WO2017090614A1 - 赤外調光フィルムおよび窓 - Google Patents

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WO2017090614A1
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infrared light
light control
control film
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暢之 芥川
武田 淳
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富士フイルム株式会社
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    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/11Function characteristic involving infrared radiation

Definitions

  • the present invention relates to an infrared light control film and a window.
  • Patent Document 1 discloses a laminate in which a liquid crystal material is disposed on at least one light-transmitting substrate, and the light transmittance at a wavelength of 400 to 750 nm is 50% or more at all temperatures of 273 to 313 K. At all temperatures from 273 K to less than 288 K, the light transmittance at a wavelength of 750 to 2000 nm is 60% or more, and at all temperatures from 298 K to 313 K, the light transmittance at a wavelength of 750 to 2000 nm is 40% or less and the wavelength is from 750 to 2000 nm.
  • the light control material which uses as a main structural member the laminated body which has the property that the light reflectance of 50% or more is described.
  • Patent Document 1 by using a material that can freely control the light transmittance and light reflectance of a specific wavelength in sunlight using the unique property of the liquid crystal compound due to temperature change, a heat ray reflective glass is used. It is described that the heating load in winter can not be increased as compared with windows using heat absorbing glass. Both heat-reflecting glass and heat-absorbing glass form a metal oxide film on the glass surface, which reflects or absorbs infrared rays in sunlight, thereby suppressing the temperature rise in the building and reducing the cooling load. To do. When heat ray reflective glass or heat ray absorbing glass is used, the heating load increases because no heat rays enter the room in winter. However, if the light-modulating material described in Patent Document 1 is used, it is indoors in winter. Heat rays are supposed to enter.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an infrared light control film in which the transmittance of infrared rays changes depending on the temperature, the color in the front direction is good, and the durability is high.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a window having an infrared light control film that has infrared transmittance that varies depending on temperature, has good front color, and high durability.
  • a liquid crystal layer is disposed between substrates containing a UV absorber or a colorant with a specific content, and the polar angle is in the direction of 0 °. It came to find that the said subject can be solved by setting it as the infrared light control film which controlled the wavelength dispersion of the transmittance
  • the present invention which is a means for solving the above problems, and preferred embodiments of the present invention are as follows.
  • the infrared light control film has a transmittance of incident light of 1000 nm at 0 ° C. and a polar angle of 0 ° of greater than 70%, The transmittance of incident light at 1000 nm and polar angle 0 ° at 40 ° C.
  • the liquid crystal layer includes at least one liquid crystal compound and at least one chiral agent.
  • the haze at ⁇ 20 ° C. of the infrared light control film is preferably 3% or less.
  • the liquid crystal layer preferably contains three or more types of liquid crystal compounds.
  • the liquid crystal layer preferably has a smectic liquid crystal phase in a temperature range of ⁇ 20 to 25 ° C.
  • the liquid crystal layer preferably contains a discotic liquid crystal compound represented by the following general formula (1);
  • D (-LP) n In general formula (1), D is a discotic core, L is a divalent linking group, P is a polymerizable group or an alkyl chain having 2 to 10 carbon atoms, and n is an integer of 4 to 12 It is.
  • the liquid crystal layer preferably contains an alignment initiation temperature lowering agent.
  • the thickness of the liquid crystal layer is preferably 15 ⁇ m or less.
  • the infrared light control film according to any one of [1] to [10] preferably further has an alignment film in direct contact with the liquid crystal layer.
  • the alignment film is preferably a photo-alignment film.
  • the thickness of the alignment film is preferably 3.0 ⁇ m or less.
  • permeability changes according to temperature, the color of the front direction is good, and the infrared light control film with high durability can be provided.
  • permeability of infrared rays changes according to temperature, and the window which has the favorable color of a front direction and a highly durable infrared light control film can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of an example of the infrared light control film of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of an example of the window of the present invention.
  • a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • the angle for example, an angle such as “90 °” and the relationship thereof (for example, “orthogonal”, “parallel”, “intersection at 45 °”, etc.) It shall include the allowable error range.
  • the angle is within the range of strict angle ⁇ 10 °, and the error from the strict angle is preferably 5 ° or less, and more preferably 3 ° or less.
  • the infrared light control film of the present invention comprises at least one liquid crystal layer, A substrate containing at least one of an ultraviolet absorber and a colorant, An infrared light control film in which a liquid crystal layer is disposed between two substrates, The substrate contains an ultraviolet absorber or a colorant in an amount of 0.001% by mass or more based on the total mass of the substrate,
  • the infrared light control film has a transmittance of incident light of 1000 nm at 0 ° C. and a polar angle of 0 ° of greater than 70%, The transmittance of incident light at 1000 nm and polar angle 0 ° at 40 ° C.
  • the infrared light control film of the present invention has an infrared transmittance that varies depending on temperature, has a good front color (hereinafter also referred to as a front color), and has high durability.
  • the infrared light control film of the present invention changes the light transmittance of a specific wavelength around room temperature while transmitting sufficient visible light. For example, in summer when the temperature is high, the heat rays can be sufficiently reflected to reduce the cooling load. Further, it is preferable that the heating load can be reduced while securing heat rays in the winter when the temperature is low. When the infrared light control film of the present invention is used for a building window or the like, sufficient energy saving can be achieved. Below, the preferable aspect of the infrared light control film of this invention is demonstrated.
  • FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of an example of the infrared light control film of the present invention.
  • the infrared light control film 13 illustrated in FIG. 1 includes a liquid crystal layer 12 and a base material 11, and the liquid crystal layer 12 is disposed between the two base materials 11.
  • the liquid crystal layer 12 included in the infrared light control film 13 may be two or more layers, and is preferably a single layer.
  • the base 11 included in the infrared light control film 13 is at least two and may be three or more, but is preferably two.
  • the energy distribution in the heat ray band is concentrated in a short wavelength band close to visible light, and substantially no solar ray energy is present in the wavelength band exceeding the wavelength of 2000 nm. Therefore, when the temperature is high such as in summer, the reflection center wavelength of the selective reflection of the infrared light control film (preferably cholesteric liquid crystal phase) is preferably in the infrared band of relatively short wavelength, which is close to visible light, It is desirable to be in the range of 750 nm to 1200 nm. In the infrared light control film of the present invention, the transmittance and reflectance of infrared rays having a wavelength of 1000 nm are controlled.
  • the transmittance of the infrared light control film 13 of the present invention at 1000 nm at 0 ° C. and incident at a polar angle of 0 ° (direction 1 of incident light at a polar angle of 0 ° in FIG. 1) is greater than 70% and greater than 75%. Is preferable, and it is more preferable that it is larger than 80%.
  • Infrared light control film 13 has a transmittance of 70% at 25 ° C. (preferably greater than 0 ° C. and 25 ° C.) at an incident angle of 1000 nm and a polar angle of 0 ° (direction 1 of incident light at a polar angle of 0 ° in FIG. 1).
  • Infrared light control film 13 has a transmittance of 60% at 40 ° C. (preferably above 25 ° C. and below 80 ° C.) at an incident angle of 1000 nm and a polar angle of 0 ° (direction 1 of incident light at a polar angle of 0 ° in FIG. 1). It is preferably less than 55%, more preferably less than 50%.
  • an infrared light control film When it becomes the temperature (for example, temperature exceeding 25 degreeC) which a human is likely to feel hot, an infrared light control film will be in the state which can reflect infrared rays automatically. It is not necessary to provide a thermal control device for the infrared light control film of the present invention, but a known thermal control device is provided so that it can be switched between a state where infrared rays can be transmitted and a state where infrared rays can be reflected at a desired timing as necessary. May be.
  • the transmittance of the infrared light-controlling film 13 at 1000 nm at 0 ° C. and incident at a polar angle of 60 ° (direction 2 of incident light at a polar angle of 60 ° in FIG. 1) is preferably greater than 60% and greater than 65%. Is more preferable, and it is especially preferable that it is larger than 70%.
  • the infrared light control film 13 has a transmittance of 60% at 25 ° C. (preferably greater than 0 ° C. and 25 ° C.) at an incident angle of 1000 nm and a polar angle of 60 ° (direction 2 of incident light having a polar angle of 60 ° in FIG. 1).
  • the transmittance of the infrared light control film 13 at an incidence of 1000 nm and a polar angle of 60 ° at 40 ° C. (preferably higher than 25 ° C. and 80 ° C. or less) (incident light direction 2 at a polar angle of 60 ° in FIG. 1) is 55%. Less than 53%, more preferably less than 50%.
  • the infrared light control film of the present invention satisfies the following formula (1-a) and the following formula (1-b).
  • Formula (1-b) a1 (transmittance of incident light at 450 nm, polar angle 0 °) / (transmittance of incident light at 550 nm, polar angle 0 °)
  • b1 (transmittance of incident light at 550 nm, polar angle 0 °) / (transmittance of incident light at 700 nm, polar angle 0 °)
  • 0.85 ⁇ a1 ⁇ 1.15 is preferable, and 0.90 ⁇ a1 ⁇ 1.10 is more preferable.
  • 0.85 ⁇ b1 ⁇ 1.15 is preferable, and 0.90 ⁇ b1 ⁇ 1.10 is more preferable.
  • the infrared light control film of the present invention preferably satisfies the following formula (2-a) and the following formula (2-b).
  • Formula (2-b) a2 (transmittance of incident light at 450 nm, polar angle 60 °) / (transmittance of incident light at 550 nm, polar angle 60 °)
  • b2 (transmittance of incident light at 550 nm, polar angle 60 °) / (transmittance of incident light at 700 nm, polar angle 60 °)
  • 0.85 ⁇ a2 ⁇ 1.15 is preferable, and 0.90 ⁇ a2 ⁇ 1.10 is more preferable.
  • 0.85 ⁇ b2 ⁇ 1.15 is preferable, and 0.90 ⁇ b2 ⁇ 1.10 is more preferable.
  • the transmittance of each type of the infrared light control film of the present invention, a1, a2 , B1 and b2 are preferably within the above range.
  • the haze at 25 ° C. (synonymous with the haze value) of the infrared light control film of the present invention is preferably 1% or less, more preferably 0.9% or less, and 0.8% or less. Particularly preferred.
  • the haze at 25 ° C. of the infrared light control film of the present invention was within the above range before and after performing the heat cycle durability test (500 cycles of changes in temperature conditions held at ⁇ 35 ° C. and 75 ° C. for 1 hour each). Preferably there is.
  • the haze at ⁇ 20 ° C. of the infrared light control film of the present invention is preferably 3% or less, more preferably 2.5% or less, and particularly preferably 2.0% or less.
  • the infrared light control film of the present invention has a substrate containing at least one of an ultraviolet absorber and a colorant, and the substrate has an ultraviolet absorber or a colorant of 0.001 mass relative to the total mass of the substrate. % Or more.
  • the base material contains 0.001% by mass or more of the ultraviolet absorber or the colorant with respect to the total mass of the base material, the color in the front direction is good and the durability is high, and more preferably the color in the oblique direction ( Hereinafter, it is also possible to make a good infrared light control film.
  • an ultraviolet absorber By including an ultraviolet absorber in the base material, it is difficult to lose the property that the infrared transmittance changes according to the temperature in the heat cycle durability test, and the front color, oblique color and haze after the durability test are also good. It is preferable. By including a colorant in the base material, the property that the infrared transmittance changes according to the temperature in the heat cycle durability test is less likely to be lost, and the front color, diagonal color and haze after the durability test are also reduced. Good and preferable. When the haze after the durability test is improved using a colorant, it is preferable to increase the amount of the colorant contained in the substrate to absorb light in the ultraviolet band. When a base material contains both an ultraviolet absorber and a coloring agent, it is preferable to contain 0.001 mass% or more of the total mass of an ultraviolet absorber and a coloring agent with respect to the total mass of a base material.
  • a light transmissive substrate or a film can be used as the substrate.
  • a film as a base material makes it easy to roll an infrared light control film, easily attach an infrared light control film to an existing window, or from the viewpoint of easily installing an infrared light control film on a curved member ,preferable.
  • a transparent substrate is preferably used as the substrate.
  • permeability of a base material uses the same measurement method as the measurement method of the transmittance
  • the light transmissive substrate include known quartz glass.
  • the polymer film which contains as a main component various polymer materials can be used.
  • a film mainly composed of a polymer or a resin that is excellent in light transmittance, mechanical strength, thermal stability, moisture shielding property, isotropic property and the like is preferable. Examples include polycarbonate polymers, polyester polymers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, acrylic polymers such as polymethyl methacrylate, and styrene polymers such as polystyrene and acrylonitrile styrene copolymers.
  • polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyolefin polymers such as ethylene propylene copolymer, vinyl chloride polymers, amide polymers such as nylon and aromatic polyamide, imide polymers, sulfone polymers, polyethersulfone polymers, Polyether ether ketone polymer, polyphenylene sulfide polymer, vinylidene chloride polymer, vinyl alcohol polymer, vinyl butyral polymer, arylate polymer, polyoxymethylene polymer, epoxy polymer, or polymer mixed with these polymers Take as an example.
  • the polymer film of the present invention can also be formed as a cured layer of an ultraviolet-curable or thermosetting resin such as acrylic, urethane, acrylic urethane, epoxy, or silicone.
  • the film it is preferable to use a film containing at least one selected from cellulose acylate, cyclic olefin, acrylic resin, polyethylene terephthalate resin, and polycarbonate resin as a main component.
  • a commercially available product may be used.
  • ZEONEX, ZEONOR manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd., Arton manufactured by JSR Co., Ltd., or the like may be used.
  • Various commercially available cellulose acylate films such as a cellulose acylate film (“TD40UL” (manufactured by FUJIFILM Corporation)) can also be used.
  • the film a film formed by either a solution casting method or a melt casting method can be used.
  • the thickness of the film is preferably 10 to 1000 ⁇ m, more preferably 40 to 500 ⁇ m, and particularly preferably 40 to 200 ⁇ m.
  • UV absorber- Examples of the ultraviolet absorber used for the substrate include oxybenzophenone compounds, benzotriazole compounds, salicylic acid ester compounds, benzophenone compounds, cyanoacrylate compounds, nickel complex compounds, and the like. A benzotriazole-based compound with a low content is preferred. Further, ultraviolet absorbers described in JP-A-10-182621 and JP-A-8-337574 and polymer ultraviolet absorbers described in JP-A-6-148430 are preferably used.
  • the ultraviolet absorber is excellent in the ability to absorb ultraviolet rays having a wavelength of 370 nm or less and has a color from the viewpoint of durability (prevention of deterioration) of the liquid crystal layer. From the viewpoint of improving taste and haze, those that absorb less visible light having a wavelength of 400 nm or more are preferred. Two or more kinds of ultraviolet absorbers may be used.
  • the ultraviolet absorber is preferably contained in an amount of 0.1% by mass or more, more preferably 0.1 to 5.0% by mass, and more preferably 0.5 to 2.0% by mass with respect to the total mass of the substrate. Is particularly preferable, and it is more particularly preferable to include 0.8 to 2.0% by mass.
  • the ultraviolet absorber or the colorant When producing a film containing an ultraviolet absorber or a colorant by a solution casting method, it is preferable to add the ultraviolet absorber or the colorant to the dope which is a solution of the main component polymer.
  • a method of adding the ultraviolet absorber or the colorant to the dope it may be added after being dissolved in an organic solvent such as alcohol, methylene chloride or dioxolane, or may be added directly into the dope composition.
  • an organic solvent such as alcohol, methylene chloride or dioxolane
  • a dissolver or a sand mill is used in the organic solvent and the main component polymer to disperse and then added to the dope.
  • a coloring agent used for a base material A well-known coloring agent can be used.
  • various conventionally known dyes and pigments can be used singly or in combination.
  • the colorant is preferably a pigment from the viewpoint of light resistance.
  • the colorant is preferably a colorant that can reduce the green light transmittance of the substrate from the viewpoint of improving the front color and the diagonal color.
  • the longer wavelength band of visible light for example, red light
  • the amount of reflection tends to increase.
  • a long wavelength band of visible light for example, red light
  • green light and blue light transmitted through the infrared light control film will increase. It turned out that the transmittance
  • the green light transmittance by using a colorant that can reduce the green light transmittance of the substrate, it is possible to improve the front color and oblique color of the light transmitted through the infrared light control film. it can. Further, the mechanism for improving the oblique color of the light transmitted through the infrared light control film and the front color are the same.
  • the light incident on the liquid crystal layer from an oblique direction is, in principle, the reflection wavelength of the cholesteric liquid crystal phase (reflection center wavelength, etc.) shifts to the short wave side, and the visible light long wavelength band (for example, red light) together with the reflection of infrared rays.
  • the oblique color can be improved in addition to the front color.
  • the colorant capable of reducing the green light transmittance of the substrate for example, the colorants described in JP2009-139616A and JP2011-122107A can be used. Among these, preferred colorants are the following colorants.
  • Color Index Generic Name Pigment Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 37, 38, 39, 40, 48 (Ca), 48 (Mn), 48: 2, 48: 3, 48: 4, 49, 49: 1, 50, 51, 52, 52: 2, 53: 1, 53, 55, 57 (Ca), 57: 1, 60, 60: 1, 63: 1, 63: 2, 64, 64: 1, 81, 83, 87 , 88, 89, 90, 101 (Bengara), 104, 105, 106, 108 (cadmium red), 112, 114, 122 (quinacridone magenta), 123, 146, 149, 163, 166, 168, 170, 172, 177, 178, 79,184,185,190,193,202,209,219,254,269, etc., and C.
  • Colorant 1 C.I. I. Pigment Red 122 (BASF)
  • Colorant 2 C.I. I. Pigment Red 254 (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • the colorant is preferably contained in an amount of 0.001% by mass or more, more preferably 0.002 to 5.0% by mass, and more preferably 0.003 to 2.0% by mass with respect to the total mass of the substrate.
  • the content is more preferably 0.008 to 2.0% by mass.
  • the infrared light control film of the present invention has at least one liquid crystal layer.
  • the liquid crystal layer may be disposed directly on the substrate, or may be disposed on the substrate via an alignment film.
  • the liquid crystal layer is preferably disposed on at least one substrate via an alignment film.
  • the liquid crystal layer has a phase transition point of a smectic liquid crystal phase and a cholesteric liquid crystal phase in a temperature range of more than 25 ° C. and 40 ° C. or less, and maintains transparency. It is preferable from the viewpoint of achieving both reflection and transparency. More preferably, the liquid crystal layer has a phase transition point of a smectic liquid crystal phase and a cholesteric liquid crystal phase in a temperature range of 25 to 35 ° C., and a phase transition point of a smectic liquid crystal phase and a cholesteric liquid crystal phase in a temperature range of 25 to 30 ° C. It is particularly preferred.
  • the smectic liquid crystal phase when the temperature of the smectic liquid crystal phase is lowered, the smectic liquid crystal phase is vitrified and fixed in that state, or crystallization may occur at a certain temperature.
  • the liquid crystal layer has a sufficiently low crystallization temperature of less than ⁇ 40 ° C., or a liquid crystal layer in which the smectic liquid crystal phase is vitrified without causing any crystallization.
  • the infrared light control film of the present invention has a liquid crystal layer of ⁇ 20 to from the viewpoint of maintaining a smectic liquid crystal phase even at a low temperature (for example, around ⁇ 40 ° C.) in order to maintain transparency even in a cold region.
  • the smectic liquid crystal phase is preferably in the temperature range of 25 ° C.
  • the liquid crystal layer is more preferably the smectic liquid crystal phase in the temperature range of ⁇ 40 to 25 ° C.
  • the thickness of the liquid crystal layer is preferably 15 ⁇ m or less, more preferably from 0.1 to 5 ⁇ m, still more preferably from 0.5 ⁇ m to less than 4 ⁇ m. It is particularly preferably 0 ⁇ m or more and less than 3 ⁇ m.
  • the thickness of the liquid crystal layer is thin, tinting by the liquid crystal layer can be suppressed, and the front color and oblique color of the infrared light control film can be improved.
  • the material of the liquid crystal layer is preferably a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound.
  • An example of the liquid crystal composition used for forming the liquid crystal layer is a liquid crystal composition containing at least one liquid crystal compound and at least one alignment aid.
  • other components such as a polymerization initiator, a sensitizer, and a solvent may be contained.
  • the liquid crystal compound can be appropriately selected according to the design of the liquid crystal layer in which the infrared transmittance changes according to the temperature, for example, the temperature of the phase transition point between the smectic liquid crystal phase and the cholesteric liquid crystal phase.
  • the liquid crystal layer only needs to contain one or more types of liquid crystal compounds, and if it contains three or more types of liquid crystal compounds, the infrared transmittance changes depending on the temperature, and the front direction. From the viewpoint of obtaining an infrared light control film having good color tone and high durability.
  • a cholesteric liquid crystal phase has a property that molecules are arranged in a spiral shape and reflects light having a wavelength equal to the spiral period. This property is called selective reflection.
  • the selective reflection is used to reflect only the heat rays in the sunlight, thereby saving energy.
  • selective reflection if only light having a wavelength that is completely equal to the period of the cholesteric liquid crystal phase is reflected, only a portion of the heat rays are reflected, but the actual selective reflection extends over a certain band. Most of the heat ray can be reflected.
  • the smectic liquid crystal phase can be finely classified into smectic A1, smectic A2, smectic B, smectic C, smectic E, and the like according to the difference in the order of the center of gravity and the relationship between the order of the center of gravity and the arrangement direction of the molecules.
  • any smectic liquid crystal phase is preferably used.
  • these smectic liquid crystal phases do not exhibit selective reflection.
  • a preferable liquid crystal compound used in the present invention is one or a plurality of liquid crystal compounds capable of taking both states of the cholesteric liquid crystal phase and the smectic liquid crystal phase.
  • a smectic liquid crystal phase is formed at a low temperature and a cholesteric liquid crystal phase is formed at a high temperature. Therefore, in this case, when the temperature of the cholesteric liquid crystal phase is lowered, it changes to a smectic liquid crystal phase, that is, undergoes phase transition.
  • This phase transition may be reversible or irreversible.
  • the phase transition of the liquid crystal compound used in the present invention is reversible so that the cholesteric liquid crystal phase is not fixed at a low temperature so that light in the heat ray band is not reflected even when it is desired to secure light in the heat ray band such as in winter. From the viewpoint of making it preferable.
  • liquid crystal compound capable of phase transition between the smectic liquid crystal phase and the cholesteric liquid crystal phase a liquid crystal compound having a desired temperature at the phase transition point between the smectic liquid crystal phase and the cholesteric liquid crystal phase may be used alone, or two or more kinds of liquid crystal compounds may be used.
  • a liquid crystal compound may be used in combination so that the desired temperature of the phase transition point between the smectic liquid crystal phase and the cholesteric liquid crystal phase may be obtained.
  • the liquid crystal compound used for the liquid crystal layer include liquid crystal compounds known as smectic liquid crystal compounds and cholesteric compounds (for example, rod-like liquid crystal compounds and discotic liquid crystal compounds described later) at 25 ° C., for example.
  • a liquid crystal compound with little tint is preferable from the viewpoint of improving the front color and the diagonal color of the infrared light control film.
  • preferred embodiments of the liquid crystal compound used in the liquid crystal layer will be described.
  • a smectic liquid crystal compound refers to a compound capable of exhibiting smectic liquid crystal properties in a liquid crystal layer to be formed.
  • a smectic liquid crystal compound a group consisting of a benzene ring and a cyclohexane ring is used because it is easy to develop smectic properties by pseudo-phase separation of a rigid mesogen and a flexible side chain, and because it exhibits sufficient rigidity.
  • the “(meth) acryloyl group” is a notation representing an acryloyl group or a methacryloyl group.
  • smectic liquid crystal compound examples include compounds represented by the following formulas L-1, L-3, and L-6.
  • the smectic liquid crystal compound is preferably a compound having a structure represented by the following formula (1) because the electronic interaction between liquid crystal molecules makes the alignment of the liquid crystal layer better.
  • * represents a bonding position
  • R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Preferred examples of the compound having the structure represented by the formula (1) include compounds represented by the formula L-1 in which R 1 and R 2 in the formula (1) are both hydrogen atoms. It is done.
  • the liquid crystal layer may contain other liquid crystal compounds in addition to the smectic liquid crystal compounds described above.
  • other liquid crystal compounds include nematic liquid crystal compounds, and specific examples include compounds represented by the following formulas L-2 and L-4 that are also used in Examples described later.
  • the content ratio of the smectic liquid crystal compound is preferably at least 35% by mass with respect to the total mass of the smectic liquid crystal compound and the other liquid crystal compound. .
  • rod-like liquid crystal compound examples include a rod-like nematic liquid crystal compound.
  • rod-like nematic liquid crystal compounds include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines.
  • Phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used.
