KR20210075166A

KR20210075166A - 광학 적층 필름롤의 제조 방법, 및 광학 적층 필름롤

Info

Publication number: KR20210075166A
Application number: KR1020217014556A
Authority: KR
Inventors: 구니히로 아츠미; 히데유키 니시카와
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2018-11-28
Filing date: 2019-11-19
Publication date: 2021-06-22
Also published as: WO2020110819A1; CN113167956A; CN113167956B; JPWO2020110819A1

Abstract

본 발명은, 광학 적층 필름의 송출 조작이 우수한 광학 적층 필름롤을 제작하는 광학 적층 필름롤의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 본 발명의 광학 적층 필름롤의 제조 방법은, 널링이 부여된 장척인 지지체 상에, 바인더 및 광배향성 폴리머를 함유하는 바인더 조성물을 도포하여, 제1 도막을 형성하는 제1 도포 공정과, 제1 도포 공정 후에, 바인더층을 형성하는 바인더층 형성 공정과, 바인더층 상에, 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 직접 도포하여, 바인더층의 폭보다 좁은 폭이 되는 제2 도막을 형성하는 제2 도포 공정과, 제2 도포 공정 후에, 바인더층의 폭보다 좁은 폭이 되는 광학 이방성층을 형성하여, 광학 적층 필름을 제작하는 광학 이방성층 형성 공정과, 광학 이방성층 형성 공정 후에, 광학 적층 필름을 롤상으로 권취하여, 광학 적층 필름롤을 제작하는 권취 공정을 갖는, 광학 적층 필름롤의 제조 방법이다.

Description

광학 적층 필름롤의 제조 방법, 및 광학 적층 필름롤

본 발명은, 광학 적층 필름롤의 제조 방법 및 광학 적층 필름롤에 관한 것이다.

광학 이방성 재료로 이루어지는 위상차판은, 액정 표시 장치, 유기 일렉트로 루미네선스(이하, "EL"이라고 약기한다.) 표시 장치, 터치 패널, 휘도 향상막 등의 표시 장치에 사용되고 있다.

이들 표시 장치는, 굴절률이 다른 층을 적층하는 구조를 갖기 때문에, 외광이 각층(各層)의 계면에서 반사되어, 콘트라스트 저하나 글레어의 문제 등이 발생하는 것이 알려져 있다.

따라서, 이들 표시 장치(특히, 액정 표시 장치나 유기 EL 표시 장치 등)에는, 종래부터, 외광 반사에 의한 악영향을 억제하기 위하여, 위상차판과 편광막으로 구성되는 원편광판이 사용되고 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, "액정성 화합물과, 액정성을 갖지 않고 광 및 산 중 적어도 하나의 작용에 의하여 극성기를 생성하는 폴리머를 함유하는 액정 조성물."이 기재되어 있고([청구항 1]), 또 이 액정 조성물로 형성되는 적어도 1층의 광학 이방성층을 갖는 위상차판, (원)편광판 및 화상 표시 장치가 기재되어 있다([청구항 7]~[청구항 12]).

또, 특허문헌 1에는, 액정 조성물에 포함되는 극성기를 생성하는 폴리머(극성 변환 폴리머)에 대하여, "액정 조성물 중에 포함되는 극성 변환 폴리머는, 액정 조성물을 지지체 상에 도포하여 위상차판으로 할 때에 표면을 평활화하는 레벨링 기능과, 복수 층의 광학 이방성층을 갖는 위상차판을 제작할 때에 광학 이방성층 간에 별도 형성되는 배향막 대신에, 하층 광학 이방성층의 공기 계면 측으로 이행하여 극성 변환 폴리머를 많이 포함하는 표면 농축층을 형성하는 기능을 갖는다. 또한 자외선 등의 광의 작용이나 산의 작용에 의하여, 극성 변환 폴리머 중에 극성기를 생성시키고, 이 표면 농축층에 러빙 등에 의하여 배향 기능을 부여하여, 상층 광학 이방성층이 되는 액정성 화합물을 배향시키는 배향막 기능을 갖는다. 또, 극성기를 생성시킴으로써, 표면의 끈적거림을 억제하거나, 상층 광학 이방성층 도포 시의 시싱(cissing)을 저감시키는 것이 가능하다. 나아가서는, 액정성 화합물이나 이용하는 도포 용제 등에 대하여 용해 내성을 부여하거나, 액정성 화합물과의 상호 작용을 높이는 것이 가능해져, 현저히 배향막 기능을 향상시킬 수 있다."고 기재되어 있다([0055]).

일본 공개특허공보 2004-277525호

본 발명자들은, 특허문헌 1에 기재된 액정 조성물에 대하여 확인한 결과, 상술한 바와 같이, 극성 변환 폴리머를 많이 포함하는 표면 농축층을 배향막으로서 이용할 수 있는 것을 확인할 수 있었지만, 배향 기능을 부여하기 위해서는, 이 표면 농축층에 러빙 처리를 실시할 필요가 있는 것을 밝혀냈다.

따라서, 본 발명자들은, 극성 변환 폴리머에 추가로 광배향성기를 도입한 신규 폴리머를 이용하여, 표면 농축층에 광배향 처리를 실시함으로써, 배향 기능(규제력)을 부여하는 것을 검토했다.

검토의 결과, 본 발명자들은, 신규 폴리머를 함유하는 조성물을 이용하여 형성한 하층(바인더층)의 표면에, 상층(광학 이방성층)을 형성하여 광학 적층 필름을 제작한 경우, 하층의 표면이 노출된 부분이 잔존하고 있으면, 얻어진 광학 적층 필름을 롤상으로 권취했을 때에, 노출 부분이, 1주 전에 존재하는 지지체의 이면과 접착해 버려, 사용 시에 광학 적층 필름을 송출할 수 없는 문제가 있는 것을 밝혀냈다.

따라서, 본 발명은, 광학 적층 필름의 송출 조작이 우수한 광학 적층 필름롤을 제작하는 광학 적층 필름롤의 제조 방법, 및 광학 적층 필름롤을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자들은, 상기 과제를 달성하기 위하여 예의 검토한 결과, 널링이 부여된 지지체를 이용하여, 바인더층의 폭보다, 바인더층의 상층에 인접하여 형성되는 광학 이방성층의 폭을 좁게 함으로써, 광학 적층 필름의 송출 조작이 우수한 광학 적층 필름롤을 제작할 수 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 이하의 구성에 의하여 상기 과제를 달성할 수 있는 것을 알아냈다.

[1] 지지체와, 지지체 상에, 바인더 및 광배향성 폴리머를 함유하는 바인더 조성물을 이용하여 형성되는 배향 규제력이 부여된 바인더층과, 바인더층 상에 마련되는 광학 이방성층을 갖고,

광학 이방성층이, 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 이용하여 형성되며,

바인더층과 광학 이방성층이 서로 인접하여 적층되어 있는, 광학 적층 필름의 롤상물을 제작하는, 광학 적층 필름롤의 제조 방법으로서,

반송되는, 널링이 부여된 장척인 지지체 상에, 바인더 및 광배향성 폴리머를 함유하는 바인더 조성물을 도포하여, 제1 도막을 형성하는 제1 도포 공정과,

제1 도포 공정 후에, 바인더층을 형성하는 바인더층 형성 공정과,

광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 작용시키는 작용 공정과,

편광 또는 무편광을 조사하여, 배향 규제력이 부여된 바인더층을 형성하는 광조사 공정과,

바인더층 상에, 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 직접 도포하여, 바인더층의 폭보다 좁은 폭이 되는 제2 도막을 형성하는 제2 도포 공정과,

제2 도포 공정 후에, 바인더층의 폭보다 좁은 폭이 되는 광학 이방성층을 형성하여, 광학 적층 필름을 제작하는 광학 이방성층 형성 공정과,

광학 이방성층 형성 공정 후에, 광학 적층 필름을 롤상으로 권취하여, 광학 적층 필름롤을 제작하는 권취 공정을 갖고,

작용 공정이, 바인더층 형성 공정과 제2 도포 공정의 사이, 또는 바인더층 형성 공정 혹은 제2 도포 공정과 동시에 행하는 공정이며,

광조사 공정이, 바인더층 형성 공정과 제2 도포 공정의 사이, 또는 바인더층 형성 공정 혹은 제2 도포 공정과 동시에 행하는 공정이고,

광배향성 폴리머가, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생하는 개열기를 포함하는 반복 단위 A를 갖는 광배향성 폴리머로서,

반복 단위 A가, 측쇄에 개열기를 가지며, 또한 측쇄의 개열기보다 말단 측에 불소 원자 또는 규소 원자를 갖고,

이하에 나타내는 조건 1 또는 조건 2를 충족시키는, 광배향성 폴리머인, 광학 적층 필름롤의 제조 방법.

조건 1: 반복 단위 A와는 별개로, 광배향성기를 포함하는 반복 단위 B를 더 갖는다.

조건 2: 반복 단위 A가, 측쇄의 개열기보다 주쇄 측에 광배향성기를 포함한다.

[2] 작용 공정이, 광을 작용시키고, 바인더층 형성 공정과 동시에 행하는 공정이며,

광조사 공정이, 바인더층 형성 공정과 제2 도포 공정의 사이에 행하는 공정인, [1]에 기재된 광학 적층 필름롤의 제조 방법.

[3] 지지체와, 지지체 상에, 바인더 및 광배향성 폴리머를 함유하는 바인더 조성물을 이용하여 형성되는 배향 규제력이 부여된 바인더층과, 바인더층 상에 마련되는 광학 이방성층을 갖고,

바인더층과 광학 이방성층이 서로 인접하여 적층된 광학 적층 필름의 롤상물로서,

지지체가, 적어도 편단(片端)에 널링이 부여되어 있고,

광학 이방성층의 폭이, 바인더층의 폭보다 좁아지도록 적층되어 있는, 광학 적층 필름롤.

본 발명에 의하면, 광학 적층 필름의 송출 조작이 우수한 광학 적층 필름롤을 제작하는 광학 적층 필름롤의 제조 방법, 및 광학 적층 필름롤을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명에 대하여 상세하게 설명한다.

이하에 기재하는 구성 요건의 설명은, 본 발명의 대표적인 실시형태에 근거하여 이루어질 수 있지만, 본 발명은 그와 같은 실시형태에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본원 명세서에 있어서, "~"를 이용하여 나타나는 수치 범위는, "~"의 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 범위를 의미한다.

