JP6464574B2 - 重合性液晶組成物および光学異方体 - Google Patents
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Description
チルト配向を有する光学異方体は、例えば、TN(Twisted Nematic)モードにおける
視野角補償板に応用できる(特許文献1参照)。
しかし、上記の重合性液晶組成物は適度なチルト角の発現が困難であったり、チルト配向を制御する目的でスペーサー基の炭素原子数を変えた重合性液晶化合物を適用すると製造工程における中間体原料が増えたりし、製造コストがかさむことがあった。そのため、チルト配向における液晶材料のチルト角の発現が容易で、低コストで製造可能な構造を有する重合性液晶組成物が望まれていた。
からなるチルト配向が制御された液晶層、この重合性液晶組成物を重合して得られる光学異方体、およびこの光学異方体を用いた光学補償フィルムを提供することを目的とする。そして、この光学補償フィルムを含む液晶表示装置、有機EL表示装置などの画像表示装置を提供することも本発明の目的である。
式(1−1)、式(1−2)および式(1−3)のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(A)成分、および
式(2−1)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(B)成分を含有する重合性液晶組成物。
W2およびW3は独立して水素またはメチルであり;
X1は、独立して単結合または−CH2CH2−であり;
Z12は独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;
W4は水素、メチル、炭素数1〜7の直鎖アルキル、炭素数1〜7の分岐アルキル、アルコキシカルボニル(−COORa;Raは炭素数1〜7の直鎖アルキル)、またはアルキルカルボニル(−CORb;Rbは炭素数1〜15の直鎖アルキル)であり;
X2は、独立して−O−または式(a)で表される基であり;
m1、m2、n1およびn2は独立して2〜15の整数である。)
R1はアルキルエステルを含む置換基(−Rd−COORc、−Rd−OCORcまたは−Rd−CH=CH−COORc;Rcは炭素数1〜20の直鎖アルキル;Rdは単結合または炭素数1〜10の直鎖アルキレン)であり;
W5は、独立して水素、フッ素またはメトキシであり;
X3は、独立して単結合、−COO−、−OCO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH2CH2−または−CH2CH2−COO−であり;
X4は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、式(a)、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−COO−、または−OCO−CH2CH2−であり;
m3は2〜15の整数であり;
q1は0〜2である。)
式(1−1)〜式(1−3)において、
Z11は独立して、水素、またはメチルであり;
W1は独立して水素、またはフッ素であり;
Z12は独立して水素、またはメチルであり;
式(2−1)において、
R1中のRcが炭素数1〜10の直鎖アルキルであり;
W5は独立して水素、またはフッ素であり;
X4は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、式(a)、−OCO−CH=CH−、または−CH=CH−COO−である[1]に記載の重合性液晶組成物。
[3]
式(1−1)〜式(1−3)において、
Z11は独立して、水素、またはメチルであり;
W1は独立して水素、またはフッ素であり;
W2が水素、W3がメチルであり;
Z12は独立して水素、またはメチルであり;
式(2−1)において、
R1中のRcが炭素数1〜10の直鎖アルキルであり;
W5は独立して水素、またはフッ素であり;
X4は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、式(a)、−OCO−CH=CH−、または−CH=CH−COO−である[1]に記載の重合性液晶組成物。
[4]
式(1−1)〜式(1−3)において、
Z11は独立して、水素、またはメチルであり;
W1は独立して水素、またはフッ素、であり;
W2およびW3がメチルであり;
Z12は独立して水素、またはメチルであり;
式(2−1)において、R1中のRcが炭素数1〜10の直鎖アルキルであり;
W5は独立して水素、またはフッ素であり;
X4は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、式(a)、−OCO−CH=CH−、
または−CH=CH−COO−である[1]に記載の重合性液晶組成物。
(A)成分および(B)成分の合計重量を基準とする割合で(A)成分が10〜97重量%、(B)成分が3〜90重量%である[1]〜[4]のいずれかに記載の重合性液晶組成物。
[6]
(A)成分および(B)成分の合計重量を基準とする割合で(A)成分が15〜85重量%、(B)成分が15〜85重量%である[1]〜[4]のいずれかに記載の重合性液晶組成物。
[7]
さらに、界面活性剤を含む、[1]〜[6]のいずれかに記載の重合性液晶組成物。
界面活性剤が、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、ポリアルキルビニルエーテル、ポリブタジエン、ポリオレフィンおよびポリビニルエーテルから選択される1以上である[7]に記載の重合性液晶組成物。
[9]
式(6−1)および式(6−2)のそれぞれで表される化合物の群から選択される化合物である(F)成分をさらに含有する[1]〜[8]のいずれかに記載の重合性液晶組成物。
R61は、式(R61−A)〜(R61−F)のいずれかで表わされる重合性の基、水素、塩素、フッ素、シアノ、炭素数1〜10のアルキル、炭素数1〜10のアルコキシ、トリフルオロメチルまたはトリフルオロメトキシであり;
A61は、独立して1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、フルオレン−2,7−ジイルまたはビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイルであり、1,4−シクロヘキシレンにおける1つまたは隣接しない2つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおける1つまたは2つの−CH=は−N=で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおける少なくとも1つの水素はハロゲン、シアノ、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシまたは炭素数1〜5のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく;
X61は、−CO−、−COCH2−、−CO(CH2)2−または−COCH=CH−であり;
X62は、独立して単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、このアルキレンにおける少なくとも1つの−CH2−は−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
Q61は、単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、このアルキレンにおける
少なくとも一つの−CH2−は−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
q61は、1〜5の整数であり;
