JP2014189630A - Film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粘着力に異方性を持つ、特異な粘着特性を有するフィルムに関する。 The present invention relates to a film having specific adhesive properties having anisotropy in adhesive force.
粘着テープでは、接着力が強固であるほど剥離性が低下して、剥離の際に被着体に重大な損傷を与えてしまうことがある。今日、粘着テープに求められる性能はその用途により様々であるが、用途によっては強固な接着力と優れた剥離性とが要求されることがある。
特許文献1には、部分的に配向及び部分的に結晶化したエラストマーを含む感圧接着剤層を有する感圧接着剤製品(粘着テープ)が開示されている。この粘着テープは、剥離する方向により異なる剥離性を示すものである。このような異方剥離性を示す粘着テープは、特定方向に対する強固な接着性と、特定方向以外の方向に対する優れた剥離性とを両立させることができる。これにより、被着体との強固な接着を実現することができるとともに、使用後には剥離性に優れた方向から剥がすことにより、容易に剥離することができる。
しかしながら、この粘着テープでは、特定のエラストマーを配合することを要し、また、これらのエラストマーを部分的に配向及び部分的に結晶化するのも容易ではなかった。
そこで、より簡便な方法により作製することができる異方剥離性を示す粘着テープが求められていた。
With an adhesive tape, the stronger the adhesive strength, the lower the peelability, which may seriously damage the adherend during peeling. Today, the performance required for pressure-sensitive adhesive tapes varies depending on the application, but depending on the application, a strong adhesive force and excellent peelability may be required.
However, this pressure-sensitive adhesive tape requires the blending of specific elastomers, and it is not easy to partially orient and partially crystallize these elastomers.
Therefore, there has been a demand for an adhesive tape exhibiting anisotropic peelability that can be produced by a simpler method.
本発明は、剥がす方向により剥離力が異なる、これまでに無い特異な粘着特性を有する粘着テープを提供するものである。 The present invention provides a pressure-sensitive adhesive tape having a unique pressure-sensitive adhesive characteristic that has not been achieved so far, depending on the peeling direction.
本発明者らは前記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、液晶フィルムを含むことを特徴とするフィルムに関する。
また本発明は、前記液晶フィルムが、ネマチック配向またはネマチックハイブリッド配向のいずれかの配向状態を固定化したものであることを特徴とする前記記載のフィルムに関する。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention.
That is, this invention relates to the film characterized by including a liquid crystal film.
In addition, the present invention relates to the film described above, wherein the liquid crystal film has a fixed alignment state of either nematic alignment or nematic hybrid alignment.
本発明のフィルムは、剥がす方向により剥離力が異なる、これまでに無い特異な粘着特性を有する。 The film of the present invention has unique adhesive properties that have never been seen, and the peel force varies depending on the peel direction.
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る液晶フィルムは、液晶性組成物を配向させ、当該液晶配向状態を固定化することにより得られる。
本発明でいう液晶性組成物としては、例えばオキセタン基を有する(メタ)アクリル化合物と、オキセタン基を有する液晶性化合物とからなるものを使用することができる。
ここでいうオキセタン基を有する(メタ)アクリル化合物は、下記一般式(1)、(2)または(3)のいずれかで表される化合物である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The liquid crystal film according to the present invention is obtained by aligning a liquid crystalline composition and fixing the liquid crystal alignment state.
As the liquid crystalline composition referred to in the present invention, for example, a composition comprising a (meth) acrylic compound having an oxetane group and a liquid crystalline compound having an oxetane group can be used.
The (meth) acrylic compound having an oxetane group here is a compound represented by any one of the following general formulas (1), (2) or (3).
式(1)、式(2)および式(3)において、R1は、それぞれ独立に、水素またはメチル基を表し、R2は、それぞれ独立に、水素、メチル基またはエチル基を表し、L1は、それぞれ独立に、単結合、−O−、−O−CO−または−CO−O−を表し、mは、それぞれ独立に、1から10までの整数であり、nは、それぞれ独立に、0から10までの整数である。 In Formula (1), Formula (2), and Formula (3), R 1 each independently represents hydrogen or a methyl group, R 2 each independently represents hydrogen, a methyl group, or an ethyl group, and L 1 independently represents a single bond, —O—, —O—CO— or —CO—O—, m is each independently an integer of 1 to 10, and n is each independently , An integer from 0 to 10.
これらの式(1)、(2)および(3)に該当する化合物は種々挙げることができるが、必ずしも液晶性を有する必要はない。より具体的には、下記化合物を好ましい例として挙げることができる。 Although various compounds corresponding to these formulas (1), (2) and (3) can be mentioned, it is not always necessary to have liquid crystallinity. More specifically, the following compounds can be mentioned as preferred examples.
これらのオキセタン基を有する(メタ)アクリル化合物の合成法は特に制限されるものではなく、通常の有機化学の合成法で用いられる方法を適用することによって合成することができる。
例えば、ウィリアムソンのエーテル合成や、縮合剤を用いたエステル合成などの手段でオキセタン基を持つ部位と(メタ)アクリル基を持つ部位をつなげることで、オキセタン基と(メタ)アクリル基との全く異なる2つの反応性基を持つオキセタン基を有する(メタ)アクリル化合物を合成することができる。
合成にあたっては、オキセタン基がカチオン重合性を有するため、強い酸性条件下では、重合や開環などの副反応を起こすことを考慮して、反応条件を選ぶ必要がある。これらの反応条件は後記する一般式(5)で表される化合物の合成のところで詳述する。
The method for synthesizing these (meth) acrylic compounds having an oxetane group is not particularly limited, and can be synthesized by applying a method used in ordinary organic chemistry synthesis methods.
For example, by connecting a site with an oxetane group and a site with a (meth) acrylic group by means such as Williamson's ether synthesis or ester synthesis using a condensing agent, the oxetane group and the (meth) acrylic group are completely A (meth) acrylic compound having an oxetane group having two different reactive groups can be synthesized.
In the synthesis, since the oxetane group has cationic polymerizability, it is necessary to select reaction conditions in consideration of causing side reactions such as polymerization and ring opening under strong acidic conditions. These reaction conditions will be described in detail in the synthesis of the compound represented by the general formula (5) described later.
本発明のオキセタン基を有する液晶性化合物は、オキセタン基を有する主鎖型高分子液晶性化合物でも、オキセタン基を有する側鎖型高分子液晶性化合物でもよい。
オキセタン基を有する主鎖型高分子液晶性化合物としては、オキセタン基を有し液晶性を示すポリエステル、ポリエステルアミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等を挙げることができるが、配向性や合成の容易さ等からポリエステルが好ましい。
The liquid crystalline compound having an oxetane group of the present invention may be a main chain type liquid crystalline compound having an oxetane group or a side chain type polymeric liquid crystalline compound having an oxetane group.
Examples of the main chain polymer liquid crystalline compound having an oxetane group include polyesters, polyesteramides, polyamides, and polyamideimides having an oxetane group and exhibiting liquid crystallinity. Polyester is preferred.
本発明で用いるオキセタン基を有する主鎖型液晶性ポリエステルとは、芳香族ジオール単位(以下、構造単位(A)という。)、芳香族ジカルボン酸単位(以下、構造単位(B)という。)および芳香族ヒドロキシカルボン酸単位(以下、構造単位(C)という。)のうち少なくとも2種を必須単位として含み、かつ主鎖末端の少なくとも一方にカチオン重合性基であるオキセタン基を有する構造単位を含む主鎖型液晶性ポリエステル、である。以下に、構造単位(A)、(B)および(C)について順次説明する。 The main chain type liquid crystalline polyester having an oxetane group used in the present invention is an aromatic diol unit (hereinafter referred to as a structural unit (A)), an aromatic dicarboxylic acid unit (hereinafter referred to as a structural unit (B)), and It includes at least two kinds of aromatic hydroxycarboxylic acid units (hereinafter referred to as structural units (C)) as essential units, and includes structural units having an oxetane group that is a cationically polymerizable group at least at one end of the main chain. Main chain type liquid crystalline polyester. Hereinafter, the structural units (A), (B), and (C) will be sequentially described.
構造単位(A)を導入するための化合物としては下記一般式で表される化合物が好ましく、具体的には、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン等若しくはそれらの置換体、4,4’―ビフェノール、2,2’,6,6’−テトラメチル−4,4’−ビフェノール、2,6−ナフタレンジーオールなどが挙げられ、特に、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン等若しくはそれらの置換体が好ましい。 The compound for introducing the structural unit (A) is preferably a compound represented by the following general formula, specifically, catechol, resorcin, hydroquinone or the like or a substituted product thereof, 4,4′-biphenol, 2, 2 ', 6,6'-tetramethyl-4,4'-biphenol, 2,6-naphthalenediol and the like can be mentioned, and in particular, catechol, resorcin, hydroquinone, and the like or substituted products thereof are preferable.
ただし、式中の−Xは、−H、−CH3、−C2H5、−CH2CH2CH3、−CH(CH3)2、−CH2CH2CH2CH3、−CH2CH(CH3)CH3、−CH(CH3)CH2CH3、−C(CH3)3、−OCH3、−OC2H5、−OC6H5、−OCH2C6H5、−F、−Cl、−Br、−NO2、または−CNのいずれかの基であり、特に下記式で表される化合物が好ましい。
However, -X in the formula, -H, -CH 3, -C 2
構造単位(B)を導入するための化合物としては下記一般式で表される化合物が好ましく、具体的には、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸等若しくはそれらの置換体、4,4’−スチルベンジカルボン酸若しくはその置換体、2,6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸などが挙げられ、特に、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸等若しくはそれらの置換体が好ましい。 The compound for introducing the structural unit (B) is preferably a compound represented by the following general formula, specifically, terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid or the like, or a substituted product thereof, 4,4′-stilbene Examples thereof include dicarboxylic acid or a substituted product thereof, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid and the like, and terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid and the like, or a substituted product thereof are particularly preferable.