[광학 적층 필름롤의 제조 방법]

본 발명의 광학 적층 필름롤의 제조 방법(이하, "본 발명의 제조 방법"이라고도 약기한다.)은, 지지체와, 지지체 상에, 바인더 및 광배향성 폴리머를 함유하는 바인더 조성물을 이용하여 형성되는 배향 규제력이 부여된 바인더층과, 바인더층 상에 마련되는 광학 이방성층을 갖고, 광학 이방성층이, 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 이용하여 형성되며, 바인더층과 광학 이방성층이 서로 인접하여 적층되어 있는, 광학 적층 필름의 롤상물을 제작하는, 광학 적층 필름롤의 제조 방법이다.

그리고, 본 발명의 제조 방법은,

광학 이방성층 형성 공정 후에, 광학 적층 필름을 롤상으로 권취하여, 광학 적층 필름롤을 제작하는 권취 공정을 갖는다.

여기에서, 작용 공정은, 바인더층 형성 공정과 제2 도포 공정의 사이, 또는 바인더층 형성 공정 혹은 제2 도포 공정과 동시에 행하는 공정이며, 광조사 공정은, 바인더층 형성 공정과 제2 도포 공정의 사이, 또는 바인더층 형성 공정 혹은 제2 도포 공정과 동시에 행하는 공정이다.

또, 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 광배향성 폴리머가, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생하는 개열기를 포함하는 반복 단위 A를 갖는 광배향성 폴리머로서, 반복 단위 A가, 측쇄에 개열기를 갖고, 또한 측쇄의 개열기보다 말단 측에 불소 원자 또는 규소 원자를 가지며, 이하에 나타내는 조건 1 또는 조건 2를 충족시키는, 광배향성 폴리머이다.

본 발명에 있어서는, 상술한 바와 같이, 널링이 부여된 지지체를 이용하여, 바인더층의 폭보다, 바인더층의 상층에 인접하여 형성되는 광학 이방성층의 폭을 좁게 함으로써, 광학 적층 필름의 송출 조작이 우수한 광학 적층 필름롤을 제작할 수 있다.

이것은, 상세하게는 명확하지 않지만, 본 발명자들은 이하와 같이 추측하고 있다.

먼저, 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 배리어층의 상층에 마련하는 광학 이방성층용의 조성물의 도포성(이하, "상층 도포성"이라고도 한다.)을 고려하여, 배리어층의 공기 계면 측에 편재한 광배향성 폴리머에 대하여, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 작용시켜, 극성기를 발생시키고 있다.

그 때문에, 광학 이방성층의 형성 후에 있어서, 배리어층의 표면이 노출된 부분이 잔존하고 있으면, 상술한 극성기의 존재에 의하여, 롤상으로 권취했을 때에, 1주 전에 존재하는 지지체의 이면과 접착하기 쉬워져, 그 결과, 광학 적층 필름의 송출 조작이 뒤떨어진다고 생각된다.

따라서, 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 널링이 부여된 지지체를 이용함으로써, 바인더층의 폭보다 광학 이방성층의 폭이 좁은 경우여도, 널링에 의하여 형성된 지지체 단부(端部)의 요철에 의하여, 극성기를 갖는 바인더층의 표면과 지지체의 이면의 접지 면적을 감소시켜, 그 결과, 롤상으로 권취했을 때의 접착을 억제할 수 있었다고 생각된다.

이하에, 본 발명의 제조 방법이 갖는 제1 도포 공정, 바인더층 형성 공정, 작용 공정, 광조사 공정, 제2 도포 공정, 광학 이방성층 형성 공정과 권취 공정, 및 임의의 공정을 설명한다.

〔제1 도포 공정〕

제1 도포 공정은, 반송되는, 널링이 부여된 장척인 지지체 상에, 바인더 및 광배향성 폴리머를 함유하는 바인더 조성물을 도포하여, 제1 도막을 형성하는 공정이다.

또한, 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 널링이 부여된 지지체를 이용하면, 지지체에 대하여 널링을 부여하는 공정(널링 부여 공정)은 필요하지 않지만, 널링이 부여되어 있지 않은 지지체를 이용하는 경우에 있어서는, 제1 도포 공정 전에, 널링 부여 공정을 갖고 있어도 된다.

<지지체>

지지체로서는, 예를 들면 백업 롤에 감는 것이 가능한 폴리머 필름을 들 수 있다.

폴리머 필름의 재료로서는, 셀룰로스계 폴리머; 폴리메틸메타크릴레이트, 락톤환 함유 중합체 등의 아크릴산 에스터 중합체를 갖는 아크릴계 폴리머; 열가소성 노보넨계 폴리머; 폴리카보네이트계 폴리머; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스터계 폴리머; 폴리스타이렌, 아크릴로나이트릴·스타이렌 공중합체(AS 수지) 등의 스타이렌계 폴리머; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌·프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 폴리머; 염화 바이닐계 폴리머; 나일론, 방향족 폴리아마이드 등의 아마이드계 폴리머; 이미드계 폴리머; 설폰계 폴리머; 폴리에터설폰계 폴리머; 폴리에터에터케톤계 폴리머; 폴리페닐렌설파이드계 폴리머; 염화 바이닐리덴계 폴리머; 바이닐알코올계 폴리머; 바이닐뷰티랄계 폴리머; 아릴레이트계 폴리머; 폴리옥시메틸렌계 폴리머; 에폭시계 폴리머; 또는 이들 폴리머를 혼합한 폴리머를 들 수 있다.

상기 지지체에 부여되어 있는 널링은, 상기 지지체의 적어도 편단에 부여되어 있으면 된다. 또한, 편단이란, 상기 지지체의 반송 방향에 대하여 직교하는 방향의 양단(兩端) 중 일방을 말한다.

여기에서, 널링의 폭은, 3mm~50mm인 것이 바람직하고, 5mm~30mm인 것이 보다 바람직하다.

또, 널링의 높이는, 0.5~500μm인 것이 바람직하고, 1~200μm인 것이 보다 바람직하다.

또한, 널링은, 편압(片押)이어도 되고, 양압(兩押)이어도 된다.

상기 지지체의 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 5~200μm인 것이 바람직하고, 10~100μm인 것이 보다 바람직하며, 20~90μm인 것이 더 바람직하다.

<바인더 조성물>

상술한 지지체 상에 도포하는 바인더 조성물은, 바인더와, 후술하는 광배향성 폴리머를 함유하는 조성물이면 특별히 한정되지 않지만, 중합 개시제, 광산발생제 및 용매 등을 함유하고 있어도 된다.

(바인더)

바인더 조성물에 포함되는 바인더는, 특별히 한정되지 않고, 그 자체는 중합 반응성이 없는 수지만으로 구성되는 것과 같은 단순히 건조 고화하는 수지(이하, "수지 바인더"라고도 한다.)여도 되고, 중합성 화합물이어도 된다.

{수지 바인더}

수지 바인더로서는, 구체적으로는, 예를 들면 에폭시 수지, 다이알릴프탈레이트 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 불포화 폴리에스터 수지, 폴리이미드 수지, 폴리유레테인 수지, 멜라민 수지, 유레아 수지, 아이오노머 수지, 에틸렌에틸아크릴레이트 수지, 아크릴로나이트릴아크릴레이트스타이렌 공중합 수지, 아크릴로나이트릴스타이렌 수지, 아크릴로나이트릴 염화 폴리에틸렌스타이렌 공중합 수지, 에틸렌아세트산 바이닐 수지, 에틸렌바이닐알코올 공중합 수지, 아크릴로나이트릴뷰타다이엔스타이렌 공중합 수지, 염화 바이닐 수지, 염소화 폴리에틸렌 수지, 폴리 염화 바이닐리덴 수지, 아세트산 셀룰로스 수지, 불소 수지, 폴리옥시메틸렌 수지, 폴리아마이드 수지, 폴리아릴레이트 수지, 열가소성 폴리유레테인 엘라스토머, 폴리에터에터케톤 수지, 폴리에터설폰 수지, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카보네이트 수지, 폴리스타이렌, 폴리스타이렌말레산 공중합 수지, 폴리스타이렌아크릴산 공중합 수지, 폴리페닐렌에터 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리뷰타다이엔 수지, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트 수지, 아크릴 수지, 메타크릴 수지, 메틸펜텐 수지, 폴리 락트산, 폴리뷰틸렌석시네이트 수지, 뷰티랄 수지, 폼알 수지, 폴리바이닐알코올, 폴리바이닐피롤리돈, 에틸셀룰로스, 카복시메틸셀룰로스, 젤라틴, 및 이들의 공중합 수지 등을 들 수 있다.

{중합성 화합물}

중합성 화합물로서는, 예를 들면 에폭시계 모노머, 아크릴계 모노머, 옥세탄일계 모노머 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 에폭시계 모노머 및 아크릴계 모노머가 바람직하다.

또, 본 발명에 있어서는, 중합성 화합물로서, 중합성 액정 화합물을 이용해도 된다.

에폭시계 모노머인 에폭시기 함유 모노머로서는, 예를 들면 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 브로민화 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 다이페닐에터형 에폭시 수지, 하이드로퀴논형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 바이페닐형 에폭시 수지, 플루오렌형 에폭시 수지, 페놀 노볼락형 에폭시 수지, 오쏘크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 트리스하이드록시페닐메테인형 에폭시 수지, 3관능형 에폭시 수지, 테트라페닐올에테인형 에폭시 수지, 다이사이클로펜타다이엔페놀형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 A 함핵 폴리올형 에폭시 수지, 폴리프로필렌글라이콜형 에폭시 수지, 글리시딜에스터형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지, 글리옥살형 에폭시 수지, 지환형 에폭시 수지, 복소환형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.

아크릴계 모노머인, 아크릴레이트 모노머 및 메타크릴레이트 모노머로서는, 3관능 모노머로서, 트라이메틸올프로페인트라이아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 PO(프로필렌옥사이드) 변성 트라이아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인 EO(에틸렌옥사이드) 변성 트라이아크릴레이트, 트라이메틸올프로페인트라이메타크릴레이트, 펜타에리트리톨트라이아크릴레이트를 들 수 있다. 또, 4관능 이상의 모노머, 올리고머로서, 예를 들면 펜타에리트리톨테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라메타크릴레이트, 다이펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨펜타메타크릴레이트, 다이펜타에리트리톨헥사아크릴레이트, 다이펜타에리트리톨헥사메타크릴레이트 등을 예시할 수 있다.

중합성 액정 화합물은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 호메오트로픽 배향, 호모지니어스 배향, 하이브리드 배향 및 콜레스테릭 배향 중 어느 하나의 배향이 가능한 화합물을 이용할 수 있다.

