KR20170106307A

KR20170106307A - 중합성 액정 조성물 및 당해 조성물을 사용해서 제작한 광학 이방체, 위상차막, 반사 방지막, 액정 표시 소자

Info

Publication number: KR20170106307A
Application number: KR1020177017521A
Authority: KR
Inventors: 고우이치 엔도; 야스히로 구와나; 히데토시 나카타; 미카 야마모토; 가즈아키 하츠사카
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2015-01-13
Filing date: 2015-12-10
Publication date: 2017-09-20
Also published as: WO2016114047A1; JPWO2016114047A1; JP6226090B2; TW201631130A; CN107108811B; CN107108811A; US20170355907A1; TWI693276B

Abstract

본 발명은, 특정의 중합성 화합물 및, 특정의 폴리옥시알킬렌 골격과 분자량을 갖는 불소계 계면활성제를 함유하는 중합성 액정 조성물을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 중합성 액정 조성물을 사용해서 제작한 광학 이방체, 위상차막, 반사 방지막, 액정 표시 장치도 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면, 중합성 액정 조성물을 광중합시켜서 얻어지는 광학 이방체를 제조할 때에, 광학 이방체의 표면의 레벨링성과, 기재에의 뒤묻음(set-off)과, 액정의 배향성과의 3개의 특성을 동시에 개선할 수 있기 때문에, 유용하다.

Description

중합성 액정 조성물 및 당해 조성물을 사용해서 제작한 광학 이방체, 위상차막, 반사 방지막, 액정 표시 소자{POLYMERIZABLE LIQUID CRYSTAL COMPOSITION AND OPTICALLY ANISOTROPIC BODY PRODUCED USING SAID COMPOSITION, PHASE DIFFERENCE FILM, ANTIREFLECTION FILM AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY ELEMENT}

본원 발명은, 액정 디바이스, 디스플레이, 광학 부품, 착색제, 시큐리티용 마킹, 레이저 발광용 부재, 및, 액정 디스플레이 등의 광학 보상에 사용되는 광학 이방체의 구성 부재로서 유용한 중합성 액정 조성물, 및 당해 조성물로 이루어지는 광학 이방체, 위상차막, 반사 방지막, 액정 표시 소자에 관한 것이다.

중합성 액정 조성물은 광학 이방체의 구성 부재로서 유용하고, 광학 이방체는 예를 들면 위상차막, 반사 방지막으로서 각종 액정 디스플레이에 응용되고 있다. 액정 물질을 구성 성분으로 하는 광학 이방체는, 중합성 액정 조성물을 기판에 도포하고, 배향시킨 상태에서 가열, 또는 활성 에너지선을 조사해서 중합성 액정 조성물을 경화함에 의해 얻어지지만, 안정하며 균일한 광학 특성을 얻기 위해서, 액정 상태에 있어서의 액정 분자의 균일한 배향 상태 구조를 반영구적으로 고정화할 필요가 있다.

이때까지, 기판에의 도포성을 향상시키기 위하여, 계면활성제를 함유하는 중합성 액정 조성물이 개시되어 있다(특허문헌 1, 2). 또한, 최근 효율적이며 또한 경제적인 도포 방법으로서 롤-투-롤에 의한 필름 기재에의 도포가 행해지고 있다. 그러나, 이 방법에서는 도포 후의 필름 기재 권취(卷取)에 의해 도막면과 기재가 접촉하기 때문에, 접촉에 의한 도막 중의 계면활성제의 이행에 기인하는 도막이나 기재의 외관 불량이 자주 발생하는 문제가 있었다. 상기 문헌에 기재된 방법에서는, 기판에의 도포성은 향상하여, 막두께 불균일의 발생을 저감시키는 것이 가능하게 되었지만, 도포 후의 도막면과 기재의 접촉에 기인하는 외관 불량(뒤묻음(set-off)성)의 과제 및 해결책은 하등 기술되어 있지 않다.

일본 특개평08-231958호 공보 일본 특개2000-105315호 공보

본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 중합성 액정 조성물을 광중합시켜서 얻어지는 광학 이방체를 제조할 때에, 광학 이방체의 표면의 레벨링성과 뒤묻음성과의 2개의 특성을 동시에 개선함으로써, 상기 문제를 해결할 수 있는 중합성 액정 조성물을 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위하여, 중합성 액정 조성물에 착목해서 예의 연구를 거듭한 결과, 본 발명을 제공하는데 이르렀다.

즉, 본 발명은, 일반식(I)

(n은, 1∼10의 정수를 나타내고, P¹ 및 P²는 각각 독립적으로 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 비닐에테르기, 지방족 에폭시기, 지환식 에폭시기를 나타내고, Y¹, Y², Y³ 및 Y⁴는 각각 독립적으로 단결합, -O-, -CH₂-, -CH₂CH₂-, -OCH₂CH₂-, -CH₂CH₂O-를 나타내고, R¹은 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기 또는 -COO-CH₂-C₆H₅를 나타낸다)으로 표시되는 중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 용해도 파라미터(SP값)가 8.9∼10.5(cal/㎤)^0.5이며, 또한 하기 식(1)

1.00 < 100×(s+t+u)/MB < 2.10 (1)

(s는, 1 이상의 정수이고, t 및 u는 각각 0 또는 1 이상의 정수, MB는 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체의 분자량을 나타낸다)

을 충족시키는 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체 및 불소 원자를 함유하는 중합성 단량체를 필수의 단량체로 해서 공중합시킨 공중합체이고, 중량 평균 분자량이 2500 내지 30000인 공중합체(III)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 불소계 계면활성제를 함유하는 중합성 액정 조성물을 제공한다.

(식 중, R은, 수소 원자 또는 메틸기이고, X, Y, 및 Z는 각각 독립의 알킬렌기이고, s는, 1 이상의 정수이고, t 및 u는 각각 0 또는 1 이상의 정수이고, W는 수소 원자, 탄소 원자수 1∼6의 알킬기, 또는 아릴기이다)

또한, 본 발명의 중합성 액정 조성물을 사용한 광학 이방체도 제공한다.

본 발명의 중합성 액정 조성물을 사용함으로써, 표면의 평활성이 우수하며, 액정 도막면으로부터의 뒤묻음성이 낮은 광학 이방체를 얻을 수 있다.

이하에 본 발명에 따른 중합성 액정 조성물의 최량의 형태에 대하여 설명하지만, 본 발명에 있어서, 중합성 액정 조성물의 「액정」이란, 중합성 액정 조성물을 기재에 도포하고, 건조한 후에, 액정성을 나타내는 것을 의도한다. 또, 중합성 액정 조성물을 자외선 등의 광조사, 또는 가열에 의해서 중합 처리를 행함으로써 폴리머화(필름화)할 수 있다.

(2관능 중합성 화합물)

본 발명의 중합성 액정 조성물에는, 일반식(I)

으로 표시되는 2관능 중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하지만, 2종 또는 3종 이상 함유하는 것이 바람직하다. n은 1∼10의 정수를 나타내지만, 1∼9의 정수가 바람직하고, 2∼8의 정수가 더 바람직하고, Y¹, Y², Y³ 및 Y⁴는 각각 독립적으로 단결합, -O-, -CH₂-, -CH₂CH₂-, -OCH₂CH₂-, -CH₂CH₂O-를 나타내지만, 단결합, -O-, -OCH₂CH₂-, -CH₂CH₂O-가 바람직하고, R¹은 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기 또는 -COO-CH₂-C₆H₅를 나타내지만, 수소 원자, 메틸기, -COO-CH₂-C₆H₅가 바람직하고, P¹ 및 P²는 각각 독립적으로 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 비닐에테르기, 지방족 에폭시기, 지환식 에폭시기를 나타내지만, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 지방족 에폭시기, 지환식 에폭시기가 바람직하고, 아크릴로일기, 메타아크릴로일기가 특히 바람직하다. 구체적으로는, 이하의 식(I-1-1)∼식(I-1-7)으로 표시되는 화합물을 사용하는 것이 특히 바람직하다.

이들 2관능 중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하는 본 발명의 중합성 액정 조성물은, 경화 도막의 내열성이나 내습열성이 향상하므로 바람직하다.

일반식(I)으로 표시되는 2관능 중합성 화합물의 함유량은, 후술하는 키랄 화합물을 함유할 경우, 사용하는 중합성 화합물 및 키랄 화합물의 합계량 중, 40∼80질량% 함유하는 것이 바람직하고, 45∼75질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 50∼70질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 키랄 화합물을 사용하지 않는 경우는, 일반식(I)으로 표시되는 2관능 중합성 화합물의 함유량은, 사용하는 중합성 화합물의 합계량 중, 10∼100질량% 함유하는 것이 바람직하고, 15∼100질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 20∼100질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 본 발명의 중합성 액정 조성물에는, 상기 일반식(I)에 나타내는 2관능 중합성 화합물 이외의 2관능 중합성 화합물을 함유할 수도 있다. 구체적으로는, 일반식(I-2)

(식 중, P는 중합성 관능기를 나타내고,

Sp는 탄소 원자수 0∼18의 스페이서기를 나타내고,

m은 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내고,

MG는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기를 나타내지만, 상기 일반식(I)으로 표시되는 화합물을 제외한다)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

보다 구체적으로는, 일반식(I-2)에 있어서, Sp가 알킬렌기를 나타내고(당해 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 상호 독립해서, 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다), MG가 일반식(I-2-b)

(식 중, A1, A2 및 A3은 각각 독립적으로, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고, 치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF₃, OCF₃, CN기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 알케닐옥시기, 알케노일기 또는 알케노일옥시기를 갖고 있어도 되고,

Z0, Z1, Z2 및 Z3은 각각 독립해서, -COO-, -OCO-, -CH₂CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH₂CH₂COO-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, -CONH-, -NHCO-, 탄소수 2∼10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬기 또는 단결합을 나타내고,

n은 0, 1 또는 2를 나타낸다)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

중합성 관능기는, 비닐기, 비닐에테르기, 아크릴기, (메타)아크릴기, 글리시딜기, 옥세타닐기, 말레이미드기, 티올기가 바람직하고, 생산성의 관점에서, 비닐에테르기, 아크릴기, (메타)아크릴기, 글리시딜기가 더 바람직하고, 아크릴기, (메타)아크릴기가 특히 바람직하다.

