JP2022043618A - Polymerizable liquid crystal composition and liquid crystal polymers - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
本開示は、重合性液晶組成物および液晶重合体に関する。 The present disclosure relates to polymerizable liquid crystal compositions and liquid crystal polymers.
重合性液晶組成物を硬化させて得られる液晶重合体は、光学素子になる。画像表示の高品位化を意図し、表示素子は当該光学素子を内蔵する。 The liquid crystal polymer obtained by curing the polymerizable liquid crystal composition becomes an optical element. The display element incorporates the optical element with the intention of improving the quality of the image display.
特許文献1は、液晶重合体からなる位相差膜について言及する。
特許文献2は、重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物を硬化させて得た液晶重合体について言及する。
特許文献3は、シルセスキオキサン構造を有する重合性液晶化合物を含む重合性液晶組成物を硬化させて得た位相差膜について言及する。
Patent Document 1 refers to a retardation film made of a liquid crystal polymer.
Patent Document 2 refers to a liquid crystal polymer obtained by curing a polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound.
Patent Document 3 refers to a retardation film obtained by curing a polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound having a silsesquioxane structure.
高画質を実現するため、正面コントラストの向上が求められている。 In order to achieve high image quality, improvement of front contrast is required.
液晶セルの内側に位相差膜を配置する液晶表示素子がある。当該表示素子における典型的な製造工程では、230℃前後での表示素子に対する熱処理工程がある。そのため、位相差膜の耐熱性が低いと、当該表示素子は、高画質を維持して、量産化しにくい。 There is a liquid crystal display element that arranges a retardation film inside the liquid crystal cell. In a typical manufacturing process of the display element, there is a heat treatment step for the display element at around 230 ° C. Therefore, if the heat resistance of the retardation film is low, the display element maintains high image quality and is difficult to mass-produce.
液晶重合体からなる位相差膜の、光学的性能を向上させ、かつ、耐熱性を向上させることであり、詳しくは、正面コントラストを向上させ、かつ、230℃の処理であってもReの減少を抑制することが、本態様の課題である。高画質な表示素子であって、当該位相差膜により熱処理工程により製造されるものが量産しやすくさせることも、本態様の課題である。 It is to improve the optical performance and heat resistance of the retardation film made of a liquid crystal polymer. Specifically, it is to improve the front contrast and reduce Re even in the treatment at 230 ° C. Is the subject of this aspect. It is also an issue of this aspect to facilitate mass production of high-quality display elements manufactured by the heat treatment process using the retardation film.
本開示の態様は、以下の[1]から[11]である。 Aspects of the present disclosure are the following [1] to [11].
[1]
式(1)で表される重合性液晶化合物と、
式(2)または式(3)で表される重合性液晶化合物とを
含有する重合性液晶組成物。
式(1)中、
A1は、独立して、1,4-フェニレン、1,4-シクロヘキシレンまたはナフタレン-2,6-ジイルであり、この1,4-フェニレンまたはナフタレン-2,6-ジイルにおいて少なくとも1つの水素はフッ素、塩素、シアノ、ホルミル、炭素数1~5のアルキル、炭素数1~5のアルコキシ、炭素数1~5のアルケニル、炭素数1~5のアルコキシカルボニル、炭素数1~5のアルカノイル、炭素数1~5のアルカノイルオキシ、炭素数1~5のフルオロアルキルまたは式(P-1)で表される基で置き換えられてもよく、
Z1は、独立して、単結合、-CH2CH2-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-または-OCOCH2CH2-であり、
nおよびmは、0、1または2であり、かつnおよびmのうち少なくとも一つは1であり、
P1は、独立して、式(P-1)で表される基であり、
式(P-1)中、
Y1は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-または-OCOO-であり、
Q1は、単結合または炭素数1~20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの-CH2-は-O-、-COO-または-OCO-で置き換えられてもよく、
PGは、アクリロイルオキシまたはメタクリロイルオキシである。
式(2)中、
W2は、炭素数1~5のアルキル、炭素数1~5のアルコキシ、炭素数2~5のアルケニル、炭素数1~5のアルコキシカルボニル、炭素数1~5のアルカノイル、炭素数1~5のアルカノイルオキシ、炭素数1~5のフルオロアルキルまたは式(P-2)で表される基であり、これらの基において少なくとも一つの-CH2-は-O-で置き換えられてもよく、
A2は、独立して、1,4-フェニレン、1,4-シクロヘキシレンまたはナフタレン-2,6-ジイルであり、この1,4-フェニレンまたはナフタレン-2,6-ジイルにおいて少なくとも1つの水素はフッ素、塩素、シアノ、ホルミル、炭素数1~5のアルキル、炭素数1~5のアルコキシ、炭素数1~5のアルケニル、炭素数1~5のアルコキシカルボニル、炭素数1~5のアルカノイル、炭素数1~5のアルカノイルオキシ、炭素数1~5のフルオロアルキルまたは式(P-2)で表される基で置き換えられてもよく、
Z2は、独立して、単結合、-CH2CH2-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-OCH2CH2O-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-または-OCOCH2CH2-であり、かつZ2のうち少なくとも一つは-CH2CH2COO-または-OCOCH2CH2-であり、
rおよびsは、それぞれ独立して、1または2であり、かつrおよびsのうち少なくとも一つは2であり、
P2は、独立して、式(P-2)で表される基であり、
式(P-2)中、
Y2は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-または-OCOO-であり、
Q2は、単結合または炭素数1~20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの-CH2-は-O-、-COO-または-OCO-で置き換えられてもよく、
PGは、アクリロイルオキシまたはメタクリロイルオキシである。
式(3)中、
W3は、独立して、水素、フッ素、炭素数1~5のアルキル、炭素数2~5のアルケニルまたは炭素数1~5のフルオロアルキルであり、
A3は、独立して、1,4-フェニレン、1,4-シクロヘキシレンまたはナフタレン-2,6-ジイルであり、この1,4-フェニレンまたはナフタレン-2,6-ジイルにおいて、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、シアノ、ホルミル、炭素数1~5のアルキル、炭素数1~5のアルコキシ、炭素数1~5のアルケニル、炭素数1~5のアルコキシカルボニル基、炭素数1~5のアルカノイル、炭素数1~5のフルオロアルキルまたは式(P-3)で表される基で置き換えられてもよく、
Z3は、独立して、単結合、-CH2CH2-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-OCH2CH2O-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-CH2CH2OCO-または-COOCH2CH2-であり、
tおよびuは、独立して、0、1または2であり、
P3は独立して式(P-3)で表される基である。
式(P-3)中、
Y3は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-または-OCOO-であり、
Q3は、単結合または炭素数1~20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの-CH2-は-O-、-COO-または-OCO-で置き換えられてもよく、
PGは、アクリロイルオキシまたはメタクリロイルオキシである。
[1]
The polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (1) and
A polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (2) or the formula (3).
In equation (1),
A 1 is independently 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene or naphthalene-2,6-diyl, and at least one hydrogen in this 1,4-phenylene or naphthalene-2,6-diyl. Fluorine, chlorine, cyano, formyl, alkyl with 1 to 5 carbon atoms, alkoxy with 1 to 5 carbon atoms, alkenyl with 1 to 5 carbon atoms, alkoxycarbonyl with 1 to 5 carbon atoms, alkanoyl with 1 to 5 carbon atoms, It may be replaced with an alkanoyloxy having 1 to 5 carbon atoms, a fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms or a group represented by the formula (P-1).
Z 1 is independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -COO-, -OCO-, -CH 2 O-, -OCH 2- , -C≡C-, -CH = CHCOO-,- OCOCH = CH-, -CH 2 CH 2 COO- or -OCOCH 2 CH 2- ,
n and m are 0, 1 or 2, and at least one of n and m is 1.
P 1 is an independent group represented by the formula (P-1).
In equation (P-1),
Y 1 is a single bond, -O-, -COO-, -OCO- or -OCOO-,
Q1 is a single bond or an alkylene having 1 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-, -COO- or -OCO-.
PG is acryloyloxy or methacryloyloxy.
In equation (2),
W 2 has an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl having 2 to 5 carbon atoms, an alkoxycarbonyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkanoyl having 1 to 5 carbon atoms, and 1 to 5 carbon atoms. Alkoxyyloxy, fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms or a group represented by the formula (P-2), in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-.
A 2 is independently 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene or naphthalene-2,6-diyl, and at least one hydrogen in this 1,4-phenylene or naphthalene-2,6-diyl. Fluorine, chlorine, cyano, formyl, alkyl with 1 to 5 carbon atoms, alkoxy with 1 to 5 carbon atoms, alkenyl with 1 to 5 carbon atoms, alkoxycarbonyl with 1 to 5 carbon atoms, alkanoyl with 1 to 5 carbon atoms, It may be replaced with an alkanoyloxy having 1 to 5 carbon atoms, a fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms or a group represented by the formula (P-2).
Z 2 is independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -COO-, -OCO-, -CH 2 O-, -OCH 2-, -OCH 2 CH 2 O-, -C≡C- , -CH = CHCOO-, -OCOCH = CH-, -CH 2 CH 2 COO- or -OCOCH 2 CH 2- , and at least one of Z 2 is -CH 2 CH 2 COO- or -OCOCH 2 CH 2 -and
r and s are independently 1 or 2, and at least one of r and s is 2.
P 2 is an independent group represented by the formula (P-2).
In equation (P-2),
Y 2 is a single bond, -O-, -COO-, -OCO- or -OCOO-,
Q2 is a single bond or an alkylene having 1 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-, -COO- or -OCO-.
PG is acryloyloxy or methacryloyloxy.
In equation (3),
W 3 is independently hydrogen, fluorine, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl having 2 to 5 carbon atoms or a fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms.
A3 is independently 1,4 - phenylene, 1,4-cyclohexylene or naphthalene-2,6-diyl, and at least one of the 1,4-phenylene or naphthalene-2,6-diyl. Hydrogen is fluorine, chlorine, cyano, formyl, alkyl with 1 to 5 carbon atoms, alkoxy with 1 to 5 carbon atoms, alkenyl with 1 to 5 carbon atoms, alkoxycarbonyl group with 1 to 5 carbon atoms, and 1 to 5 carbon atoms. It may be replaced with an alkanoyl, a fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms or a group represented by the formula (P-3).
Z 3 is independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -COO-, -OCO-, -CH 2 O-, -OCH 2-, -OCH 2 CH 2 O-, -C≡C- , -CH = CHCOO-, -OCOCH = CH-, -CH 2 CH 2 COO-, -OCOCH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 OCO- or -COOCH 2 CH 2- , and
t and u are independently 0, 1 or 2,
P 3 is a group independently represented by the formula (P-3).
In equation (P-3),
Y3 is a single bond, -O-, -COO-, -OCO- or -OCOO-,
Q3 is a single bond or an alkylene having 1 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-, -COO- or -OCO-.
PG is acryloyloxy or methacryloyloxy.
[2]式(1)で表される重合性液晶化合物の総量が5~50重量%であり、かつ、式(2)および式(3)で表される重合性液晶化合物の総量が5~80重量%である[1]の重合性液晶組成物。 [2] The total amount of the polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (1) is 5 to 50% by weight, and the total amount of the polymerizable liquid crystal compound represented by the formulas (2) and (3) is 5 to 50%. The polymerizable liquid crystal composition of [1], which is 80% by weight.
[3]式(1)で表される重合性液晶化合物と、
式(2)で表される重合性液晶化合物と、
式(3)で表される重合性液晶化合物とを含む[1]に記載の重合性液晶組成物。
[3] The polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (1) and
The polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (2) and
The polymerizable liquid crystal composition according to [1], which comprises a polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (3).
[4]式(1)で表される重合性液晶化合物の総量が5~50重量%であり、
式(2)で表される重合性液晶化合物の総量が5~80重量%であり、かつ、
式(3)で表される重合性液晶化合物の総量が5~80重量%である[1]に記載の重合性液晶組成物。
[4] The total amount of the polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (1) is 5 to 50% by weight.
The total amount of the polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (2) is 5 to 80% by weight, and
The polymerizable liquid crystal composition according to [1], wherein the total amount of the polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (3) is 5 to 80% by weight.
[5]重合開始剤、界面活性剤および酸化防止剤の少なくとも1つを含有する[1]から[4]に記載の重合性液晶組成物。 [5] The polymerizable liquid crystal composition according to [1] to [4], which contains at least one of a polymerization initiator, a surfactant and an antioxidant.
[6][1]から[5]のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物を含有する溶液。 [6] A solution containing the polymerizable liquid crystal composition according to any one of [1] to [5].