여기에서, 일반적으로, 액정 화합물은 그 형상으로부터, 봉상 타입과 원반상 타입으로 분류할 수 있다. 또한 각각 저분자와 고분자 타입이 있다. 고분자란 일반적으로 중합도가 100 이상인 것을 가리킨다(고분자 물리·상전이 다이내믹스, 도이 마사오 저, 2페이지, 이와나미 쇼텐, 1992). 본 발명에서는, 어느 액정 화합물을 이용할 수도 있지만, 봉상 액정 화합물(이하, "CLC"라고도 약기한다.) 또는 디스코틱 액정 화합물(원반상 액정 화합물)(이하, "DLC"라고도 약기한다.)을 이용하는 것이 바람직하고, 또 모노머이거나, 중합도가 100 미만의 비교적 저분자량인 액정 화합물을 이용하는 것이 바람직하다.

또, 중합성 액정 화합물이 갖는 중합성기로서는, 구체적으로는, 예를 들면 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 에폭시기, 바이닐기 등을 들 수 있다.

이와 같은 중합성 액정 화합물을 중합시킴으로써, 액정 화합물의 배향을 고정할 수 있다. 또한, 액정 화합물이 중합에 의하여 고정된 후에 있어서는, 더이상 액정성을 나타낼 필요는 없다.

봉상 액정 화합물로서는, 예를 들면 일본 공표특허공보 평11-513019호의 청구항 1이나 일본 공개특허공보 2005-289980호의 단락 [0026]~[0098]에 기재된 것을 바람직하게 이용할 수 있으며, 디스코틱 액정 화합물로서는, 예를 들면 일본 공개특허공보 2007-108732호의 단락 [0020]~[0067]이나 일본 공개특허공보 2010-244038호의 단락 [0013]~[0108]에 기재된 것을 바람직하게 이용할 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다.

본 발명에 있어서는, 상기 중합성 액정 화합물로서, 역파장 분산성의 액정 화합물을 이용할 수 있다.

여기에서, 본 명세서에 있어서 "역파장 분산성"의 액정 화합물이란, 이것을 이용하여 제작된 위상차 필름의 특정 파장(가시광 범위)에 있어서의 면내의 리타데이션(Re)값을 측정했을 때에, 측정 파장이 커짐에 따라 Re값이 동등 또는 높아지는 것을 말한다.

역파장 분산성의 액정 화합물은, 상기와 같이 역파장 분산성의 필름을 형성할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 일본 공개특허공보 2008-297210호에 기재된 일반식 (I)로 나타나는 화합물(특히, 단락 번호 [0034]~[0039]에 기재된 화합물), 일본 공개특허공보 2010-084032호에 기재된 일반식 (1)로 나타나는 화합물(특히, 단락 번호 [0067]~[0073]에 기재된 화합물), 및 일본 공개특허공보 2016-081035호에 기재된 일반식 (1)로 나타나는 화합물(특히, 단락 번호 [0043]~[0055]에 기재된 화합물) 등을 이용할 수 있다.

또한, 일본 공개특허공보 2011-006360호의 단락 번호 [0027]~[0100], 일본 공개특허공보 2011-006361호의 단락 번호 [0028]~[0125], 일본 공개특허공보 2012-207765호의 단락 번호 [0034]~[0298], 일본 공개특허공보 2012-077055호의 단락 번호 [0016]~[0345], WO12/141245호의 단락 번호 [0017]~[0072], WO12/147904호의 단락 번호 [0021]~[0088], WO14/147904호의 단락 번호 [0028]~[0115]에 기재된 화합물을 이용할 수 있다.

(광배향성 폴리머)

바인더 조성물에 포함되는 광배향성 폴리머(이하, 본 명세서에 있어서는 "본 발명의 광배향성 폴리머"라고도 한다.)는, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생하는 개열기를 포함하는 반복 단위 A를 갖는 광배향성 폴리머이다.

또, 본 발명의 광배향성 폴리머는, 반복 단위 A가, 측쇄에 개열기를 갖고, 또한 측쇄의 개열기보다 말단 측에 불소 원자 또는 규소 원자를 갖는다.

또한, 본 발명의 광배향성 폴리머는, 이하에 나타내는 조건 1 또는 조건 2를 충족시키는 양태로 광배향성기를 갖는다.

여기에서, 반복 단위 A가 포함하는 "극성기"란, 헤테로 원자 또는 할로젠 원자를 적어도 1원자 이상 갖는 기를 말하며, 구체적으로는, 예를 들면 수산기, 카보닐기, 카복시기, 아미노기, 나이트로기, 암모늄기, 사이아노기 등을 들 수 있다. 그중에서도, 수산기, 카복시기가 바람직하다.

또, "극성기를 발생하는 개열기"란, 개열에 의하여 상술한 극성기를 발생하는 기를 말하지만, 본 발명에 있어서는, 라디칼 개열 후에 산소 분자와 반응하여, 극성기를 생성하는 기도 포함한다.

본 발명의 광배향성 폴리머는, 조건 1을 충족시키는 경우, 건조 시의 건조풍으로 야기되는 바인더층의 막두께 불균일(이하, "바람 불균일"이라고도 한다.)을 보다 억제할 수 있는 이유에서, 반복 단위 A가, 하기 식 (1)로 나타나는 반복 단위, 또는 하기 식 (2-1) 혹은 (2-2)로 나타나는 반복 단위이며, 반복 단위 B가, 하기 식 (3)으로 나타나는 반복 단위, 또는 하기 식 (4-1) 혹은 (4-2)로 나타나는 반복 단위인 것이 바람직하다.

이들 중, 반복 단위 A가, 하기 식 (1)로 나타나는 반복 단위이고, 반복 단위 B가, 하기 식 (3)으로 나타나는 반복 단위인 것이 보다 바람직하다.

[화학식 1]

상기 식 (1)과 (2-1) 및 (3)과 (4-1) 중, R¹은, 수소 원자 또는 탄소수 1~3의 알킬기를 나타내며, 식 (1)과 (3) 중의 복수의 R¹은, 각각 동일해도 되고 달라도 된다.

R¹로서는, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다.

또, 상기 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중, X¹ 및 X²는, 각각 독립적으로, 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고, RK는, 개열기를 나타내며, RL은, 불소 원자 또는 규소 원자를 포함하는 1가의 유기기를 나타낸다.

상기 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 X¹ 및 X²가 나타내는 2가의 연결기로서는, 예를 들면 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~10의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬렌기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~12의 아릴렌기, 에터기(-O-), 카보닐기(-C(=O)-), 및 치환기를 갖고 있어도 되는 이미노기(-NH-)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1 이상의 기를 들 수 있다.

여기에서, 알킬렌기, 아릴렌기 및 이미노기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 예를 들면 알킬기, 알콕시기, 할로젠 원자, 수산기 등을 들 수 있다.

알킬기로서는, 예를 들면 탄소수 1~18의 직쇄상, 분기쇄상 또는 환상의 알킬기가 바람직하고, 탄소수 1~8의 알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, t-뷰틸기, 사이클로헥실기 등)가 보다 바람직하며, 탄소수 1~4의 알킬기인 것이 더 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기인 것이 특히 바람직하다.

알콕시기로서는, 예를 들면 탄소수 1~18의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 1~8의 알콕시기(예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, n-뷰톡시기, 메톡시에톡시기 등)가 보다 바람직하며, 탄소수 1~4의 알콕시기인 것이 더 바람직하고, 메톡시기 또는 에톡시기인 것이 특히 바람직하다.

할로젠 원자로서는, 예를 들면 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아이오딘 원자 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 불소 원자, 염소 원자인 것이 바람직하다.

탄소수 1~10의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬렌기에 대하여, 직쇄상의 알킬렌기로서는, 구체적으로는, 예를 들면 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 뷰틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 데실렌기 등을 들 수 있다.

또, 분기상의 알킬렌기로서는, 구체적으로는, 예를 들면 다이메틸메틸렌기, 메틸에틸렌기, 2,2-다이메틸프로필렌기, 2-에틸-2-메틸프로필렌기 등을 들 수 있다.

또, 환상의 알킬렌기로서는, 구체적으로는, 예를 들면 사이클로프로필렌기, 사이클로뷰틸렌기, 사이클로펜틸렌기, 사이클로헥실렌기, 사이클로옥틸렌기, 사이클로데실렌기, 아다만테인-다이일기, 노보네인-다이일기, exo-테트라하이드로다이사이클로펜타다이엔-다이일기 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 사이클로헥실렌기가 바람직하다.

탄소수 6~12의 아릴렌기로서는, 구체적으로는, 예를 들면 페닐렌기, 자일릴렌기, 바이페닐렌기, 나프틸렌기, 2,2'-메틸렌비스페닐기 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 페닐렌기가 바람직하다.

상기 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 RK가 나타내는 개열기로서는, 예를 들면 하기 식 (rk-1)~(rk-13) 중 어느 하나로 나타나는 개열기(결합)를 들 수 있다.

[화학식 2]

상기 식 (rk-1)~(rk-13) 중, *1은, 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 X¹ 및 X² 중 어느 일방과의 결합 위치를 나타내고, *2는, 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 X¹ 및 X² 중 *1과 결합하고 있지 않은 측과의 결합 위치를 나타내며, R은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 유기기를 나타낸다.

여기에서, R이 나타내는 1가의 유기기로서는, 예를 들면 탄소수 1~20의 쇄상 또는 환상의 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~20의 아릴기 등을 들 수 있다.

또, 상기 식 (rk-10) 및 (rk-11) 중의 음이온부는, 개열에 영향을 미치지 않기 때문에 특별히 한정되지 않고, 무기의 음이온이어도 유기의 음이온이어도 사용하는 것이 가능하다.

무기의 음이온으로서는, 구체적으로는, 예를 들면 염화물 이온, 브로민화물 이온 등의 할로젠화물 이온; 설폰산 음이온; 등을 들 수 있다.

유기의 음이온으로서는, 구체적으로는, 예를 들면 아세트산 음이온 등의 카복실산 음이온; 메테인설폰산 음이온, 파라톨루엔설폰산 음이온 등의 유기 설폰산 음이온; 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서는, 이들 개열기 중, 광을 이용하여 개열시키는 경우에 있어서는, 양자 효율의 관점에서, 상기 식 (rk-1)로 나타나는 개열기가 바람직하고, 또 산을 이용하여 개열시키는 경우에 있어서는, 개열 속도의 관점에서, 상기 식 (rk-9)로 나타나는 개열기가 바람직하다.

상기 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 RL이 나타내는, 불소 원자 또는 규소 원자를 포함하는 1가의 유기기로서는, 예를 들면 적어도 1개의 탄소 원자가 불소 원자를 치환기로서 갖는, 탄소수 1~20의 알킬기 또는 탄소수 2~20의 알켄일기를 들 수 있다.

또, 상기 식 (3), (4-1) 및 (4-2) 중, X¹은, 단결합 또는 2가의 연결기를 나타내고, RO는, 광배향성기를 나타낸다.

