JP5493446B2 - Optical anisotropic film manufacturing method and rubbing treatment method - Google Patents
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Description
本発明は、画像表示装置等に使用される光学異方膜の製造方法などに関する。 The present invention relates to a method for producing an optical anisotropic film used for an image display device or the like.
従来、画像表示装置には、光学異方膜が組み込まれている。光学異方膜は、その光学特性により、位相差フィルム、又は、偏光フィルム(偏光子とも呼ばれる)として用いられている。
前記光学異方膜は、例えば、リオトロピック液晶性化合物を含む塗工液を基材上に塗工し(溶液流延法)、この塗膜を硬化させる方法により得ることができる。
Conventionally, an optical anisotropic film is incorporated in an image display device. The optically anisotropic film is used as a retardation film or a polarizing film (also referred to as a polarizer) due to its optical characteristics.
The optically anisotropic film can be obtained, for example, by applying a coating liquid containing a lyotropic liquid crystalline compound onto a substrate (solution casting method) and curing the coating film.
前記溶液流延法により光学異方膜を製造するにあたっては、リオトロピック液晶性化合物を配向させるために、下記のような方法1〜4が行われる。
方法1:塗工液に加わる剪断力によって、リオトロピック液晶性化合物を配向させる(特許文献1)。
方法2:基材から塗膜を剥離した後、前記塗膜を延伸することにより、リオトロピック液晶性化合物を配向させる(特許文献2)。
方法3:基材に光活性分子層(光配向膜)を形成し、この光配向膜の表面にリオトロピック液晶性化合物を塗工することにより、リオトロピック液晶性化合物を配向させる(特許文献3)。
方法4:基材にラビング処理を行うことにより、配向規制力を有する表面を形成し、この基材表面に塗工液を塗工することにより、リオトロピック液晶性化合物を配向させる(特許文献4)。
In producing the optical anisotropic film by the solution casting method, the following
Method 1: A lyotropic liquid crystalline compound is aligned by a shearing force applied to a coating solution (Patent Document 1).
Method 2: After peeling the coating film from the substrate, the lyotropic liquid crystalline compound is oriented by stretching the coating film (Patent Document 2).
Method 3: A photoactive molecular layer (photo-alignment film) is formed on a substrate, and a lyotropic liquid crystal compound is applied to the surface of the photo-alignment film to align the lyotropic liquid crystal compound (Patent Document 3).
Method 4: By rubbing the substrate, a surface having an alignment regulating force is formed, and a coating liquid is applied to the surface of the substrate to align the lyotropic liquid crystalline compound (Patent Document 4). .
前記方法1を用いた場合、塗工液の塗工条件及び/又はリオトロピック液晶性化合物の構造に起因して、リオトロピック液晶性化合物が良好に配向しないことがある。前記方法2を用いた場合、リオトロピック液晶性化合物が良好に配向しない場合があり、加えて、塗膜の厚みなどに起因して、延伸時に塗膜が破損するおそれがある。前記方法3を用いた場合、光配向膜を形成しなければならず、その形成工程が煩雑である。
一方、ラビング処理(方法4)は、比較的簡便に実施できることから、従来から多用されている。
When the
On the other hand, the rubbing process (Method 4) has been widely used since it can be carried out relatively easily.
上記ラビング処理は、ラビング布を用いて、基材表面を所定方向に擦る処理である。ラビング処理が行われた基材表面には、配向規制力が付与される。なお、前記配向規制力とは、液晶性化合物を所定方向に配向させる機能を意味する。
前記基材表面に配向規制力が付与される原理は、明確ではないが、一般には、下記(1)〜(3)のように考えられている。
(1)ラビング処理によって基材表面に物理的な溝が形成される。(2)ラビング処理によって基材表面の分子が延伸されて配向する。(3)ラビング処理によって基材表面に静電気(電気的な異方性)が生じる。
The rubbing process is a process of rubbing the substrate surface in a predetermined direction using a rubbing cloth. An alignment regulating force is applied to the surface of the base material that has been subjected to the rubbing treatment. The alignment regulating force means a function of aligning the liquid crystalline compound in a predetermined direction.
Although the principle by which the alignment regulating force is imparted to the surface of the base material is not clear, it is generally considered as follows (1) to (3).
(1) A physical groove is formed on the surface of the substrate by rubbing treatment. (2) The molecules on the substrate surface are stretched and oriented by rubbing treatment. (3) Static electricity (electric anisotropy) is generated on the surface of the substrate by the rubbing treatment.
しかしながら、基材表面にラビング処理を単に行っただけでは、配向規制力を十分に付与できないことがある。配向規制力が不十分な基材表面に、リオトロピック液晶性化合物を含む塗工液を塗工しても、リオトロピック液晶性化合物が良好に配向しない。そのため、その改善が求められている。 However, the alignment regulation force may not be sufficiently imparted by simply performing the rubbing treatment on the substrate surface. Even when a coating liquid containing a lyotropic liquid crystalline compound is applied to the surface of a substrate having insufficient alignment regulating power, the lyotropic liquid crystalline compound does not align well. Therefore, the improvement is demanded.
また、光学異方膜の製造ラインにおいては、長尺状の基材が用いられる。この長尺状の基材の表面に、ラビング処理を行った後、この基材表面にリオトロピック液晶性化合物を含む塗工液が塗工される。しかしながら、実際の製造ラインにおいては、ラビング処理の直後に塗工液が塗工されるわけではなく、ラビング処理後から塗工液の塗工前の間には、例えば、下記(a)〜(c)のような様々な事態又は工程が存在する。
(a)ラビング処理後の基材表面に、異物(例えば製造ライン中の搬送ローラ)が接触する。(b)ラビング処理後の長尺状の基材を、一旦ロールにしてこれを運搬又は保管する。(c)ラビング処理後の長尺状の基材の裏面に、保護フィルムを貼り合わせる。
上記(a)〜(c)などの諸点に起因して、一度ラビング処理された基材表面の配向規制力が、その表面の一部又は全部において減少又は消失することがある(以下、「減少又は消失」を「減衰」という)。配向規制力が減衰した基材表面に、前記塗工液を塗工しても、リオトロピック液晶性化合物が良好に配向しない。
In the production line for optically anisotropic films, a long substrate is used. After rubbing the surface of the long base material, a coating liquid containing a lyotropic liquid crystalline compound is applied to the surface of the base material. However, in an actual production line, the coating liquid is not applied immediately after the rubbing treatment. For example, the following (a) to ( There are various situations or processes such as c).
(A) A foreign substance (for example, a conveyance roller in a production line) contacts the surface of the base material after the rubbing treatment. (B) The long base material after the rubbing treatment is once made into a roll and transported or stored. (C) A protective film is bonded to the back surface of the long base material after the rubbing treatment.
Due to various points such as the above (a) to (c), the orientation regulating force on the surface of the substrate once rubbed may be reduced or disappeared on a part or all of the surface (hereinafter referred to as “decrease”). Or “disappearance” is referred to as “attenuation”). Even if the coating liquid is applied to the surface of the base material in which the orientation regulating force is attenuated, the lyotropic liquid crystalline compound is not well aligned.
本発明の第1の目的は、ラビング処理によって基材表面に十分な配向規制力を付与でき、良好に配向したリオトロピック液晶性化合物を有する光学異方膜の製造方法を提供することである。
本発明の第2の目的は、基材表面に十分な配向規制力を付与できるラビング処理方法を提供することである。
A first object of the present invention is to provide a method for producing an optically anisotropic film having a well-oriented lyotropic liquid crystalline compound that can impart sufficient alignment regulating force to a substrate surface by rubbing treatment.
The second object of the present invention is to provide a rubbing treatment method capable of imparting a sufficient orientation regulating force to the substrate surface.
本発明は、リオトロピック液晶性化合物を含む光学異方膜を基材上に形成する光学異方膜の製造方法であって、基材表面にラビング処理を行うプレ−ラビング工程、前記プレ−ラビング後の基材表面に加熱処理を行う加熱工程と、前記加熱処理を行った基材表面にラビング処理を行うラビング工程と、前記ラビング処理を行った基材表面にリオトロピック液晶性化合物を含む塗工液を塗工する塗工工程と、を有する。
好ましくは、前記ラビング工程において、加熱処理を行った基材表面を冷ました後、その冷めた基材表面にラビング処理を行う、又は、加熱処理を行った基材表面を室温にまで冷ました後、その冷めた基材表面にラビング処理を行う。
The present invention relates to a method for producing an optical anisotropic film, which comprises forming an optical anisotropic film containing a lyotropic liquid crystalline compound on a substrate, a pre-rubbing step for performing a rubbing treatment on the surface of the substrate , after the pre-rubbing a heating step of performing heat treatment on the substrate surface, and rubbing step of rubbing treatment is performed on the heat-treating the substrate table surface been, coating containing a lyotropic liquid crystalline compound on the substrate surface subjected to the rubbing treatment And a coating process for coating the liquid.
Preferably, in the rubbing step, after the heat-treated substrate surface is cooled, the cooled substrate surface is rubbed, or the heat-treated substrate surface is cooled to room temperature. Then, a rubbing treatment is performed on the cooled substrate surface.
本発明の製造方法は、基材表面にプレ−ラビング工程を行うので、基材表面に十分な配向規制力を付与できる。その後、基材表面を加熱した後、基材表面にラビング処理を行うことにより、リオトロピック液晶性化合物が良好に配向した光学異方膜を得ることができる。
加熱処理した基材表面にラビング処理を行うと、基材表面に十分な配向規制力を付与できる原理は、明確ではないが、本発明者らは、次のように推定している。
ラビング処理は、ラビング布を用いて、基材表面を所定方向に擦る処理である。この処理時には、ラビング布と基材表面の間に摩擦が生じる。この摩擦によってラビング布の撚れ及び/又はラビング布の繊維の脱落などが発生する。このため、基材表面にラビング処理を単に行うだけでは、基材表面に配向規制力を十分に付与できない。一方、本発明のように加熱処理を行うと、前記摩擦を低減でき、ラビング布の撚れ及びラビング布の繊維の脱落などを抑制できる。よって、本発明によれば、十分な配向規制力を有する基材を形成できる。
また、好ましい製造方法のように、加熱処理が行われた後、冷ました基材表面にラビング処理を行うと、基材表面に十分な配向規制力を付与できる。十分な配向規制力を有する基材表面にリオトロピック液晶性化合物を含む塗工液を塗工することにより、リオトロピック液晶性化合物が良好に配向した光学異方膜を得ることができる。
Since the manufacturing method of the present invention performs a pre-rubbing process on the substrate surface, a sufficient alignment regulating force can be imparted to the substrate surface. Then, after heating the base material surface, the optically anisotropic film in which the lyotropic liquid crystalline compound is well oriented can be obtained by rubbing the base material surface .
