TWI610949B - 組成物及單層塗佈型水平配向膜 - Google Patents
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Description
本發明係關於組成物及單層塗佈型水平配向膜。詳細而言,關於適宜於顯示裝置或記錄材料等之用途上之具有光學特性之材料,尤其係關於包含適宜作為液晶顯示器用之偏光板及位相差板等之光學補償膜用之液晶性聚合物之組成物、及由該組成物所得之單層塗佈型水平配向膜。
從液晶顯示裝置之顯示品位之提升或輕量化等之需求,作為偏光板或位相差板等之光學補償膜,內部之分子配向構造受到控制之高分子膜之需求逐漸升高。為了因應此之需求,而進行開發利用聚合性液晶化合物所具有之光學異向性之膜。在此所使用之聚合性液晶化合物,一般係具有聚合性基與液晶構造部位(具有間隔部與液晶質部之構造部位)之液晶化合物,且廣泛使用丙烯醯基作為此聚合性基。
此般聚合性液晶化合物一般係以照射紫外線等之放射線而聚合之方法作為聚合物(膜)。例如,已知
有使具有丙烯醯基之特定聚合性液晶化合物載持於支撐體間,使此化合物保持液晶狀態並同時照射放射線而取得聚合物之方法(專利文獻1),或於具有丙烯醯基之2種類之聚合性液晶化合物之混合物或對此混合物混合旋光性液晶而成之組成物中添加光聚合起始劑,且照射紫外線而取得聚合物之方法(專利文獻2)。
又,已提出有不需液晶配向膜之聚合性液晶化合物或使用聚合物之配向膜(專利文獻3、4)、使用含有光交聯部位之聚合物之配向膜(專利文獻5、6)等各種單層塗佈型配向膜。但,藉由上述膜製作製程而得之膜之配向方向上,仍存有看見因基板之表面之影響所致之偏移的問題,而希望解決此般問題。
[專利文獻1]日本特開昭62-70407號公報
[專利文獻2]日本特開平9-208957號公報
[專利文獻3]歐州專利申請公開第1090325號說明書
[專利文獻4]國際公開第2008/031243號
[專利文獻5]日本特開2008-164925號公報
[專利文獻6]日本特開平11-189665號公報
本發明係有鑑於上述問題所完成者,其目的
為提供以簡單製程即可製作單層塗佈型水平配向膜,且能解決配向方向之偏移問題之組成物、及由該組成物所得之單層塗佈型水平配向膜。
本發明者為了解決上述課題經過重複精心探討之結果,發現藉由使用於主鏈上含有γ-丁內酯骨架,且從內酯環之γ位所延伸之側鏈上具有桂皮酸酯構造之聚合物,或許係由於偏光紫外線曝光後形成安定之網路構造,不需使用液晶配向膜,即可取得具有高折射率異向性(△n)之單層塗佈型水平配向膜,並且發現藉由將烷基鏈導入該聚合物,變得即能在低溫條件下,製造對有機溶劑之溶解性提升,且具有較高△n之單層塗佈型水平配向膜。更進一步,本發明者發現藉由對包含上述聚合物之組成物添加聚(甲基)丙烯酸酯作為添加劑,即可容易取得配向方向之控制更為優異,且顯示較高光學異向性之單層塗佈型水平配向膜,進而完成本發明。
即,本發明提供下述組成物及單層塗佈型水平配向膜。
1.一種組成物,其特徵為含有
(A)含有下述式[1a]、[1b]及[1c]所表示之重複單位之聚合物A、(B)含有下述式[6]所表示之重複單位之聚合物B、
及(C)有機溶劑。
(式[3]中,R1為氫原子或甲基。虛線為結合處。)
(式[4]及[5]中,s1、s2、s3及s4係各自獨立為1或
2,G1及G2係各自獨立為單鍵、-COO-或-OCO-,R2及R3係各自獨立為氫原子、鹵素原子、氰基、碳數1~10之烷基或碳數1~10之烷氧基。虛線為結合處。)
A為碳數2~15之直鏈狀或分枝狀之烷基,m、n及p係各自為0<m<1、0<n<1、0≦p≦0.5且滿足m+n+p≦1之數,q及r係各自獨立為2~9之整數。]
(式[6]中,R4為氫原子或甲基,R5為甲基、乙基、n-丙基、異丙基或環丙基。)
2.一種單層塗佈型水平配向膜,其係藉由於基板上塗佈如1之組成物,其次照射偏光使其硬化所得者。
3.如2之單層塗佈型水平配向膜,其中上述偏光為直線偏光紫外線。
4.一種光學構件,其係具備如2或3之單層塗佈型水平配向膜。
本發明之聚合物係於主鏈上含有γ-丁內酯骨