상기 식 (3), (4-1) 및 (4-2) 중의 X¹이 나타내는 2가의 연결기로서는, 예를 들면 상기 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 X¹과 동일한 것을 들 수 있다.

상기 식 (3), (4-1) 및 (4-2) 중의 RO가 나타내는 광배향성기란, 이방성을 갖는 광(예를 들면, 평면 편광 등)의 조사에 의하여, 재배열이나 이방적인 화학 반응이 유기(誘起)되는 광배향 기능을 갖는 기를 말하며, 배향의 균일성이 우수하고, 열적 안정성이나 화학적 안정성도 양호해지는 이유에서, 광의 작용에 의하여 이량화 및 이성화 중 적어도 일방이 발생하는 광배향성기가 바람직하다.

여기에서, 광의 작용에 의하여 이량화하는 광배향성기로서는, 구체적으로는, 예를 들면 신남산 유도체(M. Schadt et al., J. Appl. Phys., vol. 31, No. 7, page 2155(1992)), 쿠마린 유도체(M. Schadt et al., Nature., vol. 381, page 212(1996)), 칼콘 유도체(오가와 도시히로 외, 액정 토론회 강연 예고집, 2AB03(1997)), 말레이미드 유도체, 및 벤조페논 유도체(Y. K. Jang et al., SID Int. Symposium Digest, P-53(1997))로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유도체의 골격을 갖는 기 등을 적합하게 들 수 있다.

한편, 광의 작용에 의하여 이성화하는 광배향성기로서는, 구체적으로는, 예를 들면 아조벤젠 화합물(K. Ichimura et al., Mol. Cryst. Liq. Cryst., 298, 221(1997)), 스틸벤 화합물(J. G. Victor and J. M. Torkelson, Macromolecules, 20, 2241(1987)), 스파이로피란 화합물(K. Ichimura et al., Chemistry Letters, page 1063(1992) ; K. Ichimura et al., Thin Solid Films, vol. 235, page 101(1993)), 신남산 화합물(K. Ichimura et al., Macromolecules, 30, 903(1997)), 및 하이드라조노-β-케토에스터 화합물(S. Yamamura et al., Liquid Crystals, vol. 13, No. 2, page 189(1993))로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물의 골격을 갖는 기 등을 적합하게 들 수 있다.

이들 중, 광배향성기가, 신남산 유도체, 쿠마린 유도체, 칼콘 유도체 및 말레이미드 유도체, 아조벤젠 화합물, 스틸벤 화합물 및 스파이로피란 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 유도체의 골격을 갖는 기인 것이 바람직하고, 신남산 유도체, 쿠마린 유도체 골격을 갖는 기인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 광배향성 폴리머는, 조건 1을 충족시키는 경우, 산을 이용하여 개열시키는 경우에 있어서는, 개열 속도 및 합성의 용이함의 관점에서, 반복 단위 A가, 하기 식 (7)로 나타나는 반복 단위이고, 반복 단위 B가, 하기 식 (8)로 나타나는 반복 단위인 것이 바람직하다.

[화학식 3]

상기 식 (7) 중, R¹은, 수소 원자 또는 탄소수 1~3의 알킬기를 나타내고, R은, 수소 원자 또는 1가의 유기기를 나타내며, 복수의 R은, 각각 동일해도 되고 달라도 된다.

또, 상기 식 (7) 중, X는, 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내고, ma 및 na는, 각각 독립적으로 1~20의 정수를 나타낸다.

한편, 상기 식 (8) 중, R¹은, 수소 원자 또는 탄소수 1~3의 알킬기를 나타내고, L¹은, 2가의 연결기를 나타낸다. R², R³, R⁴, R⁵ 및 R⁶은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 치환기를 나타내고, R², R³, R⁴, R⁵ 및 R⁶ 중, 인접하는 2개의 기가 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다.

상기 식 (7) 중의 R¹로서는, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다.

또, 상기 식 (7) 중의 R로서는, 수소 원자인 것이 바람직하다.

또, 상기 식 (7) 중의 ma는, 1 또는 2인 것이 바람직하고, na는, 3~7인 것이 바람직하다.

또, 상기 식 (7) 중의 X는, 불소 원자인 것이 바람직하다.

상기 식 (7)로 나타나는 반복 단위 A로서는, 예를 들면 하기 식 (7-1)~(7-6)으로 나타나는 어느 하나의 단량체를 중합함으로써 얻어지는 반복 단위를 들 수 있다.

[화학식 4]

상기 식 (8) 중의 R¹로서는, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다.

또, 상기 식 (8) 중의 L¹이 나타내는 2가의 연결기로서는, 광배향성기가 액정 화합물과 상호 작용하기 쉬워져, 상층으로서 형성되는 광학 이방성층의 배향성(이하, "액정 배향성"이라고도 한다.)이 보다 양호해지는 이유에서, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 1~18의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬렌기, 치환기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~12의 아릴렌기, 에터기(-O-), 카보닐기(-C(=O)-), 및 치환기를 갖고 있어도 되는 이미노기(-NH-)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 2 이상의 기를 조합한 2가의 연결기인 것이 바람직하다.

여기에서, 알킬렌기, 아릴렌기 및 이미노기가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 예를 들면 할로젠 원자, 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 사이아노기, 카복시기, 알콕시카보닐기 및 수산기 등을 들 수 있다.

아릴기로서는, 예를 들면 탄소수 6~12의 아릴기를 들 수 있고, 구체적으로는, 예를 들면 페닐기, α-메틸페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 페닐기가 바람직하다.

아릴옥시기로서는, 예를 들면 페녹시, 나프톡시, 이미다졸일옥시, 벤즈이미다졸일옥시, 피리딘-4-일옥시, 피리미딘일옥시, 퀴나졸린일옥시, 퓨린일옥시, 싸이오펜-3-일옥시 등을 들 수 있다.

알콕시카보닐기로서는, 예를 들면 메톡시카보닐, 에톡시카보닐 등을 들 수 있다.

탄소수 1~18의 직쇄상, 분기상 또는 환상의 알킬렌기에 대하여, 직쇄상의 알킬렌기로서는, 구체적으로는, 예를 들면 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 뷰틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 데실렌기, 운데실렌기, 도데실렌기, 트라이데실렌기, 테트라데실렌기, 펜타데실렌기, 헥사데실렌기, 헵타데실렌기, 옥타데실렌기 등을 들 수 있다.

이들 중, 상기 식 (8) 중의 L¹이 나타내는 2가의 연결기로서는, 액정 배향성이 보다 양호해지는 이유에서, 질소 원자와 사이클로알케인환을 포함하는 2가의 연결기인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 있어서는, 사이클로알케인환을 구성하는 탄소 원자의 일부는, 질소, 산소 및 황으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 헤테로 원자로 치환되어 있어도 된다. 또, 사이클로알케인환을 구성하는 탄소 원자의 일부가 질소 원자로 치환되어 있는 경우는, 사이클로알케인환과는 별개로 질소 원자를 갖고 있지 않아도 된다.

또, 사이클로알케인환은, 탄소수 6 이상의 사이클로알케인환인 것이 바람직하고, 그 구체예로서는, 사이클로헥세인환, 사이클로헵테인환, 사이클로옥테인환, 사이클로도데케인환, 사이클로도코세인환 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서는, 액정 배향성이 보다 양호해지는 이유에서, 상기 식 (8) 중의 L¹이, 하기 식 (11)~(20) 중 어느 하나로 나타나는 2가의 연결기인 것이 바람직하다.

[화학식 5]

상기 식 (11)~(20) 중, *1은, 상기 식 (8) 중의 주쇄를 구성하는 탄소 원자와의 결합 위치를 나타내고, *2는, 상기 식 (8) 중의 카보닐기를 구성하는 탄소 원자와의 결합 위치를 나타낸다.

상기 식 (11)~(20) 중 어느 하나로 나타나는 2가의 연결기 중, 바인더층을 형성할 때에 이용하는 용매에 대한 용해성과, 얻어지는 바인더층의 내용제성의 밸런스가 양호해지는 이유에서, 상기 식 (12), (13), (17) 및 (18) 중 어느 하나로 나타나는 2가의 연결기인 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 식 (8) 중의 R², R³, R⁴, R⁵ 및 R⁶의 일 양태가 나타내는 치환기에 대하여 설명한다. 또한, 상기 식 (8) 중의 R², R³, R⁴, R⁵ 및 R⁶이, 치환기가 아닌 수소 원자여도 되는 것은 상술한 바와 같다.

상기 식 (8) 중의 R², R³, R⁴, R⁵ 및 R⁶의 일 양태가 나타내는 치환기는, 광배향성기가 액정 화합물과 상호 작용하기 쉬워져, 액정 배향성이 보다 양호해지는 이유에서, 각각 독립적으로, 할로젠 원자, 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기상 혹은 환상의 알킬기, 탄소수 1~20의 직쇄상의 할로젠화 알킬기, 탄소수 1~20의 알콕시기, 탄소수 6~20의 아릴기, 탄소수 6~20의 아릴옥시기, 사이아노기, 아미노기, 또는 하기 식 (10)으로 나타나는 기인 것이 바람직하다.

[화학식 6]

여기에서, 상기 식 (10) 중, *는, 상기 식 (8) 중의 벤젠환과의 결합 위치를 나타내고, R⁹는, 1가의 유기기를 나타낸다.

탄소수 1~20의 직쇄상, 분기상 혹은 환상의 알킬기에 대하여, 직쇄상의 알킬기로서는, 탄소수 1~6의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기 등을 들 수 있다.

분기상의 알킬기로서는, 탄소수 3~6의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들면 아이소프로필기, tert-뷰틸기 등을 들 수 있다.

환상의 알킬기로서는, 탄소수 3~6의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들면 사이클로프로필기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등을 들 수 있다.

탄소수 1~20의 직쇄상의 할로젠화 알킬기로서는, 탄소수 1~4의 플루오로알킬기가 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들면 트라이플루오로메틸기, 퍼플루오로에틸기, 퍼플루오로프로필기, 퍼플루오로뷰틸기 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 트라이플루오로메틸기가 바람직하다.

탄소수 1~20의 알콕시기로서는, 탄소수 1~18의 알콕시기가 바람직하고, 탄소수 6~18의 알콕시기가 보다 바람직하며, 탄소수 6~14의 알콕시기가 더 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면 메톡시기, 에톡시기, n-뷰톡시기, 메톡시에톡시기, n-헥실옥시기, n-옥틸옥시기, n-데실옥시기, n-도데실옥시기, n-테트라데실옥시기 등을 적합하게 들 수 있으며, 그중에서도, n-헥실옥시기, n-옥틸옥시기, n-데실옥시기, n-도데실옥시기, n-테트라데실옥시기가 보다 바람직하다.

