TWI705127B - 液晶性組合物、液晶硬化層及其液晶硬化層的製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種液晶性組合物,係含有能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物、及含氟原子的界面活性劑,前述界面活性劑的1-辛醇/水分配係數為小於5.0。
Description
本發明係有關於一種液晶性組合物、使用該液晶性組合物之液晶硬化層、及其液晶硬化層的製造方法。
作為製造具有預定遲滯值的光學薄膜之方法,已知使用聚合性液晶化合物之方法。在該方法,係將含聚合性液晶化合物的液晶性組合物塗佈在樹脂薄膜等適當的基材上而形成層,在該液晶性組合物層,係使聚合性液晶化合物配向且在維持聚合性液晶化合物的配向之狀態下使前述層硬化。因為在液晶性組合物層硬化而得到之液晶硬化層係顯現遲滯值,所以使用前述方法,能夠得到所需要的光學薄膜(參照專利文獻1~4)。
先前技術文獻
專利文獻
[專利文獻1]日本特開2013-203940號公報
[專利文獻2]日本特開2009-242564號公報
[專利文獻3]日本特開2013-076851號公報
[專利文獻4]日本特開2007-177241號公報
近年來,係要求具有逆波長分散性的遲滯值之光學薄膜。作為此種光學薄膜的材料,可舉出能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物。但是,能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物,其分子結構係與先前通常的液晶化合物為不同且其研究係未充分地進展。因此,在如專利文獻1~4的先前技術,使用能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物,係難以得到在面狀態及配向性的雙方均優異的液晶硬化層。
因為本發明係鑒於前述課題而發明,其目的係提供一種含有能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物且能夠製造在面狀態及配向性的雙方均優異的液晶硬化層之液晶性組合物;使用能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物且在面狀態及配向性的雙方均優異的液晶硬化層;以及使用能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物且能夠製造在面狀態及配向性的雙方之液晶硬化層之製造方法。
為了解決前述課題,本發明者等專心地進行研討。其結果,本發明者等發現使用將能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物、與含有氟原子且具有預定的1-辛醇/水分配係數之界面活性劑組合而含有之液晶性組合物時,能夠製造面狀態及配向性的雙方均優異的液晶硬化層,而完成了本發明。
亦即,本發明係如下述。
[1]一種液晶性組合物,係含有能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物、及含氟原子的界面活性劑,前述界面活性劑的1-辛醇/水分配係數為小於5.0。
[2]如[1]所述之液晶性組合物,其中前述界面活性劑之分子中的氟原子的比率為30重量%以下。
[3]如[1]或[2]所述之液晶性組合物,其中前述聚合性液晶化合物係在前述聚合性液晶化合物的分子中,含有主鏈液晶原、及鍵結在前述主鏈液晶原之側鏈液晶原。
(在前述式(I),Y1~Y8係各自獨立且表示化學單鍵、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR1-C(=O)-、-C(=O)-NR1-、-O-C(=O)-NR1-、-NR1-C(=O)-O-、-NR1-C(=O)-NR1-、-O-NR1-、或-NR1~O-。在此,R1係表示氫原子或碳數1~6的烷基。
G1、G2係各自獨立且表示亦可具有取代基之碳數1~20的
二價脂肪族基。又,在前述脂肪族基,係每一個脂肪族基亦可1個以上的-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR2-C(=O)-、-C(=O)-NR2-、-NR2-、或-C(=O)-介於其間。但是,將-O-或-S-為各自2個以上鄰接而介於其間之情況除去。在此,R2係表示氫原子或碳數1~6的烷基。
Z1、Z2係各自獨立且表示亦可被鹵素原子取代之碳數2~10的烯基。
Ax係表示具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至少一個芳香環之碳數2~30的有機基。
Ay係表示氫原子、亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的烯基、亦可具有取代基之碳數3~12的環烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的炔基、-C(=O)-R3、-SO2-R4、-C(=S)NH-R9、或含有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至少一個芳香環之碳數2~30的有機基。在此,R3係表示亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的烯基、亦可具有取代基之碳數3~12的環烷基、或碳數5~12的芳香族烴環基。R4係表示碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、苯基、或4-甲基苯基。R9係表示亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的烯基、亦可具有取代基之碳數3~12的環烷基、或亦可具有取代基之碳數5~20的芳香族基。前述Ax及Ay所具有之芳香環,亦可具有取代基。又,前述Ax及Ay亦可一起而形成環。
A1係表示亦可具有取代基三價芳香族基。
A2、A3係各自獨立且表示亦可具有取代基之碳數3~30的
二價脂環式烴基。
A4、A5係各自獨立且表示亦可具有取代基之碳數6~30的二價芳香族基。
Q1係表示氫原子、或亦可具有取代基之碳數1~6的烷基。
m及n係各自獨立地表示0或1。)
[5]一種液晶硬化層,係由如[1]至[4]項中任一項所述之液晶性組合物的硬化物所構成。
[6]如[5]所述之液晶硬化層,其中前述液晶硬化層係具有長條形狀,前述液晶硬化層係對該液晶硬化層的長度方向具有構成40°~50°的角度之遲相軸。
[7]一種液晶硬化層的製造方法,係包含下列步驟:將如[1]至[4]項中任一項所述之液晶性組合物塗佈在支撐面而形成前述液晶性組合物層之步驟;使在前述液晶性組合物層所含有的前述聚合性液晶化合物配向之步驟;及使前述液晶性組合物層硬化之步驟。
依照本發明,能夠提供一種含有能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物且能夠製造在面狀態及配向性的雙方均優異的液晶硬化層之液晶性組合物;使用能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物且在面狀態及配向性的雙方均優異的液晶硬化層;以及使用能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物且能夠製造在面狀態
及配向性的雙方之液晶硬化層之製造方法。
第1圖係顯示在本發明的實施例及比較例,使用logP測定的校正曲線之圖表。
第2圖係顯示本發明的實施例1~6及比較例1~5的結果之圖表。
第3圖係顯示比較例6~12的結果之圖表。
用以實施發明之形態
以下,揭示例示物及實施形態而詳細地說明本發明。但是,本發明係不被以下揭示的例示物及實施形態所限定,在不脫離本發明的申請專利範圍及其均等範圍之範圍能夠任意地變更而實施。
在以下的說明,所謂要素的方向為「平行」及「垂直」,係只要未特別預先告知,就是在不損害本發明效果之範圍內,亦可包含例如±5°、較佳為±3°、更佳為±1°的範圍內之誤差。
在以下的說明,所謂某層的遲滯值(retardation),係只要未特別預先告知,就表示面內遲滯值Re。該面內遲滯值Re係只要未特別預先告知,就是Re=(nx-ny)×d表示之值。在此,nx係表示對層的厚度方向為垂直方向(面內方向)且提供最大折射率的方向之折射率。ny係表示層的前述面內方向且對nx的方向為正交的方向之折射率。d係表示層的厚度。遲滯值
的測定波長係只要未特別預先告知,就是550nm。
在以下的說明,所謂某層的遲相軸方向,係只要未特別預先告知,就是指面內方向的遲相軸方向。
在以下的說明,所謂固有雙折射值為正的樹脂,係意味著延伸方向的折射率係比與其正交之方向的折射率更大之樹脂。又,所謂固有雙折射值為負的樹脂,係意味著延伸方向的折射率係比與其正交之方向的折射率更小之樹脂。固有雙折射值係能夠從介電常數分布計算。
在以下的說明,「偏光板」及「波長板」係只要未特別預先告知,係使用作為包含樹脂薄膜等具有可撓性的薄膜及薄片之用語。
[1.液晶性組合物的概要]
本發明的液晶性組合物,係含有能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物、及含氟原子的界面活性劑。在以下的說明,係有將能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物,適當地稱為「逆波長聚合性液晶化合物」之情形。又,在以下的說明,係有將含氟原子的界面活性劑適當地稱為「氟系界面活性劑」之情形。
氟系界面活性劑係具有小於預定值的1-辛醇/水分配係數。在以下的說明,係有將1-辛醇/水分配係數適當地稱為「logP」之情形。藉由將此種氟系界面活性劑與逆波長聚合性液晶化合物組合而含有之本發明的液晶性組合物,在使逆波長聚合性液晶化合物配向的狀態進行硬化,能夠製造具有優異的面狀態及配向性之液晶硬化層。
本發明的液晶性組合物,係不管在常溫下為粉體狀、液體狀的形態,在被配向處理的溫度區域(通常為50℃~150℃)係通常為流體狀組合物。
[2.逆波長聚合性液晶化合物]
因為逆波長聚合性液晶化合物,係具有液晶性,所以使該逆波長聚合性液晶化合物配向時,能夠呈現液晶相。又,因為逆波長聚合性液晶化合物係具有聚合性,所以如前述地,能夠在呈現液晶相的狀態下進行聚合且在維持液晶相之分子配向的狀態下成為聚合物。
而且,逆波長聚合性液晶化合物,係能夠顯現逆波長分散性的雙折射之化合物。在此,所謂能夠顯現逆波長分散性的雙折射之化合物,係指如前述地製成聚合物時,所得到的聚合物係顯現逆波長分散性的雙折射之化合物。
所謂逆波長分散性的雙折射,係指在波長450nm之雙折射△n(450)及在波長650nm之雙折射△n(650)為滿足下述式(1)之雙折射。能夠顯現此種逆波長分散性的雙折射之前述的逆波長聚合性液晶化合物,係通常測定波長越長,能夠顯現越大的雙折射。因而,通常使逆波長聚合性液晶化合物如前述地聚合而成之聚合物的雙折射,係滿足下述式(2)。在下述式(2),△n(550)係表示在測定波長550nm之雙折射。
△n(450)<△n(650) (1)
△n(450)<△n(550)<△n(650) (2)
作為逆波長聚合性液晶化合物,例如係能夠使用在該逆波長聚合性液晶化合物的分子中,含有主鏈液晶原、及
鍵結在前述主鏈液晶原之側鏈液晶原之化合物。含有主鏈液晶原及側鏈液晶原之前述的逆波長聚合性液晶化合物,係在該逆波長聚合性液晶化合物配向之狀態下,側鏈液晶原係能夠配向在與主鏈液晶原為不同的方向。因而,在維持此種配向的狀態下,使逆波長聚合性液晶化合物聚合而得到的聚合物,主鏈液晶原及側鏈液晶原係能夠配向在不同方向。此時,因為雙折射係以對應主鏈液晶原的折射率與對應側鏈液晶原的折射率之差之方式顯現,其結果,逆波長聚合性液晶化合物及其聚合物係能夠顯現逆波長分散性的雙折射。
例如具有主鏈液晶原及側鏈液晶原之前述化合物,逆波長聚合性液晶化合物,係通常具有與一般的順波長聚合性液晶化合物之立體形狀為不同之獨特的立體形狀。在此,所謂「順波長聚合性液晶化合物」,係指能夠顯現順波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物。又,所謂順波長分散性的雙折射,係表示測定波長為越大,該雙折射的絕對值越小之雙折射。逆波長聚合性液晶化合物係如此地具有獨特的立體形狀,推測係在將該逆波長聚合性液晶化合物與前述的氟系界面活性劑組合時,能夠得到可製造具有優異的面狀態及配向性之液晶硬化層的效果的原因之一。但是本發明的技術範圍,係不被前述的推測限制。
逆波長聚合性液晶化合物的分子量,係以300以上為佳,較佳為700以上,特佳為1000以上,以2000以下為佳,較佳為1700以下,特佳為1500以下。逆波長聚合性液晶化合物具有如前述的分子量,係表示逆波長聚合性液晶化合物
為單體。藉由不是使用聚合物而是使用作為單體之逆波長聚合性液晶化合物,能夠使液晶性組合物的塗佈性特別地良好地。
前述的逆波長聚合性液晶化合物係可單獨使用1種類,亦可以任意比率組合2種類以上而使用。
作為前述的逆波長聚合性液晶化合物之例子,可舉出下述式(Ia)表示之化合物。在以下的說明,係有將式(Ia)表示之化合物,適當地稱為「化合物(Ia)」之情形。
在前述式(Ia),A1a係表示具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至少1個芳香環之碳數1~67的有機基作為取代基之芳香族烴環基;或具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之1個芳香環之碳數1~67的有機基作為取代基之芳香族雜環基。