架。因此,藉由塗佈含有此聚合物之組成物,在室溫下照射直線偏光,且施行後烘烤之製程,即能製作顯示高△n之單層塗佈型水平配向膜。又,更藉由作成包含具有烷基側鏈之單位之聚合物,而可獲得對溶劑之溶解性提升。
又,藉由對具有桂皮酸酯構造之液晶性之基質聚合物之溶液添加不展現液晶性之聚(甲基)丙烯酸酯,可取得所得之配向膜之配向角度(水平方向)之偏移受到減低之單層塗佈型水平配向膜。
[圖1]展示實施例1中取得之膜之圖型之於波長550nm處之遲滯值角度依存性(α角度)的圖。
[圖2]展示比較例1中取得之膜之圖型之於波長550nm處之遲滯值角度依存性(α角度)的圖。
本發明之組成物之(A)成分之聚合物(以下,稱為聚合物A)係為含有下述式[1a]及[1b]所表示之重複單位,且因應必要更含有下述式[1c]所表示之重複單位者。
式[1a]及[1c]中,X及Y係各自獨立為下述式[2]或[3]所表示之基。
(式[3]中,R1為氫原子或甲基。虛線為結合處(以下相同)。)
此等之中,以X、Y皆係式[3]所表示之基為佳。
式[1a]中,M1為下述式[4]所表示之基,式[1b]中,M2為下述式[5]所表示之基。
(式[4]及[5]中,s1、s2、s3及s4係各自獨立為1或
2,G1及G2係各自獨立為單鍵、-COO-或-OCO-,R2及R3係各自獨立為氫原子、鹵素原子、氰基、碳數1~10之烷基或碳數1~10之烷氧基。)
在此,作為上述鹵素原子,可舉出如氟、氯、溴、碘原子,但本發明中係以氟原子為佳。
上述烷基可為直鏈狀、分枝狀、環狀之任一者,且其碳數亦並非係受到特別限定者,本發明中係以直鏈之碳數1~10之烷基為佳。上述烷基之具體例可舉出如甲基、乙基、n-丙基、異丙基、環丙基、n-丁基、異丁基、s-丁基、t-丁基、環丁基、n-戊基、環戊基、n-己基、環己基、n-庚基、n-辛基、n-壬基、n-癸基等。此等之中,以碳數1~3之烷基為更佳,尤其係以甲基、乙基等為佳。
上述烷氧基可為直鏈狀、分枝狀、環狀之任
一者,且其碳數亦並非係受到特別限定者,本發明中係以直鏈之碳數1~10之烷氧基為佳。上述烷氧基之具體例可舉出如甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、異丙氧基、n-丁氧基、異丁氧基、s-丁氧基、t-丁氧基、n-戊氧基、n-己氧基、n-庚氧基、n-辛氧基、n-壬氧基、n-癸氧基等。此等之中係以碳數1~3之烷氧基為更佳,尤其係以甲氧基、乙氧基等為佳。
尚且,上述烷基、烷氧基中,其氫原子之一部分或全部亦可被氟原子等之鹵素原子所取代。
作為上述R2或R3之較佳者為氫原子、氟原子、氰基、甲基、甲氧基等。
上述G1係以-COO-或-OCO-為佳,G2係以單鍵為佳。
式[1c]中,A為直鏈狀或分枝狀之碳數2~15之烷基。作為上述烷基,具體地可舉出如乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、s-丁基、t-丁基、n-戊基、1-甲基-n-丁基、2-甲基-n-丁基、3-甲基-n-丁基、1,1-二甲基-n-丙基、1,2-二甲基-n-丙基、2,2-二甲基-n-丙基、1-乙基-n-丙基、n-己基、1-甲基-n-戊基、2-甲基-n-戊基、3-甲基-n-戊基、4-甲基-n-戊基、1,1-二甲基-n-丁基、1,2-二甲基-n-丁基、1,3-二甲基-n-丁基、2,2-二甲基-n-丁基、2,3-二甲基-n-丁基、3,3-二甲基-n-丁基、1-乙基-n-丁基、2-乙基-n-丁基、1,1,2-三甲基-n-丙基、1,2,2-三甲基-n-丙基、1-乙基-1-甲基-n-丙基、1-乙基-2-甲基-n-丙基、n-庚基、1-甲基-n-己基、2-甲基-n-己基、3-甲基-n-己基、1,1-二甲基-n-戊基、1,2-二甲基-n-戊基、1,3-二甲基-n-戊基、2,2-二甲基-n-戊基、2,3-二甲基-n-戊基、3,3-二甲基-n-戊基、1-乙基-n-戊基、2-乙基-n-戊基、3-乙基-n-戊基、1-甲基-1-乙基-n-丁基、1-甲基-2-乙基-n-丁基、1-乙基-2-甲基-n-丁基、2-甲基-2-乙基-n-丁基、2-乙基-3-甲基-n-丁基、n-辛基、1-甲基-n-庚基、2-甲基-n-庚基、3-甲基-n-庚基、1,1-二甲基-n-己基、1,2-二甲基-n-己基、1,3-二甲基-n-己基、2,2-二甲基-n-己基、2,3-二甲基-n-己基、3,3-二甲基-n-己基、1-乙基-n-己基、2-乙基-n-己基、3-乙基-n-己基、1-甲基-1-乙基-n-戊基、1-甲基-2-乙基-n-戊基、1-甲基-3-乙