예시 화합물로서는, 이하에 나타내지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

(식 중, o 및 p는 각각 독립해서 1∼18의 정수를 나타내고, R³은 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 시아노기를 나타낸다. 이들 기가 탄소수 1∼6의 알콕시기일 경우, 전부가 미치환이거나, 또는 1개 또는 2개 이상의 할로겐 원자에 의해 치환되어 있어도 된다) 이들 화합물은, 단독으로 사용할 수도 있으며, 2종류 이상 혼합해서 사용할 수도 있다.

상기 일반식(I)으로 표시되는 2관능 중합성 화합물 이외의 2관능 중합성 화합물의 함유량은, 사용하는 중합성 화합물 및 키랄 화합물의 합계량 중, 0∼10질량% 함유하는 것이 바람직하고, 0∼8질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 0∼5질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 키랄 화합물을 사용하지 않는 경우는, 상기 일반식(I)으로 표시되는 2관능 중합성 화합물 이외의 2관능 중합성 화합물의 함유량은, 사용하는 중합성 화합물의 합계량 중, 0∼10질량% 함유하는 것이 바람직하고, 0∼8질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 0∼5질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

(단관능 중합성 화합물)

또한, 본 발명의 중합성 액정 조성물에는, 분자 내에 1개의 중합성 관능기를 갖는 단관능 중합성 화합물을 함유해도 된다. 당해 단관능 중합성 화합물로서는 일반식(II-1)

으로 표시되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 단관능 중합성 화합물을 들 수 있다. 일반식(II-1)에 있어서, m은 0∼10의 정수를 나타내지만, 0∼8의 정수가 바람직하고, 0∼6의 정수가 더 바람직하고, q는 2 또는 3이고, L은 각각 독립해서, 단결합, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -N=N-을 나타내지만, 단결합, -O-, -COO-, -N=N-이 바람직하고, A는 각각 독립해서, 1,4-페닐렌기, 1,6-나프탈렌기, 1,4-시클로헥실렌기를 나타내지만, A의 1,4-페닐렌기, 1,6-나프탈렌기, 1,4-시클로헥실기는 각각 독립해서, 불소 원자, 염소 원자, CF₃기, OCF₃기, 시아노기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기로 치환되어 있어도 된다.

일반식(II-1)으로 표시되는 화합물로서는 하기 일반식(II-1-a)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

일반식(II-1-a)에 있어서, m은 0∼10의 정수를 나타내지만, 0∼8의 정수가 바람직하고, 0∼6의 정수가 더 바람직하고, q¹는 0 또는 1이고, L¹, L² 및 L³은 각각 독립해서, 단결합, -O-, -CO-, -COO-, -OCO-, -N=N-을 나타내지만, 단결합, -O-, -COO-, -N=N-이 바람직하고, A는 각각 독립해서, 1,4-페닐렌기, 1,6-나프탈렌기, 1,4-시클로헥실렌기를 나타내지만, 1,4-페닐렌기, 1,6-나프탈렌기, 1,4-시클로헥실기가 바람직하고, K¹ 및 K²는 수소 원자, 불소 원자, 염소 원자, CF₃기, OCF₃기, 시아노기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기를 나타내지만, 수소 원자, 시아노기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 알콕시기가 바람직하다.

보다 구체적으로는, 식(II-1-1)∼식(II-1-7)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

특히, 일반식(II-1-1)으로 표시되는 화합물 및 일반식(II-1-2)으로 표시되는 화합물 중 어느 1종, 또는, 양쪽을 사용하면 배향성이 우수한 광학 이방체가 얻어지기 때문에 바람직하다. 또한, 일반식(II-1-3)으로 표시되는 화합물을 함유하면 배향성이 우수한 광학 이방체가 얻어지기 때문에 바람직하다.

상기 분자 내에 1개의 중합성 관능기를 갖는 단관능 중합성 화합물의 함유량은, 사용하는 중합성 화합물 및 키랄 화합물의 합계량 중, 10∼60질량%인 것이 바람직하고, 15∼50질량%인 것이 보다 바람직하고, 20∼45질량%인 것이 특히 바람직하다.

또한, 키랄 화합물을 사용하지 않는 경우는, 상기 분자 내에 1개의 중합성 관능기를 갖는 단관능 중합성 화합물의 함유량은, 사용하는 중합성 화합물의 합계량 중, 0∼90질량%인 것이 바람직하고, 0∼85질량%인 것이 보다 바람직하고, 0∼80질량%인 것이 특히 바람직하다.

상기 일반식(II-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 사용하는 중합성 화합물 및 키랄 화합물의 합계량 중, 10∼60질량%인 것이 바람직하고, 15∼55질량%인 것이 보다 바람직하고, 20∼45질량%인 것이 특히 바람직하다.

또한, 키랄 화합물을 사용하지 않는 경우는, 상기 일반식(II-1)으로 표시되는 화합물의 함유량은, 사용하는 중합성 화합물의 합계량 중, 0∼90질량%인 것이 바람직하고, 0∼85질량%인 것이 보다 바람직하고, 0∼80질량%인 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 중합성 액정 조성물에는, 상기 일반식(II-1)으로 표시되는 단관능 중합성 화합물 이외의 단관능 중합성 화합물도 함유할 수 있다. 구체적으로는, 일반식(II-2)

(식 중, P는 중합성 관능기를 나타내고,

Sp는 탄소 원자수 0∼18의 스페이서기를 나타내고,

m은 0 또는 1을 나타내고,

MG는 메소겐기 또는 메소겐성 지지기를 나타내고,

R¹은, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼18의 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 상호 독립해서, 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되지만, 상기 일반식(II-1)으로 표시되는 화합물을 제외한다)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

보다 구체적으로는, 일반식(II-2)에 있어서, Sp가 알킬렌기를 나타내고(당해 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접하고 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 상호 독립해서, 산소 원자가 상호 직접 결합하지 않는 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다), MG가 일반식(II-2-b)

(식 중, o 및 p는 각각 독립해서 1∼18의 정수를 나타내고, R³은 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소수 1∼6의 알콕시기, 시아노기를 나타낸다. 이들 기가 탄소수 1∼6의 알콕시기일 경우, 전부가 미치환이거나, 혹은 1개 또는 2개 이상의 할로겐 원자에 의해 치환되어 있어도 된다) 이들 화합물은, 단독으로 사용할 수도 있으며, 2종류 이상 혼합해서 사용할 수도 있다.

상기 일반식(II-2)으로 표시되는 화합물 이외의 단관능 중합성 화합물의 함유량은, 사용하는 중합성 화합물 및 키랄 화합물의 합계량 중, 0∼10질량% 함유하는 것이 바람직하고, 0∼8질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 0∼5질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 키랄 화합물을 사용하지 않는 경우는, 상기 일반식(II-2)으로 표시되는 화합물 이외의 단관능 중합성 화합물의 함유량은, 사용하는 중합성 화합물의 합계량 중, 0∼10질량% 함유하는 것이 바람직하고, 0∼8질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 0∼5질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 중합성 액정 조성물 중의 단관능 중합성 화합물과 2관능 중합성 화합물의 합계 함유량은, 사용하는 중합성 화합물의 합계량 중, 20∼100질량% 함유하는 것이 바람직하고, 40∼100질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 60∼100질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

(키랄 화합물)

본 발명의 중합성 액정 조성물에는 키랄네마틱상을 얻는 것을 목적으로 해서 키랄 화합물을 배합해도 된다. 키랄 화합물 중에서도, 분자 중에 중합성 관능기를 갖는 화합물이 특히 바람직하다. 키랄 화합물 중의 중합성 관능기로서는, 아크릴로일옥시기가 특히 바람직하다. 키랄 화합물의 배합량은, 화합물의 나선 유기력에 따라서 적의(適宜) 조정하는 것이 필요하지만, 사용하는 중합성 화합물에 대해서 3∼400% 함유하는 것이 바람직하고, 3∼300% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 3∼200% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

키랄 화합물의 구체적 예로서는, 식(1-1)∼(1-9)의 화합물을 들 수 있다.

(식 중, n은 0∼12의 정수를 나타낸다) 또한, 키랄 화합물의 구체적 예로서는, 추가로, 식(1-10)∼(1-14)의 화합물을 들 수 있다.

(불소계 계면활성제)

본 발명의 중합성 액정 조성물에는, 용해도 파라미터(SP값)가 8.9∼10.5(cal/㎤)^0.5이며, 또한 하기 식(1)

1.00 < 100×(s+t+u)/MB < 2.10 (1)

을 충족시키는 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체 및 불소 원자를 함유하는 중합성 단량체를 필수의 단량체로 해서 공중합시킨 공중합체이고, 중량 평균 분자량이 2500 내지 30000인 공중합체(III)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 불소계 계면활성제를 함유한다.

당해 불소계 계면활성제를 사용함에 의해, 본 발명의 중합성 액정 조성물은 중합성 화합물과 당해 불소계 계면활성제의 상용성이 양호하기 때문에 용액안정성이 우수하고, 광학 이방체로 했을 경우의 표면레벨링성이 우수하다.

