聚合性液晶混合物及聚合性液晶组合物的制作方法

文档序号:26012936发布日期:2021-07-23 21:33阅读:127来源:国知局

本发明涉及聚合性液晶混合物、包含上述聚合性液晶混合物的聚合性液晶组合物、上述聚合性液晶组合物的固化物、包含上述固化物的相位差膜、椭圆偏光板及光学显示器。



背景技术:

作为平板显示装置(fpd)中使用的相位差膜等光学膜,例如有下述光学膜,所述光学膜是使聚合性液晶化合物溶解于溶剂而得到涂布液并将该涂布液涂布于支承基材后进行聚合而得到的。以往,作为聚合性液晶化合物,例如,2~4个左右的6元环连接而成的棒状结构的向列型液晶化合物等是已知的。另一方面,关于相位差膜,作为其特性之一,要求能够在全部波长区域进行偏光转换,已知在例如显示[re(450)/re(550)]<1的逆波长分散性的波长区域,理论上能够进行一致的偏光转换。作为能够构成显示这样的逆波长分散性的相位差膜的聚合性化合物,已知有例如日本特开2019-73496号公报中记载的化合物。



技术实现要素:

使日本特开2019-73496号公报中公开的聚合性液晶化合物溶解于溶剂而得到涂布液,将该涂布液涂布于支承基材等而形成涂膜,然后,使涂膜中包含的聚合性液晶化合物转变为液晶相状态,将涂膜干燥而蒸馏除去溶剂,由此能够得到涂布型光学膜。然而,对于以往的聚合性液晶化合物而言,常常因其分子结构而导致在各种溶剂中的溶解性不足,就这样的溶解性低的聚合性液晶化合物而言,有时聚合性液晶化合物在涂布液中沉淀、或者结晶化而析出,它们不仅会成为使制膜性降低的原因,而且成为使所得的光学膜的光学特性降低的原因。尤其是,已知含有芳香族环的聚合性液晶化合物能够成为用于得到具有逆波长分散性、光学特性优异的相位差膜的合适材料,但另一方面,若为具有对称性高的分子结构的化合物时,存在因该分子结构而导致溶解性容易进一步降低的课题。

本发明的目的在于提供下述聚合性液晶组合物:可实现聚合性液晶化合物在溶剂中的高溶解性,理想地适于构成能够实现良好的圆偏光转换的具有高光学特性的相位差膜。

本申请的发明人为了解决上述课题而进行了深入研究,结果完成了本发明。即,本发明提供以下的适合方式。

[1]聚合性液晶混合物,其包含式(1)表示的聚合性液晶化合物(1)、和选自由式(2)表示的化合物(2)及式(3)表示的化合物(3)组成的组中的至少一种。

〔式(1)~(3)中,

d1及d2各自独立地表示-o-co-、-co-o-、-c(=s)-o-、-o-c(=s)-、-o-cr11r12-、-cr11r12-o-、-nr11-cr12r13-、-cr12r13-nr11-、-co-nr11-、或nr11-co-,r11、r12及r13各自独立地表示氢原子或碳原子数1~4的烷基;

g1、g2、a1及a2各自独立地表示二价芳香族烃基或二价脂环式烃基,该二价芳香族烃基或二价脂环式烃基中包含的氢原子可以被卤素原子、碳原子数1~4的烷基、碳原子数1~4的氟烷基、碳原子数1~4的烷氧基、氰基或硝基取代,构成该二价芳香族烃基或二价脂环式烃基的碳原子可以被氧原子、硫原子或氮原子替换;

d3及d4各自独立地表示-cr14r15-、-ch2-ch2-、-o-、-s-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-c(=s)-o-、-o-c(=s)-、-o-c(=s)-o-、-co-nr14-、-nr14-co-、-o-ch2-、-ch2-o-、-ch=ch-coo-、-ch=ch-oco-、-coo-ch=ch-、-oco-ch=ch-、-coo-ch2ch2-、-oco-ch2ch2-、-ch2ch2-coo-、-ch2ch2-oco-、-coo-ch2-、-oco-ch2-、-ch2-coo-、-ch2-oco-、-s-ch2-、-ch2-s-或单键,r14及r15各自独立地表示氢原子、氟原子或碳原子数1~4的烷基;

r1及r2各自独立地为下式(r-1)表示的基团:

-b1-e1-p1(r-1)

[式(r-1)中,

b1表示-cr14r15-、-ch2-ch2-、-o-、-s-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-c(=s)-o-、-o-c(=s)-、-o-c(=s)-o-、-co-nr14-、-nr14-co-、-o-ch2-、-ch2-o-、-s-ch2-、-ch2-s-或单键,r14及r15各自独立地表示氢原子、氟原子或碳原子数1~4的烷基;

e1表示碳原子数1~12的亚烷基,该亚烷基中包含的氢原子可以被碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基或卤素原子取代,该亚烷基中包含的亚甲基可以被-o-或co-替换;

p1表示聚合性基团],

l1及l2各自独立地表示0或1的整数,m1及m2各自独立地表示1~4的整数,n1及n2各自独立地表示0~3的整数;

存在多个d3、d4、a1及/或a2时,各自可以相同也可以不同;

取代基x1及x2各自独立地表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟硫烷基(pentafluorosulfanyl)、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基甲硅烷基、二甲基甲硅烷基、硫代异氰基、或者1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-各自独立地可以被-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-co-s-、-s-co-、-o-co-o-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-coo-、-ch=ch-oco-、-coo-ch=ch-、-oco-ch=ch-、-ch=ch-、-cf=cf-或-c≡c-替换的碳原子数1~20的直链状或支链状烷基,该烷基中的任意氢原子可以被氟原子取代,或者,取代基x1及x2可以各自独立地为-b2-e2-p2表示的基团,b2、e2及p2分别与上述b1、e1及p1同样地定义,分别可以与上述b1、e1及p1相同也可以不同,存在多个x1及/或x2时,各自可以相同也可以不同;

y1及y2各自独立地选自下式(y-1)表示的基团:

[式(y-1)中,

m1表示氢原子或碳原子数1~6的烷基,该烷基可以被一个以上的取代基x3取代,取代基x3与上述取代基x1及x2同样地定义;

u1表示具有芳香族烃基的碳原子数2~30的有机基团,该芳香族烃基的任意碳原子可以被杂原子替换,芳香族烃基可以被一个以上的上述取代基x3取代;

t1表示-o-、-s-、-coo-、-oco-、-oco-o-、-nu2-、-n=cu2-、-co-nu2-、-oco-nu2-或o-nu2-,u2表示氢原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数3~12的环烷基、碳原子数3~12的环烯基、具有芳香族烃基(该芳香族烃基的任意碳原子可以被杂原子替换)的碳原子数2~30的有机基团、或者(d5-a3)q-b3-e3-p3,该烷基、环烷基、环烯基及芳香族烃基各自为未取代或者可以被一个以上的取代基x3取代,该烷基可以被该环烷基或环烯基取代,该烷基中的1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-co-s-、-s-co-、-so2-、-o-co-o-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-coo-、-ch=ch-oco-、-coo-ch=ch-、-oco-ch=ch-、-ch=ch-、-cf=cf-或-c≡c-替换,该环烷基或环烯基中的1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-co-、-coo-、-oco-、或o-co-o-替换,d5、a3、b3、e3及p3分别与上述d3~d4、a1~a2、b1、e1及p1同样地定义,分别可以与上述d3及d4、a1及a2、b1、e1以及p1相同也可以不同,q表示0~4的整数,存在多个d5及/或a3时,各自可以相同也可以不同,u1与u2可以键合而形成环]。〕

[2]如上述[1]所述的聚合性液晶混合物,其中,由液相色谱测定的、化合物(2)与化合物(3)的峰面积的合计值相对于聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)和化合物(3)的总峰面积而言的比例为0.01%以上20%以下。

[3]如上述[1]或[2]所述的聚合性液晶混合物,其中,式(1)~式(3)中的g1及g2为环己烷-1,4-二基。

[4]如上述[1]~[3]中任一项所述的聚合性液晶混合物,其中,式(1)~式(3)中的a1及a2各自独立地为环己烷-1,4-二基或1,4-亚苯基。

[5]如上述[1]~[4]中任一项所述的聚合性液晶混合物,其中,式(1)~式(3)中的t1为-o-、-s-、-n=cu2-或-nu2-。

[6]如上述[1]~[5]中任一项所述的聚合性液晶混合物,其中,式(1)~式(3)中,t1为-nu2-,该u2为氢原子可以被氟原子取代的、1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-co-、-coo-或oco-替换的碳原子数2~20的直链状或支链状烷基或碳原子数3~12的环烷基、或者可以被该环烷基取代的上述烷基。

[7]如上述[1]~[6]中任一项所述的聚合性液晶混合物,其固体-液晶相转变温度为25℃以上200℃以下。

[8]聚合性液晶组合物,其包含上述[1]~[7]中任一项所述的聚合性液晶混合物。

[9]如上述[8]所述的聚合性液晶组合物,其还包含光聚合引发剂。

[10]如上述[8]或[9]所述的聚合性液晶组合物,其还包含有机溶剂。

[11]如上述[9]或[10]所述的聚合性液晶组合物,其中,光聚合引发剂为选自由酰基氧化膦系聚合引发剂、α-氨基烷基苯酮系聚合引发剂、α-羟基酮系聚合引发剂及肟酯系聚合引发剂组成的组中的至少一种。

[12]如上述[10]或[11]所述的聚合性液晶组合物,其中,有机溶剂为选自由甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮及n-甲基吡咯烷酮组成的组中的至少一种。

[13]上述[8]~[12]中任一项所述的聚合性液晶组合物的固化物。

[14]相位差膜,其包含液晶固化膜,所述液晶固化膜是上述[8]~[13]中任一项所述的聚合性液晶组合物中的聚合性液晶化合物以取向的状态固化而成的。

[15]如上述[14]所述的相位差膜,其满足下式:

0.70≤re(450)/re(550)<1.00

〔式中,re(λ)表示相位差膜的波长λnm处的面内相位差值〕。

[16]椭圆偏光板,其包含上述[14]或[15]所述的相位差膜。

[17]光学显示器,其包含上述[16]所述的椭圆偏光板。

发明的效果

根据本发明,能够提供下述聚合性液晶组合物,其实现聚合性液晶化合物在溶剂中的高溶解性,并包含理想地适于构成能够实现良好的圆偏光转换的相位差膜的聚合性液晶化合物。

具体实施方式

以下,对本发明的实施方式详细地进行说明。需要说明的是,本发明的范围不限于此处说明的实施方式,可以在不超出本发明的主旨的范围内进行各种变更。

<聚合性液晶混合物>

本发明的聚合性液晶混合物包含式(1)表示的聚合性液晶化合物(1)(以下,也称为“聚合性液晶化合物(1)”)、和选自由式(2)表示的化合物(2)(以下,也称为“化合物(2)”)及式(3)表示的化合物(3)(以下,也称为“化合物(3)”)组成的组中的至少一种。若组合地包含聚合性液晶化合物(1)、与化合物(2)及/或化合物(3),能够提高聚合性液晶化合物(1)在溶剂中的溶解性,所述化合物(2)及/或化合物(3)具有与聚合性液晶化合物(1)近似的分子结构,特别是在式(1)中的包含-(a1-d3)m1-g1-d1-及-d2-g2-(d4-a2)m2-表示的液晶原(mesogen)部和r1及r2表示的结构的部分具有共通的分子结构。另外,即使在相对于聚合性液晶化合物(1)加入的化合物(2)及/或化合物(3)的量少的情况下,降低聚合性液晶化合物(1)的相转变温度的效果也优异,因此,能够以更低的加工温度由聚合性液晶化合物(1)得到光学膜,从能够降低加热对光学膜的光学特性的影响的方面、制造效率的方面考虑,也是有利的。