  • the rod-like liquid crystal compound not only the above low molecular liquid crystal molecules but also high molecular liquid crystal molecules can be used.
  • the alignment of the rod-like liquid crystal compound may be fixed by polymerization.
  • a polymerizable liquid crystal compound having a polymerizable group can be obtained by introducing a polymerizable group into the liquid crystal compound.
  • the polymerizable group include an unsaturated polymerizable group, an epoxy group, and an aziridinyl group.
  • an unsaturated polymerizable group is preferable, and an ethylenically unsaturated polymerizable group is particularly preferable.
  • the polymerizable group can be introduced into the molecule of the liquid crystal compound by various methods.
  • the number of polymerizable groups possessed by the polymerizable liquid crystal compound is preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3.
  • polymerizable liquid crystal compounds examples include Makromol. Chem. 190, 2255 (1989), Advanced Materials 5, 107 (1993), U.S. Pat. Nos. 4,683,327, 5,622,648, 5,770,107, International Publications WO95 / 22586, 95/95. No. 24455, No. 97/00600, No. 98/23580, No. 98/52905, JP-A-1-272551, No. 6-16616, No. 7-110469, No. 11- And the compounds described in JP-A No. 80081, JP-A No. 2001-328773, JP-A No. 2014-198815, JP-A No. 2014-198814 and the like.
  • rod-like liquid crystal compound for example, compounds described in JP-A-11-513019 and JP-A-2007-279688 can be preferably used.
  • Two or more kinds of polymerizable liquid crystal compounds may be used in combination. When two or more kinds of polymerizable liquid crystal compounds are used in combination, the alignment temperature can be lowered.
  • the rod-like liquid crystal compound include the following compounds.
  • the liquid crystal compound 8CB, the liquid crystal compound 12CB, the liquid crystal compound A, the liquid crystal compound B, the liquid crystal compound C, and the chiral liquid crystal compound are preferable from the viewpoint of being a liquid crystal compound with little tint.
  • discotic liquid crystal compound As the discotic liquid crystal compound, for example, compounds described in JP-A-2007-108732 and JP-A-2010-244038 can be preferably used, but are not limited thereto.
  • D is a discotic core
  • L is a divalent linking group
  • P is a polymerizable group or an alkyl chain having 2 to 10 carbon atoms
  • n is an integer of 4 to 12 It is.
  • the discotic nematic liquid crystal phase-solid phase transition temperature of the liquid crystal compound is preferably 70 to 300 ° C., more preferably 70 to 170 ° C.
  • a discotic liquid crystal compound with little tint is less prone to yellowing by absorbing blue light by the benzene ring, so it suppresses the yellowing of the infrared light control film and reduces the front and diagonal colors. It is preferable from the viewpoint of improvement.
  • the addition amount of the liquid crystal compound in the liquid crystal layer or the liquid crystal composition for forming the liquid crystal layer is 75 to 99.9 mass% with respect to the solid content mass (mass excluding the solvent) of the liquid crystal composition. Is more preferable, 80 to 99% by mass is more preferable, and 85 to 90% by mass is particularly preferable.
  • the liquid crystal layer or the liquid crystal composition for forming the liquid crystal layer preferably contains a chiral agent.
  • a liquid crystal compound having chirality can be used for the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal layer or the liquid crystal composition for forming the liquid crystal layer is preferably a case where a chiral agent is included from the viewpoint of widening the selection range of the liquid crystal compound, compared to the case where a liquid crystal compound having a chiral property is used.
  • a chiral agent is a compound for adjusting the helical period of a cholesteric liquid crystal phase of a liquid crystal layer containing a liquid crystal compound, and is also called a chiral agent.
  • the chiral agent is preferably a molecule having HTP (Helical Twisting Power) with respect to the liquid crystal compound.
  • HTP Helical Twisting Power
  • various known chiral agents for example, liquid crystal device handbook, chapter 3-4-3, TN, chiral agent for STN, page 199, edited by Japan Society for the Promotion of Science, 42nd Committee, 1989
  • the chiral agent generally contains an asymmetric carbon atom, but an axially asymmetric compound or a planar asymmetric compound containing no asymmetric carbon atom can also be used as the chiral agent.
  • the axial asymmetric compound or the planar asymmetric compound include binaphthyl, helicene, paracyclophane, and derivatives thereof.
  • the chiral agent may have a polymerizable group.
  • the chiral agent has a polymerizable group and the rod-shaped liquid crystal compound used in combination also has a polymerizable group, it is derived from the rod-shaped liquid crystal compound by a polymerization reaction between the chiral agent having a polymerizable group and the polymerizable rod-shaped liquid crystal compound.
  • a polymer having a repeating unit and a repeating unit derived from a chiral agent can be formed.
  • the polymerizable group possessed by the chiral agent having a polymerizable group is preferably the same type of group as the polymerizable group possessed by the polymerizable rod-like liquid crystal compound.
  • the polymerizable group of the chiral agent is preferably an unsaturated polymerizable group, an epoxy group or an aziridinyl group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and particularly preferably an ethylenically unsaturated polymerizable group. .
  • the chiral agent may be a liquid crystal compound.
  • Examples of the chiral agent exhibiting a strong twisting force include, for example, JP 2010-181852 A, JP 2003-287623 A, JP 2002-80851 A, JP 2002-80478 A, and JP 2002-302487 A.
  • the chiral agent described in the publication can be mentioned and can be preferably used in the present invention.
  • isosorbide compounds having a corresponding structure can be used for the isosorbide compounds described in these publications, and isosorbide compounds having a corresponding structure can be used for the isomannide compounds described in these publications. It can also be used.
  • Examples of the chiral site of the chiral agent include an isosorbide skeleton, an isomannide skeleton, and a binaphthol skeleton.
  • a compound containing an asymmetric carbon atom, an axially asymmetric compound containing an axially asymmetric structure (may be a compound not containing an asymmetric carbon atom) and a planar asymmetric compound (may be a compound containing no asymmetric carbon atom) Can also be used as a chiral agent.
  • Examples of the axial asymmetric compound or the planar asymmetric compound include binaphthyl, binaphthol, helicene, paracyclophane, and derivatives thereof.
  • the chiral agent having a photoisomerization skeleton in the molecule preferably has a polymerizable group. Examples of the polymerizable group possessed by the chiral agent having a photoisomerizable skeleton in the molecule are the same as the examples of the polymerizable group possessed by the polymerizable liquid crystal compound described later.
  • the ratio of the chiral agent to the liquid crystal compound is preferably 1 to 20% by mass, and particularly preferably 2 to 15% by mass.
  • LC756 Palocolor (registered trademark) LC756 manufactured by BASF or the following compounds.
  • an alignment aid is preferable from the viewpoint of reducing alignment defects and increasing the alignment speed.
  • the alignment aid include an onium salt, a compound containing boron, and a fluorine-based alignment aid.
  • the onium salt and the compound containing boron are aligned film interfaces (the surface on the alignment film side of the surface of the liquid crystal layer). This is preferable from the viewpoint that a small amount can be added since the uneven distribution in the surface is improved.
  • the alignment aid include compounds exemplified in [0092] and [0093] of JP-A-2005-99248, and [0076] to [0078] and [0082] of JP-A-2002-129162.
  • the compounds exemplified in [0094] and [0095] of JP-A-2005-99248, and the compounds exemplified in [0096] of JP-A-2005-99248. are included.
  • the fluorine-based alignment aid compounds described in [0082] to [0090] of JP-A No. 2014-119605 are also preferable.
  • the alignment aid one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.
  • an onium salt is preferably added in order to realize vertical alignment of a liquid crystal compound having a polymerizable group, particularly a discotic liquid crystal compound having a polymerizable group.
  • the onium salt is unevenly distributed at the alignment film interface and acts to increase the tilt angle of the liquid crystal molecules in the vicinity of the alignment film interface. Two or more onium salts may be used in combination.
  • a compound represented by the following general formula (2) is preferable.
  • Cy is a 5- or 6-membered onium group
  • L, Y, Z, and X are L 23 , L 24 , Y 22 , Y of the same letter in general formulas (2a) and (2b) described later.
  • 23 , Z 21 and X have the same meaning and preferred ranges thereof are also the same;
  • n represents an integer of 2 or more.
  • the 5- or 6-membered onium group (Cy) is preferably a pyrazolium ring, an imidazolium ring, a triazolium ring, a tetrazolium ring, a pyridinium ring, a pyrazinium ring, a pyrimidinium ring or a triazinium ring, particularly preferably an imidazolium ring or a pyridinium ring.
  • the 5- or 6-membered onium group (Cy) preferably has a group having an affinity for the alignment film material.
  • the onium salt has a high affinity with the alignment film material at the portion where the acid generator is not decomposed (unexposed portion) and is unevenly distributed at the alignment film interface.
  • the anion of the onium salt is ion-exchanged, the affinity is lowered, and the uneven distribution at the alignment film interface is lowered.
  • the hydrogen bond can be in a bonded state or a state in which the bond disappears within the actual temperature range (room temperature to about 150 ° C.) for aligning the liquid crystal, it is preferable to use the affinity due to the hydrogen bond. .
  • it is not limited to this example.
  • polyvinyl alcohol used as the alignment film material, it preferably has a hydrogen bonding group in order to form a hydrogen bond with the hydroxyl group of polyvinyl alcohol.
  • hydrogen bonding for example, H.H. Unneyama and K.M. There is a report in Morokuma, Journal of American Chemical Society, Vol. 99, pp. 1316-1332, 1977.
  • Specific examples of hydrogen bonding include J.I.
  • the 5- or 6-membered onium group having a hydrogen bonding group enhances the surface unevenness of the alignment film interface by hydrogen bonding to the polyvinyl alcohol, and the polyvinyl alcohol main chain Promotes the function of imparting orthogonal orientation to the.
  • Preferred hydrogen-bonding groups include amino groups, carbonamido groups, sulfonamido groups, acid amide groups, ureido groups, carbamoyl groups, carboxyl groups, sulfo groups, nitrogen-containing heterocyclic groups (for example, imidazolyl groups, benzimidazolyl groups, Pyrazolyl group, pyridyl group, 1,3,5-triazyl group, pyrimidyl group, pyridazyl group, quinolyl group, benzimidazolyl group, benzthiazolyl group, succinimide group, phthalimide group, maleimide group, uracil group, thiouracil group, barbituric acid group And hydantoin group, maleic hydrazide group, isatin group, uramil group and the like.
  • heterocyclic groups for example, imidazolyl groups, benzimidazolyl groups, Pyrazolyl group, pyrid
  • More preferred hydrogen bonding groups include amino groups and pyridyl groups. It is also preferable that a 5- or 6-membered onium ring contains an atom having a hydrogen bonding group (for example, a nitrogen atom of an imidazolium ring).
  • N is preferably an integer of 2 to 5, more preferably 3 or 4, and particularly preferably 3.
  • a plurality of L and Y may be the same as or different from each other.
  • the onium salt represented by the general formula (2) has three or more five- or six-membered rings, and therefore has a strong intermolecular ⁇ - ⁇ interaction with the discotic liquid crystal compound. Work. Therefore, the vertical alignment of the discotic liquid crystal compound, particularly, the orthogonal vertical alignment with respect to the polyvinyl alcohol main chain can be realized on the polyvinyl alcohol alignment film.
  • the onium salt represented by the general formula (2) is particularly preferably a pyridinium compound represented by the following general formula (2a) or an imidazolium compound represented by the following general formula (2b).
  • the compounds represented by the general formulas (2a) and (2b) are added mainly for the purpose of controlling the alignment at the alignment film interface of the discotic liquid crystal compound, and in the vicinity of the alignment film interface of the molecules of the discotic liquid crystal compound. Has the effect of increasing the tilt angle.
  • L 23 and L 24 each represent a divalent linking group.
  • L 23 represents a single bond, —O—, —O—CO—, —CO—O—, —C ⁇ C—, —CH ⁇ CH—, —CH ⁇ N—, —N ⁇ CH—, —N ⁇ .
  • AL is an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms.
  • L 23 represents a single bond, —O—, —O—AL—O—, —O—AL—O—CO—, —O—AL—CO—O—, —CO—O—AL—O—, — CO-O-AL-O-CO-, -CO-O-AL-CO-O-, -O-CO-AL-O-, -O-CO-AL-O-CO- or -O-CO- AL-CO-O- is preferred, a single bond or -O- is more preferred, and -O- is most preferred.
  • L 24 represents a single bond, —O—, —O—CO—, —CO—O—, —C ⁇ C—, —CH ⁇ CH—, —CH ⁇ N—, —N ⁇ CH— or —N ⁇ . N- is preferred, and —O—CO— or —CO—O— is more preferred. More preferably, when m is 2 or more, the plurality of L 24 are alternately —O—CO— and —CO—O—.
  • R 22 is a hydrogen atom, an unsubstituted amino group, or a substituted amino group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 22 is a dialkyl-substituted amino group
  • two alkyl groups may be bonded to each other to form a nitrogen-containing heterocyclic ring.
  • the nitrogen-containing heterocycle formed at this time is preferably a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • R 23 is more preferably a hydrogen atom, an unsubstituted amino group, or a dialkyl-substituted amino group having 2 to 12 carbon atoms, and a hydrogen atom, an unsubstituted amino group, or a dialkyl-substituted group having 2 to 8 carbon atoms. Even more preferred is an amino group.
  • R 23 is an unsubstituted amino group or a substituted amino group, the 4-position of the pyridinium ring is preferably substituted.
  • X is an anion.
  • X is preferably a monovalent anion.
  • examples of anions include halide ions (fluorine ions, chlorine ions, bromine ions, iodine ions) and sulfonate ions (eg, methanesulfonate ion, paratoluenesulfonate ion, benzenesulfonate ion).
  • Y 22 and Y 23 are each a divalent linking group having a 5- or 6-membered ring as a partial structure.
  • the 5- or 6-membered ring may have a substituent.
  • at least one of Y 22 and Y 23 is a divalent linking group having a 5- or 6-membered ring having a substituent as a partial structure.
  • Y 22 and Y 23 are preferably each independently a divalent linking group having a 6-membered ring which may have a substituent as a partial structure.
  • the 6-membered ring includes an aliphatic ring, an aromatic ring (benzene ring) and a heterocyclic ring.
  • 6-membered aliphatic ring examples include a cyclohexane ring, a cyclohexene ring, and a cyclohexadiene ring.
  • 6-membered heterocycles include pyran ring, dioxane ring, dithiane ring, thiin ring, pyridine ring, piperidine ring, oxazine ring, morpholine ring, thiazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, piperazine ring and triazine ring. Including.
  • Another 6-membered ring or 5-membered ring may be condensed to the 6-membered ring.
  • the substituent include a halogen atom, cyano, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms.
  • the alkyl group and alkoxy group may be substituted with an acyl group having 2 to 12 carbon atoms or an acyloxy group having 2 to 12 carbon atoms.
  • the substituent is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (more preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3).
  • the number of substituents may be 2 or more.
  • the number of carbon atoms of 1 to 4 is 1 to 12 (more preferably 1 to 6, more preferably 1 to The alkyl group of 3) may be substituted.
  • n is 1 or 2, and is preferably 2.
  • the plurality of Y 23 and L 24 may be the same as or different from each other.
  • Z 21 is halogen-substituted phenyl, nitro-substituted phenyl, cyano-substituted phenyl, phenyl substituted with an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, phenyl substituted with an alkoxy group having 2 to 10 carbon atoms, carbon atom
  • Z 21 is preferably cyano, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, and is an alkoxy group having 4 to 10 carbon atoms. More preferably.
  • Z 21 is an alkyl group having 7 to 12 carbon atoms, an alkoxy group having 7 to 12 carbon atoms, an acyl-substituted alkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or 7 carbon atoms.
  • An acyl-substituted alkoxy group having 12 to 12 carbon atoms, an acyloxy-substituted alkyl group having 7 to 12 carbon atoms, or an acyloxy-substituted alkoxy group having 7 to 12 carbon atoms is preferable.
  • the acyl group is represented by —CO—R
  • the acyloxy group is represented by —O—CO—R
  • R is an aliphatic group (alkyl group, substituted alkyl group, alkenyl group, substituted alkenyl group, alkynyl group, substituted alkynyl group) or aromatic Group (aryl group, substituted aryl group).
  • R is preferably an aliphatic group, and more preferably an alkyl group or an alkenyl group.
  • C p H 2p means a chain alkylene group which may have a branched structure.
  • C p H 2p is preferably a linear alkylene group (— (CH 2 ) p —).
  • R 30 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 (more preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3) carbon atoms.
  • L 25 has the same meaning as L 24, a preferred range is also the same.
  • L 24 and L 25 are preferably —O—CO— or —CO—O—, L 24 is preferably —O—CO—, and L 25 is preferably —CO—O—.
  • R 23 , R 24 and R 25 are each an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (more preferably 1 to 6 and even more preferably 1 to 3).
  • n 23 represents 0 to 4
  • n 24 represents 1 to 4
  • n 25 represents 0 to 4. It is preferable that n 23 and n 25 are 0 and n 24 is 1 to 4 (more preferably 1 to 3).
  • R 30 is preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms (more preferably 1 to 6 and even more preferably 1 to 3).
  • Specific examples of the compound represented by the general formula (2) include compounds described in [0058] to [0061] in JP-A-2006-113500.
  • the compounds of the formulas (2a) and (2b) can be produced by a general method.
  • the pyridinium derivative of the formula (2a) is generally obtained by alkylating the pyridine ring (Menstokin reaction).
  • the onium salts represented by the general formulas (2a) and (2b) are unevenly distributed at the hydrophilic polyvinyl alcohol alignment film interface because the pyridinium group or the imidazolium group is hydrophilic.
  • an amino group (general formulas (2a) and (2a-I)) that is a substituent of the acceptor of a hydrogen atom, R 22 is an unsubstituted amino group or has 1 carbon atom.
  • the pyridinium derivative is aligned in a direction orthogonal to the main chain of polyvinyl alcohol due to the effect of hydrogen bonding, the orthogonal alignment of the liquid crystal compound is promoted with respect to the rubbing direction. Since the pyridinium derivative has a plurality of aromatic rings in the molecule, a strong intermolecular ⁇ - ⁇ interaction occurs between the liquid crystal compound described above, particularly the discotic liquid crystal compound, and the discotic liquid crystal compound Induces orthogonal orientation in the vicinity of the alignment film interface.
  • the general formula (2a-I) when a hydrophobic aromatic ring is connected to a hydrophilic pyridinium group, it also has an effect of inducing vertical alignment due to the hydrophobic effect.
  • the onium salt represented by the general formula (2a) and the onium salt represented by (2b) are used in combination, anion exchange is performed with the acidic compound released from the photoacid generator by photolysis, and the hydrogen bond strength of the onium salt and When the hydrophilicity changes, the uneven distribution at the interface of the alignment film is lowered, and the parallel alignment of the liquid crystal compound is promoted. This is because, due to salt exchange, the onium salt is uniformly dispersed in the alignment film, the density at the alignment film interface is lowered, and the liquid crystal compound is aligned by the regulating force of the rubbing alignment film itself.
  • the parallel alignment of the liquid crystal compound is a state in which the slow axis of the liquid crystal compound is aligned parallel to the rubbing direction.
  • onium salt alignment aid on the alignment layer
  • the two types of compounds represented by the following structural formulas are both mixtures of two types of compounds having different methyl group substitution positions in the trimethyl-substituted benzene ring (mixing mass ratio 50:50).
  • the content of the onium salt in the liquid crystal layer or the liquid crystal composition is preferably 5% by mass or less, more preferably 0.1 to 2% by mass with respect to the content of the liquid crystal compound.
  • the liquid crystal layer preferably contains a compound containing boron from the viewpoint that the smectic liquid crystal compound can be vertically aligned and aligned with a small amount.
  • the compound containing boron include the compounds described in JP-A-2014-191156, [0064] to [0079], and the contents of this publication are incorporated herein.
  • the content of the compound containing boron in the liquid crystal layer or the liquid crystal composition is preferably 0.1% by mass to 10% by mass, and preferably 0.3% by mass to 1% by mass with respect to the content of the liquid crystal compound. More preferably it is.
  • fluoroaliphatic group-containing copolymer air interface alignment aid
  • the fluoroaliphatic group-containing copolymer is used for the purpose of controlling the orientation of the liquid crystal compound at the air interface, and has the effect of increasing the tilt angle in the vicinity of the air interface of the molecules of the liquid crystal compound. Furthermore, when a fluoroaliphatic group-containing copolymer is used, coating properties such as unevenness and repellency are also improved.
  • the fluoroaliphatic group-containing copolymer include those described in JP-A Nos. 2004-333852, 2004-333861, 2005-134848, 2005-179636, and 2005-181977. It can be used by selecting from the compounds described.
  • a fluoroaliphatic group a carboxyl group (—COOH), a sulfo group (—SO 3 H), a phosphonooxy described in JP-A Nos. 2005-179636 and 2005-181977 and the specification thereof.
  • a polymer containing one or more hydrophilic groups selected from the group consisting of ⁇ —OP ( ⁇ O) (OH) 2 ⁇ and salts thereof in the side chain.
  • the fluoroaliphatic group-containing copolymer increases the uneven distribution at the air interface due to the hydrophobic effect of the fluoroaliphatic group, and provides a low surface energy field on the air interface side.
  • the tilt angle can be increased.
  • the fluoroaliphatic group-containing copolymer is selected from the group consisting of a carboxyl group (—COOH), a sulfo group (—SO 3 H), a phosphonooxy ⁇ —OP ( ⁇ O) (OH) 2 ⁇ , and salts thereof.
  • a copolymer component containing one or more types of hydrophilic groups in the side chain is included, vertical alignment of the liquid crystal compound can be realized by charge repulsion between these anions and ⁇ electrons of the liquid crystal compound.
  • a known fluorosurfactant may be used as the fluoroaliphatic group-containing copolymer or instead of the fluoroaliphatic group-containing copolymer.
  • the content of the fluoroaliphatic group-containing copolymer in the liquid crystal layer or the liquid crystal composition is preferably 0% by mass to 10% by mass, and 0% by mass to 1% by mass with respect to the content of the liquid crystal compound. More preferably, it is particularly preferably 0% by mass.
  • the infrared light control film of the present invention preferably contains an alignment temperature lowering agent from the viewpoint of extending the temperature at which the liquid crystal layer becomes a smectic liquid crystal phase to a low temperature band.
  • the liquid crystal layer contains an alignment initiation temperature lowering agent from the viewpoint that the liquid crystal layer becomes a smectic liquid crystal phase in a temperature range of ⁇ 20 to 25 ° C.
  • the alignment start temperature reducing agent refers to a material that can reduce the alignment start temperature of the added liquid crystal layer.
  • the alignment start temperature lowering agent is preferably a material that can lower the alignment start temperature of the added liquid crystal layer to ⁇ 20 ° C. or lower.
  • the alignment initiation temperature lowering agent is preferably a material that can lower ⁇ n of the added liquid crystal layer.
  • ⁇ n indicates refractive index anisotropy and means the refractive index anisotropy of the optically anisotropic layer.
  • the alignment start temperature of the liquid crystal layer before and after the addition of the alignment start temperature reducing agent can be measured using the following confirmation method for confirming the homeotropic alignment state or the homogeneous alignment state.
  • the homeotropic alignment state was observed by placing a film having a liquid crystal layer on a temperature-adjustable Peltier element and observing under a crossed Nicols polarization microscope (Peltier element having a hole only in the measurement part).
  • the absence of disclination in the domain was confirmed based on the observation of a positive uniaxial refractive index structure by a conoscope.
  • the homogeneous alignment state was observed by placing a film having a liquid crystal layer on a temperature-adjustable Peltier element and observing it under a crossed Nicols polarization microscope (Peltier element with a hole only in the measurement part), and the rubbing direction.
  • a crossed Nicols polarization microscope Piertier element with a hole only in the measurement part
  • the alignment temperature lowering agent is not particularly limited, but is preferably compatible with liquid crystal molecules.
  • Specific examples include (meth) acrylic polymers, (meth) acrylic acid alkyl ester monomers, and ionic compounds. Of these, (meth) acrylic polymers and ionic compounds are preferred.
  • (meth) acryl includes methacryl and acryl, and the same applies to (meth) acrylate and the like. The preferred embodiments of the (meth) acrylic polymer, (meth) acrylic acid alkyl ester monomer, and ionic compound used as the alignment temperature lowering agent will be described.
  • (meth) acrylic polymers are methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) ) Acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, n-octyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, etc.
  • Alkyl (meth) acrylate having an alkyl group Alcohol having an alkoxyalkyl group having 3 to 18 carbon atoms such as methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate, butoxyethyl (meth) acrylate, etc.