상기 불소계 계면활성제는, 탄소 원자, 수소 원자, 산소 원자, 불소 원자, 질소 원자만으로 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이들 원자로 구성되어 있는 계면활성제는, 본 발명에 있어서 사용하는 중합성 화합물의 말단 부분(말단기) 이외의 구조(스페이서(Sp) 부분이나, 메소겐(MG) 부분)를 구성하는 원자와 동일하므로, 중합성 화합물과의 상용성이 증가하기 때문이라 고찰된다.

또한, 상기 불소계 계면활성제는, -(XO)_S-(X는 탄소 원자수 1∼10의 알킬렌기이고, s는 1 이상의 정수이다)으로 표시되는 기를 가지면, 광학 이방체로 했을 경우의 표면평활성(내시싱성)이 우수하기 때문에 바람직하다. X는 알킬렌기를 나타내지만, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 테트라메틸렌기가 바람직하고, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기가 더 바람직하다. 또, 본 발명에 있어서, 「부틸렌」이란 탄소 원자수 4개의 분기상의 알킬렌을 말하며, 「테트라메틸렌」이란 탄소 원자수 4개의 직쇄상의 알킬렌을 말한다.

(일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체)

일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체는 이하와 같다.

상기 일반식(B) 중의 X, Y, 및 Z는 알킬렌기이지만, 이 알킬렌기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. -O-(XO)s-(YO)t-(ZO)u- 부분의 구체예로서는, 반복 단위수 s가 3 이상의 정수이고 t, u가 0이며, 또한 X가 프로필렌인 폴리옥시프로필렌, 반복 단위수 s가 3 이상의 정수이고 t, u가 0이며, 또한 X가 부틸렌인 폴리옥시부틸렌, 반복 단위수 s가 3 이상의 정수이고 t, u가 0이며, 또한 X가 테트라메틸렌인 폴리옥시테트라메틸렌, 반복 단위수 s 및 t가 모두 1 이상의 정수이고 u가 0이며, 또한 X 또는 Y가 에틸렌이고 다른 쪽이 프로필렌인 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드와의 공중합체인 폴리옥시알킬렌, 반복 단위수 s 및 t가 모두 1 이상의 정수이고 u가 0이며, 또한 X 또는 Y가 프로필렌이고 다른 쪽이 부틸렌인 프로필렌옥사이드와 부틸렌옥사이드와의 공중합체인 폴리옥시알킬렌, 반복 단위수 s 및 t가 모두 1 이상의 정수이고 u가 0이며, 또한 X 또는 Y가 에틸렌이고 다른 쪽이 테트라메틸렌인 에틸렌옥사이드와 테트라히드로퓨란과의 공중합체인 폴리옥시알킬렌, 반복 단위수 s 및 t가 모두 1 이상의 정수이고 u가 0이며, 또한 X 또는 Y가 프로필렌이고 다른 쪽이 테트라메틸렌인 프로필렌옥사이드와 테트라히드로퓨란과의 공중합체인 폴리옥시알킬렌, 반복 단위수 s, t 및 u가 모두 1 이상의 정수이며, 또한 X 및 Z가 에틸렌이고, Y가 프로필렌인, 에틸렌옥사이드와 프로필렌옥사이드와 에틸렌옥사이드와의 공중합체인 폴리옥시알킬렌을 들 수 있다.

또, 이들 폴리옥시알킬렌의 중합도, 즉 일반식(B) 중의 s와 t와 u와의 합계가 3∼50인 것이 바람직하고, 3∼45인 것이 더 바람직하고, 3∼40인 것이 특히 바람직하다. 또, X를 포함하는 반복 단위와 Y를 포함하는 반복 단위와 Z를 포함하는 반복 단위는, 랜덤상으로 배치되어도 되며 블록상으로 배치되어도 상관없다.

상기 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체가 갖는 폴리옥시알킬렌쇄 중에서도, 적어도 폴리옥시프로필렌쇄, 폴리옥시부틸렌쇄 또는 폴리옥시테트라메틸렌쇄를 갖는 것은, 본 발명의 중합성 액정 조성물에 첨가했을 경우에, 보다 우수한 내시싱성을 발휘하므로 바람직하다. 적어도 폴리옥시프로필렌쇄, 폴리옥시부틸렌쇄 또는 폴리옥시테트라메틸렌쇄를 갖는 것으로서는, 이들 폴리옥시알킬렌쇄를 단독으로 갖는 것이어도 되며, 다른 폴리옥시알킬렌쇄와의 공중합체여도 상관없다.

상기 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체는, 상기한 반복 단위수 s가 3 이상의 정수이고 t, u가 0인 경우는, 폴리프로필렌글리콜, 폴리부틸렌글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 등의 폴리알킬렌글리콜의 모노(메타)아크릴산에스테르, 이 폴리알킬렌글리콜의 모노(메타)아크릴산에스테르의 (메타)아크릴산에스테르가 아닌 말단이 탄소 원자수 1∼6의 알킬기에 의해서 봉지(封止)된 것 등을 들 수 있다.

상기 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체의 보다 구체적인 예로서는, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜·프로필렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜·폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜·테트라메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜·폴리테트라메틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(프로필렌글리콜·테트라메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜·폴리테트라메틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(프로필렌글리콜·부틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜·폴리부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜·부틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜·폴리부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(테트라에틸렌글리콜·부틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리테트라에틸렌글리콜·폴리부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(에틸렌글리콜·트리메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜·폴리트리메틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(프로필렌글리콜·트리메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜·폴리트리메틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(트리메틸렌글리콜·테트라메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리트리메틸렌글리콜·폴리테트라메틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 폴리(부틸렌글리콜·트리메틸렌글리콜)모노(메타)아크릴레이트, 폴리부틸렌글리콜·폴리트리메틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.

이들 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체는, 1종류만으로 사용할 수도 있으며 2종 이상 병용할 수도 있다. 또, 「폴리(에틸렌글리콜·프로필렌글리콜)」은, 에틸렌글리콜과 프로필렌글리콜과의 랜덤 공중합물을 의미하고, 「폴리에틸렌글리콜·폴리프로필렌글리콜」은, 에틸렌글리콜과 프로필렌글리콜과의 블록 공중합물을 의미하고, 다른 것도 마찬가지이다.

일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체의 용해도 파라미터(이하, SP값으로 약기한다)는, 8.9∼10.5(cal/㎤)^0.5이다. SP값이 상기 범위 내임으로써, 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체를 성분으로 해서 포함하는 불소계 계면활성제를 중합성 화합물에 첨가했을 때의 상용성이 유지되어, 도막 중에 균일하게 분포하는 것이 가능하게 된다. 그 중에서도, 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체의 SP값은, 상기 마찬가지의 이유에서, 9.0∼10.4(cal/㎤)^0.5의 범위가 보다 바람직하고, 9.1∼10.3(cal/㎤)^0.5의 범위가 특히 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서의 SP값(용해도 파라미터/단위 : ((cal/㎤)^0.5)이란, Fedors법에 의해 산출되는 것이다.

또한, 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체는 하기 식(1)을 충족시킨다. 그렇게 함으로써, 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체를 성분으로 해서 포함하는 불소계 계면활성제를 중합성 화합물에 첨가했을 때의 상용성이 유지되어, 도막 중에 균일하게 분포하는 것이 가능하게 된다.

1.00 < 100×(s+t+u)/MB < 2.10 (1)

(s는, 1 이상의 정수이고, t 및 u는 각각 0 또는 1 이상의 정수, MB는 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체의 분자량을 나타낸다) 그 중에서도, 식(1)으로 표시되는 중합성 단량체는, 상기 마찬가지의 이유에서, 1.10∼2.10의 범위가 보다 바람직하고, 1.20∼2.10의 범위가 특히 바람직하다.

(불소 원자를 함유하는 중합성 단량체)

상기 불소 원자를 함유하는 중합성 단량체로서는, 아크릴산에스테르 또는 메타크릴산에스테르의 에스테르 부위에 불소 원자를 함유하는 알킬기 또는 알킬렌에테르기를 갖는 것을 들 수 있다.

그 중에서도, 탄소 원자수 4∼6의 플루오로알킬기(단, 상기 알킬기는 산소 원자에 의한 에테르 결합을 갖는 것도 포함한다)를 갖는 중합성 단량체(A)가 바람직하다.

(중합성 단량체(A))

중합성 단량체(A)로서는, 예를 들면, 하기 일반식(A1)으로 표시되는 것을 들 수 있다.

(상기 일반식(A1) 중, R⁴은 수소 원자, 불소 원자, 메틸기, 시아노기, 페닐기, 벤질기 또는 -C_nH_2n-Rf'(n은 1∼8의 정수를 나타내고, Rf'는 하기 식(Rf-1)∼(Rf-7) 중 어느 하나의 기를 나타낸다)를 나타내고, L은, 하기 식(L-1)∼(L-10) 중 어느 하나의 기를 나타내고, Rf는 하기 식(Rf-1)∼(Rf-7) 중 어느 하나의 기를 나타낸다)

(상기 식(L-1), (L-3), (L-5), (L-6) 및 (L-7) 중의 n은 1∼8의 정수를 나타낸다. 상기 식(L-8), (L-9) 및 (L-10) 중의 m은 1∼8의 정수를 나타내고, n은 0∼8의 정수를 나타낸다. 상기 식(L-6) 및 (L-7) 중의 Rf"는 하기 식(Rf-1)∼(Rf-7) 중 어느 하나의 기를 나타낸다)

(상기 식(Rf-1)∼(Rf-4) 중의 n은 4∼6의 정수를 나타낸다. 상기 식(Rf-5) 중의 m은 1∼5의 정수이고, n은 0∼4의 정수이며, 또한 m 및 n의 합계는 4∼5이다. 상기 식(Rf-6) 중의 m은 0∼4의 정수이고, n은 1∼4의 정수이고, p는 0∼4의 정수이며, 또한 m, n 및 p의 합계는 4∼5이다)

또한, 상기 중합성 단량체(A)의 보다 바람직한 구체예로서, 하기의 중합성 단량체(A-1)∼(A-15) 등을 들 수 있다. 또, 이들 중합성 단량체(A)는, 1종류만으로 사용할 수도 있으며 2종 이상 병용할 수도 있다.