本发明的聚合性液晶混合物中包含的聚合性液晶化合物(1)为式(1)表示的化合物。

本发明中,作为聚合性液晶化合物,可以使用一种,也可以组合两种以上而使用。

式(1)中,d1及d2各自独立地表示-o-co-、-co-o-、-c(=s)-o-、-o-c(=s)-、-o-cr11r12-、-cr11r12-o-、-nr11-cr12r13-、-cr12r13-nr11-、-co-nr11-或-nr11-co-,r11、r12及r13各自独立地表示氢原子或碳原子数1~4的烷基。其中,d1及d2各自独立地优选为-o-co-、-co-o-、-c(=s)-o-、-o-c(=s)-、-co-nr11-或-nr11-co-。r11、r12、r13及r14各自独立地优选为氢原子、甲基或乙基。

d1及d2彼此可以相同也可以不同,相同时,从聚合性液晶化合物(1)的取向性、工业上的制造容易性、生产率等方面考虑是有利的。

式(1)中,g1、g2、a1及a2各自独立地表示二价芳香族烃基或二价脂环式烃基,该二价芳香族烃基或二价脂环式烃基中包含的氢原子可以被卤素原子、碳原子数1~4的烷基、碳原子数1~4的氟烷基、碳原子数1~4的烷氧基、氰基或硝基取代,构成该二价芳香族烃基或二价脂环式烃基的碳原子可以被氧原子、硫原子或氮原子替换。

作为g1及g2,例如可举出式(g-1)~式(g-10)表示的可包含杂原子的脂环式烃基,优选5元环或6元环的脂环式烃基。

上述式(g-1)~(g-10)表示的基团可以被下述基团取代:甲基、乙基、异丙基、叔丁基等碳原子数1~4的烷基;甲氧基、乙氧基等碳原子数1~4的烷氧基;三氟甲基等碳原子数1~4的氟烷基;氰基;硝基;氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子。

作为g1及g2,各自更优选为式(g-1)表示的包含6元环的脂环式烃基,进一步优选为环己烷-1,4-二基,特别优选为反式环己烷-1,4-二基。

g1及g2彼此可以相同也可以不同,相同时,从聚合性液晶化合物(1)的工业上的制造容易性、生产率的方面考虑是有利的。

作为a1及a2中的二价脂环式烃基或芳香族烃基,可举出:上述式(g-1)~式(g-10)表示的包含5元环或6元环等的脂环式烃基;式(a-1)~式(a-8)表示的碳原子数6~20左右的二价芳香族烃基。

需要说明的是,作为a1及a2,上述示例的基团的一部分氢原子可以被下述基团取代:甲基、乙基、异丙基或叔丁基等碳原子数1~4的烷基;甲氧基或乙氧基等碳原子数1~4的烷氧基;三氟甲基等碳原子数1~4的氟烷基;氰基;硝基;氟原子、氯原子、溴原子等卤素原子。

作为a1及a2,优选环己烷-1,4-二基或1,4-亚苯基。m1及m2为1时,优选a1及a2各自为1,4-亚苯基,m1及m2为2以上时,优选键合于与g1相邻的d3的a1以及键合于与g2相邻的d4的a2各自为1,4-亚苯基。

各自存在1个或多个的a1及a2各自可以相同也可以不同,从聚合性液晶化合物(1)的取向性、工业上的制造容易性、生产率等观点考虑,优选的是,以式(i)表示的聚合性液晶化合物(1)的核部为中心,构成2个液晶原部的环结构成为对称关系:

[式(i)中,x1、x2、y1、y2、n1及n2分别与式(1)中的x1、x2、y1、y2、n1及n2为相同的定义]。

式(1)中,d3及d4各自独立地表示-cr14r15-、-ch2-ch2-、-o-、-s-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-c(=s)-o-、-o-c(=s)-、-o-c(=s)-o-、-co-nr14-、-nr14-co-、-o-ch2-、-ch2-o-、-ch=ch-coo-、-ch=ch-oco-、-coo-ch=ch-、-oco-ch=ch-、-coo-ch2ch2-、-oco-ch2ch2-、-ch2ch2-coo-、-ch2ch2-oco-、-coo-ch2-、-oco-ch2-、-ch2-coo-、-ch2-oco-、-s-ch2-、-ch2-s-或单键,r14及r15各自独立地表示氢原子、氟原子或碳原子数1~4的烷基。其中,d3及d4各自独立地优选为-o-、-s-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-co-nr14-、-nr14-co-、-ch=ch-coo-、-ch=ch-oco-、-coo-ch=ch-、-oco-ch=ch-、-coo-ch2ch2-、-oco-ch2ch2-、-ch2ch2-coo-、-ch2ch2-oco-或单键,更优选为-o-、-co-o-、-o-co-、-coo-ch2ch2-、-oco-ch2ch2-、-ch2ch2-coo-或-ch2ch2-oco-,进一步优选为-o-、-o-co-或-co-o-。r14及r15各自独立地优选为氢原子、甲基或乙基。

各自存在一个或多个的d3及d4彼此可以相同也可以不同,从聚合性液晶化合物(1)的取向性、工业上的制造容易性、生产率等观点考虑,优选的是,以聚合性液晶化合物(1)的核部为中心,构成2个液晶原部的d3及d4成为对称关系。

式(1)中,r1及r2各自独立地为下式(r-1)表示的基团:

-b1-e1-p1(r-1)

[式(r-1)中,

b1表示-cr14r15-、-ch2-ch2-、-o-、-s-、-co-o-、-o-co-、-o-co-o-、-c(=s)-o-、-o-c(=s)-、-o-c(=s)-o-、-co-nr14-、-nr14-co-、-o-ch2-、-ch2-o-、-s-ch2-、-ch2-s-或单键,r14及r15各自独立地表示氢原子、氟原子或碳原子数1~4的烷基;

e1表示碳原子数1~12的亚烷基,该亚烷基中包含的氢原子可以被碳原子数1~5的烷基、碳原子数1~5的烷氧基或卤素原子取代,该亚烷基中包含的亚甲基可以被-o-或-co-替换;

p1表示聚合性基团]。

式(r-1)中,b1优选为-o-、-s-、-o-co-、-co-o-、-o-co-o-、-co-nr14-或-nr14-co-,更优选为-o-、-o-co-、-co-o-或-o-co-o-,进一步优选为-o-、-o-co-、或-co-o-。

式(r-1)中,p1为聚合性基团。本发明中,该聚合性基团只要为能够使聚合性液晶化合物(1)聚合的取代基即可,具体而言,可示例乙烯基、对茋基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基氧基、甲基丙烯酰基氧基、羧基、甲基羰基、羟基、酰胺基、碳原子数1~4的烷基氨基、氨基、环氧基、氧杂环丁基、醛基、异氰酸酯基、异硫氰酸酯基等。另外,为了将上述示例的基团与e1键合,聚合性基团可以包含作为b1示出的基团。作为p1,例如,优选适于光聚合的自由基聚合性基团或阳离子聚合性基团,尤其是从处理容易、且制造也容易的方面考虑,优选丙烯酰基或甲基丙烯酰基,更优选丙烯酰基。

式(1)中,m1及m2各自独立地表示1~4的整数,优选为1~3的整数,更优选为1~2的整数,进一步优选为1。

从聚合性液晶化合物(1)的取向性变得良好、工业上容易制造、能够提高生产率等观点考虑,优选的是,聚合性液晶化合物(1)中以核部为中心,液晶原部中的环结构的数目成为对称,优选式(1)中m1与m2相同。

聚合性液晶化合物(1)的核部的结构〔上述式(i)表示的结构〕中,取代基x1及x2各自独立地表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、五氟硫烷基、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、三甲基甲硅烷基、二甲基甲硅烷基、硫代异氰基、或者1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-co-s-、-s-co-、-o-co-o-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-coo-、-ch=ch-oco-、-coo-ch=ch-、-oco-ch=ch-、-ch=ch-、-cf=cf-或-c≡c-替换的碳原子数1~20的直链状或支链状烷基。该烷基中的任意氢原子可以被氟原子取代,或者,取代基x1及x2可以各自独立地为-b2-e2-p2表示的基团,b2、e2及p2分别与上述b1、e1及p1同样地定义,分别可以与上述b1、e1及p1相同也可以不同,存在多个x1及/或x2的情况下,各自可以相同也可以不同。

从液晶性、双折射率良好且合成容易的观点考虑,取代基x1及x2优选为氟原子、氯原子、五氟硫烷基、硝基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、或者任意的氢原子可以被氟原子取代的、1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被选自-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-co-s-、-s-co-、-o-co-o-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-、-cf=cf-或-c≡c-中的基团替换的碳原子数1~20的直链状或支链状烷基,尤其是,从双折射良好且合成容易的方面考虑,优选为氟原子、氯原子、羟基、甲基氨基、二甲基氨基、或者1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-co-s-、-s-co-、-o-co-o-、-co-nh-、-nh-co-替换的碳原子数1~12的直链状或支链状烷基。取代基x1及x2更优选为氟原子、氯原子、或者任意的氢原子可以被氟原子取代的、1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被选自-o-、-coo-或-oco-中的基团替换的碳原子数1~12的直链状或支链状烷基,进一步优选为氟原子、氯原子、或者任意氢原子可以被氟原子取代的碳原子数1~12的直链状或支链状烷基或烷氧基,特别优选为氟原子、氯原子、或者碳原子数1~8的直链烷基或直链烷氧基,尤其优选为碳原子数1~6的直链烷基。

取代基x1及/或x2各自独立地存在于上述式(i)表示的核结构中的亚联苯基时,从双折射率良好的方面考虑,其取代位置优选为亚联苯基的6位、6’位。具有这样的分子结构时,亚联苯基中的2个苯环的扭转角变得较大,容易切断π电子共轭结构。

式(1)中,y1及y2各自独立地选自下式(y-1)表示的基团。

式(y-1)中,m1表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。该烷基可以被一个以上的取代基x3取代,也可以为未取代。作为取代基x3,可举出与作为上述取代基x1及x2举出的基团同样的基团,优选为氟原子、氯原子、-cf3、-ocf3或氰基。m1优选为氢原子、或者未取代或被一个以上的氟原子取代的碳原子数1~6的烷基,更优选为氢原子。

u1表示具有芳香族烃基的碳原子数2~30的有机基团。该芳香族烃基的任意碳原子可以被杂原子替换,u1为具有选自由芳香族烃环及芳香族杂环组成的组中的至少一个芳香环的、碳原子数2~30的有机基团。上述芳香族烃基可以被一个以上的上述取代基x3取代,也可以为未取代。

作为上述芳香环,优选下式(u-1)~式(u-22)表示的基团。

需要说明的是,下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

从波长分散性变得良好的方面考虑,u1优选为具有一个以上的碳原子被杂原子替换的芳香族杂环的有机基团,从波长分散性良好、且显示高的双折射的方面考虑,更优选为具有作为5元环与6元环的稠环的芳香族杂环的有机基团。关于作为5元环与6元环的稠环的芳香族杂环,例如,可举出在上述式(u-10)、式(u-11)、式(u-21)或式(u-22)表示的基团中一个以上的碳原子被杂原子替换而得到的芳香族杂环。

上述式(u-18)~式(u-20)中,qa表示-o-、-s-、-nrqa-(式中,rqa表示氢原子或碳原子数1~8的烷基)或-co-,这些基团中的-ch=可以各自独立地被-n=替换,-ch2-可以各自独立地被-o-、-s-、-nrqa-(式中,rqa表示氢原子或碳原子数1~8的烷基)、-so-、-so2-或-co-替换(其中,不包括氧原子彼此直接键合的情况)。与这些环键合的一个以上的氢原子可以被上述取代基x3取代。

作为上述烷基,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等。上述烷基的碳原子数优选为1~4,更优选为1或2,进一步优选为1。

作为式(u-1)表示的基团,优选未取代或者可以被一个以上的上述取代基x3取代的、下式(u-1-1)~式(u-1-8)表示的基团。下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

作为式(u-7)表示的基团,优选为未取代或者可以被一个以上的上述取代基x3取代的、下式(u-7-1)~式(u-7-7)表示的基团。

下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

作为式(u-10)表示的基团,优选为未取代或者可以被一个以上的上述取代基x3取代的、下式(u-10-1)~式(u-10-9)表示的基团。下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