Z61は、水素、ハロゲン、炭素数1〜5のアルキルまたは炭素数1〜5のハロゲン化アルキルである。
式(R61−A)〜(R61−F)中、Z6aは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜5のアルキルまたは炭素数1〜5のハロゲン化アルキルである。
式(6−2)において、
Z62は、独立して、水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;
W62は、独立して水素、フッ素、またはメトキシであり;
X63は、独立して−O−または式(a)で表される基であり;
X64は、独立して−CH=CH−または−CH2CH2−であり;
W63は、水素、メチル、炭素数1〜7の直鎖アルキル、炭素数1〜7の分岐アルキル、アルコキシカルボニル(−COORa;Raは炭素数1〜7の直鎖アルキル)、またはアルキルカルボニル(−CORb;Rbは炭素数1〜15の直鎖アルキル)であり;
m62およびn62は、独立して2〜15の整数である。
[1]〜[9]のいずれかに記載の重合性液晶組成物を配向処理した配向膜上に塗布し硬化することで得られる、液晶組成物の配向状態がチルト配向である光学異方体。
[11]
[10]に記載の光学異方体を有する光学補償素子。
[12]
[10]に記載の光学異方体と偏光板とを有する光学素子。
[13]
[11]に記載の光学補償素子を液晶セルの内面または外面に有する液晶表示装置。
[14]
[12]に記載の光学素子を液晶セルの外面に有する液晶表示装置。
の一方または両方を表す。化学式において、結合手がベンゼン環を構成する炭素原子のどれとも結合していないように表示されているベンゼン環の置換基は、その結合位置が任意であることを示す。
支持基材の間の角度である。ホモジニアスは、配向状態が基材に平行で、かつ一方向に並んでいる状態をいう。ホモジニアス配向におけるチルト角の例は0度から5度である。ホメオトロピックは、配向状態が基材に垂直である状態をいう。ホメオトロピック配向におけるチルト角の例は、85度から90度である。チルトは、配向状態が基材から離れるにしたがって、平行から垂直に立ちあがっている状態をいう。チルト配向におけるチルト角(傾き角)の例は5度から85度である。ツイストは、配向状態が基材に平行ではあるが、らせん軸を中心に階段状にねじれている状態をいう。ツイスト配向におけるチルト角の例は0度から5度である。
Z11は独立して、水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;W1は独立して水素、フッ素、またはメトキシであり;
W2およびW3は独立して水素またはメチルであり;
X1は、独立して単結合または−CH2CH2−であり;
Z12は独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;
W4は水素、メチル、炭素数1〜7の直鎖アルキル、炭素数1〜7の分岐アルキル、アルコキシカルボニル(−COORa;Raは炭素数1〜7の直鎖アルキル)、またはアルキルカルボニル(−CORb;Rbは炭素数1〜15の直鎖アルキル)であり;
X2は、独立して−O−または式(a)で表される基であり;
m1、m2、n1およびn2は独立して2〜15の整数、好ましくは2〜11の整数である。)
Z21は水素またはメチルであり;
R1はアルキルエステルを含む置換基(−Rd−COORc、−Rd−OCORcまたは−Rd−CH=CH−COORc;Rcは炭素数1〜20(好ましくは1〜10、より好ましくは1〜6)の直鎖アルキル;Rdは単結合または炭素数1〜10(好ましくは1〜4、より好ましくは1〜2)の直鎖アルキレン)であり;
W5は、独立して水素、フッ素またはメトキシであり;
X3は、独立して単結合、−COO−、−OCO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH2CH2−または−CH2CH2−COO−であり;
X4は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、式(a)、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−COO−、または−OCO−CH2CH2−であり;
m3は2〜15の整数、好ましくは2〜12の整数であり;
q1は0〜2である。
(B)成分は、末端基にアルキルエステルを有することで、基材界面側との相互作用が強くなると推定されるため、(B)成分を加えることでチルト配向の発現が容易になると考えられる。
また、本発明の組成物は、(A)成分の構造が左右対称に近く、また(B)成分は(A)成分で用いられる部分構造を利用できるため容易に製造でき、低コストでチルト配向する重合性液晶組成物を得ることができる。
Z51は水素またはメチルであり;
R51はシアノ、トリフルオロメトキシ、炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアルコキシであり;
環Eは、ベンゼン環又はシクロヘキサン環を表し、
W9は、独立して水素、フッ素またはメトキシであり;
X52は、独立して単結合、−COO−、−OCO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH2CH2−または−CH2CH2−COO−であり;X51は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、式(a)、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−COO−、または−OCO−CH2CH2−であり;
m7は2〜15の整数、好ましくは2〜12の整数であり;
q7は0〜2である。
R61は、式(R61−A)〜(R61−F)のいずれかで表わされる重合性の基、水素、塩素、フッ素、シアノ、炭素数1〜10のアルキル、炭素数1〜10のアルコキシ、トリフルオロメチルまたはトリフルオロメトキシであり;
A61は、独立して1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、フルオレン−2,7−ジイルまたはビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイルであり、1,4−シクロヘキシレンにおける1つまたは隣接しない2つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおける1つまたは2つの−CH=は−N=で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおける少なくとも1つの水素はハロゲン、シアノ、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシまたは炭素数1〜5のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく;
X61は、−CO−、−COCH2−、−CO(CH2)2−または−COCH=CH−であり;
X62は、独立して単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、このアルキレンにおける少なくとも1つの−CH2−は−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
Q61は、単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、このアルキレンにおける
少なくとも1つの−CH2−は−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
q61は、1〜5の整数であり;
Z61は、水素、ハロゲン、炭素数1〜5のアルキルまたは炭素数1〜5のハロゲン化アルキルである。
