JP5700239B2 - 液晶性コーティング液の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、光学異方性フィルムの形成材料となる液晶性コーティング液の製造方法に関する。

リオトロピック液晶性化合物を含む液晶性コーティング液は、例えば、光学異方性フィルムの製造に用いられる。以下、「液晶性コーティング液」を、単に「コーティング液」と記す場合がある。
具体的には、リオトロピック液晶性化合物は、コーティング液中で、超分子会合体を形成しており、この会合体によりコーティング液は液晶相を示す。このコーティング液に剪断力を加えながらこれを基材上に流延して塗膜を形成すると、この塗膜中において超分子会合体の長軸が流延方向に配向する。このようにコーティング液を流延して塗膜を形成する方法は、一般に「溶液流延法」と呼ばれる。その後、前記塗膜を乾燥することによって、前記配向されたリオトロピック液晶性化合物から構成されるフィルムが得られる。このフィルムは、光学異方性フィルムとして利用できる。

ところで、上記光学異方性フィルムの製造においては、安定な液晶相を示すコーティング液を使用することが好ましい。
特許文献１には、液中でリオトロピック液晶性化合物が不溶化し、それが結晶体となることによって液晶相の発現が阻害されることが開示されている。このリオトロピック液晶性化合物が結晶体を形成しないようにするため、特許文献１には、溶媒とリオトロピック液晶性化合物の結晶体とを含む前処理液を準備する工程と、前処理液を前記結晶体の融解点以上に加熱処理して等方性溶液を得る工程と、等方性溶液を液晶相が発現する温度以下に冷却処理する工程と、を有するコーティング液の製造方法が開示されている。

上記特許文献１に開示の方法によれば、安定な液晶相を示すコーティング液が得られるので、これを溶液流延法によって製膜することにより、光学異方性フィルムを製造できる。
しかしながら、リオトロピック液晶性化合物が結晶体とならない場合でも、コーティング液中に微細結晶が含まれることがある。前記微細結晶を含むコーティング液から形成された光学異方性フィルムは、光散乱が大きく、透明性が低いという問題がある。

特開２００９−１３９８０６号公報

本発明の目的は、微細結晶を実質的に含まない液晶性コーティング液の製造方法を提供することである。

コーティング液中に微細結晶が含まれる原因について、本発明者らは鋭意研究した。
コーティング液は、溶媒にリオトロピック液晶性化合物を分散などさせることによって得られる。しかしながら、純度１００％のリオトロピック液晶性化合物を用いることは現実的に困難である。それ故、用いられるリオトロピック液晶性化合物には、若干の不純物が含まれている。本発明者らは、この不純物が微細結晶の原因物質であることを突き止め、本発明を完成した。

本発明の液晶性コーティング液の製造方法は、不純物を含んだリオトロピック液晶性化合物と溶媒とを含む処理液を、前記処理液が等方相に相転移する温度以上に加熱する加熱工程と、前記加熱工程後の処理液を４０℃未満の温度に冷却して、前記不純物を析出物として析出させる析出工程と、前記析出物を処理液から除去する除去工程と、を有する。

上記液晶性コーティング液の製造方法は、リオトロピック液晶性化合物に含まれる不純物の多くを析出物として析出させ、これを処理液から除去する。そのため、得られた液晶性コーティング液中に、不純物に起因する微細結晶が含むことを抑制できる。

本発明の好ましいコーティング液の製造方法は、前記不純物が、前記溶媒に対して難溶であり、前記リオトロピック液晶性化合物が、前記溶媒に対して可溶である。

本発明の他の好ましいコーティング液の製造方法は、前記析出工程において、前記不純物の微細結晶を核として析出物が析出する。

本発明の他の好ましいコーティング液の製造方法は、前記溶媒が水系溶媒であり、前記リオトロピック液晶性化合物が下記式（１）で表される芳香族ジスアゾ系化合物である。

一般式（１）において、Ｑ^１は、置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｑ^２は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｒ^１は、独立して、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアセチル基、置換若しくは無置換のベンゾイル基、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、ｍは、０〜２の整数を表し、ｎは、０〜６の整数を表し、ｍ及びｎの少なくとも何れか一方は０でなく、１≦ｍ＋ｎ≦６である。
一般式（１）に示されたＯＨ、（ＮＨＲ^１）_ｍ、及び（ＳＯ_３Ｍ）_ｎは、それぞれナフチル環の７つの置換部位のいずれに結合していてもよい。

