JPWO2018003653A1 - 重合性液晶組成物、それを用いた光学異方体及び液晶表示素子 - Google Patents

重合性液晶組成物、それを用いた光学異方体及び液晶表示素子 Download PDF

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Abstract

[要約]重合性液晶組成物を重合させて光学異方体を得る際に、耐熱性及び表面の平滑性に優れ、且つ該平滑性の温度による変化の小さい光学異方体を得ることができる重合性液晶組成物を提供することにある。特定の重合性化合物、特定の酸化防止剤、界面活性剤、重合禁止剤、及び重合開始剤を含有する重合性液晶組成物を提供する。また、本発明の重合性液晶組成物を用いて作製した光学異方体、液晶表示素子、発光表示素子も提供する。

Description

本願発明は、液晶デバイス、ディスプレイ、光学部品、着色剤、セキュリティ用マーキング、レーザー発光用部材、及び、液晶ディスプレイ等の光学補償に用いられる光学異方体の構成部材として有用な重合性液晶組成物、及び該組成物からなる光学異方体、位相差膜、光学補償膜、反射防止膜、レンズ、液晶表示素子、有機発光表示素子、照明素子、色材、印刷物等に関する。
重合性液晶組成物は光学異方体の構成部材として有用であり、光学異方体は例えば光学補償用の位相差フィルムとして種々の液晶ディスプレイに応用されている。位相差フィルムは、重合性液晶組成物を基板に塗布して、配向膜等により重合性液晶組成物を配向させた状態で活性エネルギー線を照射して重合性液晶組成物を硬化することにより得られる。
しかし、+Aプレート、−Aプレート、Bプレート、+Cプレート、−Cプレート等、特定の光学特性を有する位相差フィルム得るためには、重合性液晶組成物を塗布した場合に、基板界面及び、空気界面においてチルト角の制御が求められていた。
また、薄型・軽量化やコスト低減を目的として、液晶ディスプレイの液晶セル内に位相差フィルムを組み込む方式が注目されているが、位相差フィルムを液晶セル内に組み込んだ場合、液晶ディスプレイの製造プロセスにおいて、高温下で処理を行わなければならない工程が存在することから、位相差フィルムを形成した後、200℃以上の高温や薬品等に曝されることになる。
そのため、高温や薬品等に曝された際に位相差フィルムの有する位相差が減少するという問題があった。また、前記工程によっては、位相差のみならず表面の平滑性も変化する課題を有していた。これらに伴い、所望の光学補償機能が得られず、画像特性が低下してしまうという課題があった。
一方、該チルト角を制御する方法として、界面活性剤や配向制御剤を重合性液晶に添加する方法が提案されている。
重合性液晶組成物を基板に塗布した場合、空気界面においてある程度のチルト角を有し、特定の位相差フィルムに要求される光学特性を満たすためにはチルト角の制御が求められていた。また、薄型・軽量化やコスト低減を目的として、液晶ディスプレイの液晶セル内に位相差フィルムを組み込む方式が注目されているが、位相差フィルムを液晶セル内に組み込んだ場合、液晶ディスプレイの製造プロセスにおいては、高温下で製造を行わなければならない工程が存在することから、位相差フィルム製造プロセスにおいて200℃以上の高温に曝されることになる。光学異方体は耐熱性に劣るものではないが、微妙な光学特性を維持することは必ずしも容易では無く高温度においては、光学異方体のオーダーパラメーターの低下が発生し易い。これに伴い光学異方体の位相差が減少し、光学特性の変化により画質が低下してしまう問題があった。
一方、該チルト角を制御する方法として、界面活性剤や配向制御剤を重合性液晶組成物中に添加する方法が提案されている(特許文献1、2及び3参照)。しかし、重合性液晶組成物に界面活性剤を含有させた場合、空気界面のチルト角を減じる目的は達成できるが、界面活性剤を含有した光学異方体が高温に曝されると、位相差が顕著に減少してしまう。更に、界面活性剤として長鎖パーフルオロアルキルスルホン酸アミド誘導体を用いた場合(特許文献3参照)には当該化合物は環境毒性の点で懸念があることから液晶ディスプレイとしての応用には問題があった。また、配向制御剤を重合性液晶組成物に含有させた場合、所望のチルト角を得る目的は達成できるが、配向制御剤を含有した光学異方体が高温に曝されると、位相差が急激に変化してしまう。
一方、重合性液晶組成物にフェノール骨格を有する安定剤を添加した構成は既に知られている(特許文献4参照)。しかしながら、当該引用文献においては、フェノール骨格を有する安定剤は、不要な重合を抑制するために用いられており、空気界面のチルト角を制御する効果もなく、高温時や中温放置時における光学特性の劣化を抑制するために用いられているものでもない。また、当該引用文献に記載の重合性液晶組成物においては、安定剤として4-エトキシフェノール又はブチル化ヒドロキシトルエン(BHT)が用いられている。
ところが、これらの安定剤は、高温下や薬品に曝された際の微妙な光学特性の変化を抑制することができないものであった。
以上より、200℃以上の高温や薬品曝露において位相差が変化しないこと及び表面の平滑性を保持することを同時に達成可能な光学異方体を作製することができる重合性組成物の開発が望まれていた。
特開2000−105315号公報 特開2003−105030号公報 特開2000−98133号公報 特表2000−507362号公報
本願発明の目的は、重合性液晶組成物を重合させて光学異方体を得る際に、耐熱性及び加熱後の表面の平滑性に優れ、且つ該平滑性の温度による変化が小さい光学異方体を得ることができる重合性液晶組成物を提供することにある。すなわち、複屈折特性が高温に放置しても変化が少なく、かつ、表面平滑性が良好で高温に放置しても変化が少ない光学異方体、及び、前記光学異方体を用いた液晶表示素子、発光表示素子を提供することにある。
本発明は、上記課題を解決するために、重合性液晶組成物に着目して鋭意研究を重ねた結果、本発明を提供するに至った。
即ち、本発明は、
a)少なくとも1つ以上の重合性官能基を有する液晶性化合物、
b)少なくとも1種類以上の一般式(I)で表される酸化防止剤、
Figure 2018003653
(式中、R11は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1〜24の直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、又は一般式(I−1)
Figure 2018003653
を表すが、該アルキル基は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−、−CFO−、−OCF−、−CH=CH−又は−C≡C−により置き換えられていても良く、
11は、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−2,5−ジイル基、1,4−ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基−、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−1,4−ジイル基、又は単結合を表し、これらの基は無置換又は1つ以上のLによって置換されてもよく、Lはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から12の直鎖又は分岐アルキル基を表し、
11は、−O−、−S−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、炭素数2〜10のハロゲン原子を有してもよいアルキル基又は単結合を表し、nは1から3の整数を表す。)
c)少なくとも1種類以上の界面活性剤、
d)少なくとも1種類以上の重合禁止剤、
e)少なくとも1種類以上の重合開始剤、
を含有する重合性液晶組成物を提供する。また本発明の重合性液晶組成物を用いた光学異方体も提供する。
本発明の重合性液晶組成物を用いることで、耐熱性及び表面の平滑性に優れ、且つ該平滑性の温度による変化が小さい光学異方体を得ることができる。
以下に本発明による重合性液晶組成物の最良の形態について説明するが、本発明において、「液晶性化合物」とは、メソゲン骨格を有する化合物を示すことを意図するものであり、重合性液晶組成物の「液晶」とは、重合性液晶組成物を基材に塗布し、乾燥した後に、液晶性を示すことを意図する。なお、重合性液晶組成物を紫外線等の光照射、あるいは加熱によって重合処理を行うことでポリマー化(フィルム化)することができる。
(重合性液晶化合物)
本発明の重合性液晶組成物は、少なくとも1つ以上の重合性官能基を有する液晶性化合物を含有する。ただし、前記液晶性化合物は、必ずしも液晶相を発現する必要はない。
少なくとも1つ以上の重合性官能基を有する液晶性化合物としては、棒状液晶化合物を用いることが好ましい。具体的には以下の一般式(1)で表される化合物が好ましい。
Figure 2018003653
式中、Pは重合性官能基を表し、Spは炭素原子数0〜18のアルキレン基を表し(該アルキレン基は1つ以上のハロゲン原子、CN基、又は重合性官能基を有する炭素原子数1〜8のアルキル基により置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−又は−C≡C−により置き換えられていても良い。)、m1は0又は1を表し、MGはメソゲン基又はメソゲン性支持基を表し、R1は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は炭素原子数1〜18のアルキル基を表すが、該アルキル基は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−又は−C≡C−により置き換えられていても良く、あるいはR1は一般式(1−a)
Figure 2018003653
(式中、P1aは重合性官能基を表し、Sp1aはSpと同じ意味を表し、maは0又は1を表す。)で表される構造を表す。)を表し、
MGで表されるメソゲン基又はメソゲン性支持基は、一般式(1−b)
Figure 2018003653
(式中、A1、A2、A3、A4、及びA5はそれぞれ独立して、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−2,5−ジイル基、1,4−ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基−、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基、フェナントレン−2,7−ジイル基、9,10−ジヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基、1,2,3,4,4a,9,10a−オクタヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基、1,4−ナフチレン基、ベンゾ[1,2−b:4,5−b‘]ジチオフェン−2,6−ジイル基、ベンゾ[1,2−b:4,5−b‘]ジセレノフェン−2,6−ジイル基、[1]ベンゾチエノ[3,2−b]チオフェン−2,7−ジイル基、[1]ベンゾセレノフェノ[3,2−b]セレノフェン−2,7−ジイル基、又はフルオレン−2,7−ジイル基を表し、
置換基として1個以上のF、Cl、CF3、OCF3、CN基、炭素原子数1〜8のアルキル基、アルコキシ基、アルカノイル基、アルカノイルオキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、アルケニルオキシ基、アルケノイル基、アルケノイルオキシ基、又は、一般式(1−c)で表される1個以上の置換基
Figure 2018003653
(式中、Pは重合性官能基を表し、Aは、−O−、−COO−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−OCOCH2CH2−、又は単結合を表し、Sp1cはSpと同じ意味を表し、n1は0又は1を表し、mcは0又は1を表す。)を有していても良く、
Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、及びZ5はそれぞれ独立して、−COO−、−OCO−、−CH2 CH2−、−OCH2−、−CH2O−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−OCOCH2CH2−、−CONH−、−NHCO−、炭素数2〜10のハロゲン原子を有してもよいアルキル基又は単結合を表し、
n、l及びkはそれぞれ独立して0又は1を表し、0≦n+l+k≦3を表す。)で表される。
、P1a及びPは、下記の式(P−1)から式(P−20)で表される重合性基から選ばれる置換基を表すのが好ましい。
Figure 2018003653
これらの重合性官能基のうち、重合性および保存安定性を高める観点から、式(P−1)又は式(P−2)、(P−7)、(P−12)、(P−13)が好ましく、式(P−1)、(P−7)、(P−12)がより好ましい。
少なくとも1つ以上の重合性官能基を有する液晶化合物は、1種又は2種以上用いることができるが、1種〜6種が好ましく、2種〜5種がより好ましい。
少なくとも1つ以上の重合性官能基を有する液晶性化合物は、1つの重合性官能基を有する液晶性化合物を用いることが好ましい。1つの重合性官能基を有する液晶性化合物は、具体的には、以下の一般式(4)で表される化合物が好ましい。
Figure 2018003653
式中、Pは重合性官能基を表し、Spは炭素原子数0〜18のアルキレン基を表し(該アルキレン基は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−又は−C≡C−により置き換えられていても良い。)、m4は0又は1を表し、MGはメソゲン基又はメソゲン性支持基を表し、
は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は炭素原子数1〜18のアルキル基を表すが、該アルキル基は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−又は−C≡C−により置き換えられていても良い。
は下記の式(P−1)から式(P−20)で表される重合性基から選ばれる置換基を表すのが好ましい。
Figure 2018003653
これらの重合性官能基のうち、重合性および保存安定性を高める観点から、式(P−1)又は式(P−2)、(P−7)、(P−12)、(P−13)が好ましく、式(P−1)、(P−7)、(P−12)がより好ましい。
MGで表されるメソゲン基又はメソゲン性支持基は、一般式(4−b)で表される基が挙げられる。
Figure 2018003653