ただし、式中の−Xは、−H、−CH3、−C2H5、−CH2CH2CH3、−CH(CH3)2、−CH2CH2CH2CH3、−CH2CH(CH3)CH3、−CH(CH3)CH2CH3、−C(CH3)3、−OCH3、−OC2H5、−OC6H5、−OCH2C6H5、−F、−Cl、−Br、−NO2、または−CNのいずれかの基を表す。
However, -X in the formula, -H, -CH 3, -C 2
構造単位(C)を導入するための化合物としては下記一般式で表される化合物が好ましく、具体的には、ヒドロキシ安息香酸若しくはその置換体、4’−ヒドロキシ−4−ビフェニルカルボン酸若しくはその置換体、4’−ヒドロキシ−4−スチルベンカルボン酸若しくはその置換体、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、4−ヒドロキシ桂皮酸などが挙げられ、特に、ヒドロキシ安息香酸およびその置換体、4’−ヒドロキシ−4−ビフェニルカルボン酸若しくはその置換体、4’−ヒドロキシ−4−スチルベンカルボン酸若しくはその置換体が好ましい。 The compound for introducing the structural unit (C) is preferably a compound represented by the following general formula, specifically, hydroxybenzoic acid or a substituted product thereof, 4′-hydroxy-4-biphenylcarboxylic acid or a substituted product thereof. , 4′-hydroxy-4-stilbene carboxylic acid or a substituted product thereof, 6-hydroxy-2-naphthoic acid, 4-hydroxycinnamic acid and the like. In particular, hydroxybenzoic acid and a substituted product thereof, 4′-hydroxy -4-Biphenylcarboxylic acid or a substituted product thereof, 4′-hydroxy-4-stilbenecarboxylic acid or a substituted product thereof is preferred.
ただし、式中の−X、−X1、−X2は、それぞれ個別に、−H、−CH3、−C2H5、−CH2CH2CH3、−CH(CH3)2、−CH2CH2CH2CH3、−CH2CH(CH3)CH3、−CH(CH3)CH2CH3、−C(CH3)3、−OCH3、−OC2H5、−OC6H5、−OCH2C6H5、−F、−Cl、−Br、−NO2、または−CNのいずれかの基を表す。
However, -X in the formula, -
前記の主鎖型液晶性ポリエステルは、構造単位として、(A)芳香族ジオール単位、(B)芳香族ジカルボン酸単位、および(C)芳香族ヒドロキシカルボン酸単位のうちから少なくとも2種と、さらに主鎖末端の少なくとも一方にオキセタン基を有する構造単位(以下、構造単位(D)という。)を必須の構造単位として含み、かつサーモトロピック液晶性を示すものであればよく、他の構造単位はこれら条件を満足する限り特に限定されるものではない。 The main-chain liquid crystalline polyester has, as a structural unit, at least two of (A) an aromatic diol unit, (B) an aromatic dicarboxylic acid unit, and (C) an aromatic hydroxycarboxylic acid unit, and Any structural unit having an oxetane group at least one end of the main chain (hereinafter referred to as structural unit (D)) as an essential structural unit and exhibiting a thermotropic liquid crystallinity may be used. There is no particular limitation as long as these conditions are satisfied.
主鎖型液晶性ポリエステルを構成する構造単位(A)、(B)および(C)の全構造単位に占める割合は、構造単位(A)、(B)および(C)がジオールあるいはジカルボン酸あるいはヒドロキシカルボン酸として全モノマーの仕込み量に対して占める重量和の比率で表した場合、通常20〜99%、好ましくは30〜95%、特に好ましくは40〜90%の範囲である。20%より少ない場合には、液晶性を発現する温度領域が極端に狭くなるおそれがあり、また99%を越える場合には、本発明の主鎖型液晶性ポリエステルに必須なカチオン重合性基を有する単位が相対的に少なくなり、配向保持能、機械的強度の向上が得られない恐れがあり、どちらの場合も好ましくない。 The proportion of the structural units (A), (B) and (C) constituting the main chain type liquid crystalline polyester in the total structural units is such that the structural units (A), (B) and (C) are diols or dicarboxylic acids or When expressed as a ratio of the sum of the weights of all the monomers as the hydroxycarboxylic acid, it is usually 20 to 99%, preferably 30 to 95%, particularly preferably 40 to 90%. If the amount is less than 20%, the temperature range for exhibiting liquid crystallinity may be extremely narrow, and if it exceeds 99%, a cationically polymerizable group essential for the main-chain liquid crystalline polyester of the present invention may be added. There are relatively few units, and there is a possibility that the orientation retention ability and the mechanical strength cannot be improved, which is not preferable in either case.
次にオキセタン基を有する構造単位(D)について説明する。構造単位(D)を導入するための化合物としては、下記の一般式に示すようなフェノール性水酸基あるいはカルボキシル基を有する芳香族化合物に、オキセタン基が結合した化合物が挙げられる。また、芳香環とオキセタン基との間には、適当なスペーサ部分を有していても良い。また、本発明の効果を損なわない範囲で、オキセタン基以外のカチオン重合性基、例えば、エポキシ基、ビニルオキシ基等を併用してもよい。 Next, the structural unit (D) having an oxetane group will be described. Examples of the compound for introducing the structural unit (D) include compounds in which an oxetane group is bonded to an aromatic compound having a phenolic hydroxyl group or a carboxyl group as shown in the following general formula. An appropriate spacer portion may be provided between the aromatic ring and the oxetane group. Moreover, you may use together cationically polymerizable groups other than an oxetane group, for example, an epoxy group, a vinyloxy group, etc. in the range which does not impair the effect of this invention.
ただし、式中の−X、−X1、−X2、−Y、−Zは、各構造単位毎にそれぞれ独立に以下に示すいずれかの基を表す。
ただし、式中の−X、−X1、−X2、−Y、−Zは、各構造単位毎にそれぞれ独立に以下に示すいずれかの基を表す。
(1)−X、−X1、−X2:−H、−CH3、−C2H5、−CH2CH2CH3、−CH(CH3)2、−CH2CH2CH2CH3、−CH2CH(CH3)CH3、−CH(CH3)CH2CH3、−C(CH3)3、−OCH3、−OC2H5、−OC6H5、−OCH2C6H5、−F、−Cl、−Br、−NO2、または−CN
(2)−Y:単結合、−(CH2)n−、−O−、−O−(CH2)n−、−(CH2)n−O−、−O−(CH2)n−O−、−O−CO−、−CO−O−、−O−CO−(CH2)n−、−CO−O−(CH2)n−、−(CH2)n−O−CO−、−(CH2)n−CO−O−、−O−(CH2)n−O−CO−、−O−(CH2)n−CO−O−、−O−CO−(CH2)n−O−、−CO−O−(CH2)n−O−、−O−CO−(CH2)n−O−CO−、−O−CO−(CH2)n−CO−O−、−CO−O−(CH2)n−O−CO−、または−CO−O−(CH2)n−CO−O−(ただし、nは1〜12の整数を示す。)
(3)Z:
However, -X in the formula, -X 1, -
(1) -X, -X 1, -X 2: -H, -
(2) -Y: single bond, - (CH 2) n - , - O -, - O- (CH 2) n -, - (CH 2) n -O -, - O- (CH 2) n - O -, - O-CO - , - CO-O -, - O-CO- (CH 2) n -, - CO-O- (CH 2) n -, - (CH 2) n -O-CO- , — (CH 2 ) n —CO—O—, —O— (CH 2 ) n —O—CO—, —O— (CH 2 ) n —CO—O—, —O—CO— (CH 2 ) n -O -, - CO-O- (CH 2) n -O -, - O-CO- (CH 2) n -O-CO -, - O-CO- (CH 2) n -CO-O- , -CO-O- (CH 2) n -O-CO- or -CO-O- (CH 2) n -CO-O-, ( where, n is an integer of 1-12.)
(3) Z:
構造単位(D)の中では、オキセタン基を含む置換基とフェノール性水酸基あるいはカルボン酸基の結合位置は、これらの基が結合する骨格がベンゼン環の場合は1,4−の位置関係を、ナフタレン環の場合は2,6−の位置関係を、ビフェニル骨格、スチルベン骨格の場合は4,4’−の位置関係にあるものが液晶性の点から好ましい。より具体的には、4−ビニルオキシ安息香酸、4−ビニルオキシフェノール、4−ビニルオキシエトキシ安息香酸、4−ビニルオキシエトキシフェノール、4−グリシジルオキシ安息香酸、4−グリシジルオキシフェノール、4−(オキセタニルメトキシ)安息香酸、4−(オキセタニルメトキシ)フェノール、4’−ビニルオキシ−4−ビフェニルカルボン酸、4’−ビニルオキシ−4−ヒドロキシビフェニル、4’−ビニルオキシエトキシ−4−ビフェニルカルボン酸、4’−ビニルオキシエトキシ−4−ヒドロキシビフェニル、4’−グリシジルオキシ−4−ビフェニルカルボン酸、4’−グリシジルオキシ−4−ヒドロキシビフェニル、4’−オキセタニルメトキシ−4−ビフェニルカルボン酸、4’−オキセタニルメトキシ−4−ヒドロキシビフェニル、6−ビニルオキシ−2−ナフタレンカルボン酸、6−ビニルオキシ−2−ヒドロキシナフタレン、6−ビニルオキシエトキシ−2−ナフタレンカルボン酸、6−ビニルオキシエトキシ−2−ヒドロキシナフタレン、6−グリシジルオキシ−2−ナフタレンカルボン酸、6−グリシジルオキシ−2−ヒドロキシナフタレン、6−オキセタニルメトキシ−2−ナフタレンカルボン酸、6−オキセタニルメトキシ−2−ヒドロキシナフタレン、4−ビニルオキシ桂皮酸、4−ビニルオキシエトキシ桂皮酸、4−グリシジルオキシ桂皮酸、4−オキセタニルメトキシ桂皮酸、4’−ビニルオキシ−4−スチルベンカルボン酸、4’−ビニルオキシ−3’−メトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4’−ビニルオキシ−4−ヒドロキシスチルベン、4’−ビニルオキシエトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4’−ビニルオキシエトキシ−3’−メトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4’−ビニルオキシエトキシ−4−ヒドロキシスチルベン、4’−グリシジルオキシ−4−スチルベンカルボン酸、4’−グリシジルオキシ−3’−メトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4’−グリシジルオキシ−4−ヒドロキシスチルベン、4’−オキセタニルメトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4’−オキセタニルメトキシ−3’−メトキシ−4−スチルベンカルボン酸、4’−オキセタニルメトキシ−4−ヒドロキシスチルベンなどが好ましい。 In the structural unit (D), the bonding position of a substituent containing an oxetane group and a phenolic hydroxyl group or a carboxylic acid group has a positional relationship of 1,4-when the skeleton to which these groups are bonded is a benzene ring, In the case of a naphthalene ring, a 2,6-positional relationship is preferable, and in the case of a biphenyl skeleton or a stilbene skeleton, a 4,4′-positional relationship is preferable from the viewpoint of liquid crystallinity. More specifically, 4-vinyloxybenzoic acid, 4-vinyloxyphenol, 4-vinyloxyethoxybenzoic acid, 4-vinyloxyethoxyphenol, 4-glycidyloxybenzoic acid, 4-glycidyloxyphenol, 4- (oxetanyl) Methoxy) benzoic acid, 4- (oxetanylmethoxy) phenol, 4′-vinyloxy-4-biphenylcarboxylic acid, 4′-vinyloxy-4-hydroxybiphenyl, 4′-vinyloxyethoxy-4-biphenylcarboxylic acid, 4′- Vinyloxyethoxy-4-hydroxybiphenyl, 4′-glycidyloxy-4-biphenylcarboxylic acid, 4′-glycidyloxy-4-hydroxybiphenyl, 4′-oxetanylmethoxy-4-biphenylcarboxylic acid, 4′-oxetanylmethoxy- 4-hi Droxybiphenyl, 6-vinyloxy-2-naphthalenecarboxylic acid, 6-vinyloxy-2-hydroxynaphthalene, 6-vinyloxyethoxy-2-naphthalenecarboxylic acid, 6-vinyloxyethoxy-2-hydroxynaphthalene, 6-glycidyloxy 2-naphthalenecarboxylic acid, 6-glycidyloxy-2-hydroxynaphthalene, 6-oxetanylmethoxy-2-naphthalenecarboxylic acid, 6-oxetanylmethoxy-2-hydroxynaphthalene, 4-vinyloxycinnamic acid, 4-vinyloxyethoxy cinnamic Acid, 4-glycidyloxycinnamic acid, 4-oxetanylmethoxycinnamic acid, 4'-vinyloxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4'-vinyloxy-3'-methoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4'-vinyloxy-4- Hydro Cystilbene, 4′-vinyloxyethoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4′-vinyloxyethoxy-3′-methoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4′-vinyloxyethoxy-4-hydroxystilbene, 4′-glycidyloxy -4-stilbenecarboxylic acid, 4'-glycidyloxy-3'-methoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4'-glycidyloxy-4-hydroxystilbene, 4'-oxetanylmethoxy-4-stilbenecarboxylic acid, 4'- Preference is given to oxetanylmethoxy-3′-methoxy-4-stilbene carboxylic acid, 4′-oxetanylmethoxy-4-hydroxystilbene and the like.