上述式(u-10-4)及式(u-10-8)中,rq表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。

作为式(u-11)表示的基团,优选为未取代或者可以被一个以上的上述取代基x3取代的、下式(u-11-1)~式(u-11-12)表示的基团。下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

上述式(u-11-4)、式(u-11-7)、式(u-11-10)及式(u-11-12)中,rq表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。

作为式(u-13)表示的基团,优选为未取代或者可以被一个以上的上述取代基x3取代的、下式(u-13-1)~式(u-13-19)表示的基团。下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

上述式(u-13-4)、式(u-13-7)、式(u-13-10)、式(u-13-13)及式(u-13-15)~式(u-13-19)中,rq表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。

作为式(u-14)表示的基团,优选为未取代或者可以被一个以上的上述取代基x3取代的、下式(u-14-1)~式(u-14-10)表示的基团。下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

上述式(u-14-4)、式(u-14-7)、式(u-14-9)及式(u-14-10)中,rq表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。

作为式(u-15)表示的基团,优选为未取代或者可以被一个以上的上述取代基x3取代的、下式(u-15-1)~式(u-15-4)表示的基团。下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

上述式(u-15-4)中,rq表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。

作为式(u-16)表示的基团,优选为未取代或者可以被一个以上的上述取代基x3取代的、下式(u-16-1)~式(u-16-16)表示的基团。下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

上述式(u-16-4)、式(u-16-7)、式(u-16-9)、式(u-16-12)及式(u-16-14)~式(u-16-16)中,rq表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。

作为式(u-17)表示的基团,优选为未取代或可以被一个以上的上述取代基x3取代的、下式(u-17-1)~式(u-17-4)表示的基团。

下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

上述式(u-17-4)中,rq表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。

作为式(u-18)表示的基团,优选为未取代或可以被一个以上的上述取代基x3取代的、下式(u-18-1)~式(u-18-6)表示的基团。

下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

上述式(u-18-3)及式(u-18-6)中,rq表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。

作为式(u-19)表示的基团,优选为未取代或可以被一个以上的上述取代基x3取代的、下式(u-19-1)~式(u-19-6)表示的基团。

下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

上述式(u-19-3)、式(u-19-5)及式(u-19-6)中,rq表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。

作为式(u-20)表示的基团,优选为未取代或可以被一个以上的上述取代基x3取代的、下式(u-20-1)~式(u-20-9)表示的基团。

下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

上述式(u-20-3)、式(u-20-6)、式(u-20-8)及式(u-20-9)中,rq表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。

作为式(u-21)表示的基团,优选为未取代或可以被一个以上的上述取代基x3取代的、下式(u-21-1)及式(u-21-2)表示的基团。另外,作为式(u-22)表示的基团,优选为未取代或者可以被一个以上的上述取代基x3取代的、下式(u-22-1)及式(u-22-2)表示的基团。下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

u1更优选包含选自未取代或者可以被一个以上的上述取代基x3取代的、上述式(u-1-1)、式(u-7-1)、式(u-7-2)、式(u-7-7)、式(u-8)、式(u-10-2)、式(u-10-3)、式(u-10-4)、式(u-10-5)、式(u-10-6)、式(u-10-7)、式(u-10-8)、式(u-10-9)、式(u-11-2)、式(u-11-3)、式(u-11-4)、式(u-11-5)、式(u-11-6)、式(u-11-7)、式(u-11-8)、式(u-11-9)、式(u-11-10)、式(u-11-11)、式(u-11-12)、式(u-21-1)、式(u-21-2)、式(u-22-1)、及式(u-22-2)中的芳香族基团,特别优选包含选自未取代或者可以被一个以上的上述取代基x3取代的、上述式(u-10-2)、式(u-10-3)、式(u-10-4)、式(u-10-5)、式(u-10-6)、式(u-10-7)、式(u-10-8)、及式(u-10-9)、式(u-21-1)、式(u-21-2)、式(u-22-1)、及式(u-22-2)中的芳香族基团。

另外,u1中,上述芳香族基团被x3取代时,作为该取代基,可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、硝基、氰基、异氰基、氨基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、硫代异氰基、或者1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-co-s-、-s-co-、-o-co-o-、-co-nh-或-nh-co-替换的碳原子数1~20的直链状或支链状烷基(该烷基中的任意氢原子可以被氟原子取代),优选为氟原子、氯原子、溴原子、或者1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-co-s-、-s-co-、-o-co-o-、-co-nh-或-nh-co-替换的碳原子数1~20的直链状或支链状烷基(该烷基中的任意氢原子可以被氟原子取代)。

具体而言,作为u1,优选具有下式表示的基团。需要说明的是,下式中,这些基团在任意的位置具有与t1的连接键。

t1表示-o-、-s-、-coo-、-oco-、-oco-o-、-nu2-、-n=cu2-、-co-nu2-、-oco-nu2-或-o-nu2-。u2表示氢原子、碳原子数1~20的烷基、碳原子数3~12的环烷基、碳原子数3~12的环烯基、具有芳香族烃基(该芳香族烃基的任意碳原子可以被杂原子替换)的碳原子数2~30的有机基团、或-(d5-a3)q-b3-e3-p3。该烷基、环烷基、环烯基及芳香族烃基各自可以被一个以上的上述取代基x3取代,也可以为未取代。另外,该烷基可以被该环烷基或环烯基取代。该烷基中的1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-co-s-、-s-co-、-so2-、-o-co-o-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-coo-、-ch=ch-oco-、-coo-ch=ch-、-oco-ch=ch-、-ch=ch-、-cf=cf-或-c≡c-替换。该环烷基或环烯基中的1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-co-、-coo-、-oco-、或-o-co-o-替换。d5、a3、b3、e3及p3分别与上述d3~d4、a1~a2、b1、e1及p1同样地定义,分别可以与上述d3及d4、a1及a2、b1、e1以及p1相同也可以不同,q表示0~4的整数,存在多个d5及/或a3时,各自可以相同也可以不同。此外,u1与u2可以键合而构成环。

从双折射良好且合成容易的方面考虑,t1优选为-o-、-s-、-n=cu2-或-nu2-。此外,从波长分散性和双折射良好的方面考虑,t1更优选为-o-、-s-、或-nu2-。

u2优选表示:可以被一个以上的上述取代基x3取代的、1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-co-、-coo-、-oco-、或-o-co-o-替换的、碳原子数1~20的烷基或链烯基、碳原子数3~12的环烷基、或碳原子数3~12的环烯基;或者,可以被该环烷基、环烯基、或芳基取代的上述烷基或链烯基;或者-(d5-a3)q-b3-e3-p3

u2可以根据目的而适当选择。例如,从双折射的方面考虑,u2优选为不含杂原子的结构。另外,u2为包含更多杂原子的结构、尤其是具有1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-各自独立地被-o-、-co-、-coo-、-oco-或-o-co-o-替换的结构时,聚合性液晶化合物(1)的溶剂溶解性提高,可组合的基材的选择项增加,从这方面考虑是有利的。此外,u2为-(d5-a3)q-b3-e3-p3时,由该聚合性液晶化合物(1)形成的液晶固化膜的固化度容易提高,耐久性能够提高,从这方面考虑是优选的。

本发明的一个方式中,t1为-nu2-,该u2为:氢原子可以被氟原子取代的、1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-co-、-coo-或-oco-替换的、碳原子数2~20的直链状或支链状烷基或者碳原子数3~12的环烷基;或者,可以被该环烷基取代的上述烷基。

作为未取代的碳原子数1~20的烷基或链烯基、碳原子数3~12的环烷基、碳原子数3~12的环烯基、可以被该环烷基、环烯基或芳基取代的上述烷基或链烯基,例如,可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、1-甲基戊基、正庚基、1-乙基戊基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、3,7-二甲基辛基、正十一烷基、正十二烷基、乙烯基、烯丙基、异丙烯基、丁烯基、环戊基、环己基、环戊烯基、环己烯基、环辛烯基、环戊基甲基、环己基甲基、苄基等。

作为u2中的取代基,优选为氟原子、氯原子、溴原子、氰基、羟基、巯基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二异丙基氨基、或者1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-s-、-co-、-coo-、-oco-、-co-s-、-s-co-、-o-co-o-、-co-nh-、-nh-co-、-ch=ch-coo-、-ch=ch-oco-、-coo-ch=ch-、-oco-ch=ch-、-ch=ch-、-cf=cf-或-c≡c-替换的碳原子数1~20的直链状或支链状烷基,更优选为氟原子、氯原子、氰基、羟基、或者1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-co-、-coo-、-oco-、或-o-co-o-替换的碳原子数1~20的直链状或支链状烷基。

从双折射、溶剂溶解性或耐久性的观点考虑,u2优选为可以被一个以上的上述取代基x3取代的、1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-co-、-coo-、-oco-、或-o-co-o-替换的、碳原子数1~20的烷基或链烯基、碳原子数3~12的环烷基或碳原子数3~12的环烯基、或者可以被该环烷基或环烯基取代的上述烷基或链烯基、或者-(d5-a3)q-b3-e3-p3,更优选为任意氢原子可以被氟原子取代的、1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-co-、-coo-、-oco-替换的碳原子数1~20的直链状或支链状烷基或者碳原子数3~12的环烷基、或者可以被该环烷基取代的上述烷基、或者-(d5-a3)q-b3-e3-p3,优选为1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-各自可以被-o-替换的碳原子数1~12的直链状或支链状烷基或者碳原子数3~12的环烷基、或者可以被该环烷基取代的上述烷基、或者-(d5-a3)q-b3-e3-p3

需要说明的是,-(d5-a3)q-b3-e3-p3的优选结构与上述d3~d4、a1~a2、b1、e1及p1中定义的优选结构同样。q表示0~4的整数,优选为0~2的整数,更优选为0或1,进一步优选为0。

此外,从双折射及溶剂溶解性的观点考虑,u2优选为氢原子可以被氟原子取代的、1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-co-、-coo-、-oco-替换的碳原子数2~20的直链状或支链状烷基或者碳原子数3~12的环烷基、或者可以被该环烷基取代的上述烷基,更优选为氢原子可以被氟原子取代的、1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-co-、-coo-、-oco-替换的碳原子数2~20的直链状或支链状烷基,进一步优选为氢原子可以被氟原子取代的、1个-ch2-或不相邻的2个以上的-ch2-可以各自独立地被-o-、-co-、-coo-、-oco-替换的碳原子数2~20的直链状烷基。

u2中的碳原子数优选为4以上,更优选为12以下。

u1与u2可以键合而构成环。在该情况下,例如,可举出-nu1u2表示的环状基团、或-n=cu1u2表示的环状基团。作为与u1和u2所键合的氮原子或碳原子一起形成的环,可举出具有芳香环且碳原子数为2~30、优选2~18、更优选2~14的环。其中,-nu1u2表示的环状基团优选为选自未取代或者可以被一个以上的上述取代基x3取代的下式(uu-1)~式(uu-22)表示的基团。-n=cu1u2表示的环状基团优选为下式(uu-23)或式(uu-24)表示的基团。

选自式(uu-1)~式(uu-22)中的基团中的-ch=可以各自独立地被-n=替换,-ch2-可以各自独立地被-o-、-s-、-nru2-(式中,ru2表示氢原子或碳原子数1~8的烷基)、-so-、或-so2-或-co-替换(其中,不包括氧原子彼此直接键合的情况)。与这些环键合的一个以上的氢原子可以被上述取代基x3取代。作为构成上述烷基的烷基,例如,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基等。上述烷基的碳原子数优选为1~4,更优选为1或2,进一步优选为1。