一般式(4−b)中、A1、A2、A3、A4及びA5はそれぞれ独立して、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−2,5−ジイル基、1,4−ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基−、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基、フェナントレン−2,7−ジイル基、9,10−ジヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基、1,2,3,4,4a,9,10a−オクタヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基、1,4−ナフチレン基、ベンゾ[1,2−b:4,5−b‘]ジチオフェン−2,6−ジイル基、ベンゾ[1,2−b:4,5−b‘]ジセレノフェン−2,6−ジイル基、[1]ベンゾチエノ[3,2−b]チオフェン−2,7−ジイル基、[1]ベンゾセレノフェノ[3,2−b]セレノフェン−2,7−ジイル基、又はフルオレン−2,7−ジイル基を表し、置換基として1個以上のF、Cl、CF3、OCF3、CN基、炭素原子数1〜8のアルキル基、アルコキシ基、アルカノイル基、アルカノイルオキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基を、有していてもよく、Z0、Z1、Z2、Z3、Z4及びZ5はそれぞれ独立して、−COO−、−OCO−、−CH2 CH2−、−OCH2−、−CH2O−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−OCOCH2CH2−、−CONH−、−NHCO−、炭素数2〜10のハロゲン原子を有してもよいアルキル基又は単結合を表し、
n、l及びkはそれぞれ独立して、0又は1を表し、0≦n+l+k≦3を表す。
一般式(4)の一例として、一般式(4−1)〜(4−4)を挙げることができるが、下記の一般式に限定されるわけではない。
Figure 2018003653
式中、A1、A2、A3、A4、及びA5は、一般式(4−b)の定義と同じものを表す。また、Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、及びZ5は、一般式(4−b)の定義と同じものを表す。
4a、P4bはそれぞれ独立して重合性官能基を表し、Sp4a、Sp4bはそれぞれ独立して炭素原子数0〜18のアルキレン基を表し(該アルキレン基は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−又は−C≡C−により置き換えられていても良い。)、m4、n4はそれぞれ独立して0又は1を表す。)
一般式(4)で表される化合物としては、以下の式(4−5)〜(4−41)で表される化合物が挙げられるが、これらに限定される訳ではない。
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
式中、m及びnはそれぞれ独立して1〜18の整数を表し、R、R及びRはそれぞれ独立して水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、カルボキシル基、シアノ基を表し、これらの基が炭素数1〜6のアルキル基、あるいは炭素数1〜6のアルコキシ基の場合、全部が未置換であるか、あるいは1つまたは2つ以上のハロゲン原子により置換されていてもよい。
1つの重合性官能基を有する液晶性化合物は、1種又は2種以上用いることができるが、1種〜5種が好ましく、1種〜4種がより好ましい。
1つの重合性官能基を有する液晶性化合物の含有量は、重合性液晶組成物の内、0質量%以上が好ましく、10質量%以上がより好ましく、20質量%以上が特に好ましく、75質量%以下が好ましく、70質量%以下がより好ましく、65質量%以下が特に好ましい。
少なくとも1つ以上の重合性官能基を有する液晶性化合物は、2つの重合性官能基を有する液晶性化合物を用いることが好ましい。2つの重合性官能基を有する液晶性化合物は、以下の一般式(2)で表される化合物が好ましい。
Figure 2018003653
式中、A1、A2、A3、A4、及びA5は、それぞれ独立して、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−2,5−ジイル基、1,4−ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基−、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基、フェナントレン−2,7−ジイル基、9,10−ジヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基、1,2,3,4,4a,9,10a−オクタヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基、1,4−ナフチレン基、ベンゾ[1,2−b:4,5−b‘]ジチオフェン−2,6−ジイル基、ベンゾ[1,2−b:4,5−b‘]ジセレノフェン−2,6−ジイル基、[1]ベンゾチエノ[3,2−b]チオフェン−2,7−ジイル基、[1]ベンゾセレノフェノ[3,2−b]セレノフェン−2,7−ジイル基、又はフルオレン−2,7−ジイル基を表し、
置換基として1個以上のF、Cl、CF3、OCF3、CN基、炭素原子数1〜8のアルキル基、アルコキシ基、アルカノイル基、アルカノイルオキシ基、炭素原子数2〜8のアルケニル基、アルケニルオキシ基、アルケノイル基、アルケノイルオキシ基を表す。また、Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、及びZ5はそれぞれ独立して、−COO−、−OCO−、−CH2 CH2−、−OCH2−、−CH2O−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−OCOCH2CH2−、−CONH−、−NHCO−、炭素数2〜10のハロゲン原子を有してもよいアルキル基又は単結合を表し、
n、l及びkはそれぞれ独立して0又は1を表し、0≦n+l+k≦3を表す。
2a及びP2bは重合性官能基を表し、Sp2a及びSp2bはそれぞれ独立して炭素原子数0〜18のアルキレン基を表し(該アルキレン基は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−又は−C≡C−により置き換えられていても良い。)、m2、n2はそれぞれ独立して0又は1を表す。
2a及びP2bは下記の式(P−1)から式(P−20)で表される重合性基から選ばれる置換基を表すのが好ましい。
Figure 2018003653
これらの重合性官能基のうち、重合性および保存安定性を高める観点から、式(P−1)又は式(P−2)、(P−7)、(P−12)、(P−13)が好ましく、式(P−1)、(P−7)、(P−12)がより好ましい。
更には、一般式(2)の一例として、一般式(2−1)〜(2−4)を挙げることができるが、下記の一般式に限定されるわけではない。
Figure 2018003653
式中、P2a、P2b、Sp2a、Sp2b、A1、A2、A3、A4、A5、Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、m2及びn2は一般式(2)における定義と同じものを表す。
2つの重合性官能基を有する液晶性化合物の具体的例としては、式(2−5)〜(2−28)の化合物を挙げることができるが、下記の化合物に限定されるわけではない。
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
式中、m、n、k及びlはそれぞれ独立して1〜18の整数を表し、R、R、R、及び、Rはそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、シアノ基を表し、これらの基が炭素数1〜6のアルキル基、あるいは炭素数1〜6のアルコキシ基の場合、全部が未置換であるか、あるいは1つまたは2つ以上のハロゲン原子により置換されていてもよい。
2つの重合性官能基を有する液晶性化合物は、1種又は2種以上用いることができるが、1種〜5種が好ましく、2種〜5種がより好ましい。
2つの重合性官能基を有する液晶性化合物の含有量は、重合性組成物の内、25〜100質量%含有することが好ましく、30〜100質量%含有することがより好ましく、35〜100質量%含有することが特に好ましい。
少なくとも1つ以上の重合性官能基を有する液晶性化合物は、3つの重合性官能基を有する液晶性化合物を用いることが好ましい。3つの重合性官能基を有する液晶性化合物は、一般式(3−1)〜(3−18)で表される化合物が好ましい。
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
式中、A1、A2、A3、A4、及びA5は、一般式(2)の定義と同じものを表す。また、Z0、Z1、Z2、Z3、Z4、及びZ5は、一般式(2)の定義と同じものを表す。
3a、P3b、及び、P3cはそれぞれ独立して重合性官能基を表し、Sp3a、Sp3b、及びSp3cはそれぞれ独立して炭素原子数0〜18のアルキレン基を表し(該アルキレン基は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−又は−C≡C−により置き換えられていても良い。)、m3、n3、k3はそれぞれ独立して0又は1を表す。
3つの重合性官能基を有する液晶性化合物の具体的例としては、式(3−19)〜(3−26)の化合物を挙げることができるが、下記の化合物に限定されるわけではない。
Figure 2018003653
Figure 2018003653
式中、m、n、k及びlはそれぞれ独立して1〜18の整数を表し、R、R、R、及び、Rはそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基、シアノ基を表し、これらの基が炭素数1〜6のアルキル基、あるいは炭素数1〜6のアルコキシ基の場合、全部が未置換であるか、あるいは1つまたは2つ以上のハロゲン原子により置換されていてもよい。
3つの重合性官能基を有する液晶性化合物は、1種又は2種以上用いることができるが、1種〜4種が好ましく、1種〜3種がより好ましい。
3つの重合性官能基を有する液晶性化合物の含有量は、重合性液晶組成物の内、0〜80質量%含有することが好ましく、0〜70質量%含有することがより好ましく、0〜60質量%含有することが特に好ましい。
また、少なくとも1つ以上の重合性官能基を有する液晶性化合物としては、ディスコチック化合物を用いることも好ましい。このような化合物としては、例えば、特開平7−281028号公報、特開平7−287120号公報、特開平7−333431号公報、特開兵8−27284号公報に記載されているような重合性化合物が挙げられる。
重合性ディスコチック化合物の配合量は、化合物によって適宜調整することが必要であるが、重合性組成物の内、0〜10質量%含有することが好ましい。
重合性ディスコチック化合物の一般式の一例として、一般式(4−1)〜(4−3)を挙げることができるが、下記の一般式に限定されるわけではない。
Figure 2018003653
式中、Spは炭素原子数0〜18のアルキレン基を表し、該アルキレン基は1つ以上のハロゲン原子、CN基、又は重合性官能基を有する炭素原子数1〜8のアルキル基により置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−又は−C≡C−により置き換えられていても良く、
は1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−2,5−ジイル基、1,4−ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基−、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、2,6−ナフチレン基、フェナントレン−2,7−ジイル基、9,10−ジヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基、1,2,3,4,4a,9,10a−オクタヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基、1,4−ナフチレン基、ベンゾ[1,2−b:4,5−b‘]ジチオフェン−2,6−ジイル基、ベンゾ[1,2−b:4,5−b‘]ジセレノフェン−2,6−ジイル基、[1]ベンゾチエノ[3,2−b]チオフェン−2,7−ジイル基、[1]ベンゾセレノフェノ[3,2−b]セレノフェン−2,7−ジイル基、又はフルオレン−2,7−ジイル基を表し、
n4は0又は1を表し、
4aは、−CO−、−CH2 CH2−、−CH2O−、−CH=CH−、−CH=CHCOO−、−CH2CH2COO−、−CH2CH2OCO−、−COCH2CH2−、炭素数2〜10のハロゲン原子を有してもよいアルキル基又は単結合を表し、
4bは−COO−、−OCO−、−OCH2−、−CH2O−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−OCOCH2CH2−、−CONH−、−NHCO−、−OCOO−、炭素数2〜10のハロゲン原子を有してもよいアルキル基又は単結合を表し、
は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基又は炭素原子数1〜18のアルキル基を表すが、該アルキル基は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−又は−C≡C−により置き換えられていても良く、
あるいはRは一般式(4−a)
Figure 2018003653
(式中、P4aは重合性官能基を表し、Sp3aはSpと同じ意味を表す。)
4aは、下記の式(P−1)から式(P−20)で表される重合性基から選ばれる置換基を表すのが好ましい。
Figure 2018003653
これらの重合性官能基のうち、重合性および保存安定性を高める観点から、式(P−1)又は式(P−2)、(P−7)、(P−12)、(P−13)が好ましく、式(P−1)、(P−7)、(P−12)がより好ましい。
重合性ディスコチック化合物の具体的例としては、化合物(4−4)〜(4−8)の化合物を挙げることができるが、下記の化合物に限定されるものではない。
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
式中、nは1〜18の整数を表す。
(酸化防止剤)
本発明の重合性液晶組成物は、一般式(I)で表される酸化防止剤を含有する。
Figure 2018003653
一般式(I)中、R11は水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1から24の直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、又は一般式(I−1)
Figure 2018003653
を表すが、該アルキル基は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH基又は隣接していない2つ以上のCH基は、それぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−、−CFO−、−OCF−、−CH=CH−又は−C≡C−により置き換えられていてもよいが、炭素原子数1から10の直鎖アルキル基、直鎖アルコキシ基、1つのCH基が−OCO−又は−COO−に置換された直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、分岐アルコキシ基、1つのCH基が−OCO−又は−COO−に置換された分岐鎖アルキル基が好ましく、炭素原子数1から20の直鎖アルキル基、1つのCH基が−OCO−又は−COO−に置換された直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、分岐アルコキシ基、1つのCH基が−OCO−又は−COO−に置換された分岐鎖アルキル基が更に好ましい。