作為A1a的具體例,可舉出被式:-RfC(=N-NRgRh)、或式:-RfC(=N-N=Rf1Rh)表示的基取代之伸苯基;被1-苯并呋喃-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被5-(2-丁基)-1-苯并呋喃-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被4,6-二甲基-1-苯并呋喃-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被6-甲基-1-苯并呋喃-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被4,6,7-三甲基-1-苯并呋喃-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被4,5,6-三甲基-1-苯并呋喃-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被5-甲基-1-苯并呋喃-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被5-丙基-1-苯并呋喃-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;
被7-丙基-1-苯并呋喃-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被5-氟-1-苯并呋喃-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被苯基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被4-氟苯基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被4-硝苯基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被4-三氟甲基苯基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被4-氰苯基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被4-甲磺醯基苯基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被噻吩-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被噻吩-3-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被5-甲基噻吩-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被5-氯噻吩-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被噻吩并[3,2-b]噻吩-2-基取代之苯并噻唑-4.7-二基;被2-苯并噻唑基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被4-聯苯基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被4-丙基聯苯基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被4-噻唑基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被1-苯基伸乙基-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被4-吡啶基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被2-呋喃基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被萘并[1,2-b]呋喃-2-基取代之苯并噻唑-4,7-二基;被5-甲氧基-2-苯并噻唑基取代之1H-異吲哚-1,3(2H)-二酮-4,7-二基;被苯基取代之1H-異吲哚-1,3(2H)-二酮-4,7-二基;被4-硝苯基取代之1H-異吲哚-1,3(2H)-二酮-4,7-二基;或被2-噻唑基取代之1H-異吲哚-1,3(2H)-二酮-4,7-二基等。在此,Rf及Rf1係各自獨立且表示與後述的Q1為相同意思。Rg係表示與後述的Ay為相同意思,Rh係表示與後述的Ax為相同意思。
在前述式(Ia),Y1a~Y8a係各自獨立且表示化學單鍵、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR1-C(=O)-、-C(=O)-NR1-、-O-C(=O)-NR1-、-NR1-C(=O)-O-、
-NR1-C(=O)-NR1-、-O-NR1-、或-NR1-O-。在此,R1係表示氫原子或碳數1~6的烷基。
在前述式(Ia),G1a及G2a係各自獨立且表示亦可具有取代基之碳數1~20的二價脂肪族基。又,前述脂肪族基係每一個脂肪族基亦可1個以上的-O-、-S-、-O-C-(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR2-C(=O)-、-C(=O)-NR2-、-NR2-、或-C(=O)介於其間。但是,將-O-或-S-各自鄰接2個以上而介於其間之情況除去。在此,R2係表示氫原子或碳數1~6的烷基。
在前述式(Ia),Z1a及Z2a係各自獨立且表示亦可被鹵素原子取代之碳數2~10的烯基。
在前述式(Ia),A2a及A3a係各自獨立且表示亦可具有取代基之碳數3~30的二價脂環式烴基。
在前述式(Ia),A4a及A5a係各自獨立且表示亦可具有取代基之碳數6~30的二價芳香族基。
在前述式(Ia),k及l係各自獨立地表示0或1。
作為逆波長聚合性液晶化合物之較佳具體例,可舉出下述式(I)表示之化合物。在以下的說明,有將式(I)表示之化合物適當地稱為「化合物(I)」之情形。
化合物(I)係通常如下述式表示,含有由基-Y5-A4-(Y3-A2)n-Y1-A1-Y2-(A3-Y4)m-A5-Y6-所構成的主鏈液晶原1a、及由基>A1-C(Q1)=N-N(Ax)Ay所構成的側鏈液晶原1b之2種液晶原骨架。又,該等主鏈液晶原1a及側鏈液晶原1b係互相交叉。亦能夠將上述的主鏈液晶原1a及側鏈液晶原1b合在一起而成為1個液晶原,但是在本發明,係分成2個液晶原而記載。
將在主鏈液晶原1a的長軸方向之折射率設為n1,將在側鏈液晶原1b的長軸方向之折射率設為n2。此時,折射率n1的絕對值及波長分散性係通常依存於主鏈液晶原1a的分子結構。又,折射率n2的絕對值及波長分散性,係通常依存於側鏈液晶原1b的分子結構。在此,因為在液晶相,逆波長聚合性液晶化合物係通常以主鏈液晶原1a的長軸方向作為旋轉軸而進行旋轉運動,所以在此所謂折射率n1及n2,係表示作為旋轉體之折射率。
源自主鏈液晶原1a及側鏈液晶原1b的分子結構,折射率n1的絕對值係比折射率n2的絕對值更大。而且,折射率n1及n2係通常顯示順波長分散性。在此,所謂順波長分散性的折射率,係表示測定波長越大,該折射率的絕對值越
小之折射率。主鏈液晶原1a的折射率n1係顯示較小程度的順波長分散性。因此,在長波長所測定的折射率n1係比在短波長所測定的折射率n1更小,但是該等的差為較小。相對於此,側鏈液晶原1b的折射率n2係顯示較大程度的順波長分散性。因此,在長波長所測定的折射率n2係比在短波長所測定的折射率n2更小,而且該等的差為較大。因此,測定波長較短時,折射率n1與折射率n2之差△n為較小,測定波長較長時,折射率n1與折射率n2之差△n為較大。如此進行,而能夠顯現源自主鏈液晶原1a及側鏈液晶原1b之逆波長分散性的雙折射率。
在前述式(I),Y1~Y8係各自獨立且表示化學單鍵、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR1-C(=O)-、-C(=O)-NR1=、-O-C(=O)-NR1-、-NR1-C(=O))-O-、-NR1-C(=O)-NR1-、-O-NR1-、或-NR1-O-。
在此,R1係表示氫原子或碳數1~6的烷基。
作為R1之碳數1~6的烷基,例如可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、二級丁基、三級丁基、正戊基、正己基。
作為R1,係以氫原子或碳數1~4的烷基為佳。
在化合物(I),Y1~Y8係各自獨立且以化學單鍵、-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、或-O-C(=O)-O-為佳。
在前述式(I),G1及G2係各自獨立且表示亦可具有取代基之碳數1~20的二價脂肪族基。
作為碳數1~20的二價脂肪族基,例如可舉出碳數1~20的
伸烷基、碳數2~20的伸烯基等具有鏈狀結構之二價脂肪族基;碳數3~20的環烷二基、碳數4~20的環烯二基、碳數10~30的二價脂環式縮合環基等的二價脂肪族基。
作為G1及G2之二價脂肪族基的取代基,例如可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等的鹵素原子;甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、二級丁氧基、三級丁氧基、正戊氧基、正己氧基等碳數1~6的烷氧基。尤其是以氟原子、甲氧基及乙氧基為佳。
又,前述脂肪族基係每一個脂肪族基亦可1個以上的-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR2-C(=O)-、-C(=O)-NR2-、-NR2-或-C(=O)-介於其間。但是將-O-或-S-各自鄰接2個以上而介於其間之情況除去。在此,R2係表示氫原子或碳數1~6的烷基,以氫原子或甲基為佳。
作為介於前述脂肪族基之間之基,係以-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-為佳。
作為該等基為介於脂肪族基之間之具體例,例如可舉出-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-S-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-C(=O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(=O)-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(=O)-O-CH2-、-CH2-O-C(=O)-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-NR2-C(=O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(=O)-NR2-CH2-、-CH2-NR2-CH2-CH2-、-CH2-C(=O)-CH2-。
該等之中,從使本發明所需要的效果更良好地顯現之觀點,G1及G2係以各自獨立且碳數1~20的伸烷基、碳數2~20的伸烯基等具有鏈狀結構之二價脂肪族基為佳,以亞甲
基、伸乙基、三亞甲基、伸丙基、四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基、八亞甲基、十亞甲基[-(CH2)10-]等碳數1~12的伸烷基為較佳,以四亞甲基[-(CH2)4-]、六亞甲基[-(CH2)6-]、八亞甲基[-(CH2)8-]、及十亞甲基[-(CH2)10-]為特佳。
在前述式(I),Z1及Z2係各自獨立且表示亦可被鹵素原子取代之碳數2~10的烯基。
作為該烯基的碳數,係以2~6為佳。作為Z1及Z2之烯基的取代基之鹵素原子,可舉出氟原子、氯原子、溴原子等,以氯原子為佳。
作為Z1及Z2之碳數2~10的烯基的具體例,可舉出CH2=CH-、CH2=C(CH3)-、CH2=CH-CH2-、CH3-CH=CH-、CH2=CH-CH2-CH2-、CH2=C(CH3)-CH2-CH2-、(CH3)2C=CH-CH2-、(CH3)2C=CH-CH2-CH2-、CH2=C(Cl)-、CH2=C(CH3)-CH2-、CH3-CH=CH-CH2-。
尤其是從使本發明所需要的效果更良好地顯現之觀點,作為Z1及Z2,係各自獨立且以CH2=CH-、CH2=C(CH3)-、CH2=C(Cl)-、CH2=CH-CH2-、CH2=C(CH3)-CH2-、或CH2=C(CH3)-CH2-CH2-為佳,以CH2=CH-、CH2=C(CH3)-、或CH2=C(Cl)-為較佳,以CH2=CH-為特佳。
在前述式(I),Ax係表示具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至少一個芳香環之碳數2~30的有機基。「芳香環」係意味著具有依照海格耳(Huckel)準則之廣義的芳香族性之環狀結構、亦即具有(4n+2)個π電子之環狀共軛結構、及以噻吩、呋喃、苯并噻唑等作為代表之硫、氧、氮等雜原子的