基-n-戊基、2-甲基-2-乙基-n-戊基、2-甲基-3-乙基-n-戊基、3-甲基-3-乙基-n-戊基、n-壬基、n-癸基、n-十一基、n-十二基、n-十三基、n-十四基、n-十五基等。
此等之中,在考量到所得之聚合物對有機溶
劑之溶解性等時,以碳數4~15,尤其係以4~12之烷基為佳,以n-丁基、2-乙基-n-己基、n-十二基等為較佳。
式[1a]~[1c]中,m、n及p係各自為0<m<
1、0<n<1、0≦p≦0.5且滿足m+n+p≦1之數。從提升△n或提升聚合物之溶解性等之觀點,m、n及p係以各自滿足0.2≦m≦0.9、0.1≦n≦0.8、0≦p≦0.4之數為佳,以滿足0.2≦m≦0.8、0.1≦n≦0.5、0.1≦p≦0.3之數為更佳。
又,式[1a]及[1b]中,q及r係各自獨立為2~9
之整數,以3~6為佳,尤其q係以5或6為較佳。
聚合物A係以重量平均分子量3,000~200,000
者為佳,以4,000~150,000為較佳,以5,000~100,000為更佳。重量平均分子量若超過200,000時,則有對溶劑之溶解性下降且操作性降低之情況,重量平均分子量若未滿3,000時,則有熱硬化時變得硬化不足且溶劑耐性及耐熱性下降之情況。
尚且,本發明中,重量平均分子量係由凝膠滲透層析法(GPC)所得之以聚苯乙烯換算之測量值。
又,聚合物A在不損及本發明之效果範圍內,亦可包含式[1a]~[1c]以外之其他重複單位。作為賦予
上述其他重複單位之聚合性化合物,可舉出如丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、馬來醯亞胺化合物、丙烯醯胺化合物、丙烯腈、馬來酸酐、苯乙烯化合物等。
上述其他重複單位之含有率在全重複單位100莫耳%中,以0~10莫耳%為佳。上述其他重複單位之含有率若過大時,則有聚合物A之特性,例如液晶性等之特性降低之情況。
聚合物A係可單獨使用1種或將2種以上組合使用。
聚合物A之原料之聚合性化合物係如下述式[7]、[8]或[9]所表示者。
[式中,R2、R3、G1、G2、A、q、r、及s1~s4係與上述相同。
X’及Y’係各自獨立為下述式[10]或[11]所表示之聚合性基。
(式中,R1係與上述相同。)]
上述式[7]所表示之聚合性化合物係例如可藉由如以下般施行而製造。
G1為-COO-時,如下述反應流程所示般,藉由使式[12]所表示之安息香酸衍生物與酚衍生物在溶劑中,縮合劑之存在下進行縮合而製造。
(式中,R2、X’、q、s1及s2係與上述相同。DCC表示N,N’-二環己基碳二醯亞胺、DMAP表示4-二甲基胺基吡啶。)
G1為-OCO-時,如下述反應流程所示般,藉由使式[13]所表示之酚衍生物與安息香酸衍生物在溶劑中,縮合劑之存在下進行縮合而製造。
(式中,R2、X’、q、s1及s2係與上述相同。)
上述式[12]及[13]所表示之化合物在X’為式[10]所表示之基時,可由SYNTHON Chemicals公司或綠化學(股)取得市售品。
又,上述式[12]及[13]所表示之化合物在X’為式[11]所表示之基時,例如可使用Talaga等(P.Talaga,M.Schaeffer,C.Benezra and J.L.Stampf,Synthesis,530(1990))中提案之手法進行合成。此手法係如下述合成反應流程(A1)所示般,其係使用SnCl2使2-(溴甲基)丙烯酸與醛或酮進行反應之方法。尚且,2-(溴甲基)丙烯酸係能以Ramarajan等所提案之方法取得(K.Ramarajan,K.Kamalingam,D.J.O’Donnell and K.D.Berlin,Organic Synthesis,vol.61,pp.56-59(1983))。
(式中,R’表示一價之有機基,Amberlyst(註冊商標)15為羅門哈斯公司製離子交換樹脂。THF表示四氫呋喃。Et表示乙基。)
