン酸、6−オキセタニルメトキシ−2−ヒドロキシナフタレン、4−ビニルオキシ桂皮酸、4−ビニルオキシエトキシ桂皮酸、4−グリシジルオキシ桂皮酸、4−オキセタニルメトキシ桂皮酸、4'−ビニルオキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−ビニルオキシ−3'−メトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−ビニルオキシ−4−ヒドロキシスチルベン、4'−ビニルオキシエトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−ビニルオキシエトキシ−3'−メトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−ビニルオキシエトキシ−4−ヒドロキシスチルベン、4'−グリシジルオキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−グリシジルオキシ−3'−メトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−グリシジルオキシ−4−ヒドロキシスチルベン、4'−オキセタニルメトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−オキセタニルメトキシ−3'−メトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4'−オキセタニルメトキシ−4−ヒドロキシスチルベンなどが好ましい。   In the structural unit (D), the binding position of the cationic polymerizable group or the substituent containing the cationic polymerizable group and the phenolic hydroxyl group or carboxyl group is 1, 4 when the skeleton to which these groups are bonded is a benzene ring. From the viewpoint of liquid crystallinity, a positional relationship of-, a 2,6- positional relationship in the case of a naphthalene ring, and a 4,4'- positional relationship in the case of a biphenyl skeleton or a stilbene skeleton are preferable. More specifically, 4-vinyloxybenzoic acid, 4-vinyloxyphenol, 4-vinyloxyethoxybenzoic acid, 4-vinyloxyethoxyphenol, 4-glycidyloxybenzoic acid, 4-glycidyloxyphenol, 4- (oxetanyl) Methoxy) benzoic acid, 4- (oxetanylmethoxy) phenol, 4′-vinyloxy-4-biphenylcarboxylic acid, 4′-vinyloxy-4-hydroxybiphenyl, 4′-vinyloxyethoxy-4-biphenylcarboxylic acid, 4′- Vinyloxyethoxy-4-hydroxybiphenyl, 4′-glycidyloxy-4-biphenylcarboxylic acid, 4′-glycidyloxy-4-hydroxybiphenyl, 4′-oxetanylmethoxy-4-biphenylcarboxylic acid, 4′-oxetanylmethoxy- 4-hydroxybi Enyl, 6-vinyloxy-2-naphthalenecarboxylic acid, 6-vinyloxy-2-hydroxynaphthalene, 6-vinyloxyethoxy-2-naphthalenecarboxylic acid, 6-vinyloxyethoxy-2-hydroxynaphthalene, 6-glycidyloxy-2 -Naphthalenecarboxylic acid, 6-glycidyloxy-2-hydroxynaphthalene, 6-oxetanylmethoxy-2-naphthalenecarboxylic acid, 6-oxetanylmethoxy-2-hydroxynaphthalene, 4-vinyloxycinnamic acid, 4-vinyloxyethoxycinnamic acid, 4-glycidyloxycinnamic acid, 4-oxetanylmethoxycinnamic acid, 4'-vinyloxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4'-vinyloxy-3'-methoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4'-vinyloxy-4-hydroxystilbene 4 '-Vinyloxyethoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4'-vinyloxyethoxy-3'-methoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4'-vinyloxyethoxy-4-hydroxystilbene, 4'-glycidyloxy-4- Stilbenecarboxylic acid, 4′-glycidyloxy-3′-methoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4′-glycidyloxy-4-hydroxystilbene, 4′-oxetanylmethoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4′-oxetanylmethoxy- 3′-methoxy-4-stilbene carboxylic acid, 4′-oxetanylmethoxy-4-hydroxystilbene and the like are preferable.

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

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

主鎖型液晶性ポリエステルは、(A)、(B)、(C)および(D)以外の構造単位を含有することができる。含有することができる他の構造単位としては特に制限はなく、当該分野で公知の化合物(モノマー)を使用することができる。例えば、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸およびこれら化合物にハロゲン基やアルキル基を導入した化合物や、ビフェノール、ナフタレンジオール、脂肪族ジオールおよびこれら化合物にハロゲン基やアルキル基を導入した化合物等を挙げることができる。   The main chain type liquid crystalline polyester can contain structural units other than (A), (B), (C) and (D). There is no restriction | limiting in particular as another structural unit which can be contained, A compound (monomer) well-known in the said field | area can be used. For example, naphthalene dicarboxylic acid, biphenyl dicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acid, compounds in which halogen groups or alkyl groups are introduced into these compounds, biphenols, naphthalenediol, aliphatic diols, and compounds in which halogen groups or alkyl groups are introduced into these compounds Etc.

また、主鎖型液晶性ポリエステルを構成する単位の原料として光学活性な化合物を用いた場合、該主鎖型液晶性ポリエステルにカイラルな相を付与せしめることが可能となる。かかる光学活性な化合物としては特に制限はないが、例えば、光学活性な脂肪族アルコール(C2n+1OH、ただしnは4から14の整数を表す。)、光学活性な脂肪族基を結合したアルコキシ安息香酸(C2n+1O−Ph−COOH、ただしnは4から14の整数、Phはフェニル基を表す。)、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 phenyl group.), menthol, camphor acid, naproxen derivatives, binaphthol, 1,2-propanediol, 1 , 3-butanediol, 2-methylbutanediol, 2-chlorobutanediol, tartaric acid, methylsuccinic acid, 3-methyladipic acid and the like.

主鎖型液晶性ポリエステルの分子量は、フェノール/テトラクロロエタン混合溶媒(質量比60/40)中、30℃で測定した対数粘度ηが0.03〜0.50dl/gであることが好ましく、より好ましくは0.05〜0.15dl/gである。ηが0.03dl/gより小さい場合には、主鎖型液晶性ポリエステルの溶液粘度が低く、フィルム化する際に均一な塗膜が得られない恐れがある。また、0.50dl/gより大きい場合には、液晶配向時に要する配向処理温度が高くなり、配向と架橋が同時に起こり配向性を低下させる危険性がある。   The molecular weight of the main-chain liquid crystalline polyester is preferably 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, if it is larger than 0.50 dl / g, the alignment treatment temperature required for aligning the liquid crystal becomes high, and there is a risk that the alignment and the crosslinking occur simultaneously to deteriorate the alignment.

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

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

このようにして得られた主鎖型液晶性ポリエステルは、NMR(核磁気共鳴法)などの分析手段により、それぞれのモノマーがどのような比率で主鎖型液晶性ポリエステル中に存在するかを同定することができる。特に、カチオン重合性基の量比から、主鎖型液晶性ポリエステルの平均結合数を算出する事ができる。
前記カチオン重合性基を含む主鎖型液晶性ポリエステルに他の化合物を配合することも、本発明の範囲を超えない限り可能である。例えば、本発明に用いる主鎖型液晶性ポリエステルと混和しうる他の高分子化合物や各種低分子化合物等を添加しても良い。かかる低分子化合物は、液晶性を有していても有していなくとも良く、架橋性の主鎖型液晶性ポリエステルと反応できる重合性基を有していてもいなくとも良い。重合性基を有する液晶性化合物を用いることが好ましく、例えば以下のものを例示できる。
The main-chain liquid crystalline polyester thus obtained is identified by the analytical means such as NMR (nuclear magnetic resonance method) at what ratio each monomer is present in the main-chain liquid crystalline polyester. can do. In particular, the average number of bonds of the main-chain liquid crystalline polyester can be calculated from the amount ratio of the cationic polymerizable group.
It is also possible to mix other compounds with the main-chain liquid crystalline polyester containing the cationic polymerizable group as long as the scope of the present invention is not exceeded. For example, you may add the other high molecular compound miscible with the main chain type liquid crystalline polyester used for this invention, various low molecular weight compounds, etc. Such low molecular weight compounds may or may not have liquid crystallinity, and may or may not have a polymerizable group capable of reacting with a crosslinkable main chain liquid crystalline polyester. It is preferable to use a liquid crystalline compound having a polymerizable group, and examples thereof include the following.