孤立電子對參與π電子系而顯示芳香族性之環狀結構。
Ax之具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至少一個芳香環之碳數2~30的有機基,可具有複數個芳香環,亦可具有芳香族烴環及芳香族雜環之雙方。
作為前述芳香族烴環,例如可舉出苯環、萘環、蒽環等。作為前述芳香族雜環,可舉出吡咯環、呋喃環、噻吩環、吡啶環、嗒環、嘧啶環、吡環、吡唑環、咪唑環、唑環、噻唑環等單環的芳香族雜環;苯并噻唑環、苯并唑環、喹啉環、呔環、苯并咪唑環、苯并吡唑環、苯并呋喃環、苯并噻吩環、噻唑吡啶環、唑吡啶環、噻唑吡環、唑吡環、噻唑嗒環、唑嗒環、噻唑嘧啶環、唑嘧啶環等縮合環的芳香族雜環。
Ax所具有之芳香環,亦可具有取代基。作為此種取代基,例如可舉出氟原子、氯原子等的鹵素原子;氰基;甲基、乙基、丙基等碳數1~6的烷基;乙烯基、烯丙基等碳數2~6的烯基;三氟甲基等的碳數1~6的鹵化烷基;二甲基胺基等的取代胺基;甲氧基、乙氧基、異丙氧基等的碳數1~6的烷氧基;硝基;苯基、萘基等的芳基;-C(=O)-R5;-C(=O)-OR5;-SO2R6等。在此,R5係表示碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、或碳數3~12的環烷基,R6係表示與後述R4同樣之碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、苯基、或4-甲基苯基。
又,Ax所具有之芳香環,可具有複數個相同或不同的取代基,相鄰的二個取代基亦可一起鍵結而形成環。所形成的環可為單環,亦可為縮合多環,亦可為不飽和環,亦可為
飽和環。
而且,Ax之碳數2~30的有機基之「碳數」,係意味著不包含取代基的碳原子之有機基全體的總碳數(在後述之Ay相同)。
作為Ax之具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至少一個芳香環之碳數2~30的有機基,例如可舉出芳香族烴環基;芳香族雜環基;含有芳香族烴環與雜環的組合之基;具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至少一個芳香環之碳數3~30的烷基;具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至少一個芳香環之碳數4~30的烯基;具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至少一個芳香環之碳數4~30的炔基。
以下揭示Ax的較佳具體例。但是,Ax不被以下所揭示之物限定。又,下述式中,「-」係表示從環的任意位置延長之懸掛鍵(在以下相同)。
(1)芳香族烴環基
(2)芳香族雜環基
上述式中,E係表示NR6a、氧原子或硫原子。在此,R6a係表示氫原子、或甲基、乙基、丙基等碳數1~6的烷基。
上述式中,X及Y係各自獨立且表示NR7、氧原子、硫原子、-SO-、或-SO2-(但是,將氧原子、硫原子、-SO-、-SO2-各自鄰接之情況除去)。R7係表示與前述R6a同樣的氫原子;或甲基、乙基、丙基等的碳數1~6的烷基。
(上述式中,X係表示與前述相同意思)。
[各式中,X1係表示-CH2-、-NRc-、氧原子、硫原子、-SO-或-SO2,E1係表示-NRc-、氧原子或硫原子。在此,Rc係表示氫原子、或甲基、乙基、丙基等碳數1~6的烷基。(但是,在各式中,氧原子、硫原子、-SO-、-SO2-係設為各自不鄰接者)]。
(3)含有芳香族烴環與雜環的組合之基
(上述式中,X、及Y係各自獨立且表示與前述相同意思。又,上述式中,Z係表示NR7、氧原子、硫原子、-SO-、或-SO2-(但是,將氧原子、硫原子、-SO-、-SO2-各自鄰接之情況除去))
(4)具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至
少一個芳香環之烷基
(5)具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至少一個芳香環之烯基
(6)具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至少一個芳香環之炔基
上述Ax之中,係以碳數6~30的芳香族烴環基、碳數4~30的芳香族雜環基、或含有芳香族烴環與雜環的組合之碳數4~30的基為佳,以下述顯示之任一基為較佳。
而且,Ax係以下述顯示之任一基為更佳。
Ax所具有之環,亦可具有取代基。作為此種取代基,例如可舉出氟原子、氯原子等的鹵素原子;氰基;甲基、乙基、丙基等碳數1~6的烷基;乙烯基、烯丙基等碳數2~6的烯基;三氟甲基等碳數1~6的鹵化烷基;二甲基胺基等的取代胺基;甲氧基、乙氧基、異丙氧基等碳數1~6的烷氧基;硝基;苯基、萘基等的芳基;-C(=O)-R8;-C(=O)-OR8;-SO2R6。在此R8係表示甲基、乙基等的碳數1~6的烷基;或苯基等碳數6~14的芳基。尤其是作為取代基,係以鹵素原子、氰基、碳數1~6的烷基、及碳數1~6的烷氧基為佳。
Ax所具有之環,可具有複數個相同或不同的取代基,亦可相鄰的二個取代基一起鍵結而形成環。所形成的環,可為單環亦可為縮合多環。
Ax之碳數2~30的有機基之「碳數」,係意味著不包含取代基的碳原子之有機基全體的總碳數(在後述之Ay相同)。
在前述式(I),Ay係表示氫原子、亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的烯某、亦
可具有取代基之碳數3~12的環烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的炔基、-C(=O)-R3、-SO2-R4、-C(=S)NH-R9、或具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至少一個芳香環之碳數2~30的有機基。在此,R3係表示亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的烯基、亦可具有取代基之碳數3~12的環烷基、或碳數5~12的芳香族烴環基。R4係表示碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、苯基、或4-甲基苯基。R9係表示亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的烯基、亦可具有取代基之碳數3~12的環烷基、或亦可具有取代基之碳數5~20的芳香族基。
作為Ay之亦可具有取代基之碳數1~20的烷基,該碳數1~20的烷基例如可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、1-甲基戊基、1-乙基戊基、二級丁基、三級丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基、異己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一基、正十二基、正十三基、正十四基、正十五基、正十六基、正十七基、正十八基、正十九基、正二十基。亦可具有取代基之碳數1~20的烷基的碳數係以1~12為佳,以4~10為更佳。
作為Ay之亦可具有取代基之碳數2~20的烯基,該碳數2~20的烯基例如可舉出乙烯基、丙烯基、異丙烯基、丁烯基、異丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、癸烯基、十一烯基、十二烯基、十三烯基、十四烯基、十五烯基、十六烯基、十七烯基、十八烯基、十九烯基、二十烯基。亦可具有取代基之碳數2~20的烯基的碳數係以2~12為佳。
作為Ay之亦可具有取代基之碳數3~12的環烷基,該碳數3~12的環烷基例如可舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環辛基。
作為Ay之亦可具有取代基之碳數2~20的炔基,該碳數2~20的炔基例如可舉出乙炔基、丙炔基、2-丙炔基(炔丙基)、丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、戊炔基、2-戊炔基、己炔基、5-己炔基、庚炔基、辛炔基、2-辛炔基、壬炔基、癸炔基、7-癸炔基。
作為Ay之亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、及亦可具有取代基之碳數2~20的烯基之取代基,例如可舉出氟原子、氯原子等的鹵素原子;氰基;二甲胺基等的取代胺基;甲氧基、乙氧基、異丙氧基、丁氧基等的碳數1~20的烷氧基;被甲氧甲氧基、甲氧乙氧基等碳數1~12的烷氧基取代之碳數1~12的烷氧基;硝基;苯基、萘基等的芳基;環丙基、環戊基、環己基等碳數3~8的環烷基;環戊氧基、環己氧基等碳數3~8的環烷氧基;四氫呋喃基、四氫吡喃基、二氧雜戊環基、二氧六環基等碳數2~12的環狀醚基;苯氧基、萘氧基等碳數6~14的芳氧基;三氟甲基、五氟乙基、-CH2CF3等被至少1個氟原子取代之碳數1~12的氟烷氧基;苯并呋喃基;苯并吡喃基;苯并二氧雜戊環基;苯并二氧六環基;-C(=O)-R7a;-C(=O)-OR7a;-SO2R8a,;-SR10;被-SR10取代之碳數1~12的烷氧基;羥基。在此,R7a及R10係各自獨立且表示碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、碳數3~12的環烷基、或碳數6~12的芳香族烴環基。R8a係表示與前述R4同樣之碳數1~20的烷
基、碳數2~20的烯基、苯基、或4-甲基苯基。
作為Ay之亦可具有取代基之碳數3~12的環烷基的取代基,例如可舉出氟原子、氯原子等的鹵素原子;氰基;二甲基胺基等的取代胺基;甲基、乙基、丙基等碳數1~6的烷基;甲氧基、乙氧基、異丙氧基等碳數1~6的烷氧基;硝基;苯基、萘基等的芳基;環丙基、環戊基、環己基等的碳數3~8的環烷基;-C(=O)-R7a;-C(=O)-OR7a;-SO2R8a;羥基。在此R7a及R8a係表示與前述相同意思。
作為Ay之亦可具有取代基之碳數2~20的炔基的取代基,例如可舉出與亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、及亦可具有取代基之碳數2~20的烯基的取代基同樣的取代基。
在Ay之-C(=O)-R3表示之基,R3係表示亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的烯基、亦可具有取代基之碳數3~12的環烷基、或碳數5~12的芳香族烴環基。該等具體例,係可舉出前述Ay之亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的烯基、及亦可具有取代基之碳數3~12的環烷基;以及與在前述Ax已說明的芳香族烴環基之中已舉出作為碳數為5~12者的例子的同樣物。
在Ay之-SO2-R4表示之基,R4係表示碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、苯基、或4-甲基苯基。R4之碳數1~20的烷基、及碳數2~20的烯基的具體例,係可舉出與作為前述Ay之碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基的例子已舉出者的
同樣物。
在Ay之-C(=S)NH-R9表示之基,R9係表示亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的烯基、亦可具有取代基之碳數3~12的環烷基、或亦可具有取代基之碳數5~20的芳香族基。該等具體例,可舉出前述Ay之亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的烯基、亦可具有取代基之碳數3~12的環烷基;以及與在前述Ax已說明的芳香族烴環基及芳香族雜環基等的芳香族基之中已舉出作為碳數為5~20者的例子的同樣物。
作為Ay之具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至少一個芳香環之碳數2~30的有機基,可舉出與在前述Ax已說明者同樣物。
該等之中,作為Ay,係以氫原子、亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的烯基、亦可具有取代基之碳數3~12的環烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的炔基、-C(=O)-R3、-SO2-R4、或具有選自由芳香族烴環及芳香族雜環所組成群組之至少一個芳香環之碳數2~30的有機基表示之基為佳。而且,作為Ay,係以氫原子、亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的烯基、亦可具有取代基之碳數3~12的環烷基、亦可具有取代基之碳數2-20的炔基、亦可具有取代基之碳數6~12的芳香族烴環基、亦可具有取代基之碳數3~9的芳香族雜環基、亦可具有取代基之含有芳香族烴環與雜環的組合之碳數3~9之基、-C(=O)-R3、-SO2-R4表示之基為更佳。在此,R3、R4係表示與
前述相同意思。
