聚合性液晶组合物、以及使用其的薄膜的制作方法
【专利摘要】本发明涉及作为液晶设备、显示器、光学部件、着色剂、安全用标志、激光发光用构件有用的聚合性组合物，以及由聚合组合物得到的薄膜。本发明提供一种在溶剂中的溶解性优异、对基材的密合性良好、能够实现低雾度且无不均的薄膜的聚合性液晶组合物，同时提供使用该聚合性液晶组合物的外观优异的薄膜。通过使用本发明的聚合性液晶组合物，能够以低成本获得低雾度且无不均、同时对基材的密合性好的组合物以及薄膜。
【专利说明】聚合性液晶组合物、以及使用其的薄膜
【技术领域】
[0001]本发明涉及作为液晶设备、显示器、光学部件、着色剂、安全用标志、激光发光用构件有用的聚合性组合物，以及由该聚合组合物得到的薄膜。
【背景技术】
[0002]近年来，使用聚合性液晶材料的偏光板、相位差板等的开发正在积极进行。它们可通过在实施了摩擦处理的基材上涂布含有能够聚合的液晶材料的溶液，使溶剂干燥后，利用紫外线或热使其聚合而获得。另外还已知，若在聚合性液晶材料中添加手性化合物而制成聚合性胆甾型液晶材料，则通过同样的方法可获得圆振光分离元件，并研究了在亮度提闻月旲等中的应用等。
[0003]对于将这些聚合性液晶材料聚合而成的各种薄膜而言，要求适当的相位差、以及其均一性、进而要求低雾度、耐热性、机械强度、以及对基板的密合性等。此外对于使用聚合性胆留型液晶材料的亮度提高膜而言，也要求高频域的反射波长特性、以及高反射亮度。
[0004]为了实现适当的相位差，只要适宜调整And (折射率各向异性X膜厚)即可，为了增大耐热性、机械强度，只要导入交联结构、即适宜加入具有2个以上聚合性官能团的化合物即可。另外，为了实现使用聚合性胆留型液晶材料的薄膜的高频域的反射波长特性、以及高反射亮度，除了使用高的聚合性液晶材料以外，还可以采用如专利文献I所示那样的将反应性不同的化合物组合的方法来实现。
[0005]但是，关于低雾度性、相位差的均一性(无不均的取向状态)、以及密合性，至今难以兼顾。关于密合性，专利文献2中记述了使用肟酯系光聚合引发剂的方法，专利文献3中记述了含有聚合性磷系化合物的方法，专利文献4中记述了同时添加含有氨基的硅烷偶联剂和醇性的多官能分子的方法，但专利文献2、以及专利文献3的方法中，密合性仍不充分，专利文献4的方法中，存在非液晶性化合物的添加量过多，液晶的转变点(Tni)下降的问题。为了均一性、避免不均现象，作为使溶剂干燥的温度必须在聚合性液晶组合物的Tni以下的温度进行，但Tni过低时，无法设定充分高的干燥温度条件，因此溶剂的挥发速度不适当，容易产生不均。
[0006]另外，在溶剂中的溶解性的提高也是低雾度、相位差的均一性、以及避免不均现象的必要条件。在溶剂中的溶解性差时，组成变得不均一，相位差以及取向状态的均一性消失，产生不均。进而在使用聚合性胆留型液晶材料的情况下，由于取向状态的不均一性而从平面(Planer)取向状态转变为焦锥(Focalconic)状态，由于该焦锥状态引起的光散射效果而使雾度大大上升，且由于部分产生焦锥状态而产生不均。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献 [0009]专利文献1:日本特开平6-281814号公报
[0010]专利文献2:日本特开2010-152217号公报
[0011]专利文献3:日本特开2008-250108号公报[0012]专利文献4:日本特开2007-332270号公报
【发明内容】
[0013]发明要解决的课题
[0014]本发明要解决的课题在于，提供一种在溶剂中的溶解性优异、对基材的密合性良好、能够实现低雾度且无不均的薄膜的聚合性液晶组合物，同时提供使用该聚合性液晶组合物的外观优异的薄膜。
[0015]解决课题的方法
[0016]本发明为了解决上述课题，研究了各种聚合性液晶化合物的组合，结果解决了课题。
[0017]即，提供一种聚合性液晶组合物、以及以该组合物为构成构件的薄膜，该聚合性液晶组合物的特征在于，含有5~30质量％具有至少2个以上聚合性官能团的化合物作为I成分，该具有至少2个以上聚合性官能团的化合物中至少I个以上为通式(1)，
[0018]P1-E1-A1-Z1-A2-Z2-A3-E2-P2 (I)