[7][1]から[5]のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物の硬化物からなる液晶重合体類。 [7] Liquid crystal polymers comprising a cured product of the polymerizable liquid crystal composition according to any one of [1] to [5].
[8] [7]に記載のの液晶重合体類からなる位相差膜。 [8] A retardation film made of the liquid crystal polymer according to [7].
[9][8]に記載の位相差膜を含む偏光板。 [9] A polarizing plate including the retardation film according to [8].
[10][8]に記載の位相差膜を含む表示素子。 [10] A display element including the retardation film according to [8].
[1]から[5]に記載の重合性液晶組成物の硬化物からなる位相差膜は、光学的性能が高く、かつ、耐熱性がある。
[6]に記載の溶液の硬化物からなる位相差膜は、光学的性能が高く、かつ、耐熱性がある。
[7]の液晶重合体類からなる位相差膜は、光学的性能が高く、かつ、耐熱性がある。
[8]の位相差膜は、光学的性能が高く、かつ、耐熱性がある。
[9]の偏光板は、光学的性能が高く、かつ、耐熱性がある。
[10]の表示素子は高画質であり、かつ、当該表示素子は熱処理工程により製造される場合でも量産されやすい。
The retardation film made of the cured product of the polymerizable liquid crystal composition according to [1] to [5] has high optical performance and heat resistance.
The retardation film made of a cured product of the solution according to [6] has high optical performance and heat resistance.
The retardation film made of the liquid crystal polymers of [7] has high optical performance and heat resistance.
The retardation film of [8] has high optical performance and heat resistance.
The polarizing plate of [9] has high optical performance and heat resistance.
The display element of [10] has high image quality, and the display element is likely to be mass-produced even when it is manufactured by a heat treatment step.
本開示において、「易設計性」は、重合性液晶組成物に対する特性をいう。
本開示において、「保存性」とは、重合性液晶組成物に対する特性をいう。
In the present disclosure, "easy designability" refers to properties for a polymerizable liquid crystal composition.
In the present disclosure, "preservability" refers to properties for a polymerizable liquid crystal composition.
本開示において、「耐熱性」は、液晶重合体類に対する特性をいう。
本開示において、「光学特性」は、液晶重合体類に対する特性をいう。
本開示において、「機械的特性」は、液晶重合体類に対する特性をいう。
本開示において、「耐久性」とは、液晶重合体類に対する特性をいう。
In the present disclosure, "heat resistance" refers to properties for liquid crystal polymers.
In the present disclosure, "optical properties" refers to properties for liquid crystal polymers.
In the present disclosure, "mechanical properties" refers to properties for liquid crystal polymers.
In the present disclosure, "durability" refers to properties with respect to liquid crystal polymers.
本開示において、「量産化」とは、低コスト、短時間および/または多量に製造できることなどを含む。 In the present disclosure, "mass production" includes low cost, short time and / or mass production.
本開示において、「正面コントラスト」とは、2枚の偏光板の間に物体を配置した際の、(パラレルニコル状態での輝度)/(クロスニコル状態での輝度)の値である。
本開示において、「パラレルニコル状態」とは対向配置した偏光板の偏光軸が一致した状態である。
本開示において、「クロスニコル状態」とは対向配置した偏光板の偏光軸が直交した状態である。
In the present disclosure, the "front contrast" is a value of (luminance in the parallel Nicol state) / (luminance in the cross Nicol state) when an object is placed between two polarizing plates.
In the present disclosure, the "parallel Nicol state" is a state in which the polarization axes of the polarizing plates arranged opposite to each other coincide with each other.
In the present disclosure, the "cross Nicol state" is a state in which the polarization axes of the polarizing plates arranged opposite to each other are orthogonal to each other.
本開示において、「Δn」は液晶重合体の複屈折率である。
本開示において、「d」は、液晶重合体の厚みである。
本開示において、「Re」とは、常光に対する異常光の位相の遅れ、レターデーションである。
Re=Δn・dの関係がある。
In the present disclosure, "Δn" is the birefringence of the liquid crystal polymer.
In the present disclosure, "d" is the thickness of the liquid crystal polymer.
In the present disclosure, "Re" is a phase delay or retardation of anomalous light with respect to normal light.
There is a relationship of Re = Δn · d.
本開示において「化合物(X)」とは、式(X)で表わされる化合物である。ここで「化合物(X)」中のXは文字列、数字、記号等である。
式(X)で表わされる化合物が複数存在するときは、「化合物(X)を含有する」との記載は、式(X)で表わされる化合物が複数含有してもいい。
In the present disclosure, the "compound (X)" is a compound represented by the formula (X). Here, X in "compound (X)" is a character string, a number, a symbol, or the like.
When a plurality of compounds represented by the formula (X) are present, the description "containing the compound (X)" may contain a plurality of the compounds represented by the formula (X).
本開示において「液晶組成物」とは、液晶相を有する混合物である。
本開示において「液晶化合物」とは、(A)純物質として液晶相を有する化合物および(B)液晶組成物の成分となる化合物の総称である。
In the present disclosure, the "liquid crystal composition" is a mixture having a liquid crystal phase.
In the present disclosure, the "liquid crystal compound" is a general term for (A) a compound having a liquid crystal phase as a pure substance and (B) a compound which is a component of a liquid crystal composition.
本開示において、「重合性基」とは、化合物中に有すると、光、熱、触媒などの手段により重合しより大きな分子量を有する高分子へと変化させる官能基である。
本開示において、「単官能化合物」とは、重合性基を一つ有する化合物である。
In the present disclosure, the "polymerizable group" is a functional group that, when contained in a compound, polymerizes by means such as light, heat, and a catalyst to change into a polymer having a larger molecular weight.
In the present disclosure, the "monofunctional compound" is a compound having one polymerizable group.
本開示において、「重合性化合物」とは、重合性基を少なくとも一つ有する化合物である。
本開示において「重合性液晶化合物」とは、液晶化合物であって、重合性化合物であるものをいう。
本開示において、「非液晶性重合性化合物」とは、純物質では液晶相を有さない化合物である重合性化合物である。
In the present disclosure, the "polymerizable compound" is a compound having at least one polymerizable group.
In the present disclosure, the "polymerizable liquid crystal compound" means a liquid crystal compound which is a polymerizable compound.
In the present disclosure, the "non-liquid crystal polymerizable compound" is a polymerizable compound which is a compound having no liquid crystal phase in a pure substance.
本開示において、「重合性液晶組成物」とは、重合性化合物および液晶化合物を含む組成物又は「重合性液晶化合物」を含む組成物であって、液晶相を有する組成物である。
本開示において、「重合性液晶組成物溶液」とは、重合性液晶組成物と溶媒を含む混合物である。
In the present disclosure, the "polymerizable liquid crystal composition" is a composition containing a polymerizable compound and a liquid crystal compound or a composition containing a "polymerizable liquid crystal compound" and having a liquid crystal phase.
In the present disclosure, the "polymerizable liquid crystal composition solution" is a mixture containing a polymerizable liquid crystal composition and a solvent.
本開示において、「液晶重合体」とは、重合性液晶組成物の硬化物である。
本開示において、「基材付き液晶重合体」とは、基材上の重合性液晶組成物を硬化させて作成した、基材と液晶重合体からなる物である。
本開示において、「液晶重合体類」とは、「液晶重合体」と「基材付き液晶重合体」の総称である。
液晶重合体は、基材付き液晶重合体から、基材を取り除くことで、基材から分離できる。
本開示において、「位相差膜」とは、光学的異方性を有する素子であって、膜状または板状のものである。
In the present disclosure, the "liquid crystal polymer" is a cured product of a polymerizable liquid crystal composition.
In the present disclosure, the "liquid crystal polymer with a base material" is a product composed of a base material and a liquid crystal polymer prepared by curing a polymerizable liquid crystal composition on the base material.
In the present disclosure, "liquid crystal polymers" is a general term for "liquid crystal polymers" and "liquid crystal polymers with a substrate".
The liquid crystal polymer can be separated from the base material by removing the base material from the liquid crystal polymer with a base material.
In the present disclosure, the "phase difference film" is an element having optical anisotropy and is in the form of a film or a plate.
本開示において「プレチルト角」とは、液晶分子の配向方向と支持基材の面の間の角度である。
本開示において「チルト配向」とは、プレチルト角が5度から85度のことを指す。
本開示において「ホモジニアス配向」とは、プレチルト角が0度から5度のことを指す。
本開示において「ホメオトロピック配向」とは、プレチルト角が、85度から90度のことを指す。
本開示において「ツイスト配向」とは、液晶分子の長軸方向の配向方向が基材に対して平行であり、かつ、基材から離れるにしたがって、らせん軸を中心として階段状にねじれている状態である。
In the present disclosure, the "pre-tilt angle" is an angle between the orientation direction of the liquid crystal molecules and the surface of the supporting base material.
In the present disclosure, "tilt orientation" refers to a pretilt angle of 5 to 85 degrees.
In the present disclosure, "homogeneous orientation" refers to a pretilt angle of 0 to 5 degrees.
In the present disclosure, "homeotropic orientation" refers to a pretilt angle of 85 to 90 degrees.
In the present disclosure, "twist orientation" is a state in which the orientation direction of the liquid crystal molecules in the long axis direction is parallel to the base material and is twisted stepwise around the spiral axis as the distance from the base material increases. Is.
本開示において「室温」とは、15℃から35℃の範囲である。 In the present disclosure, "room temperature" is in the range of 15 ° C to 35 ° C.
化学式中に下記の基の記載があった場合には、波線部が該基の結合位置である。ここで下記のArbitraryは任意の原子または基である。
When the following group is described in the chemical formula, the wavy line portion is the bonding position of the group. Here, the Arbitrary below is any atom or group.
≪重合性液晶組成物≫ 本開示の重合性液晶組成物は、式(1)で表される重合性液晶化合物と、式(2)または式(3)で表される重合性液晶化合物とを含有する。重合性液晶組成物中のそれぞれ、化合物(1)、化合物(2)または化合物(3)は、1つでも複数でもかまわない。式(1)および式(2)または式(3)で表される重合性液晶化合物を加えた重合性液晶組成物を原料とする液晶重合体は、正面コントラストが向上し、耐熱性が向上する。 << Polymerizable Liquid Crystal Composition >> The polymerizable liquid crystal composition of the present disclosure comprises a polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (1) and a polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (2) or the formula (3). contains. The compound (1), the compound (2), or the compound (3), respectively, in the polymerizable liquid crystal composition may be one or more. A liquid crystal polymer using a polymerizable liquid crystal composition containing the polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (1) and the formula (2) or the formula (3) as a raw material has improved front contrast and improved heat resistance. ..
本開示の重合性液晶組成物は、重合性液晶化合物を多量に含有しても、溶剤を除去した後も重合性液晶組成物中に、波長が100nm以上の紫外線及び可視光では、結晶が認識できない。この重合性液晶組成物から、光学的な欠陥が認められない硬化物を得ることができる。 In the polymerizable liquid crystal composition of the present disclosure, even if a large amount of the polymerizable liquid crystal compound is contained, crystals are recognized in the polymerizable liquid crystal composition even after the solvent is removed by ultraviolet rays having a wavelength of 100 nm or more and visible light. Can not. From this polymerizable liquid crystal composition, a cured product having no optical defects can be obtained.
式(1)中、
A1は、独立して、1,4-フェニレン、1,4-シクロヘキシレンまたはナフタレン-2,6-ジイルであり、この1,4-フェニレンまたはナフタレン-2,6-ジイルにおいて少なくとも1つの水素はフッ素、塩素、シアノ、ホルミル、炭素数1~5のアルキル、炭素数1~5のアルコキシ、炭素数1~5のアルケニル、炭素数1~5のアルコキシカルボニル、炭素数1~5のアルカノイル、炭素数1~5のアルカノイルオキシ、炭素数1~5のフルオロアルキルまたは式(P-2)で表される基で置き換えられてもよい。
In equation (1),
A 1 is independently 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene or naphthalene-2,6-diyl, and at least one hydrogen in this 1,4-phenylene or naphthalene-2,6-diyl. Fluorine, chlorine, cyano, formyl, alkyl with 1 to 5 carbon atoms, alkoxy with 1 to 5 carbon atoms, alkenyl with 1 to 5 carbon atoms, alkoxycarbonyl with 1 to 5 carbon atoms, alkanoyl with 1 to 5 carbon atoms, It may be replaced with an alkanoyloxy having 1 to 5 carbon atoms, a fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms or a group represented by the formula (P-2).
Z1は、それぞれ独立して、単結合、-CH2CH2-、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-または-OCOCH2CH2-である。 Z 1 is independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -COO-, -OCO-, -C≡C-, -CH = CHCOO-, -OCOCH = CH-, -CH 2 CH 2 . COO- or -OCOCH 2 CH 2- .
nおよびmは、それぞれ独立して、0、1または2であり、かつnおよびmのうち少なくとも一つは1である。 n and m are independently 0, 1 or 2, respectively, and at least one of n and m is 1.