  • n-butyl acrylate and n-propyl (meth) acrylate are preferable from the viewpoint of lowering the glass transition temperature (Tg) and the orientation is difficult to deteriorate, and n-butyl acrylate is more preferable.
  • (meth) acrylic acid alkyl ester monomer is a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer represented by the following general formula (3).
  • R 1 in the general formula (3) represents hydrogen or a methyl group.
  • R 2 in the general formula (3) is a linear alkyl group or a branched alkyl group, and preferably R 2 is substituted with a crosslinkable group such as an amino group or a carboxyl group. There are no linear alkyl groups or branched alkyl groups.
  • the alkyl group has 2 to 5 carbon atoms, preferably 2 to 4 carbon atoms. Further, the longest linear carbon number of the alkyl group is 2 to 3, preferably 2.
  • R 2 in the general formula (3) is, for example, an ethyl group (—C 2 H 5 ), a propyl group (—CH 2 CH 2 CH 3 ), an isopropyl group (—CH (CH 3 ) 2 ), 1- Methylpropyl group (—CH 2 (CH 3 ) CH 2 CH 3 ), 2-methylpropyl group (—CH 2 CH (CH 3 ) 2 ), tert-butyl group (—C (CH 3 ) 3 ), 1- Ethylpropyl group (—CH (CH 2 CH 3 ) 2 ), 1,1-dimethylpropyl group (—C (CH 3 ) 2 CH 2 CH 3 ), tert-pentyl group (—CH 2 C (CH 3 ) 3 ) And the like.
  • ionic compounds-- examples include a liquid or solid ionic compound composed of an anion and a cation at 25 ° C., specifically, an alkali metal salt, an ionic liquid (liquid at 25 ° C.), a known surface activity. Agents and the like. The preferable aspect of an alkali metal salt and an ionic liquid (liquid state at 25 degreeC) is demonstrated.
  • alkali metal salt examples include compounds comprising an alkali metal cation such as lithium, sodium and potassium and an anion.
  • cation constituting the ionic liquid piperidinium cation, pyrrolidinium cation, cation having pyrroline skeleton, cation having pyrrole skeleton, imidazolium cation, tetrahydropyrimidinium cation, dihydropyrimidinium cation, pyra Zorium cation, pyrazolinium cation, tetraalkylammonium cation, trialkylsulfonium cation, tetraalkylphosphonium cation, etc.
  • the anions constituting the ionic liquid include Cl ⁇ , Br ⁇ , I ⁇ , AlCl 4 ⁇ , Al 2 Cl 7 ⁇ , BF 4 ⁇ , PF 6 ⁇ , ClO 4 ⁇ , NO 3 ⁇ , and CH 3 COO ⁇ .
  • ionic compound it is comprised from these cations and anions, and a liquid ionic compound is mentioned at 25 degreeC.
  • 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate and 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate are preferable from the viewpoint of difficulty in deteriorating orientation, and 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate is preferable. More preferred is fluorophosphate.
  • the content of the alignment temperature lowering agent in the liquid crystal layer or the liquid crystal composition is preferably 0.1 to 10% by mass, and 0.5 to 5% by mass with respect to the content of the liquid crystal compound. Is more preferable, and 0.5 to 3% by mass is particularly preferable.
  • polymerization initiator examples include ⁇ -carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ether (described in US Pat. No. 2,448,828), ⁇ -hydrocarbon substituted aromatics.
  • An acyloin compound (described in US Pat. No. 2,722,512), a polynuclear quinone compound (described in US Pat. Nos. 3,046,127 and 2,951,758), a combination of triarylimidazole dimer and paraaminophenyl ketone (US Pat. No.
  • the polymerization initiator to be used is preferably a photopolymerization initiator that can start the polymerization reaction by ultraviolet irradiation.
  • the liquid crystal layer and the liquid crystal composition for forming the liquid crystal layer may not contain a polymerization initiator, and the content of the photopolymerization initiator in the liquid crystal composition is polymerizable.
  • the content of the liquid crystal compound is preferably 0 to 20% by mass, more preferably 0 to 12% by mass, and particularly preferably 0 to 10% by mass.
  • organic solvent As the solvent for the liquid crystal composition, an organic solvent is preferably used.
  • organic solvents include amides (eg N, N-dimethylformamide), sulfoxides (eg dimethyl sulfoxide), heterocyclic compounds (eg pyridine), hydrocarbons (eg benzene, hexane), alkyl halides (eg , Chloroform, dichloromethane), esters (eg, methyl acetate, butyl acetate), ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone), ethers (eg, tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane).
  • alkyl halides and ketones are preferable, and methyl ethyl ketone is more preferable.
  • Two or more organic solvents may be used in combination.
  • the infrared light control film of the present invention preferably further has an alignment film in direct contact with the liquid crystal layer.
  • an alignment film adjacent to the liquid crystal layer or an alignment film adjacent to the liquid crystal layer may be included.
  • This alignment film has a function of controlling the alignment of liquid crystal molecules when the liquid crystal layer is formed.
  • the alignment film can be provided by means such as a rubbing treatment of an organic compound (preferably a polymer), oblique vapor deposition of an inorganic compound such as SiO, or formation of a layer having microgrooves.
  • an alignment film preferably a photo-alignment film in which an alignment function is generated by application of an electric field, application of a magnetic field, or light irradiation is also known.
  • the lower layer can be functioned as an alignment film by direct alignment treatment (for example, rubbing treatment).
  • direct alignment treatment for example, rubbing treatment
  • PET polyethylene terephthalate
  • the lower layer behaves as an alignment film, and an upper liquid crystal layer or a liquid crystal compound for manufacturing the liquid crystal layer can be aligned.
  • the upper liquid crystal compound can be aligned without providing an alignment film and without performing a special alignment process (for example, rubbing process).
  • a preferred example of the alignment film is a method using a photo-alignment film.
  • the photo-alignment film is less likely to be colored and is easy to reduce the thickness. Therefore, the photo-alignment film is preferable from the viewpoint of suppressing the yellowing of the infrared light control film and improving the front color and the diagonal color.
  • the alignment film is a photo-alignment film.
  • the phase transition speed of the smectic liquid crystal phase and the cholesteric liquid crystal phase is increased, and the infrared transmittance changes according to the temperature. From the viewpoint of increasing the speed, it is preferable.
  • preferred embodiments of the rubbing-treated alignment film and the photo-alignment film used by rubbing the surface will be described.
  • Examples of the polymer that can be used for the rubbing-treated alignment film include, for example, a methacrylate copolymer, a styrene copolymer, a polyolefin, and polyvinyl alcohol described in paragraph No. [0022] in the specification of JP-A-8-338913. And modified polyvinyl alcohol, poly (N-methylolacrylamide), polyester, polyimide, vinyl acetate copolymer, carboxymethylcellulose, polycarbonate and the like. Silane coupling agents can be used as the polymer.
  • Water-soluble polymers eg, poly (N-methylolacrylamide), carboxymethylcellulose are less prone to yellowing by absorbing blue light compared to polyimide alignment films and can suppress the yellowness of infrared light control films.
  • the above-described composition is applied to the rubbing-treated surface of the alignment film to align the liquid crystal compound molecules.
  • the alignment film polymer and the polyfunctional monomer contained in the optically anisotropic layer are reacted, or the alignment film polymer is crosslinked using a crosslinking agent, thereby the optical anisotropy described above.
  • a layer can be formed.
  • the surface of the alignment film to which the liquid crystal composition is applied may be rubbed as necessary.
  • the rubbing treatment can be generally performed by rubbing the surface of a film containing a polymer as a main component with paper or cloth in a certain direction.
  • a general method of rubbing is described in, for example, “Liquid Crystal Handbook” (issued by Maruzen, October 30, 2000).
  • the rubbing density (L) is quantified by the following formula (A).
  • N is the number of rubbing times
  • 1 is the contact length of the rubbing roller
  • r is the radius of the roller
  • n is the number of rotations of the roller (revolutions per minute; rpm)
  • v is the stage moving speed (second speed).
  • the rubbing frequency should be increased, the contact length of the rubbing roller should be increased, the radius of the roller should be increased, the rotation speed of the roller should be increased, and the stage moving speed should be decreased, while the rubbing density should be decreased. To do this, you can reverse this.
  • the description in Japanese Patent No. 4052558 can also be referred to as conditions for the rubbing process.
  • Photo-alignment film As a photo-alignment film material used for a photo-alignment film formed by light irradiation, there are many literatures and the like. For example, JP 2006-285197 A, JP 2007-76839 A, JP 2007-138138 A, JP 2007-94071 A, JP 2007-121721 A, JP 2007-140465 A, Azo compounds described in JP 2007-156439 A, JP 2007-133184 A, JP 2009-109831 A, JP 3888848 A, Patent 4151746 Aroma described in JP 2002-229039 A Group ester compounds, maleimide and / or alkenyl-substituted nadiimide compounds having photo-alignment units described in JP-A Nos.
  • Preferred examples include compounds capable of photodimerization, particularly cinnamate (cinnamic acid) compounds, chalcone compounds, and coumarin compounds described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-12823. Particularly preferred are azo compounds, photocrosslinkable polyimides, polyamides, esters, cinnamate compounds, and chalcone compounds. Specific examples of particularly preferable photo-alignment film materials are described in compounds represented by general formula (1) in JP-A-2006-285197 and [0028] to [0176] in JP-A-2012-155308. Examples thereof include liquid crystal aligning agents having a photo-alignable group. As the photo-alignment film, trade name LPP-JP265CP manufactured by Rolli technologies can be used.
  • a film formed from the above materials can be irradiated with linearly polarized light or non-polarized light to produce a photoalignment film.
  • linearly polarized light irradiation is an operation for causing a photoreaction in the photo-alignment film material.
  • the wavelength of the light used varies depending on the photo-alignment film material used, and is not particularly limited as long as it is a wavelength necessary for the photoreaction.
  • the peak wavelength of light used for light irradiation is 200 nm to 700 nm, and more preferably ultraviolet light having a peak wavelength of light of 400 nm or less.
  • Light sources used for light irradiation include commonly used light sources such as tungsten lamps, halogen lamps, xenon lamps, xenon flash lamps, mercury lamps, mercury xenon lamps, carbon arc lamps, and various types of lasers (eg, semiconductor lasers, Examples include a helium neon laser, an argon ion laser, a helium cadmium laser, a Yttrium Aluminum Garnet (YAG) laser), a light emitting diode, and a cathode ray tube.
  • lasers eg, semiconductor lasers, Examples include a helium neon laser, an argon ion laser, a helium cadmium laser, a Yttrium Aluminum Garnet (YAG) laser), a light emitting diode, and a cathode ray tube.
  • a method using a polarizer eg, iodine polarizer, dichroic dye polarizer, wire grid polarizer
  • reflection using a prism system element eg, Glan-Thompson prism
  • a prism system element eg, Glan-Thompson prism
  • Brewster angle A method using a type polarizer or a method using light emitted from a laser light source having polarization can be employed.
  • a method of irradiating light from the top surface or the back surface to the alignment film interface perpendicularly or obliquely from the alignment film is employed.
  • the incident angle of light varies depending on the photo-alignment film material, and is, for example, 0 to 90 ° (vertical), preferably 40 to 90 °.
  • the non-polarized light is irradiated obliquely.
  • the incident angle is, for example, 10 to 80 °, preferably 20 to 60 °, particularly preferably 30 to 50 °.
  • the irradiation time is preferably 1 to 60 minutes, more preferably 1 to 10 minutes.
  • the alignment film can be peeled off from the liquid crystal layer forming temporary support or only the liquid crystal layer can be peeled off.
  • a thin liquid crystal layer of several ⁇ m can be provided.
  • a mode in which a rubbing alignment film or a photo-alignment film is applied and laminated directly on a substrate, and an alignment function is imparted by rubbing or photo-alignment treatment is also preferable. That is, the infrared light control film of the present invention may be an infrared light control film having a photo-alignment film or a rubbing alignment film on the surface of the substrate.
  • an embodiment in which the alignment regulating force is imparted to the photo-alignment film by a step of irradiating polarized light from the vertical direction or oblique direction or a step of irradiating non-polarized light from the oblique direction is preferable.
  • the oblique direction when irradiating from an oblique direction is preferably an angle of 5 ° to 45 ° with respect to the photo-alignment film, and more preferably an angle of 10 ° to 30 °.
  • the irradiation intensity is preferably 200 to 2000 mJ / cm 2 of ultraviolet light.
  • the thickness of the alignment film is preferably 3.0 ⁇ m or less, more preferably 0.1 to 1.0 ⁇ m, and preferably 0.2 to 0.8 ⁇ m. Particularly preferred.
  • the thickness of the alignment film is thin, coloring by the alignment film can be suppressed, and the front color and the diagonal color of the infrared light control film can be improved.
  • the coating liquid for forming a liquid crystal layer is preferably a liquid crystal composition.
  • the method for forming a liquid crystal layer it is preferable to apply one type of composition mainly composed of a liquid crystal compound, which is prepared as a coating solution, to the surface of a lower layer such as a substrate or an alignment film.
  • the application of the liquid crystal composition can be performed by applying a liquid crystal composition in a solution state with a solvent or a liquid material such as a melt by heating in an appropriate method such as a roll coating method, a gravure printing method, or a spin coating method. This can be done by a method of deployment. Furthermore, it can be performed by various methods such as a wire bar coating method, an extrusion coating method, a direct gravure coating method, a reverse gravure coating method, and a die coating method.
  • a coating film can be formed by discharging a liquid crystal composition from a nozzle using an inkjet apparatus.
  • the coating film may be dried by a known method. For example, it may be dried by standing or may be dried by heating.
  • the liquid crystal composition after coating is preferably dried or heated as necessary.
  • the liquid crystal compound in the liquid crystal composition is preferably aligned in the drying or heating step. When heating, the heating temperature is preferably 200 ° C. or lower, more preferably 130 ° C. or lower.
  • the liquid crystal compound molecules in the liquid crystal composition are preferably aligned to obtain a desired liquid crystal phase (smectic liquid crystal phase or cholesteric liquid crystal phase).
  • the optical property based on the orientation of the liquid crystal compound molecules of the liquid crystal composition is sufficient if it is maintained in the liquid crystal layer, but the liquid crystal composition of the liquid crystal layer preferably exhibits liquid crystallinity.
  • the liquid crystal layer is preferably formed without being polymerized or cured in the alignment state.
  • a liquid crystal compound having a polymerizable group may be used as the liquid crystal compound, but a method of polymerizing the liquid crystal phase so that the polymerization does not proceed until the liquid crystal phase is completely fixed is preferably exemplified.
  • this method for example, a method using a liquid crystal compound having no polymerizable group as a liquid crystal compound, a method using a liquid crystal compound having a polymerizable group without adding a polymerization initiator to the liquid crystal phase, etc. are preferably exemplified. Is done.
  • the state in which the liquid crystal phase is “fixed” is most typically a state in which the alignment of the liquid crystal compound is maintained, but the state in which the liquid crystal phase is “fixed” is not limited thereto.
  • the “fixed” state of the liquid crystal phase is usually 0 ° C. to 50 ° C., and under more severe conditions, in the temperature range of ⁇ 30 ° C. to 70 ° C., there is no fluidity, It means a state in which the fixed alignment state can be kept stable without causing a change in the alignment state by an external force.
  • a method for sealing the liquid crystal composition between two substrates using a liquid crystal composition containing a liquid crystal compound or the like is preferable.
  • a sealing material is provided on the second base material so as to surround the liquid crystal layer of the first base material, and the first base material on which the liquid crystal layer is formed.
  • a method of fixing the sealing material after overlapping the base material and the second base material can be mentioned.
  • photocurable resins such as a well-known epoxy resin, can be used.
  • a method for adjusting the bonding timing can be given.
  • the sealing material is a photocurable resin
  • the 1st base material in which the liquid crystal layer was formed, and the 2nd base material were piled up.
  • the method of irradiating an active energy ray in a state can be mentioned.
  • thermocompression bonding As a method for sealing the liquid crystal layer or the liquid crystal composition other than the end sealing of the liquid crystal layer with a photocurable resin such as an epoxy resin between two substrates, a method such as thermocompression bonding may be used. As a method such as thermocompression bonding, the method described in [0088] to [0095] of JP 2010-45337 A or the method described in [0056] to [0057] of JP 9-29882 A is used. The contents of these publications are incorporated herein.
  • a sealing material that can be thermocompression-bonded to the second substrate so as to surround the liquid crystal layer of the first substrate is provided, and the first substrate and the second substrate on which the liquid crystal layer is formed
  • the ones in this state can be heated and pressurized by passing between a pair of heating rolls whose roll temperature is set to a predetermined temperature. Or it can heat and pressurize with the press set to predetermined temperature.
  • the heating / pressurizing method the former thermal laminating method can be preferably used. This is because rolls, tows, and rolls are possible, which contributes to the improvement of productivity by continuous production, and it is easy to form a long shape such as a tape shape.
  • thermocompression bonding means is not particularly limited, and a known heat sealer, impulse sealer, or the like can be used.
  • the width of the portion where the sealing material is formed is not particularly limited, and an optimum width can be selected so that cutting is not hindered.
  • An example of the cutting method is a step of cutting along the portion where the sealing material formed in the above-described sealing step is formed. By passing through this cutting process, the infrared light control film which has the liquid-crystal layer by which the cutting end surface was sealed after cutting can be obtained.
  • the liquid crystal layer obtained after cutting also has a structure in which the periphery is sealed with a sealing material.
  • the cutting means at the time of cutting is not particularly limited, and various types of cutting means having blade parts such as scissors and a cutter can be applied.
  • the infrared light control film obtained through this cutting method can be further repeatedly cut at different sites.
  • the infrared light control film of the present invention can be used for various applications that require light control properties or light blocking properties. Specifically, for example, video fields such as cameras and videotape recorders (VTR), photographing lenses and viewfinders, filters, prisms, and Fresnel lenses for projectors, Compact Disc (CD) players, Digital Versatile Discs (DVD players), MiniDisc.
  • video fields such as cameras and videotape recorders (VTR), photographing lenses and viewfinders, filters, prisms, and Fresnel lenses for projectors, Compact Disc (CD) players, Digital Versatile Discs (DVD players), MiniDisc.
  • optical discs such as optical pickups for optical discs such as players, CD players, DVD players, optical discs for optical discs such as MD players, for liquid crystal displays such as light guide plates for liquid crystals, polarizing plate protective films and retardation films
  • Information equipment field such as film and surface protection film
  • optical communication field such as optical fiber, optical switch, optical connector, automobile headlight, tail lamp lens
  • inner lens Vehicles such as windows, instrument covers, sunroofs, glasses, contact lenses, lenses for internal vision
  • medical devices such as medical supplies that require sterilization, road translucent plates, lenses for paired glass, daylighting windows and carports It can be suitably used in the field of construction / building materials such as lighting lenses and lighting covers, partition walls in rooms, sizing boards for building materials, microwave cooking containers (tableware), and the like.
  • the infrared light control film of the present invention can be preferably used for applications such as windows, partition walls of rooms, photo stands, notebook covers, carports, and can be particularly preferably used for windows.
  • the roll of this invention is a roll by which the infrared light control film of this invention was wound by roll shape.
  • the base material of the infrared light control film of the present invention is a film, it is easy to form a roll.
  • the window of the present invention has the infrared light control film of the present invention.
  • the infrared light control film of the present invention may be used for a window as it is, or may be used in combination with other known members such as a translucent substrate such as glass and a frame for windows.
  • the window of this invention can be suitably changed by a well-known method so that it may be used with the aspect described in the use of the infrared light control film of this invention.
  • the infrared light control film of the present invention When the infrared light control film of the present invention is retrofitted to an existing window, it can be attached via an arbitrary adhesive or adhesive.
  • the base material of the infrared light control film of the present invention is a film, it is easy to install the infrared light control film on a curved member (for example, a windshield of a car).
  • FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of an example of the window of the present invention.
  • the window 23 shown in FIG. 2 has the infrared light control film 13 of the present invention.
  • the window 23 shown in FIG. 2 is laminated with the glass 21 and further laminated with the second glass 21 via a heat insulating layer 22 such as an air layer.
  • TAC triacetyl cellulose, hereinafter the same
  • core layer cellulose acylate solution The following composition was put into a mixing tank and stirred to dissolve each component to prepare a cellulose acetate solution.
  • composition of core layer cellulose acylate solution Cellulose acetate having an acetyl substitution degree of 2.88 100 parts by mass / ester oligomer (the following plasticizer 1) 10 parts by mass / polarizer durability improver (the following compound A) 4 parts by mass UV absorber
  • Preparation of outer layer cellulose acylate solution 10 parts by weight of the matting agent solution described in [0307] of JP-A-2014-206725 was added to 90 parts by weight of the core layer cellulose acylate solution to prepare an outer layer cellulose acetate solution.
  • the acrylic base material was produced with the following method using the pellet containing the composition for acrylic base material preparation of the following compositions.
  • Composition for preparing an acrylic substrate Acrylic resin (Dianar BR88 manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) 100 parts by weight UV absorber (UV509) Amount of colorant described in Tables 4 and 6 Amount of solvent described in Tables 4 and 6 Solvent 1 (methylene chloride) 393 parts by weight Solvent 2 (methanol) 59 parts by weight Acrylic substrate preparation A pellet of the composition for use was formed into an acrylic base material by the method described below.
  • Pellets of the composition for preparing the acrylic base material were put into a uniaxial extruder with an extrusion diameter of 65 mm, and polycarbonate resin “Caliver 301-10” manufactured by Sumika Styron Polycarbonate Co., Ltd. was put into a uniaxial extruder with an extrusion diameter of 45 mm. It was melted, melted and integrated by a multi-manifold system, and extruded through a T-die having a set temperature of 260 ° C. From the three-layer structure of acrylic resin layer / polycarbonate resin layer / acrylic resin layer having a thickness (total thickness) of 120 ⁇ m by sandwiching and molding the obtained film-like material between a pair of metal rolls An acrylic base material was produced.
  • composition of intermediate layer forming composition E-1 ⁇ PVA (1) 57.60 parts by mass Acrylic resin 28.80 parts by mass Crosslinking agent: Isocyanate compound A 4.00 parts by mass Crosslinking catalyst: Organotin compound 0.70 parts by mass Particles: Silica 8.10 parts by mass Surface activity Agent 0.80 parts by mass Solvent: Water 100 parts by mass Solid content ratio 8.90% by mass ⁇ PVA (1): carboxylic acid-modified polyvinyl alcohol resin having a saponification degree of 77% and a polymerization degree of 600 (manufactured by Kuraray Co., Ltd.) Acrylic resin: A monomer having the following composition was polymerized to obtain an acrylic resin.
  • Emulsion polymer of methyl methacrylate / styrene / 2-ethylhexyl acrylate / 2-hydroxyethyl methacrylate / acrylic acid 59/9/26/5/1 (mass ratio) (emulsifier: anionic surfactant)
  • Crosslinking agent (isocyanate compound A) Isocyanate compound A was prepared by the following procedure. A four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer, a reflux condenser, and a nitrogen blowing tube is placed in a nitrogen atmosphere.
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • Trimethylolpropane (molecular weight 134) 22 which is a trihydric alcohol
  • a mass part was charged, and the temperature in the reactor was maintained at 90 ° C. for 1 hour with stirring to perform urethanization. Thereafter, the temperature of the reaction solution was maintained at 60 ° C., an isocyanurate-forming catalyst trimethylbenzylammonium hydroxide was added, and phosphoric acid was added when the conversion rate reached 48% to stop the reaction. Then, after filtering a reaction liquid, unreacted HDI was removed with the thin film distillation apparatus. The obtained isocyanate compound A had a viscosity at 25 ° C.
  • Said number average molecular weight is the number average molecular weight by polystyrene conversion measured by Gel Permeation Chromatography (GPC). Then, presence of a urethane bond, an allophanate bond, and an isocyanurate bond was confirmed by NMR (Nuclear Magnetic Resonance) measurement.
  • a four-necked flask equipped with a stirrer, thermometer, reflux condenser, nitrogen blowing tube, and dropping funnel was placed in a nitrogen atmosphere, and the isocyanate compound a obtained above: 100 parts by mass, methoxypolyethylene having a number average molecular weight of 400 42.3 parts by mass of glycol and 76.6 parts by mass of dipropylene glycol dimethyl ether were charged and held at 80 ° C. for 6 hours.
  • Crosslinking catalyst Organotin compound (Elastotron Cat-21 manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) -Particles: Silica sol with an average particle size of 80 nm-Surfactant: Polyethylene oxide surfactant (NAROACTY CL-95, manufactured by Sanyo Chemical Industries)
  • a PET substrate was prepared by the following method using a composition for preparing an acrylic substrate having the following composition.
  • composition for producing PET substrate As a base material, a laminated film of polyester resin layers of three layers (I layer / II layer / III layer) was produced by the following method.