从波长分散特性、液晶性及合成容易性等观点考虑,t1及u1中包含的π电子的总数优选为4以上24以下,更优选为4以上20以下。

从原料容易获得、溶解性良好且显示高的双折射率的方面考虑,特别优选y1及y2各自选自下式(y-1’)~式(y-47’)表示的基团。

式(1)中,n1及n2各自独立地表示0~3的整数。n1及n2各自独立地优选为0~2,更优选为0或1。

从聚合性液晶化合物(1)的取向性良好、工业上容易制造、能够提高生产率等观点考虑,聚合性液晶化合物(1)的分子结构优选为对称,优选式(1)中n1与n2相同。

作为上述式(i)表示的核结构中的分子结构,优选下式(i-1)~(i-8)表示的结构。

作为聚合性液晶化合物(1),例如具体而言,可举出下式(1-1)~式(1-28)表示的这样的化合物。

本发明的聚合性液晶混合物除了包含聚合性液晶化合物(1)外,还包含选自式(2)表示的化合物(2)及式(3)表示的化合物(3)组成的组中的至少一种。

式(2)及式(3)中,d1、d2、g1、g2、d3、d4、a1、a2、r1、r2、x1、x2、y1、y2、m1、m2、n1及n2分别与构成聚合性液晶混合物(其包含该化合物(2)及/或化合物(3))的聚合性液晶化合物(1)所对应的式(1)中的d1、d2、g1、g2、d3、d4、a1、a2、r1、r2、x1、x2、y1、y2、m1、m2、n1及n2相同。需要说明的是,包含多种具有式(1)表示的结构的聚合性液晶化合物(1)时,包含下述化合物(2)及/或化合物(3)即可,所述化合物(2)及/或化合物(3)的d1、d2、g1、g2、d3、d4、a1、a2、r1、r2、x1、x2、m1、m2、n1及n2、以及y1或y2与上述多种中的至少一种聚合性液晶化合物(1)所对应的式(1)中的d1、d2、g1、g2、d3、d4、a1、a2、r1、r2、x1、x2、y1、y2、m1、m2、n1及n2相同。

本发明的聚合性液晶混合物包含化合物(2)及化合物(3)中的任一者即可,也可以包含化合物(2)和化合物(3)这两者。

式(2)及式(3)中的l1及l2各自独立地为0或1的整数。

本发明的聚合性液晶混合物除了包含聚合性液晶化合物(1)以外,还包含具有与聚合性液晶化合物(1)近似的分子结构的化合物(2)及/或化合物(3),由此使得聚合性液晶化合物(1)在溶剂中的溶解性提高。因此,与使聚合性液晶化合物(1)单独溶解于溶剂的情况相比,能够在相同量或更少量的溶剂中使更多的聚合性液晶化合物(1)容易地溶解。由此,不易在涂布液中残留未溶解的聚合性液晶化合物(1),能够确保制膜时的高涂布性,成为制膜性优异的聚合性液晶组合物。此外,在能够削减用于制备涂布液所需的溶剂量、因可选择的溶剂的种类变多而使得使用的基材、取向膜、制造条件等选择项增多,在这些方面也是有利的。另外,通过使聚合性液晶化合物(1)在溶剂中的溶解性提高,能够抑制聚合性液晶化合物(1)在涂布液中的析出、沉淀。由此,能够抑制由未溶解的聚合性液晶化合物(1)、析出物等引起的取向缺陷的发生、或者提高保存稳定性,能够在不使所用的聚合性液晶化合物(1)本来能够呈现的光学特性降低的情况下进行制膜。另外,即使在相对聚合性液晶化合物(1)加入的化合物(2)及/或化合物(3)的量少时,降低聚合性液晶化合物(1)的相转变温度的效果也优异,因此能够以更低的加工温度由聚合性液晶化合物(1)得到光学膜,在能够降低加热对光学膜的光学特性的影响的方面、制造效率的方面也是有利的。

本发明的聚合性液晶混合物优选以下述量包含化合物(2)及/或化合物(3),所述量为由液相色谱测定的、化合物(2)与化合物(3)的峰面积的合计值相对于聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)与化合物(3)的总峰面积而言的比例(以下,也称为“面积百分率值”)为0.01%以上20%以下的量。化合物(2)及/或(3)的面积百分率值为上述下限值以上时,能够充分地提高聚合性液晶化合物(1)在溶剂中的溶解性。另外,若化合物(2)及/或(3)的面积百分率值在上述上限值以下,则在由包含该聚合性液晶混合物的聚合性液晶组合物制作光学膜时,能够良好地保持液晶的取向状态,因此能够得到光学特性优异的光学膜。本发明中,化合物(2)及/或化合物(3)的面积百分率值更优选为15%以下,进一步优选为10%以下,特别优选为8%以下,尤其优选为6%以下。另外,本发明中,即使以非常少的量包含化合物(2)及/或化合物(3)时,大幅提高聚合性液晶化合物(1)在溶剂中的溶解性的效果也优异,因此在本发明的一个方式中,化合物(2)及/或化合物(3)的面积百分率值可以小于1.0%,即使为0.5%以下或0.1%以下时,也能够充分地获得本发明的上述有利效果。

面积百分率值可以基于由液相色谱测得的峰面积而算出,详细而言,可利用后述的实施例中记载的方法而算出。

只要不对本发明的效果带来影响,本发明的聚合性液晶混合物可以包含除聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)以外的聚合性液晶化合物。作为这样的聚合性液晶化合物,例如,可举出日本特开2011-207765号公报、日本专利第5962760号公报等记载的、制成液晶固化膜时能够呈现逆波长分散性的聚合性液晶化合物、能够呈现正波长分散性的聚合性液晶化合物等。

本发明的聚合性液晶混合物包含除聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)以外的聚合性液晶化合物时,其含量相对于聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)的合计100质量份而言优选为20质量份以下,更优选为10质量份以下,进一步优选为7质量份以下。特别地,分子结构明显不同的液晶化合物的含量过多时,可能引起相分离、损害外观,因此构成本发明的聚合性液晶混合物的聚合性液晶化合物优选实质上由与聚合性液晶化合物(1)类似的聚合性液晶化合物构成。需要说明的是,上述“类似的”例如是指具有与聚合性液晶化合物(1)的液晶原部、r1及r2表示的部分共通的结构的情况,上述“实质上……构成”是指:聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)的含量相对于本发明的聚合性液晶混合物中包含的聚合性液晶化合物的总质量而言为90质量%以上。本发明的一个方式中,聚合性液晶混合物不包含除聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)以外的聚合性液晶化合物。

构成本发明的聚合性液晶组合物的聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)及(3)的制造方法没有特别限定,各自可以根据其结构将methodenderorganischenchemie、organicreactions、organicsyntheses、comprehensiveorganicsynthesis、新实验化学讲座(日文:新実験化学講座)等中记载的已知有机合成反应(例如,缩合反应、酯化反应、williamson反应、乌尔曼反应、wittig反应、席夫碱生成反应、苄基化反应、薗头耦合反应、铃木-宫浦反应、根岸反应、熊田偶联反应、桧山偶联反应、布赫瓦尔德-哈特维希反应、friedel-crafts反应、heck反应、醇醛缩合反应等)适当组合来制造。

例如,在式(1)中的d1及d2各自为*-oco-(*表示与作为核结构的亚联苯基的键合位置)、m1为氢原子的、下式(e)表示的聚合性液晶化合物(1)的情况下,例如可以按照日本特开2019-73496号公报中公开的这样的方法以下述方式制造。需要说明的是,下式(e)中,g1、g2、d3、d4、a1、a2、r1、r2、x1、x2、u1、t1、m1、m2、n1及n2分别表示与式(1)中的相应符号相同的含义。

首先,利用达夫反应等向4,4’-二羟基联苯、或在其上还导入有取代基x1及/或x2的式(a)表示的化合物、在所期望的位置导入醛基,制造式(b)表示的中间体a。

接着,利用缩合反应等,使式(b)表示的中间体a、与hooc-g1-(d3-a1)m1-r1表示的中间体b(g1、d3、a1、r1、及m1表示与式(1)中的相应符号相同的含义)反应,由此得到式(c)表示的中间体c。进而,使得到的式(c)表示的中间体c、与hooc-g2-(d4-a2)m2-r2表示的中间体d(g2、d4、a1、r2、及m2表示与式(1)中的相应符号相同的含义)反应,由此得到式(d)表示的中间体e。在上述中间体b与中间体d的结构相同的情况下,可以通过使中间体b与中间体a反应而得到中间体e。

接着,使例如u1-t1-nh2表示的中间体f与式(d)表示的中间体e反应,由此能够得到式(e)表示的化合物。

另外,上述式(b)表示的中间体a可以通过下述方式得到:根据x1及x2的种类、取代位置、y1及y2的取代位置等,进行达夫反应向例如3,4-亚甲基二氧基苯酚(东京化成工业(株)制)或其衍生物导入醛基,并进行铃木-宫浦偶联反应。

进而,例如,在得到在式(b)表示的中间体a上预先导入成为侧链部分的y1及y2而成的中间体g后,使hooc-g1-(d3-a1)m1-r1表示的中间体b(g1、d3、a1、r1、及m1表示与式(1)中的相应符号相同的含义)、hooc-g2-(d4-a2)m2-r2表示的中间体d(g2、d4、a1、r2、及m2表示与式(1)中的相应符号相同的含义)与该中间体g反应,由此也可以得到式(e)表示的化合物。

另外,制造中使用的各中间体可以适当使用市售品,也可以适当利用以往已知的方法合成。

就化合物(2)及化合物(3)而言,式(2)中的l1及式(3)中的l2各自为0时,例如,可以按照日本专利第5962760号中公开的这样的方法来制备。另外,式(2)中的l1及式(3)中的l2各自为1时,例如,在与上述的聚合性液晶化合物(1)的制造方法同样的方法中,可以向式(a)表示的化合物中导入醛基,制备式(b’)表示的、在联苯基的仅一方导入有醛基的中间体a’,使用该中间体a’作为相当于核结构的化合物,利用与上述聚合性液晶化合物(1)的制造方法同样的步骤,与中间体b及中间体d等反应,由此制造。

构成本发明的聚合性液晶混合物的聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)及/或化合物(3)各自单独地制备后,将两种或三种进行混合,由此能够制成液晶混合物。另外,使用来自上述式(a)表示的化合物的上述式(b)表示的中间体a和上述式(b’)表示的中间体a’,利用与上述聚合性液晶化合物(1)的制造方法同样的步骤,与中间体b及中间体d等反应,由此也能够制备包含聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)及/或化合物(3)的液晶混合物。通过在不从得到的液晶混合物分离各化合物的情况下将该液晶混合物与聚合性液晶化合物(1)混合、或者将该液晶混合物与化合物(2)、化合物(3)混合等,从而对上述液晶混合物中的聚合性液晶化合物(1)和化合物(2)及/或化合物(3)的含量进行控制,由此能够制备所期望的聚合性液晶混合物。

利用前者的方法制备聚合性液晶混合物时,容易将化合物(2)、化合物(3)的含量调节至所期望的范围内,容易控制聚合性液晶化合物(1)的溶剂溶解性。另一方面,利用后者的方法制备聚合性液晶混合物时,合成简便,能够更高效地制造聚合性液晶组合物。

本发明的聚合性液晶组合物包含本发明的聚合性液晶混合物。相对于聚合性液晶组合物的固态成分100质量份,聚合性液晶组合物中的聚合性液晶混合物的含量(全部聚合性液晶化合物的总量)例如为70~99.5质量份,优选为80~99质量份,更优选为85~98质量份,进一步优选为90~95质量份。聚合性液晶混合物的含量在上述范围内时,从得到的液晶固化膜的取向性的观点考虑,是有利的。需要说明的是,本说明书中,聚合性液晶化合物中可包含聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)、以及含有的情况下的与它们不同的其他聚合性液晶化合物,聚合性液晶混合物通常仅由聚合性液晶化合物组成。聚合性液晶组合物的固态成分是指从聚合性液晶组合物中除去有机溶剂等挥发性成分后剩下的全部成分。

本发明的聚合性液晶组合物除了包含本发明的聚合性液晶混合物、即聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)及/或化合物(3)外,还可以包含有机溶剂、光聚合引发剂、阻聚剂、光敏化剂、流平剂等添加剂。这些成分各自可以仅使用一种,也可以组合两种以上而使用。