作為Ay之亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數2~20的烯基、亦可具有取代基之碳數2~20的炔基之取代基,係以鹵素原子、氰基、碳數1~20的烷氧基、碳數1~12的烷氧基取代之碳數1~12的烷氧基、苯基、環己基、碳數2~12的環狀醚基、碳數6~14的芳氧基、羥基、苯并二氧六環基、苯磺醯基、4-甲基苯磺醯基、苯甲醯基、-SR10為佳。在此,R10係表示與前述相同意思。
作為Ay之亦可具有取代基之碳數3-12的環烷基、亦可具有取代基之碳數6~12的芳香族烴環基、亦可具有取代基之碳數3~9的芳香族雜環基、亦可具有取代基之含有芳香族烴環與雜環的組合之碳數3~9的基之取代基,係以氟原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、氰基為佳。
又,Ax與Ay亦可一起形成環。作為此種環,例如可舉出亦可具有取代基之碳數4~30的不飽和雜環、碳數6~30的不飽和碳環。
前述碳數4~30的不飽和雜環、及碳數6~30的不飽和碳環係沒有特別限制,可具有或不具有芳香族性。
而表示之部分。
(式中,X、Y、Z係表示與前述相同意思)。
又,該等的環亦可具有取代基。作為此種取代基,可舉出作為Ax所具有的芳香環之取代基已說明者的同樣物。
在Ax及Ay所含有的π電子之總數,從使本發明所需要的效果更良好地顯現之觀點,係以4以上且24以下為佳,以6以上且20以下為較佳,以6以上且18以下為更佳。
作為Ax與Ay的較佳組合,可舉出下述的組合(α)及組合(β)。
(α)Ax係含有碳數4~30的芳香族烴環基、芳香族雜環基、或芳香族烴環及雜環的組合之基,Ay係氫原子、碳數3~8的環烷基、亦可具有(鹵素原子、氰基、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、或是碳數3~8的環烷基)作為取代基之碳數6~12的芳香族烴環基、亦可具有(鹵素原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、氰基)作為取代基之碳數3~9的芳香族雜環基、亦可具有(鹵素原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、氰基)作為取代基之含有芳香族烴環與雜環的組合之碳數3~9的基、亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數1~20的烯基、或亦可具有取代基之碳數2~20的炔基,該取代基被鹵素原子、氰基、碳數1~20的烷氧基、碳數1~12的烷氧基取代之碳數1~12的烷氧基、苯基、環己基、碳數2~12的環狀醚基、碳數6~14的芳氧基、羥基、苯并二氧六環基、苯磺醯基、苯甲醯基及-SR10之任一組合。
(β)Ax與Ay一起形成不飽和雜環或不飽和碳環之組合。
在此,R10係表示與前述相同意思。
Ax與Ay的較佳組合,可舉出下述的組合(γ)。
(γ)Ax係具有下述結構的基之任一者,Ay係氫原子、碳數3~8的環烷基、亦可具有(鹵素原子、氰基、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、或是碳數3~8的環烷基)作為取代基之碳數6~12的芳香族烴環基、亦可具有(鹵素原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、氰基)作為取代基之碳數3~9的芳香族雜環基、亦可具有(鹵素原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、氰基)作為取代基之含有芳香族烴環與雜環的組合
之碳數3~9的基、亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數1~20的烯基、或亦可具有取代基之碳數2~20的炔基,該取代基被鹵素原子、氰基、碳數1~20的烷氧基、碳數1~12的烷氧基取代之碳數1~12的烷氧基、苯基、環己基、碳數2~12的環狀醚基、碳數6~14的芳氧基、羥基、苯并二氧六環烷基、苯磺醯基、苯甲醯基及-SR10之任一組合。
在此,R10係表示與前述相同意思。
(式中,X、Y係表示與前述相同意思)。
作為Ax與Ay的特佳組合,可舉出下述的組合(δ)。
(δ)Ax係具有下述結構的基之任一者,Ay係氫原子、碳數3~8的環烷基、亦可具有(鹵素原子、氰基、碳數1~6的烷基、
碳數1~6的烷氧基、或是碳數3~8的環烷基)作為取代基之碳數6~12的芳香族烴環基、亦可具有(鹵素原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、氰基)作為取代基之碳數3~9的芳香族雜環基、亦可具有(鹵素原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、氰基)作為取代基之含有芳香族烴環與雜環的組合之碳數3~9的基、亦可具有取代基之碳數1~20的烷基、亦可具有取代基之碳數1~20的烯基、或亦可具有取代基之碳數2~20的炔基,該取代基被鹵素原子、氰基、碳數1~20的烷氧基、碳數1~12的烷氧基取代之碳數1~12的烷氧基、苯基、環己基、碳數2~12的環狀醚基、碳數6~14的芳氧基、羥基、苯并二氧六環烷基、苯磺醯基、苯甲醯基及-SR10之任一組合。
下述式中,X係表示與前述相同意思。在此,R10係表示與前述相同意思。
在前述式(I),A1係表示亦可具有取代基三價芳香族基。作為三價芳香族基,可為三價碳環式芳香族基,亦可為三價雜環式芳香族基。從使本發明所需要的效果更良好地顯現之觀點,係以三價碳環式芳香族基為佳,以三價苯環基或三價
萘環基為較佳,以下述式表示之三價苯環基或三價萘環基為更佳。又,在下述式,為了使鍵結狀態更明確,係將取代基Y1、Y2權宜地記載(Y1、Y2係表示與前述相同意思。在以下相同。)。
該等之中,作為A1,係以下述顯示之式(A11)~(A25)表示的基為較佳,以式(A11)、(A13)、(A15)、(A19)、(A23)表示的基為更佳,以式(A11)、(A23)表示的基為特佳。
作為A1之三價芳香族基之亦可具有之取代基,可舉出與作為前述Ax的芳香環之取代基已說明者的同樣物。作
為A1,係以不具有取代基者為佳。
在前述式(I),A2及A3係各自獨立且表示亦可具有取代基之碳數3~30的二價脂環式烴基。作為碳數3~30的二價脂環式烴基,例如可舉出碳數3~30的環烷二基、碳數10~30的二價脂環式縮合環基。
作為碳數3~30的環烷二基,例如可舉出環丙烷二基;環丁烷-1,2,二基、環丁烷-1,3-二基等的環丁烷二基;環戊烷-1,2-二基、環戊烷-1,3-二基等環戊烷二基;環己烷-1,2-二基、環己烷-1,3-二基、環己烷-1,4-二基等的環己烷二基;環庚烷-1,2-二基、環庚烷-1,3-二基、環庚烷-1,4-二基等的環庚烷二基;環辛烷-1,2-二基、環辛烷-1,3,二基、環辛烷-1,4-二基、環辛烷-1,5-二基等的環辛烷二基;環癸烷-1,2-二基、環癸烷-1,3-二基、環癸烷-1,4-二基、環癸烷-1,5-二基等的環癸烷二基;環十二烷-1,2-二基、環十二烷-1,3-二基、環十二烷-1,4-二基、環十二烷-1,5-二基等的環十二烷二基;環十四烷-1,2-二基、環十四烷-1,3-二基、環十四烷-1,4-二基、環十四烷-1,5-二基、環十四烷-1,7-二基等的環十四烷二基;環二十烷-1,2-二基、環二十烷-1,10-二基等的環二十烷二基。
作為碳數10~30的二價脂環式縮合環基,例如可舉出十氫萘-2,5-二基、十氫萘-2,7-二基等的十氫萘二基;金剛烷-1,2-二基、金剛烷-1,3-二基等的金剛烷二基;雙環[2.2.1]庚烷-2,3-二基、雙環[2.2.1]庚烷-2,5-二基、雙環[2.2.1]庚烷-2,6-二基等的雙環[2.2.1]庚二基。
該等二價脂環式烴基,亦可在任意位置具有取代
基。作為取代基,可舉出與作為前述Ax的芳香環之取代基已說明者同樣物。
該等之中,作為A2及A3,係以碳數3~12的二價脂環式烴基為佳,以碳數3~12的環烷二基為較佳,以下述式(A31)~(A34)表示之基為更佳,以下述式(A32)表示之基為特佳。
前述碳數3-30的二價脂環式烴基,係基於與Y1及Y3(或Y2及Y4)鍵結之碳原子的立體配置不同,而能夠存在順式型及反式型的立體異構物。例如環己烷-1,4-二基時,係如下述顯示,能夠存在順式型異構物(A32a)及反式型異構物(A32b)。
前述碳數3~30的二價脂環式烴基可為順式型,亦可為反式型,亦可為順式型與反式型異構物之混合物。尤其是因為配向性良好,以反式型或順式型為佳,以反式型為較佳、在前述式(I),A4及A5係各自獨立且表示亦可具有取代基之碳數6~30的二價芳香族基。A4及A5的芳香族基可為
單環,亦可為多環。作為A4及A5的較佳具體例,可舉出下述物。
上述A4及A5的二價芳香族基,亦可在任意位置具有取代基。作為該取代基,例如可舉出鹵素原子、氰基、羥基、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、硝基、-C(=O)-OR8b基。在此,R8b為碳數1~6的烷基。尤其是作為取代基,係以鹵素原子、碳數1~6的烷基、烷氧基為佳。又,作為鹵素原子,係以氟原子為較佳,作為碳數1~6的烷基,係以甲基、乙基、丙基為較佳,作為烷氧基,係以甲氧基、乙氧基為較佳。
該等之中,從使本發明所需要的效果更良好地顯現之觀點而言,A4及A5係以各自獨立且亦可具有取代基之下述式(A41)、(A42)或(A43)表示之基為較佳,以亦可具有取代基之式(A41)表示之基為特佳。
在前述式(I),Q1係表示氫原子、或亦可具有取代基之碳數1~6的烷基。作為亦可具有取代基之碳數1~6的烷基,可舉出在前述Ay已說明之亦可具有取代基之碳數1~20的烷基之中碳數為1~6者。該等之中,Q1係以氫原子及碳數1~6的烷基為佳,以氫原子及甲基為較佳。
在前述式(I),m及n係各自獨立地表示0或1。尤其是m係以1為佳,又,n係以1為佳。
化合物(1)係例如能夠藉由下述表示之反應來製造。
(式中,Y1~Y8、G1、G2、Z1、Z2、Ax、Ay、A1~A5、Q1、m及n係表示與前述相同意思)。
如前述的反應式顯示,藉由使式(3)表示之肼化合物與式(4)表示之羰基化合物反應,能夠製造化合物(1)。以下,有將式(3)表示之肼化合物,適當地稱為「肼化合物(3)」之情形。又,有將式(4)表示之羰基化合物,適當地稱為「羰基化合物(4)」之情形。
在前述反應,「肼化合物(3):羰基化合物(4)」之莫耳比,係以1:2~2:1為佳,較佳為1:1.5~1.5:1。藉由以此種莫耳比使其反應,能夠以高選擇性且高產率製造目標化合物(1)。
此時,反應系統亦可含有(±)-10-樟腦磺酸、對甲苯磺酸等的有機酸;鹽酸、硫酸等的無機酸等的酸觸媒。藉由使用酸觸媒,有能夠縮短反應時間且產率提升之情形。酸觸媒的量係相對於羰基化合物(4)1莫耳,通常為0.001莫耳~1莫耳。又,酸觸媒可直接調配在反應系統,亦可以使其溶解在適當的溶液成為溶液而調配。
作為在該反應所使用的溶劑,能夠使用對反應為惰性者。作為溶劑,例如可舉出甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、二級丁醇、三級丁醇等的醇系溶劑;二乙醚、四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,4-二氧六環、環戊基甲醚等的醚系溶劑;乙酸乙酯、乙酸丙酯、丙酸甲酯等的酯系溶劑;苯、甲苯、二甲苯等的芳香族烴系溶劑;正戊烷、正己烷、正庚烷等的脂肪酸烴系溶劑;N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮、六甲基磷酸三醯胺的醯胺系溶劑;二甲基亞碸、環丁碸等的含硫系溶劑;及由該等2種以上所構成之混合溶劑等。該等之中,以醇系溶劑、醚系溶劑、及醇系溶劑與醚系溶劑的混合溶劑為佳。
溶劑的使用量係沒有特別限定,能夠考慮所使用的化合物之種類及反應規模等而設定。溶劑的具體使用量,係相對於肼化合物(3)1g,通常為1g~100g。
反應係通常為-10℃以上,能夠在使用的溶劑之沸點以下的溫度範圍順利地進行。各反應的反應時間亦取決於反應規模,通常為數分至數小時。
肼化合物(3)係能夠如以下進行而製造。
(式中,Ax及Ay係表示與前述相同意思。Xa係表示、鹵素原子、甲磺醯氧基、對甲苯磺醯氧基等的脫離基)。
如前述的反應式所顯示,藉由使式(2a)表示的化合物與肼(1)在適當的溶劑中反應,能夠得到對應的肼化合物(3a)。在該反應之「化合物(2a):肼(1)」的莫耳比,係以1:1~1:20為佳,較佳為1:2~1:10。而且,藉由使肼化合物(3a)與式(2b)表示的化合物反應,能夠得到肼化合物(3)。
作為肼(1),通常能夠使用1水合物者。肼(1)係能夠直接使用市售品。
作為該反應所使用的溶劑,能夠使用對反應為惰性者。作為溶劑,例如可舉出甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、二級丁醇、三級丁醇等的醇類系溶劑;二乙醚、四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,4-二氧六環、環戊基甲醚等的醚系溶劑;苯、甲苯、二甲苯等的芳香族烴系溶劑;正戊烷、正己烷、正庚烷等的脂肪族烴系溶劑;N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮、六甲基磷酸三醯胺等的醯胺系溶劑;二甲基亞碸、環丁碸等的含硫系溶劑;及由該等2種以上所構成之混合溶劑。該等之中,係以醇系溶劑、醚系溶劑、及醇系溶劑與醚系溶劑的混合溶劑為佳。
溶劑的使用量係沒有特別限定,能夠考慮所使用的化合物種類及反應規模等而設定。溶劑的具體使用量,係相對於肼1g,通常1g~100g。