  • Raw material polyester 1 and raw material polyester 2 were obtained in the same manner as the raw material polyester 1 and raw material polyester 2 described in paragraphs [0169] to [0178] of JP-A-2015-072439.
  • the resin melt for forming the II layer located between the I layer and the III layer was adjusted as follows.
  • Raw material polyester 1 90 parts by mass and raw material polyester 1 contained 10 parts by mass of an ultraviolet absorber (2,2 ′-(1,4-phenylene) bis (4H-3,1-benzoxazin-4-one)).
  • an ultraviolet absorber (2,2 ′-(1,4-phenylene) bis (4H-3,1-benzoxazin-4-one)
  • the raw material polyester 1 is dried to a moisture content of 20 ppm or less, and then charged into a hopper 2 of a single-screw kneading extruder 2 having a diameter of 30 mm.
  • a resin melt was prepared to form After these two types of resin melts are respectively passed through a gear pump and a filter (pore diameter 20 ⁇ m), the resin melt extruded from the extruder 1 in the two types of three-layer confluence block is an inner layer (layer II).
  • the resin melt extruded from the extruder 2 was laminated so as to be the outer layers (I layer and III layer), and extruded into a sheet form from a die having a width of 120 mm.
  • the molten resin sheet extruded from the die was extruded onto a cooling cast drum set at a temperature of 25 ° C., and adhered to the cooling cast drum using an electrostatic application method. It peeled using the peeling roll arrange
  • the unstretched film is heated using a heated roll group and an infrared heater so that the film surface temperature becomes 95 ° C., and then stretched 3.1 times in the film running direction by a roll group having a difference in peripheral speed. A substrate was obtained.
  • Colorant 1 C.I. I. Pigment Red 122 (BASF)
  • Colorant 2 C.I. I. Pigment Red 254 (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)
  • Liquid crystal compound The following materials were used as the rod-like liquid crystal compound and the discotic liquid crystal compound.
  • the alignment aid shown in Table 2 below was used.
  • the alignment aids OA1 to OA3 are a mixture of two kinds of compounds (mixing mass ratio 50:50) having different methyl group substitution positions in the trimethyl-substituted benzene ring in the following structural formula.
  • Example 1 (Example 101)] ⁇ Preparation of Substrate S1 with First Alignment Film and Substrate S2 with Second Alignment Film> (Alkaline saponification treatment of substrate) After passing the TAC substrate through a dielectric heating roll having a temperature of 60 ° C. and raising the film surface temperature to 40 ° C., an alkali solution having the composition shown in Table 3 below was applied to one side of the film using a bar coater. The coating amount was 14 ml / m 2 and heated to 110 ° C. It was transported for 10 seconds under a steam far infrared heater manufactured by Noritake Company Limited. Subsequently, 3 ml / m 2 of pure water was applied using the same bar coater. Next, water washing with a fountain coater and water draining with an air knife were repeated three times, and then transported to a drying zone at 70 ° C. for 10 seconds and dried to prepare an alkali saponified TAC substrate.
  • Example 1 (Formation of alignment film)
  • a photo-alignment film formed by the following method was used as the alignment film.
  • a coating solution for forming a photo-alignment film having the following composition is continuously applied to a long TAC substrate saponified as described above with a # 14 wire bar so that the thickness of the alignment film becomes 0.5 ⁇ m.
  • Applied. Drying was performed with warm air of 60 ° C. for 60 seconds and further with warm air of 100 ° C. for 120 seconds.
  • Photo-alignment coating solution ⁇ The following compound LO-1 1 part by weight water 16 parts by weight butoxyethanol 42 parts by weight propylene glycol monomethyl ether 42 parts by weight ⁇ ⁇
  • the following composition was apply
  • the photo-alignment film was vertically irradiated with ultraviolet rays using an ultra-high pressure mercury lamp (UL750, manufactured by HOYA CANDEO OPTRONICS Co., Ltd.) of 750 mW / cm 2 under air.
  • UL750 ultra-high pressure mercury lamp
  • a coating liquid RI containing a rod-like liquid crystal compound having the following composition was prepared as a composition for preparing a liquid crystal layer.
  • Bar-shaped liquid crystal compound (12CB) 50.0 parts by mass Bar-shaped liquid crystal compound (A) 50.0 parts by mass Chiral agent (CH1) 5.0 parts by mass alignment aid (OA1) 0.9 parts by mass alignment aid (OA2) 0 0.03 parts by weight alignment aid (OA3) 0.05 parts by weight polyfunctional monomer A-TMMT (manufactured by Shin-Nakamura Chemical Co., Ltd.) 1.0 parts by weight surfactant (SA1 molecular weight 628) 0.15 parts by weight methyl ethyl ketone 165.0 parts by mass cyclohexanone 10.0 parts by mass
  • region in which the liquid crystal layer was not formed was provided in the edge part of the longitudinal direction and the width direction of 1st base material S1 with an oriented film.
  • the conveyance speed (V) of the film was 20 m / min.
  • the substrate was heated with hot air at 85 ° C. for 120 seconds to produce a first substrate S1 with an alignment film on which a liquid crystal layer was formed.
  • the longitudinal direction of the long film and the transport direction were parallel, and the rotation axis of the rubbing roller was 45 ° clockwise relative to the longitudinal direction of the film.
  • a Gieser with a slit width of 10 mm was applied to portions 5 mm to 15 mm and 1325 mm to 1335 mm from the end of the second substrate S2 with an alignment film, and an epoxy resin was applied with a width of 10 mm.
  • An epoxy resin is applied to the second substrate S2 with an orientation film so that only the end portion is completely covered with a portion where the full width is applied, and heated at a temperature of 50 ° C. for 60 seconds.
  • a substrate S2 with a second alignment film coated with was prepared.
  • the substrate S1 with the first alignment film on which the liquid crystal layer is formed and the substrate S2 with the second alignment film to which the epoxy resin is applied are overlapped with a nip roll, and the substrate S1 with the first alignment film and the second substrate S2 are aligned.
  • the substrate S2 with an alignment film was applied onto the substrate S2 with an alignment film on which the liquid crystal layer and the epoxy resin were applied to the end portions of the substrate S1 with the alignment film on which the liquid crystal layer was formed. It adjusted so that an epoxy resin might be inserted
  • the application part was overlapped. Specifically, the total width of 5 m from both ends in the longitudinal direction of the second alignment film-coated substrate S2 coated with an epoxy resin, and from 5 mm to 1005 m from the end in the longitudinal direction, from 5 mm to 5 mm from the end in the width direction.
  • the first orientation in which the liquid crystal layer is formed in the region of 5 to 1005 m from the end in the longitudinal direction and 15 to 1325 mm in width from the end in the width direction is the epoxy resin application portion applied with a width of 15 mm and a width of 1325 to 1335 mm
  • the liquid crystal layer on the substrate S1 with a film was not overlapped, and the liquid crystal layer was adjusted with the conveyance speed, the bonding timing, etc. so as to surround the liquid crystal layer with an epoxy resin.
  • the first substrate S1 with an alignment film on which the liquid crystal layer is formed and the second substrate S2 with an alignment film coated with an epoxy resin are superposed on each other, wrapped around a backup roller, and irradiated with ultraviolet rays while being continuously conveyed. Irradiated.
  • the laminated body in which the substrate S1 with the first alignment film, the liquid crystal layer, and the substrate S2 with the second alignment film are stacked and the end portion of the liquid crystal layer is sealed with an epoxy resin is used as the infrared light control of Example 1.
  • a film was obtained.
  • the infrared light control film of Example 1 was used as a roll, and the obtained roll was used as the roll of Example 1.
  • the infrared light control film and roll of Example 101 have the same configuration as the infrared light control film and roll of Example 1.
  • a sampling method for sampling an infrared light control film of a desired size from the prepared infrared light control film or roll is described in [0092] to [0095] of JP 2010-45337 A. It was carried out with reference to the cutting method.
  • Example 1 Comparative Examples 1 to 3, Examples 102 to 104, Comparative Example 101
  • Example 1 except that the configuration of the infrared light control film was changed as shown in Tables 4 and 6 below, it was the same as Example 1, and the infrared light control films of each Example and Comparative Example and each Example and The roll of the comparative example was produced.
  • Example 6 and Comparative Examples 1 to 3 and 101 instead of the photo-alignment film, a polyimide alignment film prepared by the following method was used.
  • polyamic acid for example, LQ / LX series manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., SE series manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., etc.
  • polyamic acid for example, LQ / LX series manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd., SE series manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., etc.
  • quartz glass Asahi Glass Co., Ltd.
  • the quartz glass used in Comparative Examples 1, 2, and 101 is a quartz glass containing neither an ultraviolet absorber nor a colorant.
  • a1 (transmittance of incident light at 450 nm, polar angle 0 °) / (transmittance of incident light at 550 nm, polar angle 0 °)
  • b1 (transmittance of incident light at 550 nm, polar angle 0 °) / (transmittance of incident light at 700 nm, polar angle 0 °)
  • the infrared light control film produced above by Hitachi High-Technologies spectrometer UV4100 has a transmittance of incident light of 1000 nm, polar angles 0 ° and 60 ° at 0 ° C., and 1000 nm, polar angles 0 ° and 60 ° at 25 ° C.
  • the transmittance of incident light at ° and the transmittance of incident light at 1000 nm, polar angles 0 ° and 60 ° at 40 ° C were measured.
  • a Peltier device was attached to a part of the infrared light control film installation part, and the surface temperature of the infrared light control film was adjusted to 0 ° C. or 40 ° C.
  • the surface temperature was measured by attaching a thermocouple to an infrared light control film using a KEYENCE multi-input data collection system NR-600.
  • the temperature and humidity environment of the indoor measurement was 25 ° C. and the relative humidity was 10%.
  • Tables 5 and 7 The obtained results are shown in Tables 5 and 7 below.
  • a2 (transmittance of incident light at 450 nm, polar angle 60 °) / (transmittance of incident light at 550 nm, polar angle 60 °)
  • b2 (transmittance of incident light at 550 nm, polar angle 60 °) / (transmittance of incident light at 700 nm, polar angle 60 °)
  • the infrared light control film produced above was sampled to 40 mm ⁇ 40 mm, and in accordance with JIS (Japan Industrial Standards) K-6714 using a haze meter (HGM-2DP, Suga Tester) at 25 ° C. and a relative humidity of 60%. The haze at a surface temperature of 25 ° C. before the durability test was measured. Further, the infrared light control films of Comparative Example 101 and Examples 101 to 104 were sampled to 40 mm ⁇ 40 mm, and a durability test was performed using a haze meter (HGM-2DP, Suga Test Machine) at 25 ° C. and a relative humidity of 60%. The haze at the previous surface temperature of ⁇ 20 ° C.
  • a2 (transmittance of incident light at 450 nm, polar angle 60 °) / (transmittance of incident light at 550 nm, polar angle 60 °)
  • b2 (transmittance of incident light at 550 nm, polar angle 60 °) / (transmittance of incident light at 700 nm, polar angle 60 °)
  • the infrared light control film that has been subjected to the heat cycle durability test is sampled to 40 mm ⁇ 40 mm, and in accordance with JIS K-6714 using a haze meter (HGM-2DP, Suga tester) at 25 ° C. and a relative humidity of 60%. The haze at a surface temperature of 25 ° C. after the durability test was measured. The obtained results are shown in Tables 5 and 7 below.
  • the infrared light control film of the present invention has an infrared transmittance which varies depending on the temperature, has a good front color, and high durability.
  • the high durability means that even if the number of times the infrared transmittance changes according to the temperature (heat cycle) is increased, the property that the infrared transmittance changes according to the temperature is not lost. This can be confirmed from the fact that the haze is small.
  • the color of the diagonal direction was also good, and it turned out that the front color after a durability test and the diagonal color after a durability test are also good.
  • a phase transition between a smectic liquid crystal phase and a cholesteric liquid crystal phase when the temperature is changed as compared with an infrared light control film using a polyimide alignment film It was confirmed by the method using the confirmation method of the homeotropic alignment state or the homogeneous alignment state described in this specification. From the above Tables 4 to 7, from the data of the transmittance of 1000 nm at 25 ° C. and 40 ° C., the liquid crystal layer has a phase transition point between the smectic liquid crystal phase and the cholesteric liquid crystal phase in the temperature range from 25 ° C. to 40 ° C.

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Abstract

液晶層と、紫外線吸収剤および着色剤の一方を含む基材とを有し、2枚の基材の間に液晶層が配置され、基材が紫外線吸収剤または着色剤を0.001質量%以上含み、0℃における1000nm、極角0°の入射光の透過率が70%より大きく、赤外調光フィルムの40℃における1000nm、極角0°の入射光の透過率が60%未満であり、下記式を満たす赤外調光フィルムは、赤外線の透過率が温度に応じて変化し、正面方向の色味が良く、耐久性が高い;窓。 0.8<a1<1.2; 0.8<b1<1.2; a1=(450nm、極角0°の入射光の透過率)/(550nm、極角0°の入射光の透過率); b1=(550nm、極角0°の入射光の透過率)/(700nm、極角0°の入射光の透過率)

Description

赤外調光フィルムおよび窓
 本発明は、赤外調光フィルムおよび窓に関する。