When the rubbing treatment is performed on the heat-treated substrate surface, the principle that a sufficient alignment regulating force can be imparted to the substrate surface is not clear, but the present inventors presume as follows.
The rubbing process is a process of rubbing the substrate surface in a predetermined direction using a rubbing cloth. During this treatment, friction occurs between the rubbing cloth and the substrate surface. This rubbing causes twisting of the rubbing cloth and / or dropping of fibers of the rubbing cloth. For this reason, the orientation regulating force cannot be sufficiently imparted to the surface of the substrate simply by performing the rubbing treatment on the surface of the substrate. On the other hand, when the heat treatment is performed as in the present invention, the friction can be reduced, and twisting of the rubbing cloth, dropping of fibers of the rubbing cloth, and the like can be suppressed. Therefore, according to this invention, the base material which has sufficient orientation control force can be formed.
In addition, when the surface of the cooled substrate is rubbed after the heat treatment as in a preferred production method, a sufficient alignment regulating force can be imparted to the substrate surface. By applying a coating liquid containing a lyotropic liquid crystalline compound on the surface of a substrate having a sufficient alignment regulating force, an optical anisotropic film in which the lyotropic liquid crystalline compound is well oriented can be obtained.
本発明の好ましい製造方法は、前記加熱処理が、前記基材表面の温度を50℃〜90℃にする処理である。
本発明の他の好ましい製造方法は、前記ラビング工程におけるラビング処理が、親水性材料を含むラビング布を用いて前記基材表面を擦る処理である。
本発明の他の好ましい製造方法は、前記ラビング工程の後、塗工工程の前に、基材表面に親水化処理を行う親水化工程をさらに有する。
本発明の他の好ましい製造方法は、前記リオトロピック液晶性化合物を含む塗工液が、リオトロピック液晶性化合物が溶解された水溶液である。
In a preferred production method of the present invention, the heat treatment is a treatment for bringing the temperature of the substrate surface to 50 ° C. to 90 ° C.
In another preferable production method of the present invention, the rubbing treatment in the rubbing step is a treatment of rubbing the surface of the substrate using a rubbing cloth containing a hydrophilic material.
Another preferable production method of the present invention further includes a hydrophilization step of performing a hydrophilization treatment on the substrate surface after the rubbing step and before the coating step.
In another preferable production method of the present invention, the coating liquid containing the lyotropic liquid crystalline compound is an aqueous solution in which the lyotropic liquid crystalline compound is dissolved.
また、本発明の別の局面によれば、ラビング処理方法を提供する。
本発明のラビング処理方法は、基材表面にラビング処理を行うプレ−ラビング工程と、
前記プレ−ラビング後の基材表面に加熱処理を行う加熱工程と、前記加熱処理を行った基材表面にラビング処理を行うラビング工程と、を有する。
好ましくは、前記ラビング工程において、加熱処理を行った基材表面を冷ました後、その冷めた基材表面にラビング処理を行う、又は、加熱処理を行った基材表面を室温にまで冷ました後、基材表面にラビング処理を行う。
Moreover, according to another situation of this invention, the rubbing processing method is provided.
The rubbing treatment method of the present invention comprises a pre-rubbing step for rubbing the substrate surface,
A heating step of performing a heat treatment on the surface of the base material after the pre-rubbing , and a rubbing step of performing a rubbing treatment on the surface of the base material subjected to the heat treatment.
Preferably, in the rubbing step, after the heat-treated substrate surface is cooled, the cooled substrate surface is rubbed, or the heat-treated substrate surface is cooled to room temperature. Then, a rubbing treatment is performed on the surface of the substrate.
本発明光学異方膜の製造方法及びラビング処理方法は、プレ−ラビング処理を行った基材表面に加熱処理を行った後、この基材表面にラビング処理を行うため、十分な配向規制力を有する基材を得ることができる。この基材表面にリオトロピック液晶性化合物を含む塗工液を塗工することにより、リオトロピック液晶性化合物が良好に配向した光学異方膜を得ることができる。よって、本発明の製造方法によれば、光学特性に優れた光学異方膜を得ることができる。得られた光学異方膜を、例えば、画像表示装置に組み込むことにより、表示特性に優れた画像表示装置を提供できる。 The method for manufacturing an optically anisotropic film and the rubbing treatment method according to the present invention provide a sufficient alignment regulating force for performing a rubbing treatment on the substrate surface after the heat treatment is performed on the substrate surface that has been subjected to the pre-rubbing treatment. A substrate having the same can be obtained. By applying a coating liquid containing a lyotropic liquid crystalline compound on the surface of the substrate, an optically anisotropic film in which the lyotropic liquid crystalline compound is well oriented can be obtained. Therefore, according to the manufacturing method of the present invention, an optical anisotropic film having excellent optical characteristics can be obtained. By incorporating the obtained optically anisotropic film into, for example, an image display device, an image display device having excellent display characteristics can be provided.
本発明は、リオトロピック液晶性化合物を含む光学異方膜を基材上に形成する光学異方膜の製造方法である。本発明の製造方法は、少なくとも下記加熱工程、ラビング工程及び塗工工程を有し、好ましくはプレ−ラビング工程、親水化工程、乾燥工程、及び/又は、その他の工程を有する。
本発明のラビング処理方法は、少なくとも下記加熱工程及びラビング工程を有する。
The present invention is a method for producing an optical anisotropic film in which an optical anisotropic film containing a lyotropic liquid crystalline compound is formed on a substrate. The production method of the present invention has at least the following heating step, rubbing step and coating step, and preferably has a pre-rubbing step, a hydrophilization step, a drying step, and / or other steps.
The rubbing treatment method of the present invention includes at least the following heating step and rubbing step.
プレ−ラビング工程:基材表面にラビング処理を行う工程。
加熱工程:前記基材表面に加熱処理を行う工程。
ラビング工程:前記加熱処理を行った前記基材表面にラビング処理を行う工程。
親水化工程:前記ラビング処理された基材表面に親水化処理を行う工程。
塗工工程:前記親水化処理を行った基材表面にリオトロピック液晶性化合物を含む塗工液を塗工する工程。
乾燥工程:前記塗工工程によって形成された塗膜を乾燥し、光学異方膜を得る工程。
Pre-rubbing step: a step of rubbing the substrate surface.
Heating step: a step of heating the substrate surface.
Rubbing step: A step of rubbing the surface of the base material subjected to the heat treatment.
Hydrophilization process: The process of hydrophilizing the rubbing-treated substrate surface.
Coating process: The process of applying the coating liquid containing a lyotropic liquid crystalline compound on the base-material surface which performed the said hydrophilic treatment.
Drying step: a step of drying the coating film formed by the coating step to obtain an optically anisotropic film.
[プレ−ラビング工程]
本工程は、必要に応じて行われる。本発明の光学異方膜の製造方法及びラビング処理方法は、ラビング工程を行うことによって基材表面に十分な配向規制力を付与できる。このため、本工程(プレ−ラビング工程)を行ってもよいし、或いは、これを行わなくてもよい。
プレ−ラビング工程は、後述するラビング工程と同様な方法で行ってもよいし、或いは、後述するラビング工程とは異なっていてもよい。
[Pre-rubbing process]
This step is performed as necessary. The method for producing an optical anisotropic film and the rubbing treatment method of the present invention can impart a sufficient alignment regulating force to the substrate surface by performing a rubbing step. For this reason, this process (pre-rubbing process) may be performed or this may not be performed.
The pre-rubbing step may be performed by the same method as the rubbing step described later, or may be different from the rubbing step described later.
(基材)
基材は、塗工液を略均一に展開でき且つこの塗工液の支持体となり得るものであれば、特に限定されない。基材は、透明性に優れているものが好ましい。
例えば、基材としては、ポリマーフィルムなどのフィルム、ガラス板などが挙げられる。ロールツーロールによって連続的にラビング処理できることから、基材は、フィルムであることが好ましい。
基材がフィルムである場合、その表面が親水性であるフィルム(全体が親水性材料で形成されたフィルム及び表面に親水化処理が施されているフィルムを含む)でもよいし、疎水性のフィルム(全体が疎水性材料で形成されたフィルム及び表面に疎水化処理が施されているフィルムを含む)でもよい。なお、親水性及び疎水性の意味については、後述する。プレ−ラビング処理を良好に行えることから、表面が疎水性であるフィルムを用いることが好ましい。
前記基材の材質は特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル系;ポリプロピレン、環状又はノルボルネン構造を有するポリオレフィン、エチレン・プロピレン共重合体等のオレフィン系;ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース等のセルロース系;などが挙げられる。プレ−ラビング処理を良好に行えることから、基材は、オレフィン系フィルムが好ましい。前記オレフィン系フィルムとしては、例えば、日本ゼオン(株)製の「ゼオノア[登録商標]」、JSR(株)製の「アートン[登録商標]」などを用いることが好ましい。
(Base material)
The base material is not particularly limited as long as the coating liquid can be developed substantially uniformly and can be a support for the coating liquid. The substrate is preferably excellent in transparency.
For example, as a base material, films, such as a polymer film, a glass plate, etc. are mentioned. The substrate is preferably a film because it can be continuously rubbed by roll-to-roll.
When the substrate is a film, the surface thereof may be a film having a hydrophilic surface (including a film formed entirely of a hydrophilic material and a film having a surface subjected to hydrophilization treatment), or a hydrophobic film. (Including a film formed entirely of a hydrophobic material and a film whose surface has been subjected to a hydrophobic treatment). The meanings of hydrophilicity and hydrophobicity will be described later. It is preferable to use a film having a hydrophobic surface because the pre-rubbing treatment can be performed satisfactorily.
The material of the base material is not particularly limited, and examples thereof include polyesters such as polyethylene terephthalate; polypropylenes, polyolefins having a cyclic or norbornene structure, olefins such as ethylene / propylene copolymers, and celluloses such as diacetyl cellulose and triacetyl cellulose. System; and the like. Since the pre-rubbing treatment can be performed satisfactorily, the substrate is preferably an olefin film. As the olefin-based film, for example, “ZEONOR [registered trademark]” manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., “ARTON [registered trademark]” manufactured by JSR Corporation, etc. are preferably used.