(중합성 단량체(D))

또한, 상기 불소 원자를 함유하는 중합성 단량체로서는, 폴리(퍼플루오로알킬렌에테르)쇄와 그 양 말단에 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체(D)도 바람직하다.

상기 중합성 단량체(D)로서는, 탄소 원자수 1∼3의 2가 불화탄소기와 산소 원자가 교호(交互)로 연결한 구조를 갖는 것을 들 수 있다. 탄소 원자수 1∼3의 2가 불화탄소기는, 1종류여도 되며 복수종의 혼합이어도 되고, 구체적으로는, 하기 구조식(a1)으로 표시되는 것을 들 수 있다.

(상기 구조식(a1) 중, X는 하기 구조식(a1-1)∼(a1-5)이고, 구조식(a1) 중의 복수의 X는 동일해도 되며 달라도 되고, 또한, 복수의 동일한 구조가 랜덤으로 또는 블록상으로 존재하여 있어도 된다. 또한, n은 반복 단위수를 나타내는 1 이상의 정수이다)

이들 중에서도 본 발명의 불소계 계면활성제를 첨가한 코팅 조성물의 레벨링성이 양호하게 되어, 평활한 도막이 얻어지는 점으로부터 상기 구조식(a1-1)으로 표시되는 퍼플루오로메틸렌 구조와, 상기 구조식(a1-2)으로 표시되는 퍼플루오로에틸렌 구조가 공존하는 것이 특히 바람직하다. 여기에서, 상기 구조식(a1-1)으로 표시되는 퍼플루오로메틸렌 구조와, 상기 구조식(a1-2)으로 표시되는 퍼플루오로에틸렌 구조와의 존재 비율은, 몰 비율[구조(a1-1)/구조(a1-2)]이 1/10∼10/1로 되는 비율인 것이 레벨링성의 점으로부터 바람직하고, 2/8∼8/2로 되는 비율인 것이 더 바람직하고, 3/7∼7/3으로 되는 비율인 것이 특히 바람직하다. 또한, 상기 구조식(a1) 중의 n의 값은 3∼100의 범위인 것, 특히 6∼70의 범위가 바람직하다.

또한, 상기 폴리(퍼플루오로알킬렌에테르)쇄는, 코팅 조성물의 레벨링성과 코팅 조성물 중의 비불소계 재료에의 용해성을 양립할 수 있는 점으로부터 폴리(퍼플루오로알킬렌에테르)쇄 1개에 포함되는 불소 원자의 합계가 18∼200개의 범위인 것이 바람직하고, 25∼150개의 범위인 것이 보다 바람직하다.

상기 중합성 단량체(D)의 원료로 되는 양 말단에 중합성 불포화기를 도입하기 전의 화합물로서는, 이하의 일반식(a2-1)∼(a2-6)을 들 수 있다. 또, 하기의 각 구조식 중에 있어서의 「-PFPE-」는, 상기한 폴리(퍼플루오로알킬렌에테르)쇄를 나타낸다.

상기 중합성 단량체(D)의 폴리(퍼플루오로알킬렌에테르)쇄의 양 말단에 갖는 중합성 불포화기는, 예를 들면, 하기 구조식 U-1∼U-5로 표시되는 중합성 불포화기를 갖는 것을 들 수 있다.

이들 중합성 불포화기 중에서도 특히 중합성 단량체(D) 자체의 입수나 제조의 용이함, 혹은, 중합성 단량체(B)와의 공중합의 용이함으로부터, 구조식 U-1로 표시되는 아크릴로일옥시기, 또는, 구조식 U-2로 표시되는 메타크릴로일옥시기가 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서, 「(메타)아크릴로일기」란, 메타크릴로일기와 아크릴로일기의 한쪽 또는 양쪽을 말하며, 「(메타)아크릴레이트」란, 메타크릴레이트와 아크릴레이트의 한쪽 또는 양쪽을 말하며, 「(메타)아크릴산」이란, 메타크릴산과 아크릴산의 한쪽 또는 양쪽을 말한다.

상기 중합성 단량체(D)의 구체예로서는, 하기 구조식(D-1)∼(D-13)으로 표시되는 것을 들 수 있다. 또, 하기의 각 구조식 중에 있어서의 「-PFPE-」는, 폴리(퍼플루오로알킬렌에테르)쇄를 나타낸다.

이들 중에서도 중합성 단량체(D)의 공업적 제조가 용이한 점으로부터, 상기 구조식(D-1), (D-2), (D-5), (D-6)으로 표시되는 것이 바람직하고, 레벨링제로서의 성능을 보다 향상시킬 수 있으므로, 상기 구조식(D-1)으로 표시되는 폴리(퍼플루오로알킬렌에테르)쇄의 양 말단에 아크릴로일기를 갖는 것, 또는 상기 구조식(D-2)으로 표시되는 폴리(퍼플루오로알킬렌에테르)쇄의 양 말단에 메타크릴로일기를 갖는 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 불소계 계면활성제의 레벨링 성능을 양호한 것으로 하기 위하여, 불소계 계면활성제의 원료인 상기 불소 원자를 함유하는 중합성 단량체 및 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체의 질량비[(X)/(B)]는, 10/90∼75/25의 범위가 바람직하고, 15/85∼70/30의 범위가 보다 바람직하고, 20/80∼65/35의 범위가 더 바람직하다. 또한, 본 발명의 불소계 계면활성제의 이행성을 억제하기 위해서, 불소계 계면활성제의 원료인 상기 불소 원자를 함유하는 중합성 단량체 및 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체의 질량비[(X)/(B)]는, 10/90∼75/25의 범위가 바람직하고, 15/85∼70/30의 범위가 보다 바람직하고, 20/80∼65/35의 범위가 더 바람직하다. 또한, 상기 불소 원자를 함유하는 중합성 단량체 및 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체 이외의 중합성 단량체를 사용하는 경우는, 전중합성 단량체 중 50질량% 이하로 하는 것이 바람직하다.

(그 외 중합성 단량체)

본 발명에 있어서의 공중합체(III)는, 원료로서 불소 원자를 함유하는 중합성 단량체 및 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체를 필수 성분으로 하지만, 그 밖의 중합성 단량체로서, 알킬기를 갖는 중합성 단량체(C)를 병용할 수 있다. 상기 중합성 단량체(C)로서는, 예를 들면, 하기 일반식(C-1)으로 표시되는 것을 들 수 있다.

(식 중, R¹은 수소 원자 또는 메틸기이고, R²은 탄소 원자수 1∼18의 직쇄상, 분기상 또는 환 구조를 갖는 알킬기이다)

또, 상기 일반식(C-1) 중의 R²은 탄소 원자수 1∼18의 직쇄상, 분기상 또는 환 구조를 갖는 알킬기이지만, 이 알킬기는, 지방족 또는 방향족의 탄화수소기, 수산기 등의 치환기를 갖고 있어도 된다. 상기 알킬기를 갖는 에틸렌성 불포화 단량체의 구체예로서는, (메타)아크릴산메틸, (메타)아크릴산에틸, (메타)아크릴산프로필, (메타)아크릴산부틸, (메타)아크릴산옥틸, (메타)아크릴산-2-에틸헥실, (메타)아크릴산데실, (메타)아크릴산도데실, (메타)아크릴산스테아릴 등의 (메타)아크릴산의 탄소 원자수가 1∼18인 알킬에스테르; 디시클로펜타닐옥실에틸(메타)아크릴레이트, 이소보르닐옥실에틸(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 디메틸아다만틸(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트 등의 (메타)아크릴산의 탄소 원자수 1∼18의 가교환상 알킬에스테르 등을 들 수 있다. 이들 중합성 단량체(C)는, 1종류만으로 사용할 수도 있으며 2종 이상 병용할 수도 있다.

또한, 본 발명의 불소계 계면활성제의 원료로서, 상기 불소 원자를 함유하는 중합성 단량체, 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체 및 중합성 단량체(C) 이외의 중합성 단량체로서, 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 등의 방향족 비닐류; 말레이미드, 메틸말레이미드, 에틸말레이미드, 프로필말레이미드, 부틸말레이미드, 헥실말레이미드, 옥틸말레이미드, 도데실말레이미드, 스테아릴말레이미드, 페닐말레이미드, 시클로헥실말레이미드 등의 말레이미드류 등을 사용할 수도 있다.

또한, 스티렌, α-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-메톡시스티렌 등의 방향족 비닐류; 말레이미드, 메틸말레이미드, 에틸말레이미드, 프로필말레이미드, 부틸말레이미드, 헥실말레이미드, 옥틸말레이미드, 도데실말레이미드, 스테아릴말레이미드, 페닐말레이미드, 시클로헥실말레이미드 등의 말레이미드류 등을 사용할 수도 있다. 또한, 탄소 원자수 1∼6의 불소화알킬기를 갖는 중합성 단량체를 사용해도 상관없다.