就本发明中聚合性液晶混合物而言,为了以溶解于溶剂的状态涂布于基材等,通常优选包含溶剂。作为溶剂,优选能够将聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)及化合物(3)等构成聚合性液晶混合物的聚合性液晶化合物溶解的溶剂,另外,优选为对聚合性液晶化合物的聚合反应呈非活性的溶剂。本发明的聚合性液晶组合物通过包含聚合性液晶化合物(1)、以及化合物(2)及/或化合物(3),与使聚合性液晶化合物(1)单独溶解于溶剂的情况相比,能够使聚合性液晶化合物(1)的溶剂溶解性显著提高。因此,能够应用各种溶剂。作为溶剂,例如,可举出:水;甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙二醇、乙二醇甲基醚、乙二醇丁基醚、1-甲氧基-2-丙醇、2-丁氧基乙醇及丙二醇单甲基醚等醇溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇甲基醚乙酸酯、γ-丁内酯、丙二醇甲基醚乙酸酯及乳酸乙酯等酯溶剂;丙酮、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮、2-庚酮及甲基异丁基酮等酮溶剂;戊烷、己烷及庚烷等脂肪族烃溶剂;乙基环己烷等脂环式烃溶剂;甲苯及二甲苯等芳香族烃溶剂;乙腈等腈溶剂;四氢呋喃及二甲氧基乙烷等醚溶剂;氯仿及氯苯等含氯溶剂;二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等酰胺系溶剂;等等。这些溶剂可以单独使用或组合两种以上而使用。这些之中,优选有机溶剂,更优选醇溶剂、酯溶剂、酮溶剂、含氯溶剂、酰胺系溶剂及芳香族烃溶剂,从溶解性、工业上的制造容易性、生产率等观点考虑,进一步优选选自由甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环戊酮、环己酮及n-甲基吡咯烷酮组成的组中的至少一种。

相对于聚合性液晶组合物100质量份而言,聚合性液晶组合物中的溶剂的含量优选为50~98质量份,更优选为70~95质量份。因此,聚合性液晶组合物100质量份中所占的固态成分优选为2~50质量份,更优选为5~30质量份。固态成分为50质量份以下时,聚合性液晶组合物的粘度降低,因此存在膜的厚度变得基本均匀、不易发生不均的倾向。上述固态成分可以考虑想要制造的液晶固化膜的厚度而适当确定。本发明的聚合性液晶组合物通过包含聚合性液晶化合物(1)以及化合物(2)及/或化合物(3),在溶剂中的溶解性优异,因此能够减少涂布时及保存时等使用的有机溶剂的量,在这一方面也是有利的。

本发明的聚合性液晶组合物优选还包含光聚合引发剂。光聚合引发剂为通过光的作用而生成反应活性种、能够引发聚合性液晶等聚合反应的化合物。作为反应活性种,可举出自由基、阳离子或阴离子等活性种。其中,从反应控制容易这样的观点考虑,优选通过光照射而产生自由基的光聚合引发剂。作为光聚合引发剂,可以仅使用一种,也可以组合两种以上而使用。

作为光聚合引发剂,例如,可举出包含噻吨酮等的芳香族酮化合物、α-氨基烷基苯酮化合物、α-羟基酮类、酰基氧化膦化合物、肟酯化合物、芳香族鎓盐化合物、有机过氧化物、硫化合物、六芳基联咪唑化合物、酮肟酯化合物、硼酸酯化合物、吖嗪化合物、茂金属化合物、活性酯化合物、具有碳卤键的化合物、及烷基胺化合物等。其中,从液晶固化膜的耐久性提高的观点考虑,优选为选自由酰基氧化膦系聚合引发剂、α-氨基烷基苯酮系聚合引发剂、α-羟基酮系聚合引发剂及肟酯系聚合引发剂组成的组中的至少一种。

作为酰基氧化膦系聚合引发剂,可举出双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-苯基氧化膦(例如,商品名:irgacure819,basf公司制等)、双(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基-戊基苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(商品名:lucirintpo,basf公司制等)等。

作为α-氨基烷基苯酮系聚合引发剂,可举出2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮(例如irgacure907,basf公司制等)、2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮(例如irgacure369,basf公司制等)、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮(例如irgacure379eg,basf公司制等)等。

作为α-羟基酮系聚合引发剂,可举出2-羟基-1-{4-〔4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基〕-苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮(例如,商品名:irgacure127,basf公司制等)、2-羟基-4’-羟基乙氧基-2-甲基苯丙酮(例如,商品名:irgacure2959,basf公司制等)、1-羟基-环己基-苯基酮(例如,商品名:irgacure184,basf公司制等)、低聚{2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙酮}(例如,商品名:esacureone,lamberti公司制等)等。

作为肟酯系聚合引发剂,可举出:1-[4-(苯基硫基)]-1,2-辛烷二酮-2-(o-苯甲酰基肟)(商品名:irgacureoxe-01,basf制)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9h-咔唑-3-基]-乙酮-1-(o-乙酰基肟)(商品名:irgacureoxe-02,basf制)、1-[9-乙基-6-(1,3-二氧杂环戊烷-4-(2-甲氧基苯氧基)-9h-咔唑-3-基]-甲乙酮-1-(o-乙酰基肟)(商品名:adekaopt-n-1919,adeka公司制)等。

相对于聚合性液晶化合物的总量100质量份,光聚合引发剂的含量通常为0.1质量份以上20质量份以下,优选为1质量份以上15质量份以下,更优选为1质量份以上10质量份以下。在上述范围内时,聚合性基团的反应充分地进行,并且不易使聚合性液晶化合物(1)的取向紊乱。

通过配合阻聚剂,能够控制聚合性液晶化合物的聚合反应。作为阻聚剂,可举出氢醌及具有烷基醚等取代基的氢醌化合物;丁基邻苯二酚等具有烷基醚等取代基的邻苯二酚化合物;连苯三酚化合物、2,2,6,6-四甲基-1-哌啶氧自由基等自由基捕获剂;硫酚类;β-萘胺类及β-萘酚类。为了在不使取向紊乱的情况下将聚合性液晶化合物(1)聚合,相对于聚合性液晶化合物的总量100质量份,阻聚剂的含量通常为0.01~10质量份,优选为0.1~5质量份,进一步优选为0.1~3质量份。

此外,通过使用敏化剂,能够使光聚合引发剂高敏化。作为光敏化剂,例如,可举出:呫吨酮、噻吨酮等呫吨酮化合物;蒽及具有烷基醚等取代基的蒽化合物;吩噻嗪;红荧烯。作为光敏化剂,例如,可举出:呫吨酮、噻吨酮等呫吨酮化合物;蒽及具有烷基醚等取代基的蒽化合物;吩噻嗪;红荧烯。相对于聚合性液晶化合物的总量100质量份,光敏化剂的含量通常为0.01~10质量份,优选为0.05~5质量份,进一步优选为0.1~3质量份。

本发明的聚合性液晶组合物可以还含有流平剂。流平剂是具有调节聚合性液晶组合物的流动性、使通过涂布该聚合性液晶组合物而得到的膜更平坦的功能的添加剂,例如,可举出有机硅系、聚丙烯酸酯系及全氟烷基系的流平剂。具体而言,可举出dc3pa、sh7pa、dc11pa、sh28pa、sh29pa、sh30pa、st80pa、st86pa、sh8400、sh8700、fz2123(以上均为toraydowcorning(株)制)、kp321、kp323、kp324、kp326、kp340、kp341、x22-161a、kf6001(以上均为信越化学工业(株)制)、tsf400、tsf401、tsf410、tsf4300、tsf4440、tsf4445、tsf-4446、tsf4452、tsf4460(以上均为momentiveperformancematerialsinc.制)、fluorinert(注册商标)fc-72、fluorinertfc-40、fluorinertfc-43、fluorinertfc-3283(以上均为住友3m(株)制)、megaface(注册商标)r-08、megafacer-30、megafacer-90、megafacef-410、megafacef-411、megafacef-443、megafacef-445、megafacef-470、megafacef-477、megafacef-479、megafacef-482、megafacef-483(以上均为dic(株)制)、eftop(商品名)ef301、eftopef303、eftopef351、eftopef352(以上均为mitsubishimaterialselectronicchemicalsco.,ltd.制)、surflon(注册商标)s-381、surflons-382、surflons-383、surflons-393、surflonsc-101、surflonsc-105、kh-40、sa-100(以上均为agcseimichemical(株)制)、商品名e1830、商品名e5844(daikinfinechemicalkenkyusho,k.k.制)、bm-1000、bm-1100、byk-352、byk-353及byk-361n(均为商品名:bmchemie公司制)等。其中,优选聚丙烯酸酯系流平剂及全氟烷基系流平剂。

相对于聚合性液晶化合物的总量100质量份,聚合性液晶组合物中的流平剂的含量优选为0.01~5质量份,进一步优选为0.05~3质量份。流平剂的含量在上述范围内时,有容易使聚合性液晶化合物取向、并且得到的液晶固化膜变得更平滑的倾向,因此优选。聚合性液晶组合物可以含有两种以上的流平剂。

本发明的聚合性液晶组合物可通过向聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)及/或化合物(3)中根据需要加入溶剂、光聚合引发剂、阻聚剂、光敏化剂或流平剂等添加剂并于规定温度进行搅拌混合等来制备。

<相位差膜>

就本发明的聚合性液晶组合物而言,聚合性液晶化合物(1)在溶剂中的溶解性高,涂布性及制膜性优异,因此能够抑制由未溶解的聚合性液晶化合物(1)、组合物中的沉淀物、析出物等引起的取向缺陷的发生。因此,通过使用本发明的聚合性液晶组合物,能够在不使聚合性液晶化合物(1)本来可呈现的光学特性降低的情况下制膜,能够得到具有优异的光学特性的液晶固化膜。因此,本发明还涉及本发明的聚合性液晶组合物的固化物,特别涉及包含液晶固化膜的相位差膜,所述液晶固化膜为该聚合性液晶组合物的固化物,且是以该聚合性液晶组合物中的聚合性液晶化合物(1)进行了取向的状态固化而成的。由上述液晶固化膜构成的相位差膜能够充分地呈现出使用的聚合性液晶化合物(1)本来可发挥的光学特性,能够成为具有高光学性能的相位差膜。

就构成本发明的相位差膜的液晶固化膜而言,优选由聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)及/或化合物(3)的混合物的取向状态下的共聚物构成,这是因为聚合反应容易、容易得到均匀的液晶固化膜。

本发明的一个方式中,本发明的相位差膜包含下述液晶固化膜,其为本发明的聚合性液晶组合物的固化物,且通常具有下式(i)、式(ii)及式(iii)表示的光学特性。该液晶固化膜通常为聚合性液晶化合物在相对于该液晶固化膜平面沿水平方向进行了取向的状态下固化而成的固化物(以下,也称为“水平取向液晶固化膜”)。

re(450)/re(550)≤1.00(i)

1.00≤re(650)/re(550)(ii)

100nm≤re(550)≤180nm(iii)

〔式中,re(λ)表示液晶固化膜的波长λnm处的面内相位差值,re=(nx(λ)-ny(λ))×d(d表示液晶固化膜的厚度,nx表示液晶固化膜形成的折射率椭球中,与液晶固化膜的平面平行的方向上的波长λnm处的主折射率,ny表示液晶固化膜形成的折射率椭球中,与液晶固化膜的平面平行、且与上述nx的方向正交的方向上的波长λnm处的折射率)。〕

水平取向液晶固化膜满足式(i)及(ii)的情况下,该水平取向液晶固化膜显示所谓的逆波长分散性,即短波长处的面内相位差值小于长波长处的面内相位差值。从提高逆波长分散性、进一步提高相位差膜的光学特性的方面考虑,re(450)/re(550)优选为0.70以上,更优选为0.78以上,另外,通常为1.00以下,优选为0.92以下,更优选为0.90以下,进一步优选为0.87以下,尤其优选为0.86以下,尤其更优选为0.85以下。另外,re(650)/re(550)优选为1.00以上,更优选为1.01以上,进一步优选为1.02以上。

上述面内相位差值可通过水平取向液晶固化膜的厚度d来调节。面内相位差值由上式re(λ)=(nx(λ)-ny(λ))×d确定,因此为了得到所期望的面内相位差值(re(λ):波长λ(nm)处的水平取向液晶固化膜的面内相位差值),调节三维折射率和膜厚d即可。