また、前記基材として、2以上のポリマーフィルムが積層された積層フィルムを用いてもよいし、或いは、フィルムの表面(ラビング処理を行う面)に、ポリイミドなどを含む配向用膜が形成されているフィルムを用いてもよい。
基材の厚みは、その材質等に応じて適宜に設計される。基材がポリマーフィルムである場合、その厚みは、好ましくは300μm以下であり、より好ましくは5〜200μmであり、特に好ましくは10〜100μmである。
In addition, a laminated film in which two or more polymer films are laminated may be used as the substrate, or an alignment film containing polyimide or the like is formed on the surface of the film (surface on which rubbing treatment is performed). A film may be used.
The thickness of the substrate is appropriately designed according to the material and the like. When a base material is a polymer film, the thickness becomes like this. Preferably it is 300 micrometers or less, More preferably, it is 5-200 micrometers, Most preferably, it is 10-100 micrometers.
さらに、基材の形状は、長尺状であることが好ましい。長尺状の基材を用いることにより、ロールツーロールによって連続的な処理が可能となる。
尚、前記長尺状の基材とは、縦寸法が横寸法よりも十分に長いフィルムを意味する。前記長尺状の基材の長さは、例えば、100m以上であり、好ましくは300m以上であり、より好ましくは1000m以上である。前記長尺状の基材は、ロール状に巻かれていてもよい。
Furthermore, the shape of the substrate is preferably long. By using a long base material, continuous processing is possible by roll-to-roll.
In addition, the said elongate base material means the film whose vertical dimension is fully longer than a horizontal dimension. The length of the long base material is, for example, 100 m or more, preferably 300 m or more, and more preferably 1000 m or more. The long base material may be wound in a roll shape.
[加熱工程]
本工程は、基材表面に加熱処理を行う工程である。
プレ−ラビング工程が行われる場合には、プレ−ラビング処理された基材の表面に加熱処理を行う。
プレ−ラビング工程が行われない場合には、上記[プレ−ラビング工程]の欄で例示した基材を適宜選択し、その基材表面に加熱処理を行う。
[Heating process]
This step is a step of performing heat treatment on the substrate surface.
When the pre-rubbing process is performed, the surface of the base material subjected to the pre-rubbing process is heated.
When the pre-rubbing step is not performed, the base material exemplified in the column of [Pre-rubbing step] is appropriately selected, and the base material surface is subjected to heat treatment.
図1は、本発明のラビング処理方法(加熱工程及びラビング工程)の参考図である。
図1に示すように、長尺状の基材1が巻かれたロール10を、処理ラインの端部にセットする。前記ロール10から基材1を引き出し、搬送ローラ(図示せず)を介して搬送し、前記基材1をラインの途中に設けられた加熱装置2に通過させる。加熱装置2を通過している間に、基材表面1aが加熱される。
FIG. 1 is a reference diagram of the rubbing treatment method (heating step and rubbing step) of the present invention.
As shown in FIG. 1, a
処理は、ラビング処理が行われる基材表面のみを加熱することが好ましい。もっとも、基材の表面及び裏面を加熱してもよい。
加熱処理の手段(加熱装置)は、特に限定されず、熱風が装置内を循環し得る熱風循環式乾燥機、遠赤外線などを利用したヒーター、加熱されたローラ、ヒートパイプローラなどが挙げられる。基材の表面全体を略均一に加熱できることから、熱風循環式乾燥機を用いることが好ましい。
In the treatment, it is preferable to heat only the surface of the substrate on which the rubbing treatment is performed. But you may heat the surface and back surface of a base material.
The means for heating treatment (heating device) is not particularly limited, and examples thereof include a hot air circulation dryer that can circulate hot air in the device, a heater using far infrared rays, a heated roller, a heat pipe roller, and the like. Since the entire surface of the substrate can be heated substantially uniformly, it is preferable to use a hot-air circulating dryer.
前記加熱処理は、好ましくは基材表面の温度を50℃〜90℃にする処理であり、より好ましくは60℃〜80℃にする処理であり、さらに好ましくは65℃〜75℃にする処理である。基材表面の温度が50℃未満である場合、加熱処理を行った効果を十分に奏しない。一方、基材表面の温度が90℃を超える場合、基材が湾曲、収縮するおそれがある。
前記加熱処理の時間は、特に限定されないが、好ましくは1分〜10分であり、より好ましくは2分〜5分である。加熱処理の時間が1分未満である場合、加熱処理を行った効果を十分に奏しない。一方、加熱処理の時間が10分を超える場合、基材が収縮などするおそれがある。
The heat treatment is preferably a treatment for bringing the temperature of the substrate surface to 50 ° C. to 90 ° C., more preferably a treatment for bringing the temperature to 60 ° C. to 80 ° C., and further preferably a treatment for bringing the temperature to 65 ° C. to 75 ° C. is there. When the temperature of the substrate surface is less than 50 ° C., the effect of performing the heat treatment is not sufficiently exhibited. On the other hand, when the temperature of the substrate surface exceeds 90 ° C., the substrate may be bent or contracted.
Although the time of the said heat processing is not specifically limited, Preferably it is 1 minute-10 minutes, More preferably, it is 2 minutes-5 minutes. When the heat treatment time is less than 1 minute, the effect of performing the heat treatment is not sufficiently exhibited. On the other hand, when the heat treatment time exceeds 10 minutes, the substrate may shrink.
前記加熱処理を行った後の基材表面は、加熱処理前に比して疎水化されていることが好ましい。通常、前記温度及び時間で加熱処理すると、基材表面は、加熱処理前に比して疎水化される。もっとも、加熱処理前の基材表面の疎水性が高い場合には、これに加熱処理を行っても、加熱処理前後における基材表面の疎水性の程度が殆ど変化しないかもしれない。 The surface of the base material after the heat treatment is preferably hydrophobized as compared with that before the heat treatment. Usually, when the heat treatment is performed at the above temperature and time, the surface of the base material is hydrophobized as compared with that before the heat treatment. However, when the hydrophobicity of the substrate surface before the heat treatment is high, the degree of hydrophobicity of the substrate surface before and after the heat treatment may hardly change even when the heat treatment is performed on the substrate surface.
ここで、本明細書において、疎水性とは、水との親和性が弱い性質を意味し、親水性とは、水との親和力が強い性質を意味する。本明細書において、疎水化とは、基材表面を疎水性に変えることを意味し、親水化とは、基材表面を親水性に変えることを意味する。
前記疎水性及び親水性の違いは、例えば、基材表面の水の接触角によって区別できる。
例えば、前記加熱処理によって基材表面は、その水の接触角が加熱処理前に比して、10%以上上昇し、好ましくは15%〜80%上昇し、より好ましくは20%〜60%上昇する。
ただし、この上昇割合(%)は、式:{(加熱処理後の基材表面の接触角−加熱処理前の基材表面の接触角)/加熱処理後の基材表面の接触角}×100により求められる。
また、前記接触角は、固液界面解析装置(協和界面科学(株)製、製品名:Drop Master300)を用いて測定できる(測定条件:液滴0.5μl。滴下後5秒間経過後における静的接触角測定。温度23℃)。
Here, in the present specification, hydrophobic means a property having a weak affinity with water, and hydrophilic property means a property having a strong affinity with water. In the present specification, hydrophobization means changing the surface of the base material to be hydrophobic, and hydrophilization means changing the surface of the base material to be hydrophilic.
The difference between the hydrophobicity and the hydrophilicity can be distinguished by, for example, the contact angle of water on the substrate surface.
For example, the contact angle of water on the surface of the substrate by the heat treatment is increased by 10% or more, preferably by 15% to 80%, more preferably by 20% to 60%, as compared with that before the heat treatment. To do.
However, the rate of increase (%) is expressed by the formula: {(contact angle of substrate surface after heat treatment−contact angle of substrate surface before heat treatment) / contact angle of substrate surface after heat treatment} × 100 Is required.
The contact angle can be measured using a solid-liquid interface analyzer (product name: Drop Master 300, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) (measuring condition: 0.5 μl droplet). Contact angle measurement, temperature 23 ° C.).
[ラビング工程]
本工程は、加熱処理後の基材表面にラビング処理を行う工程である。
前記ラビング処理は、加熱処理によって高温状態となっている基材表面に対して行ってもよいし、或いは、加熱処理後、室温まで冷めた状態の基材表面に対して行ってもよい。
図1において、加熱処理後の基材1を、搬送ローラ(図示せず)を介して、加熱装置2の後方側に設けられたラビング装置3に導く。前記基材1がラビング装置3を通過している間に、その表面1aがラビング処理される。
前記ラビング装置3は、一対の駆動ローラ31,32と、前記駆動ローラ31,32の間に架設された無限軌道の搬送ベルト33と、前記搬送ベルト33の上方において上下方向に昇降可能に設けられたラビングローラ34と、前記搬送ベルト33の下面を支持し且つラビングローラに対向配置された複数のバックアップローラ35と、を有する。
なお、ラビング装置3の前後には、必要に応じて、静電気除去装置や除塵装置などが設置されていてもよい。
[Rubbing process]
This step is a step of performing a rubbing treatment on the substrate surface after the heat treatment.
The rubbing treatment may be performed on the substrate surface that is in a high temperature state by heat treatment, or may be performed on the substrate surface in a state cooled to room temperature after the heat treatment.
In FIG. 1, the
The rubbing device 3 is provided with a pair of
In addition, before and after the rubbing device 3, an electrostatic removal device, a dust removal device, or the like may be installed as necessary.
基材1は、搬送ベルト33の上面に接触しつつ搬送される。前記搬送ベルト33の上面は、鏡面仕上げされた金属表面(搬送ベルト33全体を金属製としてもよい)とされている。鏡面仕上げの程度としては、算術平均表面粗さRa(JIS B 0601(1994年))が0.02μm以下であり、好ましくは0.01μm以下である。前記搬送ベルト33に付与する張力は、好ましくは0.5〜20kgf/mm2であり、より好ましくは2〜15kgf/mm2である。
The
前記ラビングローラ34は、円柱状の芯材と、その芯材の外周面に巻回されたラビング布と、を有する。
前記ラビング布としては、例えば起毛布を用いることができる。
前記ラビング布としては、親水性材料(例えば、親水性繊維)を含む布を用いることが好ましく、さらに、親水性材料(例えば、親水性繊維)を含む起毛布を用いることがより好ましい。前記親水性材料としては、分子中に極性基(例えば、水酸基、アミノ基、アミド基、カルボキシル基等)を有する化合物が挙げられる。前記親水性材料の具体例としては、例えば、レーヨン、コットン、アセテート、ナイロン、及びこれらの混合物などが挙げられる。
The rubbing
As the rubbing cloth, for example, a raised cloth can be used.