オキセタン基を有する構造単位(D)の主鎖型液晶性ポリエステルを構成する全構造単位に占める割合は、同様に構造単位(D)をカルボン酸あるいはフェノールとして仕込み組成中の重量割合で表した場合、通常1〜60%、好ましくは5〜50%の範囲である。1%よりも少ない場合には、配向保持能、機械的強度の向上が得られない恐れがあり、また60%を越える場合には、結晶性が上がることにより液晶温度範囲が狭まり、どちらの場合も好ましくない。 The ratio of the structural unit (D) having an oxetane group to the total structural units constituting the main-chain liquid crystalline polyester is similarly expressed by the weight ratio in the composition charged with the structural unit (D) as carboxylic acid or phenol. The range is usually 1 to 60%, preferably 5 to 50%. If it is less than 1%, there is a possibility that the improvement of the orientation holding ability and the mechanical strength may not be obtained. If it exceeds 60%, the crystallinity is increased and the liquid crystal temperature range is narrowed. Is also not preferable.
(A)〜(D)の各構造単位は、それぞれ1つまたは2つのカルボキシル基あるいはフェノール性水酸基を有しているが、(A)〜(D)の有するカルボキシル基、フェノール性水酸基は、仕込みの段階においてそれぞれの官能基の当量数の総和を概ねそろえることが望ましい。すなわち、構造単位(D)が遊離のカルボキシル基を有する単位である場合には、((A)のモル数×2)=((B)のモル数×2)+((D)のモル数)、構造単位(D)が遊離のフェノール性水酸基を有する単位である場合には、((A)のモル数×2)+((D)のモル数)=((B)のモル数×2)なる関係を概ね満たすことが望ましい。この関係式から大きく外れる仕込み組成の場合には、カチオン重合に関わる単位以外のカルボン酸あるいはフェノール、もしくはそれらの誘導体が分子末端となることになり、十分なカチオン重合性が得られないばかりか、これら酸性の残基が存在することにより、プロセス上の望む段階以外で重合反応や分解反応が起きてしまうおそれがあり好ましくない。 Each structural unit of (A) to (D) has one or two carboxyl groups or phenolic hydroxyl groups, but the carboxyl groups and phenolic hydroxyl groups of (A) to (D) are charged. It is desirable that the total number of equivalents of the respective functional groups be roughly aligned at this stage. That is, when the structural unit (D) is a unit having a free carboxyl group, (number of moles of (A) × 2) = (number of moles of (B) × 2) + number of moles of (D) ), When the structural unit (D) is a unit having a free phenolic hydroxyl group, (number of moles of (A) × 2) + (number of moles of (D)) = (number of moles of (B) × 2) It is desirable to generally satisfy the relationship In the case of a charged composition greatly deviating from this relational expression, carboxylic acid or phenol other than the unit involved in cationic polymerization, or a derivative thereof becomes the molecular end, and not only sufficient cationic polymerizability cannot be obtained, The presence of these acidic residues is not preferable because a polymerization reaction or a decomposition reaction may occur at a stage other than the desired stage in the process.
主鎖型液晶性ポリエステルは、(A)、(B)、(C)および(D)以外の構造単位を含有することができる。含有することができる他の構造単位としては、特に限定はなく当該分野で公知の化合物(モノマー)を使用することができる。例えば、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸およびこれら化合物にハロゲン基やアルキル基を導入した化合物や、ビフェノール、ナフタレンジオール、脂肪族ジオールおよびこれら化合物にハロゲン基やアルキル基を導入した化合物等を挙げることができる。また、主鎖型液晶性ポリエステルを構成する単位の原料として光学活性な化合物を用いた場合、該主鎖型液晶性ポリエステルにカイラルな相を付与せしめることが可能となる。かかる光学活性な化合物としては特に制限はないが、例えば、光学活性な脂肪族アルコール(CnH2n+1OH、ただしnは4から14の整数を表す。)、光学活性な脂肪族基を結合したアルコキシ安息香酸(CnH2n+1O−Ph−COOH、ただしnは4から14の整数、Phはフェニレン基を表す。)、メントール、カンファー酸、ナプロキセン誘導体、ビナフトール、1,2−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、2−メチルブタンジオール、2−クロロブタンジオール、酒石酸、メチルコハク酸、3−メチルアジピン酸、イソソルビド、イソマンニドなどを挙げることができる。 The main chain type liquid crystalline polyester can contain structural units other than (A), (B), (C) and (D). Other structural units that can be contained are not particularly limited, and compounds (monomers) known in the art can be used. For example, naphthalene dicarboxylic acid, biphenyl dicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acid, compounds in which halogen groups or alkyl groups are introduced into these compounds, biphenols, naphthalenediol, aliphatic diols, and compounds in which halogen groups or alkyl groups are introduced into these compounds Etc. Further, when an optically active compound is used as a raw material for the units constituting the main chain type liquid crystalline polyester, it is possible to impart a chiral phase to the main chain type liquid crystalline polyester. The optically active compound is not particularly limited. For example, an optically active aliphatic alcohol (C n H 2n + 1 OH, where n represents an integer of 4 to 14), an optically active aliphatic group is bonded. alkoxy benzoate (C n H 2n + 1 O -Ph-COOH, where n is 4 to 14 integer, Ph represents a phenylene group.), menthol, camphor acid, naproxen derivatives, binaphthol, 1,2-propanediol, 1 , 3-butanediol, 2-methylbutanediol, 2-chlorobutanediol, tartaric acid, methylsuccinic acid, 3-methyladipic acid, isosorbide, isomannide and the like.
前記の主鎖型液晶性ポリエステルの分子量は、フェノール/テトラクロロエタン混合溶媒(質量比60/40)中、30℃で測定した対数粘度ηが0.03〜0.50dl/gが好ましく、より好ましくは0.05〜0.15dl/gである。ηが0.03dl/gより小さい場合には、主鎖型液晶性ポリエステルの溶液粘度が低く、フィルム化する際に均一な塗膜が得られない恐れがある。また、0.50dl/gより大きい場合には、液晶配向時に要する配向処理温度が高くなり、配向と重合が同時に起きやすく配向性を低下させる危険性がある。
主鎖型液晶性ポリエステルの分子量制御は専ら仕込み組成により決定される。具体的には分子両末端を封印する形で反応する1官能性モノマー、すなわち前記した構造単位(D)を導入するための化合物の、全仕込み組成における相対的な含有量により、得られる主鎖型液晶性ポリエステルの平均的な重合度(構造単位(A)〜(D)の平均結合数)が決定される。したがって、所望の対数粘度を有する主鎖型液晶性ポリエステルを得るためには、仕込みモノマーの種類に応じて仕込み組成を調整する必要がある。
The molecular weight of the main-chain liquid crystalline polyester is preferably 0.03 to 0.50 dl / g in logarithmic viscosity η measured at 30 ° C. in a phenol / tetrachloroethane mixed solvent (mass ratio 60/40). Is 0.05 to 0.15 dl / g. When η is smaller than 0.03 dl / g, the solution viscosity of the main-chain liquid crystalline polyester is low, and there is a possibility that a uniform coating film cannot be obtained when forming into a film. On the other hand, if it is larger than 0.50 dl / g, the alignment treatment temperature required for aligning the liquid crystal becomes high, and there is a risk that alignment and polymerization are likely to occur at the same time and the alignment is lowered.
The molecular weight control of the main-chain liquid crystalline polyester is determined solely by the charged composition. Specifically, the main chain obtained by the relative content in the total charge composition of the monofunctional monomer that reacts in such a manner that both ends of the molecule are sealed, that is, the compound for introducing the structural unit (D) described above. The average degree of polymerization of the liquid crystal polyester (average number of bonds of the structural units (A) to (D)) is determined. Therefore, in order to obtain a main-chain liquid crystalline polyester having a desired logarithmic viscosity, it is necessary to adjust the charged composition according to the type of charged monomer.