又,使用SnCl2之2-(溴甲基)丙烯酸之反應中,藉由取代醛或酮而改與所對應之縮醛或縮酮進行反應,亦而可取得α-亞甲基-γ-丁內酯構造。
作為縮醛或縮酮,可舉出如具有二甲基縮醛基、二乙基縮醛基、1,3-二噁烷基、1,3-二氧戊環基等之化合物。下述合成反應流程(A2)中展示使用縮醛或縮酮時之合成法及保護基。
(式中,R’係與上述相同。)
藉由應用上述合成反應流程(A1)或(A2)之手法之下述合成反應流程(B)或(C)之手法,而可合成式[12]或[13]所表示之化合物。
式[8]所表示之化合物係例如下述反應流程所示般,可藉由使式[14]所表示之化合物與桂皮酸化合物在溶劑中,縮合劑之存在下進行縮合而製造。
式[14]所表示之化合物係例如可藉由下述合成反應流程(D)所示之方法而取得。
(式中,G2、r、s3及s4係與上述相同。)
式[9]所表示之化合物在Y’為式[10]所表示之基時,可取得作為市售品。
又,式[9]所表示之化合物在Y’為式[11]所表示之基時,亦可藉由下述合成反應流程(E)所示之方法進行合成。
(式中,A係與上述相同。)
(B)成分之聚合物(以下稱為聚合物B)係含有下述式[6]所表示之重複單位者。
式[6]中,R4為氫原子或甲基,R5為甲基、乙基、n-丙基、異丙基或環丙基。R4係以甲基為佳。又,R5係以甲基為佳。
聚合物B之重量平均分子量係以3,000~1,000,000為佳,以5,000~600,000為較佳,以5,000~100,000為更佳。重量平均分子量若超過1,000,000時,則有對溶劑之溶解性下降且操作性降低之情況。
聚合物B可為僅由1種重複單位所構成之均聚物亦可為由複數之重複單位所構成之共聚物。聚合物B為共聚物時,以全部之重複單位皆滿足式[6]為佳。又,
聚合物B係以均聚物為特佳。
聚合物B之添加量在相對於聚合物A100質量份而言,以1~15質量份為佳,以2~10質量份為較佳。
聚合物B係可單獨使用1種或亦可將2種以上組合使用。
合成聚合物A及B之方法並無特別限定,可採用自由基聚合、陰離子聚合、陽離子聚合等。此等之中,尤其係以自由基聚合為佳,具體而言,於溶劑中,在聚合起始劑之存在下加熱能賦予上述重複單位之聚合性化合物,使其聚合即可。
上述聚合起始劑係可從過往公知者之中適宜選擇使用。例如,可舉出過氧化苯甲醯基、氫過氧化異丙苯、氫過氧化t-丁基等之過氧化物;過硫酸鈉、過硫酸鉀、過硫酸銨等之過硫酸鹽;偶氮雙異丁腈(AIBN)、偶氮雙甲基丁腈、偶氮雙異戊腈等之偶氮系化合物等。此等可單獨使用1種或亦可將2種以上組合使用。
上述聚合起始劑之使用量在相對於聚合性化合物1mol而言,以0.01~0.05mol程度為佳。
反應溫度係適宜設在定從0℃至所使用之溶劑之沸點為止即可,但以20~100℃程度為佳。反應時間係以0.1~30小時程度。
聚合反應所使用之溶劑並非係受到特別限定
者,從上述聚合反應中一般所使用之各種溶劑中適宜選擇使用即可。具體地可舉出如水;甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、t-丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、異戊醇、t-戊醇、1-己醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、2-辛醇、2-乙基-1-己醇、苄醇、環己醇等之醇類;二乙基醚、二異丙基醚、二丁基醚、環戊基甲基醚、四氫呋喃、1,4-二噁烷等之醚類;氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯化碳等之鹵化烴類;甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、異丙基溶纖劑、丁基溶纖劑、二乙二醇單丁基醚等之醚醇類;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等之酮類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、溶纖劑乙酸酯等之酯類;n-戊烷、n-己烷、n-庚烷、n-辛烷、n-壬烷、n-癸烷、環戊烷、甲基環戊烷、環己烷、甲基環己烷、苯、甲苯、茬、乙基苯、苯甲醚等之脂肪族或芳香族烴類;二甲縮醛、二乙基縮醛等之縮醛類;甲酸、乙酸、丙酸等之脂肪酸類;硝基丙烷、硝基苯、二甲基胺、單乙醇胺、吡啶、N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)、N,N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、乙腈等。此等可單獨使用1種或亦可將2種以上混合使用。