式(R61−A)〜(R61−F)中、Z6aは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜5のアルキルまたは炭素数1〜5のハロゲン化アルキルである。
尚、本発明においてハロゲンとは第17族元素を指し、具体的にはフッ素、塩素、臭素またはヨウ素であり、好ましくはフッ素、塩素または臭素である。
Z62は独立して、水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;
W62は独立して水素、フッ素、またはメトキシであり;
X63は、独立して−O−または式(a)で表される基であり;
X64は、独立して−CH=CH−または−CH2CH2−であり;
W63は水素、メチル、炭素数1〜7の直鎖アルキル、炭素数1〜7の分岐アルキル、アルコキシカルボニル(−COORa;Raは炭素数1〜7の直鎖アルキル)、またはアルキルカルボニル(−CORb;Rbは炭素数1〜15の直鎖アルキル)であり;
m62およびn62は独立して2〜15の整数である。
式(1−1)、式(1−2)および式(1−3)で表される化合物は、2つの重合性基を有する。この重合性液晶化合物の重合体は三次元構造になりうるので、1つの重合性基を有する化合物に比較して硬い重合体を与える。これらの式(1−1)、式(1−2)および式(1−3)で表される化合物は、広い温度範囲で液晶相を示す。また、これらの化合物は、チルト角の発現傾向に関してはホモジニアス配向になりやすく、添加物、支持基材の状態にもよるが、メソゲン骨格の中心構造であるフルオレン環やベンゼン環が非対称であるときにチルト配向しやすくなる傾向がある。
式(3−1)〜式(3−6)で表される化合物は液晶化合物ではない。これらの式(3−1)〜式(3−6)で表される化合物は、フルオレン構造とフェノキシド構造とを1分子中に有する化合物である。また、これらの式(3−1)〜式(3−6)で表される化合物は、液晶化合物をホメオトロピックに配向させる効果がある。以下の説明では、式(3−1)〜式(3−6)で表される化合物の総称として式(3)を用いることがある。
4−1)および式(4−2)で表される化合物は、重合性液晶組成物の融点を下げる作用がある。支持基材、添加物などの条件に依存するが、これらの式(4−1)および式(4−2)で表される化合物を、他の重合性液晶化合物と併用するとホメオトロピック配向となりやすい。
この組成物は、重合体の特性を向上させるために紫外線吸収剤、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、光安定剤などの添加物を含有してもよい。この組成物は支持基材にダメージを与えず、重合性液晶組成物を十分に溶解することができる有機溶剤を含有してもよい。有機溶剤は、均一な厚さの塗膜(paint film)を生成させるのに有用である。また、重合体(液晶フィルム)に偏光特性を付与させるために二色性色素を含有してもよい。
(A)成分の好ましい割合は、(A)成分および(B)成分の合計重量を基準として10〜97重量%である。より好ましい割合は15〜85重量%である。
(B)成分の好ましい割合は、(A)成分および(B)成分の合計重量を基準として3〜90重量%である。より好ましい割合は15〜85重量%である。
(D)成分を利用する場合の好ましい割合は、(A)成分および(B)成分の合計重量に対する重量比で0.01〜0.25である。より好ましい割合は0.03〜0.15である。
(E)成分を利用する場合の好ましい割合は、(A)成分および(B)成分の合計重量に対する重量比で0.01〜1.00である。より好ましい割合は0.03〜0.50である。尚、(E)成分として、末端がシアノである化合物を用いる場合は、チルト配向を発現させやすくする観点から、(A)成分および(B)成分の合計重量に対する重量比で0.03〜1.00であることが好ましい。
(F)成分を利用する場合の好ましい割合は、(A)成分および(B)成分の合計重量に対する重量比で0.01〜1.00である。より好ましい割合は0.03〜0.50である。
好ましい組み合わせは(A)成分および(B)成分の組み合わせである。
チルト角を調整する場合には、(A)成分、(B)成分および(C)成分の組み合わせ、(A)成分、(B)成分および(D)成分の組み合わせ、
(A)成分、(B)成分、(C)成分および(D)成分の組み合わせが好ましい。
それぞれの組み合わせについて、(E)成分、(F)成分およびその他の重合性化合物をさらに組み合わせてもよい。
ンシブ・オーガニック・シンセシス(Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press)、新実験化学講座(丸善)などに記載された、有機化学における合成方法を適切に組
み合わせることにより合成できる。
どに記載されている。式(1−3)で表される化合物の合成方法は、米国特許第5770107号明細書に記載の方法や特開2012−177087号公報を参考にできる。
α−フルオロアクリロイルオキシ(CH2=CF−COO−)の導入法には、α−フルオロアクリル酸、α−フルオロアクリル酸クロリドを用いることもできるが、α−フルオロアクリル酸フルオリド(CH2=CFCOOF)を作用させる方法が有用である。J. Org. Chem., 1989, 54, 5640、特開昭60−158137号公報、特開昭61−8534
5号公報などにα−フルオロアクリル酸フルオリドの合成法が記載されており、それらの方法に準じて合成が可能である。これらの化合物を出発物質として利用することにより、式(1−1)および式(1−2)で表される化合物を合成することができる。
式(2−1)および式(5−1)で表される化合物の合成方法は、Macromolecules, 26, 6132-6134 (1993)、Makromol. Chem., 183, 2311-2321 (1982)、独国特許第19504224号明細書、国際公開1997/00600号、米国特許4952334号明細書、米国特許4842754号明細書等に記載された方法で合成できる。
式(3−1):国際公開2005/33061号
式(3−2)〜式(3−4):特開2005−338550号公報
式(3−4):特開2002−293762号公報
式(3−5):特開2005−272485号公報
式(3−6)の前駆体(エポキシアクリレート前駆体):特開2002−348357号公報
式(4−1)および式(4−2)で表される化合物の合成方法は、特開2007−16213号公報に記載されている。
式(6−1)で表される化合物の合成方法は、特開2011−246365号公報に記載されている。式(6−2)で表される化合物の合成方法は、米国特許5770107号明細書に記載されている。
ルまたはトリフルオロメチルであり、W1は、独立して水素またはフッ素であり、m1およびn1はそれぞれ独立して、2〜15の整数、好ましくは2〜11の整数である。式(1−3−A)〜(1−3−B)で表される化合物はトランス体であることが好ましく、両方の−CH=CH−がトランス型をとることがより好ましい。
Z21は水素、またはメチルであり、
W5は水素またはフッ素であり、
R1およびm3は上記と同様である。
式(2−1−D)および式(2−1−E)において、トランス体がより好ましい。
数2〜4のアルキレンであり、そしてm31およびn31は独立して0〜6の整数である。
Z51は水素、またはメチルであり、
W9は水素またはフッ素であり、
R51は炭素数1〜20のアルキル、炭素数1〜20のアルコキシ、トリフルオロメトキシであり、m7は2〜15、好ましくは2〜12の整数である。
式(5−1−G)〜式(5−1−J)において、トランス体がより好ましい。
Z62は独立して、水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり、