主鎖型液晶性ポリエステルの合成方法としては、通常のポリエステルを合成する際に用いられる方法を採ることができ、特に限定されるものではない。例えば、カルボン酸単位を酸クロリドやスルホン酸無水物などに活性化し、それを塩基の存在下でフェノール単位と反応させる方法(酸クロリド法)や、カルボン酸単位とフェノール単位をDCC(ジシクロヘキシルカルボジイミド)などの縮合剤を用いて直接縮合させる方法、フェノール単位をアセチル化して、これとカルボン酸単位とを溶融条件下で脱酢酸重合する方法などを用いることが出来る。ただし、溶融条件下での脱酢酸重合を用いる場合には、オキセタン基を有するモノマー単位が反応条件下で重合や分解反応を起こすおそれがあるため、反応条件を厳密に制御する必要がある場合が多く、場合によっては適当な保護基を用いたり、あるいは一度別な官能基を有する化合物を反応させておいてから、後でオキセタン基を導入するなどの方法を採ることが望ましい場合もある。また、重合反応により得られた粗主鎖型液晶性ポリエステルを、再結晶、再沈などの方法により精製してもよい。
このようにして得られた主鎖型液晶性ポリエステルは、NMR(核磁気共鳴法)などの分析手段により、それぞれのモノマーがどのような比率で主鎖型液晶性ポリエステル中に存在するかを同定することができる。特に、オキセタン基の量比から、主鎖型液晶性ポリエステルの平均結合数を算出する事ができる。
As a method for synthesizing the main-chain liquid crystalline polyester, a method used when synthesizing a normal polyester can be adopted, and the method is not particularly limited. For example, a method in which a carboxylic acid unit is activated into an acid chloride or a sulfonic acid anhydride and reacted with a phenol unit in the presence of a base (acid chloride method), or a carboxylic acid unit and a phenol unit are converted into DCC (dicyclohexylcarbodiimide). A method of directly condensing using a condensing agent such as the above, a method of acetylating a phenol unit, and a method of deaceticating polymerization of this with a carboxylic acid unit under melting conditions can be used. However, when using deacetic acid polymerization under melting conditions, the monomer unit having an oxetane group may undergo polymerization or decomposition under the reaction conditions, so it may be necessary to strictly control the reaction conditions. In many cases, it may be desirable to use a method such as using an appropriate protecting group or reacting a compound having another functional group once and then introducing an oxetane group later. The crude main chain type liquid crystalline polyester obtained by the polymerization reaction may be purified by a method such as recrystallization or reprecipitation.
The main-chain liquid crystalline polyester thus obtained is identified by the analytical means such as NMR (nuclear magnetic resonance method) at what ratio each monomer is present in the main-chain liquid crystalline polyester. can do. In particular, the average number of bonds of the main-chain liquid crystalline polyester can be calculated from the amount ratio of the oxetane group.
また、前記主鎖型高分子液晶性化合物に替えて側鎖型高分子液晶性化合物を用いてもよく、かかる側鎖型高分子液晶性化合物としては、下記式(4)で表される液晶性高分子化合物を挙げることができる。
式(4)において、R3は、それぞれ独立に、水素またはメチル基を表し、R4は、それぞれ独立に、水素、メチル基、エチル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基、ドデシルオキシ基、シアノ基、臭素、塩素、フッ素またはカルボキシル基を表し、R5は、それぞれ独立に、水素、メチル基またはエチル基を表し、R6は、炭素数1から24までの炭化水素基を表し、L2は、それぞれ独立に、単結合、−O−、−O−CO−、−CO−O−、−CH=CH−または−C≡C−を表し、pは、1から10までの整数を表し、qは0から10までの整数を表し、a、b、c、d、eおよびfは、ポリマー中の各ユニットのモル比(a+b+c+d+e+f=1.0、ただし、c+d+e=0ではない。)を表す。 In the formula (4), each R 3 independently represents hydrogen or a methyl group, and each R 4 independently represents hydrogen, methyl group, ethyl group, butyl group, hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group. Group, dodecyl group, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, decyloxy group, dodecyloxy group, cyano group, bromine, chlorine, fluorine or carboxyl R 5 represents a hydrogen group, a methyl group or an ethyl group, R 6 represents a hydrocarbon group having 1 to 24 carbon atoms, and L 2 each independently represents a single bond, -O-, -O-CO-, -CO-O-, -CH = CH- or -C≡C-, p represents an integer of 1 to 10, and q represents 0 to 10 Represents an integer, a, b, c, d, e and f represent the mole ratio of each unit in the polymer (a + b + c + d + e + f = 1.0, however, not the c + d + e = 0.).
式(4)で表される側鎖型高分子液晶性化合物を構成する各成分のモル比は、a+b+c+d+e+f=1.0およびc+d+e=0ではなく、かつ、液晶性を示すことが必要である。この要件を満たせば各成分のモル比は任意でよいが、以下のとおりであることが好ましい。
a:好ましくは0〜0.80、より好ましくは0.05〜0.50
b:好ましくは0〜0.90、より好ましくは0.10〜0.70
c:好ましくは0〜0.50、より好ましくは0.10〜0.30
d:好ましくは0〜0.50、より好ましくは0.10〜0.30
e:好ましくは0〜0.50、より好ましくは0.10〜0.30
f:好ましくは0〜0.30、より好ましくは0.01〜0.10
The molar ratio of each component constituting the side chain type polymer liquid crystalline compound represented by the formula (4) is not a + b + c + d + e + f = 1.0 and c + d + e = 0, and needs to exhibit liquid crystallinity. The molar ratio of each component may be arbitrary as long as this requirement is satisfied, but is preferably as follows.
a: Preferably 0 to 0.80, more preferably 0.05 to 0.50
b: preferably 0 to 0.90, more preferably 0.10 to 0.70
c: preferably 0 to 0.50, more preferably 0.10 to 0.30
d: preferably 0 to 0.50, more preferably 0.10 to 0.30
e: preferably 0 to 0.50, more preferably 0.10 to 0.30
f: Preferably 0 to 0.30, more preferably 0.01 to 0.10
R4は、好ましくは、水素、メチル基、ブチル基、メトキシ基、シアノ基、臭素、フッ素であり、特に好ましくは、水素、メトキシ基、またはシアノ基であり、また、L2は、好ましくは、単結合、−O−、−O−CO−または−CO−O−である。さらに、R6は、好ましくは、炭素数2、3、4、6、8または18の炭化水素基である。 R 4 is preferably hydrogen, methyl group, butyl group, methoxy group, cyano group, bromine, or fluorine, particularly preferably hydrogen, methoxy group, or cyano group, and L 2 is preferably A single bond, —O—, —O—CO— or —CO—O—. R 6 is preferably a hydrocarbon group having 2, 3, 4, 6 , 8 or 18 carbon atoms.
前記の側鎖型高分子液晶性化合物は、各成分a〜fの比や配向形態により複屈折率が変化するが、ネマチック配向をとった場合の複屈折率は0.001〜0.300であることが好ましく、より好ましくは0.05〜0.25である。 The side chain type polymer liquid crystalline compound has a birefringence that varies depending on the ratio of each component a to f and the orientation form, but the birefringence when nematic orientation is 0.001 to 0.300. It is preferable that it is 0.05 to 0.25.
前記の側鎖型高分子液晶性化合物は、各成分に該当するそれぞれの(メタ)アクリル化合物の(メタ)アクリル基をラジカル重合またはアニオン重合により共重合することにより容易に合成することができる。重合条件は特に限定されるものではなく、通常の条件を採用することができる。 The side chain type polymer liquid crystalline compound can be easily synthesized by copolymerizing the (meth) acrylic group of each (meth) acrylic compound corresponding to each component by radical polymerization or anionic polymerization. Polymerization conditions are not particularly limited, and normal conditions can be employed.
ラジカル重合の例としては、各成分に該当する(メタ)アクリル化合物をジメチルホルムアミド(DMF)、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどの溶媒に溶かし、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル(AIBN)や過酸化ベンゾイル(BPO)などを開始剤として、60〜120℃で数時間反応させる方法が挙げられる。また、液晶相を安定に出現させるために、臭化銅(I)/2,2’−ビピリジル系や2,2,6,6−テトラメチルピペリジノオキシ・フリーラジカル(TEMPO)系などを開始剤としたリビングラジカル重合を行い、分子量分布を制御する方法も有効である。これらのラジカル重合は脱酸素条件下に行う必要がある。 As an example of radical polymerization, a (meth) acrylic compound corresponding to each component is dissolved in a solvent such as dimethylformamide (DMF) or diethylene glycol dimethyl ether, and 2,2′-azobisisobutyronitrile (AIBN) or benzoyl peroxide is dissolved. The method of making it react for several hours at 60-120 degreeC by using (BPO) etc. as an initiator is mentioned. Moreover, in order to make the liquid crystal phase appear stably, copper bromide (I) / 2,2′-bipyridyl series, 2,2,6,6-tetramethylpiperidinooxy free radical (TEMPO) series, etc. are used. A method of controlling the molecular weight distribution by conducting living radical polymerization as an initiator is also effective. These radical polymerizations need to be performed under deoxygenated conditions.
アニオン重合の例としては、各成分に該当する(メタ)アクリル化合物をテトラヒドロフラン(THF)などの溶媒に溶かし、有機リチウム化合物、有機ナトリウム化合物、グリニャール試薬などの強塩基を開始剤として反応させる方法が挙げられる。また、開始剤や反応温度を最適化することでリビングアニオン重合とし、分子量分布を制御することもできる。これらのアニオン重合は、脱水かつ脱酸素条件で行う必要がある。 An example of anionic polymerization is a method in which a (meth) acrylic compound corresponding to each component is dissolved in a solvent such as tetrahydrofuran (THF) and reacted with a strong base such as an organic lithium compound, an organic sodium compound, or a Grignard reagent as an initiator. Can be mentioned. In addition, the molecular weight distribution can be controlled by optimizing the initiator and the reaction temperature for living anionic polymerization. These anionic polymerizations need to be performed under dehydration and deoxygenation conditions.
側鎖型高分子液晶性化合物は、重量平均分子量が1,000〜200,000であるものが好ましく、3,000〜50,000のものが特に好ましい。 The side chain polymer liquid crystalline compound preferably has a weight average molecular weight of 1,000 to 200,000, particularly preferably 3,000 to 50,000.
本発明の液晶性組成物は、さらに下記一般式(5)で表されるジオキセタン化合物を含有することが好ましい。一般式(5)で表されるジオキセタン化合物は、液晶性の有無を問わず使用できるが、液晶性を示すものが好ましい。 The liquid crystalline composition of the present invention preferably further contains a dioxetane compound represented by the following general formula (5). The dioxetane compound represented by the general formula (5) can be used regardless of the presence or absence of liquid crystallinity, but preferably exhibits liquid crystallinity.