As the rubbing cloth, it is preferable to use a cloth containing a hydrophilic material (for example, hydrophilic fibers), and it is more preferable to use a raised cloth containing a hydrophilic material (for example, hydrophilic fibers). Examples of the hydrophilic material include compounds having a polar group (for example, a hydroxyl group, an amino group, an amide group, a carboxyl group, etc.) in the molecule. Specific examples of the hydrophilic material include rayon, cotton, acetate, nylon, and mixtures thereof.
前記ラビングローラ34の回転軸は、基材1の搬送方向Aに対して、任意の軸角度に設定できるように構成されている。例えば、ラビングローラ34の回転軸は、基材1の搬送方向Aに対して直角に配置でき、或いは、前記搬送方向Aに対して傾斜(例えば、傾斜角度0度〜45度)させることもできる。
前記プレ−ラビング工程が行われる場合、前記ラビング工程におけるラビングローラの軸角度は、プレ−ラビング工程におけるラビングローラの軸角度と略同じに設定することが好ましい。
The rotation axis of the rubbing
When the pre-rubbing step is performed, the shaft angle of the rubbing roller in the rubbing step is preferably set to be substantially the same as the shaft angle of the rubbing roller in the pre-rubbing step.
前記複数のバックアップローラ35は、基材1を支持する搬送ベルト33の下面を支持するために設けられている。これらのバックアップローラ35が設けられていることにより、回転軸を傾斜させた状態のラビングローラ34を押し込む、又は、ラビングローラ34の押し込み量を大きくしても、ラビング処理を安定的に行うことができる。
The plurality of
加熱処理された基材1は、搬送ローラ(図示せず)を介して、搬送ベルト33上に導かれる。そして、前記駆動ローラ31,32によって、搬送ベルト33の上部が基材1を搬送し、ラビングローラ34を通過している間に、基材表面1aがラビング処理される。
The heat-treated
ラビング工程において、ラビング強度は、特に限定されないが、好ましくは800mm以上であり、より好ましくは800mm〜1200mmである。
ラビング強度を800mm以上に設定することにより、仮に、基材にブロッキングが生じていても、基材表面に略均一な配向規制力を付与できる。
ただし、前記ラビング強度は、下記式で定義される。
式:RS=N・M(1+2πr・nr/v)
前記RSは、ラビング強度を表す。前記Nは、ラビング回数(ラビングローラの個数に相当する。図1に示す例では、ラビング回数は1である)を表す。前記Mは、ラビングローラの基材表面に対する押し込み量(mm)を表す。前記πは、円周率を表す。前記rは、ラビングローラ(ラビング布を含む)の半径(mm)を表す。前記nrは、ラビングローラの回転数(rpm)を表す。前記vは、基材の搬送速度(mm/sec)を表す。
In the rubbing step, the rubbing strength is not particularly limited, but is preferably 800 mm or more, and more preferably 800 mm to 1200 mm.
By setting the rubbing strength to 800 mm or more, even if blocking occurs in the base material, a substantially uniform orientation regulating force can be applied to the surface of the base material.
However, the rubbing strength is defined by the following formula.
Formula: RS = N · M (1 + 2πr · nr / v)
The RS represents the rubbing strength. N represents the number of times of rubbing (corresponding to the number of rubbing rollers. In the example shown in FIG. 1, the number of times of rubbing is 1). Said M represents the amount of pushing (mm) with respect to the base-material surface of a rubbing roller. The π represents a circumference ratio. The r represents a radius (mm) of a rubbing roller (including a rubbing cloth). The nr represents the number of rotations (rpm) of the rubbing roller. Said v represents the conveyance speed (mm / sec) of a base material.
前記ラビング回数などのラビング処理時の諸条件は、特に限定されず、適宜設定できる。例えば、前記ラビングローラの回転数は、1〜3000rpmに設定でき、好ましくは500〜2000rpmである。前記ラビングローラの押し込み量は、例えば、100〜2000μmに設定でき、好ましくは100〜1000μmである。また、前記基材の搬送速度は、例えば、0.5〜50m/minに設定でき、好ましくは0.5〜10m/minである。 Various conditions during the rubbing process, such as the number of times of rubbing, are not particularly limited and can be set as appropriate. For example, the rotation number of the rubbing roller can be set to 1 to 3000 rpm, and preferably 500 to 2000 rpm. The pushing amount of the rubbing roller can be set to, for example, 100 to 2000 μm, and preferably 100 to 1000 μm. Moreover, the conveyance speed of the said base material can be set to 0.5-50 m / min, for example, Preferably it is 0.5-10 m / min.
ラビング装置3によってラビング処理された基材1は、ロール11に巻き取られる。基材1は、ロール状にした状態で、運搬・保管され、次の工程に供される。
The
前記プレ−ラビング工程が行われる場合、プレ−ラビング処理後に異物に接触するなどすることにより配向規制力が減衰した基材表面について、その配向規制力を十分に修復できる。
前記プレ−ラビング工程が行われない場合、基材表面に十分な配向規制力を新たに付与できる。
When the pre-rubbing step is performed, the orientation regulating force can be sufficiently repaired with respect to the base material surface in which the orientation regulating force is attenuated by contact with foreign matter after the pre-rubbing process.
When the pre-rubbing step is not performed, a sufficient alignment regulating force can be newly imparted to the substrate surface.
加熱処理後の基材表面にラビング処理を行うと、基材表面に十分な配向規制力を付与できる。これは、下記実施例及び比較例を参照すると明らかである。この十分な配向規制力を付与できる原理は、明確ではないが、本発明者らは、次のように推定する。
ラビング処理は、ラビング布を用いて、基材表面を所定方向に擦る処理である。この処理時には、ラビング布と基材表面の間に摩擦が生じる。この摩擦によってラビング布の撚れ及び/又はラビング布の繊維の脱落などが発生する。特に、親水性材料を含むラビング布を用いて、親水性の基材表面を擦った場合、ラビング布の撚れや繊維の脱落が生じ易い。しかし、基材表面に加熱処理を行うと、ラビング布と基材表面の間の摩擦を低減できる。この摩擦の低減は、加熱処理によって基材表面が疎水化されること又はその他の要因による結果と推定している。
従来のように基材表面にラビング処理を単に行うだけでは、基材表面に配向規制力を十分に付与できない。本発明のようにラビング処理に先立って加熱処理を行うと、摩擦の低減によってラビング布の撚れや繊維の脱落を抑制でき、基材表面の所定方向に十分な配向規制力を付与できる。基材表面への十分な配向規制力の付与は、この基材上に塗工される塗工液中のリオトロピック液晶性化合物を良好に配向させることを可能にする。
リオトロピック液晶性化合物を含む塗工液を基材上に塗工して光学異方膜を製造する方法においては、十分な配向規制力を有する基材の使用が特に重要である。
When the rubbing treatment is performed on the surface of the substrate after the heat treatment, a sufficient alignment regulating force can be imparted to the surface of the substrate. This is apparent with reference to the following examples and comparative examples. Although the principle which can provide this sufficient orientation control force is not clear, the present inventors estimate as follows.
The rubbing process is a process of rubbing the substrate surface in a predetermined direction using a rubbing cloth. During this treatment, friction occurs between the rubbing cloth and the substrate surface. This rubbing causes twisting of the rubbing cloth and / or dropping of fibers of the rubbing cloth. In particular, when the surface of a hydrophilic substrate is rubbed with a rubbing cloth containing a hydrophilic material, the rubbing cloth is easily twisted or the fibers are easily dropped. However, if the heat treatment is performed on the surface of the base material, friction between the rubbing cloth and the base material surface can be reduced. This reduction in friction is presumed to be the result of hydrophobizing the substrate surface by heat treatment or other factors.
By simply performing a rubbing treatment on the substrate surface as in the prior art, a sufficient orientation regulating force cannot be imparted to the substrate surface. When the heat treatment is performed prior to the rubbing treatment as in the present invention, the rubbing cloth can be prevented from being twisted or the fibers can be prevented from dropping due to the reduction of friction, and a sufficient orientation regulating force can be imparted in a predetermined direction on the substrate surface. Application of sufficient alignment regulating force to the substrate surface makes it possible to satisfactorily align the lyotropic liquid crystalline compound in the coating solution applied onto the substrate.
In a method for producing an optically anisotropic film by coating a coating liquid containing a lyotropic liquid crystalline compound on a substrate, it is particularly important to use a substrate having a sufficient alignment regulating force.
[親水化工程]
本工程は、必要に応じて行われる。
特に、リオトロピック液晶性化合物を含む塗工液が水溶液である場合、親水化処理を行うことが好ましい。前記加熱工程によって基材表面が疎水化されているため、親水化処理を行うことにより、前記基材表面を親水性に変えることができる。基材表面を親水化することにより、リオトロピック液晶性化合物を含む塗工液(水溶液)が基材表面から弾かれることがなく、前記塗工液を基材表面に良好に塗工できる。
[Hydrophilization process]
This step is performed as necessary.
In particular, when the coating liquid containing a lyotropic liquid crystalline compound is an aqueous solution, it is preferable to perform a hydrophilic treatment. Since the substrate surface is hydrophobized by the heating step, the substrate surface can be changed to hydrophilic by performing a hydrophilic treatment. By hydrophilizing the substrate surface, the coating liquid (aqueous solution) containing the lyotropic liquid crystalline compound is not repelled from the substrate surface, and the coating liquid can be satisfactorily applied to the substrate surface.
図2は、本発明の親水化工程、塗工工程及び乾燥工程の参考図である。
図2に示すように、ラビング処理後に巻き取られた基材1のロール11を、塗工ラインの端部にセットする。前記ロール11から基材1を引き出し、搬送ローラ(図示せず)を介して搬送し、親水化処理装置4に通過させる。親水化処理装置4を通過している間に、基材表面1aが親水化される。
FIG. 2 is a reference diagram of the hydrophilization process, coating process and drying process of the present invention.