W63は水素、メチル、炭素数1〜7の直鎖アルキル、炭素数1〜7の分岐アルキルであり、
Raは炭素数1〜7の直鎖アルキルであり、
Rbは炭素数1〜15の直鎖アルキルであり、
m62およびn62は独立して2〜15の整数である。
式(6−2−A)、式(6−2−C)および式(6−2−E)において、トランス体が好ましく、両方の−CH=CH−がトランス型をとることがより好ましい。
される化合物を含む市販品として、大阪ガスケミカル製のオグソール(登録商標)EA−0250T、オグソールEA−0500、オグソールEA−1000、CA−0400、CA−0450T、ONF−1、BPEFA、GA−1000等が挙げられる。これらの市販品を用いてもよい。
8)、(メタ)アクリル酸のアミノアルキルエステル(アミノアルキルの炭素数1〜18)、(メタ)アクリル酸のエーテル酸素含有アルキルエステル(エーテル酸素含有アルキルの炭素数3〜18、例: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、およびブチルカルビルエステル)、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、末端が炭素原子数1〜6のアルキルによってキャップされたポリエチレングリコール(繰り返し単位数(重合度)が2〜20)のモノ(メタ)アクリル酸エステル、末端が炭素原子数1〜6のアルキルによってキャップされたポリプロピレングリコ−ル(繰り返し単位数(重合度)が2〜20)のモノ(メタ)アクリル酸エステル、および末端が炭素原子数1〜6のアルキルによってキャップされたエチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体(重合度2〜20)等のポリアルキレングリコ−ルのモノ(メタ)アクリル酸エステルである。
リセロールトリアクリレート(長瀬ケムテックス製EX−314)、2−ヒドロキシエチルアクリレート(日本触媒製BHEA)、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(日本触媒製HEMA)、2−ヒドロキシプロピルアクリレート(日本触媒製HPA)、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート(日本触媒製HPMA)、カプロラクトン変性2−ヒドロキシエチルアクリレート、カプロラクトン変性2−ヒドロキシエチルメタアクリレート、フェノキシヒドロキシプロピルアクリレート(共栄社化学製M−600A)、2−ヒドロキシ−3−アクリロイロキシプロピルメタクリレート(共栄社化学製G−201P)、日本化薬製カヤラッド(登録商標)R−167、トリグリセロールジアクリレート(共栄社化学製 エポキシエステル80MFA)、ペンタエリスリトールトリ(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、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、2−メタクリロイロキシエチルコハク酸、2−メタ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−2−ヒドロキシエチル−フタル酸、4−(2−アクリロイロキシエチ−1−イロキシ)ベンゾイックアシッド、4−(3−アクリロイロキシ−n−プロプ−1−イロキシ)ベンゾイックアシッド、4−(2−メタクリロイロキシエチ−1−イロキシ)ベンゾイックアシッド、4−(4−アクリロイロキシ−n−ブチ−1−イロキシ)ベンゾイックアシッド、4−(6−アクリロイロキシ−n−ヘキシ−1−イロキシ)ベンゾイックアシッド、4−(6−アクリロイロキシ−n−ヘキシ−1−イロキシ)−2−メチルベンゾイックアシッド、4−(6−メタクリロイロキシ−n−ヘキシ−1−イロキシ)ベンゾイックアシッド、4−(10−アクリロイロキシ−n−デシ−1−イロキシ)ベンゾイックアシッド、2-アクリロイルオ
キシエチルアシッドフォスフェート、2-メタクリロイルオキシエチルアシッドフォスフ
ェートが挙げられる。
、ブレンマーAEPシリーズが挙げられる。
ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)モノメタアクリル酸エステルとしては、下記式(7−7)で例示されるように、日油製ブレンマー 55PET−400、30PET−800、55PET−800が挙げられる。ここで、ポリ(エチレングリコール−テトラメチレングリコール)鎖の繰り返し単位数は2〜10であることがより好ましい。式中で、Rを意味するエチレンまたはブチレンは、ランダム共重合から成る。エチレンオキシとブチレンオキシの平均構成単位数(m)は、それぞれ、55PET−400では5と2であり、30PET−800では6と10であり、55PET−800では10と5である。
ポリ(プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)モノメタアクリル酸エステルとしては、下記式(7−8)で例示されるように、日油製ブレンマー 30PPT−800、50PPT−800、70PPT−800が挙げられる。ここで、ポリ(プロピレングリコール−テトラメチレングリコール)鎖の繰り返し単位数は3〜10であることがより好ましい。式中で、Rを意味するプロピレンオキシまたはブチレンオキシは、ランダム共重合から成る。プロピレンとブチレンの平均構成単位数(m)は、それぞれ、30PPT−800では4と8であり、50PPT−800では7と6であり、70PPT−800では10と3である。
プロピレングリコールポリブチレングリコールモノ((メタ)アクリル酸エステル)としては、日油製ブレンマー10PPB−500B(n=6)が下記式(7−9)で例示され、10APB−500B(n=6)が下記式(7−10)で例示される。ここで、プロピレングリコールポリブチレングリコール鎖の繰り返し単位数は6であることが、より好ましい。
2−メタクリロイロキシエチルコハク酸(共栄社化学製ライトエステルHO−MS(N)、2−メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸(共栄社化学製ライトエステルHO−HH(N)、2−アクリロイロキシエチルコハク酸(共栄社化学製ライトアクリレートHOA−MS(N)、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸(共栄社化学製ライトアクリレートHOA−HH(N)、2−アクリロイロキシエチルフタル酸(共栄社化学製ライトアクリレートHOA−MPL(N)、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(共栄社化学製ライトアクリレートHOA−MPE(N)、
4−(2−アクリロイロキシエチ−1−イロキシ)ベンゾイックアシッド(Synthon Chemicals製ST01630)、
4−(3−アクリロイロキシ−n−プロプ−1−イロキシ)ベンゾイックアシッド(Synthon Chemicals製ST02453)、
4−(2−メタクリロイロキシエチ−1−イロキシ)ベンゾイックアシッド(Synthon Chemicals製ST01889)、
4−(4−アクリロイロキシ−n−ブチ−1−イロキシ)ベンゾイックアシッド(Synthon Chemicals製ST01680)、
4−(6−アクリロイロキシ−n−ヘキシ−1−イロキシ)ベンゾイックアシッド(Synthon Chemicals製ST00902)、
4−(6−アクリロイロキシ−n−ヘキシ−1−イロキシ)−2−メチルベンゾイックアシッド(Synthon Chemicals製ST03606)、
4−(6−メタクリロイロキシ−n−ヘキシ−1−イロキシ)ベンゾイックアシッド(Synthon Chemicals製ST01618)、