11は1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−2,5−ジイル基、1,4−ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−1,4−ジイル基、又は単結合を表し、これらの基は無置換又は1つ以上のLによって置換されてもよく、Lはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から12の直鎖又は分岐アルキル基を表すが、無置換、又は、1つあるいは2つのLがフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、1つのCH基又は隣接していない2つ以上のCH基がそれぞれ相互に独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から12の直鎖又は分岐アルキル基で置換された1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、ナフタレン−2,6−ジイル基、テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、又は単結合が好ましく、無置換、又は、1つあるいは2つのLがフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、1つのCH基又は隣接していない2つ以上のCH基がそれぞれ相互に独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から12の直鎖又は分岐アルキル基で置換された1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、又は単結合がより好ましい。
11は、−O−、−S−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、炭素数2〜10のハロゲン原子を有してもよいアルキル基又は単結合を表すが、−O−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−COO−、−OCO−、−O−CO−O−、−CFO−、−OCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CH=CH−、−C≡C−又は単結合が好ましく、−O−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−COO−、−OCO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、又は単結合がより好ましい。
nは1〜3の整数を表すが。尚、A11とZ11が同時に単結合になることはない。ここで、本発明では、nが2又は3であって、一般式(I)中、下記構造式
Figure 2018003653
で表される構造部位がメソゲン骨格を有するものが、熱環境下での位相差変化が少なく、耐熱性に優れ、また、加熱後の表面の平滑性や該平滑性の温度による変化が小さくなる点から好ましい。更に、該メソゲン骨格としては、nが2であって、Z11が単結合、−CHO−、−CHCH−、−COO−、又は−OCO−であることが好ましく、特に単結合であることが好ましい。
一般式(I)で表される化合物は、より具体的には、下記の一般式(I−a)から一般式(I−f)で表される化合物が好ましい。
Figure 2018003653
式中、R11は炭素原子数1から10の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基が好ましく、R12は炭素原子数1から20の直鎖アルキル基又は分岐鎖アルキル基が好ましく、R13は炭素原子数1から8の直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、直鎖アルコキシ基又は分岐鎖アルコキシ基が好ましい。尚、R11、R12及びR13はそれぞれ独立して、該アルキル基中の1つ又は2つ以上のCH基が、酸素原子が直接隣接しないように、−O−、−CH=CH−、−CO−、−OCO−、−COO−、−C≡C−、−CFO−、−OCF−で置換されてよい。一般式(I−a)から一般式(I−f)で表される化合物中、分子構造中にメソゲン構造を持つ一般式(I−a)及び一般式(I−d)で表される化合物が更に好ましい。
本願発明の液晶組成物において、一般式(I)で表される化合物を1種又は2種を含有するが好ましく、1種から5種含有することが更に好ましく、その含有量は0.001から1質量%であることが好ましく、0.005から0.5質量%が更に好ましく、0.01から0.2質量%が特に好ましい。
(界面活性剤)
本発明の重合性液晶組成物は、少なくとも1種類以上の界面活性剤を含有する。当該界面活性剤としては、特に限定はないが、フッ素系界面活性剤、シリコン系界面活性剤、アルキルエーテル系界面活性剤、アクリル系界面活性剤等が挙げられる。
当該界面活性剤としては、フッ素系界面活性剤が好ましい。フッ素系界面活性剤を用いることにより、本発明の重合性液晶組成物は重合性化合物と当該フッ素系界面活性剤の相溶性が良好なため溶液安定性に優れ、光学異方体とした場合の表面平滑性に優れる。
前記フッ素系界面活性剤は、炭素原子、水素原子、酸素原子、フッ素原子、窒素原子のみから構成されていることが好ましい。これらの原子から構成されている界面活性剤は、本発明において用いる重合性化合物の末端部分(末端基)以外の構造(スペーサ(Sp)部分や、メソゲン(MG)部分)を構成する原子と同一であることから、重合性化合物との相溶性が増すためと考察される。
本発明に用いるフッ素系界面活性剤の具体的例としては、一般式(B)で表される重合性単量体及びフッ素原子を含有する重合性単量体を必須の単量体として共重合させた共重合体(III)が挙げられる。
Figure 2018003653
(式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、X、Y、及びZはそれぞれ独立のアルキレン基であり、sは、1以上の整数であり、t及びuはそれぞれ0又は1以上の整数であり、Wは水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、又はアリール基である。)
(一般式(B)で表される重合性単量体)
一般式(B)で表される重合性単量体は以下のようである。
Figure 2018003653
(式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、X、Y、及びZはそれぞれ独立のアルキレン基であり、sは、1以上の整数であり、t及びuはそれぞれ0又は1以上の整数であり、Wは水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、又はアリール基である。)
上記一般式(B)中のX、Y、及びZはアルキレン基であるが、このアルキレン基は、置換基を有していてもよい。−O−(XO)s−(YO)t−(ZO)u−部分の具体例としては、繰返し単位数sが3以上の整数でt、uが0であり、かつXがプロピレンであるポリオキシプロピレン、繰返し単位数sが3以上の整数でt、uが0であり、かつXがブチレンであるポリオキシブチレン、繰返し単位数sが3以上の整数でt、uが0であり、かつXがテトラメチレンであるポリオキシテトラメチレン、繰返し単位数s及びtがともに1以上の整数でuが0であり、かつ、X又はYがエチレンで他方がプロピレンであるエチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体であるポリオキシアルキレン、繰返し単位数s及びtがともに1以上の整数でuが0であり、かつX又はYがプロピレンで他方がブチレンであるプロピレンオキサイドとブチレンオキサイドとの共重合体であるポリオキシアルキレン、繰返し単位数s及びtがともに1以上の整数でuが0であり、かつX又はYがエチレンで他方がテトラメチレンであるエチレンオキサイドとテトラヒドロフランとの共重合体であるポリオキシアルキレン、繰返し単位数s及びtがともに1以上の整数でuが0であり、かつX又はYがプロピレンで他方がテトラメチレンであるプロピレンオキサイドとテトラヒドロフランとの共重合体であるポリオキシアルキレン、繰返し単位数s、t及びuがともに1以上の整数であり、かつX及びZがエチレンで、Yがプロピレンである、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとエチレンオキサイドとの共重合体であるポリオキシアルキレンが挙げられる。
尚、これらのポリオキシアルキレンの重合度、すなわち一般式(B)中のsとtとuとの合計が3〜50のものが好ましく、3〜45のものが更に好ましく、3〜40のものが特に好ましい。なお、Xを含む繰返し単位とYを含む繰返し単位とZを含む繰返し単位とは、ランダム状に配置されてもブロック状に配置されても構わない。
前記一般式(B)で表される重合性単量体が有するポリオキシアルキレン鎖の中でも、少なくともポリオキシプロピレン鎖、ポリオキシブチレン鎖又はポリオキシテトラメチレン鎖を有するものは、本発明の重合性液晶組成物に添加した場合に、より優れた耐ハジキ性を発揮することから好ましい。少なくともポリオキシプロピレン鎖、ポリオキシブチレン鎖又はポリオキシテトラメチレン鎖を有するものとしては、これらのポリオキシアルキレン鎖を単独で有するものでも、他のポリオキシアルキレン鎖との共重合体であっても構わない。
前記一般式(B)で表される重合性単量体は、上記の繰返し単位数sが3以上の整数でt、uが0である場合は、ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリル酸エステル、このポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリル酸エステルの(メタ)アクリル酸エステルではない末端が炭素原子数1〜6のアルキル基によって封止されたもの等が挙げられる。
前記一般式(B)で表される重合性単量体のより具体的な例としては、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコール(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、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)アクリレート、ポリエチレングリコール・ポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、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)アクリレート、ポリプロピレングリコール・ポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール・ブチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリ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)アクリレート、ポリ(エチレングリコール・ブチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール・ポリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(テトラエチレングリコール・ブチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリテトラエチレングリコール・ポリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(エチレングリコール・トリメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール・ポリトリメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(プロピレングリコール・トリメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコール・ポリトリメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(トリメチレングリコール・テトラメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリトリメチレングリコール・ポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリ(ブチレングリコール・トリメチレングリコール)モノ(メタ)アクリレート、ポリブチレングリコール・ポリトリメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
これらの一般式(B)で表される重合性単量体は、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。なお、「ポリ(エチレングリコール・プロピレングリコール)」は、エチレングリコールとプロピレングリコールとのランダム共重合物を意味し、「ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコール」は、エチレングリコールとプロピレングリコールとのブロック共重合物を意味し、他のものも同様である。
一般式(B)で表される重合性単量体の溶解度パラメータ(以下、SP値と略記する)は、8.9〜10.5(cal/cm0.5であることが好ましい。SP値が前記範囲内であることで、一般式(B)で表される重合性単量体を成分として含むフッ素系界面活性剤を重合性化合物に添加したときの相溶性が保たれ、塗膜中に均一に分布することが可能となる。中でも、一般式(B)で表される重合性単量体のSP値は、上記同様の理由から、9.0〜10.4(cal/cm0.5の範囲がより好ましく、9.1〜10.3(cal/cm0.5の範囲が特に好ましい。
尚、本発明におけるSP値(溶解度パラメータ/単位:((cal/cm0.5)とは、Fedors法により算出されるものである。
また、一般式(B)で表される重合性単量体は下記式(1)を満たすのが好ましい。そうすることで、一般式(B)で表される重合性単量体を成分として含むフッ素系界面活性剤を重合性化合物に添加したときの相溶性が保たれ、塗膜中に均一に分布することが可能となる。
1.00 < 100×(s+t+u)/MB < 2.10 (1)
(sは、1以上の整数であり、t及びuはそれぞれ0又は1以上の整数、MBは一般式(B)で表される重合性単量体の分子量を表す。)中でも、式(1)で表される重合性単量体は、上記同様の理由から、1.10〜2.10の範囲がより好ましく、1.20〜2.10の範囲が特に好ましい。
(フッ素原子を含有する重合性単量体)