式(5)において、R7は、それぞれ独立に、水素、メチル基またはエチル基を表し、L3は、それぞれ独立に、−(CH2)n−(nは1〜12の整数)を表し、X1は、それぞれ独立に、単結合、−O−、−O−CO−または−CO−O−を表し、M1は、式(6)または式(7)で表されるいずれかであり、式(6)および式(7)中のP1は、それぞれ独立に、式(8)から選ばれる基を表し、P2は式(9)から選ばれる基を表し、L4は、それぞれ独立に単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−O−、−O−CO−または−CO−O−を表す。
−P1−L4−P2−L4−P1−(6)
−P1−L4−P1−(7)
-P 1 -L 4 -P 2 -L 4 -P 1 - (6)
-P 1 -L 4 -P 1 - ( 7)
式(8)および式(9)において、Et、iPr、nBuおよびtBuは、それぞれエチル基、イソプロピル基、ノルマル−ブチル基およびターシャリー−ブチル基を表す。 In formula (8) and formula (9), Et, iPr, nBu and tBu represent an ethyl group, an isopropyl group, a normal-butyl group and a tertiary-butyl group, respectively.
より具体的には、M1基から見て左右のオキセタン基を結合している連結基は異なっても(非対称型)、同一でも(対称型)よく、液晶性は構造により異なるが示さなくともよい。 More specifically, the linking groups connecting the left and right oxetane groups as viewed from the M 1 group may be different (asymmetric type) or the same (symmetric type), and the liquid crystallinity may vary depending on the structure, but not shown. Good.
一般式(5)で表される化合物は、L3、X1およびM1の組み合わせから多くの化合物が例示されるが、好ましくは、下記の化合物を挙げることができる。
これらの化合物は有機化学における通常の合成方法に従って合成することができ、合成方法は特に限定されるものではない。
合成にあたっては、オキセタン基がカチオン重合性を有するため、強い酸性条件下では、重合や開環などの副反応を起こすことを考慮して、反応条件を選ぶ必要がある。なお、オキセタン基は類似のカチオン重合性官能基であるオキシラン基などと比べて、副反応を起こす可能性が低い。さらに、類似したアルコール、フェノール、カルボン酸などの各種化合物をつぎつぎに反応させることもあり、適宜、保護基の活用を考慮してもよい。
These compounds can be synthesized according to a usual synthesis method in organic chemistry, and the synthesis method is not particularly limited.
In the synthesis, since the oxetane group has cationic polymerizability, it is necessary to select reaction conditions in consideration of causing side reactions such as polymerization and ring opening under strong acidic conditions. Oxetane groups are less likely to cause side reactions than oxirane groups, which are similar cationically polymerizable functional groups. Further, various compounds such as similar alcohols, phenols, and carboxylic acids may be reacted successively, and utilization of protecting groups may be considered as appropriate.
より具体的な合成方法としては、例えば、ヒドロキシ安息香酸を出発化合物として、ウィリアムソンのエーテル合成法等によりオキセタン基を結合させ、次いで得られた化合物と本発明に適したジオールとを、酸クロリド法やカルボジイミドによる縮合法等を用いて結合させる方法や、逆に予めヒドロキシ安息香酸の水酸基を適当な保護基で保護し、本発明に適したジオールと縮合後、保護基を脱離させ、適当なオキセタン化合物、例えばハロアルキルオキセタン等と水酸基とを反応させる方法などが挙げられる。
オキセタン化合物と水酸基との反応は、用いられる化合物の形態や反応性により適した反応条件を選定すればよいが、通常、反応温度は−20℃〜180℃、好ましくは10℃〜150℃が選ばれ、反応時間は10分〜48時間、好ましくは30分〜24時間である。これらの範囲外では反応が充分に進行しなかったり、副反応が生じたりして好ましくない。また、両者の混合割合は、水酸基1当量につき、オキセタン化合物0.8〜1.2当量が好ましい。
As a more specific synthesis method, for example, hydroxybenzoic acid is used as a starting compound, an oxetane group is bound by Williamson's ether synthesis method, etc., and then the resulting compound and a diol suitable for the present invention are converted to acid chloride. Or by condensing using a carbodiimide condensation method or the like, or conversely protecting the hydroxyl group of hydroxybenzoic acid with an appropriate protecting group in advance, condensing with a diol suitable for the present invention, removing the protecting group, and And a method of reacting a hydroxyl group with a oxetane compound such as a haloalkyloxetane.
For the reaction between the oxetane compound and the hydroxyl group, a reaction condition suitable for the form and reactivity of the compound used may be selected. Usually, the reaction temperature is -20 ° C to 180 ° C, preferably 10 ° C to 150 ° C. The reaction time is 10 minutes to 48 hours, preferably 30 minutes to 24 hours. Outside these ranges, the reaction does not proceed sufficiently or side reactions occur, which is not preferable. Moreover, the mixing ratio of both is preferably 0.8 to 1.2 equivalents of the oxetane compound per equivalent of hydroxyl group.
反応は、無溶媒でも可能であるが、通常は適当な溶媒下で行われる。使用される溶媒は目的とする反応を妨害しなければ特に制限はなく、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ジブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等のエーテル類、酢酸エチル、安息香酸エチル等のエステル類やこれらの混合物が挙げられる。 The reaction can be carried out without solvent, but is usually carried out in a suitable solvent. The solvent used is not particularly limited as long as it does not interfere with the intended reaction. For example, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, amides such as dimethylformamide, dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone, methyl ethyl ketone, Examples thereof include ketones such as methyl isobutyl ketone, ethers such as dibutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether, esters such as ethyl acetate and ethyl benzoate, and mixtures thereof.
なお、一般式(1)〜(3)および一般式(5)で表される化合物は合成後、必要に応じて再結晶やクロマトグラフィーなどによって精製を行ってもよい。特に結晶性がある程度高いものについては、再結晶は有効な手段であり、常温で再結晶が不可能な化合物についても、−20℃などの低温に冷却することで再結晶が可能になることもある。 In addition, you may refine | purify the compound represented by General formula (1)-(3) and General formula (5) by recrystallization, a chromatography, etc. as needed after a synthesis | combination. In particular, recrystallization is an effective means for those having a certain degree of crystallinity, and even a compound that cannot be recrystallized at room temperature can be recrystallized by cooling to a low temperature such as −20 ° C. is there.
本発明の液晶性組成物において、式(1)〜(3)で表されるいずれかのオキセタン基を有する化合物とオキセタン基を有する液晶性化合物と必要に応じて添加される式(5)で表されるジオキセタン化合物の各成分の組成(質量比)は、式(1)〜(3)で表されるオキセタン基を有する化合物:オキセタン基を有する液晶性化合物:式(5)で表されるジオキセタン化合物=1〜30:100:0〜40、好ましくは、3〜20:100:5〜30である。この範囲外では、液晶性組成物と粘・接着剤との接着性が不十分になったり、液晶フィルムが脆くなったりして好ましくない。 In the liquid crystalline composition of the present invention, the compound having an oxetane group represented by the formulas (1) to (3), the liquid crystalline compound having an oxetane group, and a formula (5) added as necessary The composition (mass ratio) of each component of the dioxetane compound represented is a compound having an oxetane group represented by formulas (1) to (3): a liquid crystal compound having an oxetane group: represented by formula (5). Dioxetane compound = 1-30: 100: 0-40, preferably 3-20: 100: 5-30. Outside this range, the adhesiveness between the liquid crystalline composition and the adhesive / adhesive becomes insufficient, and the liquid crystal film becomes unfavorable.
前記液晶性組成物は配向処理された後、当該組成物に含まれるカチオン重合性基を重合させて架橋することにより、当該液晶状態が固定化される。これにより、液晶フィルムの耐熱性が向上する。従って、カチオン重合を容易に速やかに進行させるため、液晶組成物中に、光や熱などの外部刺激でカチオンを発生する光カチオン発生剤および/または熱カチオン発生剤を含有させておくことが好ましい。また必要によっては各種の増感剤を併用してもよい。 After the liquid crystalline composition is subjected to an alignment treatment, the liquid crystalline state is fixed by polymerizing a cationic polymerizable group contained in the composition and crosslinking. Thereby, the heat resistance of a liquid crystal film improves. Therefore, in order to easily and rapidly proceed cationic polymerization, it is preferable that the liquid crystal composition contains a photocation generator and / or a thermal cation generator that generates cations by external stimuli such as light and heat. . If necessary, various sensitizers may be used in combination.
光カチオン発生剤とは、適当な波長の光を照射することによりカチオンを発生できる化合物を意味し、有機スルフォニウム塩系、ヨードニウム塩系、フォスフォニウム塩系などを例示することが出来る。これら化合物の対イオンとしては、アンチモネート、フォスフェート、ボレートなどが好ましく用いられる。具体的な化合物としては、Ar3S+SbF6 −、Ar3P+BF4 −、Ar2I+PF6 −(ただし、Arはフェニル基または置換フェニル基を示す。)などが挙げられる。また、スルホン酸エステル類、トリアジン類、ジアゾメタン類、β−ケトスルホン、イミノスルホナート、ベンゾインスルホナートなども用いることができる。 The photo cation generator means a compound capable of generating a cation by irradiating with light having an appropriate wavelength, and examples thereof include organic sulfonium salt systems, iodonium salt systems, and phosphonium salt systems. Antimonates, phosphates, borates and the like are preferably used as counter ions of these compounds. Specific examples of the compound include Ar 3 S + SbF 6 − , Ar 3 P + BF 4 − and Ar 2 I + PF 6 − (wherein Ar represents a phenyl group or a substituted phenyl group). In addition, sulfonate esters, triazines, diazomethanes, β-ketosulfone, iminosulfonate, benzoinsulfonate, and the like can also be used.
熱カチオン発生剤とは、適当な温度に加熱されることによりカチオンを発生できる化合物であり、例えば、ベンジルスルホニウム塩類、ベンジルアンモニウム塩類、ベンジルピリジニウム塩類、ベンジルホスホニウム塩類、ヒドラジニウム塩類、カルボン酸エステル類、スルホン酸エステル類、アミンイミド類、五塩化アンチモン−塩化アセチル錯体、ジアリールヨードニウム塩−ジベンジルオキシ銅、ハロゲン化ホウ素−三級アミン付加物などを挙げることができる。 The thermal cation generator is a compound capable of generating a cation by being heated to an appropriate temperature, for example, benzylsulfonium salts, benzylammonium salts, benzylpyridinium salts, benzylphosphonium salts, hydrazinium salts, carboxylic acid esters, Examples thereof include sulfonic acid esters, amine imides, antimony pentachloride-acetyl chloride complexes, diaryliodonium salts-dibenzyloxycopper, and boron halide-tertiary amine adducts.