(공중합체(III))

본 발명에 사용하는 불소계 계면활성제는, 상기 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체 및 상기 불소 원자를 함유하는 중합성 단량체를 필수의 단량체로 해서 공중합시킨 공중합체(III)로 이루어지는 군에서 선택된다. 공중합체(III)의 중량 평균 분자량(Mw)은 2500∼35000이지만, 2500∼33000인 것이 바람직하고, 2500∼30000인 것이 더 바람직하다. 중량 평균 분자량이 2500 미만인 공중합체를 사용하면, 당해 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 기재에 도포해서 광학 이방체로 했을 경우의 표면평활성(시싱성)의 개선에 큰 효과를 나타내지 못하고, 또한, 중량 평균 분자량이 35000보다 높은 공중합체를 사용하면, 중합성 액정 조성물에의 상용성이 저하하기 때문에 표면평활성에 악영향을 끼칠 우려가 있다. 중량 평균 분자량이 2500 미만인 공중합체를 사용하면, 당해 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 기재에 도포해서 광학 이방체로 했을 경우에, 분자량이 작기 때문에 기재 롤 권취 시에 도포면으로부터 기재에의 계면활성제 성분의 이행이 크고, 또한, 중량 평균 분자량이 35000보다 높은 공중합체를 사용하면, 중합성 액정 조성물에의 상용성이 저하하기 때문에 도막 표면에 국재화(局在化)하기 때문에 도막면으로부터 기재에 이행할 우려가 있다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)의 수 평균 분자량(Mn)에 대한 비율로 나타나는 분자량 분포(Mw/Mn)가 1.05∼5.00인 것이 바람직하다. 여기에서, 중량 평균 분자량(Mw) 및 수 평균 분자량(Mn)은, GPC(겔 침투 크로마토그래피) 측정에 의거하여 폴리스티렌 환산한 값이다. 또, GPC의 측정 조건은 이하와 같다.

[GPC 측정 조건]

측정 장치 : 도소가부시키가이샤제 「HLC-8220 GPC」, 칼럼 : 도소가부시키가이샤제 가드칼럼 「HHR-H」(6.0㎜I.D.×4㎝)+도소가부시키가이샤제 「TSK-GEL GMHHR-N」(7.8㎜I.D.×30㎝)+도소가부시키가이샤제 「TSK-GEL GMHHR-N」(7.8㎜I.D.×30㎝)+도소가부시키가이샤제 「TSK-GEL GMHHR-N」(7.8㎜I.D.×30㎝)+도소가부시키가이샤제 「TSK-GEL GMHHR-N」(7.8㎜I.D.×30㎝)

측정 조건 : 칼럼 온도 40℃, 전개 용매 : 테트라히드로퓨란(THF), 유속 1.0ml/분

시료 : 수지 고형분 환산으로 1.0질량%의 테트라히드로퓨란 용액을 마이크로 필터로 여과한 것(5μl).

표준 시료 : 상기 「GPC-8020모델II 데이터 해석 버전4.30」의 측정 매뉴얼에 준거해서, 분자량이 기지의 하기의 단분산 폴리스티렌을 사용했다.

[분산 폴리스티렌]

도소가부시키가이샤제 「A-500」, 도소가부시키가이샤제 「A-1000」, 도소가부시키가이샤제 「A-2500」

도소가부시키가이샤제 「A-5000」, 도소가부시키가이샤제 「F-1」, 도소가부시키가이샤제 「F-2」

도소가부시키가이샤제 「F-4」, 도소가부시키가이샤제 「F-10」, 도소가부시키가이샤제 「F-20」

도소가부시키가이샤제 「F-40」, 도소가부시키가이샤제 「F-80」, 도소가부시키가이샤제 「F-128」

도소가부시키가이샤제 「F-288」, 도소가부시키가이샤제 「F-550」

불소계 계면활성제의 첨가량은 중합성 화합물 및 키랄 화합물의 합계량에 대해서, 0.005∼5질량%인 것이 바람직하고, 0.01∼3질량%인 것이 보다 바람직하고, 0.05∼2.0질량%인 것이 더 바람직하다. 또, 불소계 계면활성제의 첨가량은 배합하는 불소계 계면활성제의 분자량을 고려해서 적의 조절하는 것이 바람직하고, 일반적으로 분자량이 낮은 불소계 계면활성제를 사용한 경우는, 분자량이 높은 불소계 계면활성제를 사용한 경우보다, 많이 첨가하는 것이 요구되지만, 상기 중량 평균 분자량(Mw)이 2500∼30000인 불소계 계면활성제를 사용하는 경우는, 상기한 범위로 하는 것이 바람직하다.

상기 공중합체(III)로서는, -(XO)_s-(X는 탄소 원자수 1∼10의 알킬렌기이고, s는 1 이상의 정수이다)으로 표시되는 옥시알킬렌기를 갖는 것이 바람직하다. 당해 옥시알킬렌기로서는, 옥시에틸렌기, 옥시프로필렌기, 옥시부틸렌기, 옥시테트라메틸렌기가 바람직하다.

또한, 상기 불소계 계면활성제(III)에는, 플루오로알킬기, 플루오로알케닐기 및/또는 플루오로알킬렌에테르기를 갖고 있어도 된다. 당해 플루오로알킬기, 플루오로알케닐기 및/또는 플루오로알킬렌에테르기로서는, 부분적으로 불소화되어 있거나 또는 모두 불소화되고, 탄소수 3∼12개 정도의 직쇄 또는 분기의 플루오로알킬기, 플루오로알케닐기 및/또는 플루오로알킬렌에테르기를 들 수 있다.

(그 밖의 액정 화합물)

본 발명의 중합성 액정 조성물은, 중합성기를 갖고 있지 않은 액정 화합물을 필요에 따라서 첨가해도 된다. 그러나, 첨가량이 너무 많으면, 얻어진 광학 이방체로부터 액정 화합물이 용출해서 적층 부재를 오염할 우려가 있고, 이에 더해서 광학 이방체의 내열성이 낮아질 우려가 있으므로, 첨가하는 경우는, 중합성 액정 화합물 전량에 대해서 30질량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 15질량% 이하가 더 바람직하고, 5질량% 이하가 특히 바람직하다.

(중합개시제)

본 발명의 중합성 액정 조성물은, 열중합개시제, 광중합개시제 등의 중합개시제를 적어도 1종류 이상 함유하는 것이 바람직하다. 열중합개시제로서는, 예를 들면, 과산화벤조일, 2,2'-아조비스이소부티로니트릴 등을 들 수 있다. 또한, 광중합개시제로서는, 예를 들면, 벤조인에테르류, 벤조페논류, 아세토페논류, 벤질케탈류, 티오잔톤류 등을 들 수 있다. 구체적으로는, BASF사의 「이르가큐어651」, 「이르가큐어184」, 「이르가큐어907」, 「이르가큐어127」, 「이르가큐어369」, 「이르가큐어379」, 「이르가큐어819」, 「이르가큐어OXE01」, 「이르가큐어OXE02」, 「루시린TPO」, 「다로큐어1173」이나 LAMBSON사의 「에사큐어1001M」, 「에사큐어KIP150」, 「스피드큐어BEM」, 「스피드큐어BMS」, 「스피드큐어PBZ」, 「벤조페논」 등을 들 수 있다. 또한, 광양이온개시제로서는, 광산발생제를 사용할 수 있다. 광산발생제로서는 디아조디설폰계 화합물, 트리페닐설포늄계 화합물, 페닐설폰계 화합물, 설포닐피리딘계 화합물, 트리아진계 화합물 및 디페닐요오도늄 화합물이 호적하게 사용된다.

광중합개시제의 사용량은 중합성 액정 조성물에 대해서 0.1∼10질량%가 바람직하고, 0.5∼5질량%가 특히 바람직하다. 이들은, 단독으로 사용할 수도 있으며, 2종류 이상 혼합해서 사용할 수도 있고, 추가로, 증감제 등을 첨가해도 된다.

본 발명의 중합성 액정 조성물은, 중합성기를 갖지만 중합성 액정 화합물이 아닌 화합물을 첨가할 수도 있다. 이와 같은 화합물로서는, 통상적으로, 이 기술분야에서 중합성 모노머 또는 중합성 올리고머로서 인식되는 것이면 특히 제한 없이 사용할 수 있다. 첨가하는 경우는, 본 발명의 중합성 액정 조성물에 사용하는 중합성 화합물 및 키랄 화합물의 합계량에 대해서, 15질량% 이하인 것이 바람직하고, 10질량% 이하가 더 바람직하다.

(그 밖의 화합물)

본 발명의 중합성 액정 조성물은, 광학 이방체로 했을 경우의 공기 계면의 틸트각을 효과적으로 감소하기 위해서 하기 일반식(3)으로 표시되는 반복 단위를 갖는 중량 평균 분자량이 100 이상인 화합물을 적어도 1종류 이상 함유해도 된다.

(식 중, R³⁶, R³⁷, R³⁸ 및 R³⁹은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼20의 탄화수소기를 나타내고, 당해 탄화수소기 중의 수소 원자는 1개 이상의 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)

당해 일반식(3)으로 표시되는 호적한 화합물로서, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 파라핀, 유동 파라핀, 염소화폴리프로필렌, 염소화파라핀, 염소화 유동 파라핀 등을 들 수 있다.

당해 일반식(3)으로 표시되는 화합물의 첨가량은 중합성 액정 조성물에 대해서, 0.01∼1질량%인 것이 바람직하고, 0.05∼0.5질량%인 것이 보다 바람직하다.