本発明の他の好ましいコーティング液の製造方法は、前記除去工程が、孔径１μｍ以下のフィルターを用いて前記処理液をろ過する工程を含む。

本発明の他の好ましいコーティング液の製造方法は、前記除去工程が、前記処理液を遠心分離する工程を含む。

本発明の製造方法によれば、微細結晶を実質的に含まない液晶性コーティング液を得ることができる。この液晶性コーティング液を使用することにより、透明性に優れた光学異方性フィルムを形成することができる。

実施例１〜４及び比較例１の光学異方性フィルムの顕微鏡写真図。

［本発明の概要］
本発明の液晶性コーティング液の製造方法は、不純物を含んだリオトロピック液晶性化合物と溶媒とを含む処理液を加熱する加熱工程と、前記加熱工程後の処理液を４０℃未満の温度に冷却して析出物を析出させる析出工程と、前記析出物を処理液から除去する除去工程と、を有する。

用いられるリオトロピック液晶性化合物には、通常、不純物が含まれる。この不純物は、コーティング液中で微細結晶を生じる原因物質となる。この微細結晶の発生を抑制するためには、不純物を含まない純度１００％のリオトロピック液晶性化合物を用いればよいが、純度１００％のリオトロピック液晶性化合物を合成することは困難である。本発明においては、コーティング液を製造する過程で、不純物を比較的大きな析出物として析出させる。比較的大きな析出物は、ろ過などの簡便な方法で、液中から除去できる。析出物を除去することにより、実質的に微細結晶を含まないコーティング液が得られる。実質的に微細結晶を含まないコーティング液の使用は、透明性に優れた光学異方性フィルムの形成を可能とする。
以下、具体的に説明する。

［リオトロピック液晶性化合物］
本発明に使用されるリオトロピック液晶性化合物は、液中において超分子会合体を形成して液晶相を示し得る化合物であれば特に限定されない。このようなリオトロピック液晶性化合物としては、例えば、アゾ系化合物、アントラキノン系化合物、ペリレン系化合物、キノフタロン系化合物、ナフトキノン系化合物、メロシアニン系化合物などが挙げられる。良好なリオトロピック液晶性を示すことから、アゾ系化合物を用いることが好ましい。
なお、リオトロピック液晶性とは、温度や濃度を変化させることにより、液中において等方相−液晶相の相転移を生じる性質を意味する。

アゾ系化合物の中では、分子中に芳香環を有するアゾ化合物が好ましく、ナフタレン環を有するジスアゾ化合物がより好ましい。このようなアゾ系化合物を含むコーティング液を製膜することにより、偏光特性に優れた光学異方性フィルムを得ることができる。
また、アゾ系化合物は、その分子中に極性基を有するアゾ系化合物が好ましい。極性基を有するアゾ系化合物は、水系溶媒に可溶であり、水系溶媒に溶解して超分子会合体を形成し易い。このため、極性基を有するアゾ系化合物を含むコーティング液は、特に良好なリオトロピック液晶性を示す。
なお、極性基とは、極性を持つ官能基を意味する。極性基としては、ＯＨ基、ＣＯＯＨ基、ＮＨ_２基、ＮＯ_２基、ＣＮ基のような比較的電気陰性度の大きい酸素及び／又は窒素を含む官能基が挙げられる。

上記極性基を有するアゾ系化合物の具体例としては、下記一般式（１）で表される芳香族ジスアゾ化合物が挙げられる。

一般式（１）において、Ｑ^１は、置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｑ^２は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｒ^１は、独立して、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアセチル基、置換若しくは無置換のベンゾイル基、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、ｍは、０〜２の整数を表し、ｎは、０〜６の整数を表す。ただし、ｍ及びｎの少なくとも何れか一方は、０でなく、１≦ｍ＋ｎ≦６である。前記ｍが２である場合、各Ｒ^１は、同一又は異なる。
一般式（１）に示されたＯＨ、（ＮＨＲ^１）_ｍ、及び（ＳＯ_３Ｍ）_ｎは、それぞれナフチル環の７つの置換部位のいずれに結合していてもよい。
なお、本明細書において、「置換若しくは無置換」とは、「置換基で置換されている、又は、置換基で置換されていない」ことを意味する。
また、本明細書において、「Ｘ〜Ｙ」という記載は、「Ｘ以上Ｙ以下」を意味する。

前記一般式（１）のナフチル基とアゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）の結合位置は、特に限定されない。前記ナフチル基は、式（１）において右側に表されているナフチル基を指す。好ましくは、前記ナフチル基とアゾ基は、前記ナフチル基の１位又は２位で結合されている。