另外,水平取向液晶固化膜满足式(iii)的情况下,将具备包含该水平取向液晶固化膜的相位差膜的椭圆偏光板应用于有机el显示装置时,正面反射色调的提高效果(抑制着色的效果)优异。面内相位差值的更优选范围为120nm≤re(550)≤170nm,进一步优选的范围为130nm≤re(550)≤150nm。

本发明的一个方式中,本发明的相位差膜包含下述液晶固化膜,其为本发明的聚合性液晶组合物的固化物,且具有下式(iv)、(v)及(vi)表示的光学特性。该液晶固化膜通常为聚合性液晶化合物在相对于该液晶固化膜平面沿垂直方向进行了取向的状态下固化而成的固化物(以下,也称为“垂直取向液晶固化膜”)。

rth(450)/rth(550)≤1.00(iv)

1.00≤rth(650)/rth(550)(v)

-100nm≤rth(550)≤-40nm(vi)

〔式中,rth(λ)表示液晶固化膜的波长λnm处的厚度方向的相位差值,rth=((nx(λ)+ny(λ))/2-nz)×d(d表示液晶固化膜的厚度,nx表示在液晶固化膜形成的折射率椭球中,与液晶固化膜的平面平行的方向上的波长λnm处的主折射率,ny表示在液晶固化膜形成的折射率椭球中,与液晶固化膜的平面平行、且与上述nx的方向正交的方向上的波长λnm处的折射率,nz表示在液晶固化膜形成的折射率椭球中,与液晶固化膜的平面垂直的方向上的波长λnm处的折射率)。〕

垂直取向液晶固化膜满足式(iv)及(v)的情况下,在具备包含该垂直取向液晶固化膜的相位差膜的椭圆偏光板中,能够在短波长侧抑制椭圆率的降低,能够提高侧面反射色调。垂直取向液晶固化膜中的rth(450)/rth(550)的值优选为0.70以上,更优选为0.78以上,另外,优选为0.92以下,更优选为0.90以下,进一步优选为0.87以下,特别优选为0.86以下,更特别优选为0.85以下。另外,rth(650)/rth(550)优选为1.0以上,更优选为1.01以上,进一步优选为1.02以上。

另外,垂直取向液晶固化膜满足式(vi)的情况下,将具备包含该垂直取向液晶固化膜的相位差膜的椭圆偏光板应用于有机el显示装置时,能够提高侧面反射色调。垂直取向液晶固化膜的膜厚方向上的相位差值rth(550)更优选为-90nm以上,进一步优选为-80nm以上,另外更优选为-50nm以下。

本发明的相位差膜例如可利用下述方法制造,所述方法包括:

形成本发明的聚合性液晶组合物的涂膜、将该涂膜干燥、并且使该聚合性液晶组合物中的聚合性液晶化合物取向的工序;以及,

在保持取向状态的情况下通过光照射使聚合性液晶化合物聚合、形成液晶固化膜的工序。

聚合性液晶组合物的涂膜可通过在基材上或后述的取向膜上等涂布聚合性液晶组合物来形成。

作为基材,例如,可举出玻璃基材、膜基材等,从加工性的观点考虑,优选树脂膜基材。作为构成膜基材的树脂,例如,可举出:聚乙烯、聚丙烯、及降冰片烯系聚合物这样的聚烯烃;环状烯烃系树脂;聚乙烯基醇;聚对苯二甲酸乙二醇酯;聚甲基丙烯酸酯;聚丙烯酸酯;三醋酸纤维素、二醋酸纤维素、及纤维素乙酸酯丙酸酯这样的纤维素酯;聚萘二甲酸乙二醇酯;聚碳酸酯;聚砜;聚醚砜;聚醚酮;聚苯硫醚及聚苯醚这样的塑料。可以利用溶剂流延法、熔融挤出法等已知的手段,将这样的树脂进行制膜而制成基材。可以在基材表面具有由丙烯酸树脂、甲基丙烯酸树脂、环氧树脂、氧杂环丁烷树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂等形成的保护层,可以实施有机硅处理这样的脱模处理、电晕处理、等离子体处理等表面处理。

作为基材,可以使用市售的制品。作为市售的纤维素酯基材,例如,可举出fujitacfilm这样的fujifilmcorporation制的纤维素酯基材;“kc8ux2m”、“kc8uy”、及“kc4uy”这样的konicaminoltaoptoproductsco.,ltd.制的纤维素酯基材等。作为市售的环状烯烃系树脂,例如,可举出“topas(注册商标)”这样的ticona公司(德国)制的环状烯烃系树脂;“arton(注册商标)”这样的jsr株式会社制的环状烯烃系树脂;“zeonor(注册商标)”、及“zeonex”(注册商标)”这样的日本zeon株式会社制的环状烯烃系树脂;“apel”(注册商标)这样的三井化学株式会社制的环状烯烃系树脂。也可以使用市售的环状烯烃系树脂基材。作为市售的环状烯烃系树脂基材,可举出“escena(注册商标)”及“sca40(注册商标)”这样的积水化学工业株式会社制的环状烯烃系树脂基材;“zeonorfilm(注册商标)”这样的optes株式会社制的环状烯烃系树脂基材;“artonfilm(注册商标)”这样的jsr株式会社制的环状烯烃系树脂基材。

从相位差膜的薄型化、基材的剥离容易性、基材的操作性等观点考虑,基材的厚度通常为5~300μm,优选为10~150μm。

作为将聚合性液晶组合物涂布于基材等的方法,可举出旋涂法、挤出法、凹版涂布法、模涂法、棒涂法、涂敷器法等涂布法、柔印法等印刷法等已知的方法。

接着,通过干燥等将溶剂除去,由此形成干燥涂膜。作为干燥方法,可举出自然干燥法、通风干燥法、加热干燥及减压干燥法等。此时,通过对由聚合性液晶组合物得到的涂膜进行加热,将溶剂从涂膜干燥除去,同时能够使聚合性液晶化合物相对于涂膜平面沿所期望的方向(例如,水平或垂直方向)取向。涂膜的加热温度可以考虑使用的聚合性液晶化合物及形成涂膜的基材等材质等而适当确定,为了使聚合性液晶化合物相转变为液晶相状态,通常需要为液晶相转变温度以上的温度。为了在将聚合性液晶组合物中包含的溶剂除去的同时使聚合性液晶化合物成为所期望的取向状态,例如,可以加热至上述聚合性液晶组合物中包含的聚合性液晶化合物的液晶相转变温度(近晶相转变温度或向列相转变温度)程度以上的温度。

本发明的一个方式中,构成本发明的聚合性液晶组合物的聚合性液晶混合物的固体-液晶相转变温度优选为25℃以上200℃以下。向液晶相的相转变温度在上述范围内时,从工业上容易制造、能够提高生产率等观点考虑,是优选的。本发明中,从作为得到的液晶固化膜可显示逆波长分散特性的化合物这样的观点考虑,聚合性液晶混合物的固体-液晶相转变温度通常为40℃以上,更优选为50℃以上,进一步优选为60℃以上,另外,从生产率的观点考虑,更优选为180℃以下,进一步优选为160℃以下,尤其优选为150℃以下。

需要说明的是,液晶相转变温度例如可以使用具备温度调节台的偏光显微镜、差示扫描量热计(dsc)、热重差热分析装置(tg-dta)等来测定。包含至少两种聚合性液晶化合物的本发明的聚合性液晶混合物的上述相转变温度是指使用下述混合物测得的温度,所述混合物是将构成聚合性液晶混合物的全部聚合性液晶化合物以与聚合性液晶混合物的组成相同的比率进行混合而成的聚合性液晶化合物的混合物。

本发明的聚合性液晶组合物包含聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)及/或化合物(3),通常能够在比单独的聚合性液晶化合物(1)、化合物(2)或(3)各自向液晶相转变的温度更低的温度下进行液晶相转变。因此,在使用本发明的聚合性液晶组合物的相位差膜的制造中,能够抑制热能的多余消耗,能够提高生产效率。另外,由于可通过较低的温度下的加热进行液晶相转变,因此也有下述优点:供聚合性液晶组合物涂布的支承基材的选择项变广。

加热时间可根据加热温度、使用的聚合性液晶化合物的种类、溶剂的种类、其沸点及其量等来适当确定,通常为15秒~10分钟,优选为0.5~5分钟。

溶剂自涂膜的除去可以与聚合性液晶化合物的向液晶相转变温度以上的加热同时进行,也可以另行进行,但从生产率提高的观点考虑,优选同时地进行。在进行聚合性液晶化合物的向液晶相转变温度以上的加热之前,可以设置预干燥工序,其用于在由聚合性液晶组合物得到的涂膜中包含的聚合性液晶化合物不聚合的条件下将涂膜中的溶剂适度地除去。作为该预干燥工序中的干燥方法,可举出自然干燥法、通风干燥法、加热干燥及减压干燥法等,该干燥工序中的干燥温度(加热温度)可以根据使用的聚合性液晶化合物的种类、溶剂的种类、其沸点及其量等适当确定。

接着,在得到的干燥涂膜中,在保持聚合性液晶化合物的取向状态的情况下,通过光照射而使聚合性液晶化合物聚合,由此形成作为以所期望的取向状态存在的聚合性液晶化合物的聚合物的液晶固化膜。就本发明的聚合性液晶组合物而言,作为聚合方法,通常使用光聚合法,这是因为能够在抑制对聚合性液晶化合物的损伤的同时,通过高强度的紫外线等光照射进行高度地聚合。光聚合中,作为对干燥涂膜照射的光,根据该干燥涂膜中包含的聚合引发剂的种类、聚合性液晶化合物的种类及其量来适当选择。作为其具体例,可举出选自由可见光、紫外光、红外光、x射线、α射线、β射线及γ射线组成的组中的一种以上的光、活性电子射线。其中,从容易控制聚合反应的进行的方面、作为光聚合装置可以使用在本领域中广泛应用的装置这样的方面考虑,优选紫外光,优选以可利用紫外光进行光聚合的方式来预先选择聚合性液晶组合物中含有的聚合性液晶化合物、聚合引发剂的种类。另外,聚合时,通过在利用适当的冷却手段将干燥涂膜冷却的同时进行光照射,从而也能够控制聚合温度。若通过采用这样的冷却手段,从而在更低的温度下实施聚合性液晶化合物的聚合,则即使基材使用了耐热性较低的基材,也能适当地形成液晶固化膜。另外,通过在不发生由光照射时的热引起的不良情况(基材的由热导致的变形等)的范围内提高聚合温度,从而也能够促进聚合反应。在进行光聚合时,也可通过进行遮蔽、显影等,从而得到经图案化的固化膜。

作为上述活性能量线的光源,例如可举出低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、卤素灯、碳弧灯、钨灯、镓灯、准分子激光、发射波长范围380~440nm的光的led光源、化学灯、黑光灯、微波激发汞灯、金属卤化物灯等。

紫外线照射强度通常为10~3,000mw/cm2。紫外线照射强度优选为对于光聚合引发剂的活化有效的波长区域中的强度。照射光的时间通常为0.1秒~10分钟,优选为0.1秒~5分钟,更优选为0.1秒~3分钟,进一步优选为0.1秒~1分钟。以这样的紫外线照射强度照射1次或多次时,其累积光量为10~3,000mj/cm2,优选为50~2,000mj/cm2,更优选为100~1,000mj/cm2

液晶固化膜的厚度可根据应用的显示装置进行适当选择,优选为0.2~3μm,更优选为0.2~2μm。

聚合性液晶组合物的涂膜可以形成在取向膜上。取向膜具有使聚合性液晶化合物沿所期望的方向进行液晶取向的取向限制力。其中,有时将具有使聚合性液晶化合物沿水平方向取向的取向限制力的取向膜称为水平取向膜,将具有使沿垂直方向取向的取向限制力的取向膜称为垂直取向膜。取向限制力可以根据取向膜的种类、表面状态、摩擦条件等而任意地调节,在取向膜由光取向性聚合物形成的情况下,可以通过偏光照射条件等而任意地调节。