(연쇄이동제)

본 발명의 중합성 액정 조성물은, 광학 이방체로 했을 경우의 기재와의 밀착성을 보다 향상시키기 위하여, 연쇄이동제를 첨가하는 것도 바람직하다. 연쇄이동제로서는, 티올 화합물이 바람직하고, 모노티올, 디티올, 트리티올, 테트라티올 화합물이 보다 바람직하고, 트리티올 화합물, 테트라티올 화합물이 보다 더 바람직하다. 구체적으로는 하기 일반식(4-1)∼(4-12)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

(식 중, R⁶⁵은 탄소 원자수 2∼18의 알킬기를 나타내고, 당해 알킬기는 직쇄여도 되며 분기쇄여도 되고, 당해 알킬기 중의 1개 이상의 메틸렌기는 산소 원자, 및 황 원자가 상호 직접 결합하지 않는 것으로서, 산소 원자, 황 원자, -CO-, -OCO-, -COO-, 또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 되고, R⁶⁶은 탄소 원자수 2∼18의 알킬렌기를 나타내고, 당해 알킬렌기 중의 1개 이상의 메틸렌기는 산소 원자, 및 황 원자가 상호 직접 결합하지 않는 것으로서, 산소 원자, 황 원자, -CO-, -OCO-, -COO-, 또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 된다)

티올 화합물의 첨가량은 중합성 조성물에 대해서, 0.5∼10질량%인 것이 바람직하고, 1.0∼5.0질량%인 것이 보다 바람직하다.

(그 밖의 첨가제)

또한, 본 발명의 중합성 액정 조성물의 용액안정성을 높이기 위하여, 중합금지제, 산화방지제 등을 첨가하는 것도 바람직하다. 그와 같은 화합물로서, 히드로퀴논 유도체, 니트로소아민계 중합금지제, 힌더드페놀계 산화방지제 등을 들 수 있으며, 보다 구체적으로는, p-메톡시페놀, tert-부틸하이드로퀴논, 메틸하이드로퀴논, 와코쥰야쿠고교샤의 「Q-1300」, 「Q-1301」, BASF사의 「IRGANOX1010」, 「IRGANOX1035」, 「IRGANOX1076」, 「IRGANOX1098」, 「IRGANOX1135」, 「IRGANOX1330」, 「IRGANOX1425」, 「IRGANOX1520」, 「IRGANOX1726」, 「IRGANOX245」, 「IRGANOX259」, 「IRGANOX3114」, 「IRGANOX3790」, 「IRGANOX5057」, 「IRGANOX565」 등등을 들 수 있다.

중합금지제, 산화방지제의 첨가량은 중합성 액정 조성물에 대해서, 0.01∼1.0질량%인 것이 바람직하고, 0.05∼0.5질량%인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 중합성 액정 조성물을 편광 필름이나 배향막의 원료, 또는 인쇄 잉크 및 도료, 보호막 등의 용도에 이용하는 경우에는, 그 목적에 따라서, 금속, 금속 착체, 염료, 안료, 형광 재료, 인광 재료, 틱소제, 겔화제, 다당류, 자외선 흡수제, 적외선 흡수제, 항산화제, 이온 교환 수지, 산화티타늄 등의 금속 산화물 등을 첨가해도 된다.

(유기 용매)

본 발명의 중합성 액정 조성물에 사용하는 유기 용매로서는 특히 한정은 없지만, 중합성 화합물이 양호한 용해성을 나타내는 용매가 바람직하고, 100℃ 이하의 온도에서 건조할 수 있는 용매인 것이 바람직하다. 그와 같은 용제로서는, 예를 들면, 톨루엔, 자일렌, 쿠멘, 메시틸렌 등의 방향족계 탄화수소, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용제, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온, 시클로펜탄온 등의 케톤계 용제, 테트라히드로퓨란, 1,2-디메톡시에탄, 아니솔 등의 에테르계 용제, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드계 용제, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤, 클로로벤젠 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 사용할 수도 있으며, 2종류 이상 혼합해서 사용할 수도 있지만, 케톤계 용제, 에테르계 용제, 에스테르계 용제, 방향족 탄화수소계 용제 중 어느 1종류 이상을 사용하는 것이 바람직하고, 2종류 혼합해서 사용하는 경우에는, 케톤계 용제, 에스테르계 용제 중 어느 1종류를 혼합해서 사용하는 것이 용액안정성의 점으로부터 바람직하다.

중합성 액정 조성물 중의 유기 용매의 비율은, 본 발명에 사용되는 중합성 액정 조성물이 통상 도포에 의해 행해지므로, 도포한 상태를 현저하게 손상시키지 않는 한 특히 제한은 없지만, 중합성 액정 조성물의 고형분이 10∼60질량%인 것이 바람직하고, 20∼50질량%인 것이 더 바람직하다.

(광학 이방체의 제조 방법)

(광학 이방체)

본 발명의 중합성 액정 조성물을, 배향 기능을 갖는 기재 상에 도포하고, 본 발명의 중합성 액정 조성물 중의 액정 분자를, 네마틱상을 유지한 상태에서 균일하게 배향시키고, 중합시킴에 의해서, 본 발명의 광학 이방체가 얻어진다.

(기재)

본 발명의 광학 이방체에 사용되는 기재는, 액정 디바이스, 디스플레이, 광학 부품이나 광학 필름에 통상 사용하는 기재로서, 본 발명의 중합성 조성물 용액의 도포 후의 건조 시에 있어서의 가열에 견딜 수 있는 내열성을 갖는 재료이면, 특히 제한은 없다. 그와 같은 기재로서는, 유리 기재, 금속 기재, 세라믹스 기재나 플라스틱 기재 등의 유기 재료를 들 수 있다. 특히 기재가 유기 재료일 경우, 셀룰로오스 유도체, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르설폰, 폴리이미드, 폴리페닐렌설피드, 폴리페닐렌에테르, 나일론 또는 폴리스티렌 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로오스 유도체, 폴리아릴레이트, 폴리카보네이트 등의 플라스틱 기재가 바람직하다. 기재의 형상으로서는, 평판 외에, 곡면을 갖는 것이어도 된다. 이들 기재는, 필요에 따라서, 전극층, 반사 방지 기능, 반사 기능을 갖고 있어도 된다.

본 발명의 중합성 액정 조성물의 도포성이나 접착성 향상을 위하여, 이들 기재의 표면 처리를 행해도 된다. 표면 처리로서, 오존 처리, 플라스마 처리, 코로나 처리, 실란커플링 처리 등을 들 수 있다. 또한, 광의 투과율이나 반사율을 조절하기 위하여, 기재 표면에 유기 박막, 무기 산화물 박막이나 금속 박막 등을 증착 등 방법에 의해서 마련하는, 또는, 광학적인 부가 가치를 매기기 위해서, 기재가 픽업 렌즈, 로드 렌즈, 광디스크, 위상차 필름, 광확산 필름, 컬러 필터 등이어도 된다. 그 중에서도 부가 가치가 보다 높아지는 픽업 렌즈, 위상차 필름, 광확산 필름, 컬러 필터는 바람직하다.

(배향 처리)

또한, 상기 기재에는, 본 발명의 중합성 조성물 용액을 도포 건조했을 때에 중합성 조성물이 배향하도록, 통상 배향 처리가 실시되어 있는, 또는 배향막이 마련되어 있어도 된다. 배향 처리로서는, 연신 처리, 러빙 처리, 편광 자외가시광 조사 처리, 이온빔 처리, 기재에의 SiO₂의 사방(斜方) 증착 처리 등을 들 수 있다. 배향막을 사용할 경우, 배향막은 공지 관용의 것이 사용된다. 그와 같은 배향막으로서는, 폴리이미드, 폴리실록산, 폴리아미드, 폴리비닐알코올, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리페닐렌에테르, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 에폭시 수지, 에폭시아크릴레이트 수지, 아크릴 수지, 쿠마린 화합물, 칼콘 화합물, 신나메이트 화합물, 풀기드 화합물, 안트라퀴논 화합물, 아조 화합물, 아릴에텐 화합물 등의 화합물을 들 수 있다. 러빙에 의해 배향 처리하는 화합물은, 배향 처리, 혹은 배향 처리의 후에 가열 공정을 넣음으로써 재료의 결정화가 촉진되는 것이 바람직하다. 러빙 이외의 배향 처리를 행하는 화합물 중에서는 광배향 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

일반적으로, 배향 기능을 갖는 기판에 액정 조성물을 접촉시켰을 경우, 액정 분자는 기판 부근에서 기판을 배향 처리한 방향을 따라 배향한다. 액정 분자가 기판과 수평으로 배향하는지, 경사 또는 수직해서 배향하는지는, 기판에의 배향 처리 방법에 의한 영향이 크다. 예를 들면, 인플레인 스위칭(IPS) 방식의 액정 표시 소자에 사용하는 바와 같은 프리틸트각이 아주 작은 배향막을 기판 상에 마련하면, 거의 수평으로 배향한 중합성 액정층이 얻어진다.

또한, TN형 액정 표시 소자에 사용하는 바와 같은 배향막을 기판 상에 마련한 경우는, 조금 배향이 경사진 중합성 액정층이 얻어지고, STN 방식의 액정 표시 소자에 사용하는 배향막을 사용하면, 크게 배향이 경사진 중합성 액정층이 얻어진다.

액정 조성물을 프리틸트각이 아주 작은 수평 배향(대략 수평 배향) 기능을 갖는 기판에 접촉시켰을 때, 조성물 중의 액정 분자는, 기판 부근에서는 정확히 수평 배향하지만 공기 계면 부근에서는 배향 규제력이 잘 전파되지 않아, 일부 배향이 흐트러진다(이것이 배향 결함이다). 그러나 공중합체(S)를 함유하는 본 발명의 중합성 액정 조성물은, 당해 공중합체(S)가 공기 계면 근방에 편재하고, 중합성 액정 조성물 중의 액정 분자가 받은 기판측의 배향 규제력을 방해하지 않고, 공기 계면 부근의 액정 분자를 배향시키기 때문에, 배향 결함이 없이, 균일하게 배향한 광학적 이방성이 큰 광학 이방체를 얻을 수 있다고 생각할 수 있다.