前記フッ素原子を含有する重合性単量体としては、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルのエステル部位にフッ素原子を含有するアルキル基又はアルキレンエーテル基を有するものが挙げられる。
中でも、炭素原子数4〜6のフルオロアルキル基(ただし、前記アルキル基は酸素原子によるエーテル結合を有するものも含む。)を有する重合性単量体(A)が好ましい。
(重合性単量体(A))
重合性単量体(A)としては、例えば、下記一般式(A1)で表されるものが挙げられる。
Figure 2018003653
(上記一般式(A1)中、Rは水素原子、フッ素原子、メチル基、シアノ基、フェニル基、ベンジル基又は−C2n−Rf’(nは1〜8の整数を表し、Rf’は下記式(Rf−1)〜(Rf−7)のいずれか1つの基を表す。)を表し、Lは、下記式(L−1)〜(L−10)のいずれか1つの基を表し、Rfは下記式(Rf−1)〜(Rf−7)のいずれか1つの基を表す。)
Figure 2018003653
(上記式(L−1)、(L−3)、(L−5)、(L−6)及び(L−7)中のnは1〜8の整数を表す。上記式(L−8)、(L−9)及び(L−10)中のmは1〜8の整数を表し、nは0〜8の整数を表す。上記式(L−6)及び(L−7)中のRf’’は下記式(Rf−1)〜(Rf−7)のいずれか1つの基を表す。)
Figure 2018003653
(上記式(Rf−1)〜(Rf−4)中のnは4〜6の整数を表す。上記式(Rf−5)中のmは1〜5の整数であり、nは0〜4の整数であり、かつm及びnの合計は4〜5である。上記式(Rf−6)中のmは0〜4の整数であり、nは1〜4の整数であり、pは0〜4の整数であり、かつm、n及びpの合計は4〜5である。)
また、上記重合性単量体(A)のより好ましい具体例として、下記の重合性単量体(A−1)〜(A−15)等が挙げられる。尚、これらの重合性単量体(A)は、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。
Figure 2018003653
Figure 2018003653
(重合性単量体(D))
また、前記フッ素原子を含有する重合性単量体としては、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖とその両末端に重合性不飽和基を有する重合性単量体(D)も好ましい。
前記重合性単量体(D)としては、炭素原子数1〜3の2価フッ化炭素基と酸素原子が交互に連結した構造を有するものが挙げられる。炭素原子数1〜3の2価フッ化炭素基は、1種類であっても良いし複数種の混合であっても良く、具体的には、下記構造式(a1)で表されるものが挙げられる。
Figure 2018003653
(上記構造式(a1)中、Xは下記構造式(a1−1)〜(a1−5)であり、構造式(a1)中の複数のXは同一でも異なっていてもよく、また、複数の同一の構造がランダムに又はブロック状に存在していてもよい。また、nは繰り返し単位数を表す1以上の整数である。)
Figure 2018003653
これらの中でも本発明のフッ素系界面活性剤を添加したコーティング組成物のレベリング性が良好となり、平滑な塗膜が得られる点から前記構造式(a1−1)で表されるパーフルオロメチレン構造と、前記構造式(a1−2)で表されるパーフルオロエチレン構造とが共存するものがとりわけ好ましい。ここで、前記構造式(a1−1)で表されるパーフルオロメチレン構造と、前記構造式(a1−2)で表されるパーフルオロエチレン構造
との存在比率は、モル比率[構造(a1−1)/構造(a1−2)]が1/10〜10/1となる割合であることがレベリング性の点から好ましく、2/8〜8/2となる割合であることが更に好ましく、3/7〜7/3となる割合であることが特に好ましい。また、前記構造式(a1)中のnの値は3〜100の範囲であること、特に6〜70の範囲が好ましい。
また、前記ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖は、コーティング組成物のレベリング性とコーティング組成物中の非フッ素系材料への溶解性を両立できる点からポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖1本に含まれるフッ素原子の合計が18〜200個の範囲であることが好ましく、25〜150個の範囲であることがより好ましい。
前記重合性単量体(D)の原料となる両末端に重合性不飽和基を導入する前の化合物としては、以下の一般式(a2−1)〜(a2−6)が挙げられる。なお、下記の各構造式中における「−PFPE−」は、上記のポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を表す。
Figure 2018003653
前記重合性単量体(D)のポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の両末端に有する重合性不飽和基は、例えば、下記構造式U−1〜U−5で示される重合性不飽和基を有するものが挙げられる。
Figure 2018003653
これらの重合性不飽和基の中でも特に重合性単量体(D)自体の入手や製造の容易さ、あるいは、重合性単量体(B)との共重合の容易さから、構造式U−1で表されるアクリロイルオキシ基、又は、構造式U−2で表されるメタクリロイルオキシ基が好ましい。
なお、本発明において、「(メタ)アクリロイル基」とは、メタクリロイル基とアクリロイル基の一方又は両方をいい、「(メタ)アクリレート」とは、メタクリレートとアクリレートの一方又は両方をいい、「(メタ)アクリル酸」とは、メタクリル酸とアクリル酸の一方又は両方をいう。
前記重合性単量体(D)の具体例としては、下記構造式(D−1)〜(D−13)で表されるものが挙げられる。なお、下記の各構造式中における「−PFPE−」は、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖を示す。
Figure 2018003653
Figure 2018003653
これらの中でも重合性単量体(D)の工業的製造が容易である点から、前記構造式(D−1)、(D−2)、(D−5)、(D−6)で表されるものが好ましく、レベリング剤としての性能をより向上させることができることから、前記構造式(D−1)で表されるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の両末端にアクリロイル基を有するもの、あるいは前記構造式(D−2)で表されるポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖の両末端にメタクリロイル基を有するものがより好ましい。
本発明のフッ素系界面活性剤のレベリング性能を良好なものとするために、フッ素系界面活性剤の原料である前記フッ素原子を含有する重合性単量体及び一般式(B)で表される重合性単量体の質量比[(X)/(B)]は、10/90〜75/25の範囲が好ましく、15/85〜70/30の範囲がより好ましく、20/80〜65/35の範囲がさらに好ましい。また、本発明のフッ素系界面活性剤の移行性を抑えるために、フッ素系界面活性剤の原料である前記フッ素原子を含有する重合性単量体及び一般式(B)で表される重合性単量体の質量比[(X)/(B)]は、10/90〜75/25の範囲が好ましく、15/85〜70/30の範囲がより好ましく、20/80〜65/35の範囲がさらに好ましい。また、前記フッ素原子を含有する重合性単量体及び一般式(B)で表される重合性単量体以外の重合性単量体を用いる場合は、全重合性単量体中50質量%以下とすることが好ましい。
(その他重合性単量体)
本発明における共重合体(III)は、原料としてフッ素原子を含有する重合性単量体及び一般式(B)で表される重合性単量体を必須成分とするが、その他の重合性単量体として、アルキル基を有する重合性単量体(C)を併用することができる。前記重合性単量体(C)としては、例えば、下記一般式(C−1)で表されるものが挙げられる。
Figure 2018003653
(式中、Rは水素原子又はメチル基であり、Rは炭素原子数1〜18の直鎖状、分岐状又は環構造を有するアルキル基である。)
なお、上記一般式(C−1)中のRは炭素原子数1〜18の直鎖状、分岐状又は環構造を有するアルキル基であるが、このアルキル基は、脂肪族又は芳香族の炭化水素基、水酸基等の置換基を有していてもよい。上記アルキル基を有するエチレン性不飽和単量体の具体例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル等の(メタ)アクリル酸の炭素原子数が1〜18のアルキルエステル;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)アクリレート等の(メタ)アクリル酸の炭素原子数1〜18の橋架け環状アルキルエステルなどが挙げられる。これらの重合性単量体(C)は、1種類のみで用いることも2種以上併用することもできる。
さらに、本発明のフッ素系界面活性剤の原料として、前記フッ素原子を含有する重合性単量体、一般式(B)で表される重合性単量体及び重合性単量体(C)以外の重合性単量体として、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン等の芳香族ビニル類;マレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、ブチルマレイミド、ヘキシルマレイミド、オクチルマレイミド、ドデシルマレイミド、ステアリルマレイミド、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド類などを用いることもできる。
さらに、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−メトキシスチレン等の芳香族ビニル類;マレイミド、メチルマレイミド、エチルマレイミド、プロピルマレイミド、ブチルマレイミド、ヘキシルマレイミド、オクチルマレイミド、ドデシルマレイミド、ステアリルマレイミド、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド類などを用いることもできる。さらに、炭素原子数1〜6のフッ素化アルキル基を有する重合性単量体を用いても構わない。
(共重合体(III))
本発明に用いるフッ素系界面活性剤は、前記一般式(B)で表される重合性単量体及び前記フッ素原子を含有する重合性単量体を必須の単量体として共重合させた共重合体(III)が好ましい。共重合体(III)の重量平均分子量(Mw)は2500〜35000であることが好ましく、2500〜33000であることが好ましく、2500〜30000であることが更に好ましい。重量平均分子量が2500未満の共重合体を用いると、当該化合物を含有する重合性液晶組成物を基材に塗布して光学異方体とした場合の表面平滑性(ハジキ性)の改善に大きな効果を示さず、また、重量平均分子量が35000より高い共重合体を用いると、重合性液晶組成物への相溶性が低下するため表面平滑性に悪影響を及ぼすおそれがある。重量平均分子量が2500未満の共重合体を用いると、当該化合物を含有する重合性液晶組成物を基材に塗布して光学異方体とした場合に、分子量が小さいために基材ロール巻き取り時に塗布面から基材への界面活性剤成分の移行が大きく、また、重量平均分子量が35000より高い共重合体を用いると、重合性液晶組成物への相溶性が低下するため塗膜表面に局在化するために塗膜面から基材へ移行するおそれがある。また、重量平均分子量(Mw)の数平均分子量(Mn)に対する比率で表される分子量分布(Mw/Mn)が1.05〜5.00であることが好ましい。ここで、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、GPC(ゲル浸透クロマトグラフィー)測定に基づきポリスチレン換算した値である。なお、GPCの測定条件は以下の通りである。
[GPC測定条件]
測定装置:東ソー株式会社製「HLC−8220 GPC」、カラム:東ソー株式会社製ガードカラム「HHR−H」(6.0mmI.D.×4cm)+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)+東ソー株式会社製「TSK−GEL GMHHR−N」(7.8mmI.D.×30cm)
測定条件:カラム温度 40℃、展開溶媒:テトラヒドロフラン(THF)、流速1.0ml/分
試料:樹脂固形分換算で1.0質量%のテトラヒドロフラン溶液をマイクロフィルターでろ過したもの(5μl)。
標準試料:前記「GPC−8020モデルIIデータ解析バージョン4.30」の測定マニュアルに準拠して、分子量が既知の下記の単分散ポリスチレンを用いた。
[分散ポリスチレン]
東ソー株式会社製「A−500」、東ソー株式会社製「A−1000」、東ソー株式会社製「A−2500」
東ソー株式会社製「A−5000」、東ソー株式会社製「F−1」、東ソー株式会社製「F−2」
東ソー株式会社製「F−4」、東ソー株式会社製「F−10」、東ソー株式会社製「F−20」
東ソー株式会社製「F−40」、東ソー株式会社製「F−80」、東ソー株式会社製「F−128」
東ソー株式会社製「F−288」、東ソー株式会社製「F−550」
フッ素系界面活性剤の添加量は重合性化合物及びキラル化合物の合計量に対して、0.005〜5質量%であることが好ましく、0.01〜3質量%であることがより好ましく、0.05〜2.0質量%であることがさらに好ましい。なお、フッ素系界面活性剤の添加量は配合するフッ素系界面活性剤の分子量を考慮して適宜調節することが好ましく、一般的に分子量が低いフッ素系界面活性剤を用いた場合は、分子量が高いフッ素系界面活性剤を用いた場合より、多く添加することが望まれるが、上記重量平均分子量(Mw)が2500〜30000のフッ素系界面活性剤を用いる場合は、上記の範囲とすることが好ましい。
前記共重合体(III)としては、−(XO)−(Xは炭素原子数1〜10のアルキレン基であり、sは1以上の整数である。)で表されるオキシアルキレン基を有することが好ましい。該オキシアルキレン基としては、オキシエチレン基、オキシプロピレン基、オキシブチレン基、オキシテトラメチレン基が好ましい。
また、前記フッ素系界面活性剤(III)には、フルオロアルキル基、フルオロアルケニル基及び/又はフルオロアルキレンエーテル基を有していても良い。該フルオロアルキル基、フルオロアルケニル基及び/又はフルオロアルキレンエーテル基としては、部分的にフッ素化されているかまたは全てフッ素化され、炭素数3〜12個程度の直鎖または分岐のフルオロアルキル基、フルオロアルケニル基及び/又はフルオロアルキレンエーテル基を挙げることができる。