4−(10−アクリロイロキシ−n−デシ−1−イロキシ)ベンゾイックアシッド(Synthon Chemicals製ST03604)等が挙げられる。
リン酸基を有する重合性化合物の好ましい具体例としては以下であり、市販品でもよい。2-アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート(共栄社化学製ライトアクリレ
ートP−1A(N))、2-メタクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェート(共栄
社化学製ライトエステルP−1M)、共栄社化学製ライトエステルP−2M、日本化薬製KAYAMER(登録商標) PM−2)等が挙げられる。
イオン性界面活性剤としては、チタネート系化合物、イミダゾリン、4級アンモニウム塩、アルキルアミンオキサイド、ポリアミン誘導体、ポリオキシエチレン−ポリオキシプロピレン縮合物、ポリエチレングリコールおよびそのエステル、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム、ラウリル硫酸アミン類、アルキル置換芳香族スルホン酸塩、アルキルリン酸塩、脂肪族または芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物、ラウリルアミド
プロピルベタイン、ラウリルアミノ酢酸ベタイン、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンアルキルアミン、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、パーフルオロアルキルカルボン酸塩等の化合物が挙げられる。
ビニル系としては、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、ポリアルキルビニルエーテル、ポリブタジエン、ポリオレフィン、およびポリビニルエーテル等から選択される1以上が挙げられる。
シリコーン系としては、ポリジメチルシロキサン、ポリフェニルシロキサン、特殊変性シロキサン、フッ素変性シロキサン、表面処理シロキサン等が挙げられる。
フッ素系はフッ素系ポリマー等が挙げられる。
炭化水素系としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、パラフィン、流動パラフィン、塩素化ポリプロピレン、塩素化パラフィン、塩素化流動パラフィン等が挙げられる。
具体例としては、特開2011−246365号公報の段落0196に記載のシリコーン系の非イオン性界面活性剤、同公報の段落0197に記載のフッ素系の非イオン性界面活性剤、同公報の段落0199に記載のアクリル系ポリマーを主成分とした非イオン性界面活性剤、および特開2009−242563号公報の段落0019に記載のフッ素系の非イオン性界面活性剤やシリコーン系の非イオン性界面活性剤、あるいは、ビニル系の非イオン界面活性剤であるTEGO Flow300、TEGO Flow370およびTEGO FlowZFS460(以上、エボニック社製)等が挙げられる。
中でも、非イオン性であるビニル系の界面活性剤は、塗膜表面への偏析する度合いがシリコーン系やフッ素系と比較して弱い(過度に局在化しない)ため、配向欠陥の抑制およびチルト配向の発現に有利であると考えられる。ビニル系の界面活性剤の中でも、ポリアルキルアクリレート(アクリルポリマー)又はポリアルキルメタクリレート等がより好ましい。
このようなビニル系のアクリルポリマーやアクリルコポリマーを主成分とした界面活性剤としては、ポリフローシリーズ(ポリフローNo.7、No.50E、No.50EHF、No.54N、No.75、No.77、No.85、No.85HF、No.90、No.90D−50、No.95、又はNo.99C)(共栄社化学(株)製)、TEGO Flowシリーズ(TEGO Flow300、370、又はZFS460、)(エボニック社製)、BYKシリーズ(BYK350、352、354、355、356、358N、361N、381、392、394、3441、又は3440)(ビックケミー・ジャパン(株)製)などが挙げられる。
また、基材への塗れ性を最適化するには、(基材)湿潤剤として分類される界面活性剤をチルト配向への影響を及ぼさない範囲で併用してもよい。湿潤剤は重合性液晶溶液の表面張力を低下させ、塗工基材への塗れ性を向上させる効果を有する。このような湿潤剤としては、ポリフローシリーズ(KL−100、KL−700、LE−604、605、606)、TEGO Twinシリーズ(4000)(エボニック社製)、TEGO Wetシリーズ(KL245、250、260、265、270、280、500、505、510、520)(エボニック社製)、などが挙げられる。
界面活性剤は重合性液晶化合物と一体化させるために重合性基を有していてもよい。界面活性剤に導入される重合性基としては、UV反応型の官能基や熱重合性を有する官能基などが挙げられる。重合性液晶化合物との反応性の観点からUV反応型の官能基が好ましい。界面活性剤の好ましい割合は、界面活性剤の種類、組成物の組成比などにより異なるが、(A)成分および(B)成分の合計重量に対する重量比で0.0001〜0.05であり、より好ましくは0.0003〜0.03である。
光重合開始剤の例は、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン(ダロキュア(登録商標)1173)、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(イルガキュア(登録商標)651)、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン(イルガキュア184)、イルガキュア127、イルガキュア500(イルガキュア184とベンゾフェノンの混合物)、イルガキュア2959、イルガキュア907、イルガキュア369、イルガキュア379、イルガキュア754、イルガキュア1300、イルガキュア819、イルガキュア1700、イルガキュア1800、イルガキュア1850、イルガキュア1870、ダロキュア4265、ダロキュアMBF、ダロキュアTPO、イルガキュア784、イルガキュア754、イルガキュアOXE01、イルガキュアOXE02、アデカアークルズNCI−831、アデカアークルズNCI−930およびアデカオプトマーN−1919である。光重合開始剤は単独でも、二以上を混合して用いてもよい。上記のダロキュアおよびイルガキュアはどちらもBASFジャパン株式会社から販売されている商品の名称である。アデカアークルズおよびアデカオプトマーはどちらも株式会社ADEKAから販売されている商品の名称である。これらに公知の増感剤(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(ダロキュアEDB)、2−エチルヘキシル−4−ジメチルアミノベンゾエート(ダロキュアEHA)など)を添加してもよい。
3、SP−601、SP−606およびSP−701)、ローディア(株)製のPHOTOINITIATOR2074、BASFジャパン(株)製のイルガキュアー250、270、290、和光純薬工業(株)製のWPIシリーズ、WPAGシリーズ、GEシリコンズの製品のUV−9380Cの他、みどり化学(株)からTPSシリーズ、TAZシリーズ、DPIシリーズ、BPIシリーズ、MDSシリーズ、DTSシリーズ、SIシリーズ、PIシリーズ、NDIシリーズ、PAIシリーズ、NAIシリーズ、NIシリーズ、DAMシリーズ、MBZシリーズ、PYRシリーズ、DNBシリーズ、NBシリーズ等多数の製品が販売されている。
SI−60、SI−80、SI−100、SI−110、SI−145、SI−150、SI−160、SI−180、サンエイド(助剤)SIである。これらは光ラジカル開始剤および光カチオン重合開始剤と併用、または光ラジカル開始剤と併用してもよい。