[0019](式中，P1以及P2各自独立地表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，
[0020]E1以及E2各自独立地表示碳原子数I~15的亚烷基，该亚烷基中存在的I个或2个以上的亚甲基可以以氧原子相互不直接结合的方式被氧原子、-CO-、-0C0-、-C00-或-CH=CH-取代，
[0021]A1, A2以及A3各自独立地表示1，4_亚苯基或2，6-亚萘基，该1，4_亚苯基或2，6-亚萘基可以为非取代或具有I个或2个以上的氟原子、氯原子或碳原子数I~3的烷基(该烷基中的I个以上的 亚甲基可以以氧原子相互不直接结合的方式被氧原子、-CO-、-0C0-, -C00-取代，该烷基中的I个以上的氢原子可以被氟原子取代)作为取代基，但至少A1U中的至少一个具有取代基，
[0022]Z1 以及 Z2 各自独立地表示-COO-、-0C0-、-CH2CH2-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-或单键。)
[0023]并且，该聚合性液晶组合物含有至少I种以上通式(2)的化合物作为第2成分
[0024]P3-E3-A4-Z3-A5-Z4-A6-R1 (2)
[0025](式中，P3各自独立地表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，
[0026]E3表示碳原子数I~15的亚烷基，该亚烷基中存在的I个或2个以上的亚甲基可以以氧原子相互不直接结合的方式被氧原子、-CO-、-0C0-, -COO-或-CH=CH-取代，
[0027]A4、A5以及A6各自独立地表示1，4-亚苯基或2，6-亚萘基，该1，4_亚苯基或2，6-亚萘基可以为非取代或具有I个或2个以上的氟原子、氯原子或碳原子数I~3的烷基(该烷基中的I个以上的亚甲基可以以氧原子相互不直接结合的方式被氧原子、-CO-、-0C0-, -C00-取代，该烷基中的I个以上的氢原子可以被氟原子取代)作为取代基，但至少A4、A5或A6中的任一个以上具有取代基，
[0028]Z3以及Z4各自独立地表示-COO-、-0C0-、-CH2CH2-或单键，
[0029]R1表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、碳原子数I~15的烷基，该烷基中存在的I个或2个以上的亚甲基可以以氧原子相互不直接结合的方式被氧原子、-CO-、-0C0-、-C00-或-CH=CH-取代。)。[0030]发明的效果
[0031]通过使用本发明的聚合性液晶组合物，能够以低成本获得低雾度且无不均、且对基材的密合性好的组合物以及薄膜。
【具体实施方式】
[0032]本发明的聚合性液晶组合物由以下成分构成:1.具有至少2个以上聚合性官能团的化合物，2.含有具有I个聚合性官能团的聚合性液晶化合物，进而根据需要，3.光聚合引发剂，4.表面活性剂或烃系材料(或其卤取代物)，制成胆留型液晶的情况下，5.手性化合物，6.根据需要的其他添加剂。
[0033](第I成分)
[0034]具有至少2个以上聚合性官能团的化合物由于在聚合后获得交联结构，因此是为了获得薄膜的耐热性、耐溶剂性等所必需的材料。但是，大量使用该材料时，聚合收缩变大，对基材的密合性降低。
[0035]该具有至少2个以上聚合性官能团的化合物中，至少I个以上的化合物为通式(I)所表示的化合物，优选仅由通式(I)所表示的化合物构成。
[0036]进一步，优选为通式(1-1)所表示的化合物。
[0037]
【权利要求】
1.一种聚合性液晶组合物，其特征在于，含有5~30质量％的具有至少2个以上聚合性官能团的化合物作为第I成分，该具有至少2个以上聚合性官能团的化合物中至少I个以上为通式(1)， P1-E1-A1- Z1- A2— Z2-A3- E2- P2 (I) 式中，P1以及P2各自独立地表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基， E1以及E2各自独立地表示碳原子数I~15的亚烷基，该亚烷基中存在的I个或2个以上的亚甲基可以以氧原子相互不直接结合的方式被氧原子、-CO-、-OCO-、-C00-或-CH=CH-取代， A\ A2以及A3各自独立地表示1,4-亚苯基或2，6-亚萘基，该1,4-亚苯基或2，6-亚萘基可以为非取代或具有I个或2个以上的氟原子、氯原子、或碳原子数I~3的烷基作为取代基，该烷基中的I个以上的亚甲基可以以氧原子相互不直接结合的方式被氧原子、-CO-、-0C0-, -C00-取代，该烷基中的I个以上的氢原子可以被氟原子取代，但至少A1、A2、A3中的任一个具有取代基，