また、本発明に用いられる界面活性剤として、アクリル系界面活性剤も好ましい。当該アクリル系界面活性剤としては、例えば、「BYK−350」、「BYK−352」、「BYK−354」、「BYK−355」、、「BYK−358N」、「BYK−361N」、「BYK−380N」、「BYK−381」、「BYK−392」(以上、BYK株式会社製)、「TEGO Flow300」、「TEGO Flow370」、「TEGO Flow ZFS460」、「TEGO Wet500」、「TEGO Wet505」、「TEGO Wet510」、「TEGO Wet520」(以上、エボニック・インダストリーズ株式会社製)、「DISPARLON OX−880EF」、「DISPARLON OX−881」、「DISPARLON OX−883」、「DISPARLON OX−77EF」、「DISPARLON OX−710」、「DISPARLON 1970」、「DISPARLON 230」、「DISPARLON LF−1980」、「DISPARLON LF−1982」、「DISPARLON LF−1983」、「DISPARLON LF−1984」、「DISPARLON LF−1985」、(以上、楠本化成株式会社製)、「ポリフローNo.7」、「ポリフローNo.50E」、「ポリフローNo.50EHF」、「ポリフローNo.54N」、「ポリフローNo.75」、「ポリフローNo.77」、「ポリフローNo.85」、「ポリフローNo.85HF」、「ポリフローNo.90」、「ポリフローNo.90D−50」、「ポリフローNo.95」、「ポリフローNo.99C」(以上、共栄社化学株式会社製)等の例を挙げることができる。
上記界面活性剤は、単独で使用することもできるし、2種類以上混合して使用することもできる。界面活性剤の添加量は、本発明の重合性液晶組成物に用いる、上記重合性液晶化合物の合計含有量の総量に対して、0.01〜2.0質量%であることが好ましく、0.05〜0.5質量%であることがより好ましい。
また、上記界面活性剤を使用することで、本発明の重合性組成物を光学異方体とした場合、空気界面のチルト角を効果的に乗じたり、減じたりすることができるものもある。
(重合禁止剤)
本発明の重合性液晶組成物は、少なくとも1種類以上の重合禁止剤を含有する。用いる重合禁止剤としては、特に限定はなく、公知慣例のものが使用できる。
例えば、p−メトキシフェノール、クレゾール、t−ブチルカテコール、3.5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシトルエン、2.2'−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2.2'−メチレンビス(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4.4'−チオビス(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4−メトキシ−1−ナフトール、4,4’−ジアルコキシ−2,2’−ビ−1−ナフトール、等のフェノール系化合物、ヒドロキノン、メチルヒドロキノン、tert−ブチルヒドロキノン、p−ベンゾキノン、メチル−p−ベンゾキノン、tert−ブチル−p−ベンゾキノン、2,5−ジフェニルベンゾキノン、2−ヒドロキシ−1,4−ナフトキノン、1,4−ナフトキノン、2,3−ジクロロ−1,4−ナフトキノン、アントラキノン、ジフェノキノン、等のキノン系化合物、p−フェニレンジアミン、4−アミノジフェニルアミン、N.N'−ジフェニル−p−フェニレンジアミン、N−i−プロピル−N'−フェニル−p−フェニレンジアミン、N−(1.3−ジメチルブチル)−N'−フェニル−p−フェニレンジアミン、N.N'−ジ−2−ナフチル−p−フェニレンジアミン、ジフェニルアミン、N−フェニル−β−ナフチルアミン、4.4'−ジクミル−ジフェニルアミン、4.4'−ジオクチル−ジフェニルアミン、等のアミン系化合物、フェノチアジン、ジステアリルチオジプロピオネート、等のチオエーテル系化合物、N−ニトロソジフェニルアミン、N−ニトロソフェニルナフチルアミン、N−ニトロソジナフチルアミン、p−ニトロソフェノール、ニトロソベンゼン、p−ニトロソジフェニルアミン、α−ニトロソ−β−ナフトール等、N、N−ジメチルp−ニトロソアニリン、p−ニトロソジフェニルアミン、p−ニトロンジメチルアミン、p−ニトロン−N、N−ジエチルアミン、N−ニトロソエタノールアミン、N−ニトロソジ−n−ブチルアミン、N−ニトロソ−N −n−ブチル−4−ブタノールアミン、N−ニトロソ−ジイソプロパノールアミン、N−ニトロソ−N−エチル−4−ブタノールアミン、5−ニトロソ−8−ヒドロキシキノリン、N−ニトロソモルホリン、N−二トロソーN−フェニルヒドロキシルアミンアンモニウム塩、二トロソベンゼン、2,4.6−トリーtert−ブチルニトロンベンゼン、N−ニトロソ−N−メチル−p−トルエンスルホンアミド、N−ニトロソ−N−エチルウレタン、N−ニトロソ−N−n−プロピルウレタン、1−ニトロソ−2−ナフトール、2−ニトロソ−1−ナフトール、1−ニトロソ−2−ナフトール−3,6−スルホン酸ナトリウム、2−ニトロソ−1−ナフトール−4−スルホン酸ナトリウム、2−ニトロソ−5−メチルアミノフェノール塩酸塩、2−ニトロソ−5−メチルアミノフェノール塩酸塩、等のニトロソ系化合物が挙げられる。
重合禁止剤の添加量は、本発明の重合性組成物に用いる、上記a)1つの重合性基を有し、かつ、式(I)を満たす重合性化合物の合計含有量及び上記b)少なくとも2つ以上の重合性基を有する化合物の合計含有量の総量に対して、0.01〜2.0質量%であることが好ましく、0.05〜1.0質量%であることがより好ましい。
(重合開始剤)
本発明の重合性液晶組成物は、熱重合開始剤、光重合開始剤等の重合開始剤を少なくとも1種類以上含有する。熱重合開始剤としては、例えば、メチルアセトアセテイトパーオキサイド、キュメンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、ビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パ−オキシジカーボネイト、t−ブチルパーオキシベンゾエイト、メチルエチルケトンパーオキサイド、1,1−ビス(t−ヘキシルパ−オキシ)3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、p−ペンタハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、イソブチルパーオキサイド、ジ(3−メチル−3−メトキシブチル)パーオキシジカーボネイト、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)シクロヘキサン等の有機過酸化物、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾニトリル化合物、2,2’−アゾビス(2−メチル−N−フェニルプロピオン−アミヂン)ジハイドロクロライド等のアゾアミヂン化合物、2,2’アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}等のアゾアミド化合物、2,2’アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)等のアルキルアゾ化合物等が挙げられる。
また、光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインエーテル類、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンジルケタール類、チオキサントン類等が挙げられる。具体的には、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」、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン「ダロキュア1116」、2−メチル−1−[(メチルチオ)フェニル]−2−モリホリノプロパン−1「イルガキュア907」、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651」、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン「イルガキュア369」)、2−ジメチルアミノ−2−(4−メチルベンジル)−1−(4−モルフォリノ−フェニル)ブタン−1−オン「イルガキュア379」、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−ジフェニルフォスフィンオキサイド「ルシリンTPO」、2,4,6−トリメチルベンゾイル−フェニル−フォスフィンオキサイド「イルガキュア819」、1,2−オクタンジオン,1−[4−(フェニルチオ)−,2−(O−ベンゾイルオキシム)],エタノン「イルガキュアOXE01」)、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−,1−(O−アセチルオキシム)「イルガキュアOXE02」(以上、BASF株式会社製。2,4−ジエチルチオキサントン(日本化薬社製「カヤキュアDETX」)とp−ジメチルアミノ安息香酸エチル(日本化薬社製「カヤキュアEPA」)との混合物、イソプロピルチオキサントン(ワ−ドプレキンソップ社製「カンタキュア−ITX」)とp−ジメチルアミノ安息香酸エチルとの混合物、「エサキュア ONE」、「エサキュアKIP150」、「エサキュアKIP160」、「エサキュア1001M」、「エサキュアA198」、「エサキュアKIP IT」、「エサキュアKTO46」、「エサキュアTZT」(lamberti株式会社製)、LAMBSON社の「スピードキュアBMS」、「スピードキュアPBZ」、「ベンゾフェノン」等が挙げられる。さらに、光カチオン開始剤としては、光酸発生剤を用いることができる。光酸発生剤としてはジアゾジスルホン系化合物、トリフェニルスルホニウム系化合物、フェニルスルホン系化合物、スルフォニルピリジン系化合物、トリアジン系化合物及びジフェニルヨードニウム化合物が好適に用いられる。
光重合開始剤の使用量は重合性液晶組成物に対して0.1〜10質量%が好ましく、0.5〜5質量%が特に好ましい。これらは、単独で使用することもできるし、2種類以上混合して使用することもでき、また、増感剤等を添加しても良い。
本発明の重合性液晶組成物は、重合性基を有するが重合性液晶化合物ではない化合物を添加することもできる。このような化合物としては、通常、この技術分野で重合性モノマーあるいは重合性オリゴマーとして認識されるものであれば特に制限なく使用することができる。添加する場合は、本発明の重合性液晶組成物に用いる重合性化合物及びキラル化合物の合計量に対して、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下が更に好ましい。
(有機溶媒)
本発明の重合性液晶組成物は、必要に応じて有機溶剤を含有することができる。用いる有機溶媒としては特に限定はないが、重合性化合物が良好な溶解性を示す溶媒が好ましく、100℃以下の温度で乾燥できる溶媒であることが好ましい。そのような溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、クメン、メシチレン等の芳香族系炭化水素、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等のケトン系溶剤、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン、アニソール等のエーテル系溶剤、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、等のアミド系溶剤、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、クロロベンゼン等が挙げられる。これらは、単独で使用することもできるし、2種類以上混合して使用することもできるが、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤のうちのいずれか1種類以上を用いることが好ましく、2種類混合して用いる場合には、ケトン系溶剤、エステル系溶剤のいずれか1種類を混合して用いることが溶液安定性の点から好ましい。
重合性液晶組成物中の有機溶媒の比率は、本発明に用いられる重合性液晶組成物が通常塗布により行われることから、塗布した状態を著しく損なわない限りは特に制限はないが、重合性液晶組成物の固形分が10〜60質量%であることが好ましく、20〜50質量%であることがさらに好ましい。
(配向制御剤)
本発明の重合性液晶組成物は、必要に応じて配向制御剤を含有することができる。当該配向制御剤としては、光学異方体とした場合の空気界面のチルト角を効果的に減じるために下記一般式(3)で表される繰り返し単位を有する重量平均分子量が100以上である化合物を用いることができる。
Figure 2018003653
(式中、R36、R37、R38及びR39はそれぞれ独立的に水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜20の炭化水素基を表し、該炭化水素基中の水素原子は1つ以上のハロゲン原子で置換されていても良い。)
該一般式(3)で表される好適な化合物として、例えばポリエチレン、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を挙げることができる。
該一般式(3)で表される化合物の添加量は重合性液晶組成物に対して、0.01〜1質量%であることが好ましく、0.05〜0.5質量%であることがより好ましい。
(非液晶性化合物)
本発明の重合性液晶組成物は、重合性基を有するが液晶化合物ではない化合物を添加することもできる。このような化合物としては、通常、この技術分野で重合性モノマーあるいは重合性オリゴマーとして認識されるものであれば特に制限なく使用することができる。添加する場合は、本発明の重合性液晶組成物に用いる重合性化合物及びキラル化合物の合計量に対して、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下が更に好ましい。