Figure 2011175021
Figure 2011175021

ここで、nは2〜12の整数を、また−V−および−Wはそれぞれ以下のいずれかの基を表す。
−V−:単結合、−O−、−O−C2m−O−(ただし、mは2〜12の整数)
−W:

Figure 2011175021
Here, n represents an integer of 2 to 12, and -V- and -W each represents one of the following groups.
-V-: single bond, -O -, - O-C m H 2m -O- ( although, m is an integer from 2 to 12)
-W:
Figure 2011175021

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

側鎖型液晶ポリマーとしては、側鎖に液晶性を発現する基(メソゲン)を有するポリマーであり、一例としてオキセタン基を有する(メタ)アクリル化合物と重合性の液晶性化合物との共重合体が挙げられる。なお、以下の記載においては、「メタクリル」と「アクリル」とを総称して「(メタ)アクリル」と表記する。
オキセタン基を有する(メタ)アクリル化合物としては、下記一般式(1)、(2)または(3)で表される化合物が好ましい。
The side chain type liquid crystal polymer is a polymer having a group (mesogen) that exhibits liquid crystallinity in the side chain. As an example, a copolymer of a (meth) acrylic compound having an oxetane group and a polymerizable liquid crystal compound is used. Can be mentioned. In the following description, “methacryl” and “acryl” are collectively referred to as “(meth) acryl”.
As the (meth) acrylic compound having an oxetane group, a compound represented by the following general formula (1), (2) or (3) is preferable.

Figure 2011175021
Figure 2011175021

式(1)、式(2)および式(3)において、Rは、それぞれ独立に、水素またはメチル基を表し、Rは、それぞれ独立に、水素、メチル基またはエチル基を表し、Lは、それぞれ独立に、単結合、−O−、−O−CO−または−CO−O−を表し、mは、それぞれ独立に、1から10までの整数であり、nは、それぞれ独立に、0から10までの整数である。なお、Lが単結合とは、Lを介して結合している基が直接結合することを意味し、例えばA−L−Bの場合、A−Bのことである。 In Formula (1), Formula (2), and Formula (3), R 1 each independently represents hydrogen or a methyl group, R 2 each independently represents hydrogen, a methyl group, or an ethyl group, and L 1 independently represents a single bond, —O—, —O—CO— or —CO—O—, m is each independently an integer of 1 to 10, and n is each independently , An integer from 0 to 10. In addition, L 1 is a single bond means that a group bonded through L 1 is directly bonded, and for example, in the case of AL 1 -B, it is AB.

これらの化合物は必ずしも液晶性を示す必要はない。また、式(1)〜(3)の化合物は2種以上の混合物として用いてもよい。
これらの式(1)〜(3)に該当する化合物は種々挙げることができるが、下記化合物を好ましい例として挙げることができる。
These compounds are not necessarily required to exhibit liquid crystallinity. Moreover, you may use the compound of Formula (1)-(3) as a 2 or more types of mixture.
Although various compounds corresponding to these formulas (1) to (3) can be mentioned, the following compounds can be mentioned as preferred examples.

Figure 2011175021
Figure 2011175021

これらのオキセタン基を有する(メタ)アクリル化合物の合成法は特に制限されるものではなく、通常の有機化学の合成法で用いられる方法を適用することによって合成することができる。
例えば、ウィリアムソンのエーテル合成や、縮合剤を用いたエステル合成などの手段でオキセタン基を持つ部位と(メタ)アクリル基を持つ部位をつなげることで、オキセタン基と(メタ)アクリル基との全く異なる2つの反応性基を持つオキセタン基を有する(メタ)アクリル化合物を合成することができる。
合成にあたっては、オキセタン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。
The method for synthesizing these (meth) acrylic compounds having an oxetane group is not particularly limited, and can be synthesized by applying a method used in ordinary organic chemistry synthesis methods.
For example, by connecting a site with an oxetane group and a site with a (meth) acrylic group by means such as Williamson's ether synthesis or ester synthesis using a condensing agent, the oxetane group and the (meth) acrylic group are completely A (meth) acrylic compound having an oxetane group having two different reactive groups can be synthesized.
In the synthesis, since the oxetane 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.

側鎖型液晶ポリマーとしては、下記一般式(4)で表される側鎖型液晶性ポリマーが特に好ましい。
なお、本発明において液晶性化合物として側鎖型液晶ポリマーを用いる場合、液晶性組成物中にオキセタン基を有する(メタ)アクリル化合物(例えば、上記式(1)〜(3)の化合物)を含有させることで、難接着性材料であるCOPフィルムと液晶層の密着力が大幅に向上するので好ましい。液晶性組成物中にオキセタン基を有する(メタ)アクリル化合物を含有しない場合には、COPフィルムと液晶層の十分な密着力が得られない。その作用機構は明らかではないが、オキセタン基を有する(メタ)アクリル化合物は、COPフィルムと親和性が十分ではない液晶性組成物との密着に何らかの仲介作用があると推定される。
As the side chain type liquid crystal polymer, a side chain type liquid crystal polymer represented by the following general formula (4) is particularly preferable.
In the present invention, when a side chain type liquid crystal polymer is used as the liquid crystal compound, the liquid crystal composition contains a (meth) acryl compound having an oxetane group (for example, compounds of the above formulas (1) to (3)). It is preferable because the adhesion between the COP film, which is a hardly adhesive material, and the liquid crystal layer is greatly improved. When the liquid crystal composition does not contain a (meth) acrylic compound having an oxetane group, sufficient adhesion between the COP film and the liquid crystal layer cannot be obtained. Although the mechanism of its action is not clear, it is presumed that the (meth) acrylic compound having an oxetane group has some mediating effect on adhesion between the COP film and a liquid crystal composition having insufficient affinity.

Figure 2011175021
Figure 2011175021

式(4)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。また、置換基のみ異なるユニットの場合は、同じユニットとしてモル比をカウントする)を表す。さらに、液晶性を示すことが必要である。 In the formula (4), 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 0 And a, b, c, d, e and f are the molar ratio of each unit in the polymer (a + b + c + d + e + f = 1.0, but not c + d + e = 0. Also, only the substituents are different. In the case of a unit, the molar ratio is counted as the same unit). Furthermore, it is necessary to exhibit liquid crystallinity.

この要件を満たせばポリマー中の各ユニット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
If this requirement is satisfied, the molar ratio of each unit in the polymer may be arbitrary, 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

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る。また、Lは、好ましくは、単結合、−O−、−O−CO−または−CO−O−である。さらに、Rは、好ましくは、炭素数2、3、4、6、8または18の炭化水素基である。 R 4 is preferably hydrogen, methyl group, butyl group, methoxy group, cyano group, bromo group, or fluoro group, and particularly preferably hydrogen, methoxy group, or cyano group. L 2 is preferably a single bond, —O—, —O—CO— or —CO—O—. R 6 is preferably a hydrocarbon group having 2, 3, 4, 6 , 8 or 18 carbon atoms.

前記の一般式(4)で示される側鎖型液晶性ポリマーは、各成分に該当するそれぞれの(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。   The side chain type liquid crystalline polymer represented by the general formula (4) is easily obtained by copolymerizing the (meth) acrylic group of each (meth) acrylic compound corresponding to each component by radical polymerization or anionic polymerization. Can be synthesized. Polymerization conditions are not particularly limited, and normal conditions can be employed.

この側鎖型液晶性ポリマーは、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 liquid crystalline polymer 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.

本発明に使用される液晶性組成物には、さらに下記一般式(5)で表されるジオキセタン化合物を含有してもよい。一般式(5)で表されるジオキセタン化合物は、液晶性の有無を問わず使用できるが、液晶性を示すものが好ましい。   The liquid crystalline composition used in the present invention may further contain a dioxetane compound represented by the following general formula (5). The dioxetane compound represented by the general formula (5) can be used regardless of the presence or absence of liquid crystallinity, but preferably exhibits liquid crystallinity.

Figure 2011175021
Figure 2011175021

式(5)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(6)または式(7)で表されるいずれかであり、式(6)および式(7)中のPは、それぞれ独立に式(8)から選ばれる基を表し、Pは式(9)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− (6)
−P−L−P− (7)
In Formula (5), 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 (6) or formula (7). P 1 in formula (6) and formula (7) each independently represents a group selected from formula (8), P 2 represents a group selected from formula (9), 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- (6)
-P 1 -L 4 -P 1- (7)

Figure 2011175021
Figure 2011175021
Figure 2011175021
Figure 2011175021

式(8)および式(9)において、Et、iPr、nBuおよびtBuは、それぞれエチル基、イソプロピル基、ノルマル−ブチル基およびターシャリー−ブチル基を表す。   In formula (8) and formula (9), Et, iPr, nBu and tBu represent an ethyl group, an isopropyl group, a normal-butyl group and a tertiary-butyl group, respectively.