Z1 以及 Z2 各自独立地表示-coo-、-0C0-、-CH2CH2-、-COO-CH2CH2-、-OCO-CH2CH2-、-CH2CH2-COO-、-CH2CH2-OCO-或单键； 并且，该聚合性液晶组合物含有至少I种以上通式(2)的化合物作为第2成分， P3-E3-A4-Z3-A5-Z4-A6-R1 (2) 式中，P3各自独立地表示丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基， E3表示碳原子数I~15的亚烷基，该亚烷基中存在的I个或2个以上的亚甲基可以以氧原子相互不直接结合的`方式被氧原子、-CO-、-0C0-, -C00-或-CH=CH-取代， A4、A5以及A6各自独立地表示1，4-亚苯基或2，6-亚萘基，该1，4-亚苯基或2，6-亚萘基可以为非取代或具有I个或2个以上的氟原子、氯原子、或碳原子数I~3的烷基作为取代基，该烷基中的I个以上的亚甲基可以以氧原子相互不直接结合的方式被氧原子、-CO-、-0C0-, -C00-取代，该烷基中的I个以上的氢原子可以被氟原子取代，但至少A4、A5或A6中的任一个以上具有取代基， Z3以及Z4各自独立地表示-COO-、-0C0-, -CH2CH2-或单键， R1表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、或碳原子数I~15的烷基，该烷基中存在的I个或2个以上的亚甲基可以以氧原子相互不直接结合的方式被氧原子、-CO-、-0C0-、-C00-或-CH=CH-取代。
2.根据权利要求1所述的聚合性液晶组合物，其中， 含有至少I种以上聚合引发剂作为第3成分， 含有表面活性剂、或具有通式(3)所表示的重复单元的重均分子量为100以上的化合物作为第4成分，
3.根据权利要求2所述的聚合性液晶组合物，其中，含有手性化合物作为第5成分。
4.根据权利要求1、2或3中任一项所述的聚合性液晶组合物，其中，含有硫醇化合物作为第6成分。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的聚合性液晶组合物，其中，第I成分由通式(1-1)表示，
6.根据权利要求1、2、3或4中任一项所述的聚合性液晶组合物，其中，第2成分中，含有至少I种以上的如下化合物:通式(2)中的Α4、Α5以及A6为1，4-亚苯基，该1，4-亚苯基可以各自独立地为非取代或具有I个或2个以上的氟原子、氯原子、甲基、甲氧基、CF3基或OCF3基作为取代基，但至少Α4、Α5或A6中的任一个具有I个以上取代基；以及至少2种以上的如下化合物:通式(2)中的Α4、Α5或A6中的任一个为2，6-亚萘基，其余两个为1,4-亚苯基，该2，6-亚萘基以及1，4-亚苯基可以各自独立地为非取代或具有I个或2个以上的氟原子、氯原子、甲基、甲氧基、CF3基或OCF3基作为取代基，但至少A4、A5或A6中的任一个具有I个以上取代基。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的聚合性液晶组合物，其中，第2成分含有I种以上通式(2-1)所表示的化合物和至少2种以上选自由通式(2-2)~(2-4)所组成的组中的化合物，
8.一种薄膜，其为将权利要求1 ~6中任一项所述的聚合性液晶组合物聚合而成。
【文档编号】C09K19/38GK103781879SQ201280043855
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年11月21日 优先权日:2011年11月30日
【发明者】中田秀俊, 桑名康弘, 长谷部浩史, 小谷邦彦, 西山伊佐 申请人:Dic株式会社