これらのカチオン発生剤の液晶性組成物中への添加量は、用いる主鎖型または側鎖型液晶性高分子化合物を構成するメソゲン部分やスペーサ部分の構造や、オキセタン基当量、液晶性組成物の配向条件などにより異なるため一概には言えないが、主鎖型または側鎖型液晶性高分子化合物に対し、通常100質量ppm〜20質量%、好ましくは1000質量ppm〜10質量%、より好ましくは0.5質量%〜8質量%、最も好ましくは1質量%〜6質量%の範囲である。100質量ppmよりも少ない場合には、発生するカチオンの量が十分でなく重合が進行しないおそれがあり、また20質量%よりも多い場合には、液晶フィルム中に残存するカチオン発生剤の分解残存物等が多くなり耐光性などが悪化するおそれがあるため好ましくない。 The amount of these cation generators added to the liquid crystalline composition depends on the structure of the mesogenic part or spacer part constituting the main chain type or side chain type liquid crystalline polymer compound used, the oxetane group equivalent, the liquid crystalline composition. However, it is usually 100 mass ppm to 20 mass%, preferably 1000 mass ppm to 10 mass%, more preferably, based on the main chain type or side chain type liquid crystalline polymer compound. Is in the range of 0.5% to 8% by weight, most preferably 1% to 6% by weight. If the amount is less than 100 mass ppm, the amount of cations generated may not be sufficient and polymerization may not proceed. If the amount is more than 20 mass%, the remaining cation generator remains in the liquid crystal film. It is not preferable because there is a risk that the light resistance and the like may deteriorate due to an increase in the number of objects.
本発明で用いる液晶性組成物においては、前記の主鎖型または側鎖型高分子液晶性化合物の他に、液晶性を損なわずに混和し得る種々の化合物を含有することができる。含有することができる化合物としては、オキセタン基、エポキシ基、ビニルオキシ基などのカチオン重合性官能基を有する化合物、フィルム形成能を有する各種の高分子物質などが挙げられる。 In the liquid crystalline composition used in the present invention, various compounds that can be mixed without impairing liquid crystallinity can be contained in addition to the main chain type or side chain type polymer liquid crystalline compound. Examples of the compound that can be contained include compounds having a cationic polymerizable functional group such as an oxetane group, an epoxy group, and a vinyloxy group, and various polymer substances having film-forming ability.
次に、本発明でいう液晶性組成物を用いた液晶フィルムの製造方法について説明する。液晶フィルムの製造方法としてはこれらに限定されるものではないが、液晶性組成物を配向基板上に展開し、当該液晶性組成物を配向させた後、光照射および/または加熱処理することにより当該配向状態を固定化することにより製造することができる。 Next, a method for producing a liquid crystal film using the liquid crystalline composition referred to in the present invention will be described. Although it does not limit as a manufacturing method of a liquid crystal film, after developing a liquid crystalline composition on an orientation board | substrate and orienting the said liquid crystalline composition, light irradiation and / or heat processing are carried out. It can manufacture by fixing the said orientation state.
まず、本発明に係る液晶性組成物を配向基板上に展開し、当該液晶性組成物を配向させる。配向基板としては、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキシド、ポリエーテルケトン、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリアリレート、トリアセチルセルロース等のフィルムが例示できる。これらのフィルムは製造方法によっては、該液晶性組成物に対して充分な配向能を示し、そのまま配向基板として用いることができるものもあるが、多くはラビング、延伸、偏光照射、斜め光照射などの操作を行うことで配向能を発現もしくは強化させて用いる。またこれらの基板フィルム上に、ポリイミド、ポリビニルエーテル、ポリビニルシンナメート、ポリビニルアルコールなどの公知の配向膜を設けて、ラビング、延伸、偏光照射、斜め光照射などの操作を行うことで配向能を発現することもできる。さらに、酸化ケイ素の斜方蒸着処理による方法を例示できる。これらの操作や処理は適宜組み合わせて行うこともできる。 First, the liquid crystalline composition according to the present invention is spread on an alignment substrate to align the liquid crystalline composition. Examples of the alignment substrate include films of polyimide, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polyether ketone, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, polyarylate, triacetyl cellulose, and the like. Depending on the production method, these films may exhibit sufficient alignment ability for the liquid crystalline composition and can be used as an alignment substrate as they are, but many of them are rubbing, stretching, polarized light irradiation, oblique light irradiation, etc. By performing the above operations, the orientation ability is expressed or enhanced. In addition, a known alignment film such as polyimide, polyvinyl ether, polyvinyl cinnamate, and polyvinyl alcohol is provided on these substrate films, and alignment ability is exhibited by performing operations such as rubbing, stretching, polarized light irradiation, and oblique light irradiation. You can also Furthermore, the method by the oblique vapor deposition process of a silicon oxide can be illustrated. These operations and processes can be performed in combination as appropriate.
液晶性組成物を配向基板上に展開して液晶性組成物層を形成する方法としては、液晶性組成物を溶融状態で直接配向基板上に塗布する方法や、液晶性組成物の溶液を配向基板上に塗布後、塗膜を乾燥して溶媒を留去させる方法が挙げられる。
溶液の調製に用いる溶媒に関しては、本発明の液晶性組成物を構成する成分や適宜添加してもよい各種化合物を溶解でき適当な条件で留去できる溶媒であれば特に制限はなく、一般的にアセトン、メチルエチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ブトキシエチルアルコール、ヘキシルオキシエチルアルコール、メトキシ−2−プロパノールなどのエーテルアルコール類、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテルなどのグリコールエーテル類、酢酸エチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトンなどのエステル類、フェノール、クロロフェノールなどのフェノール類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどのアミド類、クロロホルム、テトラクロロエタン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン系などやこれらの混合系が好ましく用いられる。また、これらの溶媒は単一でもよいし、また複数種類を混合して用いてもかまわない。また、前述の各種化合物としては配向基板上に均一な塗膜を形成するために用いられる界面活性剤、消泡剤、レベリング剤などが挙げられる。これらの各種化合物の添加量は本発明の液晶性組成物の構成成分の構造やそれらの組成比により変化するため一概には決定できないが、通常は、0.01質量%から10質量%程度である。
As a method for forming a liquid crystalline composition layer by spreading the liquid crystalline composition on an alignment substrate, a method in which the liquid crystalline composition is directly applied on the alignment substrate in a molten state, or a solution of the liquid crystalline composition is aligned. The method of drying a coating film and distilling a solvent after apply | coating on a board | substrate is mentioned.
The solvent used for preparing the solution is not particularly limited as long as it is a solvent that can dissolve the components constituting the liquid crystal composition of the present invention and various compounds that may be appropriately added and can be distilled off under appropriate conditions. Acetone, methyl ethyl ketone, isophorone, cyclohexanone and other ketones, butoxyethyl alcohol, hexyloxyethyl alcohol, ether alcohols such as methoxy-2-propanol, glycol ethers such as ethylene glycol dimethyl ether and diethylene glycol dimethyl ether, ethyl acetate, ethyl lactate , Esters such as γ-butyrolactone, phenols such as phenol and chlorophenol, amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone, chloroform , Tetrachloroethane, halogenated such or a mixture of these systems, such as dichlorobenzene are preferably used. These solvents may be single or a mixture of a plurality of types may be used. Examples of the aforementioned various compounds include surfactants, antifoaming agents, leveling agents and the like used for forming a uniform coating film on the alignment substrate. The amount of these various compounds to be added varies depending on the structure of the constituents of the liquid crystal composition of the present invention and the composition ratio thereof, but cannot be determined unconditionally, but is usually about 0.01 to 10% by mass. is there.
液晶性組成物を直接塗布する方法でも、溶液を塗布する方法でも、塗布方法については、塗膜の均一性が確保される方法であれば、特に限定されることはなく公知の方法を採用することができる。例えば、スピンコート法、ダイコート法、カーテンコート法、ディップコート法、ロールコート法などが挙げられる。 There is no particular limitation on the application method, either a method of directly applying a liquid crystalline composition or a method of applying a solution, as long as the uniformity of the coating film is ensured, and a known method is adopted. be able to. Examples thereof include spin coating, die coating, curtain coating, dip coating, and roll coating.
液晶性組成物層は1枚の配向基板表面上に塗布された形態、すなわち液晶性組成物層はその表面が空気に曝された状態であってもよく、また溶媒を除去した後にもう1枚の別の基板で表面を覆い液晶性組成物層を2枚の基板でサンドウィッチ状とした形態でもよい。このときもう1枚の別の基板は当初の配向基板と必ずしも同一である必要はない。 The liquid crystal composition layer may be applied on the surface of one alignment substrate, that is, the liquid crystal composition layer may be in a state where the surface is exposed to air, or after the solvent is removed, The surface may be covered with another substrate, and the liquid crystal composition layer may be sandwiched between two substrates. At this time, the other substrate is not necessarily the same as the original alignment substrate.
液晶性組成物の溶液を塗布する方法では、塗布後に溶媒を除去するための乾燥工程を入れることが好ましい。この乾燥工程は、塗膜の均一性が維持される方法であれば、特に限定されることなく公知の方法を採用することができる。例えば、ヒーター(炉)、温風吹きつけなどの方法が挙げられる。 In the method of applying the liquid crystal composition solution, it is preferable to include a drying step for removing the solvent after the application. As long as the uniformity of a coating film is maintained, this drying process can employ | adopt a well-known method, without being specifically limited. For example, a method such as a heater (furnace) or hot air blowing may be used.