탄소수 6~20의 아릴기로서는, 탄소수 6~12의 아릴기가 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들면 페닐기, α-메틸페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 페닐기가 바람직하다.

탄소수 6~20의 아릴옥시기로서는, 탄소수 6~12의 아릴옥시기가 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들면 페닐옥시기, 2-나프틸옥시기 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 페닐옥시기가 바람직하다.

아미노기로서는, 예를 들면 제1급 아미노기(-NH₂); 메틸아미노기 등의 제2급 아미노기; 다이메틸아미노기, 다이에틸아미노기, 다이벤질아미노기, 함질소 복소환 화합물(예를 들면, 피롤리딘, 피페리딘, 피페라진 등)의 질소 원자를 결합손으로 한 기 등의 제3급 아미노기를 들 수 있다.

상기 식 (10)으로 나타나는 기에 대하여, 상기 식 (10) 중의 R⁹가 나타내는 1가의 유기기로서는, 예를 들면 탄소수 1~20의 직쇄상 또는 환상의 알킬기를 들 수 있다.

직쇄상의 알킬기로서는, 탄소수 1~6의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 메틸기 또는 에틸기가 바람직하다.

환상의 알킬기로서는, 탄소수 3~6의 알킬기가 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들면 사이클로프로필기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기 등을 들 수 있으며, 그중에서도, 사이클로헥실기가 바람직하다.

또한, 상기 식 (10) 중의 R⁹가 나타내는 1가의 유기기로서는, 상술한 직쇄상의 알킬기 및 환상의 알킬기를 직접 또는 단결합을 통하여 복수 조합한 것이어도 된다.

본 발명에 있어서는, 광배향성기가 액정 화합물과 상호 작용하기 쉬워져, 액정 배향성이 보다 양호해지는 이유에서, 상기 식 (8) 중의 R², R³, R⁴, R⁵ 및 R⁶ 중, 적어도 R⁴가 상술한 치환기를 나타내고 있는 것이 바람직하고, 또한 얻어지는 광배향성 공중합체의 직선성이 향상되어, 액정 화합물과 상호 작용하기 쉬워져, 액정 배향성이 더 양호해지는 이유에서, R², R³, R⁵ 및 R⁶이 모두 수소 원자를 나타내는 것이 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서는, 얻어지는 바인더층에 광조사했을 때에 반응 효율이 향상되는 이유에서, 상기 식 (8) 중의 R⁴가 전자 공여성의 치환기인 것이 바람직하다.

여기에서, 전자 공여성의 치환기(전자 공여성기)란, 하메트값(Hammett 치환기 상수 σp)이 0 이하인 치환기를 말하며, 예를 들면 상술한 치환기 중, 알킬기, 할로젠화 알킬기, 알콕시기 등을 들 수 있다.

이들 중, 알콕시기인 것이 바람직하고, 막두께 불균일(바람 불균일)을 보다 억제할 수 있으며, 액정 배향성이 보다 양호해지는 이유에서, 탄소수가 6~16의 알콕시기인 것이 보다 바람직하고, 탄소수 7~10의 알콕시기인 것이 더 바람직하다.

상기 식 (8)로 나타나는 반복 단위 B로서는, 예를 들면 하기 식 (8-1)~(8-6)으로 나타나는 어느 하나의 단량체를 중합함으로써 얻어지는 반복 단위를 들 수 있다.

[화학식 7]

본 발명의 광배향성 폴리머는, 조건 1을 충족시키는 경우, 상술한 반복 단위 A 및 반복 단위 B 이외에, 다른 반복 단위를 갖고 있어도 된다.

이와 같은 다른 반복 단위를 형성하는 모노머(라디칼 중합성 단량체)로서는, 예를 들면 아크릴산 에스터 화합물, 메타크릴산 에스터 화합물, 말레이미드 화합물, 아크릴아마이드 화합물, 아크릴로나이트릴, 말레산 무수물, 스타이렌 화합물, 바이닐 화합물 등을 들 수 있다.

조건 1을 충족시키는 본 발명의 광배향성 폴리머로서는, 구체적으로는, 예를 들면 상기 식 (7-1)~(7-6)으로 나타나는 어느 하나의 단량체와, 상기 식 (8-1)~(8-6)으로 나타나는 어느 하나의 단량체와, 임의의 다른 반복 단위를 이용한 공중합체를 들 수 있으며, 그중에서도, 하기 식 C-1~C-5로 나타나는 공중합체를 적합하게 들 수 있다.

[화학식 8]

한편, 본 발명의 광배향성 폴리머는, 조건 2를 충족시키는 경우, 상층에 형성되는 광학 이방성층의 액정 배향성의 관점에서, 반복 단위 A가, 하기 식 (5)로 나타나는 반복 단위, 또는 하기 식 (6-1) 혹은 (6-2)로 나타나는 반복 단위인 것이 바람직하다.

이들 중, 반복 단위 A가, 하기 식 (5)로 나타나는 반복 단위인 것이 보다 바람직하다.

[화학식 9]

상기 식 (5) 및 (6-1) 중, R¹은, 수소 원자 또는 탄소수 1~3의 알킬기를 나타내며, 식 (5) 중의 복수의 R¹은, 각각 동일해도 되고 달라도 된다.

R¹로서는, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 바람직하다.

또, 상기 식 (5), (6-1) 및 (6-2) 중, X¹, X² 및 X³은, 각각 독립적으로 단결합 또는 2가의 연결기를 나타낸다.

여기에서, 상기 식 (5), (6-1) 및 (6-2) 중의 X¹, X² 및 X³이 나타내는 2가의 연결기로서는, 예를 들면 상기 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 X¹과 동일한 것을 들 수 있다.

또, 상기 식 (5), (6-1) 및 (6-2) 중, RK는, 개열기를 나타낸다.

여기에서, 상기 식 (5), (6-1) 및 (6-2) 중의 RK가 나타내는 개열기로서는, 예를 들면 상기 식 (1), (2-1) 및 (2-2) 중의 RK와 마찬가지로, 상술한 식 (rk-1)~(rk-13) 중 어느 하나로 나타나는 개열기(결합)를 들 수 있다. 또한, 상술한 식 (rk-1)~(rk-13) 중, *1은, 상기 식 (5), (6-1) 및 (6-2) 중의 X³ 및 X² 중 어느 일방과의 결합 위치를 나타내고, *2는, 상기 식 (5), (6-1) 및 (6-2) 중의 X³ 및 X² 중 *1과 결합하고 있지 않은 측과의 결합 위치를 나타내며, R은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 유기기를 나타낸다.

또, 상기 식 (5), (6-1) 및 (6-2) 중, RO는, 광배향성기를 나타낸다.

여기에서, 광배향성기로서는, 상기 식 (3), (4-1) 및 (4-2) 중의 RO가 나타내는 광배향성기와 동일한 것을 들 수 있다.

조건 2를 충족시키는 본 발명의 광배향성 폴리머로서는, 구체적으로는, 예를 들면 하기 식 H-1~H-3으로 나타나는 중합체를 적합하게 들 수 있다.

[화학식 10]

본 발명의 광배향성 폴리머의 중량 평균 분자량(Mw)은, 1000~500000이 바람직하고, 1500~400000이 보다 바람직하며, 2000~300000이 특히 바람직하다.

또, 본 발명의 광배향성 폴리머의 수평균 분자량(Mn)은, 500~250000이 바람직하고, 1000~200000이 보다 바람직하며, 1500~150000이 특히 바람직하다.

또, 본 발명의 광배향성 폴리머의 분산도(Mw/Mn)는, 1.00~20.00이 바람직하고, 1.00~18.00이 보다 바람직하며, 1.00~16.00이 특히 바람직하다.

또한, 중량 평균 분자량 및 수평균 분자량은, 젤 퍼미에이션 크로마토그래피(GPC)에 의하여 하기의 조건으로 측정된 값이다.

[용리액] 테트라하이드로퓨란(THF)

[장치명] Ecosec HLC-8220GPC(도소 주식회사제)

[칼럼] TSKgel SuperHZM-H, TSKgel SuperHZ4000, TSKgel SuperHZM200(도소 주식회사제)

[칼럼 온도] 40℃

[유속] 50ml/min

(중합 개시제)

바인더 조성물은, 바인더로서 중합성 화합물을 이용한 경우에는, 중합 개시제를 함유하는 것이 바람직하다.

이와 같은 중합 개시제는 특별히 한정되지 않지만, 중합 반응의 형식에 따라, 열중합 개시제 및 광중합 개시제를 들 수 있다.

본 발명에 있어서는, 자외선 조사에 의하여 중합 반응을 개시 가능한 광중합 개시제인 것이 바람직하다.

광중합 개시제로서는, 예를 들면 α-카보닐 화합물(미국 특허공보 제2367661호, 동 2367670호의 각 명세서 기재), 아실로인에터(미국 특허공보 제2448828호 기재), α-탄화 수소 치환 방향족 아실로인 화합물(미국 특허공보 제2722512호 기재), 다핵 퀴논 화합물(미국 특허공보 제3046127호, 동 2951758호의 각 명세서 기재), 트라이아릴이미다졸 다이머와 p-아미노페닐케톤의 조합(미국 특허공보 제3549367호 기재), 아크리딘 및 페나진 화합물(일본 공개특허공보 소60-105667호, 미국 특허공보 제4239850호 기재) 및 옥사다이아졸 화합물(미국 특허공보 제4212970호 기재), 아실포스핀옥사이드 화합물(일본 공고특허공보 소63-040799호, 일본 공고특허공보 평5-029234호, 일본 공개특허공보 평10-095788호, 일본 공개특허공보 평10-029997호 기재) 등을 들 수 있다.

(광산발생제)

바인더 조성물은, 상술한 광배향성 폴리머가, 산의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생하는 개열기를 포함하는 1가의 특정기를 갖는 중합체인 경우, 광산발생제를 함유하고 있는 것이 바람직하다.

광산발생제로서는, 파장 300nm 이상, 바람직하게는 파장 300~450nm의 활성광선에 감응하여, 산을 발생하는 화합물이 바람직하지만, 그 화학 구조에 제한되는 것은 아니다. 또, 파장 300nm 이상의 활성광선에 직접 감응하지 않은 광산발생제에 대해서도, 증감제와 병용함으로써 파장 300nm 이상의 활성광선에 감응하고, 산을 발생하는 화합물이면, 증감제와 조합하여 바람직하게 이용할 수 있다. 본 발명에서 사용되는 광산발생제로서는, pKa가 4 이하인 산을 발생하는 광산발생제가 바람직하고, pKa가 3 이하인 산을 발생하는 광산발생제가 보다 바람직하며, 2 이하의 산을 발생하는 광산발생제가 가장 바람직하다. 또한 본 발명에 있어서, pKa는, 기본적으로 25℃의 수중에 있어서의 pKa를 가리킨다. 수중에서 측정할 수 없는 것은, 측정에 적합한 용제로 변경하여 측정한 것을 가리킨다. 구체적으로는, 화학 편람 등에 기재된 pKa를 참고로 할 수 있다. pKa가 3 이하인 산으로서는, 설폰산 또는 포스폰산인 것이 바람직하고, 설폰산인 것이 보다 바람직하다.