 近年、建築物などにおいて空調に費やされるエネルギーを低減するために、種々の機能を有する窓を用いる傾向にある。
 例えば、特許文献1には少なくとも1枚の透光性基板に液晶性材料が配された積層体で、273K以上313K以下の全ての温度において、波長400~750nmの光線透過率が50%以上、273K以上288K未満の全ての温度において、波長750~2000nmの光線透過率が60%以上、298K以上313K以下の全ての温度において、波長750~2000nmの光線透過率が40%以下、波長750~2000nmの光線反射率が50%以上、である性状を有する積層体を主構成部材とする調光材料が記載されている。
 特許文献1によれば、この液晶化合物の温度変化による特異な性質を利用して太陽光線中の特定波長の光線透過率および光線反射率を自在に制御できる材料を利用することで、熱線反射ガラスや熱線吸収ガラスを用いた窓に比べ、冬期の暖房負荷を増加させないことができる旨が記載されている。熱線反射ガラスおよび熱線吸収ガラスの両者は、ガラス表面に金属酸化物を製膜し、これにより太陽光線中の赤外線を反射あるいは吸収することにより、建築物内の温度上昇を抑え、冷房負荷を軽減するものである。熱線反射ガラスまたは熱線吸収ガラスを用いた場合には冬期においては室内に熱線が入らないために暖房負荷が増加するが、特許文献1に記載の調光材料の構成であれば冬期においては室内に熱線が入るとされている。
特開平9-029882号公報
 本発明者らが特許文献1に記載の調光材料を検討したところ、正面方向の色味が悪いことがわかった。
 以上のとおり、赤外線の透過率が温度に応じて変化し、正面方向の色味が良く、耐久性が高い赤外調光フィルムは知られていなかった。
 本発明が解決しようとする課題は、赤外線の透過率が温度に応じて変化し、正面方向の色味が良く、耐久性が高い赤外調光フィルムを提供することである。
 本発明が解決しようとする課題は、赤外線の透過率が温度に応じて変化し、正面方向の色味が良く、耐久性が高い赤外調光フィルムを有する窓を提供することである。
 上記課題を解決するために本発明者らが鋭意検討した結果、特定の含有量で紫外線吸収剤または着色剤を含む基材の間に液晶層を配置し、かつ、極角0°の方向の透過率の波長分散をフラット近傍に制御した赤外調光フィルムとすることで、上記課題を解決できることを見出すに至った。
 上記課題を解決するための手段である本発明および本発明の好ましい態様は以下のとおりである。
[1] 少なくとも1層の液晶層と、
 紫外線吸収剤および着色剤のうち少なくとも一方を含む基材とを有し、
 2枚の基材の間に液晶層が配置された赤外調光フィルムであって、
 基材が紫外線吸収剤または着色剤を基材の全質量に対して0.001質量%以上含み、
 赤外調光フィルムの0℃における1000nm、極角0°の入射光の透過率が70%より大きく、
 赤外調光フィルムの40℃における1000nm、極角0°の入射光の透過率が60%未満であり、
 下記式(1-a)および下記式(1-b)を満たす赤外調光フィルム。
0.8<a1<1.2   ・・・式(1-a)
0.8<b1<1.2   ・・・式(1-b)
a1=(450nm、極角0°の入射光の透過率)/(550nm、極角0°の入射光の透過率)
b1=(550nm、極角0°の入射光の透過率)/(700nm、極角0°の入射光の透過率)
[2] [1]に記載の赤外調光フィルムは、下記式(2-a)および下記式(2-b)を満たすことが好ましい。
0.8<a2<1.2   ・・・式(2-a)
0.8<b2<1.2   ・・・式(2-b)
a2=(450nm、極角60°の入射光の透過率)/(550nm、極角60°の入射光の透過率)
b2=(550nm、極角60°の入射光の透過率)/(700nm、極角60°の入射光の透過率)
[3] [1]または[2]に記載の赤外調光フィルムは、液晶層が少なくとも1種類の液晶化合物および少なくとも1種類のカイラル剤を含むことが好ましい。
[4] [1]~[3]のいずれか一つに記載の赤外調光フィルムは、赤外調光フィルムの-20℃におけるヘイズが3%以下であることが好ましい。
[5] [1]~[4]のいずれか一つに記載の赤外調光フィルムは、液晶層が3種類以上の液晶化合物を含むことが好ましい。
[6] [1]~[5]のいずれか一つに記載の赤外調光フィルムは、液晶層が25℃を超え40℃以下の温度範囲にスメクチック液晶相とコレステリック液晶相の相転移点を有することが好ましい。
[7] [1]~[6]のいずれか一つに記載の赤外調光フィルムは、液晶層が-20~25℃の温度範囲でスメクチック液晶相であることが好ましい。
[8] [1]~[7]のいずれか一つに記載の赤外調光フィルムは、液晶層が下記一般式(1)で表される円盤状液晶化合物を含むことが好ましい;
一般式(1)
   D(-L-P)n
一般式(1)中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Pは重合性基または炭素数が2~10のアルキル鎖であり、nは4~12の整数である。
[9] [1]~[8]のいずれか一つに記載の赤外調光フィルムは、液晶層が、配向開始温度低下剤を含むことが好ましい。
[10] [1]~[9]のいずれか一つに記載の赤外調光フィルムは、液晶層の厚みが15μm以下であることが好ましい。
[11] [1]~[10]のいずれか一つに記載の赤外調光フィルムは、さらに液晶層に直接接する配向膜を有することが好ましい。
[12] [11]に記載の赤外調光フィルムは、配向膜が光配向膜であることが好ましい。
[13] [11]または[12]に記載の赤外調光フィルムは、配向膜の厚みが3.0μm以下であることが好ましい。
[14] [1]~[13]のいずれか一つに記載の赤外調光フィルムがロール状に巻かれたロール。
[15] [1]~[13]のいずれか一つに記載の赤外調光フィルムを有する窓。
 本発明によれば、赤外線の透過率が温度に応じて変化し、正面方向の色味が良く、耐久性が高い赤外調光フィルムを提供することができる。
 本発明によれば、赤外線の透過率が温度に応じて変化し、正面方向の色味が良く、耐久性が高い赤外調光フィルムを有する窓を提供することができる。
図1は、本発明の赤外調光フィルムの一例の断面を示した概略図である。 図2は、本発明の窓の一例の断面を示した概略図である。
 以下、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明は実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書において、各部材の光学特性を示す数値、数値範囲、および定性的な表現(例えば、「同等」、「等しい」等の表現)については、液晶表示装置やそれに用いられる部材について一般的に許容される誤差を含む数値、数値範囲および性質を示していると解釈されるものとする。
また、本明細書で「正面」とは、赤外調光フィルム面に対する法線方向を意味する。
 本明細書では、測定波長について特に付記がない場合は、測定波長は550nmである。
 また、本明細書において、角度(例えば「90°」等の角度)、及びその関係(例えば「直交」、「平行」及び「45°で交差」等)については、本発明が属する技術分野において許容される誤差の範囲を含むものとする。例えば、厳密な角度±10°未満の範囲内であることなどを意味し、厳密な角度との誤差は、5°以下であることが好ましく、3°以下であることがより好ましい。
[赤外調光フィルム]
 本発明の赤外調光フィルムは、少なくとも1層の液晶層と、
 紫外線吸収剤および着色剤のうち少なくとも一方を含む基材とを有し、
 2枚の基材の間に液晶層が配置された赤外調光フィルムであって、
 基材が紫外線吸収剤または着色剤を基材の全質量に対して0.001質量%以上含み、
 赤外調光フィルムの0℃における1000nm、極角0°の入射光の透過率が70%より大きく、
 赤外調光フィルムの40℃における1000nm、極角0°の入射光の透過率が60%未満であり、
 下記式(1-a)および下記式(1-b)を満たす。
0.8<a1<1.2   ・・・式(1-a)
0.8<b1<1.2   ・・・式(1-b)
a1=(450nm、極角0°の入射光の透過率)/(550nm、極角0°の入射光の透過率)
b1=(550nm、極角0°の入射光の透過率)/(700nm、極角0°の入射光の透過率)
 本発明の赤外調光フィルムは、この構成により、赤外線の透過率が温度に応じて変化し、正面方向の色味(以下、正面色味とも言う)が良く、耐久性が高い。本発明の赤外調光フィルムは、十分な可視光線を透過しつつ室温前後で特定波長の光線透過率が変化する。例えば気温の高い夏期においては十分に熱線を反射し、冷房負荷の軽減が図れる。また、気温の低い冬期においては熱線を確保しつつ暖房負荷の軽減を図れることが好ましい。本発明の赤外調光フィルムを建築物の窓などに用いた場合には、十分な省エネルギー化が図れる。
 以下において本発明の赤外調光フィルムの好ましい態様を説明する。
<構成>
 本発明の赤外調光フィルムの構成を、図面を参照して説明する。
 図1は、本発明の赤外調光フィルムの一例の断面を示した概略図である。
 図1に示した赤外調光フィルム13は、液晶層12と、基材11とを有し、2枚の基材11の間に液晶層12が配置されている。
 赤外調光フィルム13に含まれる液晶層12は2層以上であってもよく、1層であることが好ましい。
 赤外調光フィルム13に含まれる基材11は少なくとも2枚であり、3枚以上であってもよいが、2枚であることが好ましい。
<特性>
 太陽光線のうち、熱線帯域でのエネルギー分布は、可視光線寄りの短波長帯域にエネルギーが集中しており、波長2000nmを超える波長帯域には、太陽光線エネルギーは実質的に存在していない。したがって、夏期など気温が高い場合には、赤外調光フィルム(好ましくはコレステリック液晶相)の選択反射の反射中心波長は、可視光線に近い、比較的短波長の赤外線帯域にあることが好ましく、750nm以上1200nm以下の範囲にあることが望ましい。本発明の赤外調光フィルムでは、1000nmの波長の赤外線の透過率や反射率を制御する。
 本発明の赤外調光フィルム13の0℃における1000nm、極角0°の入射(図1の極角0°の入射光の方向1)の透過率が70%より大きく、75%より大きいことが好ましく、80%より大きいことがより好ましい。
 赤外調光フィルム13の25℃(好ましくは0℃を超え25℃以下)における1000nm、極角0°の入射(図1の極角0°の入射光の方向1)の透過率が70%より大きいことが好ましく、75%より大きいことがより好ましく、80%より大きいことが特に好ましい。この構成にすることで、人間が暑いと感じにくい気温(例えば25℃以下の気温)となった場合に、赤外調光フィルムが自動的に赤外線を透過できる状態となる。
 赤外調光フィルム13の40℃(好ましくは25℃を超え80℃以下)における1000nm、極角0°の入射(図1の極角0°の入射光の方向1)の透過率が60%未満であり、55%未満であることが好ましく、50%未満であることがより好ましい。この構成にすることで、人間が暑いと感じやすい気温(例えば25℃を超える気温)となった場合に、赤外調光フィルムが自動的に赤外線を反射できる状態となる。
 本発明の赤外調光フィルムに熱制御装置を設ける必要はないが、必要に応じて所望のタイミングで赤外線を透過できる状態と赤外線を反射できる状態を切り替えできるように公知の熱制御装置を設けてもよい。
 赤外調光フィルム13の0℃における1000nm、極角60°の入射(図1の極角60°の入射光の方向2)の透過率が60%より大きいことが好ましく、65%より大きいことがより好ましく、70%より大きいことが特に好ましい。
 赤外調光フィルム13の25℃(好ましくは0℃を超え25℃以下)における1000nm、極角60°の入射(図1の極角60°の入射光の方向2)の透過率が60%より大きいことが好ましく、65%より大きいことがより好ましく、70%より大きいことが特に好ましい。
 赤外調光フィルム13の40℃(好ましくは25℃を超え80℃以下)における1000nm、極角60°の入射(図1の極角60°の入射光の方向2)の透過率が55%未満であり、53%未満であることが好ましく、50%未満であることがより好ましい。
 本発明の赤外調光フィルムは、下記式(1-a)および下記式(1-b)を満たす。
0.8<a1<1.2   ・・・式(1-a)
0.8<b1<1.2   ・・・式(1-b)
a1=(450nm、極角0°の入射光の透過率)/(550nm、極角0°の入射光の透過率)
b1=(550nm、極角0°の入射光の透過率)/(700nm、極角0°の入射光の透過率)
 0.85<a1<1.15であることが好ましく、0.90<a1<1.10であることがより好ましい。
 0.85<b1<1.15であることが好ましく、0.90<b1<1.10であることがより好ましい。
 本発明の赤外調光フィルムは、下記式(2-a)および下記式(2-b)を満たすことが好ましい。
0.8<a2<1.2   ・・・式(2-a)
0.8<b2<1.2   ・・・式(2-b)
a2=(450nm、極角60°の入射光の透過率)/(550nm、極角60°の入射光の透過率)
b2=(550nm、極角60°の入射光の透過率)/(700nm、極角60°の入射光の透過率)
 0.85<a2<1.15であることが好ましく、0.90<a2<1.10であることがより好ましい。
 0.85<b2<1.15であることが好ましく、0.90<b2<1.10であることがより好ましい。
 ヒートサイクル耐久性試験(-35℃と75℃の温度でそれぞれ1時間保持する温度条件の変化を500サイクル)を行う前後を通じて本発明の赤外調光フィルムの各種類の透過率、a1、a2、b1、b2が上記範囲内であることが好ましい。
 本発明の赤外調光フィルムの25℃におけるヘイズ(ヘイズ値と同義)が1%以下であることが好ましく、0.9%以下であることがより好ましく、0.8%以下であることが特に好ましい。ヒートサイクル耐久性試験(-35℃と75℃の温度でそれぞれ1時間保持する温度条件の変化を500サイクル)を行う前後を通じて本発明の赤外調光フィルムの25℃におけるヘイズが上記範囲内であることが好ましい。
 本発明の赤外調光フィルムの-20℃におけるヘイズが3%以下であることが好ましく、2.5%以下であることがより好ましく、2.0%以下であることが特に好ましい。
<基材>
 本発明の赤外調光フィルムは、紫外線吸収剤および着色剤のうち少なくとも一方を含む基材を有し、基材は紫外線吸収剤または着色剤を基材の全質量に対して0.001質量%以上含む。基材が紫外線吸収剤または着色剤を基材の全質量に対して0.001質量%以上含むことで、正面方向の色味が良く、耐久性が高く、さらに好ましくは斜め方向の色味(以下、斜め色味とも言う)も良い赤外調光フィルムにできる。
 基材に紫外線吸収剤を含むことで、ヒートサイクル耐久性試験において赤外線透過率が温度に応じて変化する性質が失われにくくなり、耐久性試験後の正面色味、斜め色味およびヘイズも良好となり、好ましい。
 基材に着色剤を含むことで、同様にヒートサイクル耐久性試験において赤外線透過率が温度に応じて変化する性質が失われにくくなり、耐久性試験後の正面色味、斜め色味およびヘイズも良好となり、好ましい。着色剤を用いて耐久性試験後のヘイズを改善する場合、基材に含まれる着色剤の量を多くして、紫外線帯域の光も吸収させることが好ましい。
 基材が紫外線吸収剤と着色剤をともに含む場合は、紫外線吸収剤と着色剤の合計質量を基材の全質量に対して0.001質量%以上含むことが好ましい。
 基材として、光透過性基板やフィルムを用いることができる。基材としてフィルムを用いることが、赤外調光フィルムをロール状にしやすい、既存の窓に赤外調光フィルムを後付けしやすい、曲面の部材に赤外調光フィルムを設置しやすい観点などから、好ましい。
 基材として、透明基材を用いることが好ましく、例えば単板において380~2000nmの透過率が90%以上の光学特性を示すものを使用することが好ましい。基材の透過率の測定方法は、赤外調光フィルムの透過率の測定方法と同じ測定方法を用いる。
 光透過性基板としては、公知の石英ガラスなどを挙げることができる。
 フィルムとしては、特に制限はなく、種々の高分子材料(重合体及び樹脂の双方を含む意味で用いる)を主成分として含む高分子フィルムを用いることができる。光透過性、機械的強度、熱安定性、水分遮蔽性、等方性などに優れる重合体や樹脂を主成分とするフィルムが好ましい。例えば、ポリカーボネート系ポリマー、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系ポリマー、ポリメチルメタクリレート等のアクリル系ポリマー、ポリスチレンやアクリロニトリルスチレン共重合体等のスチレン系ポリマーなどが挙げられる。また、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、エチレンプロピレン共重合体の如きポリオレフィン系ポリマー、塩化ビニル系ポリマー、ナイロンや芳香族ポリアミド等のアミド系ポリマー、イミド系ポリマー、スルホン系ポリマー、ポリエーテルスルホン系ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー、ポリフェニレンスルフィド系ポリマー、塩化ビニリデン系ポリマー、ビニルアルコール系ポリマー、ビニルブチラール系ポリマー、アリレート系ポリマー、ポリオキシメチレン系ポリマー、エポキシ系ポリマー、又はこれらのポリマーを混合したポリマーも例として挙げられる。また本発明の高分子フィルムは、アクリル系、ウレタン系、アクリルウレタン系、エポキシ系、シリコーン系等の紫外線硬化型、熱硬化型の樹脂の硬化層として形成することもできる。
 フィルムとしては、セルロースアシレート、環状オレフィン、アクリル系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、及びポリカーボネート系樹脂から選択される少なくとも1種類を主成分として含むフィルムを用いることが好ましい。
 フィルムとしては、市販品を用いてもよく、例えば、日本ゼオン(株)製のゼオネックス、ゼオノア、JSR(株)製のアートン等を用いることができる。また、セルロースアシレートフィルム(「TD40UL」(富士フイルム株式会社製))などの種々の市販のセルロースアシレートフィルムを用いることもできる。
 フィルムとしては、溶液製膜法及び溶融製膜法のいずれの方法で製膜されたフィルムも用いることができる。フィルムの厚みは、10~1000μmであることが好ましく、40~500μmであることがより好ましく、40~200μmであることが特に好ましい。
-紫外線吸収剤-
 基材に用いられる紫外線吸収剤としては、例えば、オキシベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、サリチル酸エステル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ニッケル錯塩系化合物等を挙げることができるが、着色の少ないベンゾトリアゾール系化合物が好ましい。また、特開平10-182621号公報、特開平8-337574号公報に記載の紫外線吸収剤、特開平6-148430号公報に記載の高分子紫外線吸収剤も好ましく用いられる。本発明におけるセルロースアシレートフィルムを基材フィルムとして用いる場合、紫外線吸収剤としては、液晶層の耐久性(劣化防止)の観点から、波長370nm以下の紫外線の吸収能に優れており、且つ、色味やヘイズを改善する観点から、波長400nm以上の可視光線の吸収が少ないものが好ましい。
 紫外線吸収剤は2種類以上用いてもよい。
 本発明に有用なベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の具体例として、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-ブチル-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-(3’’,4’’,5’’,6’’-テトラヒドロフタルイミドメチル)-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2-メチレンビス(4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール)、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-(直鎖および側鎖ドデシル)-4-メチルフェノール、オクチル-3-〔3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェニル〕プロピオネートと2-エチルヘキシル-3-〔3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェニル〕プロピオネートの混合物等を挙げることができるが、これらに限定されない。また、市販品として、チヌビン(TINUVIN)109、チヌビン(TINUVIN)171、チヌビン(TINUVIN)326(何れもBASF製)を好ましく使用できる。
 紫外線吸収剤は、基材の全質量に対して0.1質量%以上含むことが好ましく、0.1~5.0質量%含むことがより好ましく、0.5~2.0質量%含むことが特に好ましく、0.8~2.0質量%含むことがより特に好ましい。
 溶液製膜法で紫外線吸収剤または着色剤を含有するフィルムを製造する場合は、紫外線吸収剤または着色剤を主成分ポリマーの溶液であるドープに添加することが好ましい。紫外線吸収剤または着色剤のドープへの添加方法は、アルコールやメチレンクロライド、ジオキソランなどの有機溶媒に溶解してから添加してもよいし、また直接ドープ組成中に添加してもよい。無機粉体のように有機溶媒に溶解しないものは、有機溶媒と主成分ポリマー中にデゾルバやサンドミルを使用し、分散してからドープに添加する。
-着色剤-
 基材に用いられる着色剤としては、特に制限は無く、公知の着色剤を用いることができる。本発明に用いられる着色剤としては例えば、従来公知の種々の染料や顔料を1種類又は2種類以上混合して用いることができる。着色剤としては、耐光性の観点から、顔料であることが好ましい。
 着色剤としては、基材の緑色光の透過率を下げられる着色剤であることが、正面色味および斜め色味を改善する観点から好ましい。特にスメクチック液晶相とコレステリック液晶相の相転移を用いて赤外線の透過率が温度に応じて変化するようにする場合、温度が高くなるにつれて赤外線の反射とともに可視光線の長波長帯域(例えば赤色光)も反射する量が増える傾向にある。可視光線の長波長帯域(例えば赤色光)も反射してしまうと赤外調光フィルムを透過する光の緑色光や青色光が多くなると予想されるが、本発明者らが検討したところ赤外調光フィルムを透過する光の緑色光の透過率が多くなることがわかった。そのため、基材の緑色光の透過率を下げられる着色剤を用いて緑色光の透過率を下げることで、赤外調光フィルムを透過する光の正面色味および斜め色味を改善することができる。
 また、赤外調光フィルムを透過する光の斜め色味と、正面色味の改善のメカニズムは同様である。ただし、斜めから液晶層に入射した光は、原理的にコレステリック液晶相の反射波長(反射中心波長など)が短波側にシフトしてより赤外線の反射とともに可視光線の長波長帯域(例えば赤色光)も反射する量が増えるために、斜め色味の改善の方が正面色味の改善よりも難しい。本発明の赤外調光フィルムの好ましい態様では正面色味に加えて斜め色味も改善することができる。
 基材の緑色光の透過率を下げられる着色剤としては、例えば特開2009-139616号公報、特開2011-122107号公報に記載の着色剤を用いることができる。その中でも、好ましい着色剤は以下の着色剤である。
 Colour Index Generic Name(C.I.)ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、48(Ca)、48(Mn)、48:2、48:3、48:4、49、49:1、50、51、52、52:2、53:1、53、55、57(Ca)、57:1、60、60:1、63:1、63:2、64、64:1、81、83、87、88、89、90、101(ベンガラ)、104、105、106、108(カドミウムレッド)、112、114、122(キナクリドンマゼンタ)、123、146、149、163、166、168、170、172、177、178、179、184、185、190、193、202、209、219、254、269等、及びC.I.ピグメントバイオレット19が挙げられ、特に、C.I.ピグメントレッド254、C.I.ピグメントレッド122を用いることが好ましい。
 具体的には、以下の着色剤を用いることが特に好ましい。
着色剤1:C.I.ピグメントレッド122(BASF製)
着色剤2:C.I.ピグメントレッド254(東京化成工業(株)製)
 着色剤は、基材の全質量に対して0.001質量%以上含むことが好ましく、0.002~5.0質量%含むことがより好ましく、0.003~2.0質量%含むことが更に好ましく、0.008~2.0質量%含むことが特に好ましい。
<液晶層>
 本発明の赤外調光フィルムは、少なくとも1層の液晶層を有する。
 液晶層は、基材上に直接配置されてもよく、基材上に配向膜を介して配置されてもよい。液晶層は少なくとも一方の基材上に配向膜を介して配置されることが好ましい。
(液晶層の特性)
 本発明の赤外調光フィルムは、液晶層が25℃を超え40℃以下の温度範囲にスメクチック液晶相とコレステリック液晶相の相転移点を有することが、透明性を保ち、かつ高温では赤外線の反射と透明性を両立する観点から好ましい。液晶層が25~35℃の温度範囲にスメクチック液晶相とコレステリック液晶相の相転移点を有することがより好ましく、25~30℃の温度範囲にスメクチック液晶相とコレステリック液晶相の相転移点を有することが特に好ましい。
 一般にスメクチック液晶相の温度を下げていくと、スメクチック液晶相がガラス化し、その状態で固定化される場合と、ある温度において結晶化が起こる場合がある。例えば冬期において、液晶化合物の結晶化が生じないようにすることで、赤外調光フィルムが濁り(ヘイズが高くなり)透明性を失うという問題も抑制することができる。よって液晶層は、結晶化温度が-40℃未満と十分に低いもの、または結晶化を全く起こさずスメクチック液晶相がガラス化するものであるものが望ましい。本発明の赤外調光フィルムは、寒冷地でも透明性を保つために低温(例えば-40℃近傍)でもスメクチック液晶相を保つ(結晶にならないようにする)観点から、液晶層が-20~25℃の温度範囲でスメクチック液晶相であることが好ましく、液晶層が-40~25℃の温度範囲でスメクチック液晶相であることが、より好ましい。
(液晶層の厚み)
 本発明の赤外調光フィルムは、液晶層の厚みが15μm以下であることが好ましく、0.1~5μmであることがより好ましく、0.5μm以上4μm未満であることが更に好ましく、1.0μm以上3μm未満であることが特に好ましい。液晶層の厚みが薄いと、液晶層による色味付きを抑制し、赤外調光フィルムの正面色味および斜め色味を改善することができる。
(液晶層の材料)
 液晶層の材料としては、液晶化合物を含む液晶組成物であることが好ましい。液晶層の形成に用いられる液晶組成物の一例は、液晶化合物の少なくとも1種類、及び配向助剤の少なくとも1種類を含有する液晶組成物である。その他、重合開始剤、増感剤、溶媒などのその他の成分を含有していてもよい。
 以下、各材料について詳細に説明する。
-液晶化合物-
 液晶化合物は、赤外線の透過率が温度に応じて変化する液晶層の設計、例えばスメクチック液晶相とコレステリック液晶相の相転移点の温度などに応じて、適宜選択することができる。
 本発明の赤外調光フィルムは、液晶層が1種類以上の液晶化合物を含んでいればよく、3種類以上の液晶化合物を含むことが赤外線の透過率が温度に応じて変化し、正面方向の色味が良く、耐久性が高い赤外調光フィルムを得る観点から好ましい。
 一般的に液晶には、コレステリック液晶相、スメクチック液晶相およびネマチック液晶相の3種類の分子配列が知られている。コレステリック液晶相は、分子が螺旋状に配列しており、その螺旋周期と等しい波長を持つ光を反射するという性質がある。この性質を選択反射という。本発明は、例えばこの選択反射を利用し、太陽光線中の熱線だけを反射し、省エネルギー化を図るものである。
 選択反射において、コレステリック液晶相の周期と完全に等しい波長の光しか反射されないとすると、熱線のうち反射される部分はごく一部となるが、実際の選択反射は、ある一定帯域におよぶため、熱線のうちほとんどの帯域を反射することができる。どの程度の帯域の光を反射できるかは、液晶化合物の光学的異方性である複屈折と選択反射の中心波長の積で近似できることが報告されている(H.F.Gleeson,H.J.Coles,Mol.Cryst.Liq.Cryst.,1709~1734(1989))。
 一方スメクチック液晶相は、分子が方向を揃えて配列しているのみならず、分子の重心位置に関しても、ある程度の秩序が見られるものである。スメクチック液晶相は、重心位置の秩序の違いや、重心位置の秩序と分子の配列方向の関係によりスメクチックA1、スメクチックA2、スメクチックB、スメクチックC、スメクチックEなどに細かく分類することができる。本発明においてはいずれのスメクチック液晶相も好適に用いられる。これらのスメクチック液晶相は、コレステリック液晶相とは異なり、選択反射は示さない。
 本発明において用いられる好ましい液晶化合物としては、上記のコレステリック液晶相およびスメクチック液晶相の両方の状態をとりうる1種類または複数の液晶化合物である。これらの液晶化合物のうち、多くの場合、低温ではスメクチック液晶相、高温においてはコレステリック液晶相を形成する。したがってこの場合、コレステリック液晶相の温度を下げていくとスメクチック液晶相へと変化、すなわち相転移する。この相転移は、可逆である場合も不可逆である場合もある。本発明において用いられる液晶化合物の相転移は、可逆であることが低温時においてコレステリック液晶相が固定化されず、冬期などの熱線帯域の光を確保したい場合においても熱線帯域の光を反射しないようにする観点から、好ましい。
 スメクチック液晶相とコレステリック液晶相の相転移ができる液晶化合物は、単独で所望のスメクチック液晶相とコレステリック液晶相の相転移点の温度となる液晶化合物を単独で用いてもよいし、2種類以上の液晶化合物を併用して所望のスメクチック液晶相とコレステリック液晶相の相転移点の温度となるようにしてもよい。液晶層に用いられる液晶化合物としては、例えば25℃でスメクチック液晶化合物、コレステリック化合物(例えば後述の棒状液晶化合物および円盤状液晶化合物)として知られている液晶化合物が挙げられる。
 これらの中でも、色味付きが少ない液晶化合物が、赤外調光フィルムの正面色味および斜め色味が良好となる観点から好ましい。
 以下、液晶層に用いられる液晶化合物の好ましい態様を説明する。
--スメクチック液晶化合物--
 スメクチック液晶化合物とは、形成する液晶層にスメクチック液晶性を示すことができる化合物をいう。
 スメクチック液晶化合物としては、剛直なメソゲンと柔軟な側鎖が擬似的に相分離することでスメクチック性を発現しやすくなり、かつ、十分な剛直性を示す理由から、ベンゼン環およびシクロヘキサン環からなる群から選択される環構造を少なくとも3個有する化合物であることが好ましい。
 また、液晶層の湿熱耐久性付与の観点から、重合性基(例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基等)を2個以上有する化合物であることが好ましい。
 なお、「(メタ)アクリロイル基」とは、アクリロイル基またはメタクリロイル基を表す表記である。
 スメクチック液晶化合物としては、具体的には、例えば、下記式L-1、L-3、L-6で表される化合物などが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 スメクチック液晶化合物としては、液晶分子間に電子的相互作用が働くことで液晶層の配向性がより良好となるとの理由から、下記式(1)で表される構造を有する化合物であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 ここで、上記式(1)中、*は結合位置を表し、RおよびRはそれぞれ独立に水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