式(5)において、M基から見て左右のオキセタン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、液晶性は構造により異なるが示さなくともよい。
式(5)で表される化合物は、L、XおよびMの組み合わせから多くの化合物が例示されるが、好ましくは下記の化合物を挙げることができる。
In the formula (5), the linking groups connecting the left and right oxetane groups as viewed from the M 1 group may be different (asymmetric type) or the same (symmetric type), and the liquid crystallinity may vary depending on the structure. Good.
The compound represented by formula (5) is a number of compounds from a combination of L 3, X 1 and M 1 are exemplified, preferably may be mentioned the following compounds.

Figure 2011175021
Figure 2011175021

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。   These compounds can be synthesized according to a usual synthesis method in organic chemistry, and the synthesis method is not particularly limited.

本発明に使用される液晶性組成物において、式(1)〜(3)で表されるいずれかのオキセタン基を有する(メタ)アクリル化合物、液晶性化合物および必要に応じて添加される式(5)で表されるジオキセタン化合物の各成分の組成(質量比)は、式(1)〜(3)で表されるオキセタン基を有する化合物:液晶性化合物:式(5)で表されるジオキセタン化合物=1〜30:100:0〜40であることが好ましく、より好ましくは、3〜20:100:0〜30である。
この範囲外では、ホメオトロピック配向保持能とCOPフィルムと液晶層の層間密着力が優れた液晶フィルムを得ることが出来ない。
In the liquid crystalline composition used in the present invention, the (meth) acrylic compound having any oxetane group represented by formulas (1) to (3), a liquid crystalline compound, and a formula (if necessary) ( The composition (mass ratio) of each component of the dioxetane compound represented by 5) is a compound having an oxetane group represented by formulas (1) to (3): a liquid crystal compound: a dioxetane represented by formula (5) It is preferable that it is compound = 1-30: 100: 0-40, More preferably, it is 3-20: 100: 0-30.
Outside this range, it is not possible to obtain a liquid crystal film having excellent homeotropic alignment retention ability and interlayer adhesion between the COP film and the liquid crystal layer.

前記液晶性組成物は配向処理された後、当該組成物に含まれるカチオン重合性基を重合させて架橋することにより、当該液晶状態が固定化される。これにより、液晶フィルムの耐熱性が向上する。従って、カチオン重合を容易に速やかに進行させるため、液晶性組成物中に、光や熱などの外部刺激でカチオンを発生する光カチオン発生剤および/または熱カチオン発生剤を含有させておくことが好ましい。また必要によっては各種の増感剤を併用してもよい。   After the liquid crystalline composition is subjected to an alignment treatment, the liquid crystalline state is fixed by polymerizing a cationic polymerizable group contained in the composition and crosslinking. Thereby, the heat resistance of a liquid crystal film improves. Accordingly, in order to easily and rapidly proceed cationic polymerization, the liquid crystalline composition may contain a photocation generator and / or a thermal cation generator that generates cations by external stimuli such as light and heat. preferable. If necessary, various sensitizers may be used in combination.

光カチオン発生剤とは、適当な波長の光を照射することによりカチオンを発生できる化合物を意味し、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。 The photo cation generator means a compound capable of generating a cation by irradiating with light having an appropriate wavelength, and examples thereof 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.

熱カチオン発生剤とは、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化合物であり、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。   The thermal cation generator is a compound capable of generating a cation by being heated to an appropriate temperature, for example, benzylsulfonium salts, benzylammonium salts, benzylpyridinium salts, benzylphosphonium salts, hydrazinium salts, carboxylic acid esters, Examples thereof include sulfonic acid esters, amine imides, antimony pentachloride-acetyl chloride complexes, diaryliodonium salts-dibenzyloxycopper, and boron halide-tertiary amine adducts.

これらのカチオン発生剤の液晶性組成物中への添加量は、液晶性組成物を構成する化合物のメソゲン部分やスペーサ部分の構造や、オキセタン基当量、液晶性組成物の配向条件などにより異なるため一概には言えないが、側鎖型液晶性ポリマーに対し、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%〜8質量%、最も好ましくは1質量%〜6質量%の範囲である。100質量ppmよりも少ない場合には、発生するカチオンの量が十分でなく重合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、液晶フィルム中に残存するカチオン発生剤の分解残存物等が多くな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 cation generators added to the liquid crystal composition varies depending on the structure of the mesogen portion and spacer portion of the compound constituting the liquid crystal composition, the oxetane group equivalent, the alignment conditions of the liquid crystal composition, and the like. Although it cannot be generally stated, it is usually 100 mass ppm to 20 mass%, preferably 1000 mass ppm to 10 mass%, more preferably 0.5 mass% to 8 mass%, most preferably based on the side chain type liquid crystalline polymer. Is in the range of 1% to 6% by weight. If the amount is less than 100 mass ppm, the amount of cations generated may not be sufficient and polymerization may not proceed. If the amount is more than 20 mass%, the remaining cation generator remains in the liquid crystal film. It is not preferable because there is a risk that the light resistance and the like may deteriorate due to an increase in the number of objects.

本発明に使用される液晶性組成物には、液晶性組成物の液晶性を損なわない範囲で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)アクリル基等のラジカル重合性基やオキセタン基(前記のオキセタン基を有する化合物を除く)、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、可塑剤、イオン液体、イオン液晶などを、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。   The liquid crystal composition used in the present invention may contain various compounds that can be mixed in a range that does not impair the liquid crystal properties of the liquid crystal composition. Examples of the compound that can be contained include radical polymerizable groups such as vinyl groups and (meth) acryl groups, and cation polymerizable groups such as oxetane groups (excluding compounds having the above oxetane group), oxiranyl groups, and vinyloxy groups. Various polymerizable compounds, a compound having a reactive group such as a carboxyl group, an amino group, and an isocyanate group, and various polymer compounds having a film forming ability can also be blended. In addition, when a surfactant, antifoaming agent, leveling agent, plasticizer, ionic liquid, ionic liquid crystal, etc., and a compound having a reactive functional group or a low molecular or high molecular liquid crystal substance are used, the respective functionalities are used. A reaction initiator, activator, sensitizer and the like suitable for the group 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.

次に、光学フィルムの製造方法を説明する。
まず、保護フィルムが積層されたCOPフィルムの保護フィルムが積層された面と反対側の面上に液晶性組成物を展開して液晶層を形成する方法としては、液晶性組成物の溶液をCOPフィルム上に塗布後、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て、かつ、COPフィルムへの影響が少ない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、COPフィルム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。
Next, the manufacturing method of an optical film is demonstrated.
First, as a method for forming a liquid crystal layer by spreading a liquid crystalline composition on a surface opposite to a surface on which a protective film of a COP film laminated with a protective film is formed, a solution of the liquid crystalline composition is COP. The method of drying a coating film and distilling a solvent after apply | coating on a film is mentioned. The solvent used for preparing the solution is not particularly limited as long as it is a solvent that can dissolve various compounds used in the liquid crystal composition and can be distilled off under appropriate conditions and has little influence on the COP film. In particular, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, isophorone and cyclohexanone, ether alcohols such as butoxyethyl alcohol, hexyloxyethyl alcohol, methoxy-2-propanol and benzyloxyethyl alcohol, glycol ethers such as ethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether , Esters such as ethyl acetate, ethyl lactate and γ-butyrolactone, phenols such as phenol and chlorophenol, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-meth Amides such as Rupiroridon, chloroform, 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 COP film, a surfactant, an antifoaming agent, a leveling agent, and 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。
また、COPフィルム上に均一な塗膜を形成するために、塗布する前に表面改質処理として、コロナ処理やプラズマ処理を行ってもよい。
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.
Further, in order to form a uniform coating film on the COP film, corona treatment or plasma treatment may be performed as surface modification treatment before coating.

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液晶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 generally determined because it is adjusted depending on the liquid crystal composition to be used and the intended use of the liquid crystal layer to be obtained. However, the film thickness after drying is 0.1 to 50 μm, preferably 0.2 to 20 μm. More preferably, it is 0.3 to 10 μm. If the film thickness is outside this range, the desired effect cannot be obtained, and the orientation becomes insufficient.