광산발생제의 예로서, 오늄염 화합물, 트라이클로로메틸-s-트라이아진류, 설포늄염, 아이오도늄염, 제4급 암모늄염류, 다이아조메테인 화합물, 이미드설포네이트 화합물, 및 옥심설포네이트 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 오늄염 화합물, 이미드설포네이트 화합물, 옥심설포네이트 화합물이 바람직하고, 오늄염 화합물, 옥심설포네이트 화합물이 특히 바람직하다. 광산발생제는, 1종 단독 또는 2종류 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

(용매)

바인더 조성물은, 바인더층을 형성하는 작업성 등의 관점에서, 용매를 함유하는 것이 바람직하다.

용매로서는, 구체적으로는, 예를 들면 케톤류(예를 들면, 아세톤, 2-뷰탄온, 메틸아이소뷰틸케톤, 사이클로헥산온 등), 에터류(예를 들면, 다이옥세인, 테트라하이드로퓨란 등), 지방족 탄화 수소류(예를 들면, 헥세인 등), 지환식 탄화 수소류(예를 들면, 사이클로헥세인 등), 방향족 탄화 수소류(예를 들면, 톨루엔, 자일렌, 트라이메틸벤젠 등), 할로젠화 탄소류(예를 들면, 다이클로로메테인, 다이클로로에테인, 다이클로로벤젠, 클로로톨루엔 등), 에스터류(예를 들면, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, 아세트산 뷰틸 등), 물, 알코올류(예를 들면, 에탄올, 아이소프로판올, 뷰탄올, 사이클로헥산올 등), 셀로솔브류(예를 들면, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브 등), 셀로솔브아세테이트류, 설폭사이드류(예를 들면, 다이메틸설폭사이드 등), 아마이드류(예를 들면, 다이메틸폼아마이드, 다이메틸아세트아마이드 등) 등을 들 수 있으며, 이들을 1종 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.

(도포 방법)

상술한 지지체 상에 바인더 조성물을 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 도포 방법으로서는, 구체적으로는, 예를 들면 스핀 코트법, 에어 나이프 코트법, 커튼 코트법, 롤러 코트법, 와이어 바 코트법, 그라비어 코트법, 다이 코트법 등을 들 수 있다.

〔바인더층 형성 공정〕

바인더층 형성 공정은, 제1 도포 공정 후에, 바인더층을 형성하는 공정이며, 제1 도포 공정에서 얻어진 제1 도막에 대하여 경화 처리(자외선의 조사(광조사 처리) 또는 가열 처리)를 실시함으로써 형성할 수 있다.

또, 경화 처리의 조건은 특별히 한정되지 않지만, 광조사에 의한 중합에 있어서는, 자외선을 이용하는 것이 바람직하다. 조사량은, 10mJ/cm²~50J/cm²인 것이 바람직하고, 20mJ/cm²~5J/cm²인 것이 보다 바람직하며, 30mJ/cm²~3J/cm²인 것이 더 바람직하고, 50~1000mJ/cm²인 것이 특히 바람직하다. 또, 중합 반응을 촉진하기 위하여, 가열 조건하에서 실시해도 된다.

〔작용 공정〕

작용 공정은, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 작용시키는 공정이다.

또, 작용 공정은, 상층으로서의 광학 이방성층을 형성할 때의 도포성을 담보하는 관점에서, 바인더층 형성 공정과 제2 도포 공정의 사이, 또는 바인더층 형성 공정 또는 제2 도포 공정과 동시에 행하는 공정이다.

여기에서, "바인더층 형성 공정과 제2 도포 공정의 사이"란, 바인더층 형성 공정(예를 들면, 열중합)에서 형성한 바인더층에 대하여, 제2 도포 공정을 실시하기 전에, 작용 공정(예를 들면, 광을 작용시키는 공정)을 행하는 것을 말한다.

또, "바인더층 형성 공정과 동시"란, 바인더층을 형성하는 공정, 예를 들면 광라디칼 발생에 의한 올레핀계 모노머의 중합, 및 광산발생에 의한 에폭시 모노머의 중합 등에 의하여 바인더층을 형성하는 공정과, 작용 공정(예를 들면, 광을 작용시키는 공정)을 동시에 행하는 것을 말한다. 즉, 바인더층의 중합에 이용하는 광과, 개열에 이용하는 광이, 동시에 2개의 작용을 야기하는 것을 의미한다.

또, "제2 도포 공정과 동시"란, 바인더층 형성 공정(예를 들면, 광중합)에서 형성한 바인더층에 대하여, 제2 도포 공정을 실시할 때에, 작용 공정(예를 들면, 열을 작용시키는 공정)을 동시에 행하는 것을 말한다.

이 중, 광을 작용시키고, 바인더층 형성 공정과 동시에 행하는 공정인 것이, 프로세스 간략화의 관점에서 바람직하다.

또, 광을 작용시키는 방법으로서는, 예를 들면 바인더층에 자외선을 조사하는 방법 등을 들 수 있다. 광원으로서는, 고압 수은 램프, 메탈할라이드 램프 등의 자외선을 발광하는 램프 등을 이용하는 것이 가능하다. 또, 조사량은, 10mJ/cm²~50J/cm²인 것이 바람직하고, 20mJ/cm²~5J/cm²인 것이 보다 바람직하며, 30mJ/cm²~3J/cm²인 것이 더 바람직하고, 50~1000mJ/cm²인 것이 특히 바람직하다.

또, 열을 작용시키는 방법으로서는, 예를 들면 바인더층을 가열하는 방법 등을 들 수 있다. 가열하는 온도로서는, 50~200℃인 것이 바람직하고, 60~150℃인 것이 보다 바람직하며, 70~130℃인 것이 특히 바람직하다.

또, 산을 작용시키는 방법으로서는, 예를 들면 바인더층에 미리 산을 첨가해 두는 방법, 바인더층에 광산발생제를 첨가해 두어, 광을 트리거로서 산을 발생시키는 방법, 바인더층에 열산발생제를 첨가해 두어, 열을 트리거로서 산을 발생시키는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중, 광산발생제 및 열산발생제를 이용하는 방법이 바람직하다.

또, 염기를 작용시키는 방법으로서는, 예를 들면 바인더층에 미리 염기를 첨가해 두는 방법, 바인더층에 광염기 발생제를 첨가해 두어, 광을 트리거로서 염기를 발생시키는 방법, 바인더층에 열염기 발생제를 첨가해 두어, 열을 트리거로서 염기를 발생시키는 방법 등을 들 수 있다. 이들 중, 광염기 발생제 및 열염기 발생제를 이용하는 방법이 바람직하다.

〔광조사 공정〕

광조사 공정은, 편광 또는 무편광을 조사하여, 배향 규제력이 부여된 바인더층을 형성하는 공정이다.

또, 광조사 공정은, 상층으로서의 광학 이방성층을 형성할 때의 도포성을 담보하는 관점에서, 바인더층 형성 공정과 제2 도포 공정의 사이, 또는 바인더층 형성 공정 또는 제2 도포 공정과 동시에 행하는 공정이다.

여기에서, "바인더층 형성 공정과 제2 도포 공정의 사이"란, 바인더층 형성 공정(예를 들면, 열중합)에서 형성한 바인더층에 대하여, 제2 도포 공정을 실시하기 전에, 조사 공정(예를 들면, 편광을 조사하는 공정)을 행하는 것을 말한다.

또, "바인더층 형성 공정과 동시"란, 바인더층을 형성하는 공정, 예를 들면 광라디칼 발생에 의한 올레핀계 모노머의 중합, 및 광산발생에 의한 에폭시 모노머의 중합 등에 의하여 바인더층을 형성하는 공정과, 조사 공정(예를 들면, 편광을 조사하는 공정)을 동시에 행하는 것을 말한다. 즉, 바인더층의 중합에 이용하는 광과, 배향에 이용하는 광이, 동시에 2개의 작용을 야기하는 것을 의미한다.

또, "제2 도포 공정과 동시"란, 바인더층 형성 공정(예를 들면, 광중합)에서 형성한 바인더층에 대하여, 제2 도포 공정을 실시할 때에, 조사 공정(예를 들면, 편광을 조사하는 공정)을 동시에 행하는 것을 말한다.

이 중, 바인더층 형성 공정과 제2 도포 공정의 사이에 행하는 공정인 것이 바람직하다.

광조사 공정에 있어서, 조사하는 편광은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 직선 편광, 원편광, 및 타원 편광을 들 수 있으며, 직선 편광이 바람직하다.

또, 조사하는 무편광은, 비편광이라고도 하며, 도막 표면에 대하여 경사 방향으로부터 조사되는 것이 바람직하다. 또한, "경사 방향"이란, 도막 표면의 법선(法線) 방향에 대하여 극각 θ(0<θ<90°) 경사지게 한 방향인 한, 특별히 한정되지 않고, 목적에 따라 적절히 선택할 수 있지만, θ가 20~80°인 것이 바람직하다.

광조사하는 방법으로서는, 예를 들면 자외선을 편광 조사하는 방법을 바람직하게 들 수 있으며, 구체적으로는, 편광판(예를 들면, 아이오딘 편광판, 이색 색소 편광판, 와이어 그리드 편광판 등)을 이용하는 방법; 프리즘계 소자(예를 들면, 글랜 톰슨 프리즘 등)나 브루스터각을 이용한 반사형 편광자를 이용하는 방법; 편광을 갖는 레이저 광원으로부터 출사되는 광을 이용하는 방법; 등을 들 수 있다.

여기에서, 자외선 조사에 이용하는 광원으로서는, 자외선을 발생하는 광원이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 카본 아크등, 메탈할라이드 램프, 제논 램프 등을 이용할 수 있다.

〔제2 도포 공정〕

제2 도포 공정은, 바인더층 상에, 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 직접 도포하여, 바인더층의 폭보다 좁은 폭이 되는 제2 도막을 형성하는 공정이다.

여기에서, 중합성 액정 화합물로서는, 예를 들면 상술한 바인더 조성물의 바인더 성분으로서 기재한 것과 동일한 것을 들 수 있다.

또, "바인더층의 폭"이란, 지지체 상에 형성된 바인더층의 폭을 말하며, 지지체의 반송 방향에 대하여 직교하는 방향의 폭을 말한다.