As shown in FIG. 2, the
前記親水化処理を行った後、基材表面の水の接触角は、好ましくは5°〜60°となり、より好ましくは5°〜50°となり、さらに好ましくは5°〜45°となる。
なお、水の接触角の測定方法は、上述と同様である。
前記親水化処理としては、任意の適切な方法が採用され得る。親水化処理としては、例えば、乾式処理でもよく、湿式処理でもよい。乾式処理としては、例えば、コロナ処理、プラズマ処理、及びグロー放電処理などの放電処理、火炎処理、オゾン処理、UVオゾン処理、紫外線処理および電子線処理などの電離活性線処理などが挙げられる。湿式処理としては、例えば、水やアセトンなどの溶媒を用いた超音波処理、アルカリ処理、アンカーコート処理などが挙げられる。これらの処理は、単独で用いてもよいし、2つ以上を組み合せて用いてもよい。好ましくは、前記親水化処理は、コロナ処理、プラズマ処理、アルカリ処理、又はアンカーコート処理である。
After the hydrophilization treatment, the water contact angle on the substrate surface is preferably 5 ° to 60 °, more preferably 5 ° to 50 °, and even more preferably 5 ° to 45 °.
The method for measuring the contact angle of water is the same as described above.
Any appropriate method can be adopted as the hydrophilic treatment. The hydrophilic treatment may be, for example, a dry treatment or a wet treatment. Examples of the dry treatment include discharge treatment such as corona treatment, plasma treatment, and glow discharge treatment, flame treatment, ozone treatment, UV ozone treatment, ionizing active ray treatment such as ultraviolet ray treatment, and electron beam treatment. Examples of the wet treatment include ultrasonic treatment using a solvent such as water and acetone, alkali treatment, anchor coat treatment, and the like. These treatments may be used alone or in combination of two or more. Preferably, the hydrophilic treatment is a corona treatment, a plasma treatment, an alkali treatment, or an anchor coat treatment.
[塗工工程]
本工程は、前記ラビング工程後(又は必要に応じて行われる親水化工程後)の基材表面に、塗工液を塗工する工程である。前記塗工液は、リオトロピック液晶性化合物が溶媒に溶解された液である。
図2において、基材1の表面1aの上に、塗工液5を載せ、コータ装置6(例えば、バーコータ)を移動させながら、塗膜7を形成する。
[Coating process]
This step is a step of applying a coating liquid onto the surface of the substrate after the rubbing step (or after a hydrophilization step performed as necessary). The coating liquid is a liquid in which a lyotropic liquid crystalline compound is dissolved in a solvent.
In FIG. 2, the coating liquid 5 is placed on the
(リオトロピック液晶性化合物)
リオトロピック液晶性化合物とは、溶媒に溶解させた溶液状態で、溶液の温度や濃度などを変化させることにより、等方相−液晶相の相転移を起こす性質(リオトロピック液晶性)を有する化合物を意味する。また、等方相とは、巨視的な光学的性質が方向により異ならない(光学的異方性を示さない)状態の相を意味する。
前記リオトロピック液晶性化合物は、溶液状態で液晶相を示し、超分子を形成する性質を有する。前記超分子の構造は、特に限定されず、球状構造、柱状構造、管状構造のようなミセル構造;ラメラ構造;などが挙げられる。前記リオトロピック液晶性化合物の液晶相は、偏光顕微鏡で観察される光学模様によって、確認、識別できる。
(Lyotropic liquid crystalline compounds)
The lyotropic liquid crystalline compound means a compound having a property (lyotropic liquid crystalline) that causes a phase transition between an isotropic phase and a liquid crystal phase by changing the temperature and concentration of the solution in a solution in a solvent. To do. The isotropic phase means a phase in which the macroscopic optical properties do not vary depending on the direction (not exhibiting optical anisotropy).
The lyotropic liquid crystalline compound exhibits a liquid crystal phase in a solution state and has a property of forming supramolecules. The structure of the supramolecule is not particularly limited, and examples thereof include a micelle structure such as a spherical structure, a columnar structure, and a tubular structure; a lamellar structure; The liquid crystal phase of the lyotropic liquid crystalline compound can be confirmed and identified by an optical pattern observed with a polarizing microscope.
本発明の製造方法に用いられるリオトロピック液晶性化合物は、特に限定されない。
リオトロピック液晶性化合物としては、円盤状構造を有する化合物が好ましく、柱状構造の超分子を形成し得る化合物がより好ましい。
The lyotropic liquid crystalline compound used in the production method of the present invention is not particularly limited.
As the lyotropic liquid crystalline compound, a compound having a discotic structure is preferable, and a compound capable of forming a supramolecule having a columnar structure is more preferable.
上記リオトロピック液晶性化合物は、成膜後、位相差フィルムを形成し得る化合物であってもよいし、或いは、成膜後、偏光フィルムを形成し得る化合物であってもよい。
また、リオトロピック液晶性化合物は、可視光領域(波長380nm〜780nm)で吸収を示すものであってもよいし、示さないものであってもよい。可視光領域で吸収を示すリオトロピック液晶性化合物を用いて形成される光学異方膜は、偏光フィルムとして利用できる。また、可視光領域で吸収を示さないリオトロピック液晶性化合物を用いて形成される光学異方膜は、位相差フィルムとして利用できる。
尚、偏光フィルムとは、自然光または偏光から特定の直線偏光を透過する機能を有する光学フィルムである。また、位相差フィルムとは、その面内及び/又は厚み方向に複屈折(屈折率の異方性)を示す光学フィルムである。かかる位相差フィルムは、例えば、波長590nmにおける面内及び/又は厚み方向の複屈折率が、1×10−4以上であるものを含む。
The lyotropic liquid crystalline compound may be a compound capable of forming a retardation film after film formation, or may be a compound capable of forming a polarizing film after film formation.
Further, the lyotropic liquid crystalline compound may or may not show absorption in the visible light region (wavelength 380 nm to 780 nm). An optically anisotropic film formed using a lyotropic liquid crystalline compound exhibiting absorption in the visible light region can be used as a polarizing film. An optical anisotropic film formed using a lyotropic liquid crystalline compound that does not exhibit absorption in the visible light region can be used as a retardation film.
The polarizing film is an optical film having a function of transmitting specific linearly polarized light from natural light or polarized light. A retardation film is an optical film that exhibits birefringence (anisotropy of refractive index) in its plane and / or in the thickness direction. Such a retardation film includes, for example, one having an in-plane and / or thickness direction birefringence of 1 × 10 −4 or more at a wavelength of 590 nm.
偏光フィルムを形成し得るリオトロピック液晶性化合物としては、アゾ系、アントラキノン系、ペリレン系、インダンスロン系、イミダゾール系、インジゴイド系、オキサジン系、フタロシアニン系、トリフェニルメタン系、ピラゾロン系、スチルベン系、ジフェニルメタン系、ナフトキノン系、メロシアニン系、キノフタロン系、キサンテン系、アリザリン系、アクリジン系、キノンイミン系、チアゾール系、メチン系、ニトロ系、及びニトロソ系の化合物等を例示できる。また、前記リオトロピック液晶性化合物としては、例えば、特開2006−047966号公報、特開2005−255846号公報、特開2005−154746号公報、特開2002−090526号公報、特表平8−511109号公報、特表2004−528603号公報などに記載の化合物などが挙げられる。好ましくは、リオトロピック液晶性化合物として二色性色素が用いられ、より好ましくはアゾ系色素が用いられる。これらは1種単独で、又は2種以上を併用できる。 Examples of lyotropic liquid crystalline compounds that can form a polarizing film include azo, anthraquinone, perylene, indanthrone, imidazole, indigoid, oxazine, phthalocyanine, triphenylmethane, pyrazolone, stilbene, Examples thereof include diphenylmethane, naphthoquinone, merocyanine, quinophthalone, xanthene, alizarin, acridine, quinoneimine, thiazole, methine, nitro, and nitroso compounds. Examples of the lyotropic liquid crystalline compound include JP-A-2006-047966, JP-A-2005-255846, JP-A-2005-154746, JP-A-2002-090526, JP-A-8-511109. And the compounds described in JP-A-2004-528603. Preferably, a dichroic dye is used as the lyotropic liquid crystalline compound, and an azo dye is more preferably used. These can be used alone or in combination of two or more.
なお、前記アゾ化合物としては、例えば、下記式(I)で表されるものが好ましい。 In addition, as said azo compound, what is represented, for example by following formula (I) is preferable.
前記式(I)において、Rは、水素原子、炭素数1〜3のアルキル基、アセチル基、ベンゾイル基、又は置換若しくは無置換のフェニル基を表し、Mは、対イオンを表し、Xは、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、又は−SO3M基を表す。前記対イオンとしては、水素原子、アルカリ金属原子、及びアルカリ土類金属原子などが挙げられる。 In the formula (I), R represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an acetyl group, a benzoyl group, or a substituted or unsubstituted phenyl group, M represents a counter ion, and X represents A hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or an —SO 3 M group is represented. Examples of the counter ion include a hydrogen atom, an alkali metal atom, and an alkaline earth metal atom.
また、位相差フィルムを形成し得るリオトロピック液晶性化合物としては、キノキサリン系、アクリジン系、及びポリメチン系の化合物等を例示できる。
位相差フィルムを形成するリオトロピック液晶性化合物は、好ましくはキノキサリン系化合物である。
キノキサリン系化合物は、その分子構造中にキノキサリン誘導体単位を含むリオトロピック液晶性化合物である。前記キノキサリン系化合物は、より好ましくは、分子構造中にアセナフト[1,2−b]キノキサリン誘導体単位を含み、特に好ましくは、−SO3M基及び−COOM基の少なくとも何れか一方を有するアセナフト[1,2−b]キノキサリン誘導体単位を含む。
Examples of the lyotropic liquid crystalline compound that can form a retardation film include quinoxaline-based, acridine-based, and polymethine-based compounds.
The lyotropic liquid crystalline compound forming the retardation film is preferably a quinoxaline compound.
A quinoxaline-based compound is a lyotropic liquid crystalline compound containing a quinoxaline derivative unit in its molecular structure. More preferably, the quinoxaline-based compound includes an acenaphtho [1,2-b] quinoxaline derivative unit in the molecular structure, and particularly preferably an acenaphtho having at least one of a —SO 3 M group and a —COOM group. 1,2-b] quinoxaline derivative units.
(溶媒)
リオトロピック液晶性化合物の溶解に用いられる溶媒は、特に制限はない。
一般的な溶媒は、疎水性溶媒と親水性溶媒に大別することができる。
疎水性溶媒としては、ジエチルエーテルなどのエーテル類;ベンゼン、トルエンなどの芳香族炭化水素類;ヘキサンなどの環式炭化水素類;テトラクロロエチレンなどのハロゲン化炭化水素類;ケトン類;炭素数が6以上の高級アルコール類等を例示できる。
親水性溶媒としては、水;メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノールなどの第1級アルコール類;イソプロパノール、イソブタノールなどの第2級アルコール類;tert−ブタノールなどの第3級アルコール類;エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコールなどのジオール類;ポリエチレングリコールなどのポリオール類;ピリジン、イミダゾールなどの環状アミン類;テトラヒドロフランなどの環状エーテル類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのセロソルブ類;アセトン等を例示できる。
これら溶媒は、1種単独で、または2種以上混合して使用してもよい。
(solvent)
There is no restriction | limiting in particular in the solvent used for melt | dissolution of a lyotropic liquid crystalline compound.