液晶層をある一定の方向に配向させるために、必要に応じてCOPフィルム上や、液晶性組成物をコーティング後に配向処理を施す場合がある。この工程は、液晶性組成物が均一に配向する方法であれば、特に限定されること無く公知の方法を採用することが出来る。例えばCOPフィルム上へのラビング処理や、感光性の部位を含む液晶性組成物をコーティング後、流動性が高い状態で偏光を照射することである一定の方向に配向させる手法などである。ただし、ホメオトロピック配向の場合は特別な配向処理を必要としないこともある。   In order to align the liquid crystal layer in a certain direction, alignment treatment may be performed on the COP film or after coating the liquid crystalline composition as necessary. As long as this process is a method in which the liquid crystalline composition is uniformly aligned, a known method can be adopted without any particular limitation. For example, a rubbing treatment on a COP film or a method of aligning in a certain direction by irradiating polarized light with high fluidity after coating with a liquid crystalline composition containing a photosensitive portion. However, in the case of homeotropic alignment, a special alignment process may not be required.

続いて、COPフィルム上に形成された液晶層を、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10〜200℃、好ましくは30〜150℃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COPフィルム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 layer formed on the COP film 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 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. It is preferable to perform heat treatment at a temperature equal to or higher than the glass transition point (Tg) of the liquid crystalline composition, more preferably at a temperature 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 COP film 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。
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。積算照射量として通常10〜2000mJ/cm、好ましくは50〜1000mJ/cm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上げるためには、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。
かくしてCOPフィルム上に配向を固定化した液晶層を有する光学フィルムが形成される。COPフィルム上の液晶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、塗布型の接着剤や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。
When a liquid crystal composition containing a reactive group is used after forming the liquid crystal layer by the above-described method, a reaction in which the liquid crystal composition is contained in the composition while maintaining the liquid crystal alignment state. The function of the initiator is expressed and the reactive group is reacted to fix the orientation.
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 integrated dose is usually 10 to 2000 mJ / cm 2 , preferably 50 to 1000 mJ / cm 2 . 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 increase 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.
Thus, an optical film having a liquid crystal layer with the orientation fixed on the COP film is formed. The liquid crystal layer on the COP film may be provided with a surface protective layer in order to protect the surface, and examples thereof include a coating type adhesive and a protective film made of a polymer film.

本発明の光学フィルムは、通常、偏光板と組み合わせ積層体とした光学素子として用いることができる。また、他の各種位相差フィルムと積層してもよい。積層体は通常、偏光板や各フィルム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 film of the present invention can usually be used as an optical element combined with a polarizing plate as a laminate. Moreover, you may laminate | stack with other various retardation films. The laminate is usually formed using an adhesive or a pressure-sensitive adhesive so as not to cause displacement or distortion in the polarizing plate or each film.

前記の偏光板は、偏光素子の両側または片側に透光性保護フィルムを有するものが通常は使用される。偏光素子は特に制限されず、各種のものを使用できる。偏光素子としては、たとえば、ポリビニルアルコール系フィルム、部分ホルマール化ポリビニルアルコール系フィルム、エチレン・酢酸ビニル共重合体系部分ケン化フィルム等の親水性高分子フィルムに、ヨウ素や二色性染料等の二色性物質を吸着させて一軸延伸したもの、ポリ塩化ビニルの脱塩酸処理物等のポリエン系配向フィルム等が挙げられる。これらのなかでもポリビニルアルコール系フィルムを延伸して二色性材料(沃素、染料)を吸着・配向したものが好適に用いられる。偏光素子の厚さも特に制限されないが、5〜80μm程度が一般的である。   As the polarizing plate, one having a translucent protective film on both sides or one side of the polarizing element is usually used. The polarizing element is not particularly limited, and various types can be used. Examples of polarizing elements include hydrophilic polymer films such as polyvinyl alcohol films, partially formalized polyvinyl alcohol films, and ethylene / vinyl acetate copolymer partially saponified films, and two colors such as iodine and dichroic dyes. And polyene-based oriented films such as those obtained by adsorbing a functional substance and uniaxially stretched, and polyvinyl chloride dehydrochlorinated products. Among these, those obtained by stretching a polyvinyl alcohol film and adsorbing and orienting a dichroic material (iodine, dye) are preferably used. The thickness of the polarizing element is not particularly limited, but is generally about 5 to 80 μm.

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 to 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。   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.

ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸した偏光素子は、たとえば、ポリビニルアルコールをヨウ素の水溶液に浸漬することによって染色し、元長の3〜7倍に延伸することで作製することができる。必要に応じてホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液に浸漬することもできる。さらに必要に応じて染色の前にポリビニルアルコール系フィルムを水に浸漬して水洗してもよい。ポリビニルアルコール系フィルムを水洗することでポリビニルアルコール系フィルム表面の汚れやブロッキング防止剤を洗浄することができるほかに、ポリビニルアルコール系フィルムを膨潤させることで染色のムラなどの不均一を防止する効果もある。延伸はヨウ素で染色した後に行っても良いし、染色しながら延伸してもよし、また延伸してからヨウ素で染色してもよい。ホウ酸やヨウ化カリウムなどの水溶液中や水浴中でも延伸することができる。   A polarizing element in which a polyvinyl alcohol film is dyed with iodine and uniaxially stretched can be produced, for example, by dyeing polyvinyl alcohol in an aqueous solution of iodine and stretching it 3 to 7 times the original length. If necessary, it can be immersed in an aqueous solution of boric acid or potassium iodide. Further, if necessary, the polyvinyl alcohol film may be immersed in water and washed before dyeing. In addition to washing the polyvinyl alcohol film surface with dirt and anti-blocking agents by washing the polyvinyl alcohol film with water, it also has the effect of preventing unevenness such as uneven coloring by swelling the polyvinyl alcohol film. is there. Stretching may be performed after dyeing with iodine, may be performed while dyeing, or may be dyed with iodine after stretching. The film can be stretched in an aqueous solution of boric acid or potassium iodide or in a water bath.

前述の透光性保護フィルムとしては、光学的に等方な基板が好ましく、例えばフジタック(富士フィルム社製品)やコニカタック(コニカ社製品)などのトリアセチルセルロースフィルム、アートンフィルム(JSR社製品)やゼオノアフィルム、ゼオネックスフィルム(日本ゼオン社製品)などのCOPフィルム、TPXフィルム(三井化学社製品)、アクリプレンフィルム(三菱レーヨン社製品)が挙げられるが、光学素子用フィルムとした場合の耐熱性や耐湿性などからトリアセチルセルロースフィルムやCOPフィルムが好ましい。透光性保護フィルムの厚さは、一般には150μm以下であり、1〜100μmが好ましい。特に5〜50μmとするのが好ましい。   As the above-mentioned translucent protective film, an optically isotropic substrate is preferable. For example, a triacetyl cellulose film such as Fujitac (product of Fujifilm) or Konicatak (product of Konica), Arton film (product of JSR) COP films such as ZEONOR film, ZEONEX film (product of Nippon Zeon Co., Ltd.), TPX film (product of Mitsui Chemicals Co., Ltd.), acrylprene film (product of Mitsubishi Rayon Co., Ltd.), but heat resistance when used as a film for optical elements From the viewpoint of properties and moisture resistance, a triacetyl cellulose film and a COP film are preferable. Generally the thickness of a translucent protective film is 150 micrometers or less, and 1-100 micrometers is preferable. In particular, the thickness is preferably 5 to 50 μm.

前記の各種位相差フィルムとしては、ポリマーフィルムや液晶性の化合物や組成物から形成されるものを挙げることができる。
ポリマーフィルムは、複屈折性を発現し得るポリマーから形成される。複屈折性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成形方式で製膜できるものが好ましく、シクロオレフィンポリマー、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、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、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリスチレン、ポリアセタール、ポリビニルアルコール、ポリメチルメタクリレート、セルロースアシレート、または、これらポリマーの2種又は3種以上を混合したポリマーなどが挙げられる。
また、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20〜80μmがよい。厚みが厚すぎると得られる積層体が厚くなり薄膜化の要求に対して好ましくなく、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。
Examples of the various retardation films include those formed from polymer films, liquid crystalline compounds and compositions.
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, but conventionally known materials that can be formed by a solution casting method or an extrusion molding method. Preferably, cycloolefin polymer, polycarbonate, polyarylate, polyester, polyamide, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, polyether ketone, polyethersulfone, polysulfone, polystyrene, polyacetal, polyvinyl alcohol, polymethyl methacrylate, cellulose acylate, or , Or a polymer obtained by mixing two or more of these polymers.
The thickness of these films is preferably 10 to 100 μm, and particularly preferably 20 to 80 μm. If the thickness is too thick, the resulting laminate is too thick to satisfy the demand for thinning, and if it is too thin, the mechanical strength of the film cannot be maintained, which may cause problems such as tearing during production.