P1は、独立して、式(P-1)で表される基である。
式(P-1)中、
Y1は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-または-OCOO-であり、
Q1は、単結合または炭素数1~20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの-CH2-は-O-、-COO-または-OCO-で置き換えられてもよく、
PGは、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基である。
耐久性のため、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基が、好ましい。
P 1 is an independent group represented by the formula (P-1).
In equation (P-1),
Y 1 is a single bond, -O-, -COO-, -OCO- or -OCOO-,
Q1 is a single bond or an alkylene having 1 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-, -COO- or -OCO-.
PG is an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
Acryloyloxy groups or methacryloyloxy groups are preferred for durability.
式(1-1)~(1-3)で表される化合物が、式(1)で表される重合性液晶化合物例である。 The compounds represented by the formulas (1-1) to (1-3) are examples of polymerizable liquid crystal compounds represented by the formula (1).
式(1-1)~(1-3)において、
Y1は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-または-OCOO-であり、
Q1は、単結合または炭素数1~20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの-CH2-は、-O-、-COO-または-OCO-で置き換えられてもよく、
PGは、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基である。
In equations (1-1) to (1-3),
Y 1 is a single bond, -O-, -COO-, -OCO- or -OCOO-,
Q1 is a single bond or an alkylene having 1 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-, -COO- or -OCO-.
PG is an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
式(2)中、
W2は、炭素数1~5のアルキル、炭素数1~5のアルコキシ、炭素数2~5のアルケニル、炭素数1~5のアルコキシカルボニル、炭素数1~5のアルカノイル、炭素数1~5のアルカノイルオキシ、炭素数1~5のフルオロアルキルまたは式(P-2)で表される基であり、これらの基において少なくとも一つの-CH2-は、-O-で置き換えられてもよい。
易設計性ため、W1は、炭素数1~5のアルコキシ、炭素数1~5のアルコキシカルボニル、炭素数1~5のアルカノイルまたは炭素数1~5のアルカノイルオキシが、好ましい。
In equation (2),
W 2 has an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl having 2 to 5 carbon atoms, an alkoxycarbonyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkanoyl having 1 to 5 carbon atoms, and 1 to 5 carbon atoms. Alkoxyyloxy, fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms or a group represented by the formula (P-2), in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-.
For easy design, W 1 is preferably alkoxy having 1 to 5 carbon atoms, alkoxycarbonyl having 1 to 5 carbon atoms, alkanoyl having 1 to 5 carbon atoms, or alkanoyloxy having 1 to 5 carbon atoms.
式(2)中、
A2は、独立して、1,4-フェニレン、1,4-シクロヘキシレンまたはナフタレン-2,6-ジイルである。この場合、1,4-フェニレンまたはナフタレン-2,6-ジイルにおいて、少なくとも1つの水素は、フッ素、塩素、シアノ、ホルミル、炭素数1~5のアルキル、炭素数1~5のアルコキシ、炭素数1~5のアルケニル、炭素数1~5のアルコキシカルボニル、炭素数1~5のアルカノイル、炭素数1~5のアルカノイルオキシ、炭素数1~5のフルオロアルキルまたは式(P-2)で表される基で置き換えられてもよい。
In equation (2),
A 2 is independently 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene or naphthalene-2,6-diyl. In this case, in 1,4-phenylene or naphthalene-2,6-diyl, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, cyano, formyl, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 5 carbon atoms, and a carbon number of carbon atoms. It is represented by an alkenyl of 1 to 5, an alkoxycarbonyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkanoyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkanoyloxy having 1 to 5 carbon atoms, a fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms or the formula (P-2). It may be replaced with a carbonyl group.
式(2)中、
Z2は、それぞれ独立して、単結合、-CH2CH2-、-COO-、-OCO-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-または-OCOCH2CH2-であり、かつZ2のうち少なくとも一つは-CH2CH2COO-または-OCOCH2CH2-である。易設計性のため、Z2のうち少なくとも一つは、-CH2CH2COO-または-OCOCH2CH2-が好ましい。
In equation (2),
Z 2 is independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -COO-, -OCO-, -C≡C-, -CH = CHCOO-, -OCOCH = CH-, -CH 2 CH 2 COO- or -OCOCH 2 CH 2- , and at least one of Z 2 is -CH 2 CH 2 COO- or -OCOCH 2 CH 2- . For ease of design, at least one of Z 2 is preferably -CH 2 CH 2 COO- or -OCOCH 2 CH 2- .
rおよびsは、それぞれ独立して、1または2であり、かつ、rおよびsのうち少なくとも一つは、2である。 r and s are independently 1 or 2, respectively, and at least one of r and s is 2.
P2は独立して式(P-2)で表される基である。
式(P-2)中、
Y2は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-または-OCOO-である。
Q2は、単結合または炭素数1~20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの-CH2-は、-O-、-COO-または-OCO-で置き換えられてもよい。
PGは、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基である。
P 2 is a group independently represented by the formula (P-2).
In equation (P-2),
Y 2 is a single bond, -O-, -COO-, -OCO- or -OCOO-.
Q2 is a single bond or an alkylene having 1 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-, -COO- or -OCO-.
PG is an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
式(2-1)~(2-9)で表される化合物が、式(2)で表される重合性液晶化合物の例である。 The compounds represented by the formulas (2-1) to (2-9) are examples of the polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (2).
式(2-1)~(2-9)において、
Y2は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-または-OCOO-であり、
Q2は、単結合または炭素数1~20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの-CH2-は-O-、-COO-または-OCO-で置き換えられてもよく、
PGは、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基である。
In equations (2-1) to (2-9)
Y 2 is a single bond, -O-, -COO-, -OCO- or -OCOO-,
Q2 is a single bond or an alkylene having 1 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-, -COO- or -OCO-.
PG is an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
式(3)中、
W3は、独立して、水素、フッ素、炭素数1~5のアルキル、炭素数2~5のアルケニルまたは炭素数1~5のフルオロアルキルである。
In equation (3),
W 3 is independently hydrogen, fluorine, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl having 2 to 5 carbon atoms, or a fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms.
A3は、独立して、1,4-フェニレン、1,4-シクロヘキシレンまたはナフタレン-2,6-ジイルである。この場合、1,4-フェニレンまたはナフタレン-2,6-ジイルにおいて、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、シアノ基、ホルミル基、炭素数1~5のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、炭素数1~5のアルケニル基、炭素数1~5のアルコキシカルボニル基、炭素数1~5のアルカノイル基、炭素数1~5のフルオロアルキル基または式(P-3)で表される基で置き換えられてもよい。 A3 is independently 1,4 - phenylene, 1,4-cyclohexylene or naphthalene-2,6-diyl. In this case, in 1,4-phenylene or naphthalene-2,6-diyl, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, a cyano group, a formyl group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms. , An alkenyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkanoyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a group represented by the formula (P-3). May be replaced with.
Z3は、それぞれ独立して、単結合、-CH2CH2-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-OCH2CH2O-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-CH2CH2OCO-または-COOCH2CH2-である。 Z 3 are independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -COO-, -OCO-, -CH 2 O-, -OCH 2- , -OCH 2 CH 2 O-, -C≡C. -, -CH = CHCOO-, -OCOCH = CH-, -CH 2 CH 2 COO-, -OCOCH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 OCO- or -COOCH 2 CH 2- .
tおよびuは、それぞれ0、1または2である。 t and u are 0, 1 or 2, respectively.
P3は、独立して、式(P-3)で表される基である。
式(P-3)中、
Y3は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-または-OCOO-であり、
Q3は、単結合または炭素数1~20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの-CH2-は-O-、-COO-または-OCO-で置き換えられてもよく、
PGは、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基である。
P 3 is an independent group represented by the formula (P-3).
In equation (P-3),
Y3 is a single bond, -O-, -COO-, -OCO- or -OCOO-,
Q3 is a single bond or an alkylene having 1 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-, -COO- or -OCO-.
PG is an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
式(3-1)~(3-6)で表される化合物が、式(3)で表される重合性液晶化合物の例である。 The compounds represented by the formulas (3-1) to (3-6) are examples of the polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (3).
式(3-1)~式(3-6)において、
Y3は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-または-OCOO-であり、
Q3は、単結合または炭素数1~20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの-CH2-は-O-、-COO-または-OCO-で置き換えられてもよく、PGは、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基である。
In equations (3-1) to (3-6)
Y3 is a single bond, -O-, -COO-, -OCO- or -OCOO-,
Q3 is a single bond or an alkylene having 1 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-, -COO- or -OCO-, and PG is acryloyl. It is an oxy group or a methacryloyloxy group.
光学特性および耐熱性のため、本開示の重合性液晶組成物は、化合物(1)を少なくとも1種と化合物(2)を少なくとも1種、および化合物(3)を少なくとも1種含有することがより好ましい。光学特性および/または易設計性のため、重合性液晶組成物中の重合性液晶化合物(1)の総重量は、5~50重量%が好ましい。光学特性および/または易設計性のため、重合性液晶組成物中の重合性液晶化合物(2)の総重量は、5~80重量%が好ましい。光学特性および/または易設計性のため、重合性液晶組成物中の重合性液晶化合物(3)の総重量は、5~80重量%が好ましい。 Due to its optical properties and heat resistance, the polymerizable liquid crystal compositions of the present disclosure are more likely to contain at least one compound (1), at least one compound (2), and at least one compound (3). preferable. The total weight of the polymerizable liquid crystal compound (1) in the polymerizable liquid crystal composition is preferably 5 to 50% by weight because of optical properties and / or easy design. The total weight of the polymerizable liquid crystal compound (2) in the polymerizable liquid crystal composition is preferably 5 to 80% by weight because of optical properties and / or easy design. The total weight of the polymerizable liquid crystal compound (3) in the polymerizable liquid crystal composition is preferably 5 to 80% by weight because of optical properties and / or easy design.
本開示の重合性液晶組成物は、式(4)で表される重合性液晶化合物を含有してもよい。 The polymerizable liquid crystal composition of the present disclosure may contain a polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (4).
式(4)中、
A4は、独立して、1,4-フェニレン、1,4-シクロヘキシレンまたはナフタレン-2,6-ジイルである。この場合、1,4-フェニレンまたはナフタレン-2,6-ジイルにおいて、少なくとも一つの水素は、フッ素、塩素、シアノ基、ホルミル基、炭素数1~5のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基、炭素数1~5のアルケニル基、炭素数1~5のアルコキシカルボニル基、炭素数1~5のアルカノイル基、炭素数1~5のフルオロアルキル基または式(P-4)で表される基で置き換えられてもよい。
In equation (4),
A4 is independently 1,4 - phenylene, 1,4-cyclohexylene or naphthalene-2,6-diyl. In this case, in 1,4-phenylene or naphthalene-2,6-diyl, at least one hydrogen is fluorine, chlorine, cyano group, formyl group, alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, alkoxy having 1 to 5 carbon atoms. It is represented by a group, an alkenyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxycarbonyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkanoyl group having 1 to 5 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms or a formula (P-4). It may be replaced with a group.
Z4は、独立して、単結合、-CH2CH2-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-OCH2CH2O-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-CH2CH2OCO-または-COOCH2CH2-である。 Z 4 is independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -COO-, -OCO-, -CH 2 O-, -OCH 2-, -OCH 2 CH 2 O-, -C≡C- , -CH = CHCOO-, -OCOCH = CH-, -CH 2 CH 2 COO-, -OCOCH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 OCO- or -COOCH 2 CH 2- .
qは、独立して、1または2である。 q is 1 or 2 independently.
tおよびuは、それぞれ、0、1または2である。 t and u are 0, 1 or 2, respectively.
Rは、水素、フッ素、塩素、シアノ基、ホルミル基、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数1~10のアルケニル基、炭素数1~10のアルコキシカルボニル基、炭素数1~10のアルカノイル基、炭素数1~5のフルオロアルキル基または式(P-4)で表される基である。
式(P-4)中、
Y4は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-または-OCOO-であり、
Q4は、単結合または炭素数1~20のアルキレンである。この場合、該アルキレンにおいて、少なくとも一つの-CH2-は、-O-、-COO-または-OCO-で置き換えられてもよく、
PGは、アクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシ基である。
R is hydrogen, fluorine, chlorine, a cyano group, a formyl group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, and an alkoxycarbonyl having 1 to 10 carbon atoms. A group, an alkanoyl group having 1 to 10 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a group represented by the formula (P-4).