単官能性チオールの例はドデカンチオール、2−エチルへキシル−(3−メルカプトプロピオネートである。多官能性チオールの例は、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(カレンズMT BD1)、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)(カレンズMT PE1)、および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(カレンズMT NR1)である。「カレンズ」は昭和電工株式会社の商品名である。上記以外のチオール化合物としては、国際公開2013/080855号の段落0042〜0043に記載のチオール化合物や、国際公開2008/077261号のp.23の11行目〜p.24の27行目に記載の化合物が挙げられる。スチレンダイマーの例は、α―メチルスチレンダイマー(2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン)、1,1−ジフェニルエチレンである。また、キノエクスター QE−2014も利用できる。「キノエクスター」は川崎化成工業株式会社の商品名である。
組成物内で発生するラジカルは雰囲気中の酸素と反応しパーオキサイドラジカルを与え、重合性化合物との好ましくない反応が促進される。これを防ぐ目的で酸素阻害剤を添加することが好ましい。酸素阻害剤の例はリン酸エステル類である。
ンアミン、3-トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチルブチリデン)、3−グリシ
ドキシプロピルトリアルコキシシラン、3−クロロトリアルコキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリアルコキシシランなどである。別の例は、これらの化合物において、アルコキシ(3つ)のうちの1つをメチルに置き換えられたジアルコキシメチルシランである。好ましいシランカップリング剤は、3−アミノプロピルトリエトキシシランである。シランカップリング剤は単独でも、二以上を混合して用いてもよい。
は溶解性が高いものが好ましく、例えば、アントラキノン類やアゾ類のようにゲスト−ホスト方式の液晶表示素子で用いられる色素を単独で、又は混合して使用することができる。また、二色性色素は重合性基を有していてもよい。
二色性色素の好ましい添加量は、(A)成分および(B)成分の合計重量に対する重量比で0.01〜0.50である。この重量比のより好ましい範囲は0.01〜0.40である。さらに好ましい範囲は0.01〜0.30である。二色性色素の例としては、三井化学ファインから販売されているSI−486、SI−426、SI−483、SI−412、SI−428、長瀬産業から販売されているG−205、G−206、G−207、G−241、G−472、LSB−278、LSB−335等が挙げられる。これらの市販品を用いてもよい。
、γ−ブチロラクトンおよびγ−バレロラクトンである。
である。
数値である。そしてその上限は、溶液粘度、溶剤コストおよび溶剤を蒸発させる際の時間や熱量といった生産性を考慮した数値である。この割合の好ましい範囲は0〜90%であり、より好ましい範囲は0〜85%である。
使用できる支持基材は、ガラスおよびプラスチックフィルムである。プラスチックフィルムの例は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース、トリアセチルセルロースおよびその部分鹸化物、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、又はシクロオレフィン系樹脂などのフィルムである。
また、液晶フィルムとプラスチックフィルムとの密着性を改良するためにアンカーコート層を形成させてもよい。このようなアンカーコート層は液晶フィルムとプラスチックフィルムの密着性を高めるものであれば、無機系、有機系のいずれの材料であっても何ら問題はない。また、プラスチックフィルムは積層フィルムであってもよい。プラスチックフィルムに代えて、表面にスリット状の溝をつけたアルミニウム、鉄、銅などの金属基板や、表面をスリット状にエッチング加工したアルカリガラス、ホウ珪酸ガラス、フリントガラスなどのガラス基板などを用いることもできる。
け、その配向膜にラビング処理を施してもよい。
配向膜の例は、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコールなどである。特に好ましい配向膜はポリイミドである。チルト角の平均チルト角を上げるためにポリイミドに側鎖成分を導入した配向膜を利用してもよい。ラビング処理には任意の方法が採用できるが、通常はレーヨン、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、支持基材または配向膜に接した状態でロールを回転させながら移動させる方法、ロールを固定したまま支持基材側を移動させる方法などが採用される。支持基材の種類によっては、その表面に酸化ケイ素を傾斜蒸着して配向能を付与することもできる。光配向膜を用いる場合、チルト配向を形成させる場合は偏光UVを照射する際に基材を斜めにするとよい。
重合性液晶組成物に用いる化合物の種類と組成比によっては、塗膜を乾燥する過程で、塗膜中の重合性液晶組成物のネマチック配向が完了していることがある。従って、乾燥工程を経た塗膜は、後述する熱処理工程を経由することなく、重合工程に供することができる。
(透明点温度)以上で行ってもよい。この方法は、等方相となる温度まで塗膜を加熱し、その後、ネマチック配向となる温度まで冷却することにより、さらに秩序だった配向にする方法である。
上記のどちらの熱処理方法を採用する場合でも、熱処理温度は、通常、室温(25℃)〜150℃である。この温度の好ましい範囲は室温(25℃)〜140℃であり、より好ましい範囲は室温(25℃)〜130℃、さらに好ましい範囲は室温(25℃)〜120℃である。
熱処理時間は、通常5秒〜2時間である。この時間の好ましい範囲は10秒〜40分であり、より好ましい範囲は20秒〜20分である。重合性液晶組成物からなる層の温度を所定の温度まで上昇させるためには、熱処理時間を5秒以上にすることが好ましい。生産性を低下させないためには、熱処理時間を2時間以内にすることが好ましい。このようにして本発明のチルト配向した重合性液晶層が得られる。
光源から照射する光量は、通常2〜5000mJ/cm2である。光量の好ましい範囲
は10〜3000mJ/cm2であり、より好ましい範囲は100〜2000mJ/cm2である。光照射時の温度条件は、上記の熱処理温度と同様に設定されることが好ましい。また、重合環境の雰囲気は窒素雰囲気、不活性ガス雰囲気、空気雰囲気のいずれでもよいが、窒素雰囲気あるいは不活性ガス雰囲気が硬化性を向上させる観点から好ましい。
支持基材または重合体被膜の種類やラビング条件、重合性液晶組成物の塗膜の乾燥条件や熱処理条件などによっても、光学異方体のチルト角を制御することができる。支持基材としてガラスを用い、配向膜としてポリイミド系のラビング配向膜を用いる場合は、乾燥温度を重合性液晶が等方相に変化する温度(透明点)付近あるいは透明点温度以上まで加熱することで配向欠陥を低減できる場合がある。また、配向後の光重合工程での照射雰囲気や照射時の温度なども光学異方体のチルト角に影響を与える。即ち、光学異方体の製造プロセスにおけるほとんど全ての条件が多少なりともチルト角に影響を与えると考えてよい。
従って、重合性液晶組成物の最適化と共に、光学異方体の製造プロセスの諸条件を適宜選択することにより、任意のチルト角にすることができる。