反應係通常在-10℃以上,且在所使用的溶劑的沸點以下之溫度範圍能夠順利地進行。各反應的反應時間亦取決
於反應規模,通常為數分鐘至數小時。
又,肼化合物(3)係如以下地,亦能夠藉由使用習知的方法而將重氮鹽(5)還原來製造。
式(5)中,Ax及Ay係表示與前述相同意思。Xb-係表示對重氮為相對離子之陰離子。作為Xb-,例如可舉出六氟磷酸離子、硼氟化含氫酸離子、氯化物離子、硫酸離子等的無機陰離子;聚氟烷基羧酸離子、聚氟烷基磺酸離子、四苯基硼酸離子、芳香族羧酸離子、芳香族磺酸離子等的有機陰離子。
作為使用在上述反應之還原劑,例如可舉出金屬鹽還原劑。所謂金屬鹽還原劑,通常係含有低原子價金屬之化合物、或由金屬離子與氫化物源所構成之化合物(參照「有機合成實驗法手冊」1990年社團法人有機合成化學協會編 丸善股份公司發行第810頁)。
作為金屬鹽還原劑,例如可舉出NaAlH4、NaAlHp(Or)q(p及q係各自獨立且表示1~3的整數,p+q=4。r係表示碳數1~6的烷基)、LiAlH4、iBu2AlH、LiBH4、NaBH4、SnCl2、CrCl2、TiCl3。在此,「iBu」係表示異丁基。
在還原反應,係能夠採用習知的反應條件。例如
能夠在特開2005-336103號公報、新實驗化學講座1978年丸善股份公司發行14卷、實驗化學講座1992年 丸善股份公司發行20卷等的文獻所記載的條件下進行反應。
又,重氮鹽(5)係能夠從苯胺等的化合物且使用常用的方法製造。
羰基化合物(4),係例如能夠藉由將醚鍵(-O-)、酯鍵(-C(=O)-O-、-O-C(=O)-)、碳酸酯鍵(-O-C(=O)-O-)及醯胺鍵(-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-)的形成反應任意地組合、而將具有所需要的結構之複數種習知化合物適當地鍵結及修飾來製造。
醚鍵的形成係能夠如以下進行。
(i)式:將D1-hal(hal係表示鹵素原子。在以下相同。)表示之化合物、與式:D2-OMet(Met係表示鹼金屬(主要為鈉)。在以下相同。)表示之化合物混合而使其縮合(韋廉穆森合成法(Williamson synthesis))。又,式中,D1及D2係表示任意的有機基(在以下相同。)。
(ii)式:將D1-hal表示之化合物、與式:D2-OH表示之化合物,在氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼的存在下進行混合而使其縮合。
(iii)式:將D1-J(J係表示環氧基。)表示之合物、與式:D2-OH表示之化合物,在氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼的存在下,進行混合而使其縮合。
(iv)式:將D1-OFN(OFN係表示具有不飽和鍵之基。)表示之化合物、與式:D2-OMet表示之化合物,在氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼的存在下,進行混合而使其加成反應。
(v)式:將D1-hal表示之化合物、與式:D2-OMet表示之化合物,在銅或氯化亞銅的存在下進行混合而使其縮合(烏爾曼(Ullmann)縮合)。
酯鍵及醯胺鍵的形成係能夠如以下進行。
(vi)式:將D1-COOH表示之化合物、與式:D2-OH或D2-NH2表示之化合物,在脫水縮合劑(N,N-二環己基碳二亞胺等)的存在下使其脫水縮合。
(vii)式:藉由使D1-COOH表示之化合物與鹵化劑作用,來得到式:D1-CO-hal表示之化合物,而且將該物與式:D2-OH或D2-NH2表示之化合物在鹼的存在下使其反應。
(viii)式:藉由使D1-COOH表示之化合物與酸酐作用,來得到混合酸酐後,使該物與式:D2-OH或D2-NH2表示之化合物反應。
(ix)式:使D1-COOH表示之化合物、與式:D2-OH或D2-NH2表示之化合物,在酸觸媒或鹼觸媒的存在下使其脫水縮合。
羰基化合物(4),係更具體地,能夠使用下述反應式表示之方法來製造。
(式中,Y1~Y8、G1、G2、Z1、Z2、A1~A5、Q1、m及n係表示與前述相同意思。L1及L2係各自獨立地表示羥基、鹵素原子、甲磺醯氧基、對甲苯磺醯氧基等的脫離基。-Y1b係表示能夠與-L1反應而成為-Y1-之基,-Y2b係表能夠與-L2反應而成為-Y2-之基)。
如前述的反應式所顯示,藉由使用醚鍵(-O-)、酯鍵(-C(=O)-O-、-O-C(=O)-)、或碳酸酯鍵(-O-C(=O)-O-)的形成反應,使式(7a)表示之化合物、其次使式(7b)表示之化合物對式(6d)表示之化合物反應,而能夠製造羰基化合物(4)。
作為具體例,係將Y1係式:Y11-C(=O)-O-表示之基,而且式:Z2-Y8-G2-Y6-A5-(Y4-A3)m-Y2-表示的基係與式:Z1-Y7-G1-Y5-A4-(Y3-A2)n-Y1-表示的基相同之化合物(4’)的製造方法,顯示在以下。
(式中,Y3、Y5、Y7、G1、Z1、A1、A2、A4、Q1、n及L1係表示與前述相同意思。Y11係表示Y11-C(=O)-O-成為Y1之基。Y1係表示與前述相同意思。)
如前述的反應式所顯示,藉由使式(6)表示之二羥基化合物(化合物(6))與式(7)表示之化合物(化合物(7))反應,能夠製造化合物(4’)。在該反應之「化合物(6):化合物(7)」之莫耳比,係以1:2~1:4為佳,較佳為1:2~1:3。藉由以此種莫耳比使其反應,能夠以高選擇性且高產率來得到目標化合物(4’)。
化合物(7)係L1為羥基之化合物(羧酸)時,能夠藉由在1-乙基-3-(3-二甲胺基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽、二環己基碳二亞胺等脫水縮合劑的存在下,使其反應來得到目標物。脫水縮合劑的使用量係相對於化合物(7)1莫耳,通常1莫耳~3莫耳。
又,化合物(7)係L1為羥基之化合物(羧酸)時,亦能夠藉由在甲磺醯氯、對甲苯磺醯氯等的磺醯鹵化物、及三乙胺、
二異丙基乙胺、吡啶、4-(二甲胺基)吡啶等鹼的存在下,使其反應來得到目標物。磺醯鹵化物的使用量係相於化合物(7)1莫耳,通常1莫耳~3莫耳。又,鹼的使用量係相對於化合物(7)1莫耳,通常1莫耳~3莫耳。此時,亦可將前述式(7)中之L1為磺醯氧基的化合物(混合酸酐)進行離析而進行下一個反應。
而且,化合物(7)係L1為鹵素原子之化合物(醯鹵)時,係能夠藉由在鹼的存在下,使其反應來得到目標物。作為鹼,例如可舉出三乙胺、吡啶等的有機鹼;氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等的無機鹼。鹼的使用量係相對於化合物(7)1莫耳,通常1莫耳~3莫耳。
作為使用在上述反應之溶劑,例如可舉出氯仿、二氯甲烷等的氯系溶劑;N-甲基吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、六甲基磷酸三醯胺等的醯胺系溶劑;1,4-二氧六環、環戊基甲醚、四氫呋喃、四氫哌喃、1,3-二氧雜戊環等的醚溶劑;二甲基亞碸、環丁碸等的含硫系溶劑;苯、甲苯、二甲苯等的芳香族烴系溶劑;正戊烷、正己烷、正辛烷等的脂肪族烴系溶劑;環戊烷、環己烷等的脂環式烴系溶劑;及由該等溶劑的2種以上所構成之混合溶劑等。
溶劑的使用量係沒有特別限定,能夠考慮所使用化合物的種類及反應規模等而設定。溶劑的具體使用量,係相對於羥基化合物(6)1g,通常1g~50g。
多半的化合物(6)係習知物質,能夠藉由習知的方法來製造。例如能夠使用下述反應式顯示之方法來製造(參照國際公開第2009/042544號、及有機化學期刊(The Journal of
Organic Chemistry),2011,76,8082-8087等)。亦能夠將市售作為化合物(6)之物依照需要進行精製而使用。
(式中,A1及Q1係表示與前述相同意思,A1b表示藉由甲醯基化或醯基化而能夠成為A1之二價芳香族基,R’係表示甲基、乙基等碳數1~6的烷基、甲氧基甲基等碳數2~6的烷氧基烷基等羥基的保護基)。
如前述的反應式所顯示,係將式(6a)表示之二羥基化合物(1.4-二羥基苯、1,4-二羥基萘等)的羥基進行烷基化,而得到式(6b)表示之化合物。隨後,藉由使用習知的方法將OR’基的鄰位進行甲醯基化或醯基化,來得到式(6c)表示之化合物。而且,能夠藉由將該物進行脫保護(脫烷基化),來製造目標化合物(6)。
又,作為化合物(6),亦能夠將市售之物直接使用或依照需要進行精製而使用。
多半化合物(7)為習知化合物,例如能夠藉由將醚鍵(-O-)、酯鍵(-C(=O)-O-、-O-C(=O)-)、碳酸酯鍵(-O-C(=O)-O-)及醯胺鍵(-C(=O)-NH-、-NH-C(=O)-)的形成反應任意地組合,而將具有所需要的結構之複數種習知化合物適當地鍵結及修
飾來製造。
例如化合物(7)為下述式(7’)表示之化合物(化合物(7’))時,係能夠使用式(9’)表示之二羧酸(化合物(9’))且如下述進行而製造。
(式中,Y5、Y7、G1、Z1、A2、A4及Y11係表示與前述相同意思。Y12係表示-O-C(=O)-Y12成為Y3之基。R係表示甲基、乙基等的烷基;亦可具有苯基、對甲基苯基等取代基之芳基)。
首先,使式(10)表示之磺醯氯在三乙胺、4-(二甲胺基)吡啶等鹼的存在下對化合物(9’)進行反應。其次,在反應混合物添加化合物(8)、三乙胺、及4-(二甲胺基)吡啶等的鹼而進行反應。
磺醯氯的使用量,係相對於化合物(9’)1當量,通常0.5當量~0.7當量。
又,化合物(8)的使用量,係相對於化合物(9’)1當量,通常0.5當量~0.6當量。
鹼的使用量係相對於化合物(9’)1當量,通常0.5當量~0.7
當量。
反應溫度為20℃~30℃,反應時間亦取決於反應規模等,為數分鐘至數小時。
作為使用在上述反應之溶劑,可舉出已例示作為製造前述化合物(4’)時能夠使用的溶劑。尤其是以醚溶劑為佳。
溶劑的使用量係沒有特別限定,能夠考慮所使用化合物的種類及反應規模等而設定。溶劑的具體使用量係相對於化合物(9’)1g,通常1g~50g。
在任一反應,反應結束後,均能夠進行在有機合成化學之通常的後處理操作。又,能夠依照需要,藉由施行管柱層析法、再結晶法、蒸餾法等習知的分離精製法而將目標物離析。
目標化合物的構造,係能夠藉由NMR光譜、IR光譜、質譜等的測定、元素分析等來鑑定。
[3.氟系界面活性劑]
本發明的液晶性組合物,係含有在分子中含有氟原子之氟系界面活性劑。該氟系界面活性劑的logP(亦即,1-辛醇/水分配係數)係通常小於5.0,以小於4.5為佳,較佳為小於4.0。藉由將具有如此較小的logP之氟系界面活性劑與逆波長聚合性液晶化合物組合而使用,能夠使液晶硬化層的面狀態及配向性成為良好。前述logP的下限係沒有特別限制,通常2.0以上,以2.5以上為佳,較佳為3.0以上。
氟系界面活性劑的logP,係能夠使用下述的測定方法來測定。
調製含有1重量%的氟系界面活性劑之試料溶液,使用大致依據JIS 7260-117:2006[分配係數(1-辛醇/水)的測定-高速液體層析法]之方法,進行HPLC/ELSD分析(高速液體層析法/蒸發光散射檢測分析)而測定溶出時間(r.t.)。另一方面,對在JIS 7260-117:2006記載之已知logP值的標識化合物,與前述氟系界面活性劑同樣地進行而進行HPLC/ELSD分析,來測定溶出時間(r.t.)。基於標識化合物的測定結果而製作顯示溶出時間與logP的關係之校正曲線。隨後,藉由將針對氟系界面活性劑所測定的溶出時間,應用前述的校正曲線來求取氟系界面活性劑的logP。
該測定方法的具體條件,係能夠採用在實施例的說明詳述之條件。
氟系界面活性劑,其分子量係以小於2000為佳。氟系界面活性劑的分子量為如此較小,通常係表示該氟系界面活性劑是單體、而不是具有2單元以上的重複單元之寡聚物。具有前述範圍的logP之氟系界面活性劑為單體時,能夠使液晶硬化層的面狀態及配向性成為特別良好。
含有逆波長聚合性液晶化合物之先前的液晶性組合物,因為塗佈性較低,欲得到面狀態良好的液晶硬化層時,係被要求能夠採用如旋轉塗佈法之容易使面狀態成為良好之塗佈法。但是,因為旋轉塗佈法,不適合將液晶性組合物連續地塗佈在長條基材,所以實際上未採用作為工業上的生產方法。相對於此,如前述地使用將具有特定範圍的logP之氟系界面活性劑與逆波長聚合性液晶化合物組合而含有之液晶性
組合物時,能夠容易地改善液晶硬化層的面狀態。因此,能夠使用如模塗佈法之適合大量生產的塗佈法,來製造高品質的液晶硬化層。
又,如前述地,使用具有特定範圍的logP之氟系界面活性劑時,能夠使從液晶性組合物所製造的液晶硬化層之配向性成為良好。液晶硬化層的配向性為良好,係表示其液晶硬化層之逆波長聚合性液晶化合物的分子係高度地配向在相同方向且配向缺陷為較少。前述的氟系界面活性劑對逆波長聚合性液晶化合物的分子舉動為何種作用係未必明確。但是,本發明者等進行許多實驗之結果,清楚明白與逆波長聚合性液晶化合物組合而使用之氟系界面活性劑之logP的範圍,係對逆波長聚合性液晶化合物的分子配向的容易度造成影響。此種氟系界面活性劑的logP與逆波長聚合性液晶化合物的分子配向的容易度之關係,係藉由基於本發明者等的實驗之研討後才清楚明白之事項,可說是從先前的技術常識所無法預測之意外的作用。
而且,本發明者等係調製將前述的氟系界面活性劑與順波長聚合性液晶化合物組合而成之液晶性組合物,進行驗證從該液晶性組合物所製造的液晶硬化層之面狀態及配向性。其結果,在面狀態及配向性的一方或雙方,無法得到良好的結果。因而,藉由使用前述的氟系界面活性劑而使液晶硬化層的面狀態及配向性之雙方成為良好之效果,係在逆波長含聚合性液晶化合物的液晶性組合物獨特地得到之效果。