Common solvents can be broadly classified into hydrophobic solvents and hydrophilic solvents.
Hydrophobic solvents include ethers such as diethyl ether; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; cyclic hydrocarbons such as hexane; halogenated hydrocarbons such as tetrachloroethylene; ketones; And higher alcohols.
Examples of hydrophilic solvents include water; primary alcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; secondary alcohols such as isopropanol and isobutanol; tertiary alcohols such as tert-butanol; ethylene glycol and propylene Examples include diols such as glycol and butylene glycol; polyols such as polyethylene glycol; cyclic amines such as pyridine and imidazole; cyclic ethers such as tetrahydrofuran; cellosolves such as methyl cellosolve and ethyl cellosolve; acetone and the like.
These solvents may be used alone or in combination of two or more.
用いられる溶媒は、好ましくは親水性溶媒であり、さらに好ましくは、水、炭素数1〜5の低級アルコール類、及び/又はセロソルブ類である。
特に好ましくは、水単独、又は、水と水以外の上記親水性溶媒との混合溶媒が用いられる。また、水を用いる場合、その水は、好ましくはその電気伝導率が20μS/cm以下であり、より好ましくは0.001μS/cm〜10μS/cmである。電気伝導率が前記範囲の水を用いることによって、厚みバラツキが小さく、基材上に略均一に広がった塗膜を形成できる。
The solvent used is preferably a hydrophilic solvent, and more preferably water, lower alcohols having 1 to 5 carbon atoms, and / or cellosolves.
Particularly preferably, water alone or a mixed solvent of water and the above hydrophilic solvent other than water is used. When water is used, the water preferably has an electric conductivity of 20 μS / cm or less, more preferably 0.001 μS / cm to 10 μS / cm. By using water having an electric conductivity in the above range, it is possible to form a coating film having a small thickness variation and spreading substantially uniformly on the substrate.
(塗工液)
塗工液は、前記リオトロピック液晶性化合物を前記溶媒に溶解させることによって調製できる。
塗工液中のリオトロピック液晶性化合物の濃度は、好ましくは1〜50質量%である。前記濃度が1質量%未満であると、所定の光学特性を有する光学異方膜を得るために、塗工液を非常に厚く塗工しなければならなくなる。このため、塗工液の塗工時、液流れや塗工斑などを生じるおそれがある。前記濃度が50質量%を超えると、塗工液の粘度が高くなり、塗工液を基材表面に略均一に塗工できないおそれがある。尚、前記濃度は、1種類のリオトロピック液晶性化合物を用いた場合はその単体の濃度を意味し、2種類以上のリオトロピック液晶性化合物を用いた場合は各化合物の合計の濃度を意味する。
また、塗工液の粘度は、好ましくは、0.1mPa・s〜30mPa・sであり、より好ましくは、0.5mPa・s〜3mPa・sである。ただし、粘度は、レオメーター(Haake社製、製品名「レオストレス600」、測定条件:ダブルコーンセンサー shear rate 1000(1/s))で測定した値である。
上記塗工液のpHは、好ましくは4〜10、より好ましくは6〜8である。
(Coating fluid)
The coating liquid can be prepared by dissolving the lyotropic liquid crystalline compound in the solvent.
The concentration of the lyotropic liquid crystalline compound in the coating solution is preferably 1 to 50% by mass. When the concentration is less than 1% by mass, it is necessary to apply the coating solution very thick in order to obtain an optical anisotropic film having predetermined optical characteristics. For this reason, at the time of coating of a coating liquid, there exists a possibility of producing a liquid flow, a coating spot, etc. When the concentration exceeds 50% by mass, the viscosity of the coating solution increases, and there is a possibility that the coating solution cannot be applied to the substrate surface substantially uniformly. In addition, the said density | concentration means the density | concentration of the single-piece | unit when one type of lyotropic liquid crystalline compound is used, and when two or more types of lyotropic liquid crystalline compounds are used, it means the total density | concentration of each compound.
Further, the viscosity of the coating liquid is preferably 0.1 mPa · s to 30 mPa · s, and more preferably 0.5 mPa · s to 3 mPa · s. However, the viscosity is a value measured with a rheometer (manufactured by Haake, product name “Rheostress 600”, measurement condition: double cone sensor shear rate 1000 (1 / s)).
The pH of the coating solution is preferably 4 to 10, more preferably 6 to 8.
塗工液には、任意の添加剤が添加されていてもよい。前記添加剤としては、界面活性剤、可塑剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤、帯電防止剤、相溶化剤、架橋剤、及び増粘剤等を例示できる。これら添加剤は、1種単独で、または2種以上を併用してもよい。前記添加剤の中でも、界面活性剤は、塗工液の基材表面への湿潤性、塗工性を向上させる。
添加剤の添加量は、好ましくは、塗工液100質量部に対し、0を超え10質量部以下である。
Arbitrary additives may be added to the coating liquid. Examples of the additive include a surfactant, a plasticizer, a heat stabilizer, a light stabilizer, a lubricant, an antioxidant, an ultraviolet absorber, a flame retardant, a colorant, an antistatic agent, a compatibilizing agent, a crosslinking agent, and an increase agent. An example is a sticky agent. These additives may be used alone or in combination of two or more. Among the additives, the surfactant improves the wettability and coating property of the coating liquid to the substrate surface.
The addition amount of the additive is preferably more than 0 and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the coating liquid.
ラビング処理後(又は必要に応じて行われる親水化工程後)の基材表面に、前記塗工液を塗工する。塗工液の塗工方法は、特に限定されず、バーコート法、インクジェット法、グラビアコート法、スリットコート法、スライドコート法、スプレー法、突出コート法、ディップコート法、ダイコート法、ナイフコート法、ブレードコート法、ロールコート法などが挙げられる。
好ましくは、塗工液は、長尺状の基材の搬送方向に流延させながら塗工される。
また、塗工液の流延速度は、特に限定されないが、100mm/min以上であり、好ましくは500mm/min〜8000mm/minである。前記流延速度であれば、厚みバラツキの小さい塗膜を形成できる。
塗工後、リオトロピック液晶性化合物は、基材表面の配向規制力によって所定方向に配向する。
The said coating liquid is applied to the base-material surface after a rubbing process (or after the hydrophilization process performed as needed). The coating method of the coating liquid is not particularly limited, and is a bar coating method, ink jet method, gravure coating method, slit coating method, slide coating method, spray method, protruding coating method, dip coating method, die coating method, knife coating method. , Blade coating method, roll coating method and the like.
Preferably, the coating liquid is applied while being cast in the conveying direction of the long substrate.
Moreover, the casting speed of the coating liquid is not particularly limited, but is 100 mm / min or more, preferably 500 mm / min to 8000 mm / min. If it is the said casting speed, a coating film with small thickness variation can be formed.
After coating, the lyotropic liquid crystalline compound is aligned in a predetermined direction by the alignment regulating force on the substrate surface.
[乾燥工程]
本工程は、塗工工程で形成された塗膜を乾燥する工程である。
塗膜は、通常、多量の溶媒を含んでいるため、このままでは光学異方膜として用いることができない。このため、これを乾燥してリオトロピック液晶性化合物の配向を固定することによって、適切な光学異方膜を得ることができる。
[Drying process]
This step is a step of drying the coating film formed in the coating step.
Since the coating film usually contains a large amount of solvent, it cannot be used as an optically anisotropic film as it is. For this reason, an appropriate optically anisotropic film can be obtained by drying this and fixing the orientation of the lyotropic liquid crystalline compound.
図2において、塗膜7は、乾燥装置8によって乾燥される。乾燥後の塗膜が、本発明の光学異方膜である。前記光学異方膜は、通常、基材1に積層された状態で、ロール12に巻き取られる。
In FIG. 2, the coating film 7 is dried by a drying device 8. The coating film after drying is the optically anisotropic film of the present invention. The optically anisotropic film is usually wound on a
塗膜の乾燥方法は、基材の種類及び塗工液の溶媒の種類に応じて、適宜な方法が採用され得る。
前記乾燥方法は、自然乾燥でもよいし、強制的な乾燥でもよい。強制的な乾燥には、乾燥装置が用いられる。自然乾燥の場合には、乾燥装置を用いず、基材を搬送している間に塗膜が乾燥する。好ましくは、乾燥方法は自然乾燥である。自然乾燥であれば、特に厚みバラツキのない光学異方膜を得ることができる。
前記乾燥温度は、前記塗膜中のリオトロピック液晶性化合物の液晶相が移相しない範囲内であれば特に制限はない。前記乾燥温度は、例えば10℃〜80℃であり、好ましくは20℃〜60℃である。
前記塗膜の乾燥時間は、乾燥温度や溶媒の種類によって適宜選択される。前記乾燥時間は、例えば、1秒〜120分であり、好ましくは10秒〜5分である。
乾燥後の塗膜(光学異方膜)の厚みは、特に限定されないが、好ましくは1nm〜500nmであり、より好ましくは10nm〜400nmである。
As a method for drying the coating film, an appropriate method can be adopted depending on the type of the substrate and the type of the solvent of the coating solution.
The drying method may be natural drying or forced drying. A drying device is used for forced drying. In the case of natural drying, the coating film dries while the substrate is being conveyed without using a drying device. Preferably, the drying method is natural drying. If it is naturally dried, it is possible to obtain an optically anisotropic film having no particular thickness variation.
The drying temperature is not particularly limited as long as the liquid crystal phase of the lyotropic liquid crystalline compound in the coating film is not shifted in phase. The said drying temperature is 10 to 80 degreeC, for example, Preferably it is 20 to 60 degreeC.
The drying time of the coating film is appropriately selected depending on the drying temperature and the type of solvent. The drying time is, for example, 1 second to 120 minutes, preferably 10 seconds to 5 minutes.
The thickness of the dried coating film (optically anisotropic film) is not particularly limited, but is preferably 1 nm to 500 nm, and more preferably 10 nm to 400 nm.