중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 제1 도포 공정과 동일한 방법을 들 수 있다.

〔광학 이방성층 형성 공정〕

광학 이방성층 형성 공정은, 제2 도포 공정 후에, 바인더층의 폭보다 좁은 폭이 되는 광학 이방성층을 형성하여, 광학 적층 필름을 제작하는 공정이며, 제2 도포 공정에서 얻어진 제2 도막에 대하여 경화 처리(자외선의 조사(광조사 처리) 또는 가열 처리)를 실시함으로써 형성할 수 있다.

〔권취 공정〕

권취 공정은, 광학 이방성층 형성 공정 후에, 광학 적층 필름을 롤상으로 권취하여, 광학 적층 필름롤을 제작하는 공정이다.

여기에서, 롤상으로 권취하는 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면 반송 롤러를 이용하여, 권취 코어에 감는 방법 등을 들 수 있다.

〔다른 처리 공정〕

본 발명의 제조 방법은, 상술한 임의의 작용 공정과 함께, 제2 도포 공정 전에, 바인더층의 표면에 대하여 플라즈마 처리 또는 코로나 방전 처리를 실시하는 처리 공정을 갖고 있어도 된다.

플라즈마 처리로서는, 진공 글로 방전, 대기압 글로 방전 등에 의한 것이 있으며, 그 외의 방법으로서 프레임 플라즈마 처리 등의 방법을 들 수 있다. 이들은, 예를 들면 일본 공개특허공보 평6-123062호, 일본 공개특허공보 평11-293011호, 동 11-005857호 등에 기재된 방법을 이용할 수 있다.

코로나 방전 처리는, 종래 공지의 어느 방법, 예를 들면 일본 공고특허공보 소48-005043호, 동 47-051905호, 일본 공개특허공보 소47-028067호, 동 49-083767호, 동 51-041770호, 동 51-131576호, 일본 공개특허공보 2001-272503호 등에 개시된 방법에 의하여 달성할 수 있다.

[광학 적층 필름롤]

본 발명의 광학 적층 필름롤(이하, "본 발명의 필름롤"이라고도 약기한다.)은, 지지체와, 지지체 상에, 바인더 및 광배향성 폴리머를 함유하는 바인더 조성물을 이용하여 형성되는 배향 규제력이 부여된 바인더층과, 바인더층 상에 마련되는 광학 이방성층을 갖고, 광학 이방성층이, 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 이용하여 형성되며, 바인더층과 광학 이방성층이 서로 인접하여 적층된 광학 적층 필름의 롤상물이다.

또, 본 발명의 필름롤은, 지지체가, 적어도 편단에 널링이 부여되어 있으며, 광학 이방성층의 폭이, 바인더층의 폭보다 좁아지도록 적층된 것이다.

〔지지체〕

본 발명의 필름롤이 갖는 지지체는, 적어도 편단에 널링이 부여된 지지체이며, 상술한 본 발명의 제조 방법에 있어서 설명한 것과 동일하다.

〔바인더층〕

본 발명의 필름롤이 갖는 바인더층은, 바인더와, 광배향성 폴리머를 함유하는 바인더 조성물을 이용하여 형성되는 층이다.

여기에서, 바인더 조성물 및 바인더층의 형성 방법은, 상술한 본 발명의 제조 방법에 있어서 설명한 것과 동일하다.

또, 바인더층은, 광학 이방성층의 하층으로서 갖는 것이기 때문에, 상술한 본 발명의 제조 방법에 있어서 설명한 작용 공정 및 광조사 공정 후의 상태이다.

그 때문에, 바인더층에 포함되는 광배향성 폴리머는, 극성기 및 광배향성기를 포함하는 반복 단위를 갖는 단독 중합체, 또는 극성기를 포함하는 반복 단위와 광배향성기를 포함하는 반복 단위를 갖는 공중합체이다.

본 발명에 있어서는, 상기 바인더층의 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 0.1~10μm인 것이 바람직하고, 0.5~5μm인 것이 보다 바람직하다.

〔광학 이방성층〕

본 발명의 필름롤이 갖는 광학 이방성층은, 상술한 바와 같이, 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 이용하여 형성되며, 상술한 바인더층의 폭보다 좁아지도록 적층되어 있다.

여기에서, 광학 이방성층을 형성하기 위한 중합성 액정 조성물로서는, 예를 들면 상술한 바인더 조성물에 있어서 임의 성분으로서 기재한 중합성 액정 화합물, 중합 개시제 및 용매 등을 배합한 조성물을 들 수 있다.

또, 광학 이방성층의 형성 방법은, 상술한 본 발명의 제조 방법에 있어서 설명한 것과 동일하다.

본 발명에 있어서는, 광학 이방성층의 두께에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 0.1~10μm인 것이 바람직하고, 0.5~5μm인 것이 보다 바람직하다.

실시예

이하에, 실시예를 들어, 본 발명을 더 상세하게 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 사용량, 비율, 처리 내용, 처리 수순 등은, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하에 나타내는 실시예에 의하여 한정적으로 해석되어야 하는 것은 아니다.

[실시예 1]

〔지지체의 제작〕

<셀룰로스아실레이트 필름 1의 제작>

(코어층 셀룰로스아실레이트 도프의 제작)

하기의 조성물을 믹싱 탱크에 투입하여, 교반하고, 각 성분을 용해하여, 코어층 셀룰로스아실레이트 도프로서 이용하는 셀룰로스아세테이트 용액을 조제했다.

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코어층 셀룰로스아실레이트 도프

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·아세틸 치환도 2.88의 셀룰로스아세테이트 100질량부

·일본 공개특허공보 2015-227955호의 실시예에

기재된 폴리에스터 화합물 B 12질량부

·하기 화합물 F 2질량부

·메틸렌 클로라이드(제1 용매) 430질량부

·메탄올(제2 용제) 64질량부

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화합물 F

[화학식 11]

(외층 셀룰로스아실레이트 도프의 제작)

상기의 코어층 셀룰로스아실레이트 도프 90질량부에 하기의 매트제 용액을 10질량부 첨가하여, 외층 셀룰로스아실레이트 도프로서 이용하는 셀룰로스아세테이트 용액을 조제했다.

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매트제 용액

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·평균 입자 사이즈 20nm의 실리카 입자

(AEROSIL R972, 닛폰 에어로질(주)제) 2질량부

·메틸렌 클로라이드(제1 용매) 76질량부

·메탄올(제2 용제) 11질량부

·상기의 코어층 셀룰로스아실레이트 도프 1질량부

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(셀룰로스아실레이트 필름 1의 제작)

상기 코어층 셀룰로스아실레이트 도프 및 상기 외층 셀룰로스아실레이트 도프를 평균 구멍 직경 34μm의 여과지 및 평균 구멍 직경 10μm의 소결 금속 필터로 여과한 후, 상기 코어층 셀룰로스아실레이트 도프와, 그 양측에 배치되는 외층 셀룰로스아실레이트 도프를 3층 동시에 유연(流延)구로부터 20℃의 드럼 상에 유연했다(밴드 유연기).

그 후, 용제 함유율 대략 20질량%의 상태에서 박리하고, 필름의 폭방향의 양단을 텐터클립으로 고정하며, 가로 방향에 연신 배율 1.1배로 연신하면서 건조했다.

이어서, 열처리 장치의 롤 사이를 반송함으로써, 추가로 건조하여, 폭 10mm, 높이 7μm의 널링을 양단에 부여하여, 두께 40μm, 폭 1340mm의 셀룰로스아실레이트 필름 1을 제작했다.

양 단부에 폭 10mm, 높이 7μm의 널링이 부여된 셀룰로스아실레이트 필름 1을, 온도 60℃의 유전식 가열 롤을 통과시켜, 필름 표면 온도를 40℃로 승온시킨 후에, 필름의 편면에 하기 조성의 알칼리 용액을, 바 코터를 이용하여 도포량 14ml/m²로 도포하고, 110℃로 가열했다.

이어서, (주)노리타케 컴퍼니 리미티드제의 스팀식 원적외 히터 아래에, 10초간 반송했다.

이어서, 동일한 바 코터를 이용하여, 순수를 3ml/m² 도포했다.

이어서, 파운틴 코터에 의한 수세와 에어 나이프에 의한 탈수를 3회 반복한 후에, 70℃의 건조존에 10초간 반송하여 건조하고, 알칼리 비누화 처리한 셀룰로스아실레이트 필름을 제작하여 지지체로 했다.

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알칼리 용액 조성

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수산화 칼륨 4.7질량부

물 15.8질량부

아이소프로판올 63.7질량부

계면활성제(C₁₄H₂₉O(CH₂CH₂O)₂₀H) 1.0질량부

프로필렌글라이콜 14.8질량부

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〔배향층 Y1의 형성〕

상기와 같이 비누화 처리한 장척상의 셀룰로스아세테이트 필름에, 하기 조성의 배향층 도포액을 #14의 와이어 바로 연속적으로 도포했다. 도포 후, 60℃의 온풍으로 60초, 추가로 100℃의 온풍으로 120초 건조했다. 또한, 하기 조성 중, "중합 개시제 (IN1)"은, 광중합 개시제(IRGACURE2959, BASF사제)를 나타낸다.

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배향층 도포액 조성

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하기 변성 폴리바이닐알코올 10.0질량부

물 371.0질량부

메탄올 119.0질량부

글루타르알데하이드 0.5질량부

중합 개시제 (IN1) 0.3질량부

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(하기 구조식 중, 비율은 몰비율이다)

[화학식 12]

〔바인더층(액정층)의 제작〕

하기 봉상 액정 화합물 A(80질량부), 하기 봉상 액정 화합물 B(20질량부), 광중합 개시제(IRGACURE819, BASF사제)(3질량부), 하기 수직 배향제 A(1질량부), 하기 수직 배향제 B(0.5질량부), 및 하기 광배향성 폴리머 A(3.0질량부)를 메틸에틸케톤 215질량부에 용해하여, 바인더층(액정층) 형성용 용액을 조제했다. 조제한 바인더층 형성용 용액을, 상기 배향층 상에, #3.0의 와이어 바로 도포하여, 제1 도막을 형성했다.

그 후, 반송을 재개하고, 하기 표 1에 나타내는 바와 같이, 70℃에서 60초간 가열하여, 제1 도막을 건조시켰다(건조 처리).

이어서, 산소 농도가 1.0체적% 이하인 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서, 하기 표 1에 나타내는 바와 같이, 365nm의 UV(ultraviolet)-LED(light emitting diode)를 이용하여, 표면 온도가 40℃인 조건에서, 조사량 500mJ/cm²의 자외선을 조사했다(자외선 조사 처리 1).