液晶性の化合物や組成物の配向を固定化させた位相差フィルムは、例えば、ある温度範囲において液晶性を示すサーモトロピック液晶性化合物やある溶液の特定の濃度範囲で液晶性を示すリオトロピック液晶性化合物やこれらを含む組成物を基板上に延展・配向し配向を固定化したフィルムが挙げられる。特にサーモトロピック液晶性化合物は広い温度範囲で液晶性を示すことができるようにするために複数の液晶性化合物を混合して用いることが多い。また、液晶性化合物は低分子量、高分子量およびこれらの混合物であってもよい。
固定化前の液晶性の化合物や組成物の液晶相としては、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、配向形態としては、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。
A retardation film in which the orientation of a liquid crystalline compound or composition is fixed is, for example, a thermotropic liquid crystalline compound exhibiting liquid crystallinity in a certain temperature range or a lyotropic liquid crystalline property exhibiting liquid crystallinity in a specific concentration range of a certain solution. Examples include a film in which a compound or a composition containing these is spread and oriented on a substrate to fix the orientation. In particular, the thermotropic liquid crystalline compounds are often used by mixing a plurality of liquid crystalline compounds in order to exhibit liquid crystallinity over a wide temperature range. The liquid crystalline compound may be a low molecular weight, a high molecular weight or a mixture thereof.
Examples of the liquid crystal phase of the liquid crystalline compound or composition before immobilization include a nematic phase, a twisted nematic phase, a cholesteric phase, a smectic phase, and a discotic nematic phase. Examples of the alignment form include homogeneous alignment that is horizontally aligned on the alignment substrate, homeotropic alignment that is aligned vertically, and tilt alignment and hybrid alignment that are considered to be an intermediate state between the two.

これらの液晶性の化合物や組成物は、配向状態を固定するために、紫外線または熱により重合もしくは架橋するような化合物であってもよい。そのような液晶性の化合物としては、(メタ)アクリロイル基やエポキシ基、ビニル基、オキセタニル基などの重合性基を有する化合物、もしくはアミノ基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、イソシアナート基などの反応性官能基を有する化合物であることが好ましく、例えばWO97/44703やWO98/00475号公報に記載の化合物などが挙げられる。
液晶層の厚さとしては、所望とする正面位相差と厚さ方向の位相差値によって異なり、さらに配向した液晶性の化合物の複屈折によっても異なるが、好ましくは0.05〜20μm、より好ましくは0.1〜10μm程度である。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。
These liquid crystalline compounds and compositions may be compounds that are polymerized or crosslinked by ultraviolet rays or heat in order to fix the alignment state. Such liquid crystalline compounds include compounds having polymerizable groups such as (meth) acryloyl groups, epoxy groups, vinyl groups, oxetanyl groups, or reactive groups such as amino groups, hydroxyl groups, carboxyl groups, and isocyanate groups. A compound having a functional group is preferable, and examples thereof include compounds described in WO97 / 44703 and WO98 / 00475.
The thickness of the liquid crystal layer varies depending on the desired front retardation and thickness retardation value, and also varies depending on the birefringence of the aligned liquid crystalline compound, but is preferably 0.05 to 20 μm, more preferably Is about 0.1 to 10 μm. If the film thickness is outside this range, the desired effect cannot be obtained, and the orientation becomes insufficient.

なお、直線偏光板、光学フィルムや各光学異方素子の積層や転写に用いる粘着剤や接着剤(以下、両者を併せて「粘・接着剤」という。)の層の形成に使用する粘・接着剤は光学的に等方性で透明なものであれば特に制限されない。例えば、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、ポリエーテル、フッ素系や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。また、光や電子線、熱などの外部刺激により反応し重合や架橋するような反応性のものも用いることができる。これらの中でも特に、アクリル系粘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性の粘着特性を示して、耐候性や耐熱性などに優れるものが好ましく用いうる。   It should be noted that the pressure-sensitive adhesive and adhesive used for laminating and transferring the linear polarizing plate, the optical film and each optical anisotropic element (hereinafter, both are collectively referred to as “sticky / adhesive”) are used for the formation of a viscous / adhesive layer. The adhesive is not particularly limited as long as it is optically isotropic and transparent. For example, an acrylic polymer, silicone polymer, polyester, polyurethane, polyamide, polyether, fluorine-based or rubber-based polymer as a base polymer can be appropriately selected and used. Moreover, the reactive thing which reacts by external stimuli, such as light, an electron beam, and heat | fever, and superpose | polymerizes or bridge | crosslinks can also be used. Among these, those having excellent optical transparency, such as an acrylic pressure-sensitive adhesive, exhibiting appropriate wettability, cohesiveness, and adhesive pressure-sensitive adhesive properties, and having excellent weather resistance, heat resistance, and the like can be preferably used.

粘・接着剤層の形成は、適宜な方式で行うことができる。その例としては、例えば、トルエンや酢酸エチル等の適宜な溶剤の単独物又は混合物からなる溶媒にベースポリマーまたはその組成物を溶解又は分散させた10〜40質量%程度の粘・接着剤溶液を調製し、それを流延方式や塗工方式等の適宜な展開方式で前記の偏光板、光学フィルムや光学素子層上に直接付設する方式、あるいは前記に準じセパレータ上に粘・接着剤層を形成してそれを前記の偏光板、光学フィルムや光学素子層上に移着する方式などが挙げられる。また、粘・接着剤層には、例えば天然物や合成物の樹脂類、特に、粘着性付与樹脂や、ガラス繊維、ガラスビーズ、金属粉、その他の無機粉末等からなる充填剤、顔料、着色剤、酸化防止剤などの粘着層に添加されることのある添加剤を含有していてもよい。また微粒子を含有して光拡散性を示す粘・接着剤層などであってもよい。
粘・接着剤層の厚さは、貼着する部材を貼着しかつ十分な密着力を維持できる限り特に膜厚に制限はなく、粘・接着剤の特性や粘・接着される部材により適宜選定することができる。楕円偏光板の総厚の低減要求の強いことから、粘・接着剤の厚さは薄いほうが好ましいが、通常は2〜80μm、好ましくは5〜50μm、さらに好ましくは10〜40μmである。この範囲外では、接着力が不足したり、積層時や楕円偏光板の保存時に端部から滲み出すなどして好ましくない。
The formation of the adhesive / adhesive layer can be performed by an appropriate method. As an example, for example, a 10-40 mass% adhesive / adhesive solution in which a base polymer or a composition thereof is dissolved or dispersed in a solvent composed of an appropriate solvent alone or a mixture such as toluene and ethyl acetate is used. Prepare and apply it directly on the polarizing plate, optical film or optical element layer by an appropriate development method such as a casting method or a coating method, or an adhesive / adhesive layer on the separator according to the above. A method of forming and transferring it onto the polarizing plate, the optical film or the optical element layer can be mentioned. In addition, the adhesive / adhesive layer includes, for example, natural and synthetic resins, in particular, tackifier resins, fillers made of glass fiber, glass beads, metal powder, other inorganic powders, pigments, coloring An additive that may be added to the adhesive layer, such as an agent and an antioxidant, may be contained. Further, it may be an adhesive / adhesive layer containing fine particles and exhibiting light diffusibility.
The thickness of the adhesive / adhesive layer is not particularly limited as long as the member to be adhered can be adhered and sufficient adhesion can be maintained. Can be selected. In view of the strong demand for reduction in the total thickness of the elliptically polarizing plate, the thickness of the adhesive / adhesive is preferably thin, but is usually 2 to 80 μm, preferably 5 to 50 μm, and more preferably 10 to 40 μm. Outside this range, it is not preferable because the adhesive force is insufficient, or it oozes out from the end portion during lamination or storage of the elliptically polarizing plate.