作为取向膜,优选具有不会由于聚合性液晶组合物的涂布等而发生溶解的耐溶剂性,另外具有为了进行溶剂的除去、后述的聚合性液晶化合物的取向的加热处理中的耐热性。作为取向膜,可举出包含取向性聚合物的取向膜、光取向膜及在表面具有凹凸图案、多个沟的沟槽取向膜、沿取向方向进行了拉伸的拉伸膜等,从取向角的精度及品质的观点考虑,优选光取向膜。

作为取向性聚合物,例如可举出在分子内具有酰胺键的聚酰胺、明胶类、在分子内具有酰亚胺键的聚酰亚胺及作为其水解物的聚酰胺酸、聚乙烯醇、烷基改性聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚噁唑、聚乙烯亚胺、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸及聚丙烯酸酯类。其中,优选聚乙烯醇。取向性聚合物可以单独使用或组合2种以上而使用。

包含取向性聚合物的取向膜通常可通过下述方式得到:将取向性聚合物溶解于溶剂中而成的组合物(以下,有时称为“取向性聚合物组合物”)涂布于基材,将溶剂除去;或者,将取向性聚合物组合物涂布于基材,将溶剂除去,并进行摩擦(摩擦法)。作为溶剂,可举出与作为在聚合性液晶组合物中可使用的溶剂而在前文中示例的溶剂同样的溶剂。

关于取向性聚合物组合物中的取向性聚合物的浓度,只要是取向性聚合物材料能完全溶解于溶剂中的范围即可,相对于溶液而言,以固态成分换算,优选为0.1~20%,进一步优选为0.1~10%左右。

作为取向性聚合物组合物,可直接使用市售的取向膜材料。作为市售的取向膜材料,可举出sunever(注册商标,日产化学工业(株)制)、optomer(注册商标,jsr(株)制)等。

作为将取向性聚合物组合物涂布于基材的方法,可举出与作为将聚合性液晶组合物涂布于基材的方法而例举的方法同样的方法。

作为将取向性聚合物组合物中包含的溶剂除去的方法,可举出自然干燥法、通风干燥法、加热干燥及减压干燥法等。

为了向取向膜赋予取向限制力,根据需要,可进行摩擦处理(摩擦法)。作为利用摩擦法赋予取向限制力的方法,可举出:使缠绕有摩擦布并进行旋转的摩擦辊、与通过将取向性聚合物组合物涂布于基材并进行退火而在基材表面上形成的取向性聚合物的膜接触的方法。若在摩擦处理时进行掩蔽,则也能够在取向膜上形成取向方向不同的多个区域(图案)。

光取向膜通常通过将包含具有光反应性基团的聚合物或单体和溶剂的组合物(以下,也称为“光取向膜形成用组合物”)涂布于基材、除去溶剂后照射偏振光(优选偏振uv光)而得到。就光取向膜而言,可以通过对照射的偏振光的偏振方向加以选择来任意地控制取向限制力的方向,从该方面考虑也是有利的。

所谓光反应性基团,是指通过进行光照射而产生液晶取向能力的基团。具体而言,可举出参与通过光照射而发生的分子的取向诱发或异构化反应、二聚化反应、光交联反应或光分解反应等成为液晶取向能力的起源的光反应的基团。其中,参与二聚化反应或光交联反应的基团从取向性优异方面考虑是优选的。作为光反应性基团,优选具有不饱和键、尤其是双键的基团,特别优选具有选自由碳-碳双键(c=c键)、碳-氮双键(c=n键)、氮-氮双键(n=n键)及碳-氧双键(c=o键)组成的组中的至少1种的基团。

作为具有c=c键的光反应性基团,可举出乙烯基、多烯基、茋基、茋唑基、茋唑鎓基、查尔酮基及肉桂酰基等。作为具有c=n键的光反应性基团,可举出具有芳香族席夫碱、芳香族腙等结构的基团。作为具有n=n键的光反应性基团,可举出偶氮苯基、偶氮萘基、芳香族杂环偶氮基、双偶氮基、甲基、及具有氧化偶氮苯结构的基团。作为具有c=o键的光反应性基团,可举出二苯甲酮基、香豆素基、蒽醌基及马来酰亚胺基。这些基团可以具有烷基、烷氧基、芳基、烯丙基氧基、氰基、烷氧基羰基、羟基、磺酸基、卤代烷基等取代基。

其中,优选参与光二聚化反应的光反应性基团,从容易得到光取向所需要的偏振光照射量较少、并且热稳定性、经时稳定性优异的光取向膜这方面考虑,优选肉桂酰基及查尔酮基。作为具有光反应性基团的聚合物,特别优选该聚合物侧链的末端部具有成为肉桂酸结构的那样的肉桂酰基的聚合物。

通过将光取向膜形成用组合物涂布于基材上,从而能在基材上形成光取向诱发层。作为该组合物中包含的溶剂,可举出与作为聚合性液晶组合物中可使用的溶剂而在前文中示例的溶剂同样的溶剂,可根据具有光反应性基团的聚合物或单体的溶解性来适当选择。

光取向膜形成用组合物中的具有光反应性基团的聚合物或单体的含量可根据聚合物或单体的种类、目标光取向膜的厚度适当调节,相对于光取向膜形成用组合物的质量而言,优选为至少0.2质量%,更优选为0.3~10质量%的范围。在不显著损害光取向膜的特性的范围内,光取向膜形成用组合物可包含聚乙烯醇、聚酰亚胺等高分子材料、光敏化剂。

作为将光取向膜形成用组合物涂布于基材的方法,可举出与将取向性聚合物组合物涂布于基材的方法同样的方法。作为从涂布的光取向膜形成用组合物中除去溶剂的方法,例如可举出自然干燥法、通风干燥法、加热干燥及减压干燥法等。

为了照射偏振光,可以是向从已涂布于基材上的光取向膜形成用组合物中除去溶剂而得到的产物直接照射偏振uv光的形式,也可以是从基材侧照射偏振光、使偏振光透过从而进行照射的形式。另外,该偏振光特别优选实质上为平行光。照射的偏振光的波长为具有光反应性基团的聚合物或单体的光反应性基团可吸收光能的波长区域的波长即可。具体而言,特别优选波长250~400nm的范围的uv(紫外线)。作为用于该偏振光照射的光源,可举出氙灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、krf、arf等紫外光激光等,更优选高压汞灯、超高压汞灯及金属卤化物灯。这些中,就高压汞灯、超高压汞灯及金属卤化物灯而言,由于波长313nm处的紫外线的发光强度大而优选。通过使来自前述光源的光通过适当的偏光片而进行照射,从而能照射偏振uv光。作为所述偏光片,可使用偏振滤光片、格兰-汤普森、格兰-泰勒等的偏光棱镜、线栅型的偏光片。

需要说明的是,在进行摩擦或偏振光照射时,若进行遮蔽,则也可形成液晶取向的方向不同的多个区域(图案)。

沟槽(groove)取向膜是在膜表面具有凹凸图案或多个沟槽(沟)的膜。在具有等间隔地排列的多个直线状的沟槽的膜上涂布聚合性液晶化合物时,液晶分子在沿着该沟的方向上取向。

作为得到沟槽取向膜的方法,可举出下述方法:在介由具有图案形状的狭缝的曝光用掩模对感光性聚酰亚胺膜表面进行曝光后,进行显影及漂洗处理,从而形成凹凸图案的方法;在表面具有沟的板状的母版上,形成固化前的uv固化树脂的层,将形成的树脂层转移至基材,然后将其固化的方法;以及,将具有多个沟的辊状的母版推靠至在基材上形成的固化前的uv固化树脂的膜而形成凹凸,然后将其固化的方法;等等。

此外,作为显示使聚合性液晶化合物相对于液晶固化膜平面沿垂直方向取向的取向限制力的材料,除了上述的取向性聚合物等外,还可以使用全氟烷基等氟系聚合物及硅烷化合物以及通过它们的缩合反应而得到的聚硅氧烷化合物等。

使用硅烷化合物作为形成取向膜的材料时,从容易使表面张力降低、容易提高与邻接于取向膜的层的密合性的观点考虑,优选在构成元素中包含si元素和c元素的化合物,可以合适地使用硅烷化合物。作为硅烷化合物,可以使用含有硅烷的离子性化合物等,通过使用这样的硅烷化合物,从而能够提高垂直取向限制力。作为硅烷化合物,可以单独使用一种,也可以组合两种以上而使用,可以与其他材料混合而使用。硅烷化合物为非离子性硅烷化合物时,从容易提高垂直取向限制力的观点考虑,优选在分子末端具有烷基的硅烷化合物,更优选具有碳原子数3~30的烷基的硅烷化合物。

取向膜(包含取向性聚合物的取向膜或光取向膜)的厚度通常在10~10000nm的范围内,优选在10~1000nm的范围内,更优选为10~500nm以下,进一步优选在10~300nm的范围内,特别优选在50~250nm的范围内。

本发明包含椭圆偏光板,其包含本发明的相位差膜和偏光膜。

偏光膜包含作为具有偏光功能的膜的偏光片,可举出吸附有具有吸收各向异性的色素的拉伸膜、包含涂布了具有吸收各向异性的色素而成的膜作为偏光片的膜等。作为具有吸收各向异性的色素,例如,可举出二向色性色素。

对于包含吸附有具有吸收各向异性的色素的拉伸膜作为偏光片的膜而言,通常通过在下述偏光片的至少一面介由粘接剂用透明保护膜夹持来制作,所述偏光片经由下述工序来制造:对聚乙烯醇系树脂膜进行单轴拉伸的工序;通过用二向色性色素对聚乙烯醇系树脂膜进行染色,从而使其吸附该二向色性色素的工序;用硼酸水溶液对吸附有二向色性色素的聚乙烯醇系树脂膜进行处理的工序;以及在基于硼酸水溶液的处理后进行水洗的工序。

聚乙烯醇系树脂通过将聚乙酸乙烯酯系树脂皂化而得到。作为聚乙酸乙烯酯系树脂,除了作为乙酸乙烯酯的均聚物的聚乙酸乙烯酯之外,还可使用乙酸乙烯酯与可与其共聚的其他单体的共聚物。作为可与乙酸乙烯酯共聚的其他单体,例如,可举出不饱和羧酸类、烯烃类、乙烯基醚类、不饱和磺酸类、具有铵基的丙烯酰胺类等。

聚乙烯醇系树脂的皂化度通常为85~100摩尔%左右,优选为98摩尔%以上。聚乙烯醇系树脂可以被改性,例如,也可以使用用醛类进行了改性的聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯醇缩乙醛。聚乙烯醇系树脂的聚合度通常为1,000~10,000左右,优选为1,500~5,000的范围。

由这样的聚乙烯醇系树脂制成的膜可作为偏光片的坯膜(日文:原反フイル厶)使用。将聚乙烯醇系树脂制膜的方法没有特别限定,可利用已知的方法进行制膜。聚乙烯醇系坯膜的膜厚例如可以为10~150μm左右。

聚乙烯醇系树脂膜的单轴拉伸可在基于二向色性色素的染色之前、或与染色同时、或在染色之后进行。在染色后进行单轴拉伸的情况下,该单轴拉伸可在硼酸处理之前进行,也可在硼酸处理中进行。另外,也可在它们中的多个阶段进行单轴拉伸。在进行单轴拉伸时,可以在圆周速度不同的辊之间进行单轴拉伸,也可使用热辊进行单轴拉伸。另外,单轴拉伸可以是在大气中进行拉伸的干式拉伸,也可以是在用溶剂使聚乙烯醇系树脂膜溶胀的状态下进行拉伸的湿式拉伸。拉伸倍率通常为3~8倍左右。

聚乙烯醇系树脂膜的基于二向色性色素的染色例如可通过在含有二向色性色素的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜的方法进行。

作为二向色性色素,具体而言,可使用碘、二向色性的有机染料。作为二向色性的有机染料,可举出由c.i.直接红(directred)39等二重氮化合物形成的二向色性直接染料、及由三偶氮、四偶氮等化合物形成的二向色性直接染料等。对于聚乙烯醇系树脂膜而言,在染色处理前,优选预先实施在水中的浸渍处理。