氟系界面活性劑的分子中之氟原子的比率,係以5重量%以上為佳,較佳為10重量%以上,特佳為15重量%以
上,以30重量%以下為佳,較佳為25重量%以下,特佳為20重量%以下。藉由氟原子的比率落入前述範圍,容易使液晶硬化層的面狀態及配向性之雙方成為特別良好,而且通常能夠抑制液晶硬化層的相位差不均及厚度不均。
界面活性劑之分子中的氟原子的比率,係能夠使用下述的方法來測定。
稱量作為試料的界面活性劑、且在分析裝置的燃燒管內使其燃燒。使適當的溶液吸收因燃燒而產生的氣體而得到吸收液。隨後,藉由使用離子層析法進行分析吸收液的一部分,而能夠測定界面活性劑之分子中的氟原子比率。
氟系界面活性劑係通常含有氟烷基。作為該氟烷基,從顯著發揮改善面狀態、改善配向性、抑制相位差不均、及抑制厚度不均的效果之觀點,係以全氟烷基為佳,以-C6F13基為特佳。
氟系界面活性劑可不具有聚合性,亦可具有聚合性。具有聚合性之氟系界面活性劑,係因為在使逆波長聚合性液晶化合物聚合時能夠聚合,所以通常在從本發明的液晶性組合物所製造的液晶硬化層,係被含有在聚合物之分子的一部分。
作為氟系界面活性劑,例如可舉出AGC SEIMI CHEMICAL公司製的SURFLON系列(S242、S243等)、DIC公司製的MEGAFAC系列(F444等)、NEOS公司製的Futagent系列(FTX-212M、FTX-215M、FTX-250、FTX-251等)等。又,氟系界面活性劑可單獨使用1種類,亦可以任意比率組合2種
類以上而使用。
氟系界面活性劑的量,係相對於逆波長聚合性液晶化合物100重量份,以0.05重量份以上為佳,較佳為0.1重量份以上,特佳為0.3重量份以上,以5.0重量份以下為佳,較佳為1.0重量份以下,特佳為0.5重量份以下。藉由界面活性劑的量為前述範圍的下限值以上,塗佈時液晶性組合物在支撐面上的塗附性係變為良好;藉由前述範圍的上限值以下,能夠邊保持配向性邊有效地改良面狀。
[4.任意成分]
本發明的液晶性組合物,係能夠含有與逆波長聚合性液晶化合物及氟系界面活性劑組合之任意成分。該等任意成分可單獨使用1種類,亦可以任意比率組合2種類以上而使用。
例如,液晶性組成物能夠含有溶劑。作為溶劑,係以能夠將逆波長聚合性液晶化合物溶解者為佳。作為此種溶劑,通常使用有機溶劑。作為有機溶劑的例子,可舉出環戊酮、環己酮、甲基乙基酮、丙酮、甲基異丁基酮等的酮溶劑;乙酸丁酯、乙酸戊酯等的乙酸酯溶劑;氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等的鹵化烴溶劑;1,4-二氧六環、環戊基甲醚、四氫呋喃、四氫哌喃、1,3-二氧雜戊環、1,2-二甲氧基乙烷等的醚溶劑;及甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲苯(mesitylene)等的芳香族烴。
溶劑可單獨使用1種類,亦可以任意比率組合2種類以上作為混合溶劑而使用。例如,以將環戊酮等的酮溶劑與1,3-二氧雜戊環等的醚溶劑組合而使用為佳。如此組合時,酮溶劑與醚溶劑的重量比(酮溶劑/醚溶劑)係以10/90以上為
佳,較佳為30/70以上,特佳為40/60以上,以90/10以下為佳,較佳為70/30以下,特佳為50/50以下。藉由以前述的重量比使用酮溶劑及醚溶劑,能夠抑制塗佈時產生缺陷。
從具有優異的操作性之觀點,溶劑的沸點係以60℃~250℃為佳,較佳為60℃~150℃。
溶劑的量係相對於逆波長聚合性液晶化合物100重量份,以300重量份以上為佳,較佳為350重量份以上,特佳為400重量份以上,以700重量份以下為佳,較佳為600重量份以下,特佳為500重量份以下。藉由使溶劑的量成為前述範圍的下限值以上,能夠抑制產生異物,藉由成為前述範圍的上限值以下,能夠減低乾燥負荷。
又,例如液晶性組合物係能夠含有聚合起始劑。聚合起始劑的種類,係能夠按照逆波長聚合性液晶化合物的種類而選擇。例如逆波長聚合性液晶化合物為自由基聚合性時,能夠使用自由基聚合起始劑。又,逆波長聚合性液晶化合物為陰離子聚合性時,能夠使用陰離子聚合起始劑。而且,逆波長聚合性液晶化合物為陽離子聚合性時,能夠使用陽離子聚合起始劑。
作為自由基聚合起始劑,係下列任一種均能夠使用:藉由加熱而產生能夠使逆波長聚合性液晶化合物開始聚合的活性種之化合物亦即熱自由基起始劑;及藉由可見光線、紫外線(i射線等)、遠紫外線、電子射線、X射線等曝光光線之曝光,而產生能夠使逆波長聚合性液晶化合物開始聚合的活性種之化合物亦即光自由基產生劑。尤其是作為自由基聚合起始
劑,係以光自由基產生劑為佳。
作為光自由基產生劑,例如可舉出苯乙酮系化合物、雙咪唑系化合物、三嗪系化合物、O-醯基肟系化合物、鎓鹽系化合物、安息香系化合物、二苯基酮系化合物、α-二酮系化合物、多核醌系化合物、氧葱酮(xanthone)系化合物、重氮系化合物、醯亞胺基磺酸鹽系化合物。該等化合物係能夠藉由曝光而產生活性自由基、活性酸、或活性自由基與活性酸之雙方。
作為苯乙酮系化合物的具體例,能夠舉出2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-嗎啉苯基)丁烷-1-酮、1-羥基環己基‧苯基酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1,2-辛烷二酮、2-苄基-2-二甲胺基-4’-嗎啉苯丁酮。
作為雙咪唑系化合物的具體例,能夠舉出2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-肆(4-乙氧基羰苯基)-1,2’-雙咪唑、2,2’-雙(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-肆(4-乙氧基羰苯基)-1,2’-雙咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑、2,2’-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑、2,2’-雙(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’雙咪唑、2,2’-雙(2,4-二溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑、2,2’-雙(2,4,6-三溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑。
使用雙咪唑系化合物作為聚合起始劑時,藉由與雙咪唑系化合物組合且使用氫供給體,能夠進一步改良敏感度。在此所謂「氫供給體」,係意味著能夠對藉由曝光而從雙
咪唑化合物產生的自由基供給氫原子之化合物。作為氫供給體,係以下述例示之硫醇系化合物及胺系化合物為佳。
作為硫醇系化合物,例如能夠舉出2-氫硫基苯并噻唑、2-氫硫基苯并唑、2-氫硫基苯并咪唑、2,5-二氫硫基-1,3,4-噻二唑、2-氫硫基-2,5-二甲胺基吡啶。作為胺系化合物,例如能夠舉出4,4’-雙(二甲胺基)二苯基酮、4,4’-雙(二乙胺基)二苯基酮、4-二乙胺基苯乙酮、4-二甲胺基苯丙酮、乙基-4-二甲胺基苯甲酸酯、4-二甲胺基安息香酸、4-二甲胺基苯甲腈。
作為三嗪系化合物的具體例,能夠舉出2,4,6-參(三氯甲基)-s-三嗪、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(4-二乙胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-4.6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪等具有鹵甲基之三嗪系化合物。
作為O-醯基肟系化合物的具體例,能夠舉出1-[4-(苯硫基)苯基]-庚烷-1,2-二酮2-(O-苯甲醯基肟)、1-[4-(苯硫基)苯基]-辛烷-1,2-二酮2-(O-苯甲醯基肟)、1-[4-(苯甲醯基)苯基]-辛烷-1,2-二酮2-(O-苯甲醯基肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-乙酮1-(O-乙醯基肟)、1-[9-乙基-6-(3-甲基苯甲醯基)9H-咔唑-3-基]-乙酮1-(O-乙醯基肟)、1-(9-乙基-6-苯甲醯基-9H-咔唑-3-基]-乙酮1-(O-乙醯基肟)、乙酮
-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫吡喃基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)苯甲醯基}-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫吡喃基甲氧基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基甲氧基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環)甲氧基苯甲醯基}-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)。
作為光自由基產生劑,亦可直接使用市售品,作為具體例,可舉出BASF公司製的商品名:Irgacure907、商品名:Irgacure184、商品名:Irgacure369、商品名:Irgacure651、商品名:Irgacure819、商品名:Irgacure907、商品名:Irgacure379、及商品名:Irgacure OXE02、ADEKA公司製的商品名:ADEKA OPTOMER N 1919等。
作為陰離子聚合起始劑,例如可舉出烷基鋰化合
物;聯苯、萘、芘等的單鋰鹽或單鈉鹽;二鋰鹽、三鋰鹽等的多官能性起始劑。
作為陽離子聚合起始劑,例如可舉出硫酸、磷酸、過氯酸、三氟甲烷磺酸等的質子酸;如三氟化硼、氯化鋁、四氯化鈦、四氯化錫的路易斯酸;芳香族鎓鹽或芳香族鎓鹽與還原劑的併用系。
聚合起始劑可單獨使用1種類,亦可以任意比率組合2種類以上而使用。
相對於逆波長聚合性液晶化合物100重量份,聚合起始劑的量係以0.1重量份以上為佳,較佳為0.5重量份以上,以30重量份以下為佳,較佳為10重量份以下。藉由聚合起始劑的量落入前述範圍,能夠使逆波長聚合性液晶化合物的聚合有效率地進行。
而且,作為液晶性組合物能夠含有的任意成分,例如可舉出逆波長聚合性液晶化合物以外的聚合性化合物;金屬;金屬錯合物;氧化鈦等的金屬氧化物;染料、顏料等的著色劑;螢光材料、磷光材料等的發光材料:調平劑;觸變劑;凝膠化劑;多糖類;紫外線吸收劑;紅外線吸收劑;抗氧化劑;離子交換樹脂等的添加劑。該等可單獨使用1種類,亦可以任意比率組合2種類以上而使用。
前述添加劑的量,係在不顯著地損害本發明的效果之範圍,能夠任意地設定。相對於逆波長聚合性液晶化合物100重量份,添加劑的量係具體地,各自能夠設為0.1重量份~20重量份。
[5.液晶硬化層的製造方法]
藉由使用本發明的液晶性組合物,能夠製造液晶硬化層。該液晶硬化層係由本發明的液晶性組合物之硬化物所構成之層,能夠使用包含下述(i)~(iii)的步驟之製造方法來製造。
(i)將本發明的液晶性組合物塗佈在支撐面而形成液晶性組合物層之步驟。
(ii)使在液晶性組合物層所含有的逆波長聚合性液晶化合物配向之步驟。
(iii)使液晶性組合物層硬化之步驟。
作為支撐面,係能夠使用可支撐液晶性組合物層之任意面。作為該支撐面,從使液晶硬化層的面狀態成為良好之觀點,通常係使用無凹部及凸部之平坦面。從提高液晶硬化層的生產性之觀點,作為前述的支撐面,係以使用長條基材的表面為佳。在此所謂「長條」,係指相對於寬度,具有5倍以上的長度之形狀,較佳是具有10倍或是其以上的長度,具體而言,係指具有能夠被捲取成為捲物狀而保管或搬運程度的長度之薄膜的形狀。長度的上限係沒有特別限制,例如相對於寬度能夠設為1萬倍以下。
作為基材,通常係使用樹脂薄膜。作為樹脂,可舉出含有各種聚合物之樹脂。作為該聚合物,例如可舉出降莰烯系聚合物等含脂環式結構的聚合物、纖維素酯、聚乙烯醇、聚醯亞胺、UV透射丙烯酸樹脂、聚碳酸酯、聚碸、聚醚碸、環氧聚合物、聚苯乙烯、及該等的組合。該等之中,從透明性、低吸濕性、尺寸安定性及輕量性的觀點,係以含脂環式結構的
聚合物及纖維素酯為佳,以含脂環式結構的聚合物為較佳。
基材係為了促進在液晶性組合物層之逆波長聚合性液晶化合物的配向,亦可對基材表面施行用以賦予配向規制力之處理。在此,所謂某面的配向規制力,係指能夠使液晶性組合物中的逆波長聚合性液晶化合物配向之該面的性質。
作為用以賦予配向規制力之處理,例如可舉出摩擦處理。藉由對基材表面施行摩擦處理,能夠對此種面賦予使逆波長聚合性液晶化合物均勻配向之配向規制力。作為摩擦處理的方法,例如可舉出使用將由耐綸等的合成纖維、木棉等的天然纖椎所構成的布或薄膜纏繞而成之捲物,在一定方向擦拭基材表面之方法。為了將摩擦處理時所產生的微粉末除去而使處理後的面成為清潔的狀態,在摩擦處理後,係以使用異丙醇等的洗淨液將被處理後的面洗淨為佳。
又,作為用以賦予配向規制力之處理,例如可舉出在基材表面形成配向層之處理。配向層係能夠使液晶性組合物中的逆波長聚合性液晶化合物在面內配向於一方向之層。設置有配向層時,係能夠在該配向層表面形成液晶性組合物層。