本発明の光学フィルムや光学素子は、光学フィルムや光学素子を構成する液晶層やCOPフィルム、各種位相差フィルムの面内のリターデーション値、厚さ方向のリターデーション値等により、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 optical film or optical element of the present invention has various display modes depending on the in-plane retardation value, retardation value in the thickness direction, etc. of the liquid crystal layer, COP film, and various retardation films constituting the optical film or optical element. It can be used for liquid crystal cells and liquid crystal display devices. 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 listed.

以下に実施例により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、実施例で用いた分析や測定の方法は以下の通りである。
(1)分子量の測定
液晶性ポリマーの数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)は、ポリマー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−GEL SuperH1000、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、紫外線検出器(波長254nm)で測定した。分子量の較正にはポリスチレンスタンダードを用いた。
(2)顕微鏡観察
オリンパス光学社製BH2偏光顕微鏡で液晶の配向状態を観察した。
(3)液晶フィルムのパラメータ測定
王子計測機器(株)製自動複屈折計KOBRA21 ADHを用い、波長550nm光を用いた。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The analysis and measurement methods used in the examples are as follows.
(1) Measurement of molecular weight The number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) of the liquid crystalline polymer were determined by dissolving TSK-GEL SuperH1000, SuperH2000, SuperH3000, and SuperH4000 using a Tosoh 8020GPC system. They were connected in series, and tetrahydrofuran was used as an eluent, and measurement was performed with an ultraviolet detector (wavelength 254 nm). Polystyrene standards were used for molecular weight calibration.
(2) Microscope observation The alignment state of the liquid crystal was observed with an Olympus BH2 polarizing microscope.
(3) Parameter measurement of liquid crystal film Using an automatic birefringence meter KOBRA21 ADH manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd., light having a wavelength of 550 nm was used.

[実施例1]
ラジカル重合により、下記式(10)で表わされる側鎖型液晶性ポリマーを合成した。GPCによる測定した分子量はポリスチレン換算で、重量平均分子量は9,700であった。なお、式(10)における表記は各ユニットの構成比を表すものであって、ブロック重合体を意味するものではない。
式(11)で表されるアクリル化合物を10g、式(10)で表わされる側鎖型液晶性ポリマーを85gと、式(12)で表されるジオキセタン化合物の5gを、900ml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)10g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ろ過して液晶性組成物の溶液を調製した。
[Example 1]
A side chain type liquid crystalline polymer represented by the following formula (10) was synthesized by radical polymerization. The molecular weight measured by GPC was in terms of polystyrene, and the weight average molecular weight was 9,700. In addition, the description in Formula (10) represents the component ratio of each unit, and does not mean a block polymer.
10 g of the acrylic compound represented by the formula (11), 85 g of the side chain type liquid crystalline polymer represented by the formula (10), and 5 g of the dioxetane compound represented by the formula (12) are dissolved in 900 ml of cyclohexanone, After adding 10 g of a 50% propylene carbonate solution of triallylsulfonium hexafluoroantimonate (manufactured by Aldrich, reagent) in the dark, the solution is filtered through a polytetrafluoroethylene filter having a pore size of 0.45 μm. A solution was prepared.

COPフィルムのアートン(JSR(株)製、Re1=100nm,膜厚28μm)にポリエチレンテレフタレート(PET)系保護フィルムであるHP25S(パナック社製、膜厚25μm)を粘着剤面がCOPフィルムと接するよう貼合し、このフィルムのCOPフィルム面側に、前述の溶液をダイコート法で塗布し、次いで連続的に60℃の乾燥炉で5分乾燥し、90℃の熱処理炉において2分間熱処理し、液晶層を配向させ、一旦フィルムを巻き取った。このときのフィルム搬送時の張力は30Nであった。次いで、配向固定化処理として、前述のフィルムを繰り出し、高圧水銀灯ランプにより300mJ/cmの紫外光(ただし365nmで測定した光量)を照射して、液晶層を硬化させて光学フィルム(液晶層/COPフィルム/PET保護フィルム)を得た。 A COP film Arton (JSR Co., Ltd., Re1 = 100 nm, film thickness 28 μm) and a polyethylene terephthalate (PET) protective film HP25S (Panac Co., Ltd., film thickness 25 μm) so that the adhesive surface is in contact with the COP film. The above solution was applied to the COP film side of this film by a die coating method, then continuously dried for 5 minutes in a 60 ° C. drying furnace, and heat treated for 2 minutes in a 90 ° C. heat treatment furnace. The layers were oriented and the film was once wound up. The tension at the time of film conveyance at this time was 30N. Next, as the orientation fixing treatment, the above-mentioned film is drawn out, irradiated with 300 mJ / cm 2 ultraviolet light (however, the amount of light measured at 365 nm) with a high-pressure mercury lamp lamp, the liquid crystal layer is cured, and the optical film (liquid crystal layer / COP film / PET protective film) was obtained.

得られた光学フィルムから保護フィルムを剥離し、クロスニコルさせた偏光顕微鏡下で観察すると、ディスクリネーションがなくモノドメインの均一な配向であった。このフィルムを傾けて斜めから光を入射し、同様にクロスニコルで観察したところ、光の透過が観測された。また、同フィルムの光学位相差を自動複屈折測定装置KOBRA21ADHにより測定した。測定光をサンプル表面に対して垂直あるいは斜めから入射したところ、サンプル表面に対して垂直方向での位相差(面内位相差)は100nmで、液晶層の遅相軸方向に斜めから位相差を測定したところ、測定光の入射角度の増加に伴い位相差値が減少し、斜め50°方位で90nmとなった。   When the protective film was peeled off from the obtained optical film and observed under a crossed Nicols polarizing microscope, there was no disclination and the monodomain was uniformly oriented. When this film was tilted and light was incident from an oblique direction and observed in the same manner with crossed Nicols, light transmission was observed. Moreover, the optical phase difference of the film was measured by an automatic birefringence measuring apparatus KOBRA21ADH. When measurement light is incident on the sample surface perpendicularly or obliquely, the phase difference (in-plane retardation) in the perpendicular direction to the sample surface is 100 nm, and the phase difference is obliquely applied in the slow axis direction of the liquid crystal layer. As a result of measurement, the retardation value decreased with an increase in the incident angle of the measurement light, and became 90 nm at an oblique 50 ° azimuth.

また比較のために得られた光学フィルムから保護フィルムを剥離し、液晶層をシクロヘキサノン溶媒を用いて完全に拭き取り、上記同様に光学位相差を測定すると、サンプル表面に対して垂直方向での位相差(面内位相差)は100nmで、COPフィルムの遅相軸方位を回転軸として、斜めから位相差を測定したところ、測定光の入射角度の増加に伴い位相差値が増加し、斜め50°方位で位相差値は125nmとなった。これらのことから、液晶分子の配向に必要な熱処理、及び連続工程でかかる張力を受けながらも、COPフィルムの位相差変動が無いことが分かった。   In addition, the protective film was peeled off from the optical film obtained for comparison, and the liquid crystal layer was completely wiped off using a cyclohexanone solvent. When the optical retardation was measured in the same manner as described above, the retardation in the direction perpendicular to the sample surface was measured. (In-plane retardation) is 100 nm, and the phase difference is measured obliquely with the slow axis direction of the COP film as the rotation axis. As a result, the phase difference value increases as the incident angle of the measuring light increases, and the oblique angle is 50 °. The phase difference value at the orientation was 125 nm. From these facts, it was found that there was no phase difference fluctuation of the COP film while receiving the heat treatment necessary for the alignment of the liquid crystal molecules and the tension applied in the continuous process.

この測定により液晶層単独でのリターデーションは、Reが0nm、Rthが−170nmと見積もられることから良好なホメオトロピック配向であることを確認した。
また、この液晶フィルムから保護フィルムを剥離したものをIPS型液晶ディスプレイに実装すると、本発明の液晶フィルムを用いない場合に比べ、視野角が拡大し、斜めから見ても良好な画像が得られることが分かった。
This measurement confirmed that the retardation of the liquid crystal layer alone was good homeotropic alignment because Re was estimated to be 0 nm and Rth was −170 nm.
Moreover, when the liquid crystal film is peeled off from the protective film and mounted on an IPS type liquid crystal display, the viewing angle is widened compared to the case where the liquid crystal film of the present invention is not used, and a good image can be obtained even when viewed obliquely. I understood that.