本発明においてチルト角を高く制御するためには、(A)成分として式(1−1)で表される化合物および/又は式(1−3)で表される化合物を用いる場合、フルオレンの構造として9−メチルフルオレン(すなわち、W2およびW3の一方がメチルで他方が水素である)を用いることが好ましい。式(1−2)で表される化合物を用いる場合は、W4がメチル、炭素数1〜7のアルキル、アルコキシカルボニル(−COORb:Rbは炭素数1〜7の直鎖アルキル)を用いることが好ましい。
一方、式(1−1)で表される化合物、式(1−3)で表される化合物において、W2およびW3の両方がメチルである場合、融点が上がる傾向があるため耐熱性が必要な用途に好ましい。
(B)成分としては、式(2−1)で表される化合物を複数種併用して用いてもよい。末端基としてのR1中のRcが炭素数1〜10の直鎖アルキルであることが好ましい。より好ましくはRcが炭素数1〜6の直鎖アルキルであり、Rdが単結合である。また、液晶性と溶媒に対する溶解度の観点から、q1は1が好ましい。
された液晶表示組成を得ることができる。二色性色素を添加した光学異方体は偏光特性を有するので、例えば特許4778192号公報(特表2004−535483号公報)、特開平11−337898号公報、特開平11−101964号公報、国際公開2005−45485号に開示されている方法を応用すれば、可視角度制御部材とすることができる。
<重合条件>
窒素雰囲気下において、室温(25℃)で250Wの超高圧水銀灯(ウシオ電機株式会社製)を用いて20mW/cm2(365nm)の強度の光を30秒間照射。
<液晶配向状態の確認>
クロスニコルに配置した2枚の偏光板の間に得られた光学異方体を狭持して、光学異方体面に垂直方向(傾斜角は0度)から光を照射した。照射の傾斜角を0度から例えば50度に増大させながら透過光の変化を観察した。照射を傾ける方向は、ラビング配向処理方向(液晶の長軸方向)に一致させた。垂直方向からの透過光が最大であり、垂直方向を中心にラビング方向の左右で透過光強度が対称であることが確認された場合には、ホモジニアス配向(図2参照)であると判断した。ホモジニアス配向では、液晶の配向ベクトルが支持基板と平行であるからである。一方、垂直方向を中心にラビング方向の左右で非対称の変化であることが確認された場合には、この液晶分子の配向ベクトルが支持基板(ガラス)に対して傾いていることを示すため、チルト配向(図1参照)であると判断した。
シンテック(株)製偏光解析装置(商品名;OPTIPRO)を用いて、光学異方体に550nmの波長の光を照射し、この光の入射角度をフィルム面に対して垂直方向からラビング方向に傾斜させながらレタデーションを測定した。レタデーションはΔn×dで表される。Δnは光学異方性であり、dは重合体フィルムの厚さである。
式(1−3−A2)で表されるトランス体の化合物は、特開2012−177087号公報に記載の方法で合成した。
式(2−1−3)で表される化合物は、米国特許4248754号公報に記載の方法と同様にして合成した。
式(5−1−3)で表される化合物は、Macromolecules, 26, 6132-6134(1993) に記載の方法と同様にして合成した。
式(5−1−7)で表される化合物は、Makromol. Chem., 183, 2311-2321 (1982) に記
載の方法と同様にして合成した。
式(6−1−12−1)で表される化合物は、特開2011−246365号公報に記載の方法で合成した。
[重合性液晶組成物(1)の溶液の調製]
化合物(1−1−3):化合物(2−1−3)=50:50の重量比で、これらの化合
物を混合した。この混合物の合計重量に対する重量比で0.05の重合開始剤イルガキュア(登録商標)907、同0.001のイルガノックス(登録商標)1076、同0.002のTEGOFLOW(登録商標)370(ビニル系の界面活性剤)を添加した。その後、シクロペンタノンを加えて、重合性液晶化合物の混合物の濃度が35重量%である重合性液晶組成物(1)の溶液を得た。
実施例1記載の重合性液晶組成物(1)において、化合物(1−1−3):化合物(2−1−3)=30:70の重量比としたこと以外は、実施例1記載の方法と同様な方法で重合性液晶組成物(2)の溶液を得て、光学異方体を形成した。得られた光学異方体のレタデーションを測定したところ、図1と同様な傾向であり、平均チルト角は40°であることが分かった。また、得られた光学異方体をクロスニコルに配置した2枚の偏光板の間に入れ、基板を暗視野の状態にしたところ光抜けがないことを確認し、配向が均一であると判断した。
実施例1記載の重合性液晶組成物(1)において、化合物(1−1−3):化合物(1−3−A2):化合物(2−1−3)=25:25:50の重量比としたこと以外は、実施例1記載の方法と同様な方法で重合性液晶組成物(3)の溶液を得て、光学異方体を形成した。得られた光学異方体のレタデーションを測定したところ、図1と同様な傾向であり、平均チルト角は35°であることが分かった。また、得られた光学異方体をクロスニコルに配置した2枚の偏光板の間に入れ、基板を暗視野の状態にしたところ光抜けがないことを確認し、配向が均一であると判断した。
化合物(1−1−3):化合物(2−1−3)=57:43の重量比で混合し、この混合物の合計量に対する重量比で0.43の化合物(5−1−3)、同0.0067のTEGOFLOW(登録商標)370(ビニル系の界面活性剤)、同0.05の重合開始剤イルガキュア(登録商標)907、同0.001のイルガノックス(登録商標)1076を添加したこと以外は、実施例1記載の方法と同様な方法で重合性液晶組成物(4)の溶液を得て、光学異方体を形成した。得られた光学異方体のレタデーションを測定したところ、図1と同様な傾向であり、平均チルト角は33°であることが分かった。また、得られた光学異方体をクロスニコルに配置した2枚の偏光板の間に入れ、基板を暗視野の状態にしたところ光抜けがないことを確認し、配向が均一であると判断した。
化合物(1−1−3)に対して、重量比1.00の化合物(5−1−7)、同0.0040のTEGOFLOW(登録商標)370(ビニル系の界面活性剤)、同0.05の重
合開始剤イルガキュア(登録商標)907、同0.001のイルガノックス(登録商標)1076を添加したこと以外は、実施例1記載の方法と同様な方法で重合性液晶組成物(5)の溶液を得て、光学異方体を形成した。得られた光学異方体のレタデーションを測定したところ、図2のような結果であり、ほぼ左右対称であることから平均チルト角が5°程度と水平配向に近い状態となったことが分かった。
化合物(1−1−3):化合物(2−1−3)=37:63の重量比で混合し、この混合物の合計量に対する重量比で0.25の化合物(6−1−12−1)、同0.0063のTEGOFLOW(登録商標)370(ビニル系の界面活性剤)、同0.05の重合開始剤イルガキュア(登録商標)907、同0.001のイルガノックス(登録商標)1076を添加したこと以外は、実施例1記載の方法と同様な方法で重合性液晶組成物(6)の溶液を得て、光学異方体を形成した。得られた光学異方体のレタデーションを測定したところ、図1と同様な傾向であり、平均チルト角は32°であることが分かった。また、得られた光学異方体をクロスニコルに配置した2枚の偏光板の間に入れ、基板を暗視野の状態にしたところ光抜けがないことを確認し、配向が均一であると判断した。
Claims (14)
- 式(1−1)、式(1−2)および式(1−3)のそれぞれで表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(A)成分、および
式(2−1)で表される化合物の群から選択される少なくとも1つの化合物である(B)成分を含有する重合性液晶組成物。
W2およびW3は独立して水素またはメチルであり;
X1は、独立して単結合または−CH2CH2−であり;
Z12は独立して水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;