配向層係通常含有聚醯亞胺、聚乙烯醇、聚酯、聚芳香酯(polyarylate)、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺等的聚合物。配向層係能夠藉由將含有此種聚合物之溶液在基材上塗佈成為膜狀且使其乾燥,在一方向施行摩擦處理來製造。又,除了摩擦處理以外,藉由對配向層的表面照射偏光紫外線之方法,亦能夠對配向層賦予配向規制力。配向層的厚度係以0.001μm~5μm為佳,較佳為0.001μm~1μm。
而且,作為用以賦予配向規制力之處理,例如可舉出延伸處理。藉由在適當的條件下對基材施行延伸處理,能夠使在基材所含有的聚合物之分子進行配向。藉此,能夠對基材表面賦予使逆波長聚合性液晶化合物配向在基材所含有的聚合物之分子配向方向之配向規制力。
基材的延伸,係以對基材賦予異方性而使該基材顯現遲相軸之方式進行為佳。藉此,通常係對基材表面賦予使逆波長聚合性液晶化合物配向在與基材的遲相軸平行或垂直的方向之配向規制力。例如,使用具有正的固有雙折射值之樹脂作為基材的材料時,因為通常藉由在基材所含有的聚合物分子係配向在延伸方向來顯現與延伸方向平行的遲相軸,所以能夠對基材表面賦予使逆波長聚合性液晶化合物配向在與基材的遲相軸平行的方向之配向規制力。因而,基材的延伸方向係能夠按照欲使逆波長聚合性液晶化合物配向之需要的配向方向而設定。特別是基材的遲相軸,係以使其對基材的捲取方向構成40°~50°的角度之方式顯現為佳。在此,所謂基材的捲取方向,係指長條基材被捲取之方向,通常係意味著與基材的長度方向平行的方向。
延伸倍率,係能夠以延伸後的基材之雙折射△n成為所需要的範圍之方式設定。延伸後的基材之雙折射△n,係以0.000050以上為佳,較佳為0.000070以上,以0.007500以下為佳,較佳為0.007000以下。藉由延伸後的基材之雙折射△n為前述範圍的下限值以上,能夠對該基材表面賦予良好的配向規制力。又,藉由雙折射△n為前述範圍的上限值以下,因為
能夠減小基材的遲滯值,所以即便不將基材從液晶硬化層剝離,亦能夠將液晶硬化層與基材組合而使用於各種用途。
前述的延伸,係能夠使用拉幅延伸機等的延伸機而進行。
又,作為用以賦予配向規制力之處理,例如可舉出離子射束配向處理。在離子射束配向處理,係藉由使Ar+等的離子射束入射基材而能夠對基材表面賦予配向規制力。
基材的厚度係沒有特別限制,從提升生產性、使薄型化及輕量化成為容易的觀點而言,係以1μm以上為佳,較佳為5μm以上,特佳為30μm以上,以1000μm以下為佳,較佳為300μm以下,特佳為100μm以下。
在按照必要準備如前述的基材後,係進行將本發明的液晶性組合物塗佈在基材表面等的支撐面,而形成液晶性組合物層之步驟。作為塗佈液晶性組合物之方法,例如可舉出簾流塗佈法、擠出塗佈法、輥塗佈法、旋轉塗佈法、浸漬塗佈法、棒塗佈法、噴霧塗佈法、斜板式塗佈塗佈法、印刷塗佈法、凹版塗佈法、模塗佈法、間隙塗佈法、及浸漬法。被塗佈的液晶性組合物層之厚度,係能夠按照液晶硬化層被要求之需要的厚度而適當地設定。
在形成液晶性組合物層之後,係進行使在該層所含有的逆波長聚合性液晶化合物配向之步驟。在該步驟,通常係藉由對液晶性組合物層施行配向處理,來使逆波長聚合性液晶化合物配向在按照支撐面的配向規制力之方向。配向處理係通常藉由將液晶性組合物層加熱至預定配向溫度而進行。該配向處理的條件,係能夠按照所使用的液晶性組合物之性質而適
當地設定。舉出配向處理條件的具體例時,係能夠設為在50℃~160℃的溫度條件處理30秒鐘~5分鐘之條件。
但是,逆波長聚合性液晶化合物的配向,亦有藉由塗佈本發明的液晶性組合物而能夠立刻達成之情況。因此,用以使逆波長聚合性液晶化合物配向之配向處理,係未必需要對液晶性組合物層施行。
在使逆波長聚合性液晶化合物配向後,係進行使前述液晶性組合物層硬化而得到液晶硬化層之步驟。在該步驟,通常作為使逆波長聚合性液晶化合物聚合而使液晶性組合物層硬化。逆波長聚合性液晶化合物的聚合方法,係能夠選擇適合於液晶性組合物所含有成分的性質之方法。作為聚合方法,例如可舉出照射活性能量線之方法、及熱聚合法。尤其是因為不需要加熱且能夠在室溫使其進行聚合反應,係以照射活性能量線之方法為佳。在此,所照射的活性能量線,係能夠包含可見光線、紫外線、及紅外線等的光、以及電子射線等任意能量線。
尤其是因為操作簡便,以照射紫外線等之方法為佳。紫外線照射時的溫度,係以設為基材玻璃轉移溫度以下為佳,以150℃以下為佳,較佳為100℃以下,特佳為80℃以下。紫外線照射時的溫度下限,係能夠設為15℃以上。紫外線的照射強度係以0.1mW/cm2以上為佳,較佳為0.5mW/cm2以上,以1000mW/cm2以下為佳,較佳為600mW/cm2以下。
液晶硬化層的製造方法係除了前述的步驟以外,亦能夠進一步包含任意步驟。
例如,液晶硬化層的製造方法係在使逆波長聚合性液晶化合物聚合之步驟之前,亦可包含使液晶性組合物的層乾燥之步驟。此種乾燥係能夠使用自然乾燥、加熱乾燥、減壓乾燥、減壓加熱乾燥等的乾燥方法來達成。藉由此種乾燥,能夠將溶劑從液晶性組合物層除去。
又,例如,液晶硬化層的製造方法亦可包含將所製造的液晶硬化層從支撐面剝離之步驟。
[6.液晶硬化層]
使用上述的製造方法,能夠得到由本發明的液晶性組合物的硬化物所構成之液晶硬化層。該液晶硬化層係含有使逆波長聚合性液晶化合物聚合而成之聚合物。因為該聚合物係逆波長聚合性液晶化合物在維持液晶相之分子配向的狀態下進行聚合而得到,所以具有水平(homogeneous)配向規則性。在此,所謂「具有水平配向配向規則性」,係指聚合物分子的液晶原長軸方向係排列在與液晶硬化層的面平行之某一方向。又,前述聚合物分子的液晶原之長軸方向,係對應該聚合物之逆波長聚合性液晶化合物的液晶原的長軸方向。而且,如將化合物(I)使用作為逆波長聚合性液晶化合物時,在液晶硬化層中存在配向方向不同之複數種類的液晶原時,該等之中最長的種類之液晶原排列的方向,係成為前述的排列方向。
此種液晶硬化層,係通常對應如前述聚合物的配向規則性而具有與前述聚合物的排列方向平行的遲相軸。使逆波長聚合性液晶化合物聚合而得到的聚合物,是否具有水平配向規則性、及其排列方向,係能夠藉由使用AxoScan
(Axometrics公司製)作為代表之相位差計而測定遲相軸方向、及測定在遲相軸方向之每入射角的遲滯值分布來確認。
液晶硬化層的遲相軸之方向,係能夠按照該液晶硬化層的用途而任意地設定。例如,如使用長條基材而製造的液晶硬化層,具有長條形狀之液晶硬化層,係以具有對該液晶硬化層的長度方向構成40°~50°的角度之遲相軸為佳。通常直線偏光鏡,係能夠設為對該直線偏光鏡的長度方向具有平行的吸收軸及垂直的透射軸之長條薄膜而製造。因此,藉由液晶硬化層對其長度方向具有構成40°~50°的角度之遲相軸,能夠使用捲撓式(roll to roll)法而容易地進行製造具備直線偏光鏡及液晶硬化層之圓偏光板。
因為含有使逆波長聚合性液晶化合物聚合而成之聚合物,所以液晶硬化層係具有逆波長分散性的雙折射。因而,液晶硬化層係能夠具有逆波長分散性的遲滯值。在此,所謂逆波長分散性的遲滯值,係指在波長450nm之遲滯值Re(450)、在波長550nm之遲滯值Re(550)及在波長650nm之遲滯值Re(650)係通常滿足下述式(3)之遲滯值,以滿足下述式(4)之遲滯值為佳。藉由具有逆波長分散性的遲滯值,前述液晶硬化層係在1/4波長板或1/2波長板等的光學用途,能夠在廣泛的帶域均勻地顯現功能。
Re(450)<Re(650) (3)
Re(450)<Re(550)<Re(650) (4)
液晶硬化層的具體遲滯值範圍,係能夠按照液晶硬化層的用途而任意地設定。例如,欲使液晶硬化層作為1/4
波長板之功能時,液晶硬化層的遲滯值Re(550)係以80nm以上為佳,較佳為100nm以上,特佳為120nm以上,以180nm以下為佳,較佳為160nm以下,特佳為150nm以下。又,例如欲使液晶硬化層作為1/2波長板之功能時,液晶硬化層的遲滯值Re(550)係以245nm以上為佳,較佳為265nm以上,特佳為270nm以上,以305nm以下為佳,較佳為285nm以下,特佳為280nm以下。
前述的液晶硬化層,因為係使用本發明的液晶性組合物而製成者,所以具有優異的面狀態。在此,所謂面狀態良好的液晶硬化層,係指在該液晶硬化層的表面形狀,不均及缺陷較小而且平滑之液晶硬化層。
又,前述的液晶硬化層,因為係使用本發明的液晶性組合物而製成者,所以具有優異的配向性。在此,所謂具有優異的配向性之液晶硬化層,係指使在該液晶硬化層所含有的逆波長聚合性液晶化合物聚合而成之聚合物為配向缺陷較少的液晶硬化層。
如前述,因為能夠使面狀態及配向性之雙方成為良好,所以前述的液晶硬化層係能夠使遲滯值的面內均勻性顯著地成為良好。
液晶硬化層的厚度,係能夠以使遲滯值等的特性在所需要的範圍之方式適當地設定。具體而言,液晶硬化層的厚度,係以0.5μm以上為佳,較佳為1.0μm以上,以10μm以下為佳,較佳為7μm以下。
[7.液晶硬化層的用途]
液晶硬化層的用途為任意。較佳是液晶硬化層係能夠單獨或與任意的薄膜層組合而使用作為光學薄膜。
作為適合的光學薄膜,可舉出1/4波長板及1/2波長板等的波長板。前述的波長板,亦可只具備液晶硬化層。如此只具備液晶硬化層之波長板,係例如能夠將在基材上所形成的液晶硬化層從基材剝離,按照用途而裁斷成為矩形等所需要的形狀來製造。又,前述的波長板,亦可與液晶硬化層組合而進一步具備在製造液晶硬化層所使用的基材。如此具備液晶硬化層及基材之波長板,係例如亦可不將在基材上所形成的液晶硬化層從基材剝離,而直接將具備基材及液晶硬化層之複層薄膜使用作為波長板。而且,前述的波長板係除了液晶硬化層及其材以外,亦可具備任意層。作為任意層的例子,可舉出用以與其它構件接著之接著層、改良薄膜的滑性之消光層、耐衝擊性聚甲基丙烯酸酯樹脂層等的硬塗層、抗反射層、防污層等。
又,作為較佳另外光學薄膜,可舉出圓偏光板。圓偏光板係具備直線偏光鏡及前述液晶硬化層。
作為直線偏光鏡,能夠使用在液晶顯示裝置等裝置所使用的任意直線偏光鏡。作為直線偏光鏡的例子,可舉出藉由使聚乙烯醇膜吸附碘或二色性染料後,在硼酸浴中進行單軸延伸而得到者;藉由使聚乙烯醇膜吸附碘或二色性染料且進行延伸,而且將分子鏈中的聚乙烯醇單元的一部分改性成為聚乙烯基單元而得到者。作為直線偏光鏡的其它例子,可舉出格柵偏光鏡、多層偏光鏡、膽固醇型液晶偏光鏡等具有將偏光分離成為反射光與透射光的功能之偏光鏡。該等之中,以含有聚
乙烯醇之偏光鏡為佳。
使自然光入射直線偏光鏡時,係只有一方的偏光透射。直線偏光鏡的偏光度,係以98%以上為佳,較佳為99%以上。又,直線偏光鏡的平均厚度係以5μm~80μm為佳。
液晶硬化層,係以具有適當的遲滯值使其能夠作為1/4波長板的功能為佳。又,液晶硬化層的遲相軸與直線偏光鏡的透射軸所構成的角,係從厚度方向觀看為45°或接近其的角度為佳,具體而言,係以40°~50°為佳。
又,圓偏光板係除了直線偏光鏡及液晶硬化層以外,亦可進一步具備任意層。
作為此種圓偏光板的用途之一,可舉出作為有機電激發光顯示裝置等顯示裝置的抗反射膜之用途。藉由將圓偏光板以直線偏光鏡側的面為朝向視認側之方式設置在顯示裝置的表面,能夠抑制從裝置外部入射後的光線在裝置內反射且射出至裝置外部,其結果,能夠抑制顯示裝置的顯示面產生閃耀。具體而言,從裝置外部入射後的光線,係只有其一部分直線偏光係通過直線偏光鏡,其次,其藉由通過液晶硬化層而成為圓偏光。圓偏光係藉由將裝置內的光線反射之構成要素(反射電極等)而被反射,而且藉由再次通過液晶硬化層、而成為在與入射後的直線偏光的偏光軸正交之方向具有偏光軸之直線偏光,而變成不通過直線偏光鏡。藉此,能夠達成抗反射的功能。
[實施例]
以下,揭示實施例而具體地說明本發明。但是,
本發明係不被以下說明的實施例限定,在不脫離本發明的申請專利範圍及其均等範圍之範圍,能夠任意地變更而實施。
在以下的說明,表示量之「%」及「份」,係只要未特別預先告知,就是重量基準。又,以下說明之操作,係只要未特別預先告知,就是在常溫及常壓的條件下進行。
[1.氟系界面活性劑的logP之測定方法]
(1.1.含有氟系界面活性劑的試料溶液之調製方法)
調製含有1重量%的氟系界面活性劑之試料溶液。作為該試料溶液的溶劑,係使用四氫呋喃或乙腈。與四氫呋喃或乙腈混合之前的氟系界面活性劑為含有該氟系界面活性劑及稀釋溶劑之溶液時,係以所得到的試料溶液中之氟系界面活性劑的含量成為1重量%之方式調整四氫呋喃或乙腈的量。
(1.2.HPLC/ELSD分析)
使用大致依據JIS 7260-117:2006{分配係數(1-辛醇/水)的測定-高速液體層析法}之方法,在下述的HPLC/ELSD分析條件下進行含有氟系界面活性劑之前述的試料溶液之HPLC/ELSD分析且測定溶出時間(r.t.)。
‧HPLC/ELSD分析條件
LC系統:LC-20A(島津製作所製)
管柱:Inertsil ODS-3 3.0×150mm,5μm(GL SCIENCE製)
移動相:A水
B乙腈/四氫呋喃=8/2(vol/vol)
乙腈:高速液體層析法用(國產化學製)
四氫呋喃:無抑制劑(inhibitor-free)、for HPLC(SIGMA-
ALDRICH製)
時間程序:0min起至15min B 30%起至100%
15min起至25min B 100%
管柱溫度:45℃
流量:0.8mL/min
注入量:10μL(試料的檢測敏感度較低時,調整成為50μL或100μL)
檢測:ELSD-LTII(島津製作所)Gain6、350kPa、65℃
(1.3.校正曲線的導出)