塗布膜厚は、用いる液晶性組成物や得られる液晶フィルムの用途等により調整されるため一概には決められないが、乾燥後の膜厚で0.05〜20μm、好ましくは0.2〜10μmである。または本発明の液晶性組成物は配向させることにより屈折率異方性を発現するため、塗布膜厚は単に膜厚のみで規定するだけでは必ずしも十分とは言えず、液晶の配向状態によってはリタデーション値(Δnd=屈折率異方性(Δn)×膜厚(d))で規定するのが好ましいときもある。そのときのリタデーション値は10〜1000nm、好ましくは20〜800nmの範囲である。膜厚および/またはリタデーション値がこの範囲外では、目的とする効果の発現が困難になる、配向が不十分になる、などして好ましくない。 The coating thickness is not generally determined because it is adjusted depending on the liquid crystal composition to be used and the intended use of the liquid crystal film to be obtained. However, the thickness after drying is 0.05 to 20 μm, preferably 0.2 to 10 μm. It is. Alternatively, since the liquid crystalline composition of the present invention exhibits refractive index anisotropy by being oriented, it is not always sufficient to simply define the coating film thickness only by the film thickness. In some cases, it is preferable to define the value (Δnd = refractive index anisotropy (Δn) × film thickness (d)). The retardation value at that time is 10 to 1000 nm, preferably 20 to 800 nm. If the film thickness and / or retardation value is outside this range, it is not preferable because it becomes difficult to achieve the desired effect and the orientation becomes insufficient.
続いて、配向基板上に形成された液晶性組成物層を、熱処理などの方法で液晶配向を形成し、光照射および/または加熱処理で硬化を行い固定化する。最初の熱処理では、使用した液晶性組成物層を液晶相発現温度範囲に加熱することで、該液晶性組成物が本来有する自己配向能により液晶を配向させる。熱処理の条件としては、用いる液晶性組成物の液晶相挙動温度(転移温度)により最適条件や限界値が異なるため一概には言えないが、通常10〜250℃、好ましくは30℃〜160℃の範囲であり、該液晶性組成物のガラス転移点(Tg)以上の温度、さらに好ましくはTgより10℃以上高い温度で熱処理するのが好ましい。あまり低温では、液晶配向が充分に進行しないおそれがあり、また高温では液晶性組成物中のカチオン重合性反応基や配向基板に悪影響を与えるおそれがある。また、熱処理時間については、通常3秒〜30分、好ましくは10秒〜10分の範囲である。3秒より短い熱処理時間では、液晶配向が充分に完成しないおそれがあり、また30分を超える熱処理時間では、生産性が悪くなるため、どちらの場合も好ましくない。 Subsequently, the liquid crystalline composition layer formed on the alignment substrate is formed into a liquid crystal alignment by a method such as heat treatment, and is cured and fixed by light irradiation and / or heat treatment. In the first heat treatment, the liquid crystal composition layer used is heated to a liquid crystal phase expression temperature range, so that the liquid crystal is aligned by the self-alignment ability inherent in the liquid crystal composition. As the conditions for the heat treatment, the optimum conditions and limit values differ depending on the liquid crystal phase behavior temperature (transition temperature) of the liquid crystal composition to be used, but it cannot be generally stated, but is usually 10 to 250 ° C., preferably 30 to 160 ° C. It is preferable that the heat treatment be performed at a temperature not lower than the glass transition point (Tg) of the liquid crystalline composition, more preferably not lower than 10 ° C. higher than Tg. If the temperature is too low, the liquid crystal alignment may not proceed sufficiently, and if the temperature is high, the cationic polymerizable reactive group in the liquid crystalline composition and the alignment substrate may be adversely affected. Moreover, about heat processing time, it is 3 seconds-30 minutes normally, Preferably it is the range of 10 seconds-10 minutes. If the heat treatment time is shorter than 3 seconds, the liquid crystal alignment may not be completed sufficiently, and if the heat treatment time exceeds 30 minutes, the productivity is deteriorated.
熱処理により発現できる配向状態としては、ネマチック配向や、ネマチックハイブリッド配向等がある。中でもネマチックハイブリッド配向が好ましい。ねじれネマチック配向させる場合は光学活性な化合物を必要とする。光学活性な化合物は、別途添加する形態でも、主鎖型または側鎖型高分子液晶性化合物中に共重(縮)合成分として組み込まれた形態でもよく、光学活性な化合物としては特に制限はないが、例えば、光学活性な脂肪族アルコール(CnH2n+1OH、ただしnは4から14の整数を表す。)、光学活性な脂肪族基を結合したアルコキシ安息香酸(CnH2n+1O−Ph−COOH、ただしnは4から14の整数、Phはフェニレン基を表す。)、メントール、カンファー酸、ナプロキセン誘導体、ビナフトール、1,2−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、2−メチルブタンジオール、2−クロロブタンジオール、酒石酸、メチルコハク酸、3−メチルアジピン酸、イソソルビド、イソマンニドなどを挙げることができる。
これらのなかでも少ない量で効果の大きいビナフトール、イソソルビド、イソマンニド等が好ましい。
Examples of orientation states that can be developed by heat treatment include nematic orientation and nematic hybrid orientation. Of these, nematic hybrid orientation is preferred. In the case of twisted nematic orientation, an optically active compound is required. The optically active compound may be added separately, or may be incorporated into the main chain type or side chain type polymer liquid crystalline compound as a co-weighted (condensed) synthetic component, and the optically active compound is not particularly limited. no. for example, optically active aliphatic alcohols (C n H 2n + 1 OH , wherein n represents an integer from 4 to 14.), alkoxy benzoic acid linked an optically active aliphatic group (C n H 2n + 1 O- Ph-COOH, where n represents an integer of 4 to 14, and Ph represents a phenylene group.), Menthol, camphoric acid, naproxen derivative, binaphthol, 1,2-propanediol, 1,3-butanediol, 2-methylbutane Diols, 2-chlorobutanediol, tartaric acid, methylsuccinic acid, 3-methyladipic acid, isosorbide, isomannide, etc. That.
Of these, binaphthol, isosorbide, isomannide and the like, which are effective in a small amount, are preferable.
該液晶性組成物層を熱処理などの方法で液晶配向を形成したのち、液晶配向状態を保ったまま液晶性組成物層を組成物中のカチオン重合性反応基の重合反応により硬化させる。硬化工程は、完成した液晶配向を硬化(架橋)反応により液晶配向状態を固定化し、より強固な膜に変性することを目的にしている。 After the liquid crystal composition layer is formed into a liquid crystal alignment by a method such as heat treatment, the liquid crystal composition layer is cured by a polymerization reaction of a cationic polymerizable reactive group in the composition while maintaining the liquid crystal alignment state. The curing step is aimed at fixing the liquid crystal alignment state of the completed liquid crystal alignment by a curing (crosslinking) reaction and modifying it into a stronger film.
本発明でいう液晶性組成物はカチオン重合性反応基を持つため、その反応基の重合(架橋)には、カチオン重合開始剤(カチオン発生剤)を用いるのが好ましいことは前述のとおりである。また、重合開始剤としては、熱カチオン発生剤より光カチオン発生剤の使用が好ましい。
光カチオン発生剤を用いた場合、光カチオン発生剤の添加後、液晶配向のための熱処理までの工程を暗条件(光カチオン発生剤が解離しない程度の光遮断条件)で行えば、液晶性組成物は配向段階までは硬化することなく、充分な流動性をもって液晶配向することができる。この後、適当な波長の光を発する光源からの光を照射することによりカチオンを発生させ、液晶性組成物層を硬化させる。
Since the liquid crystalline composition referred to in the present invention has a cationic polymerizable reactive group, it is preferable to use a cationic polymerization initiator (cation generator) for polymerization (crosslinking) of the reactive group as described above. . As the polymerization initiator, it is preferable to use a photo cation generator rather than a thermal cation generator.
When a photo cation generator is used, the liquid crystalline composition can be obtained if the steps from the addition of the photo cation generator to the heat treatment for liquid crystal alignment are performed under dark conditions (light blocking conditions that do not cause the photo cation generator to dissociate). The product can be liquid crystal aligned with sufficient fluidity without being cured until the alignment stage. Thereafter, the liquid crystal composition layer is cured by generating cations by irradiating light from a light source that emits light of an appropriate wavelength.
光照射の方法としては、用いる光カチオン発生剤の吸収波長領域にスペクトルを有するようなメタルハライドランプ、高圧水銀灯、低圧水銀灯、キセノンランプ、アークランプ、レーザーなどの光源からの光を照射し、光カチオン発生剤を開裂させる。1平方センチメートルあたりの照射量としては、積算照射量として通常1〜2000mJ、好ましくは10〜1000mJの範囲である。ただし、光カチオン発生剤の吸収領域と光源のスペクトルが著しく異なる場合や、液晶性組成物自身に光源波長の吸収能がある場合などはこの限りではない。これらの場合には、適当な光増感剤や、吸収波長の異なる2種以上の光カチオン発生剤を混合して用いるなどの方法を採ることもできる。
光照射時の温度は、該液晶性組成物が液晶配向をとる温度範囲である必要がある。また、硬化の効果を充分にあげるためには、該液晶性組成物のTg以上の温度で光照射を行うのが好ましい。
As a light irradiation method, a photocation is generated by irradiating light from a light source such as a metal halide lamp, a high pressure mercury lamp, a low pressure mercury lamp, a xenon lamp, an arc lamp, or a laser having a spectrum in the absorption wavelength region of the photocation generator used. Cleave the generator. The dose per square centimeter is usually in the range of 1 to 2000 mJ, preferably 10 to 1000 mJ as the cumulative dose. However, this is not the case when the absorption region of the photocation generator and the spectrum of the light source are significantly different, or when the liquid crystalline composition itself has the ability to absorb the light source wavelength. In these cases, it is possible to adopt a method such as using a suitable photosensitizer or a mixture of two or more photocation generators having different absorption wavelengths.
The temperature at the time of light irradiation needs to be in a temperature range in which the liquid crystalline composition takes liquid crystal alignment. In order to sufficiently enhance the curing effect, it is preferable to perform light irradiation at a temperature equal to or higher than Tg of the liquid crystalline composition.
以上のような工程により製造した液晶性組成物層は、充分強固な膜となっている。具体的には、硬化反応によりメソゲンが3次元的に結合され、硬化前と比べて耐熱性(液晶配向保持の上限温度)が向上するのみでなく、耐スクラッチ性、耐磨耗性、耐クラック性などの機械的強度に関しても大幅に向上する。本発明は、容易に液晶配向という緻密な配向を制御し、熱的・機械的強度の向上を果たすという、相反する目的を同時に達成できる方法を提供する意味で、工業的な意義が大きい。 The liquid crystalline composition layer produced by the above process is a sufficiently strong film. Specifically, the mesogens are three-dimensionally bonded by the curing reaction, and not only the heat resistance (the upper limit temperature for maintaining the liquid crystal alignment) is improved as compared to before curing, but also scratch resistance, abrasion resistance, crack resistance. The mechanical strength such as property is also greatly improved. The present invention is industrially significant in the sense that it provides a method capable of simultaneously achieving the conflicting objectives of easily controlling the precise alignment of liquid crystal alignment and improving the thermal and mechanical strength.