[その他の工程]
本発明の製造方法は、上記のようにして得られた光学異方膜に、耐水化処理を行う工程を有していてもよい。
具体的には、光学異方膜の表面(基材表面に接する面とは反対側の面)に、アルミニウム塩、バリウム塩、鉛塩、クロム塩、ストロンチウム塩、及び分子内に2個以上のアミノ基を有する化合物塩からなる群から選択される少なくとも1種の化合物塩を含む溶液を接触させる。前記溶液を接触させることにより、前記光学異方膜の表面に、前記化合物塩の層が形成される。このような化合物塩の層を形成することにより、光学異方膜の表面を水に対して不溶化又は難溶化させることができる。
[Other processes]
The production method of the present invention may include a step of performing a water resistance treatment on the optically anisotropic film obtained as described above.
Specifically, on the surface of the optical anisotropic film (surface opposite to the surface in contact with the substrate surface), aluminum salt, barium salt, lead salt, chromium salt, strontium salt, and two or more in the molecule A solution containing at least one compound salt selected from the group consisting of compound salts having an amino group is brought into contact. By contacting the solution, the compound salt layer is formed on the surface of the optically anisotropic film. By forming such a compound salt layer, the surface of the optical anisotropic film can be insoluble or hardly soluble in water.
また、本発明の製造方法は、上記のようにして得られた光学異方膜の表面に、透明な保護フィルムを積層する工程を有していてもよい。
本発明の製造方法は、上述の耐水化工程や保護フィルムの積層工程以外に、他の工程を有していてもよい。
Moreover, the manufacturing method of this invention may have the process of laminating | stacking a transparent protective film on the surface of the optically anisotropic film obtained as mentioned above.
The production method of the present invention may have other steps in addition to the above-described water resistance step and protective film laminating step.
[光学異方膜の光学的性質]
本発明の製造方法によって得られる光学異方膜は、前記リオトロピック液晶性化合物の種類などに応じて異なるものの、代表的には、偏光フィルム又は位相差フィルムの性質を有する。
[Optical properties of optical anisotropic film]
The optically anisotropic film obtained by the production method of the present invention typically has properties of a polarizing film or a retardation film, although it varies depending on the type of the lyotropic liquid crystalline compound.
光学異方膜が偏光フィルムの性質を有する場合、その偏光度は、好ましくは98%以上、より好ましくは98.5%以上である。また、その単体透過率は、好ましくは25%以上、より好ましくは27%以上である。
前記偏光度及び単体透過率は、下記実施例に記載の測定方法によって求めることができる。
When the optically anisotropic film has the property of a polarizing film, the degree of polarization is preferably 98% or more, more preferably 98.5% or more. The single transmittance is preferably 25% or more, more preferably 27% or more.
The degree of polarization and single transmittance can be determined by the measurement methods described in the following examples.
光学異方膜が位相差フィルムの性質を有する場合、その光学異方膜は所望の位相差値を有する。この光学異方膜の波長590nmにおける面内の位相差値(Re[590])及び/又は厚み方向の位相差値(Rth[590])は、例えば、10nm以上であり、好ましくは20nm〜300nmである。尚、前記Re[590]は、厚みをd(nm)としたとき、Re[590]=(nx−ny)×dによって求めることができ、前記Rth[590]は、厚みをd(nm)としたとき、Rth[590]=(nx−nz)×dによって求めることができる。
前記位相差値の測定装置としては、例えば、王子計測機器株式会社製の製品名「KOBRA−WPR」などが挙げられる。
When the optical anisotropic film has the properties of a retardation film, the optical anisotropic film has a desired retardation value. The in-plane retardation value (Re [590]) and / or thickness direction retardation value (Rth [590]) at a wavelength of 590 nm of the optically anisotropic film is, for example, 10 nm or more, preferably 20 nm to 300 nm. It is. The Re [590] can be obtained by Re [590] = (nx−ny) × d where the thickness is d (nm), and the Rth [590] has a thickness of d (nm). , Rth [590] = (nx−nz) × d.
Examples of the phase difference value measuring device include a product name “KOBRA-WPR” manufactured by Oji Scientific Instruments Co., Ltd.
[光学異方膜の用途]
本発明の製造方法によって得られる光学異方膜の用途は、特に限定されない。
本発明の光学異方膜が偏光フィルムの性質を有する場合、これに位相差フィルムを積層することにより、偏光板を構成できる。前記位相差フィルムは、本発明の製造方法によって得られる位相差フィルムを用いてもよいし、従来公知の位相差フィルムを用いてもよい。
また、本発明の光学異方膜が位相差フィルムの性質を有する場合、これに偏光フィルムを積層することにより、偏光板を構成できる。前記偏光フィルムは、本発明の製造方法によって得られる偏光フィルムを用いてもよいし、従来公知の偏光フィルムを用いてもよい。また、前記各偏光板は、任意の保護フィルムが積層されていてもよい。
本発明の光学異方膜は、通常、基材から剥離せず、基材上に積層された状態で使用される。もっとも、前記光学異方膜は、前記基材から剥離して使用することもできる。前記基材は、光学異方膜を保護する機能を有するので、基材を剥離しない場合には、前記基材を光学異方膜の保護フィルムとして利用できる。
[Uses of optical anisotropic films]
The use of the optically anisotropic film obtained by the production method of the present invention is not particularly limited.
When the optically anisotropic film of the present invention has properties of a polarizing film, a polarizing plate can be formed by laminating a retardation film thereon. As the retardation film, a retardation film obtained by the production method of the present invention may be used, or a conventionally known retardation film may be used.
Moreover, when the optical anisotropic film of this invention has the property of retardation film, a polarizing plate can be comprised by laminating | stacking a polarizing film on this. As the polarizing film, a polarizing film obtained by the production method of the present invention may be used, or a conventionally known polarizing film may be used. Each of the polarizing plates may be laminated with an arbitrary protective film.
The optically anisotropic film of the present invention is usually used in a state where it is laminated on a substrate without peeling off from the substrate. But the said optically anisotropic film can also be peeled and used from the said base material. Since the base has a function of protecting the optical anisotropic film, the base can be used as a protective film for the optical anisotropic film when the base is not peeled off.
本発明の光学異方膜に、前記のような他の光学フィルムを積層する場合、実用的には、これらの間には任意の適切な接着層が設けられる。接着層を形成する材料としては、例えば、接着剤、粘着剤、アンカーコート剤等が挙げられる。 When another optical film as described above is laminated on the optically anisotropic film of the present invention, any appropriate adhesive layer is provided between them practically. Examples of the material for forming the adhesive layer include an adhesive, a pressure-sensitive adhesive, and an anchor coat agent.
本発明の製造方法で得られた光学異方膜は、好ましくは、画像表示装置の構成部材として使用できる。前記画像表示装置が液晶表示装置の場合、その好ましい用途は、テレビ、携帯機器、ビデオカメラなどである。 The optically anisotropic film obtained by the production method of the present invention can be preferably used as a constituent member of an image display device. In the case where the image display device is a liquid crystal display device, preferred applications are a television, a portable device, a video camera and the like.
本発明について、実施例及び比較例を用いて詳細に説明する。尚、本発明は、下記の実施例のみに限定されるものではない。実施例及び比較例で用いた各測定方法は、以下の通りである。 The present invention will be described in detail using examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited only to the following Example. Each measuring method used in Examples and Comparative Examples is as follows.
[測定方法]
(1)光学異方膜の厚みの測定:
走査型電子顕微鏡(JEOL社製、製品名「JSM−7500F」)を用いて、光学異方膜の断面の観察を行い、その厚みを測定した。
(2)単体透過率及び偏光度の測定方法:
分光光度計[日本分光(株)製、製品名「V7100」]を用いて、測定対象の光学異方膜の表面を、プリズムから出る偏光に対して垂直にセットし、23℃下で、透過率k2を測定した。また、前記光学異方膜を90°回転させた後、同様に、透過率k1を測定した。得られたk1及びk2を下記式1及び式2に代入することにより、透過率及び偏光度を求めた。
式1:単体透過率(%)=(k1+k2)/2
式2:偏光度(%)=(k1−k2)/(k1+k2)×100
なお、k1は、最大透過率方向の直線偏光の透過率を表し、k2は、最大透過率方向に直交する方向の直線偏光の透過率を表す。
(3)配向の乱れの観察
白色光源上に市販の偏光板を載せ、その上に光学異方膜を置き、この光学異方膜を左右周りに回転させながら、光学異方膜の吸収軸のずれ(つまり、光漏れ)を目視で観察した。吸収軸のずれが大きい場合には、配向の乱れがあると評価し、それが小さい場合には、配向の乱れなしと評価した。
[Measuring method]
(1) Measurement of optical anisotropic film thickness:
Using a scanning electron microscope (manufactured by JEOL, product name “JSM-7500F”), the cross section of the optically anisotropic film was observed and the thickness thereof was measured.
(2) Measuring method of single transmittance and degree of polarization:
Using a spectrophotometer [manufactured by JASCO Corporation, product name “V7100”], the surface of the optical anisotropic film to be measured is set perpendicular to the polarized light emitted from the prism, and transmitted at 23 ° C. the rate k 2 was measured. Further, after rotating the optical anisotropic film by 90 °, the transmittance k 1 was measured in the same manner. By substituting the obtained k 1 and k 2 into the following
Formula 1: Single transmittance (%) = (k 1 + k 2 ) / 2
Formula 2: Polarization degree (%) = (k 1 −k 2 ) / (k 1 + k 2 ) × 100
Incidentally, k 1 represents a transmittance of the maximum transmittance direction of linearly polarized light, k 2 represents a transmittance of a linearly polarized light in a direction perpendicular to the maximum transmittance direction.
(3) Observation of disorder of orientation Place a commercially available polarizing plate on a white light source, place an optical anisotropic film on it, rotate the optical anisotropic film left and right, and rotate the absorption axis of the optical anisotropic film. The shift (that is, light leakage) was visually observed. When the shift of the absorption axis was large, it was evaluated that there was an alignment disorder, and when it was small, it was evaluated that there was no alignment disorder.