前記一般式（１）のＲ^１のアルキル基、アセチル基、ベンゾイル基、又はフェニル基が置換基を有する場合、その置換基としては、下記アリール基又はアリーレン基において例示する、各置換基が挙げられる。
前記Ｒ^１は、好ましくは、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアセチル基であり、より好ましくは水素原子である。
前記置換若しくは無置換のアルキル基としては、置換若しくは無置換の炭素数１〜６のアルキル基が挙げられる。

前記一般式（１）のＭ（対イオン）は、好ましくは、水素イオン；Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓなどのアルカリ金属イオン；Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどのアルカリ土類金属イオン；その他の金属イオン；アルキル基若しくはヒドロキシアルキル基で置換されていてもよいアンモニウムイオン；有機アミンの塩などが挙げられる。前記金属イオンとしては、例えば、Ｎｉ^＋、Ｆｅ^３＋、Ｃｕ^２＋、Ａｇ^＋、Ｚｎ^２＋、Ａｌ^３＋、Ｐｄ^２＋、Ｃｄ^２＋、Ｓｎ^２＋、Ｃｏ^２＋、Ｍｎ^２＋、Ｃｅ^３＋などが挙げられる。有機アミンとしては、炭素数１〜６のアルキルアミン、ヒドロキシル基を有する炭素数１〜６のアルキルアミン、カルボキシル基を有する炭素数１〜６のアルキルアミンなどが挙げられる。上記一般式（１）において、ＳＯ_３Ｍが２つ以上である場合、各Ｍは、同一又は異なっていてもよい。また、前記一般式（１）において、ＳＯ_３ＭのＭが２価以上の陽イオンである場合、そのＭは、液中の他の陰イオンと静電的に結合して安定化しているか、或いは、液中の他の一般式（１）のアゾ系化合物のＳＯ_３ ⁻と結合して安定化している。

前記一般式（１）のｍは、好ましくは１である。また、一般式（１）のｎは、好ましくは１又は２である。
一般式（１）のナフチル基の具体例としては、例えば、下記式（ａ）乃至式（ｌ）などが挙げられる。式（ａ）〜式（ｌ）のＲ^１及びＭは、一般式（１）と同様である。

前記一般式（１）において、前記Ｑ^１で表されるアリール基は、フェニル基の他、ナフチル基などのようなベンゼン環が２以上縮合した縮合環基が挙げられる。
前記Ｑ^２で表されるアリーレン基は、フェニレン基の他、ナフチレン基などのようなベンゼン環が２以上縮合した縮合環基が挙げられる。

Ｑ^１のアリール基又はＱ^２のアリーレン基は、それぞれ置換基を有していてもよいし、又は、置換基を有していなくてもよい。前記アリール基又はアリーレン基が、置換若しくは無置換のいずれの場合でも、極性基を有する一般式（１）の芳香族ジスアゾ化合物は、水系溶媒に対する溶解性に優れている。

前記アリール基又はアリーレン基が置換基を有する場合、その置換基としては、例えば、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、炭素数１〜６のアシルアミノ基、ジヒドロキシプロピル基等の炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基、ＣＯＯＭ基などのカルボキシル基、ＳＯ_３Ｍ基などのスルホン酸基、水酸基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、ハロゲノ基などが挙げられる。好ましくは、前記置換基は、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基、カルボキシル基、スルホン酸基、及びニトロ基から選ばれる１つである。このような置換基を有する芳香族ジスアゾ化合物は、特に水溶性に優れている。これらの置換基は、１種又は２種以上置換されていてもよい。また、前記置換基は、任意の比率で置換されていてもよい。

前記一般式（１）のＱ^１は、好ましくは置換若しくは無置換のフェニル基であり、より好ましくは前記置換基を有するフェニル基である。
前記Ｑ^２は、好ましくは置換若しくは無置換のナフチレン基であり、より好ましくは前記置換基を有するナフチレン基であり、特に好ましくは前記置換基を有する１，４−ナフチレン基である。

一般式（１）のＱ^１が置換若しくは無置換のフェニル基で、且つ、Ｑ^２が置換若しくは無置換の１，４−ナフチレン基である芳香族ジスアゾ系化合物は、下記一般式（２）で表される。