使用碘作为二向色性色素的情况下,通常可采用在含有碘及碘化钾的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而进行染色的方法。该水溶液中的碘的含量相对于水100质量份而言通常为0.01~1质量份左右。另外,碘化钾的含量相对于水100质量份而言通常为0.5~20质量份左右。用于染色的水溶液的温度通常为20~40℃左右。另外,在该水溶液中浸渍的浸渍时间(染色时间)通常为20~1,800秒左右。

另一方面,使用二向色性的有机染料作为二向色性色素的情况下,通常可采用在包含水溶性二向色性染料的水溶液中浸渍聚乙烯醇系树脂膜而进行染色的方法。该水溶液中的二向色性有机染料的含量相对于水100质量份而言通常为1×10-4~10质量份左右,优选为1×10-3~1质量份,进一步优选为1×10-3~1×10-2质量份。该水溶液可以包含硫酸钠等无机盐作为染色助剂。用于染色的二向色性染料水溶液的温度通常为20~80℃左右。另外,在该水溶液中的浸渍时间(染色时间)通常为10~1,800秒左右。

基于二向色性色素的染色后的硼酸处理通常可通过将经染色的聚乙烯醇系树脂膜在硼酸水溶液中浸渍的方法来进行。该硼酸水溶液中的硼酸的含量相对于水100质量份而言通常为2~15质量份左右,优选为5~12质量份。使用碘作为二向色性色素的情况下,该硼酸水溶液优选含有碘化钾,此时的碘化钾的含量相对于水100质量份而言通常为0.1~15质量份左右,优选为5~12质量份。在硼酸水溶液中浸渍的浸渍时间通常为60~1,200秒左右,优选为150~600秒,进一步优选为200~400秒。硼酸处理的温度通常为50℃以上,优选为50~85℃,进一步优选为60~80℃。

通常,可对硼酸处理后的聚乙烯醇系树脂膜进行水洗处理。水洗处理例如可通过将经硼酸处理的聚乙烯醇系树脂膜在水中浸渍的方法来进行。水洗处理中的水的温度通常为5~40℃左右。另外,浸渍时间通常为1~120秒左右。

可在水洗后实施干燥处理,从而得到偏光片。干燥处理例如可使用热风干燥机、远红外线加热器进行。干燥处理的温度通常为30~100℃左右,优选为50~80℃。干燥处理的时间通常为60~600秒左右,优选为120~600秒。通过干燥处理,能将偏光片的水分率降低至实用程度。其水分率通常为5~20质量%左右,优选为8~15质量%。水分率在上述范围内时,容易得到具有适度的挠性、热稳定性优异的偏光片。

如上所述地对聚乙烯醇系树脂膜实施单轴拉伸、基于二向色性色素的染色、硼酸处理、水洗及干燥而得到的偏光片的厚度优选为5~40μm。

作为涂布了具有吸收各向异性的色素而成的膜,可举出涂布包含具有液晶性的二向色性色素的组合物、或包含二向色性色素和聚合性液晶的组合物而得到的膜等。该膜优选在其一面或两面具有保护膜。作为该保护膜,可举出与作为在液晶固化膜的制造中可使用的基材而在前文中例示的树脂膜相同的膜。

涂布了具有吸收各向异性的色素而成的膜越薄越优选,但若过薄,则有强度降低、加工性差的趋势。该膜的厚度通常为20μm以下,优选为5μm以下,更优选为0.5~3μm。

作为上述涂布了具有吸收各向异性的色素而成的膜,具体而言,可举出日本特开2012-33249号公报等中记载的膜。

在以上述方式得到的偏光片的至少一面,介由粘接剂而层叠透明保护膜,由此可得到偏光膜。作为透明保护膜,可优选使用与作为可在液晶固化膜的制造中使用的基材而在前文中示例的树脂膜同样的透明膜。

本发明的椭圆偏光板包含本发明的相位差膜和偏光膜而构成,例如,介由粘接剂层或粘合剂层等,使本发明的相位差膜和偏光膜层叠,由此能够得到本发明的椭圆偏光板。

本发明的一个方式中,将包含水平取向液晶固化膜的本发明的相位差膜与偏光膜层叠时,优选以构成相位差膜的水平取向液晶固化膜的慢轴(光轴)与偏光膜的吸收轴所成的角成为45±5°的方式进行层叠。

本发明的椭圆偏光板可以具有如以往的常规椭圆偏光板、或偏光膜及相位差膜所具备那样的构成。作为这样的构成,例如,可举出用于将椭圆偏光板贴合于有机el等显示元件的粘合剂层(片材)、为了保护偏光膜、相位差膜的表面不受损伤或污染而使用的保护膜等。

本发明的椭圆偏光板能够用于各种显示装置、特别是光学显示器。

所谓显示装置,是具有显示元件的装置,包含发光元件或发光装置作为发光源。作为显示装置,可举出液晶显示装置、有机电致发光(el)显示装置、无机电致发光(el)显示装置、触摸面板显示装置、电子发射显示装置(例如电场发射显示装置(fed)、表面电场发射显示装置(sed))、电子纸(使用了电子墨水、电泳元件的显示装置、等离子体显示装置、投射型显示装置(例如光栅光阀(glv)显示装置、具有数字微镜器件(dmd)的显示装置)及压电陶瓷显示器等。液晶显示装置包括透射型液晶显示装置、半透射型液晶显示装置、反射型液晶显示装置、直视型液晶显示装置及投射型液晶显示装置等中的任一种。这些显示装置可以为显示二维图像的显示装置,也可以为显示三维图像的立体显示装置。特别地,本发明的椭圆偏光板能够合适地用于有机电致发光(el)显示装置及无机电致发光(el)显示装置。这些显示装置(光学显示器)通过具备光学特性优异的本发明的椭圆偏光板,从而能够呈现良好的图像显示特性。

实施例

以下,利用实施例来更具体地说明本发明。需要说明的是,只要没有特别记载,例中的“%”及“份”分别指质量%及质量份。

<聚合性液晶混合物的制备>

具有下述分子结构的聚合性液晶化合物(a1)按照日本特开2019-73496号公报中记载的方法来制造。

具有下述分子结构的聚合性液晶化合物(b1)按照日本专利第5962760号中记载的方法来制备。

〔实施例1〕

以上述聚合性液晶化合物(a1)成为99.97质量份、聚合性液晶化合物(b1)成为0.03质量份的方式进行混合,得到了聚合性液晶混合物。

针对得到的聚合性液晶混合物,利用后述的测定条件进行hplc分析,对基于聚合性液晶化合物(a1)及聚合性液晶化合物(b1)的总量而言的聚合性液晶化合物(b1)的面积百分率值进行测定。结果为0.03%。

〔hlpc测定〕

就hplc测定而言,只要能够将来自聚合性液晶化合物(a1)及聚合性液晶化合物(b1)的峰分离,则可以在任意条件下进行。将hplc测定条件的一例示于以下。

(测定条件)

测定装置:hplclc-10at(岛津制作所制)

色谱柱:l-columnods(内径为3.0mm,长度为150mm,粒径为3μm)

温度:40℃

流动相a:0.1%(v/v)-tfa/水

流动相b:0.1%(v/v)-tfa/乙腈

流速:0.5ml/min

进样量:5μl

检测波长:254nm

〔实施例2〕

以上述聚合性液晶化合物(a1)成为99.56质量份、聚合性液晶化合物(b1)成为0.44质量份的方式进行混合,得到了聚合性液晶混合物。

针对得到的聚合性液晶混合物,以后述的测定条件进行hplc分析,对基于聚合性液晶化合物(a1)及聚合性液晶化合物(b1)的总量而言的聚合性液晶化合物(b1)的面积百分率值进行测定。结果为0.44%。

〔实施例3〕

以上述聚合性液晶化合物(a1)成为94.87质量份、聚合性液晶化合物(b1)成为5.13质量份的方式进行混合,得到了聚合性液晶混合物。

针对得到的聚合性液晶混合物,以后述的测定条件进行hplc分析,对基于聚合性液晶化合物(a1)及聚合性液晶化合物(b1)的总量而言的聚合性液晶化合物(b1)的面积百分率值进行测定。结果为5.12%。

〔比较例1〕

使用仅由上述聚合性液晶化合物(a1)100质量份构成的比较聚合性液晶。

针对得到的聚合性液晶混合物,利用后述的测定条件进行hplc分析,对基于聚合性液晶化合物(a1)及聚合性液晶化合物(b1)的总量而言的聚合性液晶化合物(b1)的面积百分率值进行测定,但未检测到。

<向列相转变温度的测定>

分别量取1g实施例1的聚合性液晶混合物至小瓶管中,进一步加入2g的氯仿使其溶解。将得到的溶液涂布于带有实施了摩擦处理的pva取向膜的玻璃基板上,使其干燥。将该基板载置于冷却加热装置(japanhightech公司制“lnp94-2”),从室温升温至180℃,然后,冷却至室温。用偏光显微镜(lext,olympus公司制)对温度变化时的状态进行观察,测定成为向列相的温度,将其作为向列相转变温度。对实施例2及3的聚合性液晶混合物、比较例1的比较聚合性液晶同样地进行操作,测定向列相转变温度。将得到的结果示于表1。

[表1]

<溶解度的测定>

将环戊酮1g加入螺口瓶中,一边将实施例1的聚合性液晶混合物加入小瓶管中,一边用目视来确认是否完全溶解,测定溶解度。对实施例2及3的聚合性液晶混合物、比较例1的比较聚合性液晶也同样地进行操作,测定相对于各有机溶剂的溶解度。将得到的结果示于表2。

[表2]

<光取向膜形成用组合物的制备>

将下述成分混合,将得到的混合物于80℃搅拌1小时,由此得到了光取向膜形成用组合物。

下式所示的光取向性材料(5份):

(数均分子量:约28000,mw/mn:约1.8,jp2013-033249a1中记载的聚合物)

溶剂(95份):环戊酮

<光学膜(相位差膜)的制造>

以下述方式制造了光学膜。使用电晕处理装置(agf-b10,春日电机株式会社制),在输出功率为0.3kw、处理速度为3m/分钟的条件下,对环烯烃聚合物膜(cop)(zf-14,日本zeon株式会社制)进行1次处理。使用棒涂机,将上述光取向膜形成用组合物涂布于实施了电晕处理的表面,于80℃干燥1分钟,使用偏振uv光照射装置(spotcuresp-7;ushio电机株式会社制),以100mj/cm2的累积光量实施偏振uv光曝光。使用激光显微镜(lext,olympus株式会社制),对得到的取向膜的膜厚进行测定,结果为100nm。

接着,向小瓶管中投入实施例1的聚合性液晶混合物,按照表3中记载的组成,添加光聚合引发剂、流平剂、阻聚剂及溶剂,使用转盘(carousel)于80℃搅拌30分钟,得到了聚合性液晶组合物(1)。

需要说明的是,表3所示的光聚合引发剂、流平剂及阻聚剂的量是相对于实施例1中得到的聚合性液晶混合物100质量份而言的添加量。另外,溶剂的配合量以组合物的质量%相对于溶液总量成为13%的方式进行设定。

[表3]

聚合引发剂:2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮(irgacure369;basfjapan公司制)

流平剂:聚丙烯酸酯化合物(byk-361n;bykchemiejapan制)

阻聚剂:bht(和光纯药工业(株)制)

溶剂:n-甲基吡咯烷酮(nmp;关东化学(株)制)

使用棒涂机,将得到的聚合性液晶组合物涂布于取向膜上,于120℃干燥1分钟,然后,使用高压汞灯(unicurevb-15201by-a,ushio电机株式会社制)照射紫外线(氮气气氛下,波长:365nm,波长365nm处的累积光量:1000mj/cm2),由此制作了光学膜。

<光学特性re(450)/re(550)的测定>

将上述中制作的光学膜作为测定试样,使用测定机(王子计测机器公司制“kobra-wr”),测定相对于波长450nm及波长550nm的光的正面相位差值,算出re(450)/re(550),结果为re(450)/re(550)=0.81,具有逆波长分散特性。

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