이어서, 하기 표 1에 나타내는 바와 같이, 작용 공정을 겸하는 공정으로서, 313nm의 UV-LED를 이용하여, 표면 온도가 25℃인 조건에서, 조사량 1000mJ/cm²의 자외선을 조사했다(자외선 조사 처리 2).

이들의 처리에 의하여, 막두께가 약 1μm, 폭이 1318mm인 바인더층을 형성했다.

[화학식 13]

〔광조사 공정〕

얻어진 바인더층에, 실온에서, 와이어 그리드 편광자를 통한 UV광(초고압 수은 램프; UL750; HOYA제)을 25mJ/cm²(파장: 313nm) 조사하여, 배향 규제력을 부여했다.

〔광학 이방성층(상층)의 제작〕

하기 봉상 액정 화합물 A(80질량부), 하기 봉상 액정 화합물 B(20질량부), 광중합 개시제(이르가큐어 907, BASF사제)(3질량부), 증감제(카야큐어 DETX, 닛폰 가야쿠(주)제)(1질량부), 및 하기 수평 배향제(0.3질량부)를 메틸에틸케톤(193질량부)에 용해하여, 광학 이방성층 형성용 용액을 조제했다. 상기 배향 기능을 부여한 바인더층 상에, 상기의 광학 이방성층 형성용 용액을 와이어 바 코터 #2.2로 도포하여, 바인더층의 폭보다 좁은 폭의 제2 도막을 형성하고, 60℃에서 2분간 가열하며, 60℃에 유지한 채로, 산소 농도가 1.0체적% 이하인 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서 160W/cm의 공랭 메탈할라이드 램프(아이 그래픽스(주)제)를 이용하여, 조사량 300mJ/cm²의 자외선을 조사하고 광학 이방성층(폭: 1284mm)을 형성하여, 광학 적층 필름을 제작했다.

그 후, 제작한 광학 적층 필름을 롤상으로 권취하여, 광학 적층 필름롤을 제작했다.

[화학식 14]

[실시예 2]

자외선 조사 처리 1에 있어서의 조사량을 하기 표 1에 나타내는 값으로 변경하고, 자외선 조사 처리 2를 실시하지 않았던 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 광학 적층 필름롤을 제작했다.

[실시예 3]

광배향성 폴리머 A 대신에, 하기 광배향성 폴리머 B를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 광학 적층 필름롤을 제작했다.

[화학식 15]

[실시예 4]

광배향성 폴리머 A 대신에, 하기 광배향성 폴리머 C를 이용하여, 열산발생제(산에이드 SI-B3A, 산신 가가쿠 고교제)를 3질량부 더 배합한 바인더층(액정층) 형성용 용액을 이용하고, 또 자외선 조사 처리 2 대신에, 표면 온도가 120℃인 조건에서 30초 어닐링하는 가열 처리(가열 처리 2)를 실시한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 광학 적층 필름롤을 제작했다.

[화학식 16]

[실시예 5]

실시예 4와 동일한 바인더층(액정층) 형성용 용액을 이용하여, 이하에 나타내는 처리를 실시하여 바인더층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 광학 적층 필름롤을 제작했다.

먼저, 하기 표 1에 나타내는 바와 같이, 70℃에서 60초간 가열하고, 제1 도막을 건조시켰다(건조 처리).

이어서, 작용 공정을 겸하는 공정으로서, 표면 온도가 120℃인 조건에서 30초 어닐링하는 가열 처리를 실시했다(가열 처리 1).

이어서, 산소 농도가 1.0체적% 이하인 분위기가 되도록 질소 퍼지하면서, 하기 표 1에 나타내는 바와 같이, 365nm의 UV(자외선)-LED(발광 다이오드)를 이용하여, 표면 온도가 40℃인 조건에서, 조사량 500mJ/cm²의 자외선을 조사했다(자외선 조사 처리 1).

이들의 처리에 의하여, 막두께가 약 1μm인 바인더층을 형성했다.

[실시예 6]

이하의 방법으로 바인더층을 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로, 광학 적층 필름롤을 제작했다.

〔바인더층의 제작〕

에폭시 모노머(CEL2021P; (주)다이셀제)(100질량부), 열산발생제(산에이드 SI-B3A, 산신 가가쿠 고교제)(3.0질량부), 상기 광배향성 폴리머 C(2.0질량부)를 메틸에틸케톤(300질량부)에 용해하여, 바인더층 형성용 용액을 조제했다. 조제한 바인더층 형성용 용액을, 상기 배향층 상에, #3.0의 와이어 바로 도포하여, 제1 도막을 형성했다.

이어서, 작용 공정을 겸하는 공정으로서, 표면 온도가 130℃인 조건에서 60초 어닐링하는 가열 처리를 실시하여, 막두께가 약 1μm인 바인더층을 형성했다.

[실시예 7]

열산발생제(산에이드 SI-B3A, 산신 가가쿠 고교제) 대신에, 하기 광산발생제 (B-1-1)을 이용한 것 이외에는, 실시예 4와 동일한 방법으로, 광학 적층 필름롤을 제작했다.

[화학식 17]

[실시예 8]

열산발생제(산에이드 SI-B3A, 산신 가가쿠 고교제) 대신에, 상기 광산발생제 (B-1-1)을 이용한 것 이외에는, 실시예 6과 동일한 방법으로, 광학 적층 필름롤을 제작했다.

[실시예 9]

광배향성 폴리머 C 대신에, 하기 광배향성 폴리머 D를 이용한 것 이외에는, 실시예 7과 동일한 방법으로, 광학 적층 필름롤을 제작했다.

[화학식 18]

[비교예 1]

널링을 부여하지 않는 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로, 셀룰로스아실레이트 필름 2를 제작했다.

셀룰로스아실레이트 필름 1 대신에, 셀룰로스아실레이트 필름 2를 이용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 광학 적층 필름을 제작했다.

〔송출 조작〕

권출한 광학 적층 필름롤의 단부로부터, 광학 적층 필름을 송출하여 반송하고, 이 때의 접착성을 평가했다.

<평가 기준>

A: 송출 시에, 광학 적층 필름의 접착이 보이지 않았다.

B: 송출 시에, 배리어층의 표면이 노출된 부분과, 지지체의 이면의 접착이 보여, 반송에 영향이 있었다.

[표 1]

표 1에 나타내는 결과로부터, 널링이 부여되어 있지 않은 지지체를 이용하여, 바인더층의 폭보다 좁은 폭이 되는 광학 이방성층을 형성한 경우에는, 송출 조작이 뒤떨어지는 것을 알 수 있었다(비교예 1).

이것에 대하여, 널링이 부여된 지지체를 이용한 경우에는, 바인더층의 폭보다 좁은 폭이 되는 광학 이방성층을 형성한 경우여도, 송출 조작이 우수한 것을 알 수 있었다(실시예 1~9).

Claims

지지체와, 상기 지지체 상에, 바인더 및 광배향성 폴리머를 함유하는 바인더 조성물을 이용하여 형성되는 배향 규제력이 부여된 바인더층과, 상기 바인더층 상에 마련되는 광학 이방성층을 갖고,
상기 광학 이방성층이, 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 이용하여 형성되며,
상기 바인더층과 상기 광학 이방성층이 서로 인접하여 적층되어 있는, 광학 적층 필름의 롤상물을 제작하는, 광학 적층 필름롤의 제조 방법으로서,
반송되는, 널링이 부여된 장척인 지지체 상에, 바인더 및 광배향성 폴리머를 함유하는 바인더 조성물을 도포하여, 제1 도막을 형성하는 제1 도포 공정과,
상기 제1 도포 공정 후에, 바인더층을 형성하는 바인더층 형성 공정과,
광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 작용시키는 작용 공정과,
편광 또는 무편광을 조사하여, 배향 규제력이 부여된 바인더층을 형성하는 광조사 공정과,
상기 바인더층 상에, 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 직접 도포하여, 상기 바인더층의 폭보다 좁은 폭이 되는 제2 도막을 형성하는 제2 도포 공정과,
상기 제2 도포 공정 후에, 상기 바인더층의 폭보다 좁은 폭이 되는 광학 이방성층을 형성하여, 광학 적층 필름을 제작하는 광학 이방성층 형성 공정과,
상기 광학 이방성층 형성 공정 후에, 상기 광학 적층 필름을 롤상으로 권취하여, 광학 적층 필름롤을 제작하는 권취 공정을 갖고,
상기 작용 공정이, 상기 바인더층 형성 공정과 상기 제2 도포 공정의 사이, 또는 상기 바인더층 형성 공정 혹은 상기 제2 도포 공정과 동시에 행하는 공정이며,
상기 광조사 공정이, 상기 바인더층 형성 공정과 상기 제2 도포 공정의 사이, 또는 상기 바인더층 형성 공정 혹은 상기 제2 도포 공정과 동시에 행하는 공정이고,
상기 광배향성 폴리머가, 광, 열, 산 및 염기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 작용에 의하여 분해되어 극성기를 발생하는 개열기를 포함하는 반복 단위 A를 갖는 광배향성 폴리머로서,
상기 반복 단위 A가, 측쇄에 상기 개열기를 가지며, 또한 상기 측쇄의 상기 개열기보다 말단 측에 불소 원자 또는 규소 원자를 갖고,
이하에 나타내는 조건 1 또는 조건 2를 충족시키는, 광배향성 폴리머인, 광학 적층 필름롤의 제조 방법.
조건 1: 상기 반복 단위 A와는 별개로, 광배향성기를 포함하는 반복 단위 B를 더 갖는다.
조건 2: 상기 반복 단위 A가, 상기 측쇄의 상기 개열기보다 주쇄 측에 광배향성기를 포함한다.
청구항 1에 있어서,
상기 작용 공정이, 광을 작용시키고, 바인더층 형성 공정과 동시에 행하는 공정이며,
상기 광조사 공정이, 상기 바인더층 형성 공정과 상기 제2 도포 공정의 사이에 행하는 공정인, 광학 적층 필름롤의 제조 방법.
지지체와, 상기 지지체 상에, 바인더 및 광배향성 폴리머를 함유하는 바인더 조성물을 이용하여 형성되는 배향 규제력이 부여된 바인더층과, 상기 바인더층 상에 마련되는 광학 이방성층을 갖고,
상기 광학 이방성층이, 중합성 액정 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물을 이용하여 형성되며,
상기 바인더층과 상기 광학 이방성층이 서로 인접하여 적층된 광학 적층 필름의 롤상물로서,
상기 지지체가, 적어도 편단에 널링이 부여되어 있고,
상기 광학 이방성층의 폭이, 상기 바인더층의 폭보다 좁아지도록 적층되어 있는, 광학 적층 필름롤.