Figure 2011175021
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[実施例2]
COPフィルムのアートン(JSR(株)製、Re1=100nm,膜厚28μm)にポリプロピレン(PP)系保護フィルムであるK8000(DIC社製、膜厚30μm)を粘着剤面がCOPフィルムと接するよう貼合し、このフィルムのCOPフィルム面側に、実施例1で調整した液晶組成物の溶液をダイコート法で塗布し、次いで連続的に60℃の乾燥炉で5分乾燥し、90℃の熱処理炉において2分間熱処理し、液晶層を配向させ、一旦フィルムを巻き取った。このときのフィルム搬送時の張力は30Nであった。次いで、配向固定化処理として、前述のフィルムを繰り出し、高圧水銀灯ランプにより300mJ/cmの紫外光(ただし365nmで測定した光量)を照射して、液晶層を硬化させて光学フィルム(液晶層/COPフィルム/PP保護フィルム)を得た。
[Example 2]
Paste K8000 (manufactured by DIC, 30 μm thickness), which is a polypropylene (PP) -based protective film, onto COP film Arton (JSR, Re1 = 100 nm, film thickness 28 μm) so that the adhesive surface is in contact with the COP film. Then, the solution of the liquid crystal composition prepared in Example 1 was applied to the COP film side of this film by a die coating method, and then continuously dried in a drying furnace at 60 ° C. for 5 minutes, and a heat treatment furnace at 90 ° C. The film was heat treated for 2 minutes to orient the liquid crystal layer, and the film was wound up once. The tension at the time of film conveyance at this time was 30N. Next, as the orientation fixing treatment, the above-mentioned film is drawn out, irradiated with 300 mJ / cm 2 ultraviolet light (however, the amount of light measured at 365 nm) with a high-pressure mercury lamp lamp, the liquid crystal layer is cured, and the optical film (liquid crystal layer / COP film / PP protective film) was obtained.

得られた光学フィルムから保護フィルムを剥離し、クロスニコルさせた偏光顕微鏡下で観察すると、ディスクリネーションがなくモノドメインの均一な配向であった。このフィルムを傾けて斜めから光を入射し、同様にクロスニコルで観察したところ、光の透過が観測された。また、同フィルムの光学位相差を自動複屈折測定装置KOBRA21ADHにより測定した。測定光をサンプル表面に対して垂直あるいは斜めから入射したところ、サンプル表面に対して垂直方向での位相差(面内位相差)は100.5nmで、液晶層の遅相軸方向に斜めから位相差を測定したところ、測定光の入射角度の増加に伴い位相差値が減少し、斜め50°方位で90.5nmとなった。   When the protective film was peeled off from the obtained optical film and observed under a crossed Nicols polarizing microscope, there was no disclination and the monodomain was uniformly oriented. When this film was tilted and light was incident from an oblique direction and observed in the same manner with crossed Nicols, light transmission was observed. Moreover, the optical phase difference of the film was measured by an automatic birefringence measuring apparatus KOBRA21ADH. When the measurement light is incident on the sample surface perpendicularly or obliquely, the phase difference (in-plane retardation) in the perpendicular direction with respect to the sample surface is 100.5 nm, which is obliquely aligned with the slow axis direction of the liquid crystal layer. When the phase difference was measured, the phase difference value decreased with an increase in the incident angle of the measurement light, and became 90.5 nm at an oblique 50 ° azimuth.

また比較のために得られた光学フィルムから保護フィルムを剥離し、液晶層をシクロヘキサノン溶媒を用いて完全に拭き取り、上記同様に光学位相差を測定すると、サンプル表面に対して垂直方向での位相差(面内位相差)は100.5nmで、COPフィルムの遅相軸方位を回転軸として、斜めから位相差を測定したところ、測定光の入射角度の増加に伴い位相差値が増加し、斜め50°方位で位相差値は125.5nmとなった。これらのことから、液晶分子の配向に必要な熱処理、及び連続工程でかかる張力を受けながらも、COPフィルムの位相差変動は若干量で抑制できることが分かった。   In addition, the protective film was peeled off from the optical film obtained for comparison, and the liquid crystal layer was completely wiped off using a cyclohexanone solvent. When the optical retardation was measured in the same manner as described above, the retardation in the direction perpendicular to the sample surface was measured. The (in-plane retardation) is 100.5 nm, and the phase difference is measured obliquely with the slow axis direction of the COP film as the rotation axis. As a result, the retardation value increases as the incident angle of the measurement light increases. The phase difference value was 125.5 nm at 50 ° azimuth. From these, it was found that the phase difference fluctuation of the COP film can be suppressed by a slight amount while receiving the heat treatment necessary for the alignment of liquid crystal molecules and the tension applied in the continuous process.

この測定により液晶層単独でのリターデーションは、Reが0nm、Rthが−170nmと見積もられることから良好なホメオトロピック配向であることを確認した。
また、この光学フィルムから保護フィルムを剥離したものをIPS型液晶ディスプレイに実装すると、本発明の液晶フィルムを用いない場合に比べ、視野角が拡大し、斜めから見ても良好な画像が得られることが分かった。
This measurement confirmed that the retardation of the liquid crystal layer alone was good homeotropic alignment because Re was estimated to be 0 nm and Rth was −170 nm.
Also, when the optical film with the protective film peeled off is mounted on an IPS type liquid crystal display, the viewing angle is widened compared to the case where the liquid crystal film of the present invention is not used, and a good image can be obtained even when viewed obliquely. I understood that.

[実施例3]
COPフィルムのアートン(JSR(株)製、Re1=100nm,膜厚28μm)にポリエチレン(PE)系保護フィルムであるトレテック7332(東レフィルム加工(社)製、膜厚30μm)を粘着剤面がCOPフィルムと接するよう貼合し、このフィルムのCOPフィルム面側に、実施例1で調整した液晶組成物の溶液をダイコート法で塗布し、次いで連続的に60℃の乾燥炉で5分乾燥し、90℃の熱処理炉において2分間熱処理し、液晶層を配向させ、一旦フィルムを巻き取った。このときのフィルム搬送時の張力は30Nであった。次いで、配向固定化処理として、前述のフィルムを繰り出し、高圧水銀灯ランプにより300mJ/cmの紫外光(ただし365nmで測定した光量)を照射して、液晶層を硬化させて光学フィルム(液晶層/COPフィルム/PP保護フィルム)を得た。
[Example 3]
COP film Arton (JSR Co., Ltd., Re1 = 100 nm, film thickness 28 μm) and polyethylene (PE) protective film Tretec 7332 (Toray Film Processing Co., Ltd., film thickness 30 μm) with COP adhesive side The film was bonded so as to be in contact with the film, and the liquid crystal composition solution prepared in Example 1 was applied to the COP film side of this film by a die coating method, and then continuously dried in a drying oven at 60 ° C. for 5 minutes. Heat treatment was performed for 2 minutes in a heat treatment furnace at 90 ° C., the liquid crystal layer was aligned, and the film was once wound up. The tension at the time of film conveyance at this time was 30N. Next, as the orientation fixing treatment, the above-mentioned film is drawn out, irradiated with 300 mJ / cm 2 ultraviolet light (however, the amount of light measured at 365 nm) with a high-pressure mercury lamp lamp, the liquid crystal layer is cured, and the optical film (liquid crystal layer / COP film / PP protective film) was obtained.

得られた光学フィルムから保護フィルムを剥離し、クロスニコルさせた偏光顕微鏡下で観察すると、ディスクリネーションがなくモノドメインの均一な配向であった。このフィルムを傾けて斜めから光を入射し、同様にクロスニコルで観察したところ、光の透過が観測された。また、同フィルムの光学位相差を自動複屈折測定装置KOBRA21ADHにより測定した。測定光をサンプル表面に対して垂直あるいは斜めから入射したところ、サンプル表面に対して垂直方向での位相差(面内位相差)は101nmで、液晶層の遅相軸方向に斜めから位相差を測定したところ、測定光の入射角度の増加に伴い位相差値が減少し、斜め50°方位で91nmとなった。   When the protective film was peeled off from the obtained optical film and observed under a crossed Nicols polarizing microscope, there was no disclination and the monodomain was uniformly oriented. When this film was tilted and light was incident from an oblique direction and observed in the same manner with crossed Nicols, light transmission was observed. Moreover, the optical phase difference of the film was measured by an automatic birefringence measuring apparatus KOBRA21ADH. When the measurement light is incident on the sample surface perpendicularly or obliquely, the phase difference (in-plane retardation) in the perpendicular direction to the sample surface is 101 nm, and the phase difference is obliquely applied in the slow axis direction of the liquid crystal layer. As a result of measurement, the retardation value decreased with an increase in the incident angle of the measurement light, and became 91 nm at an oblique 50 ° azimuth.