(도포)

본 발명의 광학 이방체를 얻기 위한 도포법으로서는, 애플리케이터법, 바 코팅법, 스핀 코팅법, 롤 코팅법, 다이렉트 그라비어 코팅법, 리버스 그라비어 코팅법, 플렉소 코팅법, 잉크젯법, 다이 코팅법, 캡 코팅법, 딥 코팅법, 슬릿 코팅법 등, 공지 관용의 방법을 행할 수 있다. 중합성 액정 조성물을 도포 후, 건조시킨다.

도포 후, 본 발명의 중합성 액정 조성물 중의 액정 분자를 네마틱상을 유지한 상태에서 균일하게 배향시키는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 액정의 배향을 촉진하는 열처리를 행하면, 공중합체(S)를 보다 표면에 편재시켜, 배향을 보다 촉진할 수 있어 바람직하다. 열처리법으로서는, 예를 들면, 본 발명의 중합성 액정 조성물을 기판 상에 도포 후, 당해 액정 조성물의 N(네마틱상)-I(등방성 액체상) 전이 온도(이하, N-I 전이 온도로 약기한다) 이상으로 가열해서, 당해 액정 조성물을 등방상 액체 상태로 한다. 거기에서, 필요에 따라 서냉(徐冷)해서 네마틱상을 발현시킨다. 이때, 일단 액정상을 나타내는 온도로 유지하고, 액정상 도메인을 충분히 성장시켜서 모노 도메인으로 하는 것이 바람직하다. 혹은, 본 발명의 중합성 액정 조성물을 기판 상에 도포 후, 본 발명의 중합성 액정 조성물의 네마틱상이 발현하는 온도 범위 내에서 온도를 일정 시간 유지하는 바와 같은 가열 처리를 실시해도 된다.

가열 온도가 너무 높으면 중합성 액정 화합물이 바람직하지 않은 중합 반응을 일으켜서 열화(劣化)할 우려가 있다. 또한, 너무 냉각하면, 중합성 액정 조성물이 상분리를 일으켜, 결정의 석출, 스멕틱상과 같은 고차 액정상을 발현하여, 배향 처리가 불가능하게 되는 경우가 있었다.

이와 같은 열처리를 함으로써, 단순히 도포하는 것만의 도공 방법과 비교해서, 배향 결함이 적은 균질의 광학 이방체를 제작할 수 있다.

또한, 이와 같이 해서 균질의 배향 처리를 행한 후, 액정상이 상분리를 일으키지 않는 최저의 온도, 즉 과냉각 상태로 될 때까지 냉각하고, 당해 온도에 있어서 액정상을 배향시킨 상태에서 중합하면, 보다 배향 질서가 높으며, 투명성이 우수한 광학 이방체를 얻을 수 있다.

(중합 공정)

건조한 중합성 조성물의 중합 처리는, 플레너 배향한 상태에서 일반적으로 자외선 등의 광조사, 또는 가열에 의해서 행해진다. 중합을 광조사로 행하는 경우는, 구체적으로는 390㎚ 이하의 자외광을 조사하는 것이 바람직하고, 250∼370㎚의 파장의 광을 조사하는 것이 가장 바람직하다. 단, 390㎚ 이하의 자외광에 의해 중합성 조성물이 분해 등을 일으키는 경우는, 390㎚ 이상의 자외광으로 중합 처리를 행하는 편이 바람직한 경우도 있다. 이 광은, 확산광이며, 또한 편광하여 있지 않은 광인 것이 바람직하다.

(중합 방법)

본 발명의 중합성 액정 조성물을 중합시키는 방법으로서는, 활성 에너지선을 조사하는 방법이나 열중합법 등을 들 수 있지만, 가열을 필요로 하지 않고, 실온에서 반응이 진행하므로 활성 에너지선을 조사하는 방법이 바람직하고, 그 중에서도, 조작이 간편하므로, 자외선 등의 광을 조사하는 방법이 바람직하다. 조사 시의 온도는, 본 발명의 중합성 액정 조성물이 액정상을 유지할 수 있는 온도로 하고, 중합성 액정 조성물의 열중합의 유기를 피하기 위해서, 가능한 한 30℃ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또, 액정 조성물은, 통상적으로, 승온 과정에 있어서, C(고상(固相))-N(네마틱) 전이 온도(이하, C-N 전이 온도로 약기한다)부터, N-I 전이 온도 범위 내에서 액정상을 나타낸다. 한편, 강온 과정에 있어서는, 열역학적으로 비평형 상태를 취하기 때문에, C-N 전이 온도 이하에서도 응고하지 않고 액정 상태를 유지하는 경우가 있다. 이 상태를 과냉각 상태라 한다. 본 발명에 있어서는, 과냉각 상태에 있는 액정 조성물도 액정상을 유지하고 있는 상태에 포함하는 것으로 한다. 구체적으로는 390㎚ 이하의 자외광을 조사하는 것이 바람직하고, 250∼370㎚의 파장의 광을 조사하는 것이 가장 바람직하다. 단, 390㎚ 이하의 자외광에 의해 중합성 조성물이 분해 등을 일으키는 경우는, 390㎚ 이상의 자외광으로 중합 처리를 행하는 편이 바람직한 경우도 있다. 이 광은, 확산광이며, 또한 편광하여 있지 않은 광인 것이 바람직하다. 자외선 조사 강도는, 0.05kW/㎡∼10kW/㎡의 범위가 바람직하다. 특히, 0.2kW/㎡∼2kW/㎡의 범위가 바람직하다. 자외선 강도가 0.05kW/㎡ 미만일 경우, 중합을 완료시키는데 다대한 시간이 걸린다. 한편, 2kW/㎡를 초과하는 강도에서는, 중합성 액정 조성물 중의 액정 분자가 광분해하는 경향이 있는 것이나, 중합열이 많이 발생해서 중합 중의 온도가 상승하여, 중합성 액정의 오더 파라미터가 변화해서, 중합 후의 필름의 리타데이션에 차질이 발생할 가능성이 있다.

마스크를 사용해서 특정의 부분만을 자외선 조사로 중합시킨 후, 당해 미중합 부분의 배향 상태를, 전장, 자장 또는 온도 등을 가해서 변화시키고, 그 후 당해 미중합 부분을 중합시키면, 서로 다른 배향 방향을 가진 복수의 영역을 갖는 광학 이방체를 얻을 수도 있다.

또한, 마스크를 사용해서 특정의 부분만을 자외선 조사로 중합시킬 때에, 미리 미중합 상태의 중합성 액정 조성물에 전장, 자장 또는 온도 등을 가해서 배향을 규제하고, 그 상태를 유지한 그대로 마스크 위로부터 광을 조사해서 중합시킴에 의해서도, 서로 다른 배향 방향을 가진 복수의 영역을 갖는 광학 이방체를 얻을 수 있다.

본 발명의 중합성 액정 조성물을 중합시켜서 얻어지는 광학 이방체는, 기판으로부터 박리해서 단체로 광학 이방체로서 사용할 수도 있으며, 기판으로부터 박리하지 않고 그대로 광학 이방체로서 사용할 수도 있다. 특히, 다른 부재를 오염하기 어려우므로, 피적층 기판으로서 사용하거나, 다른 기판에 첩합해서 사용하거나 할 때에 유용하다.

(실시예)

이하에 본 발명을 합성예, 실시예, 및, 비교예에 의해서 설명하지만, 본래 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다. 또, 특히 한정하지 않는 한, 「부」 및 「%」는 질량 기준이다.

(실시예 1)

식(A-1)으로 표시되는 화합물 30부, 식(A-2)으로 표시되는 화합물 30부, 식(B-1)으로 표시되는 화합물 15부, 식(B-2)으로 표시되는 화합물 15부, 식(B-3)으로 표시되는 화합물 10부, 화합물(E-1) 0.1부, 화합물(F-1) 5부, 및, 계면활성제인 식(H-1)으로 표시되는 화합물 0.15부를, 유기 용매인 화합물(G-1) 300부에, 교반 프로펠러를 갖는 교반 장치를 사용해서, 교반 속도가 500rpm, 용액 온도가 80℃의 조건 하에서 1시간 교반 후, 0.2㎛의 멤브레인 필터로 여과해서 실시예 1의 중합성 액정 조성물(1)을 얻었다.

(실시예 2∼37, 비교예 1∼6)

본 발명의 중합성 액정 조성물(1)의 조제와 마찬가지로, 표 1∼표 4에 나타내는 식(A-1)∼식(A-10), 식(B-1)∼식(B-8), 식(C-1)∼식(C-2), 식(D-1)∼식(D-2)으로 표시되는 화합물, 화합물(E-1), 화합물(F-1), 식(H-1)∼식(H-17)으로 표시되는 화합물을, 유기 용매인 화합물(G-1) 300부에, 교반 프로펠러를 갖는 교반 장치를 사용해서, 교반 속도가 500rpm, 용액 온도가 80℃의 조건 하에서 1시간 교반 후, 0.2㎛의 멤브레인 필터로 여과해서, 실시예 2∼33의 중합성 액정 조성물(2)∼(33) 및 실시예 34∼37의 중합성 액정 조성물(40)∼(43), 및 비교예 1∼6의 중합성 액정 조성물(34)∼(39)을 얻었다.