 なお、上記式(1)で表される構造を有する化合物としては、上記式(1)におけるRおよびRがいずれも水素原子である上記式L-1で表される化合物が好適に挙げられる。
 液晶層は、上述したスメクチック液晶化合物以外に、他の液晶化合物を含有していてもよい。
 他の液晶化合物としては、例えば、ネマチック液晶化合物などが挙げられ、具体的には、後述する実施例でも用いられる下記式L-2、L-4で表される化合物などが挙げられる。
 なお、上述したスメクチック液晶化合物と他の液晶化合物を含有する場合、スメクチック液晶化合物の含有割合は、スメクチック液晶化合物と他の液晶化合物との合計質量に対して少なくとも35質量%以上であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
--棒状液晶化合物--
 棒状液晶化合物の例としては、棒状ネマチック液晶化合物が挙げられる。棒状ネマチック液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。棒状液晶化合物として、以上の低分子液晶性分子だけではなく、高分子液晶性分子も用いることができる。
 棒状液晶化合物は重合によって配向を固定されてもよい。重合性基を有する重合性液晶化合物は、重合性基を液晶化合物に導入することで得られる。重合性基の例には、不飽和重合性基、エポキシ基、およびアジリジニル基が含まれる。重合性基としては、不飽和重合性基が好ましく、エチレン性不飽和重合性基が特に好ましい。重合性基は種々の方法で、液晶化合物の分子中に導入できる。重合性液晶化合物が有する重合性基の個数は、好ましくは1~6個、より好ましくは1~3個である。重合性液晶化合物の例は、Makromol. Chem., 190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許4683327号公報、同5622648号公報、同5770107号公報、国際公開WO95/22586号公報、同95/24455号公報、同97/00600号公報、同98/23580号公報、同98/52905号公報、特開平1-272551号公報、同6-16616号公報、同7-110469号公報、同11-80081号公報、および特開2001-328973号公報、特開2014-198815号公報、特開2014-198814号公報などに記載の化合物が含まれる。さらに棒状液晶化合物としては、例えば、特表平11-513019号公報や特開2007-279688号公報に記載の化合物も好ましく用いることができる。
 2種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。2種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。
 棒状液晶化合物の具体例としては、下記に示す化合物が挙げられる。これらの中でも、色味付きが少ない液晶化合物である観点から、液晶化合物8CB、液晶化合物12CB、液晶化合物A、液晶化合物B、液晶化合物Cおよびカイラル液晶化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
--円盤状液晶化合物--
 円盤状液晶化合物としては、例えば、特開2007-108732号公報や特開2010-244038号公報に記載の化合物を好ましく用いることができるが、これらに限定されない。
---色味付きが少ない円盤状液晶化合物---
 色味付きが少ない円盤状液晶化合物が、赤外調光フィルムの正面色味および斜め色味が良好となる観点から好ましい。
 色味付きが少ない円盤状液晶化合物としては例えば一般式(1)で表される化合物を挙げることができる。
一般式(1)
   D(-L-P)n
一般式(1)中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Pは重合性基または炭素数が2~10のアルキル鎖であり、nは4~12の整数である。
 一般式(1)中の円盤状コア(D)、二価の連結基(L)及び重合性基(P)の好ましい範囲は特開2007-108732号公報の[0021]~[0122]に記載があり、好ましい具体例は、それぞれ、特開2001-4837号公報に記載の(D1)~(D15)、(L1)~(L25)、(P1)~(P18)であり、同公報に記載の内容を好ましく用いることができる。なお、液晶化合物のディスコティックネマティック液晶相-固相転移温度は、70~300℃が好ましく、70~170℃がさらに好ましい。
 色味付きが少ない円盤状液晶化合物は、ベンゼン環によって青色光を吸収して黄色に着色する傾向が少ないため、赤外調光フィルムの黄色味付きを抑制して正面色味と斜め色味を改善できる観点から好ましい。
 液晶層または液晶層を形成するための液晶組成物中の液晶化合物の添加量は、液晶組成物の固形分質量(溶媒を除いた質量)に対して、75~99.9質量%であることが好ましく、80~99質量%であることがより好ましく、85~90質量%であることが特に好ましい。
-カイラル剤-
 液晶層または液晶層を形成するための液晶組成物は、カイラル剤を含むことが好ましい。なお、液晶層がカイラル剤を含まない場合、液晶層にカイラル性を有する液晶化合物を用いることができる。液晶層または液晶層を形成するための液晶組成物は、カイラル剤を含む場合の方が、カイラル性を有する液晶化合物を用いる場合よりも、液晶化合物の選択の幅が広がる観点で好ましい。
 カイラル剤は、液晶化合物を含む液晶層のコレステリック液晶相の螺旋周期を調整するための化合物であり、カイラル剤とも言う。カイラル剤は、液晶化合物に対してHTP(Helical Twisting Power;ねじれ力)のある分子であることが好ましい。本発明においては、公知の種々のカイラル剤(例えば、液晶デバイスハンドブック、第3章4-3項、TN、STN用カイラル剤、199頁、日本学術振興会第一42委員会編、1989に記載)を用いることができる。カイラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物あるいは面性不斉化合物もカイラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が含まれる。カイラル剤は、重合性基を有していてもよい。カイラル剤が重合性基を有するとともに、併用する棒状液晶化合物も重合性基を有する場合は、重合性基を有するカイラル剤と重合性棒状液晶化合物との重合反応により、棒状液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、カイラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性基を有するカイラル剤が有する重合性基は、重合性棒状液晶化合物が有する重合性基と、同種類の基であることが好ましい。カイラル剤の重合性基は、不飽和重合性基、エポキシ基又はアジリジニル基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。
 カイラル剤は、液晶化合物であってもよい。
 強いねじれ力を示すカイラル剤としては、例えば、特開2010-181852号公報、特開2003-287623号公報、特開2002-80851号公報、特開2002-80478号公報、特開2002-302487号公報に記載のカイラル剤などが挙げられ、本発明に好ましく用いることができる。さらに、これらの公開公報に記載されているイソソルビド化合物類については対応する構造のイソマンニド化合物類を用いることもでき、これらの公報に記載されているイソマンニド化合物類については対応する構造のイソソルビド化合物類を用いることもできる。
 カイラル剤のカイラルな部位の例には、イソソルビド骨格、イソマンニド骨格、及びビナフトール骨格が含まれる。不斉炭素原子を含む化合物、軸不斉構造を含有する(不斉炭素原子を含まない化合物でもよい)軸性不斉化合物および面性不斉化合物(不斉炭素原子を含まない化合物でもよい)もカイラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ビナフトール、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が含まれる。特に好ましくは、重合性液晶化合物が重合性棒状液晶化合物の場合はイソソルビド骨格であり、重合性液晶化合物が重合性ディスコティック液晶化合物の場合はビナフトール骨格である。
 分子内に光異性化骨格を有するカイラル剤は、重合性基を有していることが好ましい。分子内に光異性化骨格を有するカイラル剤の有する重合性基の例としては、後述の重合性液晶化合物が有する重合性基の例と同様である。
 カイラル剤の液晶化合物に対する割合は、1~20質量%であることが好ましく、2~15質量%であることが特に好ましい。
 本発明に用いることができるカイラル剤としては、BASF社製Paliocolor(登録商標)LC756や、以下に示す化合物を用いることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
-配向助剤-
 配向助剤を用いることが、配向欠陥を少なくできることと配向速度を速める観点から好ましい。配向助剤としては、オニウム塩、ホウ素を含む化合物、フッ素系配向助剤を挙げることができ、オニウム塩、ホウ素を含む化合物が配向膜界面(液晶層の表面のうち、配向膜側の表面)への偏在性が良化することから少量添加にすることができる観点から好ましい。
 配向助剤の例には、特開2005-99248号公報の[0092]および[0093]中に例示されている化合物、特開2002-129162号公報の[0076]~[0078]および[0082]~[0085]中に例示されている化合物、特開2005-99248号公報の[0094]および[0095]中に例示されている化合物、特開2005-99248号公報の[0096]中に例示されている化合物が含まれる。
 フッ素系配向助剤として、特開2014-119605号公報の[0082]~[0090]に記載の化合物も好ましい。
 なお、配向助剤としては1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を併用してもよい。
--オニウム塩(配向膜側配向助剤)--
 前述のように、重合性基を有する液晶化合物、特に、重合性基を有する円盤状液晶化合物の垂直配向を実現するために、オニウム塩を添加することが好ましい。オニウム塩は配向膜界面に偏在し、液晶分子の配向膜界面近傍におけるチルト角を増加させる作用をする。
 オニウム塩は2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
 オニウム塩としては、下記一般式(2)で表される化合物が好ましい。
一般式(2)
  Z-(Y-L-)Cy・X
 式中、Cyは5又は6員環のオニウム基であり;L、Y、ZおよびXは、後述する一般式(2a)及び(2b)における同じ文字のL23、L24、Y22、Y23、Z21およびXと同義であり、その好ましい範囲も同一であり;nは2以上の整数を表す。
 5又は6員環のオニウム基(Cy)は、ピラゾリウム環、イミダゾリウム環、トリアゾリウム環、テトラゾリウム環、ピリジニウム環、ピラジニウム環、ピリミジニウム環およびトリアジニウム環が好ましく、イミダゾリウム環およびピリジニウム環が特に好ましい。
 5又は6員環のオニウム基(Cy)は、配向膜材料と親和性のある基を有することが好ましい。オニウム塩は、酸発生剤が分解していない部分(未露光部分)では配向膜材料との親和性が高く配向膜界面に偏在している。一方、酸発生剤が分解し酸性化合物が発生している部分(露光部分)では、オニウム塩のアニオンがイオン交換し親和性が低下し配向膜界面における偏在性が低下している。水素結合は、液晶を配向させる実際の温度範囲内(室温~150℃程度)において、結合状態にも、その結合が消失した状態にもなり得るので、水素結合による親和性を利用することが好ましい。但し、この例に限定されるものではない。
 例えば、配向膜材料としてポリビニルアルコールを利用する態様では、ポリビニルアルコールの水酸基と水素結合を形成するために、水素結合性基を有していることが好ましい。水素結合の理論的な解釈としては、例えば、H.Uneyama and K.Morokuma、Journal of American Chemical Society、第99巻、第1316~1332頁、1977年に報告がある。具体的な水素結合の様式としては、例えば、J.N.イスラエスアチヴィリ著、近藤保、大島広行訳、分子間力と表面力、マグロウヒル社、1991年の第98頁、図17に記載の様式が挙げられる。具体的な水素結合の例としては、例えば、G.R.Desiraju、Angewante Chemistry International Edition English、第34巻、第2311頁、1995年に記載の例が挙げられる。
 水素結合性基を有する5又は6員環のオニウム基は、オニウム基の親水性の効果に加え、ポリビニルアルコールと水素結合することによって、配向膜界面の表面偏在性を高めるとともに、ポリビニルアルコール主鎖に対する直交配向性を付与する機能を促進する。好ましい水素結合性基としては、アミノ基、カルボンアミド基、スルホンアミド基、酸アミド基、ウレイド基、カルバモイル基、カルボキシル基、スルホ基、含窒素複素環基(例えば、イミダゾリル基、ベンズイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピリジル基、1,3,5-トリアジル基、ピリミジル基、ピリダジル基、キノリル基、ベンズイミダゾリル基、ベンズチアゾリル基、コハクイミド基、フタルイミド基、マレイミド基、ウラシル基、チオウラシル基、バルビツール酸基、ヒダントイン基、マレイン酸ヒドラジド基、イサチン基、ウラミル基などが挙げられる)を挙げることができる。更に好ましい水素結合性基としては、アミノ基、ピリジル基を挙げることができる。
 5又は6員環のオニウム環に水素結合性基を有する原子(例えば、イミダゾリウム環の窒素原子)を含有していることも好ましい。
 nは、2~5の整数が好ましく、3又は4であることがより好ましく、3であることが特に好ましい。複数のL及びYは、互いに同一であっても異なっていてもよい。nが3以上である場合、一般式(2)で表されるオニウム塩は、3つ以上の5又は6員環を有しているため、円盤状液晶化合物と強い分子間π-π相互作用が働く。そのため、円盤状液晶化合物の垂直配向、特に、ポリビニルアルコール配向膜上では、ポリビニルアルコール主鎖に対する直交垂直配向を実現することができる。
 一般式(2)で表されるオニウム塩は、下記一般式(2a)で表されるピリジニウム化合物又は下記一般式(2b)で表されるイミダゾリウム化合物であることが特に好ましい。
 一般式(2a)及び(2b)で表される化合物は、主に、円盤状液晶化合物の配向膜界面における配向を制御することを目的として添加され、円盤状液晶化合物の分子の配向膜界面近傍におけるチルト角を増加させる作用がある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 式中、L23及びL24はそれぞれ二価の連結基を表す。
 L23は、単結合、-O-、-O-CO-、-CO-O-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-O-AL-O-、-O-AL-O-CO-、-O-AL-CO-O-、-CO-O-AL-O-、-CO-O-AL-O-CO-、-CO-O-AL-CO-O-、-O-CO-AL-O-、-O-CO-AL-O-CO-又は-O-CO-AL-CO-O-であることが好ましく、ALは、炭素原子数が2~10のアルキレン基である。L23は、単結合、-O-、-O-AL-O-、-O-AL-O-CO-、-O-AL-CO-O-、-CO-O-AL-O-、-CO-O-AL-O-CO-、-CO-O-AL-CO-O-、-O-CO-AL-O-、-O-CO-AL-O-CO-または-O-CO-AL-CO-O-が好ましく、単結合または-O-がさらに好ましく、-O-が最も好ましい。
 L24は、単結合、-O-、-O-CO-、-CO-O-、-C≡C-、-CH=CH-、-CH=N-、-N=CH-または-N=N-であることが好ましく、-O-CO-又は-CO-O-がより好ましい。mが2以上のとき、複数のL24が交互に、-O-CO-及び-CO-O-であることがさらに好ましい。
 R22は水素原子、無置換アミノ基、又は炭素原子数が1~20の置換アミノ基である。
 R22が、ジアルキル置換アミノ基である場合、2つのアルキル基が互いに結合して含窒素複素環を形成してもよい。このとき形成される含窒素複素環は、5員環または6員環が好ましい。R23は水素原子、無置換アミノ基、または炭素原子数が2~12のジアルキル置換アミノ基であることがさらに好ましく、水素原子、無置換アミノ基、または炭素原子数が2~8のジアルキル置換アミノ基であることがよりさらに好ましい。R23が無置換アミノ基及び置換アミノ基である場合、ピリジニウム環の4位が置換されていることが好ましい。
 Xはアニオンである。
 Xは、一価のアニオンであることが好ましい。アニオンの例には、ハライドイオン(フッ素イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン)およびスルホン酸イオン(例、メタンスルホネートイオン、パラトルエンスルホネートイオン、ベンゼンスルホネートイオン)が含まれる。
 Y22及びY23はそれぞれ、5又は6員環を部分構造として有する2価の連結基である。
 5又は6員環が置換基を有していてもよい。好ましくは、Y22及びY23のうち少なくとも1つは、置換基を有する5又は6員環を部分構造として有する2価の連結基である。Y22およびY23は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい6員環を部分構造として有する2価の連結基であることが好ましい。6員環は、脂肪族環、芳香族環(ベンゼン環)および複素環を含む。6員脂肪族環の例は、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環およびシクロヘキサジエン環を含む。6員複素環の例は、ピラン環、ジオキサン環、ジチアン環、チイン環、ピリジン環、ピペリジン環、オキサジン環、モルホリン環、チアジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、ピペラジン環およびトリアジン環を含む。6員環に、他の6員環または5員環が縮合していてもよい。
 置換基の例は、ハロゲン原子、シアノ、炭素原子数が1~12のアルキル基および炭素原子数が1~12のアルコキシ基を含む。アルキル基およびアルコキシ基は、炭素原子数が2~12のアシル基または炭素原子数が2~12のアシルオキシ基で置換されていてもよい。置換基は、炭素原子数が1~12(より好ましくは1~6、さらに好ましくは1~3)のアルキル基であることが好ましい。置換基は2以上であってもよく、例えば、Y22及びY23がフェニレン基である場合は、1~4の炭素原子数が1~12(より好ましくは1~6、さらに好ましくは1~3)のアルキル基で置換されていてもよい。
 なお、mは1又は2であり、2であることが好ましい。mが2のとき、複数のY23及びL24は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
 Z21は、ハロゲン置換フェニル、ニトロ置換フェニル、シアノ置換フェニル、炭素原子数が1~10のアルキル基で置換されたフェニル、炭素原子数が2~10のアルコキシ基で置換されたフェニル、炭素原子数が1~12のアルキル基、炭素原子数が2~20のアルキニル基、炭素原子数が1~12のアルコキシ基、炭素原子数が2~13のアルコキシカルボニル基、炭素原子数が7~26のアリールオキシカルボニル基および炭素原子数が7~26のアリールカルボニルオキシ基からなる群より選ばれる一価の基である。
 mが2の場合、Z21は、シアノ、炭素原子数が1~10のアルキル基または炭素原子数が1~10のアルコキシ基であることが好ましく、炭素原子数4~10のアルコキシ基であることがさらに好ましい。
 mが1の場合、Z21は、炭素原子数が7~12のアルキル基、炭素原子数が7~12のアルコキシ基、炭素原子数が7~12のアシル置換アルキル基、炭素原子数が7~12のアシル置換アルコキシ基、炭素原子数が7~12のアシルオキシ置換アルキル基または炭素原子数が7~12のアシルオキシ置換アルコキシ基であることが好ましい。
 アシル基は-CO-R、アシルオキシ基は-O-CO-Rで表され、Rは脂肪族基(アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキニル基、置換アルキニル基)または芳香族基(アリール基、置換アリール基)である。Rは、脂肪族基であることが好ましく、アルキル基またはアルケニル基であることがさらに好ましい。
 pは、1~10の整数である。pは、1または2であることが特に好ましい。C2pは、分岐構造を有していてもよい鎖状アルキレン基を意味する。C2pは、直鎖状アルキレン基(-(CH-)であることが好ましい。
 式(2b)中、R30は、水素原子又は炭素原子数が1~12(より好ましくは1~6、さらに好ましくは1~3)のアルキル基である。
 式(2a)又は(2b)で表される化合物の中でも、下記式(2a-I)又は(2b-I)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 式(2a-I)及び(2b-I)中、式(2)と同一の符号は同一の意義であり、好ましい範囲も同様である。L25はL24と同義であり、好ましい範囲も同様である。L24及びL25は、-O-CO-又は-CO-O-であることが好ましく、L24が-O-CO-で、且つL25が-CO-O-であることが好ましい。
 R23、R24及びR25はそれぞれ、炭素原子数が1~12(より好ましくは1~6、さらに好ましくは1~3)のアルキル基である。n23は0~4、n24は1~4、及びn25は0~4を表す。n23及びn25が0で、n24が1~4(より好ましくは1~3)であることが好ましい。
 R30は、炭素原子数が1~12(より好ましくは1~6、さらに好ましくは1~3)のアルキル基であることが好ましい。
 一般式(2)で表される化合物の具体例としては、特開2006-113500号公報明細書中[0058]~[0061]に記載の化合物が挙げられる。
 以下に、一般式(2)で表される化合物の具体例を示す。但し、下記式中、アニオン(X)は省略した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 式(2a)及び(2b)の化合物は、一般的な方法で製造することができる。例えば、式(2a)のピリジニウム誘導体は、一般にピリジン環をアルキル化(メンシュトキン反応)して得られる。
 一般式(2a)及び(2b)で表されるオニウム塩は、ピリジニウム基又はイミダリウム基が親水的であるため、親水的なポリビニルアルコール配向膜界面に偏在する。特に、オニウム塩のピリジニウム基に、さらに、水素原子のアクセプターの置換基であるアミノ基(一般式(2a)及び(2a-I)において、R22が無置換のアミノ基又は炭素原子数が1~20の置換アミノ基)が置換されていると、オニウム塩とポリビニルアルコールとの間に分子間水素結合が発生し、ピリジニウム誘導体であるオニウム塩がより高密度に配向膜界面に偏在する。さらに、水素結合の効果により、ピリジニウム誘導体がポリビニルアルコールの主鎖と直交する方向に配向するため、ラビング方向に対して液晶化合物の直交配向を促進する。ピリジニウム誘導体は、分子内に複数個の芳香環を有しているため、前述した、液晶化合物、特に円盤状液晶化合物との間に強い分子間π-π相互作用が起こり、円盤状液晶化合物の配向膜界面近傍における直交配向を誘起する。特に、一般式(2a-I)で表されるとおり、親水的なピリジニウム基に疎水的な芳香環が連結されていると、その疎水性の効果により垂直配向を誘起する効果も有する。
 一般式(2a)で表されるオニウム塩及び(2b)で表されるオニウム塩を併用すると、光分解により光酸発生剤から放出された酸性化合物とアニオン交換し、オニウム塩の水素結合力及び親水性が変化することにより配向膜界面における偏在性が低下し、液晶化合物の平行配向を促進する。これは、塩交換により、オニウム塩が配向膜に均一に分散され配向膜界面における密度が低下し、ラビング配向膜それ自体の規制力により液晶化合物が配向するためである。液晶化合物の平行配向とは、液晶化合物の遅相軸を、ラビング方向に対して平行にして配向する状態である。
 以下に、オニウム塩(配向膜側配向助剤)の好ましい例を示す。下記構造式で表される2種類の化合物は、いずれもトリメチル置換のベンゼン環におけるメチル基の置換位置の異なる2種類の化合物の混合物(混合質量比50:50)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 液晶層または液晶組成物中のオニウム塩の含有量は、液晶化合物の含有量に対して5質量%以下であることが好ましく、0.1~2質量%であることがより好ましい。
--ホウ素を含む化合物--
 液晶層は、ホウ素を含む化合物を含むことが、スメクチック液晶化合物を垂直配向させて、少量添加で配向させることができる観点から好ましい。ホウ素を含む化合物としては、特開2014-191156号公報の[0064]~[0079]に記載の化合物を挙げることができ、この公報の内容は本明細書に組み込まれる。
 以下に、ホウ素を含む化合物の好ましい例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。下記構造式中、トリメチル置換のベンゼン環におけるメチル基の置換位置の異なる2種類の化合物の混合物(混合質量比 50:50)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 液晶層または液晶組成物中のホウ素を含む化合物の含有量は、液晶化合物の含有量に対して0.1質量%~10質量%であることが好ましく、0.3質量%~1質量%であることがさらに好ましい。
--フルオロ脂肪族基含有共重合体(空気界面配向助剤)--
 フルオロ脂肪族基含有共重合体は、液晶化合物の空気界面における配向を制御することを目的として使用され、液晶化合物の分子の空気界面近傍におけるチルト角を増加させる作用がある。さらに、フルオロ脂肪族基含有共重合体を使用すると、ムラ、ハジキなどの塗布性も改善される。
 フルオロ脂肪族基含有共重合体としては、特開2004-333852号、同2004-333861号、同2005-134884号、同2005-179636号、及び同2005-181977号などの各公報及び明細書に記載の化合物の中から選んで用いることができる。特に好ましくは、特開2005-179636号、及び同2005-181977号の各公報及び明細書に記載の、フルオロ脂肪族基と、カルボキシル基(-COOH)、スルホ基(-SOH)、ホスホノオキシ{-OP(=O)(OH)}及びそれらの塩からなる群より選ばれる1種類以上の親水性基とを側鎖に含むポリマーである。
 フルオロ脂肪族基含有共重合体は、フルオロ脂肪族基の疎水性効果により空気界面への偏在性を高めると共に、空気界面側に低表面エネルギーの場を提供し、液晶、特に円盤状液晶化合物のチルト角を増加させることができる。さらに、フルオロ脂肪族基含有共重合体がカルボキシル基(-COOH)、スルホ基(-SOH)、ホスホノオキシ{-OP(=O)(OH)}及びそれらの塩からなる群より選ばれる1種類以上の親水性基を側鎖に含む共重合成分を有すると、これらのアニオンと液晶化合物のπ電子との電荷反発により液晶化合物の垂直配向を実現することができる。
 フルオロ脂肪族基含有共重合体として、あるいはフルオロ脂肪族基含有共重合体の代わりに、公知のフッ素系界面活性剤を用いてもよい。
 液晶層または液晶組成物中のフルオロ脂肪族基含有共重合体の含有量は、液晶化合物の含有量に対して0質量%~10質量%であることが好ましく、0質量%~1質量%であることがさらに好ましく、0質量%であることが特に好ましい。
-配向温度低下剤-
 本発明の赤外調光フィルムは、液晶層が、スメクチック液晶相となる温度を低温帯域に広げる観点から、配向温度低下剤を含むことが好ましい。本発明の赤外調光フィルムは、液晶層が、配向開始温度低下剤を含むことが、液晶層が-20~25℃の温度範囲でスメクチック液晶相となる観点から好ましい。
 配向開始温度低下剤とは、添加した液晶層の配向開始温度を低下させられる材料のことを言う。配向開始温度低下剤は、添加した液晶層の配向開始温度を-20℃以下に低下させられる材料であることが好ましい。
 配向開始温度低下剤は、添加した液晶層のΔnを低下させられる材料であることが好ましい。Δnとは屈折率異方性のことを示し、光学異方性層の屈折率異方性を意味する。
 配向開始温度低下剤を添加する前後の液晶層の配向開始温度は、以下のホメオトロピック配向状態またはホモジニアス配向状態であることの確認方法を用いて測定することができる。
 ホメオトロピック配向状態は、液晶層を有するフィルムを温度調節可能なペルチェ素子上に配置させた上で、クロスニコルさせた偏光顕微鏡下で観察し(測定部のみ穴の空いているペルチェ素子)、モノドメインでディスクリネーションがないことを、コノスコープにより正の一軸性屈折率構造が観察されることに基づいて確認した。
 ホモジニアス配向状態は、液晶層を有するフィルムを温度調節可能なペルチェ素子上に配置させた上で、クロスニコルさせた偏光顕微鏡下で観察し(測定部のみ穴の空いているペルチェ素子)、ラビング方向が上下いずれかの偏光子と一致させた場合に消光位を有し、それ以外の場合では光の透過が観測されることに基づいて確認した。
 配向温度低下剤は特に限られるものではないが、液晶分子に相溶するものが好ましい。具体的には、(メタ)アクリル系ポリマー、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー、イオン性化合物等が挙げられる。これらの中でも(メタ)アクリル系ポリマーおよびイオン性化合物が好ましい。
 なお、本明細書中、(メタ)アクリルはメタクリルとアクリルを含み、(メタ)アクリレートなどについても同様である。
 配向温度低下剤として用いられる(メタ)アクリル系ポリマー、(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー、イオン性化合物の好ましい態様を説明する。
--(メタ)アクリル系ポリマー--
 (メタ)アクリル系ポリマーは、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレート、イソプロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n-オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレートなどの炭素数1~18のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート;メトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレートなどの炭素数3~18のアルコキシアルキル基を有するアルコキシアルキル(メタ)アクリレート;ブトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどの炭素数6~20のアルコキシエチレングリコール残基を有するアルコキシエチレングリコール(メタ)アクリレート;フェノキシエチル(メタ)アクリレートなどの炭素数7~20のアリールオキシアルキル基を有するアリールオキシアルキル(メタ)アクリレート;フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート;ベンジル(メタ)アクリレートなどの炭素数7~20のアリールアルキル基を有するアリールアルキル(メタ)アクリレート;などを挙げることができる。
 これらの中でも、n-ブチルアクリレート、n-プロピル(メタ)アクリレートがGlass Transition Temperature(Tg)を低下させる効果と配向性を悪化しにくい観点から好ましく、n-ブチルアクリレートがより好ましい。
--(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマー--