一般式（２）において、Ｒ^１、Ｍ、ｍ及びｎは、上記一般式（１）のそれらと同様である。
一般式（２）において、Ａ及びＢは、置換基を表し、ａ及びｂは、その置換数を表す。前記Ａ及びＢは、それぞれ独立して、炭素数１〜６のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基、炭素数１〜６のアルキルアミノ基、フェニルアミノ基、炭素数１〜６のアシルアミノ基、ジヒドロキシプロピル基等の炭素数１〜６のヒドロキシアルキル基、ＣＯＯＭ基などのカルボキシル基、ＳＯ_３Ｍ基などのスルホン酸基、水酸基、シアノ基、ニトロ基、アミノ基、ハロゲノ基を表す。前記ａは、０〜５の整数であり、前記ｂは、０〜４の整数を表す。ただし、ａ及びｂの少なくとも何れか一方は０でない。前記ａが２以上の場合、前記置換基Ａは、同じでもよいし、又は、異なっていてもよい。前記ｂが２以上の場合、前記置換基Ｂは、同じでもよいし、又は、異なっていてもよい。

一般式（２）に含まれる芳香族ジスアゾ化合物の中では、下記一般式（３）で表される芳香族ジスアゾ化合物を用いることが好ましい。一般式（３）の芳香族ジスアゾ化合物は、置換基Ａがアゾ基（−Ｎ＝Ｎ−）を基準にしてパラ位に結合している。さらに、一般式（３）の芳香族ジスアゾ化合物は、そのナフチル基のＯＨ基がアゾ基に隣接した位置に結合している。かかる一般式（３）の芳香族ジスアゾ化合物を用いれば、偏光度の高い光学異方性フィルムを得ることができる。

一般式（３）において、Ｒ^１、Ｍ、ｍ及びｎは、上記一般式（１）のそれらと同様であり、Ａは、一般式（２）のそれと同様である。
一般式（３）において、ｐは、０〜４の整数を表す。前記ｐは、好ましくは１又は２であり、より好ましくは１である。

上記一般式（１）乃至（３）で表される芳香族ジスアゾ化合物は、例えば、細田豊著「理論製造 染料化学（５版）」（昭和４３年７月１５日技報堂発行、１３５頁〜１５２頁）に従って合成できる。
例えば、一般式（３）の芳香族ジスアゾ化合物は、アニリン誘導体とナフタレンスルホン酸誘導体をジアゾ化及びカップリング反応させてモノアゾ化合物を得た後、このモノアゾ化合物をジアゾ化した後、さらに、１−アミノ−８−ナフトールスルホン酸誘導体とカップリング反応させることによって合成できる。

［溶媒］
本発明に使用される溶媒は、上記リオトロピック液晶性化合物を分散、沈殿又は溶解させることができることができるものであれば特に限定されない。
リオトロピック液晶性化合物が上記極性基を有するアゾ系化合物である場合、水系溶媒を用いることが好ましい。水系溶媒は、水；親水性溶媒；水と親水性溶媒の混合溶媒が挙げられる。前記親水性溶媒は、水と略均一に相溶する溶媒である。親水性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、メチルアルコール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類；エチレングリコール、ジエチレングリコールなどのグリコール類；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、メチルエチルケトンなどのケトン類；酢酸エチルなどのエステル類；などが挙げられる。上記水系溶媒は、好ましくは、水、又は、水と親水性溶媒の混合溶媒が用いられる。
一般式（１）乃至（３）の芳香族ジスアゾ化合物は、ＮＨＲ^１基及び／又はＳＯ_３Ｍ基を有するので、前記水系溶媒に対する溶解性に優れている。

［液晶性コーティング液の製造方法］
（前処理工程）
前処理工程は、不純物を含んだリオトロピック液晶性化合物と溶媒とを含む処理液を得る工程である。
リオトロピック液晶性化合物及び溶媒は、上記説明した中から適宜選択される。好ましくは、リオトロピック液晶性化合物として、上記一般式（１）乃至（３）で表される芳香族ジスアゾ化合物の中から選ばれる１種又は２種以上が用いられ、溶媒として、上記水系溶媒が用いられる。
以下、リオトロピック液晶性化合物として上記芳香族ジスアゾ化合物を用い、溶媒として上記水系溶媒を用いた場合について説明するが、使用するリオトロピック液晶性化合物及び溶媒は、これらに限定されるわけではない。

選択した特定の芳香族ジスアゾ化合物は、上記のように合成できる。合成された特定の芳香族ジスアゾ化合物は、純度１００％ではなく、若干量の不純物を含んでいる。この不純物としては、合成時に副産物として生じる構造異性体や合成原料の未反応物などが考えられる。不純物の含有量は、明確ではないが、芳香族ジスアゾ化合物１００質量部に対し、０．１〜５質量部程度と考えられる。