具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、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、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エチルカルビトール(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、(2−メチル−2−エチル−1,3−ジオキソラン−4−イル)メチル(メタ)アクリレート、(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル(メタ)アクリレート、o−フェニルフェノールエトキシ(メタ)アクリレート、ジメチルアミノ(メタ)アクリレート、ジエチルアミノ(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2,2,3,4,4,4−ヘキサフルオロブチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロブチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、2−(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、1H,1H,3H−テトラフルオロプロピル(メタ)アクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル(メタ)アクリレート、1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプチル(メタ)アクリレート、1H−1−(トリフルオロメチル)トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、1H,1H,3H−ヘキサフルオロブチル(メタ)アクリレート、1,2,2,2−テトラフルオロ−1−(トリフルオロメチル)エチル(メタ)アクリレート、1H,1H−ペンタデカフルオロオクチル(メタ)アクリレート、1H,1H,2H,2H−トリデカフルオロオクチル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルフタル酸、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタル酸、グリシジル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルりん酸、アクリロイルモルホリン、ジメチルアクリルアミド、ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、イロプロピルアクリルアミド、ジエチルアクリルアミド、ヒドロキシエチルアクリルアミド、N−アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド等のモノ(メタ)アクリレート、1,4−ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,9−ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルジオールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、9,9−ビス[4−(2−アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、グリセリンジ(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−アクロイルオキシプロピルメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテルのアクリル酸付加物、等のジアクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ε−カプロラクトン変性トリス−(2−アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、等のトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、等のテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、オリゴマー型の(メタ)アクリレート、各種ウレタンアクリレート、各種マクロモノマー、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、等のエポキシ化合物、マレイミド等が挙げられる。これらは単独で使用することもできるし、2種類以上混合して使用することもできる。
(連鎖移動剤)
本発明の重合性液晶組成物は、光学異方体とした場合の基材との密着性をより向上させるため、連鎖移動剤を添加することも好ましい。連鎖移動剤としては、芳香族炭化水素類、クロロホルム、四塩化炭素、四臭化炭素、ブロモトリクロロメタン等のハロゲン化炭化水素類、オクチルメルカプタン、n―ブチルメルカプタン、n―ペンチルメルカプタン、n−ヘキサデシルメルカプタン、n−テトラデシルメル、n―ドデシルメルカプタン、t−テトラデシルメルカプタン、t―ドデシルメルカプタン等のメルカプタン化合物、ヘキサンジチオール、デカンジチオール、1,4−ブタンジオールビスチオプロピオネート、1,4−ブタンジオールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオグリコレート、エチレングリコールビスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリスチオグリコレート、トリメチロールプロパントリスチオプロピオネート、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキスチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラキスチオプロピオネート、トリメルカプトプロピオン酸トリス(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌレート、1,4−ジメチルメルカプトベンゼン、2、4、6−トリメルカプト−s−トリアジン、2−(N,N−ジブチルアミノ)−4,6−ジメルカプト−s−トリアジン等のチオール化合物、ジメチルキサントゲンジスルフィド、ジエチルキサントゲンジスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィド、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラエチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド等のスルフィド化合物、N,N−ジメチルアニリン、N,N−ジビニルアニリン、ペンタフェニルエタン、α−メチルスチレンダイマー、アクロレイン、アリルアルコール、ターピノーレン、α−テルピネン、γ−テルビネン、ジペンテン、等が挙げられるが、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン、チオール化合物が好ましく、モノチオール、ジチオール、トリチオール、テトラチオール化合物がより好ましく、トリチオール化合物、テトラチオール化合物が更により好ましい。具体的には下記一般式(4−1)〜(4−12)で表される化合物が好ましい。
Figure 2018003653
Figure 2018003653
(式中、R65は炭素原子数2〜18のアルキル基を表し、該アルキル基は直鎖であっても分岐鎖であっても良く、該アルキル基中の1つ以上のメチレン基は酸素原子、及び硫黄原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子、硫黄原子、−CO−、−OCO−、−COO−、又は−CH=CH−で置換されていてもよく、R66は炭素原子数2〜18のアルキレン基を表し、該アルキレン基中の1つ以上のメチレン基は酸素原子、及び硫黄原子が相互に直接結合しないものとして、酸素原子、硫黄原子、−CO−、−OCO−、−COO−、又は−CH=CH−で置換されていてもよい。)
チオール化合物の添加量は重合性組成物に対して、0.5〜10質量%であることが好ましく、1.0〜5.0質量%であることがより好ましい。
(その他の液晶化合物)
本発明の重合性液晶組成物は、重合性基を有していない液晶性化合物を必要に応じて添加してもよい。しかし、添加量が多すぎると、得られた光学異方体から液晶性化合物が溶出して積層部材を汚染する恐れがあり、加えて光学異方体の耐熱性が下がるおそれがあるので、添加する場合は、重合性液晶化合物全量に対して30質量%以下とすることが好ましく、15質量%以下がさらに好ましく、5質量%以下が特に好ましい。
本発明の重合性液晶組成物は、重合性基を有するが液晶性化合物ではない化合物を添加することもできる。このような化合物としては、通常、この技術分野で重合性モノマーあるいは重合性オリゴマーとして認識されるものであれば特に制限なく使用することができる。添加する場合は、本発明の重合性液晶組成物に用いる重合性化合物及びキラル化合物の合計量に対して、15質量%以下であることが好ましく、10質量%以下が更に好ましい。
(キラル化合物)
本発明の重合性液晶組成物にはキラルネマチック相を得ることを目的としてキラル化合物を配合してもよい。キラル化合物のなかでも、分子中に重合性官能基を有する化合物が特に好ましい。
キラル化合物中の重合性官能基としては、アクリロイルオキシ基が特に好ましい。キラル化合物の配合量は、化合物の螺旋誘起力によって適宜調整することが必要であるが、用いる重合性化合物及びキラル化合物の合計量のうち3〜80質量%含有することが好ましく、3〜75質量%含有することがより好ましく、3〜70質量%含有することが特に好ましい。また、本発明の重合性液晶組成物の重合体の用途によるが、得られる重合体の厚み(d)を重合体中での螺旋ピッチ(P)で除した値(d/P)が0.1〜100の範囲となる量を添加することが好ましく、0.1〜20の範囲となる量がさらに好ましい。
具体的には、例えば、キラル基としてコレステリル基を有するペラルゴン酸コレステロール、ステアリン酸コレステロール、キラル基として2−メチルブチル基を有するビーディーエイチ社製の「CB−15」、「C−15」、メルク社製の「S−1082」、チッソ社製の「CM−19」、「CM−20」、「CM」、キラル基として1−メチルヘプチル基を有するメルク社製の「S−811」、チッソ社製の「CM−21」、「CM−22」などを挙げることができる。
また、キラル化合物の具体的例としては、式(1−1)〜(1−8)の化合物を挙げることができる。
Figure 2018003653
(式中、nは2〜12の整数を表す。)また、キラル化合物の具体的例としては、更に、式(1−9)〜(1−12)の化合物を挙げることができる。
Figure 2018003653
(その他の添加剤)
また、本発明の重合性液晶組成物の溶液安定性を高めるため、重合禁止剤、酸化防止剤等を添加することも好ましい。そのような化合物として、ヒドロキノン誘導体、ニトロソアミン系重合禁止剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤等が挙げられ、より具体的には、p−メトキシフェノール、tert-ブチルハイドロキノン、メチルハイドロキノン、和光純薬工業社の「Q−1300」、「Q−1301」、BASF社の「IRGANOX1010」、「IRGANOX1035」、「IRGANOX1076」、「IRGANOX1098」、「IRGANOX1135」、「IRGANOX1330」、「IRGANOX1425」、「IRGANOX1520」、「IRGANOX1726」、「IRGANOX245」、「IRGANOX259」、「IRGANOX3114」、「IRGANOX3790」、「IRGANOX5057」、「IRGANOX565」等々があげられる。
重合禁止剤、酸化防止剤の添加量は重合性液晶組成物に対して、0.01〜1.0質量%であることが好ましく、0.05〜0.5質量%であることがより好ましい。
本発明の重合性液晶組成物を偏光フィルムや配向膜の原料、又は印刷インキ及び塗料、保護膜等の用途に利用する場合には、その目的に応じて、金属、金属錯体、色素、染料、顔料、蛍光材料、燐光材料、チキソ剤、ゲル化剤、多糖類、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、帯電防止剤、抗酸化剤、イオン交換樹脂、酸化チタン等の金属酸化物、などを添加してもよい。
(光学異方体の製造方法)
(光学異方体)
本発明の重合性液晶組成物を、基材、あるいは、配向機能を有する基材上に塗布し、本発明の重合性液晶組成物中の液晶分子を、ネマチック相を保持した状態で均一に配向させ、重合させることによって、本発明の光学異方体が得られる。
(基材)
本発明の光学異方体に用いられる基材は、液晶デバイス、ディスプレイ、光学部品や光学フィルムに通常使用する基材であって、本発明の重合性組成物溶液の塗布後の乾燥時における加熱に耐えうる耐熱性を有する材料であれば、特に制限はない。そのような基材としては、ガラス基材、金属基材、セラミックス基材やプラスチック基材等の有機材料が挙げられる。特に基材が有機材料の場合、セルロース誘導体、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリアリレート、ポリエーテルサルホン、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、ナイロン又はポリスチレン等が挙げられる。中でもポリエステル、ポリスチレン、ポリオレフィン、セルロース誘導体、ポリアリレート、ポリカーボネート等のプラスチック基材が好ましい。基材の形状としては、平板の他、曲面を有するものであっても良い。これらの基材は、必要に応じて、電極層、反射防止機能、反射機能を有していてもよい。
本発明の重合性液晶組成物の塗布性や接着性向上のために、これらの基材の表面処理を行っても良い。表面処理として、オゾン処理、プラズマ処理、コロナ処理、シランカップリング処理などが挙げられる。また、光の透過率や反射率を調節するために、基材表面に有機薄膜、無機酸化物薄膜や金属薄膜等を蒸着など方法によって設ける、あるいは、光学的な付加価値をつけるために、基材がピックアップレンズ、ロッドレンズ、光ディスク、位相差フィルム、光拡散フィルム、カラーフィルター、等であっても良い。中でも付加価値がより高くなるピックアップレンズ、位相差フィルム、光拡散フィルム、カラーフィルターは好ましい。
(配向処理)
また、上記基材には、本発明の重合性組成物溶液を塗布乾燥した際に重合性組成物が配向するように、通常配向処理が施されている、あるいは配向膜が設けられていても良い。配向処理としては、延伸処理、ラビング処理、偏光紫外可視光照射処理、イオンビーム処理、基材へのSiOの斜方蒸着処理、等が挙げられる。配向膜を用いる場合、配向膜は公知慣用のものが用いられる。そのような配向膜としては、ポリイミド、ポリシロキサン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルホン、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アクリル樹脂、アゾ化合物、クマリン化合物、カルコン化合物、シンナメート化合物、フルギド化合物、アントラキノン化合物、アゾ化合物、アリールエテン化合物等の化合物、もしくは、前記化合物の重合体や共重合体が挙げられる。ラビングにより配向処理する化合物は、配向処理、もしくは配向処理の後に加熱工程を入れることで材料の結晶化が促進されるものが好ましい。ラビング以外の配向処理を行う化合物の中では光配向材料を用いることが好ましい。
一般に、配向機能を有する基板に液晶組成物を接触させた場合、液晶分子は基板付近で基板を配向処理した方向に沿って配向する。液晶分子が基板と水平に配向するか、傾斜あるいは垂直して配向するかは、基板への配向処理方法による影響が大きい。例えば、インプレーンスイッチング(IPS)方式の液晶表示素子に使用するようなプレチルト角のごく小さな配向膜を基板上に設ければ、ほとんど水平に配向(ホモジニアス配向)した重合性液晶層が得られ、垂直(VA)方式の液晶表示素子に使用するようなプレチルト角が約90°と大きな配向膜を使用すると、ほとんど垂直に配向(ホメオトロピック配向)した重合性液晶層が得られる。
また、TN型液晶表示素子に使用するような配向膜を基板上に設けた場合は、少しだけ配向が傾斜(ハイブリッド配向)した重合性液晶層が得られ、STN方式の液晶表示素子に使用するような配向膜を使うと、大きく配向が傾斜(ハイブリッド配向)した重合性液晶層が得られる。