In equation (P-4),
Y4 is a single bond, -O-, -COO-, -OCO- or -OCOO-,
Q4 is a single bond or an alkylene having 1 to 20 carbon atoms. In this case, in the alkylene, at least one -CH 2- may be replaced by -O-, -COO- or -OCO-.
PG is an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
≪重合性液晶組成物の添加物≫
重合性液晶組成物の液晶相の発現を損なわない限り、本開示の重合性液晶組成物は、重合性液晶化合物以外の添加物を、含有してもよい。
<< Additives for polymerizable liquid crystal composition >>
The polymerizable liquid crystal composition of the present disclosure may contain an additive other than the polymerizable liquid crystal compound as long as the expression of the liquid crystal phase of the polymerizable liquid crystal composition is not impaired.
光学特性のため、重合性液晶組成物に対し、界面活性剤の添加が好ましく、非イオン性界面活性剤の添加がより好ましい。 Due to the optical properties, it is preferable to add a surfactant to the polymerizable liquid crystal composition, and it is more preferable to add a nonionic surfactant.
光学特性のため、非イオン性界面活性剤は、液晶重合体の空気界面側のチルト配向を抑制する効果があるため好ましく、当該界面活性剤は、紫外線で重合反応を開始する界面活性剤がより、好ましい。シリコーン系非イオン性界面活性剤、フッ素系非イオン性界面活性剤、ビニル系非イオン性界面活性剤、炭化水素系非イオン性界面活性剤などが、非イオン性界面活性剤である。 Due to its optical properties, nonionic surfactants are preferable because they have the effect of suppressing the tilt orientation of the liquid crystal polymer on the air interface side, and the surfactants are more preferably surfactants that initiate a polymerization reaction with ultraviolet rays. ,preferable. Silicone-based nonionic surfactants, fluorine-based nonionic surfactants, vinyl-based nonionic surfactants, hydrocarbon-based nonionic surfactants, and the like are nonionic surfactants.
光学特性および易設計性のため、重合性液晶組成物全量に対する、重合性液晶組成物中の界面活性剤の総量は、0.01~5重量%が好ましく、0.05~1重量%がより好ましい。 For optical properties and easy design, the total amount of the surfactant in the polymerizable liquid crystal composition is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.05 to 1% by weight, based on the total amount of the polymerizable liquid crystal composition. preferable.
シロキサン結合からなる直鎖状ポリマーであって、側鎖および/または末端にポリエーテルや長鎖アルキルなどの有機基を導入した化合物などが、シリコーン系非イオン性界面活性剤である。 Silicone-based nonionic surfactants are linear polymers composed of siloxane bonds, such as compounds in which an organic group such as a polyether or a long-chain alkyl is introduced into a side chain and / or a terminal.
炭素数2~7のパーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基を有する化合物などが、フッ素系非イオン界面活性剤である。
ビニル系非イオン性界面活性剤として、重量平均分子量が1000~1000000の(メタ)アクリル系高分子などが挙げられる。
A compound having a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkenyl group having 2 to 7 carbon atoms is a fluorine-based nonionic surfactant.
Examples of the vinyl-based nonionic surfactant include (meth) acrylic polymers having a weight average molecular weight of 1000 to 1000000.
本開示の重合性液晶組成物は、非液晶性重合性化合物を含有してもよい。易設計性のため、当該重合性液晶組成物中の非液晶性重合性化合物の総量は、当該重合性液晶組成物中の重合性化合物の合計重量比で30重量%以下が好ましい。 The polymerizable liquid crystal composition of the present disclosure may contain a non-liquid crystal polymerizable compound. For easy design, the total amount of the non-liquid crystal polymerizable compound in the polymerizable liquid crystal composition is preferably 30% by weight or less based on the total weight ratio of the polymerizable compounds in the polymerizable liquid crystal composition.
機械的特性および/または耐久性のため、重合性液晶組成物は、多官能非液晶性重合性化合物の添加が好ましい。
非液晶性重合性化合物はビニル系重合性基を1つまたは2つ以上有する化合物が典型的である。
Due to its mechanical properties and / or durability, the polymerizable liquid crystal composition preferably contains a polyfunctional non-liquid crystal polymerizable compound.
The non-liquid crystal polymerizable compound is typically a compound having one or more vinyl-based polymerizable groups.
重合性液晶組成物への側鎖および/または末端に極性基を有する非液晶性重合性化合物の添加により、液晶重合体と光配向膜との密着性の向上が期待できる。
スチレン、核置換スチレン、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルピリジン、N-ビニルピロリドン、ビニルスルホン酸、脂肪酸ビニル、α,β-エチレン性不飽和カルボン酸、アルキルの炭素数が1~18である(メタ)アクリル酸のアルキルエステル、ヒドロキシアルキルの炭素数が1~18である(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、アミノアルキルの炭素数が1~18である(メタ)アクリル酸のアミノアルキルエステル、エーテル酸素含有アルキルの炭素数が3~18である(メタ)アクリル酸のエーテル酸素含有アルキルエステル、N-ビニルアセトアミド、p-t-ブチル安息香酸ビニル、N,N-ジメチルアミノ安息香酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバリン酸ビニル、2,2-ジメチルブタン酸ビニル、2,2-ジメチルペンタン酸ビニル、2-メチル-2-ブタン酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、2-エチル-2-メチルブタン酸ビニル、ジシクロペンタニルオキシルエチル(メタ)アクリレート、イソボルニルオキシルエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジメチルアダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、2-アクリロイロキシエチルコハク酸、2-アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-アクリロイロキシエチルフタル酸、2-アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチルフタル酸、2-アクリロイロキシエチルアシッドフォスフェート、2-メタクリロイロキシエチルアシッドフォスフェート、重合度2~100のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体等のポリアルキレレングリコールのモノ(メタ)アクリル酸エステルまたはジ(メタ)アクリル酸エステル若しくは末端が炭素数1~6のアルキルによってキャップされた重合度2~100のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールおよびエチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体であるポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリル酸エステルなどが、単官能化合物である非液晶性重合性化合物である。酢酸ビニルなどが「肪肪酸ビニル」である。アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などが、「α,β-エチレン性不飽和カルボン酸」である。メトキシエチルエステル、エトキシエチルエステル、メトキシプロピルエステル、メチルカルビルエステル、エチルカルビルエステル、ブチルカルビルエステルなどが、「エーテル酸素含有アルキルの炭素数が3~18である(メタ)アクリル酸のエーテル酸素含有アルキルエステル」である。
Addition of a non-liquid crystal polymerizable compound having a polar group at the side chain and / or the terminal to the polymerizable liquid crystal composition can be expected to improve the adhesion between the liquid crystal polymer and the photoalignment film.
The carbon number of styrene, nuclear-substituted styrene, acrylonitrile, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, vinylsulfonic acid, fatty acid vinyl, α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid, and alkyl is 1 to 18. Alkyl ester of (meth) acrylic acid, hydroxyalkyl ester of (meth) acrylic acid having 1 to 18 carbon atoms, aminoalkyl ester of (meth) acrylic acid having 1 to 18 carbon atoms of aminoalkyl , Ether oxygen-containing alkyl ester of (meth) acrylic acid having ether oxygen-containing alkyl having 3 to 18 carbon atoms, N-vinylacetamide, pt-butyl benzoate vinyl, N, N-dimethylaminobenzoate vinyl, Vinyl benzoate, vinyl pivalate, vinyl 2,2-dimethylbutanoate, vinyl 2,2-dimethylpentanate, 2-methyl-2-butanoate, vinyl propionate, vinyl stearate, 2-ethyl-2- Vinyl methylbutanoate, dicyclopentanyloxylethyl (meth) acrylate, isobornyloxylethyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, dimethyladamantyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) ) Acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2-acryloyloxyethyl phthalic acid, 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxy Polyalkylyl such as ethylphthalic acid, 2-acryloyloxyethyl acid phosphate, 2-methacryloyloxyethyl acid phosphate, polyethylene glycol with a degree of polymerization of 2 to 100, polypropylene glycol, a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide. Mono (meth) acrylic acid ester of len glycol or di (meth) acrylic acid ester or polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene oxide and propylene oxide having a degree of polymerization of 2 to 100 capped with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms at the end. The mono (meth) acrylic acid ester of polyalkylene glycol which is a copolymer is a non-liquidaceous polymerizable compound which is a monofunctional compound. Vinyl acetate and the like are "vinyl acetate". Acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and the like are "α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acids". Methoxyethyl ester, ethoxyethyl ester, methoxypropyl ester, methylcarbyl ester, ethylcarbyl ester, butylcarbyl ester, etc. are described as "ether oxygen-containing alkyl of (meth) acrylic acid having 3 to 18 carbon atoms of ether oxygen-containing alkyl. Esther ".
1,4-ブタンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ビスフェノールA EO付加ジアクリレート、ビスフェノールAグリシジルジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、これらの化合物のメタクリレート化合物などが、2官能非液晶性重合性化合物である。 1,4-Butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, dimethylol tricyclodecane diacrylate, triethylene glycol diacrylate, dipropylene glycol Diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, bisphenol A EO-added diacrylate, bisphenol A glycidyl diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, and methacrylate compounds of these compounds are bifunctional non-liquidaceous polymerizable compounds. Is.
ペンタエリストールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールEO付加トリアクリレート、トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート、トリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ペンタエリストールトリメタアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、トリメチロールEO付加トリメタアクリレート、トリスメタアクリロイルオキシエチルフォスフェート、トリスメタアクリロイルオキシエチルイソシアヌレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリメタアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリメタアクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリメタアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタメタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタメタアクリレートなどが、3官能以上の多官能非液晶性重合性化合である。 Pentaeristol Triacrylate, Trimethylol Propane Triacrylate, Trimethylol EO-Addition Triacrylate, Trisacryloyloxyethyl Phosphate, Tris (Acryloyloxyethyl) Isocyanurate, Alkyl-modified Dipentaerythritol Triacrylate, EO-Modified Trimethylol Propanetricyl Rate, PO-modified trimethylol propanetriacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, alkyl-modified dipentaerythritol tetraacrylate, ditrimethylol propanetetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, alkyl-modified dipentaerythritol pentaacrylate , Pentaeristol trimetaacrylate, trimethylolpropane trimetaacrylate, trimethylol EO-added trimetaacrylate, trimethacryloyloxyethyl phosphate, trismethacryloyloxyethyl isocyanurate, alkyl-modified dipentaerythritol trimetaacrylate, EO-modified Trimethylol Propane Trimethacrylate, PO Modified Trimethylol Propane Trimethacrylate, Pentaerythritol Tetramethacrylate, Alkyl Modified Dipentaerythritol Tetramethacrylate, Ditrimethylol Propanetetramethacrylate, Dipentaerythritol Hexamethacrylate, Dipentaerythritol Monohydroxy Pentamethacrylate, alkyl-modified dipentaerythritol pentamethacrylate and the like are trifunctional or higher functional polyfunctional non-liquidaceous polymerizable compounds.
ビスフェノール構造又はカルド構造を有する重合性化合物の重合性液晶組成物への添加は、重合体の硬化度の向上及び液晶重合体のホメオトロピック配向を誘導する。 Addition of a polymerizable compound having a bisphenol structure or a cardo structure to a polymerizable liquid crystal composition induces an improvement in the degree of curing of the polymer and a homeotropic orientation of the liquid crystal polymer.
カルド構造を有する重合性フルオレン誘導体として、化合物(α-1)~(α-3)などが挙げられる。
Examples of the polymerizable fluorene derivative having a cardo structure include compounds (α-1) to (α-3).
式(α-1)~(α-3)において、Rαは独立して水素またはメチルであり、sは独立して0~4の整数である。 In the formulas (α-1) to (α-3), Rα is independently hydrogen or methyl, and s is independently an integer of 0 to 4.
重合開始剤の添加は、重合性液晶組成物の重合速度を最適化する。硬化プロセスの容易さから、重合開始剤は光ラジカル開始剤が好ましい。 The addition of the polymerization initiator optimizes the polymerization rate of the polymerizable liquid crystal composition. A photoradical initiator is preferable as the polymerization initiator because of the ease of the curing process.