前処理工程においては、上記不純物を含んだリオトロピック液晶性化合物を水系溶媒に入れることにより、処理液を得る。また、水系溶媒を、不純物を含んだ芳香族ジスアゾ化合物に注いでもよい。
水系溶媒の温度は、室温程度であり、例えば、１０〜３５℃程度が例示できる。
前記芳香族ジスアゾ化合物は、水系溶媒中において、分散、沈殿若しくは溶解、又はこれらが混在した状態となっていればよい。
具体的には、一般式（１）乃至（３）の芳香族ジスアゾ化合物は、水系溶媒に対して可溶であるので、処理液においては、芳香族ジスアゾ化合物が水系溶媒に溶解した状態となっている。なお、処理液において、一部の芳香族ジスアゾ化合物が結晶体となり、その結晶体が溶媒中に分散又は沈殿した状態となっていてもよい。前記分散又は沈殿状態の芳香族ジスアゾ化合物の結晶体が存在していても、後の加熱工程を行うことにより、その一部の芳香族ジスアゾ化合物は水系溶媒に溶解するからである。
また、不純物は、水系溶媒に対して難溶であることが好ましい。水系溶媒に難溶な不純物は、加熱工程において析出物として析出し易くなる。

処理液中の芳香族ジスアゾ化合物の濃度は、特に限定されないが、通常、５〜５０質量％であり、好ましくは１０〜４０質量％である。
得られた処理液は、液晶相を示し得る。液晶相は、特に限定されず、ネマチック液晶相、ミドル相、スメクチック液晶相、コレステリック液晶相、又はヘキサゴナル液晶相等が挙げられる。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。
また、処理液に、添加剤を添加してもよい。添加剤としては、例えば、相溶化剤、界面活性剤、熱安定剤、光安定剤、滑剤、抗酸化剤、紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤、増粘剤などが挙げられる。処理液中における添加剤の濃度は、好ましくは０を超え１０質量％以下である。

（加熱工程）
加熱工程は、前記処理液を加熱する工程である。
加熱温度は、前記処理液が等方相に相転移する温度以上であり、具体的には、４０℃超え、好ましくは４５〜１００℃であり、より好ましくは６０〜１００℃であり、特に好ましくは８０〜１００℃である。
加熱工程を行うことにより、リオトロピック液晶性化合物の全てが実質的に水系溶媒に溶解した処理液が得られる。また、加熱処理後の処理液は、リオトロピック液晶性化合物の分子が無秩序に存在する、等方相を示す。
前記処理液の加熱時間は、特に限定されず、例えば、前記加熱温度に処理液を昇温させた状態を１分以上、好ましくは１〜６０分間保持すればよい。
前記処理液を加熱するための加熱手段も特に限定されず、ホットプレート、恒温槽、電気炉などを用いることができる。

（析出工程）
析出工程は、加熱処理後の前記処理液を４０℃未満の温度に冷却して析出物を析出させる工程である。
前記処理液の冷却温度は、４０℃未満であり、好ましくは３８℃以下であり、より好ましくは３６℃以下であり、特に好ましくは３５℃以下である。
このような温度に処理液を冷却することにより、不純物が比較的大きな析出物となって析出する。
処理液の冷却温度の下限は、特に限定されないが、−２０℃以上であり、好ましくは−１０℃以上である。
前記処理液は、リオトロピック液晶性化合物を含むので、処理液は、凝固点降下によって０℃以下でも固体化（凍る）しない。しかし、−２０℃未満では、処理液が固体化するおそれがある。
処理液の冷却速度は特に限定されないが、好ましくは１〜２０℃／分である。このような冷却速度であれば、不純物を析出物として析出させることができる。

上述のように、加熱処理後の処理液を４０℃未満に保つことにより、不純物が析出物となって析出する。この作用は明確ではないが、次のように推定される。
水系溶媒に難溶な不純物は、前処理工程において得られる処理液中において溶媒に溶解していない。この処理液を加熱工程において加熱することにより、不純物は水系溶媒に溶解するようになる。その後、処理液を冷却することにより、不純物が水系溶媒に不溶な微細結晶となって生じる。そして、冷却過程で、その不純物の微細結晶を核としてそれが成長することによって、比較的大きな析出物が析出する。なお、前記比較的大きな析出物は、前記不純物の微細結晶に更に不純物や芳香族ジスアゾ化合物が凝集し、その微細結晶が大きく成長していくことによって生じると考えられる。

上記析出物の大きさは、最大径１μｍを超え３μｍ以下であり、好ましくは最大径１．５〜３μｍである。最大径とは、平面から析出物を見たときの形状の最も長い部分の長さを意味する。例えば、析出物が略球形の場合には、その析出物の最大径は、直径に該当し、析出物が略楕円球形である場合には、その析出物の最大径は、長径に該当する。
析出物の最大径は、析出物を顕微鏡で拡大して測定することができる。