液晶組成物をプレチルト角のごく小さな水平配向(略水平配向)機能を有する基板に接触させたとき、組成物中の液晶分子は、基板付近ではきちんと水平配向するが空気界面付近では配向規制力がうまく伝播されず、一部配向が乱れる(これが配向欠陥である)。しかし共重合体(S)を含有する本発明の重合性液晶組成物は、該共重合体(S)が空気界面近傍に偏在し、重合性液晶組成物中の液晶分子が受けた基板側の配向規制力を妨げることなく、空気界面付近の液晶分子を配向させるため、配向欠陥がなく、均一に配向した光学的異方性の大きい光学異方体を得ることができると考えられる。
(塗布)
本発明の光学異方体を得るための塗布法としては、アプリケーター法、バーコーティング法、スピンコーティング法、ロールコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、フレキソコーティング法、インクジェット法、ダイコーティング法、キャップコーティング法、ディップコーティング法、スリットコーティング法等、公知慣用の方法を行うことができる。重合性液晶組成物を塗布後、乾燥させる。
塗布後、本発明の重合性液晶組成物中の液晶分子をネマチック相を保持した状態で均一に配向させることが好ましい。具体的には、液晶の配向を促すような熱処理を行うと、共重合体(S)をより表面に偏在させ、配向をより促進することができ好ましい。熱処理法としては、例えば、本発明の重合性液晶組成物を基板上に塗布後、該液晶組成物のN(ネマチック相)−I(等方性液体相)転移温度(以下、N−I転移温度と略す)以上に加熱して、該液晶組成物を等方相液体状態にする。そこから、必要に応じ徐冷してネマチック相を発現させる。このとき、一旦液晶相を呈する温度に保ち、液晶相ドメインを充分に成長させてモノドメインとすることが望ましい。あるいは、本発明の重合性液晶組成物を基板上に塗布後、本発明の重合性液晶組成物のネマチック相が発現する温度範囲内で温度を一定時間保つような加熱処理を施しても良い。
加熱温度が高過ぎると重合性液晶化合物が好ましくない重合反応を起こして劣化するおそれがある。また、冷却しすぎると、重合性液晶組成物が相分離を起こし、結晶の析出、スメクチック相のような高次液晶相を発現し、配向処理が不可能になることがある。
このような熱処理をすることで、単に塗布するだけの塗工方法と比べて、配向欠陥の少ない均質な光学異方体を作製することができる。
また、このようにして均質な配向処理を行った後、液晶相が相分離を起こさない最低の温度、即ち過冷却状態となるまで冷却し、該温度において液晶相を配向させた状態で重合すると、より配向秩序が高く、透明性に優れる光学異方体を得ることができる。
本発明のホモジニアス配向した光学異方体は、基材に対して棒状液晶性化合物が実質的に水平配向したポジティブAプレートとして、コレステリック配向した光学異方体は、基材に対して棒状液晶性化合物がコレステリック配向、あるいは、円盤状液晶性化合物が水平に一軸配向したネガティブCプレート、二軸性プレート、ハイブリッド配向した光学異方体は、基材に対して液晶性化合物が実質的に水平配向し、かつ、前記光学異方体表面近傍の液晶性化合物が傾斜あるいは垂直に配向したポジティブOプレート、ホメオトロピック配向した光学異方体は、基材に対して円盤状液晶性化合物が垂直に一軸配向したネガティブAプレート、基材に対して棒状液晶性化合物が実質的に垂直に配向したポジティブCプレートとして用いることができる。
(重合工程)
乾燥した重合性組成物の重合処理は、配向した状態で一般に紫外線等の光照射、あるいは加熱によって行われる。重合を光照射で行う場合は、具体的には390nm以下の紫外光を照射することが好ましく、250〜370nmの波長の光を照射することが最も好ましい。但し、390nm以下の紫外光により重合性組成物が分解などを引き起こす場合は、390nm以上の紫外光で重合処理を行ったほうが好ましい場合もある。この光は、拡散光で、かつ偏光していない光であることが好ましい。
(重合方法)
本発明の重合性液晶組成物を重合させる方法としては、活性エネルギー線を照射する方法や熱重合法等が挙げられるが、加熱を必要とせず、室温で反応が進行することから活性エネルギー線を照射する方法が好ましく、中でも、操作が簡便なことから、紫外線等の光を照射する方法が好ましい。照射時の温度は、本発明の重合性液晶組成物が液晶相を保持できる温度とし、重合性液晶組成物の熱重合の誘起を避けるため、可能な限り30℃以下とすることが好ましい。尚、液晶組成物は、通常、昇温過程において、C(固相)−N(ネマチック)転移温度(以下、C−N転移温度と略す。)から、N−I転移温度範囲内で液晶相を示す。一方、降温過程においては、熱力学的に非平衡状態を取るため、C−N転移温度以下でも凝固せず液晶状態を保つ場合がある。この状態を過冷却状態という。本発明においては、過冷却状態にある液晶組成物も液晶相を保持している状態に含めるものとする。具体的には390nm以下の紫外光を照射することが好ましく、250〜370nmの波長の光を照射することが最も好ましい。但し、390nm以下の紫外光により重合性組成物が分解などを引き起こす場合は、390nm以上の紫外光で重合処理を行ったほうが好ましい場合もある。この光は、拡散光で、かつ偏光していない光であることが好ましい。紫外線照射強度は、0.05kW/m〜10kW/mの範囲が好ましい。特に、0.2kW/m〜2kW/mの範囲が好ましい。紫外線強度が0.05kW/m未満の場合、重合を完了させるのに多大な時間がかかる。一方、2kW/mを超える強度では、重合性液晶組成物中の液晶分子が光分解する傾向にあることや、重合熱が多く発生して重合中の温度が上昇し、重合性液晶のオーダーパラメーターが変化して、重合後のフィルムのリタデーションに狂いが生じる可能性がある。
マスクを使用して特定の部分のみを紫外線照射で重合させた後、該未重合部分の配向状態を、電場、磁場又は温度等をかけて変化させ、その後該未重合部分を重合させると、異なる配向方向をもった複数の領域を有する光学異方体を得ることもできる。
また、マスクを使用して特定の部分のみを紫外線照射で重合させる際に、予め未重合状態の重合性液晶組成物に電場、磁場又は温度等をかけて配向を規制し、その状態を保ったままマスク上から光を照射して重合させることによっても、異なる配向方向をもった複数の領域を有する光学異方体を得ることができる。
本発明の重合性液晶組成物を重合させて得られる光学異方体は、基板から剥離して単体で光学異方体として使用することも、基板から剥離せずにそのまま光学異方体として使用することもできる。特に、他の部材を汚染し難いので、被積層基板として使用したり、他の基板に貼り合わせて使用したりするときに有用である。
以下に本発明を合成例、実施例、及び、比較例によって説明するが、もとより本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
(実施例1)
式(A-1)で表される化合物40部、式(A-2)で表される化合物35部、式(A-3)で表される化合物15部、式(A−4)で表される化合物10部、式(F-1)で表される化合物0.1部、式(G-1)で表される化合物0.1部、式(H-1)で表される化合物5部、及び、界面活性剤である式(J−1)で表される化合物0.12部を有機溶媒であるシクロペンタノン(E−1)120部、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(E−2)150部、プロピレングリコールジアセテート30部に、攪拌プロペラを有する攪拌装置を用いて、攪拌速度が500rpm、溶液温度が75℃の条件下で1時間攪拌後、0.2μmのメンブランフィルターで濾過して実施例1の重合性液晶組成物(1)を得た。
(実施例2〜65、比較例1〜4)
下記の表1〜5の組成に従い、重合性液晶組成物(1)の調製と同様にして、実施例2〜65、比較例1〜4の重合性液晶組成物(2)〜(65)、比較重合性液晶組成物(66)〜(69)を得た。
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
シクロペンタノン(E−1)
プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(E−2)
プロピレングリコールジアセテート(E−3)
メチルイソブチルケトン(E−4)
トルエン(E−5)
Figure 2018003653
p−メトキシフェノール(G−1)
キノパワーQS−20(G−2)
イルガキュア907(H−1)
ルシリンTPO(H−2)
イルガキュアOXE01(H−3)
Figure 2018003653
2−ヒドロキシエチルアクリレート(I−2)
ペンタエリスリトールトリアクリレート(I−3)
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
化合物(J−1)重量平均分子量2,800
化合物(J−2)重量平均分子量9,500
化合物(J−3)重量平均分子量11,000
化合物(J−4)重量平均分子量28,000
化合物(J−5)重量平均分子量7,500
化合物(J−6)重量平均分子量14,500
化合物(J−7)重量平均分子量3,600
化合物(J−8)重量平均分子量11,000
化合物(J−9)重量平均分子量20,000
化合物(J−10)重量平均分子量4,600
化合物(J−11)重量平均分子量7,500
化合物(J−12)TEGO FLOW ZFS460(エボニック社製、アルキル系界面活性剤)
化合物(J−13)BYK−354(ビックケミー社製、アルキル系界面活性剤)
化合物(J−14)流動パラフィン(関東化学社製)
(実施例66)
配向膜用ポリイミド溶液を、室温で、厚さ0.7mmのガラス基板にスピンコート法を用いて塗布し、80℃で10分乾燥した後、200℃で60分焼成することにより塗膜を得て、得られた塗膜をラビング処理して基材を得た。調製した重合性液晶組成物(1)を、該基材に硬化後の550nmにおける面内位相差(リタデーション:Re)が270nmになるようにスピンコーターで塗布した後、80℃で2分乾燥した。その後、室温で2分放置した後に、超高圧水銀ランプを用いて積算光量が500mJ/cmとなるようにUV光を照射して、実施例66の光学異方体を得た。
(平滑性評価)
得られた実施例66の光学異方体の面内位相差(Re)を、位相差フィルム光学検査装置RETS−100(大塚電子株式会社製)にて測定した。前記光学異方体を1cm間隔で121点測定し、平均値を位相差の値とし、得られた位相差の最大値から最小値を引いた値を平滑性として評価した。
(耐熱性評価)
得られた実施例66の光学異方体を230℃のホットプレートで1時間加熱し、前記光学異方体を加熱する前の面内位相差の平均値を相対的に100とした場合の加熱後の面内位相差の保持率を耐熱性として評価した。なお、面内位相差は室温で測定した値を用いた。また、実施例66の光学異方体の耐熱平滑性は、前記の条件で加熱した後の光学異方体について、前記平滑性評価と同様して行った。
(実施例67〜98、比較例5)
実施例66において、重合性液晶組成物(1)を重合性液晶組成物(2)〜(33)、(66)に換えた以外は同様にして、実施例67〜98、比較例5の光学異方体を得た。また、得られた光学異方体について実施例66と同様にして平滑性、耐熱性及び耐熱平滑性を評価した。結果を下記表に示す。
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
Figure 2018003653
実施例66〜98の光学異方体の平滑性、耐熱性及び耐熱平滑性は上記表が示すように良好であった。一方、実施例66と同様にして得られた比較例5の光学異方体の平滑性、耐熱性、及び耐熱平滑性は、実施例1の光学異方体と比較して劣るものであった。
(実施例99)
フィルムのMD方向に対して45°の角度でラビングを行なった厚み25μmのTACフィルム上に重合性液晶組成物(34)をダイコーターで塗布した後、80℃で2分乾燥した。その後、室温で2分放置した後に、超高圧水銀ランプを用いて積算光量が500mJ/cmとなるようにUV光を照射して、実施例99の光学異方体を得た。
(平滑性評価)
得られた実施例99の光学異方体の平滑性評価を実施例66と同様の方法により行った。
(耐熱性評価)
得られた実施例99の光学異方体を85℃のオーブンで200時間加熱し、前記光学異方体を加熱する前の面内位相差の平均値を相対的に100とした場合の加熱後の面内位相差の保持率を耐熱性として評価した。なお、面内位相差は室温で測定した値を用いた。また、実施例99の光学異方体の耐熱平滑性は、前記の条件で加熱した後の光学異方体について、前記平滑性評価と同様して行った。
(実施例100〜102)
実施例99において、重合性液晶組成物(34)を重合性液晶組成物(63)〜(65)に換えた以外は同様にして、実施例100〜102の光学異方体を得た。また、得られた光学異方体について実施例99と同様にして平滑性、耐熱性及び耐熱平滑性を評価した。結果を下記表に示す。いずれも良好な平滑性、耐熱性、及び耐熱平滑性を示した。
(実施例103)
コロナ処理を施した40μmのシクロオレフィンフィルム(COPフィルム)上に、下記式(5)で表される光配向ポリマーを含む溶液をスピンコーターで塗布し、80℃で1分間乾燥し、乾燥膜厚40nmの塗膜に、超高圧水銀ランプに波長カットフィルター、バンドパスフィルター、及び、偏光フィルターを介して、波長313nm付近のUV光(照射強度:20mW/cm)の直線偏光でかつ平行光を、基材に対して垂直方向から照射し(積算光量:200mJ/cm)光配向膜が積層した基材を得た。得られた光配向膜上に重合性液晶組成物(35)をダイコーターで塗布した後、80℃で2分乾燥した。その後、室温で2分放置した後に、超高圧水銀ランプを用いて積算光量が500mJ/cmとなるようにUV光を照射して、実施例103の光学異方体を得た。
平滑性、耐熱性、及び、耐熱平滑性の評価を実施例99と同様に行った。結果は表10に示すようにいずれも良好であった。
Figure 2018003653
(実施例104)
ガラス基板上に重合性液晶組成物(36)を硬化後の550nmにおける面外位相差(Rth)が270nmになるようにスピンコーターで塗布した後、80℃で2分乾燥した。その後、室温で2分放置した後に、積算光量が500mJ/cmとなるようにセットしてUV光を照射して、実施例104の光学異方体を得た。
(平滑性評価)
得られた実施例104の光学異方体の平滑性評価を実施例66と同様の方法により行った。
(耐熱性評価)
得られた実施例104の光学異方体を200℃のホットプレートで1時間加熱し、前記光学異方体を加熱する前の面内位相差の平均値を相対的に100とした場合の加熱後の面内位相差の保持率を耐熱性として評価した。なお、面内位相差は室温で測定した値を用いた。また、実施例104の光学異方体の耐熱平滑性は、前記の条件で加熱した後の光学異方体について、前記平滑性評価と同様して行った。
平滑性、耐熱性、及び耐熱平滑性の評価結果は表11に示すように良好であった。
(実施例105〜108、比較例6)
実施例104において、重合性液晶組成物(36)を重合性液晶組成物(37)〜(40)、(67)に換えた以外は同様にして、実施例105〜108、比較例6の光学異方体を得た。得られた光学異方体の平滑性、耐熱性、及び耐熱平滑性の評価を実施例104と同様の方法により行った。結果を以下の表11に示す。
実施例105〜108の光学異方体は、実施例104同様良好であったが、比較例6の光学異方体は、平滑性、耐熱性、及び耐熱平滑性いずれも劣るものであった。