 (メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーの好ましい例は、下記一般式(3)で表わされる(メタ)アクリル酸アルキルエステルモノマーである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 ここで、一般式(3)中のRは、水素またはメチル基を示す。また、一般式(3)中のRは、直鎖状アルキル基または分枝を有するアルキル基であって、好ましくは、Rは、アミノ基、カルボキシル基等の架橋性基で置換されていない、直鎖状アルキル基または分枝を有するアルキル基である。また、アルキル基の炭素数が2~5であり、好ましくは2~4である。また、アルキル基の最長直鎖の炭素数が2~3であり、好ましくは2である。
 一般式(3)中のRとしては、例えば、エチル基(-C)、プロピル基(-CHCHCH)、イソプロピル基(-CH(CH)、1-メチルプロピル基(-CH(CH)CHCH)、2-メチルプロピル基(-CHCH(CH)、tert-ブチル基(-C(CH)、1-エチルプロピル基(-CH(CHCH)、1,1-ジメチルプロピル基(-C(CHCHCH)、tert-ペンチル基(-CHC(CH)などが挙げられる。
--イオン性化合物の具体例--
 イオン性化合物としてはアニオンとカチオンとからなる25℃で液体状または固体状のイオン性化合物が挙げられ、具体的にはアルカリ金属塩、イオン性液体(25℃で液体状)、公知の界面活性剤等が挙げられる。アルカリ金属塩、イオン性液体(25℃で液体状)の好ましい態様について説明する。
 上記アルカリ金属塩としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属カチオンと、アニオンとからなる化合物が挙げられ、具体的には、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化リチウム、過塩素酸リチウム、塩素酸カリウム、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、チオシアン酸ナトリウム、LiBr、LiI、LiBF、LiPF、LiSCN、酢酸ナトリウム、アルギン酸ナトリウム、リグニンスルホン酸ナトリウム、トルエンスルホン酸ナトリウム、LiCFSO、Li(CFSON、Li(CFSO)IN、Li(CSON、Li(CSO)IN、Li(CFSOC等が挙げられる。
 上記イオン性液体を構成するカチオンとしては、ピペリジニウムカチオン、ピロリジニウムカチオン、ピロリン骨格を有するカチオン、ピロール骨格を有するカチオン、イミダゾリウムカチオン、テトラヒドロピリミジニウムカチオン、ジヒドロピリミジニウムカチオン、ピラゾリウムカチオン、ピラゾリニウムカチオン、テトラアルキルアンモニウムカチオン、トリアルキルスルホニウムカチオン、テトラアルキルホスホニウムカチオン等が挙げられ、
 上記イオン性液体を構成するアニオンとしては、Cl、Br、I、AlCl 、AlCl 、BF 、PF 、ClO 、NO 、CHCOO、CFCOO、CHSO 、CFSO 、(CFSON-、(CFSO、AsF 、SbF 、NbF 、TaF 、F(HF) (n=2~3)、(CN)、CSO 、(CSO)2N、CCOO、(CFSO)(CFCO)N等が挙げられる。
 そして、上記イオン性化合物としては、これらのカチオンとアニオンとから構成され、25℃で液状のイオン性化合物が挙げられる。具体的には2-メチル-1-ピロリンテトラフルオロボレート、1-エチル-2-フェニルインドールテトラフルオロボレート、1,2-ジメチルインドールテトラフルオロボレート、1-エチルカルバゾールテトラフルオロボレート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムアセテート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムヘプタフルオロブチレート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムペルフルオロブタンスルホネート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムジシアナミド、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムトリス(トリフルオロメタンスルホニル)メチド、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムトリフルオロアセテート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムヘプタフルオロブチレート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムペルフルオロブタンスルホネート、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1-へキシル-3-メチルイミダゾリウムブロミド、1-へキシル-3-メチルイミダゾリウムクロライド、1-へキシル-3-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1-へキシル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1-へキシル-3-メチルイミダゾリウムトリフルオロメタンスルホネート、1-オクチル-3-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1-オクチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1-へキシル-2,3-ジメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、1,2-ジメチル-3-プロピルイミダゾリウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、1-メチルピラゾリウムテトラフルオロボレート、3-メチルピラゾリウムテトラフルオロボレート、テトラヘキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ジアリルジメチルアンモニウムテトラフルオロボレート、ジアリルジメチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホネート、ジアリルジメチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、ジアリルジメチルアンモニウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、N,N-ジエチル-N-メチル-N-(2-メトキシエチル)アンモニウムテトラフルオロボレート、N,N-ジエチル-N-メチル-N-(2-メトキシエチル)アンモニウムトリフルオロメタンスルホネート、N,N-ジエチル-N-メチル-N-(2-メトキシエチル)アンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジエチル-N-メチル-N-(2-メトキシエチル)アンモニウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、グリシジルトリメチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホネート、グリシジルトリメチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、グリシジルトリメチルアンモニウムビス(ペンタフルオロエタンスルホニル)イミド、1-ブチルピリジニウム(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、1-ブチル-3-メチルピリジニウム(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、1-エチル-3-メチルイミダゾリウム(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、N,N-ジエチル-N-メチル-N-(2-メトキシエチル)アンモニウム(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、ジアリルジメチルアンモニウム(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、グリシジルトリメチルアンモニウム(トリフルオロメタンスルホニル)トリフルオロアセトアミド、N,N-ジメチル-N-エチル-N-プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル-N-エチル-N-ブチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル-N-エチル-N-ペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル-N-エチル-N-へキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル-N-エチル-N-ヘプチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル-N-エチル-N-ノニルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル-N,N-ジプロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル-N-プロピル-N-ブチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル-N-プロピル-N-ペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル-N-プロピル-N-ヘキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル-N-プロピル-N-ヘプチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル-N-ブチル-N-ヘキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル-N-ブチル-N-ヘプチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル-N-ペンチル-N-ヘキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジメチル-N,N-ジヘキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリメチルヘプチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジエチル-N-メチル-N-プロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジエチル-N-メチル-N-ペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジエチル-N-メチル-N-ヘプチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジエチル-N-プロピル-N-ペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリエチルプロピルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリエチルペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリエチルヘプチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジプロピル-N-メチル-N-エチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジプロピル-N-メチル-N-ペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジプロピル-N-ブチル-N-へキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジプロピル-N,N-ジヘキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジブチル-N-メチル-N-ペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N,N-ジブチル-N-メチル-N-ヘキシルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリオクチルメチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、N-メチル-N-エチル-N-プロピル-N-ペンチルアンモニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド等が挙げられる。
 これらの中でも、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート、1-エチル-3-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレートが、配向が悪化しにくい観点から好ましく、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェートがより好ましい。
 液晶層または液晶組成物中の配向温度低下剤の含有量は、液晶化合物の含有量に対して0.1~10質量%であることが好ましく、0.5質量%~5質量%であることがさらに好ましく、0.5~3質量%であることが特に好ましい。
-重合開始剤-
 重合開始剤の例には、α-カルボニル化合物(米国特許第2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第2448828号明細書記載)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとパラアミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許第3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報、米国特許第4239850号明細書記載)およびオキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63-40799号公報、特公平5-29234号公報、特開平10-95788号公報、特開平10-29997号公報に記載)等が挙げられる。
 紫外線照射により重合反応を進行させる態様では、使用する重合開始剤は、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤であることが好ましい。
 本発明の赤外調光フィルムでは、液晶層や液晶層を形成するための液晶組成物が重合開始剤を含まなくてもよく、液晶組成物中の光重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物の含有量に対して0~20質量%であることが好ましく、0~12質量%であることがより好ましく、0~10質量%であることが特に好ましい。
-溶媒-
 液晶組成物の溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。有機溶媒の例には、アミド(例、N、N-ジメチルホルムアミド)、スルホキシド(例、ジメチルスルホキシド)、ヘテロ環化合物(例、ピリジン)、炭化水素(例、ベンゼン、ヘキサン)、アルキルハライド(例、クロロホルム、ジクロロメタン)、エステル(例、酢酸メチル、酢酸ブチル)、ケトン(例、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン)、エーテル(例、テトラヒドロフラン、1、2-ジメトキシエタン)が含まれる。これらの中でもアルキルハライドおよびケトンが好ましく、メチルエチルケトンがより好ましい。2種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
<配向膜>
 本発明の赤外調光フィルムは、さらに液晶層に直接接する配向膜を有することが好ましい。
 例えば、液晶層に隣接する配向膜や液晶層に隣接する配向膜を有していてもよい。この配向膜は、液晶層を形成する際に、液晶分子の配向を制御する機能を有する。
 配向膜は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、SiOなどの無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成等の手段で設けることができる。さらには、電場の付与、磁場の付与、或いは光照射により配向機能が生じる配向膜(好ましくは光配向膜)も知られている。
 液晶層の下層の材料によっては、配向膜を設けなくても、下層を直接配向処理(例えば、ラビング処理)することで、配向膜として機能させることもできる。下層となる支持体の一例としては、PET(ポリエチレンテレフタレート、以下同じ)を挙げることができる。
 また、下層が配向膜として振舞い、上層の液晶層や液晶層の作製のための液晶化合物を配向させることができる場合もある。この場合、配向膜を設けなくても、また、特別な配向処理(例えば、ラビング処理)を実施しなくても上層の液晶化合物を配向することができる。
 配向膜の好ましい例として、光配向膜を用いる方法を挙げることができる。光配向膜は、着色する傾向が少なく、厚みを薄くしやすいため、赤外調光フィルムの黄色味付きを抑制して正面色味と斜め色味を改善できる観点から好ましい。
 本発明の赤外調光フィルムは、配向膜が光配向膜であることが、上記に加えスメクチック液晶相とコレステリック液晶相の相転移速度が速まり、赤外線の透過率が温度に応じて変化する速度が速まる観点から、好ましい。
 以下、表面をラビング処理して用いられるラビング処理配向膜および光配向膜の好ましい態様を説明する。
(ラビング処理配向膜)
 ラビング処理配向膜に用いることができるポリマーの例には、例えば特開平8-338913号公報の明細書中、段落番号[0022]記載のメタクリレート系共重合体、スチレン共重合体、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコール、ポリ(N-メチロールアクリルアミド)、ポリエステル、ポリイミド、酢酸ビニル共重合体、カルボキシメチルセルロース、ポリカーボネート等が含まれる。シランカップリング剤をポリマーとして用いることができる。ポリイミド配向膜に比べて青色光を吸収して黄色に着色する傾向が少なく、赤外調光フィルムの黄色味を抑制できる観点から、水溶性ポリマー(例、ポリ(N-メチロールアクリルアミド)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール)が好ましく、ゼラチン、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが更に好ましく、ポリビニルアルコール及び変性ポリビニルアルコールが最も好ましい。
 配向膜のラビング処理面に前述の組成物を塗布して、液晶化合物の分子を配向させる。その後、必要に応じて、配向膜ポリマーと光学異方性層に含まれる多官能モノマーとを反応させるか、あるいは、架橋剤を用いて配向膜ポリマーを架橋させることで、前述の光学異方性層を形成することができる。
 液晶組成物が塗布される配向膜の表面は、必要に応じてラビング処理をしてもよい。ラビング処理は、一般にはポリマーを主成分とする膜の表面を、紙や布で一定方向に擦ることにより実施することができる。ラビング処理の一般的な方法については、例えば、「液晶便覧」(丸善社発行、平成12年10月30日)に記載されている。
 ラビング密度を変える方法としては、「液晶便覧」(丸善社発行)に記載されている方法を用いることができる。ラビング密度(L)は、下記式(A)で定量化されている。
式(A) L=Nl(1+2πrn/60v)
式(A)中、Nはラビング回数、lはラビングローラーの接触長、rはローラーの半径、nはローラーの回転数(revolutions per minute;rpm)、vはステージ移動速度(秒速)である。
 ラビング密度を高くするためには、ラビング回数を増やす、ラビングローラーの接触長を長く、ローラーの半径を大きく、ローラーの回転数を大きく、ステージ移動速度を遅くすればよく、一方、ラビング密度を低くするためには、この逆にすればよい。また、ラビング処理の際の条件としては、特許4052558号の記載を参照することもできる。
(光配向膜)
 光照射により形成される光配向膜に用いられる光配向膜材料としては、多数の文献等に記載がある。例えば、特開2006-285197号公報、特開2007-76839号公報、特開2007-138138号公報、特開2007-94071号公報、特開2007-121721号公報、特開2007-140465号公報、特開2007-156439号公報、特開2007-133184号公報、特開2009-109831号公報、特許第3883848号、特許第4151746号に記載のアゾ化合物、特開2002-229039号公報に記載の芳香族エステル化合物、特開2002-265541号公報、特開2002-317013号公報に記載の光配向性単位を有するマレイミドおよび/またはアルケニル置換ナジイミド化合物、特許第4205195号、特許第4205198号に記載の光架橋性シラン誘導体、特表2003-520878号公報、特表2004-529220号公報、国際公開第2005/096041号の段落[0024]~[0043]、特許第4162850号に記載の光架橋性ポリイミド、ポリアミド、またはエステル、特開平9-118717号公報、特表平10-506420号公報、特表2003-505561号公報、WO2010/150748号公報、特開2012-155308号公報の[0028]~[0176]、特開2013-177561号公報、特開2014-12823号公報に記載の光二量化可能な化合物、特にシンナメート(ケイ皮酸)化合物、カルコン化合物、クマリン化合物が好ましい例として挙げられる。特に好ましくは、アゾ化合物、光架橋性ポリイミド、ポリアミド、エステル、シンナメート化合物、カルコン化合物である。
 特に好ましい光配向膜材料の具体例としては、特開2006-285197号公報中の一般式(1)で表される化合物、特開2012-155308号公報の[0028]~[0176]に記載された光配向性基を有する液晶配向剤を挙げることができる。光配向膜として、Rolic echnologies社製の商品名LPP-JP265CPなどを用いることができる。
 上記材料から形成した膜に、直線偏光または非偏光照射を施し、光配向膜を製造することができる。
 本明細書において、「直線偏光照射」とは、光配向膜材料に光反応を生じせしめるための操作である。用いる光の波長は、用いる光配向膜材料により異なり、その光反応に必要な波長であれば特に限定されるものではない。好ましくは、光照射に用いる光のピーク波長が200nm~700nmであり、より好ましくは光のピーク波長が400nm以下の紫外線である。
 光照射に用いる光源は、通常使われる光源、例えばタングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、キセノンフラッシュランプ、水銀ランプ、水銀キセノンランプ、カーボンアークランプ等のランプ、各種類のレーザー(例、半導体レーザー、ヘリウムネオンレーザー、アルゴンイオンレーザー、ヘリウムカドミウムレーザー、Yttrium Aluminum Garnet(YAG)レーザー)、発光ダイオード、陰極線管などを挙げることができる。
 直線偏光を得る手段としては、偏光子(例、ヨウ素偏光子、二色色素偏光子、ワイヤーグリッド偏光子)を用いる方法、プリズム系素子(例、グラントムソンプリズム)やブリュースター角を利用した反射型偏光子を用いる方法、または偏光を有するレーザー光源から出射される光を用いる方法が採用できる。また、フィルターや波長変換素子等を用いて必要とする波長の光のみを選択的に照射してもよい。
 照射する光は、直線偏光の場合、配向膜に対して上面、または裏面から配向膜界面に対して垂直、または斜めから光を照射する方法が採用される。光の入射角度は、光配向膜材料によって異なり、例えば0~90°(垂直)、好ましくは40~90°である。
 非偏光を利用する場合には、斜めから非偏光を照射する。その入射角度は、例えば10~80°、好ましくは20~60°、特に好ましくは30~50°である。
 照射時間は好ましくは1~60分間、さらに好ましくは1~10分間である。
 また、配向膜の素材を選択することで、液晶層形成用仮支持体から配向膜を剥離したり、液晶層のみ剥離させたりすることができ、転写つまり剥離した液晶層を貼合することで数μmの薄い液晶層を提供することができる。さらに、基材に直接ラビング配向膜や光配向膜を塗布積層し、ラビングまたは光配向処理して配向機能を付与する態様も好ましい。即ち、本発明の赤外調光フィルムは、基材の表面上に光配向膜またはラビング配向膜を有する赤外調光フィルムでもよい。
 本発明で用いる光配向膜では、光配向膜に対して、垂直方向または斜め方向から偏光照射する工程、または、斜め方向から非偏光照射する工程により配向規制力を付与する態様が好ましい。斜め方向から照射する場合の斜め方向とは、光配向膜に対して、5度~45度の角度の方向が好ましく、10度~30度の角度の方向がより好ましい。照射強度としては、好ましくは200~2000mJ/cmの紫外線を照射すればよい。
(配向膜の厚み)
 本発明の赤外調光フィルムは、配向膜の厚みが3.0μm以下であることが好ましく、0.1~1.0μmであることがより好ましく、0.2~0.8μmであることが特に好ましい。配向膜の厚みが薄いと、配向膜による色味付きを抑制し、赤外調光フィルムの正面色味および斜め色味を改善することができる。
<赤外調光フィルムの製造方法>
 赤外調光フィルムの製造方法としては特に制限はない。
(液晶層の製造方法)
 以下に、本発明に利用可能な液晶層の製造方法について詳細に説明する。
 液晶層を2枚の基材の間に配置する方法としては特に制限はない。
 液晶層を形成する方法としては、任意の部材の上に、液晶層形成用塗布液を塗布する方法が好ましい。液晶層形成用塗布液は、液晶組成物であることが好ましい。
 液晶層の形成方法では、基材または配向膜などの下層の表面に、塗布液として調製された、液晶化合物を主成分とする一種類の組成物を塗布することが好ましい。液晶組成物の塗布は、液晶組成物を溶媒により溶液状態としたもの、または加熱により溶融液等の液状物としたものを、ロールコーティング方式やグラビア印刷方式、スピンコート方式などの適宜な方式で展開する方法などにより行うことができる。さらにワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法等の種々の方法によって行うことができる。また、インクジェット装置を用いて、液晶組成物をノズルから吐出して、塗布膜を形成することもできる。
 液晶組成物の塗布後、塗布膜は、公知の方法で乾燥してもよい。例えば放置によって乾燥してもよく、加熱によって乾燥してもよい。
 塗布後の液晶組成物は必要に応じて乾燥または加熱されることが好ましい。乾燥または加熱の工程で液晶組成物中の液晶化合物が配向することが好ましい。加熱を行う場合、加熱温度は、200℃以下が好ましく、130℃以下がより好ましい。
 液晶組成物の塗布および乾燥の工程で、液晶組成物中の液晶化合物分子を配向させて、所望の液晶相(スメクチック液晶相またはコレステリック液晶相)とすることが好ましい。
 液晶組成物の液晶化合物分子の配向に基づく光学的性質は、液晶層中において保持されていれば十分であるが、液晶層の液晶組成物は液晶性を示すことが好ましい。
 液晶層は、その配向状態において、重合または硬化させることなく形成することが好ましい。液晶化合物として重合性基を有する液晶化合物を用いてもよいが、液晶相を完全に固定化するまで重合を進行させないように重合させる方法等が好適に例示される。この方法としては、例えば、液晶化合物として重合性基を有さない液晶化合物を用いる方法や、重合開始剤を液晶相に添加せずに重合性基を有する液晶化合物を用いる方法等が好適に例示される。
 ここで、液晶相を「固定化した」状態としては、液晶化合物の配向が保持された状態が最も典型的態様であるが、液晶相を「固定化した」状態はそれだけには限定されない。具体的には、液晶相を「固定化した」状態としては、通常0℃~50℃、より過酷な条件下では-30℃~70℃の温度範囲において、流動性が無く、また外場や外力によって配向状態に変化を生じさせることなく、固定化された配向状態を安定に保ち続けることができる状態を意味するものとする。
 液晶層の形成方法としては、例えば、液晶化合物などを含有する液晶組成物を用いて、液晶組成物を2枚の基材の間に封止する方法などが好ましい。
 液晶組成物を2枚の基材の間に封止する方法としては特に制限はない。
 例えば、液晶層の形成された第一の基材に対し、第一の基材の液晶層の周りを囲めるように第二の基材に封止材を設け、液晶層の形成された第一の基材と第二の基材を重ね合わせた後、封止材を固定する方法を挙げることができる。
 封止材としては特に制限はないが、例えば公知のエポキシ樹脂などの光硬化性樹脂を用いることができる。
 液晶層の形成された第一の基材と第二の基材を重ね合わせる際に、封止材が第一の基材の液晶層の周りを囲うように制御する方法としては、搬送速度、貼り合わせタイミングを調整する方法を挙げることができる。
 封止材を固定する方法としては特に制限はないが、例えば封止材が光硬化性樹脂である場合に、液晶層の形成された第一の基材と第二の基材を重ね合わせた状態で活性エネルギー線を照射する方法を挙げることができる。
 エポキシ樹脂などの光硬化性樹脂による液晶層の端部封止以外の液晶層または液晶組成物を2枚の基材の間に封止する方法として、熱圧着等の方法を用いても良い。
 熱圧着等の方法としては、特開2010-45337号公報の[0088]~[0095]に記載の方法や特開平9-29882号公報の[0056]~[0057]に記載の方法を用いることができ、これらの公報の内容は本明細書に組み込まれる。
 具体的には第一の基材の液晶層の周りを囲めるように第二の基材に熱圧着できる封止材を設け、液晶層の形成された第一の基材と第二の基材を重ね合わせ、この状態のものを、ロール温度が所定の温度に設定された一対の加熱ロールの間を通過させて加熱・加圧することができる。あるいは、所定温度に設定されたプレスにより加熱・加圧することができる。
 加熱・加圧方法としては、好ましくは、前者の熱ラミネート法を好適に用いることができる。ロール・トウ・ロールが可能になるなど、連続生産による生産性の向上に寄与でき、テープ形状等、長尺物の形状を形成しやすいなどの利点があるからである。なお、加熱温度、加圧力等は、液晶層や封止材や基材の材料などに応じて適宜最適な範囲を選択することができる。
 熱圧着手段は、特に限定されるものではなく、公知のヒートシーラー、インパルスシーラーなどを用いることができる。
 封止材が形成された部位の幅は、特に限定されるものではなく、裁断に支障がないように最適な幅を選択することができる。
(赤外調光フィルムの裁断方法)
 赤外調光フィルムの裁断方法は、特に制限はない。2枚の基材の間に液晶層が流動性を有する状態で封止されている場合、例えば、特開2010-45337号公報の[0088]~[0095]に記載の裁断方法を用いて赤外調光フィルムを裁断することができる。
 裁断方法の一例は、上述の封止工程にて形成された封止材が形成された部位に沿って裁断する工程である。この裁断工程を経ることで、裁断後に裁断端面が封止された液晶層を有する赤外調光フィルムを得ることができる。
 つまり、裁断後に得られた液晶層もまた、その周囲が封止材により封止された構造を有している。
 上記裁断時の裁断手段は、特に限定されるものではなく、ハサミ、カッター等の刃部を有する各種類の裁断手段を適用することができる。
 なお、本裁断方法では、本裁断方法を経て得られた赤外調光フィルムをさらに異なる部位にて繰返し裁断することも可能である。