표 1∼표 4에, 본 발명의 중합성 조성물(1)∼(33) 및 (40)∼(43), 비교용의 중합성 액정 조성물(34)∼(39)의 구체적인 조성을 나타낸다. 또한, 표 5에, 식(H-1)∼식(H-17)으로 표시되는 화합물에 있어서의 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체의 SP값 및 식(1)의 값, 식(H-1)∼식(H-17)으로 표시되는 화합물의 중량 평균 분자량(Mw), 식(H-1)∼식(H-17)으로 표시되는 화합물에 있어서의 불소 원자를 함유하는 중합성 단량체(X) 및 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체의 질량비[(X)/(B)]의 값을 나타낸다.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

[표 4]

p-메톡시페놀(E-1)

이르가큐어907(F-1)

메틸이소부틸케톤(G-1)

[표 5]

(레벨링성 평가)

TAC 필름 상에 상기 식(5)으로 표시되는 광배향 폴리머를 바 코터로 도포하고, 80℃에서 1분간 건조하고, 건조 막두께 40㎚의 도막에, 초고압 수은 램프에 파장 컷 필터, 밴드패스 필터, 및, 편광 필터를 개재해서, 파장 365㎚ 부근의 가시자외광(조사 강도 : 20mW/㎠)의 직선 편광이며 또한 평행광을, 기재에 대해서 수직 방향으로부터 조사하여(적산 광량 : 100mJ/㎠) 광배향막이 적층한 기재를 얻었다. 조정한 중합성 액정 조성물(1)을 바 코터 #4로 도포하고, 80℃에서 2분간 건조하고, 그 후 실온에서 15분 방치한 후에, 건조 막두께 1.0㎛의 도막에 컨베이어식의 고압 수은 램프를 사용해서 적산 광량이 500mJ/㎠로 되도록 UV광을 조사하여, 얻어진 필름의 시싱 정도를 목시로 관찰했다.

◎ : 도막 표면에 시싱 결함이 전혀 관찰되지 않음

○ : 도막 표면에 시싱 결함이 아주 약간 관찰됨

△ : 도막 표면에 시싱 결함이 조금 관찰됨

× : 도막 표면에 시싱 결함이 다수 관찰됨

(뒤묻음 평가)

레벨링성 평가용 샘플로서 작성한 필름의 중합성 액정 조성물면(A)에 동일한 TAC 필름(B)을 중첩하고, 하중 40g/㎠, 80℃에서 30분간 유지한 후, 중첩한 그대로 실온까지 냉각시켰다. 그 후, 필름(B)을 박리하고, 필름(B)에 중합성 액정 조성물 중의 계면활성제가 뒤묻음해 있는지의 여부를 목시로 관찰했다. 또, 계면활성제가 필름(B)에 이행했을 경우, 뒤묻음한 부분이 백탁한 것 같이 관찰된다.

◎ : 전혀 관찰되지 않음

○ : 아주 약간 관찰됨

△ : 조금 관찰됨

× : 전체적으로 관찰됨

(배향성 평가)

조제한 중합성 액정 조성물(1)을 실온에서, TAC(트리아세틸셀룰로오스) 필름 상에 바 코터 #4로 도포한 후, 80℃에서 2분 건조했다. 그 후, 실온에서 15분 방치한 후에, 컨베이어식의 고압 수은 램프를 사용해서, 적산 광량이 500mJ/㎠로 되도록 세팅하고 UV광을 조사하여, 얻어진 필름의 배향성을 목시 및 편광 현미경으로 평가했다.

◎ : 목시로 결함이 전혀 없고, 편광 현미경 관찰에서도 결함이 전혀 없음

○ : 목시로는 결함이 없지만, 편광 현미경 관찰에서 일부에 무배향 부분이 존재하여 있음

△ : 목시로는 결함이 없지만, 편광 현미경 관찰에서 전체적으로 무배향 부분이 존재하여 있음

× : 목시로 일부 결함이 발생해 있고, 편광 현미경 관찰에서도 전체적으로 무배향 부분이 존재하여 있음

얻어진 결과를 이하의 표에 나타낸다.

[표 6]

실시예 1과 동일 조건에서, 중합성 액정 조성물(2)∼(39) 및 (40)∼(43)을 사용해서, 레벨링성, 뒤묻음, 및 배향성을 평가하여, 결과를 상기 표에 나타냈다. 또, 레벨링성, 뒤묻음, 배향성 평가용 필름의 기질로서는, 실시예 2∼20, 실시예 29∼33, 실시예 36∼37, 및 비교예 1∼5에서는, 실시예 1과 마찬가지로, TAC 필름 기재 상에 상기 식(5)으로 표시되는 광배향 폴리머를 배향막으로 해서 적층한 것을 사용하고, 실시예 22, 실시예 24, 실시예 26∼28, 실시예 35에서는, COP 필름 기재 상에 실란커플링계 수직 배향막을 적층한 것을 사용하고, 실시예 21, 실시예 23, 실시예 25, 실시예 34, 및, 비교예 6에서는, COP 필름 기재(수직 배향막 없음)를 사용했다. 또한, 실시예 2∼28, 실시예 31∼37, 및 비교예 1∼6에서는, 실시예 1과 마찬가지로 바 코터 #4로 도포하고, 실시예 29, 및 실시예 30에서는, 바 코터 #9로 도포하여, 평가용 도막을 작성했다.

그 결과, 식(H-1)∼식(H-11), 및 식(H-17)으로 표시되는 계면활성제를 사용한 중합성 액정 조성물(실시예 1∼37)은, 레벨링성 평가, 뒤묻음 평가, 배향성 시험 결과가 모두 양호하여, 생산성이 우수하다고 할 수 있다. 그 중, 특히, 특정의 폴리옥시알킬렌 골격, 및 특정의 분자량을 갖는 불소계 계면활성제를 사용한 중합성 액정 조성물은, 레벨링성 평가, 뒤묻음 평가, 배향성 시험 결과가 매우 양호한 결과로 되었다. 한편, 비교예 1∼6의 결과로부터, 특정의 분자량 범위 외, 특정의 폴리옥시알킬렌 골격을 갖지 않는 불소계 계면활성제를 사용했을 경우, 레벨링성 평가, 뒤묻음 평가, 및 배향성 시험 결과의 어느 하나가 불량이어서, 본 발명의 중합성 액정 조성물에 비해 떨어지는 결과로 되었다.

Claims

일반식(I)

(n은, 1∼10의 정수를 나타내고, P¹ 및 P²는 각각 독립적으로 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 비닐에테르기, 지방족 에폭시기, 지환식 에폭시기를 나타내고, Y¹, Y², Y³ 및 Y⁴는 각각 독립적으로 단결합, -O-, -CH₂-, -CH₂CH₂-, -OCH₂CH₂-, -CH₂CH₂O-를 나타내고, R¹은 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기 또는 -COO-CH₂-C₆H₅를 나타낸다)으로 표시되는 중합성 화합물을 1종 또는 2종 이상 함유하고, 용해도 파라미터(SP값)가 8.9∼10.5(cal/㎤)^0.5이며, 또한 하기 식(1)
1.00 < 100×(s+t+u)/MB < 2.10 (1)
(s는, 1 이상의 정수이고, t 및 u는 각각 0 또는 1 이상의 정수, MB는 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체의 분자량을 나타낸다)
을 충족시키는 일반식(B)으로 표시되는 중합성 단량체 및 불소 원자를 함유하는 중합성 단량체를 필수의 단량체로 해서 공중합시킨 공중합체이고, 중량 평균 분자량이 2500 내지 30000인 공중합체(III)로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 불소계 계면활성제를 함유하는 중합성 액정 조성물.

(식 중, R은, 수소 원자 또는 메틸기이고, X, Y, 및 Z는 각각 독립의 알킬렌기이고, s는, 1 이상의 정수이고, t 및 u는 각각 0 또는 1 이상의 정수이고, W는 수소 원자, 탄소 원자수 1∼6의 알킬기, 또는 아릴기이다)
제1항에 있어서,
상기 불소 원자를 함유하는 중합성 단량체로서, 탄소 원자수 4∼6의 플루오로알킬기(단, 상기 알킬기는 산소 원자에 의한 에테르 결합을 갖는 것도 포함한다)를 갖는 중합성 단량체(A)를 함유하는 중합성 액정 조성물.
제1항에 있어서,
상기 불소 원자를 함유하는 중합성 단량체로서, 폴리(퍼플루오로알킬렌에테르)쇄와 그 양 말단에 중합성 불포화기를 갖는 중합성 단량체(D)를 함유하는 중합성 액정 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
일반식(I)으로 표시되는 중합성 화합물로서, 일반식(I-1)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 중합성 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물.

(n은, 1∼10의 정수를 나타내고, Y¹, Y², Y³ 및 Y⁴는 각각 독립적으로 단결합, -O-, -CH₂-, -CH₂CH₂-, -OCH₂CH₂-, -CH₂CH₂O-를 나타내고, R¹은 수소 원자, 메틸기, 에틸기, 메톡시기, 에톡시기 또는 -COO-CH₂-C₆H₅를 나타내고, R², R³은 각각 독립적으로 수소 원자, 메틸기를 나타낸다)
제4항에 있어서,
일반식(I-1)으로 표시되는 중합성 화합물로서, 식(I-1-1) 내지 식(I-1-7)으로 표시되는 화합물군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 중합성 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 중합성 액정 조성물을 사용한 광학 이방체.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 중합성 액정 조성물을 사용한 위상차막.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 중합성 액정 조성물을 사용한 반사 방지막.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 중합성 액정 조성물을 사용한 액정 표시 소자.