準備在下述表1顯示之標識化合物。在表1顯示之標識化合物係準備記載在JIS7260-117:2006且已知logP的化合物。除了使用該標識化合物代替氟系界面活性劑以外,係與在前述(1.1.含有氟系界面活性劑之試料溶液的調製方法)所記載的方法同樣地進行,而調製含有各標識化合物之試料溶液。隨後,在前述(1.2.HPLC/ELSD分析)已說明的分析條件下進行所得到的試料溶液之HPLC/ELSD分析而測定溶出時間。但是,ELSD檢測器的溫度係設定為25℃。
在以溶出時間作為橫軸、以logP作為縱軸之座標系統,標繪前述標識化合物的分析結果,且藉由最小平方法而製作近似直線。採用該近似直線作為校正曲線。將前述校正曲線顯示在第1圖。
(1.4.氟系界面活性劑的logP之算出)
針對各氟系界面活性劑所測定的溶出時間,藉由應用前述校正曲線,求取該氟系界面活性劑的logP。在HPLC/ELSD分析顯示溶出時間之尖峰,係每1個氟系界面活性劑能夠檢測出複數個時,係將面積最大的尖峰之峰頂採用作為該氟系界面活性劑的溶出時間而求取logP。
[2.氟系界面活性劑的氟原子含量之測定方法]
稱量作為試料之氟系界面活性劑、且在分析裝置的燃燒管內使其燃燒。使溶液吸收燃燒所產生的氣體而得到吸收液。隨後,使用離子層析法分析吸收液的一部分,而測定氟系界面活性劑的分子中之氟原子的比率。在各步驟之條件係如下述。
(2.1.燃燒‧吸收條件)
系統:AQF-2100、GA-210.(三菱化學製)
電爐溫度:Inlet 900℃、Outlet 1000℃
氣體:Ar/O2 200mL/min
O2 400mL/min
吸收液:溶劑H2O2 90μg/mL、
內標準物質P 4μg/mL或Br 8μg/mL
吸收液量:20mL
(2.2.離子層析法‧陰離子分析條件)
系統:ICS1600(DIONEX製)
移動相:2.7mmol/L Na2CO3/0.3mmol/L NaHCO3
流速:1.50mL/min
檢測器;導電度檢測器
注入量:20μL
[3.液晶硬化層的面狀態之評價方法]
在光台上將一對直線偏光鏡(偏光鏡及檢偏鏡)以成為平行尼科耳鏡(parallel Nicol)的方式重疊。在此,所謂平行尼科耳鏡,係表示直線偏光鏡的偏光透射軸成為平行之態樣。
將在實施例或比較例所製造的複層薄膜裁斷16cm角大小,而得到測定用薄膜片。將該膜片,載置在如前述地設置在光台上之直線偏光鏡之間。此時,膜片的遲相軸,係以從厚度方向觀看對直線偏光鏡的吸收軸構成大略45°的角度之方式設定。隨後,藉由目視觀察。按照在所觀察到的影像之均勻性(相位差的均勻性)且基於下述的基準,來進行評價液晶硬化層的面狀態。
A:全面大致均勻,且無法觀察到不均及缺陷。
B:全面大致均勻,但是能夠觀察到少許微小的不均。
C:能夠清楚地觀察到不均。
D;能夠全面地觀察到強烈的不均。
但是,另外將製造例1所製造的延伸基材載置在設置於前述光台上之一對直線偏光鏡之間、且藉由目視觀察。其結果,只有使用不具備液晶硬化層之延伸基材代替前述膜片而觀察時,全面為大致均勻而無法觀察到不均及缺陷。從該結
果,能夠確認在前述評價能夠觀察到的不均及缺陷,係起因於液晶硬化層的面狀態而產生。
[4.液晶硬化層的配向性之評價方法]
將實施例或比較例所製造的複層薄膜之液晶硬化層轉印至玻璃板,而得到具備玻璃板及液晶硬化層之測定用試料。將該測定用試料的液晶硬化層,在偏光顯微鏡的正交尼科耳鏡(crossed Nicol)進行觀察。在此,所謂正交尼科耳鏡,係表示偏光顯微鏡所具備之直線偏光鏡(偏光鏡及檢偏鏡)的偏光透射軸,係從厚度方向觀看時成為垂直之態樣。觀察時,液晶硬化層的位置係設定在消光位置、及使液晶硬化層的遲相軸從消光位置錯開數度(數°)之位置。在此,所謂消光位置,係表示能夠觀察到的光線成為最弱之位置。
又,觀察時之偏光顯微鏡的倍率,係設定為物鏡5倍及50倍。按照所觀察到的配向缺陷程度、及在消光位置的漏光狀態且基於下述的基準而進行評價液晶硬化層的配向性。
A:無法觀察到配向缺陷,且無法觀察到在消光位置產生漏光。
B:能夠觀察到少許如配向缺陷的構造,且在消光位置產生稍微漏光。
C:能夠清楚地觀察到配向缺陷且在消光位置產生漏光。
[5.液晶硬化層的綜合評價方法]
基於液晶硬化層的面狀態及配向性之評價結果且基於下述基準而綜合地進行評價液晶硬化層的品質。通常面狀態為「C」之不是良好的液晶硬化層,係即便配向性良好亦無法經
得起實用,另一方面,配向性為「B」之不是良好液晶硬化層,係面狀態為良好時,亦有能夠使用之情況,在下述基準,係比配向性更重視面狀態而進行綜合性評價。
良:面狀態的評價結果為「A」或「B」,而且配向性的評價結果為「A」。
可:面狀態的評價結果為「A」或「B」,而且配向性的評價結果為「B」。不良:面狀態的評價結果為「C」或「D」、或配向性的評價結果為「C」。
[6.液晶硬化層的面內遲滯值之測定方法]
將在實施例或比較例所製造的複層薄膜之液晶硬化層,轉印至玻璃板而得到具備玻璃板及液晶硬化層之測定用試料。使用該測定用試料且藉由偏光計(polarimeter)(Azometrics公司製「AzoScan」),在波長450nm、550nm及650nm測定液晶硬化層的面內遲滯值Re。
[製造例1.延伸基材的製造]
(延伸前基材的製造)
使熱可塑性降莰烯樹脂的丸粒(日本ZEON公司製「ZEONOR1420R」)在90℃乾燥5小時。將乾燥後的丸粒供給至擠製機使其在擠製機內熔融且通過聚合物管及聚合物過濾器,而且從T型模具在鑄造滾筒上擠出成為膜狀且進行冷卻,來製造厚度60μm、寬度1490mm的長條延伸前基材。將所製造的延伸前基材捲取而得到捲物。
(延伸處理)
將前述延伸前基材從捲物拉出且供給至拉幅延伸機。然
後,使用拉幅延伸機,以在延伸後所得到的延伸基材之遲相軸係對延伸基材的捲取方向構成45°的角度之方式進行延伸,而且將薄膜寬度方向的兩端修剪且捲取,而得到寬度1350mm的長條延伸基材之捲物。所得到的延伸基材在測定波長550nm之面內遲滯值Re為148nm,厚度為47μm。
[實施例1:使用含有逆波長聚合性液晶化合物之液晶性組成物而製造液晶硬化層]
(液晶性組合物的製造)
將具有下述式(E1)顯示的結構之逆波長聚合性液晶化合物(E1)100.0份、氟系界面活性劑(AGC SEIMI CHEMICAL公司製「SURFLON S242」)0.30份、聚合起始劑(BASF公司製「Irgacure379」)3.0份、以及作為溶劑之環戊酮(日本ZEON公司製)18.8.0份及1,3-二氧雜戊環(東邦化學製)282.0份混合而製造液狀液晶性組合物(L1)。
(液晶硬化層的形成)
將在製造例1所製造的延伸基材從捲物拉出而在其長度方向搬運。將前述液狀液晶性組合物(L1)使用模塗佈機、塗佈在被搬運的延伸基材之一表面,形成液晶性組合物層。將液晶性組合物層在110℃進行配向處理4分鐘、且在N2環境下照射
400mJ/cm2的紫外線使其硬化,形成液晶硬化層。藉此,得到具備延伸基材、及形成在延伸基材上之乾燥厚度2.2μm的液晶硬化層之複層薄膜。所得到的液晶硬化層,係含有具有水平配向規則性之使逆波長聚合性液晶化合物(E1)聚合而成之聚合物。
使用前述方法測定所得到的液晶硬化層之面向遲滯值Re時,在測定波長450nm時,Re(450)=110nm,在測定波長550nm時,Re(550)=139nm,在測定波長650nm時,Re(650)=145nm。從該結果,能夠確認在實施例1所使用的逆波長聚合性液晶化合物(E1)之雙折射△n,係具有隨著測定波長變大而變大之特性(逆波長分散性)。又,液晶硬化層的遲相軸之角度,係能夠確認與在塗佈所使用的延伸基材相同,為對捲取方向構成45°的角度。
[實施例2~6及比較例1~5:使用含有逆波長聚合性液晶化合物的液晶性組合物之液晶硬化層的製造]
除了將氟系界面活性劑的種類,如表2所顯示變更以外,係與實施例1同樣地進行而製造具備延伸基材及液晶硬化層之複層薄膜。
在所製造的複層薄膜所含有的液晶硬化層,係含有具有水平配向規則性之使逆波長聚合性液晶化合物(E1)聚合而成之聚合物。又,能夠確認液晶硬化層的遲相軸角度,係對捲取方向為構成45°的角度。
[比較例6:使用含順波長聚合性液晶化合物的液晶性組合物而製造液晶硬化層]
(液晶性組合物的製造)
將具有下述式(F1)表示的結構之順波長聚合性液晶化合物(F1)(BASF公司製「LC242」)100.0份、界面活性劑(AGC SEIMI CHEMICAL公司製「SURFLON S420」)0.30份、聚合起始劑(BASF公司製「Irgacure379」)3.0份、及作為溶劑之甲基乙基酮(丸善石油化學製)470份混而製造液狀液晶性組合物(L2)。
(液晶硬化層的形成)
將在製造例1所製造的延伸基材從捲物拉出而在其長度方向搬運。將前述液狀液晶性組合物(L2)使用模塗佈機而塗佈在被搬運的延伸基材之一表面,形成液晶性組合物層。將液晶性組合物層在100℃進行配向處理2分鐘且在N2環境下照射400mJ/cm2以上的紫外線使其硬化,形成液晶硬化層。藉此,得到具備延伸基材、及形成在延伸基材上之乾燥厚度1.2μm的液晶硬化層之複層薄膜。所得到的液晶硬化層,係含有具有水平配向規則性之使順波長聚合性液晶化合物(F1)聚合而成之聚合物。
使用前述方法測定所得到的液晶硬化層之面向遲滯值Re時,在測定波長450nm時,Re(450)=151nm,在測定波長550nm時,Re(550)=140nm,在測定波長650nm時,Re(650)=136nm。從該結果,能夠確認在比較例6所使用的順
波長聚合性液晶化合物(F1)之雙折射△n,係具有隨著測定波長變大而變小之特性(順波長分散性)。又,液晶硬化層的遲相軸之角度,係能夠確認與在塗佈所使用的延伸基材相同,為對捲取方向構成45°的角度。
[比較例7~12:使用順波長含聚合性液晶化合物的液晶性組合物之液晶硬化層的製造]
除了將氟系界面活性劑的種類及量,如表3所顯示變更以外,係與比較例6同樣地進行而製造具備延伸基材及液晶硬化層之複層薄膜。
在所製造的複層薄膜所含有的液晶硬化層,係含有具有水平配向規則性之使順波長聚合性液晶化合物(F1)聚合而成之聚合物。又,能夠確認液晶硬化層的遲相軸角度,係對捲取方向為構成45°的角度。
[評價]
針對所得到的全部複層薄膜,使用前述的方法進行評價液晶硬化層的面狀態及配向性。將實施例1~6及比較例1~5的結果顯示在表2及第2圖,將比較例6~12的結果顯示在表3及第3圖。
[結果]
在下述的表,簡稱的意思係如下述。
F比率:氟系界面活性劑的分子中之氟原子比率。
logP:1-辛醇/水分配係數。
逆波長LC:前述式(E1)表示之逆波長聚合性液晶化合物。
LC242:前述式(F1)表示之順波長聚合性液晶化合物(BASF公司製「LC 242」)。
S242:界面活性劑(AGC SEIMI CHEMICAL公司製「SURFLON S242」)。
S243:界面活性劑(AGC SEIMI CHEMICAL公司製「SURFLON S243」)。
S420:界面活性劑(AGC SEIMI CHEMICAL公司製「SURFLON S420」)
208G:界面活性劑(NEOS公司製「Futagent FTX-208G」)。
209F:界面活性劑(NEOS公司製「Futagent FTX-209F」)。
212M:界面活性劑(NEOS公司製「Futagent FTX-212M」)。
215M:界面活性劑(NEOS公司製「Futagent FTX-215M」)。
218:界面活性劑(NEOS公司製「Futagent FTX-218」)。
250:界面活性劑(NEOS公司製「Futagent FTX-250」)。
251:界面活性劑(NEOS公司製「Futagent PTX-251」)。
F444:界面活性劑(DIC公司製「MEGAFAC F-444」)。
NS-9013:界面活性劑(DAIKIN公司製「NS-9013」)。
[研討]
從表2及表3的結果,清楚明白在將具有小於5的logP之氟系界面活性劑與逆波長聚合性液晶化合物組合而成之實施例1~6,面狀態及配向性均良好、且綜合評價為良好或可、且能夠判定經得起實用。而且,從第2圖的圖表,得知氟系界面活性劑的logP小於4為特別優異。另一方面,如比較例6~12,使用順波長聚合性液晶化合物時,係無法觀察到面狀及配向性均良好的區域。
Claims (7)
- 一種液晶性組合物,係含有能夠顯現逆波長分散性的雙折射之聚合性液晶化合物、及含氟原子的界面活性劑,前述界面活性劑的1-辛醇/水分配係數為小於5.0。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶性組合物,其中前述界面活性劑之分子中的氟原子的比率為30重量%以下。
- 如申請專利範圍第1項所述之液晶性組合物,其中前述聚合性液晶化合物係在前述聚合性液晶化合物的分子中,含有主鏈液晶原、及鍵結在前述主鏈液晶原之側鏈液晶原。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之液晶性組合物,其中前述聚合性液晶化合物係下述式(I)表示,
- 一種液晶硬化層,係由如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之液晶性組合物的硬化物所構成。
- 如申請專利範圍第5項所述之液晶硬化層,其中前述液晶硬化層係具有長條形狀,前述液晶硬化層係對該液晶硬化層的長度方向具有構成40°~50°的角度之遲相軸。
- 一種液晶硬化層的製造方法,係包含下列步驟:將由如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之液晶性組合物塗佈在支撐面而形成前述液晶性組合物層之步驟;使在前述液晶性組合物層所含有的前述聚合性液晶化合物配向之步驟;及使前述液晶性組合物層硬化之步驟。
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