（除去工程）
除去工程は、前記析出物を処理液から除去する工程である。
前記析出工程を行うことによって、処理液中に比較的大きな析出物を析出させることができる。かかる析出物は、簡便な方法によって処理液から除去できる。
前記析出物の除去方法としては、フィルターを用いたろ過、遠心分離機を用いた固液分離などが挙げられ、これらは単独で又は２つの方法を併用してもよい。

フィルターは、前記処理液を通過させ且つ析出物のみを補足できるものであれば特に限定されない。上記析出物の最大径は１μｍを超えるので、孔径が１μｍ以下のフィルターを用いることが好ましく、さらに、孔径が０．５μｍ以下のフィルターを用いることがより好ましい。フィルターの孔径の下限は特に限定されないが、ろ過時間などを考慮すると、孔径が０．０５μｍ以上のフィルターを用いることが好ましい。
フィルターの材質は、特に限定されず、合成樹脂、金属、セルロース系、無機化合物などが挙げられる。
フィルターに処理液を通すことにより、析出物をろ過できる。

遠心分離機は、従来公知のものを使用すればよい。遠心分離条件は、特に限定されないが、例えば、５〜１５ｋｒｐｍで１〜３０分間、好ましくは５〜１５ｋｒｐｍで５〜１５分間である。
遠心分離を行うことにより、析出物が沈降する。よって、遠心分離後の上澄み液を取り出すことにより、処理液から析出物を除去できる。

［コーティング液］
上記のようにして得られた液晶性コーティング液は、実質的に微細結晶を含まない。実質的に微細結晶を含まない液晶性コーティング液を用いることにより、光散乱が小さく、透明性に優れたフィルムを形成できる。
コーティング液中の芳香族ジスアゾ化合物の濃度は、特に限定されないが、通常、１〜５０質量％であり、好ましくは１〜４０質量％である。
前記濃度範囲のコーティング液は、例えば、２３℃で良好な液晶相を示す。
さらに、前記コーティング液に、ポリビニルアルコールを添加してもよい。ポリビニルアルコールを含む前記コーティング液を製膜することにより、より高い偏光度を有する光学異方性フィルムを得ることができる。
前記ポリビニルアルコールのケン化度は、９７％以上、好ましくは９８％以上である。

［光学異方性フィルムの製造］
上記液晶性コーティング液は、例えば、溶液流延法によって製膜（フィルムに形成）できる。コーティング液を製膜して得られたフィルムは、光学異方性フィルムとして利用できる。
以下、液晶性コーティング液を用いた光学異方性フィルムの製造方法を、簡単に説明する。
まず、コーティング液を、適当な展開面に塗工し、塗膜を形成する。
展開面は、コーティング液を略均一に展開するためのものである。この目的に適していれば展開面の種類は特に限定されない。展開面としては、例えば、ポリマーフィルムの表面、ガラス板の表面、金属ドラムの表面などが挙げられる。また、ポリマーフィルムとして配向フィルムを用いてもよい。配向フィルムは、その表面において配向規制力を有するので、リオトロピック液晶性化合物を確実に配向させることができる。
コーティング液の塗工は、従来公知のコータを用いて行うことができる。

液晶相状態のコーティング液を展開面上に塗工すると、その過程でリオトロピック液晶性化合物の超分子会合体に剪断力が加わる。よって、その超分子会合体が所定方向に配向した塗膜を展開面上に形成できる。
次に、上記塗膜を固化させる。溶媒として水系溶媒が用いられている場合には、前記塗膜を乾燥する。塗膜の乾燥過程で、配向したリオトロピック液晶性化合物が固定される。乾燥後の塗膜が光学異方性フィルムである。
得られた光学異方性フィルムの厚みは、好ましくは０．０５μｍ〜１０μｍである。
可視光領域において吸収能を有するリオトロピック液晶性化合物を用いた場合には、前記光学異方性フィルムは偏光フィルムとして利用できる。可視光領域において吸収能を有しない又は吸収能が小さいリオトロピック液晶性化合物を用いた場合には、前記光学異方性フィルムは位相差フィルムとして利用できる。

［光学異方性フィルムの用途等］
本発明の光学異方性フィルムは、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置などの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。

以下、実施例及び比較例を示して本発明をさらに説明する。ただし、本発明は、下記実施例のみに限定されるものではない。なお、実施例及び比較例で用いた各分析方法は、以下の通りである。