Figure 2018003653
(実施例109)
コロナ処理を施した40μmのシクロオレフィンフィルム(COPフィルム)上に、重合性液晶組成物(41)をダイコーターで塗布した後、80℃で2分乾燥した。その後、室温で2分放置した後に、超高圧水銀ランプを用いて積算光量が500mJ/cmとなるようにUV光を照射して、実施例109の光学異方体を得た。
(平滑性評価)
得られた実施例109の光学異方体の平滑性評価を実施例66と同様の方法により行った。
(耐熱性評価)
得られた実施例109の光学異方体を85℃のオーブンで200時間加熱し、前記光学異方体を加熱する前の面内位相差の平均値を相対的に100とした場合の加熱後の面内位相差の保持率を耐熱性として評価した。なお、面内位相差は室温で測定した値を用いた。また、実施例41の光学異方体の耐熱平滑性は、前記の条件で加熱した後の光学異方体について、前記平滑性評価と同様して行った。
平滑性、耐熱性、及び耐熱平滑性の評価結果は表12に示すように良好であった。
(実施例110〜113)
実施例109において、重合性液晶組成物(41)を重合性液晶組成物(42)〜(45)に換えた以外は同様にして、実施例110〜113の光学異方体を得た。得られた光学異方体の平滑性、耐熱性、及び耐熱平滑性の評価を実施例104と同様の方法により行った。結果を以下の表12に示す。実施例110〜113の光学異方体は、実施例109同様良好であった。
Figure 2018003653
(実施例114)
配向膜用ポリイミド溶液を、室温で、厚さ0.7mmのガラス基板にスピンコート法を用いて塗布し、80℃で10分乾燥した後、200℃で60分焼成することにより塗膜を得て、得られた塗膜をラビング処理して基材を得た。調製した重合性液晶組成物(46)を、該基材に硬化後の550nmにおける面内位相差(リタデーション:Re)が270nmになるようにスピンコーターで塗布した後、80℃で2分乾燥した。その後、室温で2分放置した後に、超高圧水銀ランプを用いて積算光量が500mJ/cmとなるようにUV光を照射して、実施例114の光学異方体を得た。
(平滑性評価)
得られた実施例114の光学異方体の平滑性評価を実施例66と同様の方法により行った。
(耐熱性評価)
得られた実施例114の光学異方体を200℃のホットプレートで1時間加熱し、前記光学異方体を加熱する前の面内位相差の平均値を相対的に100とした場合の加熱後の面内位相差の保持率を耐熱性として評価した。なお、面内位相差は室温で測定した値を用いた。また、実施例114の光学異方体の耐熱平滑性は、前記の条件で加熱した後の光学異方体について、前記平滑性評価と同様して行った。
平滑性、耐熱性、及び耐熱平滑性の評価結果は表13に示すように良好であった。
(実施例115〜122、比較例7)
実施例114において、重合性液晶組成物(46)を重合性液晶組成物(47)〜(54)、(68)に換えた以外は同様にして、実施例115〜123、比較例7の光学異方体を得た。得られた光学異方体の平滑性、耐熱性、及び耐熱平滑性の評価を実施例114と同様の方法により行った。結果を以下の表13に示す。実施例115〜122の光学異方体は、実施例114同様良好であったが、比較例7の光学異方体は、平滑性、耐熱性、及び耐熱平滑性いずれも劣るものであった。
Figure 2018003653
(実施例123)
フィルムのMD方向に対して0°の角度でラビングを行なった厚み25μmのTACフィルム上に重合性液晶組成物(55)をダイコーターで塗布した後、80℃で2分乾燥した。その後、室温で2分放置した後に、超高圧水銀ランプを用いて積算光量が500mJ/cmとなるようにUV光を照射して、実施例123の光学異方体を得た。
(平滑性評価)
得られた実施例55の光学異方体の平滑性評価を実施例66と同様の方法により行った。
(耐熱性評価)
得られた実施例55の光学異方体を85℃のオーブンで200時間加熱し、前記光学異方体を加熱する前の面内位相差の平均値を相対的に100とした場合の加熱後の面内位相差の保持率を耐熱性として評価した。なお、面内位相差は室温で測定した値を用いた。また、実施例55の光学異方体の耐熱平滑性は、前記の条件で加熱した後の光学異方体について、前記平滑性評価と同様して行った。
平滑性、耐熱性、及び、耐熱平滑性の評価結果は表14に示すように良好であった。
(実施例124〜126)
実施例123において、重合性液晶組成物(55)を重合性液晶組成物(56)〜(58)に換えた以外は同様にして、実施例124〜126の光学異方体を得た。得られた光学異方体の平滑性、耐熱性、及び耐熱平滑性の評価を実施例123と同様の方法により行った。結果を以下の表14に示す。実施例124〜126の光学異方体は、実施例123同様良好であった。
Figure 2018003653
(実施例127)
配向膜用ポリイミド溶液を、室温で、厚さ0.7mmのガラス基板にスピンコート法を用いて塗布し、80℃で10分乾燥した後、200℃で60分焼成することにより塗膜を得て、得られた塗膜をラビング処理して基材を得た。調製した重合性液晶組成物(59)を、該基材に硬化後の550nmにおける面内位相差(リタデーション:Re)が270nmになるようにスピンコーターで塗布した後、80℃で2分乾燥した。その後、室温で2分放置した後に、超高圧水銀ランプを用いて積算光量が500mJ/cmとなるようにUV光を照射して、実施例127の光学異方体を得た。
(平滑性評価)
得られた実施例127の光学異方体の平滑性評価を実施例66と同様の方法により行った。
(耐熱性評価)
得られた実施例127の光学異方体を200℃のホットプレートで1時間加熱し、前記光学異方体を加熱する前の面内位相差の平均値を相対的に100とした場合の加熱後の面内位相差の保持率を耐熱性として評価した。なお、面内位相差は室温で測定した値を用いた。また、実施例127の光学異方体の耐熱平滑性は、前記の条件で加熱した後の光学異方体について、前記平滑性評価と同様して行った。
平滑性、耐熱性、及び、耐熱平滑性の評価結果は表15に示すように良好であった。
(実施例128〜130、比較例8)
実施例127において、重合性液晶組成物(59)を重合性液晶組成物(60)〜(62)、(69)に換えた以外は同様にして、実施例128〜130、比較例8の光学異方体を得た。得られた光学異方体の平滑性、耐熱性、及び耐熱平滑性の評価を実施例127と同様の方法により行った。結果を以下の表15に示す。実施例128〜130の光学異方体は、実施例127同様良好であったが、比較例8の光学異方体は、平滑性、耐熱性、及び耐熱平滑性いずれも劣るものであった。
Figure 2018003653

Claims (16)

  1. a)少なくとも1つ以上の重合性官能基を有する液晶性化合物、
    b)少なくとも1種類以上の一般式(I)で表される酸化防止剤、
    Figure 2018003653

    (式中、R11は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素原子数1〜24の直鎖アルキル基、分岐鎖アルキル基、又は一般式(I−1)
    Figure 2018003653
    を表すが、該アルキル基は1つ以上のハロゲン原子又はCNにより置換されていても良く、この基中に存在する1つのCH2基又は隣接していない2つ以上のCH2基はそれぞれ相互に独立して、酸素原子が相互に直接結合しない形で、−O−、−S−、−NH−、−N(CH)−、−CO−、−COO−、−OCO−、−OCOO−、−SCO−、−COS−、−CFO−、−OCF−、−CH=CH−又は−C≡C−により置き換えられていても良く、
    11は、1,4−フェニレン基、1,4−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキセニル基、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル基、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル基、テトラヒドロチオピラン−2,5−ジイル基、1,4−ビシクロ(2,2,2)オクチレン基、デカヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピラジン−2,5−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基−、1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−1,4−ジイル基、又は単結合を表し、これらの基は無置換又は1つ以上のLによって置換されてもよく、Lはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ペンタフルオロスルフラニル基、ニトロ基、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、トリメチルシリル基、ジメチルシリル基、チオイソシアノ基、1個の−CH−又は隣接していない2個以上の−CH−が各々独立して−O−、−S−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−CH=CH−、−CF=CF−又は−C≡C−によって置換されても良い炭素原子数1から12の直鎖又は分岐アルキル基を表し、
    11は、−O−、−S−、−OCH−、−CHO−、−CHCH−、−CO−、−COO−、−OCO−、−CO−S−、−S−CO−、−O−CO−O−、−CO−NH−、−NH−CO−、−SCH−、−CHS−、−CFO−、−OCF−、−CFS−、−SCF−、−CH=CH−COO−、−CH=CH−OCO−、−COO−CH=CH−、−OCO−CH=CH−、−COO−CHCH−、−OCO−CHCH−、−CHCH−COO−、−CHCH−OCO−、−COO−CH−、−OCO−CH−、−CH−COO−、−CH−OCO−、−CH=CH−、−N=N−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−N=CH−、−CF=CF−、−C≡C−、炭素数2〜10のハロゲン原子を有してもよいアルキル基又は単結合を表し、nは1から3の整数を表す。)
    c)少なくとも1種類以上の界面活性剤、
    d)少なくとも1種類以上の重合禁止剤、
    e)少なくとも1種類以上の重合開始剤、
    を含有する重合性液晶組成物。
  2. 前記酸化防止剤が、前記一般式(I)中、下記構造式
    Figure 2018003653
    で表される構造部位がメソゲン骨格を有するものである請求項1記載の重合性液晶組成物。
  3. 前記界面活性剤がフッ素系界面活性剤である請求項1又は2記載の重合性液晶組成物。
  4. 前記フッ素系界面活性剤が、−(XO)−(Xは炭素原子数1〜10のアルキレン基であり、sは1以上の整数である。)で表される基を有する請求項3記載の重合性液晶組成物。
  5. 前記フッ素系界面活性剤が、炭素原子数4〜6のフルオロアルキル基(ただし、前記アルキル基は酸素原子によるエーテル結合を有するものも含む。)を有する重合性単量体(A)及び下記一般式(B)で表されるオキシアルキレン基及び重合性不飽和基を有する重合性単量体を必須の単量体として共重合させた共重合体(III−1)からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項4記載の重合性液晶組成物。
    Figure 2018003653
    (式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、X、Y、及びZはそれぞれ独立のアルキレン基であり、sは、1以上の整数であり、t及びuはそれぞれ0又は1以上の整数であり、Wは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基である。)
  6. 前記フッ素系界面活性剤が、ポリ(パーフルオロアルキレンエーテル)鎖とその両末端に重合性不飽和基を有する重合性単量体(D)及び下記一般式(B)で表されるオキシアルキレン基及び重合性不飽和基を有する重合性単量体とを必須の単量体として共重合させた共重合体(III−2)からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項5記載の重合性液晶組成物。
    Figure 2018003653

    (式中、Rは、水素原子又はメチル基であり、X、Y、及びZはそれぞれ独立のアルキレン基であり、sは、1以上の整数であり、t及びuはそれぞれ0又は1以上の整数であり、Wは水素原子又は炭素原子数1〜6のアルキル基である。)
  7. 前記フッ素系界面活性剤が、一般式(III−3)
    Figure 2018003653
    (式中、Xはアルキレン基を示し、s1は、1〜80の数値を示し、s2〜s4は、同一または異なって、0〜79の数値を示し、s1+s2+s3+s4は、4〜80の数値を示す。Aは、フルオロアルキル基又はフルオロアルケニル基を示し、A〜Aは、同一または異なって、水素、フルオロアルキル基又はフルオロアルケニル基を示す。)で表される化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項4項に記載の重合性液晶組成物。
  8. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の重合性液晶組成物の重合体を含有する光学異方体。
  9. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の重合性液晶組成物の重合体を含有するホモジニアス配向した光学異方体。
  10. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の重合性液晶組成物の重合体を含有するホメオトロピック配向した光学異方体。
  11. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の重合性液晶組成物の重合体を含有するハイブリッド配向した光学異方体。
  12. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の重合性液晶組成物の重合体を含有するコレステリック配向した光学異方体。
  13. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の重合性液晶組成物の重合体を含有する光学異方体であり、前記光学異方体の面内の屈折率をnx、ny、面外の屈折率をnzとすると、それぞれの屈折率の関係がnx>ny>nzの関係を示すことを特徴とする光学異方体。
  14. 請求項1〜7いずれか一項に記載の重合性液晶組成物の重合体を含有する光学異方体であり、前記光学異方体の面内の屈折率をnx、ny、面外の屈折率をnzとすると、それぞれの屈折率の関係がnz>nx>nyの関係を示すことを特徴とする光学異方体。
  15. 請求項8〜13のいずれか一項に記載の光学異方体を有する液晶表示素子。
  16. 請求項8〜13のいずれか一項に記載の光学異方体を有する発光表示素子。
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