該光ラジカル開始剤として、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニルプロパン-1-オン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、p-メトキシフェニル-2,4-ビス(トリクロロメチル)トリアジン、2-(p-ブトキシスチリル)-5-トリクロロメチル-1,3,4-オキサジアゾール、9-フェニルアクリジン、9,10-ベンズフェナジン、ベンゾフェノン/ミヒラーズケトン混合物、ヘキサアリールビイミダゾール/メルカプトベンズイミダゾール混合物、1-(4-イソプロピルフェニル)-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン、ベンジルジメチルケタール、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、2,4-ジエチルキサントン/p-ジメチルアミノ安息香酸メチル混合物、ベンゾフェノン/メチルトリエタノールアミン混合物、アデカアークルズN-1919、アデカアークルズNCI-831、アデカアークルズNCI-930、アデカアークルズNCI-730、オムニラッド127、オムニラッド184、オムニラッド369、オムニラッド379、オムニラッド500、オムニラッド651、オムニラッド754、オムニラッド819、オムニラッド907、オムニラッド1173、オムニラッド2022、オムニラッド2100、オムニラッド2959、オムニラッド4265、イルガキュアーOXE01、イルガキュアーOXE02、オムニラッドMBF、オムニラッドTPOなどが挙げられる。ここでアデカアークルズ、オムニラッドおよびイルガキュアーは、登録商標である。 As the photoradical initiator, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2,2-dimethoxy-1,2 -Diphenylethan-1-one, p-methoxyphenyl-2,4-bis (trichloromethyl) triazine, 2- (p-butoxystylyl) -5-trichloromethyl-1,3,4-oxadiazole, 9- Phenylaclysin, 9,10-benzphenazine, benzophenone / Michelersketone mixture, hexaarylbiimidazole / mercaptobenzimidazole mixture, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropane-1-one, benzyldimethylketal , 2-Methyl-1- [4- (Methylthio) Phenyl] -2-morpholinopropane-1-one, 2,4-diethylxanthone / p-dimethylaminomethyl benzoate mixture, benzophenone / methyltriethanolamine mixture, Adeca Arcles N-1919, Adeca Arkles NCI-831, Adeca Arkles NCI-930, Adeca Arkles NCI-730, Omnirad 127, Omnirad 184, Omnirad 369, Omnirad 379, Omnirad 500, Omnirad 651, Omnirad 651, Omnirad 651 , Omnirad 907, Omnirad 1173, Omnirad 2022, Omnirad 2100, Omnirad 2959, Omnirad 4265, IrgaCure OXE01, IrgaCure OXE02, Omnirad MBF, Omnirad TPO and the like. Here, Adeka Arcurus, Omnirad and Irga Cure are registered trademarks.
光学特性、機械的特性および耐久性の観点から、重合性液晶組成物中の光ラジカル重合開始剤の総含有重量は、重合性液晶組成物全量に対して、1~30重量%が好ましく、1~15重量%がより好ましく、3~10重量%が更に好ましい。 From the viewpoint of optical properties, mechanical properties and durability, the total weight of the photoradical polymerization initiator in the polymerizable liquid crystal composition is preferably 1 to 30% by weight based on the total amount of the polymerizable liquid crystal composition. It is more preferably from 15% by weight, still more preferably from 3 to 10% by weight.
機械的特性および耐久性の観点から、光ラジカル重合開始剤を含有する重合性液晶組成物は、増感剤を添加することが好ましい。イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、エチル-4ジメチルアミノベンゾエート、および2-エチルヘキシル-4-ジメチルアミノベンゾエートなどが増感剤である。 From the viewpoint of mechanical properties and durability, it is preferable to add a sensitizer to the polymerizable liquid crystal composition containing a photoradical polymerization initiator. Sensitizers include isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, ethyl-4dimethylaminobenzoate, and 2-ethylhexyl-4-dimethylaminobenzoate.
重合性液晶組成物への連鎖移動剤の添加により、重合性液晶化合物の反応率および液晶重合体中の重合体の鎖の長さが調整できる。該連鎖移動剤の量の増加により、重合性液晶化合物の反応率は低下する。該連鎖移動剤の量の増加により、該重合体の鎖の長さは減少する。機械的特性および耐久性の観点から、重合性液晶化合物の反応率および液晶重合体中の重合体の鎖の長さの調整は、好ましい。 By adding the chain transfer agent to the polymerizable liquid crystal composition, the reaction rate of the polymerizable liquid crystal compound and the length of the chain of the polymer in the liquid crystal polymer can be adjusted. As the amount of the chain transfer agent increases, the reaction rate of the polymerizable liquid crystal compound decreases. As the amount of the chain transfer agent increases, the chain length of the polymer decreases. From the viewpoint of mechanical properties and durability, it is preferable to adjust the reaction rate of the polymerizable liquid crystal compound and the chain length of the polymer in the liquid crystal polymer.
単官能チオール誘導体、多官能知オール誘導体およびスチレンダイマー誘導体などが、連鎖移動剤である。 Monofunctional thiol derivatives, polyfunctional all derivatives, styrene dimer derivatives and the like are chain transfer agents.
ドデカンチオール、2-エチルへキシル-(3-メルカプト)プロピオネートなどが、チオール誘導体である。 Dodecanethiol, 2-ethylhexyl- (3-mercapto) propionate and the like are thiol derivatives.
トリメチロールプロパントリス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、1,4-ビス(3-メルカプトブチリルオキシ)ブタン、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトブチレート)、1,3,5-トリス(3-メルカプトブチルオキシエチル)-1,3,5-トリアジン-2,4,6(1H,3H,5H)-トリオンなどが、多官能チオール誘導体である。 Trimethylol propanetris (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), 1,4-bis (3-mercaptobutylyloxy) butane, pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) , 1,3,5-Tris (3-mercaptobutyloxyethyl) -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione and the like are polyfunctional thiol derivatives.
2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン、2,4-ジフェニル-1-ブテンなどが、スチレンダイマー系連鎖移動剤である。
保存性のため、重合性組成物への重合防止剤の添加が好ましい。
2,4-Diphenyl-4-methyl-1-pentene, 2,4-diphenyl-1-butene and the like are styrene dimer-based chain transfer agents.
For storage stability, it is preferable to add a polymerization inhibitor to the polymerizable composition.
(a)フェノール系酸化防止剤、(b)イオウ系酸化防止剤、(c)リン酸系酸化防止剤、(d)ヒンダードアミン系酸化防止剤などが、重合阻害剤である。易設計性や光学特性の観点から、フェノール系酸化防止剤が好ましい。易設計性の観点から、水酸基のオルト位にt-ブチル基を有するフェノール系酸化防止剤が好ましい。 Polymerization inhibitors are (a) phenol-based antioxidants, (b) sulfur-based antioxidants, (c) phosphoric acid-based antioxidants, (d) hindered amine-based antioxidants, and the like. Phenolic antioxidants are preferred from the standpoint of ease of design and optical properties. From the viewpoint of easy design, a phenolic antioxidant having a t-butyl group at the ortho position of the hydroxyl group is preferable.
保存性、耐久性、機械的特性のため、重合性液晶組成物中の重合防止剤の総含有重量は、0.01~5重量%が好ましく、0.01~0.5重量%がより好ましい。 The total weight of the polymerization inhibitor in the polymerizable liquid crystal composition is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.01 to 0.5% by weight, because of storage stability, durability, and mechanical properties. ..
重合性液晶組成物への紫外線吸収剤の添加は、重合性液晶組成物の耐候性を向上させる。
重合性液晶組成物への光安定剤の添加は、重合性液晶組成物の耐候性を向上させる。
重合性液晶組成物への酸化防止剤の添加は、重合性液晶組成物の耐候性を向上させる。
重合性液晶組成物へのシランカップリング剤の添加は、耐久性、光学的特性、機械的特性を改善する。
The addition of an ultraviolet absorber to the polymerizable liquid crystal composition improves the weather resistance of the polymerizable liquid crystal composition.
Addition of a light stabilizer to the polymerizable liquid crystal composition improves the weather resistance of the polymerizable liquid crystal composition.
Addition of an antioxidant to the polymerizable liquid crystal composition improves the weather resistance of the polymerizable liquid crystal composition.
The addition of a silane coupling agent to the polymerizable liquid crystal composition improves durability, optical properties, and mechanical properties.
≪重合性液晶組成物溶液≫
易設計性野ため、重合性液晶組成物に、溶剤を添加することが好ましい。易設計性のため、重合性液晶組成物溶液中の重合性液晶組成物の含有量は、5~50重量%が好ましく、15~40重量%がより好ましい。
<< Polymerizable liquid crystal composition solution >>
It is preferable to add a solvent to the polymerizable liquid crystal composition because of the ease of design. For easy design, the content of the polymerizable liquid crystal composition in the polymerizable liquid crystal composition solution is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 15 to 40% by weight.
エステル系溶媒、アミド系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、環状エーテル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、ハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、ハロゲン化脂肪族炭化水素系溶媒、脂環式炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、アセテート系溶媒などが、典型的な溶媒の成分である。 Ester-based solvent, amide-based solvent, alcohol-based solvent, ether-based solvent, cyclic ether-based solvent, aromatic hydrocarbon-based solvent, halogenated aromatic hydrocarbon-based solvent, aliphatic hydrocarbon-based solvent, halogenated aliphatic hydrocarbon A system solvent, an alicyclic hydrocarbon solvent, a ketone solvent, an acetate solvent and the like are typical components of the solvent.
エステル系溶媒とは、エステル結合を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
酢酸アルキル、トリフルオロ酢酸エチル、プロピオン酸アルキル、酪酸アルキル、マロン酸ジアルキル、グリコール酸アルキル、乳酸アルキル、モノアセチン、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトンなどが、エステル系溶媒である。
The ester-based solvent refers to a compound having an ester bond and which is a component of the solvent.
Alkyl acetate, ethyl trifluoroacetate, alkyl propionate, alkyl butyrate, dialkyl malonic acid, alkyl glycolate, alkyl lactate, monoacetin, γ-butyrolactone, γ-valerolactone and the like are ester solvents.
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸3-メトキシブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチルなどが、酢酸アルキルである。 Methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, isobutyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate and the like are alkyl acetates.
プロピオン酸メチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチルなどが、プロピオン酸アルキルである。
酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、酪酸プロピルなどが酪酸アルキルである。
Methyl propionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl propionate, propyl propionate, butyl propionate and the like are alkyl propionates.
Methyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, propyl butyrate and the like are alkyl butyrate.
マロン酸ジエチルなどが、マロン酸ジアルキルである。
グリコール酸メチル、グリコール酸エチルなどが、グリコール酸アルキルである。
乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸イソプロピル、乳酸n-プロピル、乳酸ブチル、乳酸エチルヘキシルなどが、乳酸アルキルである。
Diethyl malonate and the like are dialkyl malonic acid.
Methyl glycolate, ethyl glycolate and the like are alkyl glycolates.
Methyl lactate, ethyl lactate, isopropyl lactate, n-propyl lactate, butyl lactate, ethylhexyl lactate and the like are alkyl lactates.
アミド系溶媒とは、アミド結合を有する化合物であって、溶媒の成分となるものである。
N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルプロピオンアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、N,N-ジエチルアセトアミド、N,N-ジメチルアセトアミドジメチルアセタール、N-メチルカプロラクタム、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノンなどが、アミド系溶媒である。
The amide-based solvent is a compound having an amide bond and is a component of the solvent.
N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N-methylpropionamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylacetamide dimethylacetamide , N-Methylcaprolactam, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like are amide-based solvents.
アルコール系溶媒とは、水酸基を有する化合物であって、溶媒の成分となるものである。
メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、1-メトキシ-2-プロパノール、t-ブチルアルコール、sec-ブチルアルコール、ブタノール、3-メトキシブタノール、2-エチルブタノール、n-ヘキサノール、n-ヘプタノール、n-オクタノール、1-ドデカノール、エチルヘキサノール、3、5、5-トリメチルヘキサノール、n-アミルアルコール、ヘキサフルオロ-2-プロパノール、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、2,4-ペンタンジオール、2,5-ヘキサンジオール、3-メチル-3-メトキシブタノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、テルピネオール、ジヒドロテルピネオールなどが、アルコールである。
The alcohol-based solvent is a compound having a hydroxyl group and is a component of the solvent.
Methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-methoxy-2-propanol, t-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, butanol, 3-methoxybutanol, 2-ethylbutanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol, 1-dodecanol, ethylhexanol, 3,5,5-trimethylhexanol, n-amyl alcohol, hexafluoro-2-propanol, glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, Dipropylene glycol, tripropylene glycol, hexylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 2,4-pentanediol, 2,5 -Hexanediol, 3-methyl-3-methoxybutanol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether , Triethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, Terpineol, dihydroterpineol, etc. are alcohols.
エーテル系溶媒とは、エーテル結合を有する化合物であって、溶媒の成分となるものである。
エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジ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エチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ビス(2-プロピル)エーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、アニソール、シクロペンチルメチルエーテル、メチルt-ブチルエーテルなどが、エーテル系溶媒である。
The ether solvent is a compound having an ether bond and is a component of the solvent.
Ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, bis (2-propyl) ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, anisole, cyclopentylmethyl ether, methyl T-butyl ether and the like are ether-based solvents.
環状エーテル系溶媒とは、エーテル結合を有する環状化合物であって、溶媒の成分となるものである。
1,4-ジオキサン、1,3-ジオキソラン、テトラヒドロフランなどが、環状エーテル系溶媒である。
The cyclic ether solvent is a cyclic compound having an ether bond and is a component of the solvent.
1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran and the like are cyclic ether solvents.
芳香族炭化水素系溶媒とは、芳香族炭化水素を有する化合物であって、溶媒の成分となるものである。
ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、i-プロピルベンゼン、n-プロピルベンゼン、t-ブチルベンゼン、s-ブチルベンゼン、n-ブチルベンゼン、テトラリンなどが、芳香族炭化水素系溶媒である。
The aromatic hydrocarbon-based solvent is a compound having an aromatic hydrocarbon and is a component of the solvent.
Benzene, toluene, xylene, mesitylene, ethylbenzene, diethylbenzene, i-propylbenzene, n-propylbenzene, t-butylbenzene, s-butylbenzene, n-butylbenzene, tetraline and the like are aromatic hydrocarbon solvents.
クロロベンゼン、1,2-ジクロロベンゼンなどが、ハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒である。
ヘキサン、ヘプタン、ミルセンなどが、脂肪族炭化水素系溶媒である。
Chlorobenzene, 1,2-dichlorobenzene and the like are halogenated aromatic hydrocarbon solvents.
Hexane, heptane, myrcene and the like are aliphatic hydrocarbon solvents.
クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどがハロゲン化脂肪族炭化水素系溶媒である。
シクロヘキサン、シクロヘプタン、デカリン、α-ピネン、β-ピネン、D-リモネンなどが、脂環式炭化水素である。
Chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride, dichloroethane, trichlorethylene, tetrachlorethylene and the like are halogenated aliphatic hydrocarbon solvents.
Cyclohexane, cycloheptane, decalin, α-pinene, β-pinene, D-limonene and the like are alicyclic hydrocarbons.
ケトン系溶媒とは、ケトン構造を有する化合物であって、溶媒の成分となるものである。
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルプロピルケトンなどが、ケトン系溶媒である。
The ketone solvent is a compound having a ketone structure and is a component of the solvent.
Acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, methyl propyl ketone and the like are ketone solvents.
アセテート系溶媒とは、アセトキシ基を有する化合物であって、溶媒の成分となるものである。
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、アセト酢酸メチル、1-メトキシ-2-プロピルアセテートなどが、アセテート系溶媒である。
The acetate-based solvent is a compound having an acetoxy group and is a component of the solvent.
Ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, methyl acetate acetate, 1-methoxy-2-propyl acetate, etc. However, it is an acetate-based solvent.
本開示の重合性液晶組成物は光学活性を有する化合物を含有してもよい。光学活性を有する化合物の液晶組成物への添加は、液晶重合体をツイスト配向に誘導する。該液晶重合体は、300~2000nmの波長領域における選択反射フィルム及びネガティブ型Cプレートとして使用できる。
光学活性を有する化合物の含有量を調整することで、特定の波長領域の光であって特定の円偏光を選択的に反射する、反射膜として用いることが出来る。光学活性を有する化合物の含有量の調整による当該反射の選択性の調整は、当業者による設計事項である。
The polymerizable liquid crystal composition of the present disclosure may contain a compound having optical activity. Addition of an optically active compound to the liquid crystal composition induces the liquid crystal polymer in a twisted orientation. The liquid crystal polymer can be used as a selective reflection film and a negative C plate in the wavelength region of 300 to 2000 nm.
By adjusting the content of the optically active compound, it can be used as a reflective film that selectively reflects a specific circularly polarized light in a specific wavelength region. Adjusting the selectivity of the reflection by adjusting the content of the optically active compound is a matter of design by those skilled in the art.
光学活性を有する化合物として、イソソルビドおよびイソマンニドなどの不斉炭素を有する化合物、ビナフチル構造及びヘリセン構造などを有する軸不斉化合物並びにシクロファン構造などを有する面不斉化合物などが、挙げられる。耐久性のため、この場合の光学活性を有する化合物は、重合性の化合物であることが好ましい。 Examples of the optically active compound include compounds having an asymmetric carbon such as isosorbide and isomannide, axial asymmetric compounds having a binaphthyl structure and a helicene structure, and surface asymmetric compounds having a cyclophane structure and the like. For durability, the optically active compound in this case is preferably a polymerizable compound.
本開示の液晶重合体は二色性色素を含有してもよい。二色性色素と複合化した液晶重合体は、偏光板として使用することができる。 The liquid crystal polymer of the present disclosure may contain a dichroic dye. The liquid crystal polymer complexed with the dichroic dye can be used as a polarizing plate.
可視領域に偏光性能を示すため、二色性色素は、300~700nmの範囲に極大吸収波長を有するものが好ましい。二色性色素として、アクリジン色素、オキサジン色素、シアニン色素、ナフタレン色素、アゾ色素、アントラキノン色素などが利用できる。アゾ色素として、モノアゾ色素、ビスアゾ色素、トリスアゾ色素、テトラキスアゾ色素、スチルベンアゾ色素などが挙げられる。 The dichroic dye preferably has a maximum absorption wavelength in the range of 300 to 700 nm in order to exhibit polarization performance in the visible region. As the dichroic dye, an acridine dye, an oxazine dye, a cyanine dye, a naphthalene dye, an azo dye, an anthraquinone dye and the like can be used. Examples of the azo dye include a monoazo dye, a bisazo dye, a trisazo dye, a tetrakisazo dye, and a stilbene azo dye.
本開示の液晶重合体は、蛍光色素を含有してもよい。蛍光色素と複合化した液晶重合体は、偏光発光型フィルムおよび波長変換フィルムとして使用できる。 The liquid crystal polymer of the present disclosure may contain a fluorescent dye. The liquid crystal polymer complexed with the fluorescent dye can be used as a polarized light emitting film and a wavelength conversion film.
≪基材≫
ガラス、プラスチック、および金属などが、基材として、利用できる。該ガラスや該金属は、表面にスリット状の加工を施してもよい。該プラスチックは、延伸処理並びに親水化処理および疎水化処理などの表面処理を施してもよい。
≪Base material≫
Glass, plastic, metal and the like can be used as substrates. The surface of the glass or the metal may be slit-shaped. The plastic may be subjected to surface treatment such as stretching treatment and hydrophilization treatment and hydrophobic treatment.
基材上にホモジニアス配向およびチルト配向の液晶重合体を形成する場合は、重合性液晶組成物を基材に塗布する前に、基材に対し、表面処理を行い、液晶重合体の配向を誘導する。(a)基材に対しラビング、(d)基材に対し酸化ケイ素を傾斜蒸着、(c)偏光UV照射などの方法が、該表面処理である。 When forming a homogenius-oriented and tilt-oriented liquid crystal polymer on a substrate, the substrate is surface-treated to induce the orientation of the liquid crystal polymer before the polymerizable liquid crystal composition is applied to the substrate. do. The surface treatment is a method such as (a) rubbing on a base material, (d) inclined vapor deposition of silicon oxide on a base material, and (c) polarized UV irradiation.
光学特性のため、基材上に配向膜を形成することが好ましい。 Due to the optical properties, it is preferable to form an alignment film on the substrate.
以下の手順は、該ラビングの例である。
(1)レーヨン、綿、ポリアミドなどの素材からなるラビング布を金属ロールなどに捲き付け、
(2)基材に該ロールを接し、
(3)該ロールを回転させながら基材表面と平行に該ロールを移動させる、又は該ロールを固定したまま基材を移動させる。
ラビングの前に、基材は、基材上に重合体の被膜を設け、該被膜上をラビングしてもいい。該被膜はポリイミド、ポリアミック酸またはポリビニルアルコールなどのラビング配向膜と呼ばれるものが用いられる。
光学的特性のため、ラビングが好ましい。
The following procedure is an example of the rubbing.
(1) Wrap a rubbing cloth made of materials such as rayon, cotton, and polyamide around a metal roll, etc.
(2) The roll is brought into contact with the base material, and the roll is brought into contact with the base material.
(3) The roll is moved in parallel with the surface of the base material while rotating the roll, or the base material is moved while the roll is fixed.
Prior to rubbing, the substrate may be provided with a polymer coating on the substrate and rubbed on the coating. As the film, what is called a rubbing alignment film such as polyimide, polyamic acid or polyvinyl alcohol is used.
Rubbing is preferred because of its optical properties.
以下の手順は、該偏光UV照射の一例である。
(1)基材上に、光配向膜と呼ばれる重合体被膜を設け、
(2)基材に波長250~400nmの直線偏光を照射する。
光学特性および/または機械的特性のため、基材は、加熱処理を施してもいい。
該光配向膜は、感光性基を含むポリイミド、ポリアミック酸またはポリアクリレートなどがある。該感光性基はカルコン、シンナメート、シンナモイルまたはアゾ基であることが好ましい。
光学特性および/または機械的特性のため、偏光UV照射が好ましい。
The following procedure is an example of the polarized UV irradiation.
(1) A polymer film called a photo-alignment film is provided on the substrate.
(2) The substrate is irradiated with linearly polarized light having a wavelength of 250 to 400 nm.
Due to optical and / or mechanical properties, the substrate may be heat treated.
The photoalignment film may be a polyimide containing a photosensitive group, a polyamic acid, a polyacrylate, or the like. The photosensitive group is preferably a chalcone, cinnamate, cinnamoyl or azo group.
Polarized UV irradiation is preferred because of its optical and / or mechanical properties.
≪液晶重合体≫
本開示の液晶重合体は、以下の工程で得る。
(1)重合性液晶組成物を基材上に塗布し、必要に応じて乾燥させて塗膜を形成させる。
(2)光、熱、触媒などの手段で該重合性液晶組成物を重合させ、液晶重合体を得る。
これにより、塗膜中の重合性液晶組成物が液晶状態の様態まま硬化する。
≪Liquid crystal polymer≫
The liquid crystal polymer of the present disclosure is obtained by the following steps.
(1) The polymerizable liquid crystal composition is applied onto a substrate and dried if necessary to form a coating film.
(2) The polymerizable liquid crystal composition is polymerized by means such as light, heat, and a catalyst to obtain a liquid crystal polymer.
As a result, the polymerizable liquid crystal composition in the coating film is cured in the state of a liquid crystal.
機械的特性のため、重合性液晶組成物の基材への塗布は、スピンコート法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、メニスカスコート法およびダイコート法が好ましい。 Due to its mechanical properties, the polymerizable liquid crystal composition can be applied to a substrate by spin coating, micro gravure coating, gravure coating, wire bar coating, dip coating, spray coating, meniscus coating and die coating. The method is preferred.
量産化のため、重合性液晶組成物から構成される塗膜を形成する際、乾燥中に熱処理することが好ましい。ホットプレートまたは乾燥炉の使用並びに温風又は熱風の吹き付けなどが該熱処理である。 For mass production, it is preferable to heat-treat during drying when forming a coating film composed of a polymerizable liquid crystal composition. The heat treatment includes the use of a hot plate or drying oven and the blowing of warm or hot air.
重合性液晶組成物を硬化させるため、電子線、光などが、利用できる。この場合、光の波長の範囲は、150~500nmが好ましく、250~450nmがより好ましく、300~400nmが最も好ましい。 An electron beam, light, or the like can be used to cure the polymerizable liquid crystal composition. In this case, the wavelength range of light is preferably 150 to 500 nm, more preferably 250 to 450 nm, and most preferably 300 to 400 nm.
該光の光源として、低圧水銀ランプ、高圧放電ランプ、ショートアーク放電ランプが利用できる。殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ラックライトなどが、該低圧水銀ランプである。高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどが、該高圧放電ランプである。超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプなどが、該ショートアーク放電ランプである。 As the light source of the light, a low pressure mercury lamp, a high pressure discharge lamp, and a short arc discharge lamp can be used. The sterilization lamp, fluorescent chemical lamp, rack light and the like are the low pressure mercury lamps. High-pressure mercury lamps, metal halide lamps, and the like are the high-pressure discharge lamps. Ultra-high pressure mercury lamps, xenon lamps, mercury xenon lamps and the like are the short arc discharge lamps.