［液晶相の観察及び処理液中の析出物の観察］
実施例の処理液などを、２枚のスライドガラスの間に少量挟み込み、室温（２３℃）にて、偏光顕微鏡を用いて、液晶相の観察を行った。また、同様にして、析出物を観察し、その最大径を測定した。
前記偏光顕微鏡として、大型試料加熱冷却ステージ（ジャパンハイテック（株）製、製品名「１００１３Ｌ」）を備える、偏光顕微鏡（オリンパス（株）製、製品名「ＯＰＴＩＰＨＯＴ−ＰＯＬ」）を用いた。
［組成分析］
処理液に含まれる固形分の分析は、高速液体クロマトグラフィー（アジレント・テクノロジー（株）製、製品名「ＨＰ１１００」）を用いて行った。そのカラムは、Ｉｎｅｒｔｓｉｌ ＯＤＳ３（４．６ｍｍφ×２５ｃｍ、５μｍ）（ＧＬサイエンス社製）を用い、移動相は、０．０２５％Ｎａ_２ＰＯ_４水溶液／０．１％ＴＢＡＢ／ＡＮ溶液を用いた。検出は、波長２５４ｎｍで行った。
［光学異方性フィルムの観察］
実施例などで得られた光学異方性フィルムの偏光軸と、市販の偏光フィルムの偏光軸とがクロスニコルとなるように重ね合わせ、その光学異方性フィルムを、偏光顕微鏡（オリンパス（株）製、製品名「ＯＰＴＩＰＨＯＴ−ＰＯＬ」）を用いて観察した。

［芳香族ジスアゾ化合物の合成例］
４−ニトロアニリンと８−アミノ−２−ナフタレンスルホン酸とを、下記文献に記載の方法に従って、ジアゾ化及びカップリング反応させることによって、モノアゾ化合物を得た。このモノアゾ化合物を、同方法に従って、ジアゾ化し、さらに１−アミノ−８−ナフトール−２，４−ジスルホン酸リチウム塩とカップリング反応させることによって、粗生成物を得た。この粗生成物を塩化リチウムで塩析することによって、下記構造式（４）で表される芳香族ジスアゾ化合物を得た。

［処理液Ａの調製及び組成分析］
上記式（４）の芳香族ジスアゾ化合物をイオン交換水に溶解させ、濃度２０質量％の処理液Ａを調製した。この処理液Ａをポリスポイトを用いて採取し、２枚のスライドガラスの間に少量挟み込んで、偏光顕微鏡を用いて観察した。その結果、前記処理液Ａは、ネマチック液晶相を示していた。
また、この処理液Ａに含まれる固形分の組成を調べるため、処理液Ａを高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＣＬ）にかけて分析した。その結果、芳香族ジスアゾ化合物が面積比で９６％、難溶性成分が面積比で０．５％あった。この難溶性成分は、ＨＰＣＬの分析から、芳香族ジスアゾ化合物ではない、不純物であることが確認できた。

［実施例１］
上記式（４）の芳香族ジスアゾ化合物をイオン交換水に溶解させ、濃度１５質量％の処理液Ｂを調製した。
この処理液Ｂを、攪拌しながら液温が９０℃となるまで加熱し、その状態で３０分間保持した。その後、その処理液Ｂを２３℃の恒温室中に入れ、その中で４８時間放置して自然放冷した。
冷却後の処理液Ｂを偏光顕微鏡を用いて観察した。その結果、液中に直径約２μｍの析出物が確認された。

この析出物を含む処理液Ｂを、孔径０．２０μｍのシリンジフィルター（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製、製品名「ＤＩＳＭＩＣ ２５ＨＰ０２０ＡＮ」）を用いてろ過することにより、析出物を除去した。このろ液（析出物を除去した処理液Ｂ）を、偏光顕微鏡を用いて観察した。その結果、ろ液中には析出物は存在せず、且つろ液はネマチック液晶相を示していた。
さらに、このろ液を、上記処理液Ａの組成分析と同様に、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＣＬ）を用いて分析した。その結果、芳香族ジスアゾ化合物が面積比で９７％、難溶性成分が面積比で０．０４％であった。

上記ろ液を実施例１のコーティング液として用いた。そして、ラビング処理及びコロナ処理が施されたノルボルネン系ポリマーフィルム（日本ゼオン（株）製、製品名「ゼオノア」）の表面に、バーコータ（ＢＵＳＨＭＡＮ社製、製品名「Ｍａｙｅｒ ｒｏｔ ＨＳ５」）を用いて、前記コーティング液を塗工した。その塗膜を２３℃の恒温室内で自然乾燥することにより、光学異方性フィルムを作製した。
得られた光学異方性フィルムを偏光顕微鏡で観察したところ、異物は見られなかった。そのフィルムの顕微鏡写真を図１に示す。