W4は水素、メチル、炭素数1〜7の直鎖アルキル、炭素数1〜7の分岐アルキル、アルコキシカルボニル(−COORa;Raは炭素数1〜7の直鎖アルキル)、またはアルキルカルボニル(−CORb;Rbは炭素数1〜15の直鎖アルキル)であり;
X2は、独立して−O−または式(a)で表される基であり;
m1、m2、n1およびn2は独立して2〜15の整数である。)
R1はアルキルエステルを含む置換基(−Rd−COOR c ;Rcは炭素数1〜20の直鎖アルキル;Rdは単結合)であり;
W5は、独立して水素、フッ素またはメトキシであり;
X3は、独立して単結合、−COO−、−OCO−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−COO−、−OCO−CH2CH2−または−CH2CH2−COO−であり;
X4は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、式(a)、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−COO−、または−OCO−CH2CH2−であり;
m3は2〜15の整数であり;
q1は0〜2である。) - 式(1−1)〜式(1−3)において、
Z11は独立して、水素、またはメチルであり;
W1は独立して水素、またはフッ素であり;
Z12は独立して水素、またはメチルであり;
式(2−1)において、
R1中のRcが炭素数1〜10の直鎖アルキルであり;
W5は独立して水素、またはフッ素であり;
X4は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、式(a)、−OCO−CH=CH−、または−CH=CH−COO−である請求項1に記載の重合性液晶組成物。 - 式(1−1)〜式(1−3)において、
Z11は独立して、水素、またはメチルであり;
W1は独立して水素、またはフッ素であり;
W2が水素、W3がメチルであり;
Z12は独立して水素、またはメチルであり;
式(2−1)において、
R1中のRcが炭素数1〜10の直鎖アルキルであり;
W5は独立して水素、またはフッ素であり;
X4は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、式(a)、−OCO−CH=CH−、または−CH=CH−COO−である請求項1に記載の重合性液晶組成物。 - 式(1−1)〜式(1−3)において、
Z11は独立して、水素、またはメチルであり;
W1は独立して水素、またはフッ素、であり;
W2およびW3がメチルであり;
Z12は独立して水素、またはメチルであり;
式(2−1)において、
R1中のRcが炭素数1〜10の直鎖アルキルであり;
W5は独立して水素、またはフッ素であり;
X4は単結合、−O−、−COO−、−OCO−、式(a)、−OCO−CH=CH−、または−CH=CH−COO−である請求項1に記載の重合性液晶組成物。 - (A)成分および(B)成分の合計重量を基準とする割合で(A)成分が10〜97重量%、(B)成分が3〜90重量%である請求項1〜4のいずれか一項に記載の重合性液晶組成物。
- (A)成分および(B)成分の合計重量を基準とする割合で(A)成分が15〜85重量%、(B)成分が15〜85重量%である請求項1〜4のいずれか一項に記載の重合性液晶組成物。
- さらに、界面活性剤を含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の重合性液晶組成物。
- 界面活性剤が、ポリアルキルアクリレート、ポリアルキルメタクリレート、ポリアルキルビニルエーテル、ポリブタジエン、ポリオレフィンおよびポリビニルエーテルから選択される1以上である請求項7に記載の重合性液晶組成物。
- 式(6−1)および式(6−2)のそれぞれで表される化合物の群から選択される化合物である(F)成分をさらに含有する請求項1〜8のいずれか一項に記載の重合性液晶組成物。
R61は、式(R61−A)〜(R61−F)のいずれかで表わされる重合性の基、水素、塩素、フッ素、シアノ、炭素数1〜10のアルキル、炭素数1〜10のアルコキシ、トリフルオロメチルまたはトリフルオロメトキシであり;
A61は、独立して1,4−シクロヘキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、1,4−フェニレン、ナフタレン−2,6−ジイル、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル、フルオレン−2,7−ジイルまたはビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジイルであり、1,4−シクロヘキシレンにおける1つまたは隣接しない2つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおける1つまたは2つの−CH=は−N=で置き換えられてもよく、1,4−フェニレンにおける少なくとも1つの水素はハロゲン、シアノ、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシまたは炭素数1〜5のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく;
X61は、−CO−、−COCH2−、−CO(CH2)2−または−COCH=CH−であり;
X62は、独立して単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、このアルキレンにおける少なくとも1つの−CH2−は−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−または−C≡C−で置き換えられてもよく、これらの基において少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
Q61は、単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、このアルキレンにおける
少なくとも一つの−CH2−は−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−または−CH=CH−で置き換えられてもよく、これらの基において少なくとも1つの水素はハロゲンで置き換えられてもよく;
q61は、1〜5の整数であり;
Z61は、水素、ハロゲン、炭素数1〜5のアルキルまたは炭素数1〜5のハロゲン化アルキルである。
式(R61−A)〜(R61−F)中、Z6aは独立して水素、ハロゲン、炭素数1〜5のアルキルまたは炭素数1〜5のハロゲン化アルキルである。
式(6−2)において、
Z62は、独立して、水素、フッ素、メチルまたはトリフルオロメチルであり;
W62は、独立して水素、フッ素、またはメトキシであり;
X63は、独立して−O−または式(a)で表される基であり;
X64は、独立して−CH=CH−または−CH2CH2−であり;
W63は、水素、メチル、炭素数1〜7の直鎖アルキル、炭素数1〜7の分岐アルキル、アルコキシカルボニル(−COORa;Raは炭素数1〜7の直鎖アルキル)、またはアルキルカルボニル(−CORb;Rbは炭素数1〜15の直鎖アルキル)であり;
m62およびn62は、独立して2〜15の整数である。 - 請求項1〜9のいずれか1項に記載の重合性液晶組成物を配向処理した配向膜上に塗布し硬化することで得られる、液晶組成物の配向状態がチルト配向である光学異方体。
- 請求項10に記載の光学異方体を有する光学補償素子。
- 請求項10に記載の光学異方体と偏光板とを有する光学素子。
- 請求項11に記載の光学補償素子を液晶セルの内面または外面に有する液晶表示装置。
- 請求項12に記載の光学素子を液晶セルの外面に有する液晶表示装置。
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