偏光板の上に、重合性液晶組成物を塗布し、硬化させることで、光学補償等の機能を有する偏光板が、製造できる。1/4波長板のReを有する液晶重合体と、偏光板とを組合すことで、円偏光板が、製造できる。この場合、ヨウ素又は二色性色素をドープした吸収型の偏光板およびワイヤーグリッド偏光板等の反射型偏光板などが、該偏光板である。 By applying the polymerizable liquid crystal composition on the polarizing plate and curing it, a polarizing plate having a function such as optical compensation can be manufactured. A circular polarizing plate can be manufactured by combining a liquid crystal polymer having Re of a 1/4 wave plate and a polarizing plate. In this case, an absorption-type polarizing plate doped with iodine or a dichroic dye, a reflection-type polarizing plate such as a wire grid polarizing plate, or the like is the polarizing plate.
本開示は公開した実施例のみに制限されない。 This disclosure is not limited to published examples.
1.用語の定義
実施例において、「NCI-730」は、(株)ADEKA製の開始剤、アデカアークルーズ(商標)NCI-730である。
実施例において、「NCI-930」は、(株)ADEKA製の開始剤、アデカアークルーズ(商標)NCI-930である。
実施例において、「FTX-218」は、(株)ネオス製の界面活性剤、フタージェント(商標)FTX-218である。
実施例において、「ポリフローNo.75」は、共栄社化学(株)のアクリル系界面活性剤、ポリフローNo.75である。
実施例において、「F-556」は、DIC(株)のフッ素系界面活性剤、メガファック(商標)F-556である。
実施例において、「AO-60」は、(株)ADEKA製の重合禁止剤、アデカスタブ(商標)AO-60である。
実施例において、「CHN」は、シクロヘキサノンである。
実施例において、「CPN」は、シクロペンタノンである。
化合物(1-2-1)、化合物(1-3-1)、化合物(2-5-1)、化合物(2-6-1)、化合物(3-1-1)、化合物(3-4-1)、化合物(4-1)、化合物(4-2)及び化合物(M-1)の構造は、以下のとおりである。
化合物(1-2-1)および化合物(1-3-1)は特開2013-253041に従い合成できる。化合物(2-5-1)は国際公開2018/030190に従い合成できる。化合物(2-6-1)は特開2018-076491に従い合成できる。化合物(3-1-1)特開2003-238491に従い合成できる。化合物(3-4-1)は特開2018-39990に従い合成できる。化合物(4-1)はMakromolekulare Chemie,(1991),192(1),59-74に従い合成できる。化合物(4-2)は特開2000-310715に従い合成できる。化合物(M-1)は特願2017-125009に従い合成できる。
1. 1. Definition of Term In the examples, "NCI-730" is an initiator manufactured by ADEKA Corporation, ADEKA ARCRUSE ™ NCI-730.
In the examples, "NCI-930" is an initiator manufactured by ADEKA Corporation, ADEKA A-CRUSE ™ NCI-930.
In the examples, "FTX-218" is a surfactant manufactured by Neos Co., Ltd., FTX-218 (trademark).
In the examples, "Polyflow No. 75" is an acrylic surfactant of Kyoeisha Chemical Co., Ltd., Polyflow No. 75. 75.
In the examples, "F-556" is DIC Corporation's fluorine-based surfactant, Megafuck ™ F-556.
In the examples, "AO-60" is a polymerization inhibitor manufactured by ADEKA Corporation, ADEKA STAB ™ AO-60.
In the examples, "CHN" is cyclohexanone.
In the examples, "CPN" is cyclopentanone.
Compound (1-2-1), compound (1-3-1), compound (2-5-1), compound (2-6-1), compound (3-1-1), compound (3-4) -1), compound (4-1), compound (4-2) and the structure of compound (M-1) are as follows.
Compound (1-2-1) and compound (1-3-1) can be synthesized according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-253041. Compound (2-5-1) can be synthesized according to International Publication 2018/030190. Compound (2-6-1) can be synthesized according to JP-A-2018-076491. Compound (3-1-1) can be synthesized according to JP-A-2003-238491. Compound (3-4-1) can be synthesized according to JP-A-2018-39990. Compound (4-1) can be synthesized according to Machromolekulare Chemie, (1991), 192 (1), 59-74. Compound (4-2) can be synthesized according to JP-A-2000-310715. Compound (M-1) can be synthesized according to Japanese Patent Application No. 2017-125009.
本開示の実施例において、「ワイヤーグリッド偏光板」は、ポラテクノ社製のUVT300Aである。
本開示の実施例において、「超高圧水銀灯」は、ウシオ電機社製のマルチライトUSH-250BYである。
本開示の実施例において、「365受光器」は、ウシオ電機社製のUVD-S365にウシオ電機社製のUIT-150-Aをつないだものである。
In the embodiment of the present disclosure, the "wire grid polarizing plate" is UVT300A manufactured by Polatechno Co., Ltd.
In the embodiment of the present disclosure, the "ultra-high pressure mercury lamp" is a multi-light USH-250BY manufactured by Ushio, Inc.
In the embodiment of the present disclosure, the "365 receiver" is a UVD-S365 manufactured by Ushio, Inc. connected to a UIT-150-A manufactured by Ushio, Inc.
2.光配向処理済み配向膜付きガラス基材の作製
光配向処理済み配向膜付きガラス基材を、以下の手順で作成する。
(1)ガラスに、光配向剤を、スピンコートし、
(2)得られたガラスを、スピンコートした面を上にして、60℃のホットプレートに置き、該光配向剤中の溶媒を除去することで塗膜を作成し、
(3)該塗膜に、空気雰囲気下において、室温で、塗布面の法線から、超高圧水銀灯を用いて365nmの波長の直線偏光を2000mJ/cm2になるまで、照射し、
(4)その後、230℃に設定したオーブン中で、30分間静置し、光配向処理済み配向膜付きガラス基材を得る。
ここで、光配向剤は、PIA-105C-03Xは、JNC(株)製の、光配向処理用ポリマーである。当該光配向処理は、水平配向モードを誘導ものである。スピンコートは、スピンコート後の膜厚が、100nmとなるよう、調整する。
超高圧水銀灯からの光をワイヤーグリッド偏光板に透過することで、該直線偏光紫外線を得る。
該直線偏光紫外線は、365受光器で面積当たりのエネルギーを確認する。
2. 2. Preparation of a glass substrate with a photo-alignment-treated alignment film A glass substrate with a photo-alignment-treated alignment film is prepared by the following procedure.
(1) Spin-coat the glass with a photo-aligning agent.
(2) The obtained glass was placed on a hot plate at 60 ° C. with the spin-coated side facing up, and the solvent in the photoaligning agent was removed to prepare a coating film.
(3) The coating film was irradiated with linear polarization having a wavelength of 365 nm from the normal of the coated surface at room temperature in an air atmosphere until the wavelength reached 2000 mJ / cm 2 using an ultrahigh pressure mercury lamp.
(4) After that, it is allowed to stand for 30 minutes in an oven set at 230 ° C. to obtain a glass substrate with a photoalignment-treated alignment film.
Here, as the photo-aligning agent, PIA-105C-03X is a polymer for photo-alignment treatment manufactured by JNC Co., Ltd. The photo-alignment process induces a horizontal alignment mode. The spin coating is adjusted so that the film thickness after the spin coating is 100 nm.
The linearly polarized ultraviolet rays are obtained by transmitting the light from the ultrahigh pressure mercury lamp through the wire grid polarizing plate.
The linearly polarized ultraviolet light confirms the energy per area with a 365 receiver.
3.重合性液晶組成物溶液の調製
重合性液晶組成物溶液は以下の手順で作成する:
(1)表1に記載の重量比で、重合性液晶化合物、光重合開始剤、界面活性剤および重合禁止剤を混合し、重合性液晶組成物を得、
(2)表1に記載の重量比で、当該重合性液晶組成物と溶剤を、混合し、
(3)0.2μmのメンブレンフィルターでろ過し、表1に記載の重合性液晶組成物溶液名を名付ける。
3. 3. Preparation of Polymerizable Liquid Crystal Composition Solution The polymerizable liquid crystal composition solution is prepared by the following procedure:
(1) A polymerizable liquid crystal compound, a photopolymerization initiator, a surfactant and a polymerization inhibitor were mixed at the weight ratios shown in Table 1 to obtain a polymerizable liquid crystal composition.
(2) The polymerizable liquid crystal composition and the solvent are mixed at the weight ratios shown in Table 1 to obtain a mixture.
(3) Filter with a 0.2 μm membrane filter and name the solution of the polymerizable liquid crystal composition shown in Table 1.
表1
Table 1
4.液晶重合体の作成
液晶重合体を、以下の手順で作成する:
(1)重合性液晶組成物溶液を、室温で、光配向処理済み配向膜付きガラス基材上にスピンコートし、
(2)80℃のホットプレート上にスピンコートされて部分を上にして、当該ガラス基材を、2分間静置し、
(3)室温で当該ガラス基材を1分間、静置し、
(4)当該ガラス基材に、基材の法線方向から500mJ/cm2のUVを照射し、液晶重合体を作成し、表2に記載の液晶重合体の名称を名付ける。
4. Preparation of liquid crystal polymer A liquid crystal polymer is prepared by the following procedure:
(1) The polymerizable liquid crystal composition solution is spin-coated on a glass substrate with a photo-alignment-treated alignment film at room temperature.
(2) The glass substrate was spin-coated on a hot plate at 80 ° C. with the portion facing up, and the glass substrate was allowed to stand for 2 minutes.
(3) Allow the glass substrate to stand at room temperature for 1 minute.
(4) The glass substrate is irradiated with UV of 500 mJ / cm 2 from the normal direction of the substrate to prepare a liquid crystal polymer, and the names of the liquid crystal polymers shown in Table 2 are named.
表2
Table 2
5.液晶重合体の評価方法
実施例において、「偏光解析装置」は、シンテック(株)製のOPIPRO偏光解析装置である。
実施例において、「偏光顕微鏡」は(株)ニコン社製のECLIPSE E600 POLである。
実施例において、「輝度計」は、YOKOGAWA 3298Fである。
実施例において、「微細形状測定装置」は、KLA TENCOR(株)製のアルファステップIQである。
5. Evaluation Method of Liquid Crystal Polymer In the examples, the "polarization analyzer" is an OPIPRO polarization analyzer manufactured by Shintech Co., Ltd.
In the embodiment, the "polarizing microscope" is an ECLIPSE E600 POL manufactured by Nikon Corporation.
In the embodiment, the "luminance meter" is Yokogawa 3298F.
In the embodiment, the "fine shape measuring device" is an Alpha Step IQ manufactured by KLA TECOR Co., Ltd.
<偏光解析装置による測定>
液晶重合体のReは、偏光解析装置で、光の入射角を0°にして計測する。計測に使用した光の波長は、550nmである。
<Measurement by ellipsometry device>
Re of the liquid crystal polymer is measured by an ellipsometry device with the incident angle of light set to 0 °. The wavelength of the light used for the measurement is 550 nm.
<ホモジニアス配向の判定>
偏光解析装置を用いて、液晶重合体の表面に対する光の入射角を-50°から50まで5°刻みで変えて、Reを計測した。ここで光の入射角の傾き方向は液晶重合体の遅相軸と同じである。以下の両方の条件を満たすときは、液晶重合体がホモジニアス配向であるとみなす。
(a)液晶重合体の入射角に対するReが上に凸である場合、かつ
(b)それぞれの、入射角の絶対値(absolute value)が同じときのReの計測値の差が、5%以内である場合。
<Judgment of homogenius orientation>
Using an ellipsometry device, the angle of incidence of light on the surface of the liquid crystal polymer was changed from −50 ° to 50 in 5 ° increments, and Re was measured. Here, the inclination direction of the incident angle of light is the same as the slow axis of the liquid crystal polymer. When both of the following conditions are satisfied, the liquid crystal polymer is considered to have a homogenic orientation.
The difference between the measured values of Re when (a) Re is convex upward with respect to the incident angle of the liquid crystal polymer and (b) the absolute value of the incident angle (absolute value) is the same is within 5%. If it is.
<クロスニコル状態での輝度の計測>
クロスニコル状態での輝度を以下の手順で測定。
(1)位相差膜を2枚の偏光板の間に挟持し、かつ、該両偏光板がクロスニコルになるように、輝度計に配置し、
(2)該位相差膜を水平に回転させた時に最小となった輝度を、「クロスニコル状態での輝度」とする。
<Measurement of brightness in cross Nicol state>
Measure the brightness in the cross Nicol state by the following procedure.
(1) A retardation film is sandwiched between two polarizing plates, and both polarizing plates are arranged on a luminance meter so as to form a cross Nicol.
(2) The minimum luminance when the retardation film is rotated horizontally is defined as "luminance in the cross Nicol state".
<パラレルニコル状態での輝度の計測>
パラレルニコル状態での輝度を以下の手順で測定した。
(1)位相差膜を2枚の偏光板の間に挟持し、かつ、該両偏光板がパラレルニコルになるように、輝度計に配置し、
(2)該位相差膜を水平に回転させた時に最大となった輝度を、「パラレルニコル状態での輝度」とする。
<Measurement of brightness in parallel Nicol state>
The brightness in the parallel Nicol state was measured by the following procedure.