［実施例２］
実施例１と同様にして、処理液Ｂを調製し、それを加熱及び冷却した。
冷却後の処理液Ｂには、実施例１と同様に、直径約２μｍの析出物が確認された。

この析出物を含む処理液Ｂを、遠心分離機（（株）トミー精工製、製品名「微量高速冷却遠心機 ＭＸ−３０５型」）を用いて遠心分離した後、上澄み液を取り出すことにより、析出物を除去した。ただし、遠心分離は、液を１００ｍｌずつ４本の遠心分離管に取り分け、前記遠心分離機にて１０ｋｒｐｍ、１０分間運転することにより行った。
この上澄み液（析出物を除去した処理液）を、偏光顕微鏡を用いて観察した。その結果、上澄み液中には析出物は存在せず、且つ上澄み液はネマチック液晶相を示していた。
さらに、この上澄み液を、上記処理液Ａの組成分析と同様に、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＣＬ）を用いて分析した。その結果、芳香族ジスアゾ化合物が９７％で、難溶性成分が０．１％であった。

上記上澄み液を実施例２のコーティング液として用いた。このコーティング液を、実施例１と同様にして、製膜することにより、光学異方性フィルムを作製した。得られた光学異方性フィルムを偏光顕微鏡で観察したところ、異物は見られなかった。そのフィルムの顕微鏡写真を図１に示す。

［実施例３］
処理液Ｂを２３℃で４８時間放冷したことに代えて、処理液Ｂを３５℃の恒温室中で４８時間放置して自然放冷したこと以外は、実施例１と同様にして、処理液Ｂを加熱及び冷却した。
冷却後の処理液Ｂには、実施例１と同様に、直径約２μｍの析出物が確認された。
この析出物を含む処理液Ｂを、実施例１と同様にして、孔径０．２０μｍのシリンジフィルターを用いてろ過した後、光学異方性フィルムを作製した。
得られた光学異方性フィルムを偏光顕微鏡で観察したところ、異物は見られなかった。

［比較例１］
実施例１と同様にして、処理液Ｂを調製し、それを加熱及び冷却した。
冷却後の処理液Ｂには、実施例１と同様に、直径約２μｍの析出物が確認された。
この処理液Ｂを比較例１のコーティング液として用いた。このコーティング液を、実施例１と同様にして、製膜することにより、光学異方性フィルムを作製した。得られた光学異方性フィルムを偏光顕微鏡で観察したところ、多数の異物が見られた。そのフィルムの顕微鏡写真を図１に示す。

本発明の液晶性コーティング液の製造方法は、微細結晶を実質的に含まないコーティング液の製造に利用できる。このコーティング液は、光学異方性フィルムの形成材料として用いることができる。

Claims (6)

1. 不純物を含んだリオトロピック液晶性化合物と溶媒とを含む処理液を、前記処理液が等方相に相転移する温度以上に加熱する加熱工程と、
   前記加熱工程後の処理液を４０℃未満の温度に冷却して、前記不純物を析出物として析出させる析出工程と、
   前記析出物を処理液から除去する除去工程と、
   を有する液晶性コーティング液の製造方法。
2. 前記不純物が、前記溶媒に対して難溶であり、前記リオトロピック液晶性化合物が、前記溶媒に対して可溶である、請求項１に記載の液晶性コーティング液の製造方法。
3. 前記析出工程において、前記不純物の微細結晶を核として析出物が析出する、請求項１又は２に記載の液晶性コーティング液の製造方法。
4. 前記溶媒が、水系溶媒であり、前記リオトロピック液晶性化合物が、下記式（１）で表される芳香族ジスアゾ系化合物である、請求項１乃至３のいずれかに記載のコーティング液の製造方法。
   Ｑ^１は、置換若しくは無置換のアリール基を表し、Ｑ^２は、置換若しくは無置換のアリーレン基を表し、Ｒ^１は、独立して、水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアセチル基、置換若しくは無置換のベンゾイル基、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、ｍは、０〜２の整数を表し、ｎは、０〜６の整数を表し、ｍ及びｎの少なくとも何れか一方は０でなく、１≦ｍ＋ｎ≦６である。
5. 前記除去工程が、孔径１μｍ以下のフィルターを用いて前記処理液をろ過する工程を含む、請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶性コーティング液の製造方法。
6. 前記除去工程が、前記処理液を遠心分離する工程を含む、請求項１乃至４のいずれかに記載の液晶性コーティング液の製造方法。