聚合物A及B在包含上述其他重複單位時,
作為其合成方法,在上述聚合時,使能賦予上述其他重複單位之聚合性化合物共存而使其聚合即可。
尚且,聚合物A及B可為無規共聚物、交替
共聚物、嵌段共聚物之任意者。
作為(C)成分之有機溶劑,例如可舉出四氫呋喃、二噁烷等之醚類;苯、甲苯、茬等之芳香族烴類;N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮等之極性溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯等之酯類;3-甲氧基丙酸甲基、2-甲氧基丙酸甲基、3-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸乙酯等之烷氧基酯類;乙二醇二甲基醚、丙二醇二甲基醚等之甘醇二烷基醚類;二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二丙二醇二甲基醚等之二甘醇二烷基醚類;乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚等之甘醇單烷基醚類;二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚等之二甘醇單烷基醚類;丙二醇單甲基醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯等之甘醇單烷基醚酯類;環己酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、2-庚酮等之酮類等。此等有機溶劑係可單獨使用1種或亦可將2種以上混合使用。
此等之中,以丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲
基醚乙酸酯、乳酸乙酯、環己酮、甲苯與環己酮之混合溶劑等為佳。
有機溶劑之使用量在組成物中作成60~95質量%程度為適宜。
又,本發明之組成物中,以提升與基板之親和性為目的,亦可添加界面活性劑。界面活性劑並非係受到特別限定者,可舉出如氟系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑、非離子系界面活性劑等,以改善與基板之親和性效果較高之氟系界面活性劑為佳。
氟系界面活性劑之具體例可舉出如(以下為
商品名)Eftop EF301、EF303、EF352((股)TOHKEM PRODUCTS製)、Megafac F171、F173、R-30(DIC(股)製)、Fluorad FC430、FC431(住友3M(股)製)、Asahiguard AG710、SurflonS-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子(股)製)等,但不受限於此等。尚且,界面活性劑可單獨使用1種或亦可將2種以上組合使用,其添加量在相對於聚合物A及B之合計100質量份而言,以5質量份以下為佳。
並且,本發明之組成物中,以提升與基板之
密著性為目的,亦可添加密著促進劑。作為密著促進劑,可舉出如三甲基氯矽烷、二甲基乙烯基氯矽烷、甲基二苯基氯矽烷、氯甲基二甲基氯矽烷等之氯矽烷類;三甲基甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、甲基二甲氧基矽烷、二甲基乙烯基乙氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷等之烷氧基矽烷類;六甲基二矽氮烷、N,N’-雙(三甲基矽基)脲、二甲基三甲基矽基胺、三甲基矽基咪