<赤外調光フィルムの用途>
 本発明の赤外調光フィルムは、調光性又は遮光性を要求される種々の用途に用いることができる。具体的には、例えば、カメラやvideotape recorder(VTR)、プロジェクター用の撮影レンズやファインダー、フィルター、プリズム、フレネルレンズなどの映像分野、Compact Disc(CD)プレイヤーやDigital Versatile Disc(DVDプレイヤー)、MiniDisc(MD)プレイヤーなどの光ディスク用ピックアップレンズなどのレンズ分野、CDプレイヤーやDVDプレイヤー、MDプレイヤーなどの光ディスク用の光記録分野、液晶用導光板、偏光板保護フィルムや位相差フィルムなどの液晶ディスプレイ用フィルム、表面保護フィルムなどの情報機器分野、光ファイバ、光スイッチ、光コネクターなどの光通信分野、自動車ヘッドライトやテールランプレンズ、インナーレンズ、計器カバー、サンルーフなどの車両分野、眼鏡やコンタクトレンズ、内視境用レンズ、滅菌処理の必要な医療用品などの医療機器分野、道路透光板、ペアガラス用レンズ、採光窓やカーポート、照明用レンズや照明カバー、部屋の隔壁、建材用サイジングボードなどの建築・建材分野、電子レンジ調理容器(食器)等に好適に用いることができる。また、一般住宅及び集合住宅等の住宅用建物、並びにオフィスビル等の商業用建物等、種々の建物用の窓に利用することができる。また建物のみならず、自動車等の乗り物用の窓に利用することもできる。さらに写真立て、手帳の表紙などの日用品分野にも用いることができる。
 これらの中でも本発明の赤外調光フィルムは、窓、部屋の隔壁、写真立て、手帳の表紙、カーポートなどの用途に好ましく用いることができ、窓に特に好ましく用いることができる。
[ロール]
 本発明のロールは、本発明の赤外調光フィルムがロール状に巻かれたロールである。本発明の赤外調光フィルムの基材がフィルムである場合、ロールを形成しやすい。
[窓]
 本発明の窓は、本発明の赤外調光フィルムを有する。
 本発明の赤外調光フィルムはそのまま窓に用いてもよいし、ガラスなどの透光性基板や窓用の枠などの他の公知の部材と組み合わせて用いてもよい。本発明の窓は、本発明の赤外調光フィルムの用途に記載した態様で用いるように、公知の方法で適宜変更することができる。
 既存の窓に本発明の赤外調光フィルムを後付けする場合、任意の接着剤や粘着材を介して貼り付けることができる。本発明の赤外調光フィルムの基材がフィルムである場合、曲面の部材(例えば車のフロントガラスなど)に赤外調光フィルムを設置しやすい。
<構成>
 本発明の窓の構成を、図面を参照して説明する。図2は、本発明の窓の一例の断面を示した概略図である。図2に示した窓23は、本発明の赤外調光フィルム13を有する。図2に示した窓23は、ガラス21と積層されており、さらに空気層などの断熱層22を介して2枚目のガラス21と積層されている。
 以下に実施例と比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。従って、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
[使用材料]
 以下に示す実施例及び比較例において使用する材料は以下のとおりである。
<基材>
 TAC(トリアセチルセルロース、以下同じ)基材を、以下の方法で作製した。
〔コア層セルロースアシレート溶液の作製〕
 下記の組成物をミキシングタンクに投入し攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液を調製した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
コア層セルロースアシレート溶液の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
アセチル置換度2.88のセルロースアセテート      100質量部
・エステルオリゴマー(下記可塑剤1)           10質量部
・偏光子耐久性改良剤(下記化合物A)            4質量部
紫外線吸収剤            下記表4、6に記載の種類および量
着色剤               下記表4、6に記載の種類および量
溶媒1(メチレンクロライド)              438質量部
溶媒2(メタノール)                   65質量部
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
〔外層セルロースアシレート溶液の作製〕 
 上記のコア層セルロースアシレート溶液90質量部に特開2014-206725号公報の[0307]に記載のマット剤溶液を10質量部加え、外層セルロースアセテート溶液を調製した。
〔セルロースアシレートフィルムの作製〕
 コア層セルロースアシレート溶液とその両側に外層セルロースアシレート溶液とを3層同時に流延口から20℃のドラム上に流延した。溶剤含有率が約20質量%の状態で剥ぎ取り、フィルムの幅方向の両端をテンタークリップで固定し、残留溶剤が3~15質量%の状態で、横方向に1.1倍延伸しつつ乾燥した。その後、熱処理装置のロール間を搬送することにより、厚み25μmのTAC基材を作製した。
 アクリル基材を、以下の組成のアクリル基材作製用の組成物を含むペレットを用いて、以下の方法で作製した。
(アクリル基材作製用の組成物)
アクリル系樹脂(三菱レイヨン(株)製ダイヤナールBR88)  
                            100質量部
紫外線吸収剤(UV509)          下記表4、6に記載の量
着色剤                    下記表4、6に記載の量
溶媒1(メチレンクロライド)              393質量部
溶媒2(メタノール)                   59質量部
 アクリル基材作製用の組成物のペレットを、以下に記載の方法で製膜して、アクリル基材とした。
 アクリル基材作製用の組成物のペレットを押出径65mmの一軸押出機に、住化スタイロンポリカーボネート社製のポリカーボネート系樹脂「カリバー301-10」を押出径45mmの一軸押出機に、それぞれ投入して溶融し、マルチマニホールド方式にて溶融積層一体化させ、設定温度260℃のT型ダイスを介して押出した。得られるフィルム状物を一対の金属製ロールの間に挟み込んで成形することにより、120μmの厚み(総厚み)を有する、アクリル系樹脂層/ポリカーボネート系樹脂層/アクリル系樹脂層の3層構成からなるアクリル基材を作製した。
-中間層付基材の作製-
 上記基材の片面に、500J/mの処理量でコロナ放電処理を実施した。その後、リバースロール法にて、コロナ放電処理面に下記の組成の中間層形成用組成物E-1を乾燥後の厚みが0.30μmになるように調整しながら塗布し、中間層付基材を作製した。得られた中間層付基材を、アクリル基材とした。
中間層形成用組成物E-1の組成
───────────────────────────────
PVA(1)                57.60質量部
アクリル系樹脂               28.80質量部
架橋剤:イソシアネート系化合物A       4.00質量部
架橋触媒:有機スズ化合物           0.70質量部
粒子:シリカ                 8.10質量部
界面活性剤                  0.80質量部
溶剤:水                    100質量部
固形分比率                  8.90質量%
───────────────────────────────
・PVA(1):ケン化度が77%で重合度600のカルボン酸変性ポリビニルアルコール樹脂(クラレ社製)
・アクリル系樹脂:下記組成のモノマーを重合し、アクリル系樹脂を得た。
 メチルメタクリレート/スチレン/2-エチルヘキシルアクリレート/2-ヒドロキシエチルメタクリレート/アクリル酸=59/9/26/5/1(質量比)の乳化重合体(乳化剤:アニオン系界面活性剤)
・架橋剤(イソシアネート系化合物A):イソシアネート系化合物Aを、下記の手順で調製した。攪拌器、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管を取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、HDI(ヘキサメチレンジイソシアネート):1000質量部、3価アルコールであるトリメチロールプロパン(分子量134)22質量部を仕込み、攪拌下反応器内温度を90℃1時間保持しウレタン化を行った。その後、反応液の温度を60℃に保持し、イソシアヌレート化触媒トリメチルベンジルアンモニウム・ハイドロオキサイドを加え、転化率が48%になった時点で燐酸を添加し反応を停止した。その後、反応液を濾過した後、未反応のHDIを薄膜蒸留装置により除去した。
 得られたイソシアネート系化合物Aの25℃における粘度は25,000mPa・s、イソシアネート基含有量は19.9質量%、数平均分子量は1080、イソシアネート基平均数は5.1であった。上記の数平均分子量とは、Gel Permeation Chromatography(GPC)により測定したポリスチレン換算による数平均分子量である。その後、NMR(Nuclear Magnetic Resonance)測定により、ウレタン結合、アロファネート結合、イソシアヌレート結合の存在を確認した。
 攪拌器、温度計、還流冷却管、窒素吹き込み管、滴下ロートを取り付けた4ツ口フラスコ内を窒素雰囲気にし、上記で得られたイソシアネート系化合物a:100質量部、数平均分子量400のメトキシポリエチレングリコール42.3質量部、ジプロピレングリコールジメチルエーテル76.6質量部を仕込み、80℃で6時間保持した。その後、反応液の温度を60℃に冷却し、マロン酸ジエチル72質量部、ナトリウムメチラートの28質量%メタノール溶液0.88質量部を添加し、4時間保持した後、2-エチルヘキシルアシッドホスフェート0.86質量部を添加した。
 引き続き、ジイソプロピルアミン43.3質量部を添加し、反応液温度70℃で5時間保持した。この反応液をガスクロマトグラフで分析し、ジイソプロピルアミンの反応率が70%であることを確認し、イソシアネート系化合物Aを得た(固形分濃度70質量%、有効NCO基5.3質量%)。
・架橋触媒:有機スズ化合物(第一工業製薬社製エラストロンCat-21)
・粒子:平均粒径80nmのシリカゾル
・界面活性剤:ポリエチレンオキサイド系界面活性剤(三洋化成工業社製ナロアクティCL-95)
 PET基材を、以下の組成のアクリル基材作製用の組成物を用いて、以下の方法で作製した。
(PET基材作製用の組成物)
 基材として、3層(第I層/第II層/第III層)のポリエステル系樹脂層の積層フィルムを、以下の方法で作製した。
 特開2015-072439号公報の[0169]~[0178]段落に記載の原料ポリエステル1および原料ポリエステル2の作製方法と同様にして、原料ポリエステル1および原料ポリエステル2を得た。
 第I層と第III層との間に位置する第II層を形成するための樹脂溶融物について、以下のように調整した。原料ポリエステル1:90質量部および原料ポリエステル1に紫外線吸収剤(2,2’-(1,4-フェニレン)ビス(4H-3,1-ベンズオキサジン-4-オン))10質量部を含有した原料ポリエステル2:10質量部を含水率20parts per million(ppm)以下に乾燥させた後、直径50mmの1軸混練押出機1のホッパー1に投入し、押出機1で300℃に溶融することにより調製した。
 上記原料ポリエステル1を、含水率20ppm以下に乾燥させた後、直径30mmの1軸混練押出機2のホッパー2に投入し、押出機2で300℃に溶融して、第I層および第III層を形成するための樹脂溶融物を調製した。これらの2種類の樹脂溶融物をそれぞれギアポンプ、濾過器(孔径20μm)に通した後、2種類3層合流ブロックにて、押出機1から押出された樹脂溶融物が内部の層(第II層)に、押出機2から押出された樹脂溶融物が外層(第I層および第III層)になるように積層し、幅120mmのダイよりシート状に押し出した。ダイから押出した溶融樹脂シートを、温度25℃に設定された冷却キャストドラム上に押出し、静電印加法を用い冷却キャストドラムに密着させた。冷却キャストドラムに対向配置された剥ぎ取りロールを用いて剥離し、未延伸フィルムを得た。このとき、第I層、第II層、第III層の厚みの比は10:80:10となるように各押出機の吐出量を調整した。
 未延伸フィルムを、加熱されたロール群および赤外線ヒーターを用いて、フィルム表面温度が95℃になるように加熱し、その後周速差のあるロール群でフィルム走行方向に3.1倍延伸して、基材を得た。
<紫外線吸収剤>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
<着色剤>
着色剤1:C.I.ピグメントレッド122(BASF製)
着色剤2:C.I.ピグメントレッド254(東京化成工業(株)製)
 <液晶化合物>
 棒状液晶化合物及び円盤状液晶化合物として以下の材料を使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 <カイラル剤>
 実施例、比較例で用いたカイラル剤は以下の表1に示されるものを使用した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000018
<配向助剤>
 配向助剤は以下の表2に示されるものを使用した。配向助剤OA1~OA3は、下記構造式中、トリメチル置換のベンゼン環におけるメチル基の置換位置の異なる2種類の化合物の混合物(混合質量比 50:50)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000019
<配向温度低下剤>
配向温度低下剤α:n-ブチルアクリレート
配向温度低下剤β:1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート
[実施例1(実施例101)]
<第一の配向膜つき基材S1、第二の配向膜つき基材S2の作製>
(基材のアルカリ鹸化処理)
 TAC基材を、温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させ、フィルム表面温度を40℃に昇温した後に、フィルムの片面に下記の表3に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量14ml/mで塗布し、110℃に加熱した。(株)ノリタケカンパニーリミテド製のスチーム式遠赤外ヒーターの下に、10秒間搬送した。続いて、同じくバーコーターを用いて、純水を3ml/m塗布した。次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りを3回繰り返した後に、70℃の乾燥ゾーンに10秒間搬送して乾燥し、アルカリ鹸化処理したTAC基材を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
(配向膜の形成)
 実施例1では配向膜として、以下の方法で形成した光配向膜を用いた。
 上記のように鹸化処理した長尺状のTAC基材に、下記の組成の光配向膜形成用塗布液を#14のワイヤーバーで連続的に、配向膜の厚みが0.5μmになるように塗布した。60℃の温風で60秒間、更に100℃の温風で120秒間乾燥した。
光配向膜形成用塗布液
──────────────────────────────────
下記化合物LO-1                     1質量部
水                            16質量部
ブトキシエタノール                    42質量部
プロピレングリコールモノメチルエーテル          42質量部
──────────────────────────────────
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 アルカリ鹸化処理したTAC基材の、鹸化処理した表面に対して、以下の組成物を#2のワイヤーバーで塗布した。60℃の温風で60秒間乾燥し、光配向膜を作製した。光配向膜に、空気下にて750mW/cmの超高圧水銀ランプ(UL750,HOYA CANDEO OPTRONICS株式会社製)を用いて紫外線を垂直に照射した。このとき、ワイヤーグリッド偏光子(Moxtek社製、ProFlux PPL02)を光配向膜の面に対して45°になるようにセットして露光を行った。この際用いる紫外線の照度はUV-A帯域(波長380nm~320nmの積算)において5mW/cm、照射量はUV-A帯域において50mJ/cmとした。
 配向膜の形成されたTAC基材を2枚作製し、この2枚のうち、液晶層を塗布するために用いるものを第一の配向膜つき基材S1とし、エポキシ樹脂を塗布するために用いるものを第二の配向膜つき基材S2とした。
<液晶層の形成された第一の配向膜つき基材S1の作製>
 液晶層作製用組成物として以下の組成の棒状液晶化合物を含む塗布液R-Iを調製した。
(棒状液晶化合物を含む塗布液R-I)
棒状液晶化合物(12CB)              50.0質量部
棒状液晶化合物(A)                 50.0質量部
カイラル剤(CH1)                  5.0質量部
配向助剤(OA1)                   0.9質量部
配向助剤(OA2)                  0.03質量部
配向助剤(OA3)                  0.05質量部
多官能モノマーA-TMMT(新中村化学工業(株)製)  1.0質量部
界面活性剤 (SA1 分子量628)         0.15質量部
メチルエチルケトン                 165.0質量部
シクロヘキサノン                   10.0質量部
界面活性剤SA1:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 第一の配向膜つき基材S1(1340mm幅)を用意し、棒状液晶化合物を含む塗布液(R-I)を、配向膜上に#3.6のワイヤーバーで乾燥後の液晶層の厚みが3.0μmになるように塗布した。まず、最初の5mは塗布を行わなかった。次に棒状液晶化合物を含む塗布液(R-I)を用い、塗布長が5m~1005mのときに第一の配向膜つき基材S1の端部から15mm~1325mm幅の部分に塗布を行い(ギーサーの着・脱で制御)、塗布長が1005m~1010mのときには塗布を行わなかった。
 このようにして、第一の配向膜つき基材S1の長手方向および幅方向の端部に、液晶層が形成されていない領域を設けた。フィルムの搬送速度(V)は20m/分とした。塗布液の溶媒の乾燥及び棒状液晶化合物の配向熟成のために、85℃の温風で120秒間加熱し、液晶層の形成された第一の配向膜つき基材S1を作製した。このとき、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向に対して、ラビングローラーの回転軸は時計回りに45°の方向とした。
<エポキシ樹脂が塗布された第二の配向膜つき基材S2の作製>
 第二の配向膜つき基材S2(1340mm幅)を、上記第一の配向膜つき基材S1と同様に、長尺状のフィルムの長手方向と搬送方向は平行であり、フィルム長手方向に対してラビングローラーの回転軸は時計回りに135°の方向として用意した。エポキシ樹脂を、第二の配向膜つき基材S2の最初の5mのみ全幅塗布(1340mm幅)を行い(ギーサーの着・脱で制御)、塗布長が1005m~1010mのときに再度全幅塗布を行った。
 第二の配向膜つき基材S2の端部から5mm~15mmと1325mm~1335mmの部分にスリット幅が10mmのギーサーを使用し、10mmの幅でエポキシ樹脂を塗布した。全幅塗布された部分と切れ目のないように、かつ端部のみ塗り尽くすように、第二の配向膜つき基材S2にエポキシ樹脂を塗布し、50℃の温風で60秒間加熱し、エポキシ樹脂が塗布された第二の配向膜つき基材S2を作製した。
<赤外調光フィルムの作製>
 液晶層の形成された第一の配向膜つき基材S1とエポキシ樹脂が塗布された第二の配向膜つき基材S2をニップロールで重ね合わせ、第一の配向膜つき基材S1と第二の配向膜つき基材S2が、液晶層の形成された第一の配向膜つき基材S1上の液晶層とエポキシ樹脂が端部に塗布された第二の配向膜つき基材S2上に塗布したエポキシ樹脂を挟み込むように調整した。
 この際、液晶層の形成された第一の配向膜つき基材S1の端部の液晶層が形成されていない領域と、エポキシ樹脂が塗布された第二の配向膜つき基材S2のエポキシ樹脂塗布部を重ね合わせた。具体的には、エポキシ樹脂が塗布された第二の配向膜つき基材S2の長手方向の両端部から5mの全幅と、長手方向の端部から5m~1005mにおいて幅方向の端部から5mm~15mm幅および1325mm~1335mm幅で塗布されたエポキシ樹脂塗布部が、長手方向の端部から5m~1005mかつ幅方向の端部から15mm~1325mm幅の領域に液晶層の形成された第一の配向膜つき基材S1上の液晶層と重なり合わないようにし、液晶層をエポキシ樹脂で周りを囲むようになるように搬送速度、貼り合わせタイミング等で調整した。
 液晶層の形成された第一の配向膜つき基材S1とエポキシ樹脂が塗布された第二の配向膜つき基材S2を重ね合わせた状態で、バックアップローラに巻きかけ、連続搬送しながら紫外線を照射した。第一の配向膜つき基材S1、液晶層、第二の配向膜つき基材S2が積層され、エポキシ樹脂により液晶層の端部封止をした積層体を、実施例1の赤外調光フィルムとした。
 実施例1の赤外調光フィルムを、ロールにし、得られたロールを実施例1のロールとした。実施例101の赤外調光フィルムおよびロールは、実施例1の赤外調光フィルムおよびロールと同じ構成である。
 なお、作製した赤外調光フィルムまたはロールから所望の大きさの赤外調光フィルムをサンプリングする際のサンプリング方法については、特開2010-45337号公報の[0092]~[0095]に記載の裁断方法を参考にして、実施した。
[実施例2~12、比較例1~3、実施例102~104、比較例101]
 実施例1において、赤外調光フィルムの構成を下記表4、6のとおりに変更した以外は実施例1と同様にして、各実施例および比較例の赤外調光フィルムならびに各実施例および比較例のロールを作製した。
 実施例6、比較例1~3および101では光配向膜の代わりに、以下の方法で作製したポリイミド配向膜を用いた。
 ポリイミド配向膜はポリアミック酸(例えば、日立化成工業(株)製のLQ/LXシリーズ、日産化学(株)製のSEシリーズ等)を支持体面に塗布し、100~300℃で0.5~1時間焼成した後、ラビングすることにより得られる。
 比較例1、2および101では基材として石英ガラス(旭硝子社製)を用いた。比較例1、2および101で用いた石英ガラスは、紫外線吸収剤も着色剤も含まない石英ガラスである。
[評価]
<耐久性試験前の評価>
(極角0°の入射光の透過率(正面色味-可視帯域))
 日立ハイテクノロジーズ製分光器UV4100により、上記で作製した赤外調光フィルムの450、550、700nm、極角0°の入射光の透過率を測定した。
 得られた透過率から、以下の式から計算される正面色味a1とb1を計算した。
a1=(450nm、極角0°の入射光の透過率)/(550nm、極角0°の入射光の透過率)
b1=(550nm、極角0°の入射光の透過率)/(700nm、極角0°の入射光の透過率)
 得られた結果を下記表5、7に記載した。
(極角0°の入射光の透過率(赤外線帯域)、極角60°の入射光の透過率(赤外線帯域))
 日立ハイテクノロジーズ製分光器UV4100により、上記で作製した赤外調光フィルムの0℃における1000nm、極角0°および60°の入射光の透過率と、25℃における1000nm、極角0°および60°の入射光の透過率と、40℃における1000nm、極角0°および60°の入射光の透過率を測定した。この測定の際、赤外調光フィルム設置部の一部にペルチェ素子を取り付け、赤外調光フィルムの表面温度が0℃、または40℃になるように調整した。表面温度の測定はキーエンス製マルチ入力データ収集システム NR-600を用いて熱電対を赤外調光フィルムに貼り付け、温度測定を行った。この際、結露を防止するため、室内測定の温湿度環境は25℃、相対湿度10%で実施した。
 得られた結果を下記表5、7に記載した。
(極角60°の入射光の透過率(斜め色味-可視帯域))
 日立ハイテクノロジーズ製分光器UV4100により、上記で作製した赤外調光フィルムの450、550、700nm、極角60°の入射光の透過率を測定した。
 得られた透過率から、以下の式から計算されるa2とb2を計算した。
a2=(450nm、極角60°の入射光の透過率)/(550nm、極角60°の入射光の透過率)
b2=(550nm、極角60°の入射光の透過率)/(700nm、極角60°の入射光の透過率)
 得られた結果を下記表5、7に記載した。
(ヘイズ)
 上記で作製した赤外調光フィルムを40mm×40mmにサンプリングし、25℃、相対湿度60%でヘイズメーター(HGM-2DP、スガ試験機)を用いて、JIS(Japanese Industrial Standards) K-6714に従って耐久性試験前の表面温度25℃でのヘイズを測定した。
 さらに比較例101および実施例101~104の赤外調光フィルムを40mm×40mmにサンプリングし、25℃、相対湿度60%でヘイズメーター(HGM-2DP、スガ試験機)を用いて、耐久性試験前の表面温度-20℃でのヘイズも測定した。この測定の際、赤外調光フィルム設置部の一部にペルチェ素子を取り付け、赤外調光フィルムの表面温度が-20℃になるように調整した。表面温度の測定はキーエンス製マルチ入力データ収集システム NR-600を用いて熱電対を赤外調光フィルムに貼り付け、温度測定を行った。この際、結露を防止するため、室内測定の温湿度環境は25℃、相対湿度10%で実施した。
 得られた結果を下記表5、7に記載した。
<耐久性試験後の評価>
 ヒートサイクル耐久性試験(-35℃と75℃の温度でそれぞれ1時間保持する温度条件の変化を500サイクル)を行った。
 日立ハイテクノロジーズ製分光器UV4100により、上記ヒートサイクル耐久性試験を行った後の赤外調光フィルムの450、550、700nm、極角60°の入射光の透過率を測定した。
 得られた透過率から、以下の式から計算されるa2とb2を計算した。
a2=(450nm、極角60°の入射光の透過率)/(550nm、極角60°の入射光の透過率)
b2=(550nm、極角60°の入射光の透過率)/(700nm、極角60°の入射光の透過率)
 上記ヒートサイクル耐久性試験を終えた赤外調光フィルムを40mm×40mmにサンプリングし、25℃、相対湿度60%でヘイズメーター(HGM-2DP、スガ試験機)を用いて、JIS K-6714に従って耐久性試験後の表面温度25℃でのヘイズを測定した。
 得られた結果を下記表5、7に記載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000026
 上記表4~7より、本発明の赤外調光フィルムは、赤外線の透過率が温度に応じて変化し、正面方向の色味が良く、耐久性が高いことがわかった。なお、耐久性が高いことは、赤外線の透過率が温度に応じて変化する回数(ヒートサイクル)を増やしても赤外線の透過率が温度に応じて変化する性質が失われず、耐久性試験後のヘイズが小さいことから確認できる。
 さらに、本発明の赤外調光フィルムの好ましい態様によれば、斜め方向の色味も良く、耐久性試験後の正面色味および耐久性試験後の斜め色味も良いことがわかった。また、光配向膜を用いた本発明の赤外調光フィルムの好ましい態様では、ポリイミド配向膜を用いた赤外調光フィルムよりも温度変化をしたときのスメクチック液晶相とコレステリック液晶相の相転移の速度が速まることを、本明細書中に記載のホメオトロピック配向状態またはホモジニアス配向状態であることの確認方法を用いる方法によって確認した。上記表4~7より、25℃と40℃での1000nmの透過率のデータから液晶層が25℃を超え40℃以下の温度範囲にスメクチック液晶相とコレステリック液晶相の相転移点を有することがわかった。上記表7より、実施例101~104では液晶層が-20~25℃の温度範囲でスメクチック液晶相であることが、-20℃での各波長の透過率やヘイズからわかった。
 一方、比較例1~3および101より、基材に紫外線吸収剤も着色剤も含まない場合、正面方向の色味が悪いことがわかった。なお、比較例1~3および101の赤外調光フィルムは、斜め方向の色味も悪く、耐久性試験後の評価も悪いことがわかった。
1   極角0°の入射光の方向
2   極角60°の入射光の方向
11  基材
12  液晶層
13  赤外調光フィルム
21  ガラス
22  断熱層
23  窓
31  屋内側
32  屋外側

Claims (15)

  1.  少なくとも1層の液晶層と、
     紫外線吸収剤および着色剤のうち少なくとも一方を含む基材とを有し、
     2枚の前記基材の間に前記液晶層が配置された赤外調光フィルムであって、
     前記基材が前記紫外線吸収剤または前記着色剤を前記基材の全質量に対して0.001質量%以上含み、
     前記赤外調光フィルムの0℃における1000nm、極角0°の入射光の透過率が70%より大きく、
     前記赤外調光フィルムの40℃における1000nm、極角0°の入射光の透過率が60%未満であり、
     下記式(1-a)および下記式(1-b)を満たす赤外調光フィルム。
    0.8<a1<1.2   ・・・式(1-a)
    0.8<b1<1.2   ・・・式(1-b)
    a1=(450nm、極角0°の入射光の透過率/(550nmの極角0°の入射光の透過率)
    b1=(550nm、極角0°の入射光の透過率/(700nmの極角0°の入射光の透過率)
  2.  下記式(2-a)および下記式(2-b)を満たす請求項1に記載の赤外調光フィルム。
    0.8<a2<1.2   ・・・式(2-a)
    0.8<b2<1.2   ・・・式(2-b)
    a2=(450nm、極角60°の入射光の透過率)/(550nm、極角60°の入射光の透過率)
    b2=(550nm、極角60°の入射光の透過率)/(700nm、極角60°の入射光の透過率)
  3.  前記液晶層が少なくとも1種類の液晶化合物および少なくとも1種類のカイラル剤を含む請求項1または2に記載の赤外調光フィルム。
  4.  前記赤外調光フィルムの-20℃におけるヘイズが3%以下である請求項1~3のいずれか一項に記載の赤外調光フィルム。
  5.  前記液晶層が3種類以上の液晶化合物を含む請求項1~4のいずれか一項に記載の赤外調光フィルム。
  6.  前記液晶層が25℃を超え40℃以下の温度範囲にスメクチック液晶相とコレステリック液晶相の相転移点を有する請求項1~5のいずれか一項に記載の赤外調光フィルム。
  7.  前記液晶層が-20~25℃の温度範囲でスメクチック液晶相である請求項1~6のいずれか一項に記載の赤外調光フィルム。
  8.  前記液晶層が下記一般式(1)で表される円盤状液晶化合物を含む請求項1~7のいずれか一項に記載の赤外調光フィルム;
    一般式(1)
       D(-L-P)n
    前記一般式(1)中、Dは円盤状コアであり、Lは二価の連結基であり、Pは重合性基または炭素数が2~10のアルキル鎖であり、nは4~12の整数である。
  9.  前記液晶層が、配向開始温度低下剤を含む請求項1~8のいずれか一項に記載の赤外調光フィルム。
  10.  前記液晶層の厚みが15μm以下である請求項1~9のいずれか一項に記載の赤外調光フィルム。
  11.  さらに前記液晶層に直接接する配向膜を有する請求項1~10のいずれか一項に記載の赤外調光フィルム。
  12.  前記配向膜が光配向膜である請求項11に記載の赤外調光フィルム。
  13.  前記配向膜の厚みが3.0μm以下である請求項11または12に記載の赤外調光フィルム。
  14.  請求項1~13のいずれか一項に記載の赤外調光フィルムがロール状に巻かれたロール。
  15.  請求項1~13のいずれか一項に記載の赤外調光フィルムを有する窓。
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