[プレ−ラビング処理1]
ロール状に巻かれた厚み100μm、長さ1000mのシクロオレフィン系フィルム(日本ゼオン(株)製、商品名「ゼオノア[登録商標]」)を引き出し、図1に示すようなラビング装置を用いて、前記フィルムの表面にラビング処理を連続的に行った。ラビング処理後のフィルムの表面にコロナ処理を行った後、再びロール状に巻き取った(以下、このプレ−ラビング処理済みのフィルムを「基材(1)」と記す)。なお、ラビング装置の構成及びラビング条件は次の通りである。
(ラビング装置の構成及びラビング条件)
フィルムの搬送速度:1m/min。
各バックアップローラの回転軸の軸角度:フィルムの搬送方向に対して90°。
ラビング布の材質:コットン布(吉川化工(株)製、商品名「YA−25−C」)。
ラビングローラの回転軸の軸角度:フィルムの搬送方向に対して0°。
ラビングローラの回転速度:1000rpm。
ラビングローラの押し込み量:20mm。
ラビング強度:1000mm。
[Pre-rubbing treatment 1]
Pull out a 100 μm-thick cycloolefin film (made by Nippon Zeon Co., Ltd., trade name “Zeonor [registered trademark]”) rolled into a roll shape and use a rubbing apparatus as shown in FIG. The surface of the film was rubbed continuously. The surface of the film after the rubbing treatment was subjected to a corona treatment and then wound up into a roll again (hereinafter, this pre-rubbed film is referred to as “base (1)”). The configuration of the rubbing apparatus and the rubbing conditions are as follows.
(Rubbing device configuration and rubbing conditions)
Film conveyance speed: 1 m / min.
Axial angle of rotation axis of each backup roller: 90 ° with respect to the film conveyance direction.
Material of rubbing cloth: Cotton cloth (manufactured by Yoshikawa Chemical Co., Ltd., trade name “YA-25-C”).
Axis angle of the rotation axis of the rubbing roller: 0 ° with respect to the film conveyance direction.
The rotational speed of the rubbing roller: 1000 rpm.
Pushing amount of rubbing roller: 20 mm.
Rubbing strength: 1000 mm.
[プレ−ラビング処理2]
前記シクロオレフィン系フィルムに代えて、厚み80μm、長さ1000mのケン化処理済みトリアセチルセルロース系フィルム(コニカミノルタオプト(株)製、商品名「TACフィルム」)を用いたこと、及び、コロナ処理を行わなかったこと以外は、前記プレ−ラビング処理1と同様にして、ラビング処理を行い、このフィルムを、再びロール状に巻き取った(以下、このプレ−ラビング処理済みのフィルムを「基材(2)」と記す)。
[Pre-rubbing process 2]
Instead of the cycloolefin film, a saponified triacetylcellulose film (trade name “TAC film” manufactured by Konica Minolta Opto Co., Ltd.) having a thickness of 80 μm and a length of 1000 m was used, and corona treatment The film was rubbed in the same manner as in the
[塗工液の調製]
p−メトキシアニリンを、常法(細田豊著「理論製造 染料化学 第5版」昭和43年7月15日技法堂発行、135ページ〜152ページに記載の方法)に従い、ジアゾ化し、これと1−アミノ−7−ナフタレンスルホン酸とを、カップリング反応させてモノアゾ化合物を得た。さらに、これをジアゾ化し、3−アミノ−5−ヒドロキシ−2,7−ナフタレンジスルホン酸とカップリング反応させて粗生成物を得た。これを塩化リチウムで塩析することによって、下記式(II)のアゾ化合物を得た。
得られたアゾ化合物をイオン交換水に溶解させることにより、濃度5質量%の塗工液を調製した。
[Preparation of coating solution]
p-Methoxyaniline is diazotized according to a conventional method (the method described in Yutaka Hosoda, “Theoretical Manufacturing, Dye Chemistry, 5th Edition”, issued July 15, 1968, Technique Hall, pages 135-152). -Amino-7-naphthalenesulfonic acid was subjected to a coupling reaction to obtain a monoazo compound. Further, this was diazotized and subjected to a coupling reaction with 3-amino-5-hydroxy-2,7-naphthalenedisulfonic acid to obtain a crude product. This was salted out with lithium chloride to obtain an azo compound of the following formula (II).
The obtained azo compound was dissolved in ion-exchanged water to prepare a coating solution having a concentration of 5% by mass.
[実施例1]
ロール状に巻かれた上記基材(1)を引き出し、熱風循環式乾燥機を用いて、前記基材(1)の表面を70℃に加熱する処理を1時間行った。加熱処理後の表面が室温まで冷めた後、この基材(1)の表面に、前記プレ−ラビング処理1のラビング装置及びラビング条件と同様にして、ラビング処理を行った。ラビング処理後の基材(1)の表面に、親水化処理としてコロナ処理を行った。コロナ処理後の基材(1)の表面に、ワイヤーバー(#4)を用いて、前記塗工液を塗工し、10分間放置して自然乾燥することにより、基材上に光学異方膜を形成した。得られた光学異方膜は、偏光フィルムの性質を有していた。この光学異方膜の厚みは、350nmであった。
[Example 1]
The said base material (1) wound by roll shape was pulled out, and the process which heats the surface of the said base material (1) to 70 degreeC was performed for 1 hour using the hot air circulation type dryer. After the surface after the heat treatment was cooled to room temperature, the surface of the substrate (1) was subjected to a rubbing treatment in the same manner as the rubbing apparatus and rubbing conditions of the
実施例1の光学異方膜の透過率及び偏光度を測定し、さらに、アゾ化合物の配向の乱れを観察した。その結果を表1に示す。 The transmittance and polarization degree of the optically anisotropic film of Example 1 were measured, and further, the disorder of the orientation of the azo compound was observed. The results are shown in Table 1.
[実施例2]
基材(1)に代えて、基材(2)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、光学異方膜を形成した。得られた光学異方膜は、偏光フィルムの性質を有していた。この光学異方膜の厚みは、340nmであった。
実施例2の光学異方膜の透過率などの結果を表1に示す。
[Example 2]
An optical anisotropic film was formed in the same manner as in Example 1 except that the base material (2) was used instead of the base material (1). The obtained optically anisotropic film had the properties of a polarizing film. The thickness of this optical anisotropic film was 340 nm.
Table 1 shows the results such as the transmittance of the optical anisotropic film of Example 2.
[比較例1]
ロール状に巻かれた上記基材(1)を引き出し、その表面に、ワイヤーバー(#4)を用いて、塗工液を塗工し、10分間放置して自然乾燥することにより、光学異方膜を形成した。得られた光学異方膜は、偏光フィルムの性質を有していた。この光学異方膜の厚みは、350nmであった。なお、前記塗工液としては、実施例1と同じ水溶液を用いた。
比較例1の光学異方膜の透過率などの結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
The substrate (1) wound in a roll shape is pulled out, and the surface is coated with a coating solution using a wire bar (# 4), and left to stand for 10 minutes to dry naturally. A membrane was formed. The obtained optically anisotropic film had the properties of a polarizing film. The thickness of this optical anisotropic film was 350 nm. The same aqueous solution as that used in Example 1 was used as the coating solution.
Table 1 shows the results such as the transmittance of the optically anisotropic film of Comparative Example 1.
[比較例2]
ロール状に巻かれた上記基材(1)を引き出し、その表面に、前記プレ−ラビング処理1のラビング装置及びラビング条件と同様にして、ラビング処理を行った。ラビング処理後の基材(1)の表面に、ワイヤーバー(#4)を用いて、塗工液を塗工し、10分間放置して自然乾燥することにより、基材上に光学異方膜を形成した。得られた光学異方膜は、偏光フィルムの性質を有していた。この光学異方膜の厚みは、350nmであった。なお、前記塗工液としては、実施例1と同じ水溶液を用いた。
比較例2の光学異方膜の透過率などの結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
The base material (1) wound in a roll shape was pulled out, and a rubbing treatment was performed on the surface in the same manner as the rubbing apparatus and rubbing conditions of the
The results of the transmittance of the optical anisotropic film of Comparative Example 2 are shown in Table 1.
[評価]
ラビング処理前に加熱処理を行った実施例1及び2は、液晶性化合物が極めて良好に配向していることがわかる。
一方、ラビング処理を行わなかった比較例1は、偏光度が低く、液晶性化合物が良好に配向していないことがわかる。
また、ラビング処理前に加熱処理を行わなかった比較例2も偏光度が低い。実施例1と比較例2の対比から、ラビング処理前に加熱処理を行うと、基材表面に十分な配向規制力を付与できる。
[Evaluation]
In Examples 1 and 2 in which the heat treatment was performed before the rubbing treatment, it can be seen that the liquid crystal compounds are extremely well aligned.
On the other hand, it can be seen that Comparative Example 1 in which the rubbing treatment was not performed has a low degree of polarization and the liquid crystalline compound is not well aligned.
Moreover, the comparative example 2 which did not heat-process before a rubbing process also has a low degree of polarization. From the comparison between Example 1 and Comparative Example 2, when the heat treatment is performed before the rubbing treatment, a sufficient alignment regulating force can be imparted to the substrate surface.
本発明の光学異方膜の製造方法は、光学特性に優れた光学異方膜の製造に好ましく利用できる。
本発明のラビング処理方法は、十分な配向規制力を有する基材の製造に好ましく利用できる。
The method for producing an optical anisotropic film of the present invention can be preferably used for producing an optical anisotropic film having excellent optical characteristics.
The rubbing treatment method of the present invention can be preferably used for production of a substrate having a sufficient alignment regulating force.
1…基材、1a…基材表面、2…加熱装置、3…ラビング装置、4…親水化処理装置、5…塗工液、6…コータ装置、7…塗膜、10、11、12…基材ロール
DESCRIPTION OF
Claims (10)
基材表面にラビング処理を行うプレ−ラビング工程、
前記プレ−ラビング後の基材表面に加熱処理を行う加熱工程、
前記加熱処理を行った基材表面にラビング処理を行うラビング工程、
前記ラビング処理を行った基材表面にリオトロピック液晶性化合物を含む塗工液を塗工する塗工工程、
を有する光学異方膜の製造方法。 A method for producing an optically anisotropic film comprising forming an optically anisotropic film containing a lyotropic liquid crystalline compound on a substrate,
A pre-rubbing process for rubbing the substrate surface;
A heating step of performing heat treatment on the surface of the substrate after the pre-rubbing,
A rubbing step of performing a rubbing treatment on the surface of the substrate that has been subjected to the heat treatment,
A coating step of coating a coating liquid containing a lyotropic liquid crystalline compound on the surface of the base material subjected to the rubbing treatment;
A method for producing an optically anisotropic film having
前記プレ−ラビング後の基材表面に加熱処理を行う加熱工程、
前記加熱処理を行った基材表面にラビング処理を行うラビング工程、を有するラビング処理方法。 A pre-rubbing process for rubbing the substrate surface;
A heating step of performing heat treatment on the surface of the substrate after the pre-rubbing,
A rubbing treatment method comprising a rubbing step of rubbing the surface of the base material subjected to the heat treatment.
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