唑等之矽氮烷類;乙烯基三氯矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-(N-哌啶基)丙基三甲氧基矽烷等之矽烷類;苯并三唑、苯并咪唑、吲唑、咪唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑、脲唑、硫脲嘧啶、巰基咪唑、巰基嘧啶等之雜環狀化合物;1,1-二甲基脲、1,3-二甲基脲等之脲化合物;硫脲化合物等,但不受限於此等。
密著促進劑可單獨使用1種或亦可將2種以
上組合使用,其添加量在相對於聚合物A及B之合計100質量份而言,以1質量份以下為佳。
本發明之組成物係藉由混合(A)至少1種聚合物A、(B)至少1種聚合物B、(C)有機溶劑、及因應必要之其他成分,即可取得。本發明之組成物之調製方法並非係受到特別限定者,對有機溶劑同時或依序添加聚合物A、聚合物B及其他成分並進行混合即可。
將以上所說明之本發明之組成物塗佈於基板(例如,矽/二氧化矽被覆基板、氮化矽基板;被覆有金屬,例如、鋁、鉬、鉻等之基板;玻璃基板、石英基板、ITO基板等)或膜(例如、三乙醯基纖維素(TAC)膜、環烯烴
聚合物膜、聚對酞酸乙二酯膜、丙烯酸膜等之樹脂膜)等之上,藉由棒塗法(bar coating)、旋轉塗佈法、淋塗、輥塗法、狹縫塗佈、狹縫塗佈後接續旋轉塗佈法、噴墨法、印刷法等之方法形成塗膜,其後藉由加熱板或烤箱等進行加熱乾燥,即可形成膜。
作為加熱乾燥之條件,例如採用在溫度
50~100℃、時間0.1~60分鐘之範圍之中所適宜選擇之加熱溫度及加熱時間。上述加熱溫度及加熱時間較佳為50~80℃、0.1~2分鐘。
對藉此所形成之膜進行直線偏光照射,並藉
由施行後烘烤而取得單層塗佈型水平配向膜。
直線偏光之照射方法通常係使用150~450nm之波長之紫外線~可見光線,在室溫或經加熱之狀態下,藉由照射直線偏光而施行。
又,後烘烤係以加熱板或烤箱等進行加熱即
可,其溫度及時間較佳為90~150℃、2~20分鐘,更佳為95~120℃、5~20分鐘。
本發明之單層塗佈型水平配向膜之膜厚係可
考量到所使用之基板之段差或光學、電氣性質後適宜選擇者,例如0.1~3μm為適宜。
藉此取得之本發明之單層塗佈型水平配向膜
係為在顯示裝置或記錄材料等之用途上具有適宜光學特性之材料,特別係適宜作為液晶顯示器用之偏光板及位相差板等之光學補償膜。
以下,舉出合成例、實施例及比較例,更具體地說明本發明,但本發明並非係受到下述實施例所限定者。尚且,實施例中之各物性之測量方法及測量條件係如以下所示。
[1]NMR
使化合物溶解於氘化氯仿(CDCl3),使用核磁共振裝置(300MHz、Diol公司製)測量1H-NMR。
[2]平均分子量測量
使用昭和電工(股)製Shodex GPC-101(溶劑:四氫呋喃、檢量線:標準聚苯乙烯),測量數平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)。
[3]膜之遲滯值
使用遲滯測量裝置(RETS-100、大塚電子(股)製)測量波長550nm之遲滯值之α角度依存性。
[4]偏光顯微鏡觀察
使用(股)Nikon製之偏光顯微鏡E600-Pol進行觀察。
在室溫中攪拌下,使4-(6-丙烯醯氧基-1-己
氧基)安息香酸(SYNTHON Chemicals公司製)29.2g(100mmol)、4-羥基聯苯基17.0g(100mmol)、DMAP0.6g、及少量之二丁基羥基甲苯(BHT)懸浮於二氯甲烷200mL,對此添加在二氯甲烷100mL中溶解有DCC24.0g(116mmol)之溶液,並進行隔夜攪拌。過濾分離析出之DCC脲,依順序以0.5mol/L鹽酸150mL、飽和碳酸氫鈉水溶液150mL、飽和食鹽水150mL分別洗淨此濾液2次,以硫酸鎂乾燥後,餾除溶劑,以使用乙醇之再結晶進行純化,而得到目的之聚合性化合物(M1)39.6g(收率89%)。NMR之測量結果係如以下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ:1.57(m,4H),1.70(m,2H),1.86(m,2H),4.00(m,2H),4.19(m,2H),5.82(m,1H),6.12(m,1H),6.39(m,1H),6.97(d,2H),7.29(m,2H),7.36(m,1H),7.47(m,2H),7.62(m,4H),8.18(m,2H)