また比較のために得られた光学フィルムから保護フィルムを剥離し、液晶層をシクロヘキサノン溶媒を用いて完全に拭き取り、上記同様に光学位相差を測定すると、サンプル表面に対して垂直方向での位相差(面内位相差)は101nmで、COPフィルムの遅相軸方位を回転軸として、斜めから位相差を測定したところ、測定光の入射角度の増加に伴い位相差値が増加し、斜め50°方位で位相差値は126nmとなった。これらのことから、液晶分子の配向に必要な熱処理、及び連続工程でかかる張力を受けながらも、COPフィルムの位相差変動は若干量で抑制できることが分かった。   In addition, the protective film was peeled off from the optical film obtained for comparison, and the liquid crystal layer was completely wiped off using a cyclohexanone solvent. When the optical retardation was measured in the same manner as described above, the retardation in the direction perpendicular to the sample surface was measured. (In-plane retardation) is 101 nm, and the retardation is measured obliquely with the slow axis direction of the COP film as the rotation axis. As a result, the retardation value increases with an increase in the incident angle of the measurement light, and the oblique retardation is 50 °. The phase difference value at the azimuth was 126 nm. From these, it was found that the phase difference fluctuation of the COP film can be suppressed by a slight amount while receiving the heat treatment necessary for the alignment of liquid crystal molecules and the tension applied in the continuous process.

この測定により液晶層単独でのリターデーションは、Reが0nm、Rthが−170nmと見積もられることから良好なホメオトロピック配向であることを確認した。
また、この光学フィルムから保護フィルムを剥離したものをIPS型液晶ディスプレイに実装すると、本発明の液晶フィルムを用いない場合に比べ、視野角が拡大し、斜めから見ても良好な画像が得られることが分かった。
This measurement confirmed that the retardation of the liquid crystal layer alone was good homeotropic alignment because Re was estimated to be 0 nm and Rth was −170 nm.
Also, when the optical film with the protective film peeled off is mounted on an IPS type liquid crystal display, the viewing angle is widened compared to the case where the liquid crystal film of the present invention is not used, and a good image can be obtained even when viewed obliquely. I understood that.

[比較例1]
COPフィルムのアートン(JSR(株)製、Re1=100nm,膜厚28μm)に、実施例1で調整した液晶組成物の溶液をダイコート法で塗布し、次いで連続的に60℃の乾燥炉で5分乾燥し、90℃の熱処理炉において2分間熱処理し、液晶層を配向させ、一旦フィルムを巻き取った。このときのフィルム搬送時の張力は30Nであった。次いで、配向固定化処理として、前述のフィルムを繰り出し、高圧水銀灯ランプにより300mJ/cmの紫外光(ただし365nmで測定した光量)を照射して、液晶層を硬化させて液晶フィルム(液晶層/COPフィルム)を得た。
[Comparative Example 1]
The solution of the liquid crystal composition prepared in Example 1 was applied to COP film Arton (manufactured by JSR Corporation, Re1 = 100 nm, film thickness 28 μm) by the die coating method, and then continuously in a drying oven at 60 ° C. The film was dried, heat treated in a heat treatment furnace at 90 ° C. for 2 minutes, the liquid crystal layer was aligned, and the film was wound up once. The tension at the time of film conveyance at this time was 30N. Next, as the orientation fixing treatment, the above-mentioned film is fed out, irradiated with 300 mJ / cm 2 ultraviolet light (however, the amount of light measured at 365 nm) with a high-pressure mercury lamp lamp, the liquid crystal layer is cured, and the liquid crystal film (liquid crystal layer / COP film) was obtained.

得られた液晶フィルムをクロスニコルさせた偏光顕微鏡下で観察すると、ディスクリネーションがなくモノドメインの均一な配向であった。このフィルムを傾けて斜めから光を入射し、同様にクロスニコルで観察したところ、光の透過が観測された。また、同フィルムの光学位相差を自動複屈折測定装置KOBRA21ADHにより測定した。測定光をサンプル表面に対して垂直あるいは斜めから入射したところ、サンプル表面に対して垂直方向での位相差(面内位相差)は103nmで、液晶層の遅相軸方向に斜めから位相差を測定したところ、測定光の入射角度の増加に伴い位相差値が減少し、斜め50°方位で93nmとなった。   When the obtained liquid crystal film was observed under a polarizing microscope in which the crossed Nicols were crossed, there was no disclination and the monodomain was uniformly oriented. When this film was tilted and light was incident from an oblique direction and observed in the same manner with crossed Nicols, light transmission was observed. Moreover, the optical phase difference of the film was measured by an automatic birefringence measuring apparatus KOBRA21ADH. When the measurement light is incident on the sample surface perpendicularly or obliquely, the phase difference (in-plane retardation) in the perpendicular direction to the sample surface is 103 nm, and the phase difference is obliquely applied in the slow axis direction of the liquid crystal layer. As a result of measurement, the phase difference value decreased with an increase in the incident angle of the measurement light, and became 93 nm at an oblique 50 ° azimuth.

また比較のために得られた液晶フィルムから液晶層をシクロヘキサノン溶媒を用いて完全に拭き取り、上記同様に光学位相差を測定すると、サンプル表面に対して垂直方向での位相差(面内位相差)は103nmで、COPフィルムの遅相軸方位を回転軸として、斜めから位相差を測定したところ、測定光の入射角度の増加に伴い位相差値が増加し、斜め50°方位で位相差値は129nmとなった。これらのことから、液晶分子の配向に必要な熱処理、及び連続工程でかかる張力を受けた場合、COPフィルム単体では位相差変動が大きくなることが分かった。   In addition, when the liquid crystal layer was completely wiped off from the obtained liquid crystal film using a cyclohexanone solvent and the optical phase difference was measured in the same manner as described above, the phase difference (in-plane phase difference) in the direction perpendicular to the sample surface was measured. Was 103 nm, and the phase difference was measured obliquely with the slow axis direction of the COP film as the rotation axis. As a result, the phase difference value increased with an increase in the incident angle of the measurement light. It became 129 nm. From these facts, it was found that, when subjected to the heat treatment necessary for the alignment of liquid crystal molecules and the tension applied in the continuous process, the COP film alone has a large phase difference fluctuation.

本発明の方法により、COPフィルムの位相差変動が抑制された光学フィルムが製造できるため光学素子として有用である。   The method of the present invention is useful as an optical element because an optical film in which fluctuations in retardation of the COP film are suppressed can be produced.

Claims (6)

連続的に搬送されるシクロオレフィンポリマーフィルムの片面に保護層を積層せしめる工程、保護層とは反対側の面に液晶性組成物をコーティングする工程、加熱処理により前記液晶性組成物を配向せしめる工程、前記配向を固定化する工程をこの順序で行うことを特徴とする光学フィルムの製造方法。   A step of laminating a protective layer on one side of a continuously conveyed cycloolefin polymer film, a step of coating a liquid crystalline composition on the surface opposite to the protective layer, and a step of aligning the liquid crystalline composition by heat treatment The method for producing an optical film, wherein the steps of fixing the orientation are performed in this order. 前記保護層がポリ−α―オレフィンフィルムまたはポリエステルフィルムであることを特徴とする請求項1に記載の光学フィルムの製造方法。   The method for producing an optical film according to claim 1, wherein the protective layer is a poly-α-olefin film or a polyester film. 前記保護層がポリエチレンテレフタレートフィルムであることを特徴とする請求項1または2に記載の光学フィルムの製造方法。   The method for producing an optical film according to claim 1, wherein the protective layer is a polyethylene terephthalate film. 前記液晶性組成物がホメオトロピック配向することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法。   The method for producing an optical film according to claim 1, wherein the liquid crystalline composition is homeotropically aligned. 請求項1〜4のいずれかに記載の製造方法によって得られる光学フィルム。   The optical film obtained by the manufacturing method in any one of Claims 1-4. 請求項5に記載の光学フィルムを用いて得られる光学素子。   An optical element obtained using the optical film according to claim 5.
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