(1) A retardation film is sandwiched between two polarizing plates, and both polarizing plates are arranged on a luminance meter so as to form a parallel Nicol.
(2) The maximum brightness when the retardation film is rotated horizontally is defined as "brightness in the parallel Nicol state".
<液晶重合体の正面コントラストの測定>
液晶重合体の正面コントラストは、「パラレルニコル状態での輝度」/「クロスニコル状態での輝度」で算出する。
<Measurement of frontal contrast of liquid crystal polymer>
The front contrast of the liquid crystal polymer is calculated by "brightness in the parallel Nicol state" / "brightness in the cross Nicol state".
6.液晶重合体の評価結果
得られた液晶重合体(F-1)から液晶重合体(F-7)、液晶重合体(SF-7)および液晶重合体(SF-7)は、ホモジニアス配向である。
6. Evaluation Results of Liquid Crystal Polymers From the obtained liquid crystal polymer (F-1), the liquid crystal polymer (F-7), the liquid crystal polymer (SF-7) and the liquid crystal polymer (SF-7) are homogenically oriented. ..
得られた液晶重合体(F-1)から液晶重合体(F-7)、液晶重合体(SF-7)および液晶重合体(SF-7)は、偏光顕微鏡および偏光解析装置によって、配向欠陥が見つからない。 From the obtained liquid crystal polymer (F-1), the liquid crystal polymer (F-7), the liquid crystal polymer (SF-7) and the liquid crystal polymer (SF-7) were found to have orientation defects by a polarizing microscope and a polarization analyzer. Cannot be found.
液晶重合体の耐熱性評価を以下の手順で行った。
(1)基材付き液晶重合体の液晶重合体のReを求め、Re_aとし、
(2)当該基材付き液晶重合体を、230℃のオーブンに、30分静置し、
(3)当該基材付き液晶重合体を空冷し、
(4)当該基材付き液晶重合体の液晶重合体のReを求め、Re_bとし、
(5)Re_a/(Re_a/Re_b)を算出し、耐熱性を評価する。
The heat resistance of the liquid crystal polymer was evaluated by the following procedure.
(1) Re of the liquid crystal polymer of the liquid crystal polymer with a base material was obtained and set as Re_a.
(2) The liquid crystal polymer with a substrate was allowed to stand in an oven at 230 ° C. for 30 minutes.
(3) The liquid crystal polymer with a base material is air-cooled and then air-cooled.
(4) Re of the liquid crystal polymer of the liquid crystal polymer with a base material was obtained and set as Re_b.
(5) Re_a / (Re_a / Re_b) is calculated and heat resistance is evaluated.
得られた液晶重合体(F-1)から液晶重合体(F-7)、液晶重合体(SF-7)および液晶重合体(SF-7)の、正面コントラスト、Re_a、Re_bおよびRe_a/(Re_a/Re_b)を、表3に記載する。 From the obtained liquid crystal polymer (F-1), the front contrast of the liquid crystal polymer (F-7), the liquid crystal polymer (SF-7) and the liquid crystal polymer (SF-7), Re_a, Re_b and Re_a / ( Re_a / Re_b) are shown in Table 3.
表2は、本開示の液晶重合体(F-1)~(F-7)は液晶重合体(CF-1)および(CF-2)と比較し、正面コントラストが高く、かつ耐熱位相差維持率が高い液晶重合体が得られることを、示す。 In Table 2, the liquid crystal polymers (F-1) to (F-7) of the present disclosure have higher frontal contrast and maintain heat resistant phase difference as compared with the liquid crystal polymers (CF-1) and (CF-2). It is shown that a liquid crystal polymer having a high ratio can be obtained.
Claims (10)
式(2)または式(3)で表される重合性液晶化合物とを
含有する重合性液晶組成物。
式(1)中、
A1は、独立して、1,4-フェニレン、1,4-シクロヘキシレンまたはナフタレン-2,6-ジイルであり、この1,4-フェニレンまたはナフタレン-2,6-ジイルにおいて少なくとも1つの水素はフッ素、塩素、シアノ、ホルミル、炭素数1~5のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ、炭素数1~5のアルケニル、炭素数1~5のアルコキシカルボニル、炭素数1~5のアルカノイル、炭素数1~5のアルカノイルオキシ、炭素数1~5のフルオロアルキルまたは式(P-1)で表される基で置き換えられてもよく、
Z1は、独立して、単結合、-CH2CH2-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-または-OCOCH2CH2-であり、
nおよびmは、0、1または2であり、かつnおよびmのうち少なくとも一つは1であり、
P1は、独立して、式(P-1)で表される基であり、
式(P-1)中、
Y1は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-または-OCOO-であり、
Q1は、単結合または炭素数1~20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの-CH2-は-O-、-COO-または-OCO-で置き換えられてもよく、
PGは、アクリロイルオキシまたはメタクリロイルオキシである。
式(2)中、
W2は、炭素数1~5のアルキル、炭素数1~5のアルコキシ、炭素数2~5のアルケニル、炭素数1~5のアルコキシカルボニル、炭素数1~5のアルカノイル、炭素数1~5のアルカノイルオキシ、炭素数1~5のフルオロアルキルまたは式(P-2)で表される基であり、これらの基において少なくとも一つの-CH2-は-O-で置き換えられてもよく、
A2は、独立して、1,4-フェニレン、1,4-シクロヘキシレンまたはナフタレン-2,6-ジイルであり、この1,4-フェニレンまたはナフタレン-2,6-ジイルにおいて少なくとも1つの水素はフッ素、塩素、シアノ、ホルミル、炭素数1~5のアルキル、炭素数1~5のアルコキシ、炭素数1~5のアルケニル、炭素数1~5のアルコキシカルボニル、炭素数1~5のアルカノイル、炭素数1~5のアルカノイルオキシ、炭素数1~5のフルオロアルキルまたは式(P-2)で表される基で置き換えられてもよく、
Z2は、独立して、単結合、-CH2CH2-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-OCH2CH2O-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-または-OCOCH2CH2-であり、かつZ2のうち少なくとも一つは-CH2CH2COO-または-OCOCH2CH2-であり、
rおよびsは、独立して、1または2であり、かつrおよびsのうち少なくとも一つは2であり、
P2は、独立して、式(P-2)で表される基であり、
式(P-2)中、
Y2は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-または-OCOO-であり、
Q2は、単結合または炭素数1~20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの-CH2-は、-O-、-COO-または-OCO-で置き換えられてもよく、
PGは、アクリロイルオキシまたはメタクリロイルオキシである。
式(3)中、
W3は、独立して、水素、フッ素、炭素数1~5のアルキル、炭素数2~5のアルケニルまたは炭素数1~5のフルオロアルキルであり、
A3は、独立して、1,4-フェニレン、1,4-シクロヘキシレンまたはナフタレン-2,6-ジイルであり、この1,4-フェニレンまたはナフタレン-2,6-ジイルにおいて、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、シアノ、ホルミル、炭素数1~5のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ、炭素数1~5のアルケニル、炭素数1~5のアルコキシカルボニル、炭素数1~5のアルカノイル、炭素数1~5のフルオロアルキルまたは式(P-3)で表される基で置き換えられてもよく、
Z3は、独立して、単結合、-CH2CH2-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-OCH2CH2O-、-C≡C-、-CH=CHCOO-、-OCOCH=CH-、-CH2CH2COO-、-OCOCH2CH2-、-CH2CH2OCO-または-COOCH2CH2-であり、
tおよびuは、独立して、0、1または2であり、
P3は独立して式(P-3)で表される基である。
式(P-3)中、
Y3は、単結合、-O-、-COO-、-OCO-または-OCOO-であり、
Q3は、単結合または炭素数1~20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの-CH2-は-O-、-COO-または-OCO-で置き換えられてもよく、
PGは、アクリロイルオキシまたはメタクリロイルオキシである。 The polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (1) and
A polymerizable liquid crystal composition containing a polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (2) or the formula (3).
In equation (1),
A 1 is independently 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene or naphthalene-2,6-diyl, and at least one hydrogen in this 1,4-phenylene or naphthalene-2,6-diyl. Is fluorine, chlorine, cyano, formyl, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxycarbonyl having 1 to 5 carbon atoms, and an alkanoyl having 1 to 5 carbon atoms. , Alcanoyloxy having 1 to 5 carbon atoms, fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms or a group represented by the formula (P-1) may be replaced.
Z 1 is independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -COO-, -OCO-, -CH 2 O-, -OCH 2- , -C≡C-, -CH = CHCOO-,- OCOCH = CH-, -CH 2 CH 2 COO- or -OCOCH 2 CH 2- ,
n and m are 0, 1 or 2, and at least one of n and m is 1.
P 1 is an independent group represented by the formula (P-1).
In equation (P-1),
Y 1 is a single bond, -O-, -COO-, -OCO- or -OCOO-,
Q1 is a single bond or an alkylene having 1 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-, -COO- or -OCO-.
PG is acryloyloxy or methacryloyloxy.
In equation (2),
W 2 has an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl having 2 to 5 carbon atoms, an alkoxycarbonyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkanoyl having 1 to 5 carbon atoms, and 1 to 5 carbon atoms. Alkoxyyloxy, fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms or a group represented by the formula (P-2), in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-.
A 2 is independently 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene or naphthalene-2,6-diyl, and at least one hydrogen in this 1,4-phenylene or naphthalene-2,6-diyl. Fluorine, chlorine, cyano, formyl, alkyl with 1 to 5 carbon atoms, alkoxy with 1 to 5 carbon atoms, alkenyl with 1 to 5 carbon atoms, alkoxycarbonyl with 1 to 5 carbon atoms, alkanoyl with 1 to 5 carbon atoms, It may be replaced with an alkanoyloxy having 1 to 5 carbon atoms, a fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms or a group represented by the formula (P-2).
Z 2 is independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -COO-, -OCO-, -CH 2 O-, -OCH 2-, -OCH 2 CH 2 O-, -C≡C- , -CH = CHCOO-, -OCOCH = CH-, -CH 2 CH 2 COO- or -OCOCH 2 CH 2- , and at least one of Z 2 is -CH 2 CH 2 COO- or -OCOCH 2 CH 2 -and
r and s are independently 1 or 2, and at least one of r and s is 2.
P 2 is an independent group represented by the formula (P-2).
In equation (P-2),
Y 2 is a single bond, -O-, -COO-, -OCO- or -OCOO-,
Q2 is a single bond or an alkylene having 1 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-, -COO- or -OCO-.
PG is acryloyloxy or methacryloyloxy.
In equation (3),
W 3 is independently hydrogen, fluorine, an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl having 2 to 5 carbon atoms or a fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms.
A3 is independently 1,4 - phenylene, 1,4-cyclohexylene or naphthalene-2,6-diyl, and at least one of the 1,4-phenylene or naphthalene-2,6-diyl. Hydrogen is fluorine, chlorine, cyano, formyl, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxycarbonyl having 1 to 5 carbon atoms, and 1 to 5 carbon atoms. It may be replaced with an alkanoyl, a fluoroalkyl having 1 to 5 carbon atoms or a group represented by the formula (P-3).
Z 3 is independently single-bonded, -CH 2 CH 2- , -COO-, -OCO-, -CH 2 O-, -OCH 2-, -OCH 2 CH 2 O-, -C≡C- , -CH = CHCOO-, -OCOCH = CH-, -CH 2 CH 2 COO-, -OCOCH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 OCO- or -COOCH 2 CH 2- , and
t and u are independently 0, 1 or 2,
P 3 is a group independently represented by the formula (P-3).
In equation (P-3),
Y3 is a single bond, -O-, -COO-, -OCO- or -OCOO-,
Q3 is a single bond or an alkylene having 1 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced with -O-, -COO- or -OCO-.
PG is acryloyloxy or methacryloyloxy.
式(2)で表される重合性液晶化合物と、
式(3)で表される重合性液晶化合物とを含む請求項1に記載の重合性液晶組成物。 The polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (1) and
The polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (2) and
The polymerizable liquid crystal composition according to claim 1, which comprises a polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (3).
式(2)で表される重合性液晶化合物の総量が5~80重量%であり、かつ、
式(3)で表される重合性液晶化合物の総量が5~80重量%である請求項1または3に記載の重合性液晶組成物。 The total amount of the polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (1) is 5 to 50% by weight.
The total amount of the polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (2) is 5 to 80% by weight, and
The polymerizable liquid crystal composition according to claim 1 or 3, wherein the total amount of the polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (3) is 5 to 80% by weight.
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