於附冷卻管之500mL茄形燒瓶中,添加聯苯
酚18.6g(100mmol)、2-(4-溴-1-丁基)-1,3-二氧戊環10.0g(48mmol)、碳酸鉀13.8g(100mmol)、及丙酮200mL而作成混合物,在溫度64℃下攪拌24小時使其反應。反應結束後,對反應液注入純水500mL,而得到白色固體。使此固體與甲醇混合,並進行過濾,餾除溶劑後取得白色固體。其次,使此固體與氯仿混合,並進行過濾,餾除溶劑後取得白色固體7.2g。以NMR測量此固體之結果係如以下所示。由此結果可確知此白色固體為中間體化合物(P2)。(收率48%)
1H-NMR(CDCl3)δ:1.62(m,2H),1.76(m,2H),1.87(m,2H),3.85(m,2H),4.00(m,4H),4.90(m,1H),6.87(m,4H),7.42(m,4H)
其次,於附冷卻管之300mL茄形燒瓶中添加
上述取得之中間體化合物(P2)7.2g(23mmol)、2-(溴甲基)丙烯酸4.1g(25mmol)、THF60mL、氯化錫(II)4.7g(25mmol)、及10質量%HCl水溶液19mL而作成混合物,在溫度70℃下攪拌5小時使其反應。反應結束後,對反應液注入純水200mL,而得到白色固體6.1g。以NMR測量此固體之結果係如以下所示。由此結果可確知此白色固體為中間體化合物(Z2)。(收率78%)
1H-NMR(CDCl3)δ:1.60-1.95(m,6H),2.64(m,1H),3.11(s,1H),4.02(t,2H),4.60(m,1H),4.82(s,1H),5.64(s,1H),6.24(s,1H),6.88(d,2H),6.94(d,2H),7.44(m,4H)
在室溫中攪拌下,使中間體化合物(Z2)
3.4g(10mmol)、4-甲氧基桂皮酸1.8g(10mmol)、DMAP0.08g、及少量BHT懸浮於二氯甲烷30mL,並對此添加於二氯甲烷15mL中溶解有DCC2.6g(13mmol)之溶液並進行隔夜攪拌。過濾分離析出之DCC脲,依順序以0.5mol/L鹽酸50mL、飽和碳酸氫鈉水溶液50mL、飽和食鹽水50mL分別洗淨此濾液2次,以硫酸鎂乾燥後,餾除溶劑,以使用乙醇之再結晶進行純化而得到目的之聚合性化合物(M2)4.3g(收率86%)。NMR之測量結果係如以下所示。
1H-NMR(CDCl3)δ:1.60-1.90(m,6H),2.63(m,1H),3.09(m,1H),3.87(s,3H),4.03(m,2H),4.57(m,1H),5.64(m,1H),6.24(d,1H),6.54(d,1H),6.95(m,4H),7.26(m,2H),7.44(m,2H),7.57(m,4H),7.86(d,1H)
對具備冷卻管之燒瓶添加合成例1中取得之
聚合性化合物(M1)0.44g(1.0mmol)、合成例2中取得之聚合性化合物(M2)0.30g(0.6mmol)、n-十二基丙烯酸酯0.10g(0.4mmol)、NMP8.0g、AIBN17mg,將燒瓶內以氮取代後,在溫度60℃下攪拌20小時使其反應。將取得之反應溶液投入於200mL之甲醇而使白色粉末沉澱。過濾此白色粉末後,在室溫下進行真空乾燥而得到聚合物(1)0.60g(收率71%)。
取得之聚合物之Mn為10,828、Mw為23,822(Mw/Mn=2.2)。
對具備冷卻管之燒瓶添加甲基丙烯酸甲酯10.0g(100mmol)、甲苯100mL、AIBN160mg,將燒瓶內以氮取代後,在溫度60℃下攪拌20小時使其反應。將取得之反應溶液投入於600mL之己烷中而使白色粉末沉澱。過濾此白色粉末後,在室溫下進行真空乾燥而得到PMMA8.1g(收率81%)。
取得之聚合物之Mn為9,045、Mw為19,899(Mw/Mn=2.2)。
對具備冷卻管之燒瓶添加n-十二基丙烯酸酯12.0g(50mmol)、1,4-二噁烷100g、AIBN80mg,將燒瓶內以氮取代後,在溫度60℃下攪拌20小時使其反應後,將取得之反應溶液投入於2,000mL之水/甲醇(1/1)。由於取得之生成物為黏性液體,故藉由傾析分離生成物並使其乾燥,而取得PDA7.4g(收率62%)。
取得之聚合物之Mn為14,120、Mw為38,124(Mw/Mn=2.7)。
使用合成例中取得之聚合物調製成組成物,製作成膜,且檢討其特性。
使聚合物(1)300mg、PMMA(ALDRICH公司製、Mw=120,000)15mg、及界面活性劑之R-30(DIC(股)製)0.6mg溶解於甲苯/環己酮(75/25、w/w)1.700g中而取得組成物。
使聚合物(1)300mg、合成例4中合成之PMMA15mg、及界面活性劑之R-30(DIC(股)製)0.6mg溶解於甲苯/環己酮(75/25、w/w)1.700g中而取得組成物。
使聚合物(1)300mg、合成例4中合成之PMMA30mg、及界面活性劑之R-30(DIC(股)製)0.6mg溶解於甲苯/環己酮(75/25、w/w)1.700g中而取得組成物。
使聚合物(1)300mg、聚甲基丙烯酸乙酯(PEMA)(ALDRICH公司製、Mw=515,000)15mg、及界面活性劑之R-30(DIC(股)製)0.6mg溶解於甲苯/環己酮(75/25、w/w)1.700g中而取得組成物。
使聚合物(1)300mg及界面活性劑之R-30(DIC(股)製)0.6mg溶解於甲苯/環己酮(75/25、w/w)1.700g中而取得組成物。
使聚合物(1)300mg、聚甲基丙烯酸丁基(PBMA)(ALDRICH公司製、Mw=337,000)15mg、及界面活性劑之R-30(DIC(股)製)0.6mg溶解於甲苯/環己酮
(75/25、w/w)1.700g中而取得組成物。
使聚合物(1)300mg、聚甲基丙烯酸t-丁基(PtBMA)(ALDRICH公司製、Mw=170,000)15mg、及界面活性劑之R-30(DIC(股)製)0.6mg溶解於甲苯/環己酮(75/25、w/w)1.700g中而取得組成物。
使聚合物(1)300mg、合成例5中合成之PDA15mg、及界面活性劑之R-30(DIC(股)製)0.6mg溶解於甲苯/環己酮(75/25、w/w)1.700g中而取得組成物。
藉由棒塗法(bar # 5)將各組成物塗佈於TAC膜上,使用加熱板在60℃下預烘烤2分鐘後,放置冷卻至室溫。此時,膜上所得之膜為透明。
其次,使於10×10cm之TAC膜上形成之塗膜依據下述製程進行曝光後,使用烤箱在110℃下進行後烘烤15分鐘。取得之膜之膜厚為1μm程度,以偏光顯微鏡觀察此時,可發現膜對於基板面為水平配向者。
‧圖型1:無遮罩下照射直線偏光紫外線20mJ/cm2照射。
‧圖型2:圖型1之曝光後,將膜之一半作為遮罩,更由垂直之方向(角度90°)進行照射直線偏光紫外線60mJ/cm2。藉此方法,取得顯示配向方向90°之差之圖型化膜。尚且,於曝光時,在指定之TAC膜之延伸方向進行照射,圖型1與圖型2係以延伸方向為軸使其左右對稱般地進行照射。
取得之膜之遲滯值(△nd)及△α係如下述表1所示。尚且,△α係代表從配向角度(90°)之角度偏移。
從表1可明白得知,藉由添加PMMA或
PEMA,可成功使於TAC膜上製成之圖型化膜之配向方向之角度偏移減少。
又,於圖1及2展示實施例1及比較例1膜
之遲滯值之α角度依存性。在比較實施例1(圖1)與比較例1(圖2)時,於實施例1中在α角度45°時兩方之圖型之遲滯值為0nm程度,相對於此,比較例1中則可發現各圖型之遲滯值之偏移。
Claims (4)
- 一種組成物,其特徵為含有(A)含有下述式[1a]、[1b]及[1c]所表示之重複單位,且重量平均分子量為3,000~200,000之聚合物A、(B)含有下述式[6]所表示之重複單位,且重量平均分子量為3,000~1,000,000之聚合物B、及(C)有機溶劑;
- 一種單層塗佈型水平配向膜,其係藉由將如請求項1之組成物塗佈於基板,其次照射偏光,使其硬化而得者。
- 如請求項2之單層塗佈型水平配向膜,其中上述偏光為直線偏光紫外線。
- 一種光學構件,其係具備如請求項2或3之單層塗佈型水平配向膜。
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