液晶配向が固定化された液晶性組成物層(液晶フィルム)は、配向基板上に形成されたままの形態(配向基板/(配向膜)/液晶性組成物層)、配向基板とは異なる基板フィルム等に液晶フィルムを転写した形態(基板フィルム/液晶性組成物層)、または液晶性組成物層単層形態で用いることができる。 The liquid crystal composition layer (liquid crystal film) in which the liquid crystal alignment is fixed is in a form as it is formed on the alignment substrate (alignment substrate / (alignment film) / liquid crystal composition layer), a substrate different from the alignment substrate It can be used in a form in which a liquid crystal film is transferred to a film or the like (substrate film / liquid crystalline composition layer), or in a liquid crystalline composition layer single layer form.
また、本発明において転写に使用されるフィルムとしては、例えば、フジタック(富士フイルム社製品)、コニカタック(コニカ社製品)などのトリアセチルセルロースフィルム、TPXフィルム(三井化学社製品)、アートンフィルム(JSR社製品)、ゼオネックスフィルム(日本ゼオン社製品)、アクリプレンフィルム(三菱レーヨン社製品)などの透明フィルムや、ポリエチレンテレフタレートフィルム、シリコン処理を施したり、表面に易剥離層を設けたりしたポリエチレンテレフタレートフィルムなどが挙げられる。また必要によっては、各種光学ガラス、石英ガラスや偏光素子、偏光板も挙げることができる。 In addition, as a film used for transfer in the present invention, for example, a triacetyl cellulose film such as Fujitac (product of Fujifilm), Konicatak (product of Konica), TPX film (product of Mitsui Chemicals), Arton film ( JSR products), Zeonex films (Nippon Zeon products), acrylprene films (Mitsubishi Rayon products), and other transparent films, polyethylene terephthalate films, polyethylene with an easy release layer on the surface A terephthalate film etc. are mentioned. Moreover, various optical glass, quartz glass, a polarizing element, and a polarizing plate can also be mentioned as needed.
上記の転写や貼合に使用される粘・接着剤は、転写や貼合される両界面に適度な接着力を有するものであれば特に制限はなく、例えば、アクリル重合体系、エポキシ樹脂系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系、ゴム系、ウレタン系およびこれらの混合物系や、熱硬化型および/または光硬化型、電子線硬化型等の各種反応性のものを挙げることができるが、光硬化型が処理の容易さなどから好ましい。
光硬化型の粘・接着剤には、ラジカル重合系やカチオン重合系が知られているが、本発明ではラジカル重合系である(メタ)アクリロイル基を有する化合物を主体とする粘・接着剤(以下、アクリル系粘・接着剤という。)からなるものが好ましく、アクリル系粘・接着剤は、通常の市販されている紫外線(UV)硬化型粘・接着剤や液晶性組成物の接着性に応じて適宜変性したものが使用できる。
The adhesive / adhesive used in the above transfer and bonding is not particularly limited as long as it has an appropriate adhesive force at both interfaces to be transferred and bonded, for example, an acrylic polymer system, an epoxy resin system, Examples include ethylene-vinyl acetate copolymer systems, rubber systems, urethane systems and mixtures thereof, and various reactive systems such as thermosetting and / or photocuring and electron beam curing. A mold is preferable because of ease of processing.
Radical polymerization systems and cationic polymerization systems are known as photocurable adhesives / adhesives. However, in the present invention, adhesives / adhesives mainly composed of a compound having a (meth) acryloyl group, which are radical polymerization systems ( (Hereinafter referred to as “acrylic adhesive / adhesive”) is preferable, and the acrylic adhesive / adhesive is suitable for the adhesion of ordinary commercially available ultraviolet (UV) curable adhesives and liquid crystalline compositions. Those modified as appropriate can be used.
液晶性組成物の接着性に応じて適宜な変性は、東亜合成(株)や大阪有機化学工業(株)などから市販されている各種(メタ)アクリル系の単官能モノマーや多官能モノマー、ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリウレタン(メタ)アクリレート等のオリゴマーに光重合開始剤、粘度調整剤(増粘剤)、界面活性剤や分散剤等の添加剤等を適宜添加して行うことができる。さらに光の拡散や散乱を目的としてアクリル系粘・接着剤とは屈折率の異なる(微)粒子を添加してもよい。前記(微)粒子の材質としては、シリカ、アルミナ、ITO、銀や各種の(架橋)プラスチック等を挙げることができる。
これらの添加量は、その種類、構成成分、機能などにより一概には決定できないが、通常は、アクリル系粘・接着剤に対して0.01質量%〜20質量%が好ましい。
前記反応性のものの反応(硬化)条件は、粘・接着剤を構成する成分、粘度や反応温度等の条件により変化するため、それぞれに適した条件を選択して行えばよい。アクリル系粘・接着剤の場合は、例えば前述した光カチオン発生剤の場合と同様な光源を使用し、同様な照射量でよい。電子線硬化型の場合の加速電圧は、通常10kV〜200kV、好ましくは25kV〜100kVである。
Depending on the adhesiveness of the liquid crystal composition, appropriate modification may be made by using various (meth) acrylic monofunctional monomers, polyfunctional monomers, polyesters commercially available from Toa Gosei Co., Ltd., Osaka Organic Chemical Co., Ltd., etc. Photopolymerization initiators, viscosity modifiers (thickeners), additives such as surfactants and dispersants, and the like can be appropriately added to oligomers such as (meth) acrylates and polyurethane (meth) acrylates. Further, (fine) particles having a refractive index different from that of the acrylic adhesive / adhesive may be added for the purpose of light diffusion and scattering. Examples of the material of the (fine) particles include silica, alumina, ITO, silver, and various (crosslinked) plastics.
The amount of these additives cannot be determined unconditionally depending on the type, components, functions, etc., but is usually preferably 0.01% by mass to 20% by mass with respect to the acrylic adhesive / adhesive.
Since the reaction (curing) conditions for the reactive substances vary depending on the components constituting the adhesive / adhesive, the viscosity, the reaction temperature, and the like, conditions suitable for each may be selected. In the case of an acrylic-based adhesive / adhesive, for example, a light source similar to that in the case of the above-described photocation generator is used, and a similar irradiation amount may be used. The acceleration voltage in the case of the electron beam curable type is usually 10 kV to 200 kV, preferably 25 kV to 100 kV.
前記の転写方法としては公知の方法を採用することができる。例えば、特開平4−57017号公報や特開平5−333313号公報に記載されているように液晶フィルム層を粘着剤もしくは接着剤を介して、配向基板とは異なる目的の基板を積層した後に、必要により粘着剤もしくは接着剤の硬化処理(UV架橋)を施し、該積層体から配向基板を剥離することで液晶フィルムのみを転写する方法等を挙げることができる。 A known method can be employed as the transfer method. For example, as described in JP-A-4-57017 and JP-A-5-333313, after laminating a target substrate different from the alignment substrate through a pressure-sensitive adhesive or an adhesive, Examples include a method of transferring only the liquid crystal film by performing a curing treatment (UV crosslinking) of the pressure-sensitive adhesive or adhesive as necessary, and peeling the alignment substrate from the laminate.
本発明の粘着テープは、このようにして得られた液晶フィルムを含むことを特徴とする。具体的には得られた液晶フィルムの片側または両側に粘・接着剤を形成することにより得られる。また、更にその外側に離型フィルムが形成されていてもよい。粘・接着剤としては上記にて挙げたものを使用することができる。また、液晶フィルムとしては、特にネマチック配向またはネマチックハイブリッド配向のいずれかの配向状態を固定化した液晶フィルムであることが好ましい。
本発明の粘着テープは、剥離方向により剥離力が異なるという特異な性質を備えている。具体的には、液晶フィルムを配向させる際に使用するラビング処理の逆方向に剥離した場合、順方向に剥離した場合と比較して極端に大きな剥離力を示す。このような異方剥離性を示す本発明の粘着テープは、特定方向に対する強固な接着性と、特定方向以外の方向に対する優れた剥離性とを両立させることができるため、被着体との強固な接着を実現することができるとともに、使用後には剥離性に優れた方向(ラビング処理の方向)から剥がすことにより、容易に剥離することができる。
The pressure-sensitive adhesive tape of the present invention includes the liquid crystal film thus obtained. Specifically, it is obtained by forming an adhesive / adhesive on one side or both sides of the obtained liquid crystal film. Further, a release film may be formed on the outer side. As the adhesive / adhesive, those mentioned above can be used. The liquid crystal film is particularly preferably a liquid crystal film in which the alignment state of either nematic alignment or nematic hybrid alignment is fixed.
The pressure-sensitive adhesive tape of the present invention has a unique property that the peeling force varies depending on the peeling direction. Specifically, when peeling in the reverse direction of the rubbing treatment used when aligning the liquid crystal film, an extremely large peeling force is exhibited as compared with the case where peeling is performed in the forward direction. The pressure-sensitive adhesive tape of the present invention exhibiting such anisotropic releasability can achieve both strong adhesion in a specific direction and excellent releasability in directions other than the specific direction. Can be easily peeled off by peeling from a direction (rubbing direction) excellent in peelability after use.
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例で用いた各分析方法は以下の通りである。
(1)1H−NMRの測定
化合物を重水素化クロロホルムまたは重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、VARIAN社製INOVA400で測定した。
(2)相挙動の観察
相挙動はメトラー社製ホットステージFP82HT上で、試料を加熱しつつ、オリンパス光学(株)製BH2偏光顕微鏡で観察した。
相転移温度は、Perkin−Elmer社製示差走査熱量計DSC7により測定した。相挙動の記載において、Cは結晶相を、Chはコレステリック相を、Nmはネマチック相を、Isoは等方性液体相を表す。
(3)高分子液晶性化合物の対数粘度の測定
ウッベローデ型粘度計を用いて、フェノール/テトラクロロエタン(60/40:質量比)混合溶媒中、30℃で測定した。
(4)光学フィルムのパラメータ測定
配向した液晶性組成物層等のリタデーション値(Δnd)は、波長550nmの光を用いて王子計測機器(株)製のKOBRA−20ADHで測定した。
また、ネマチックハイブリッド配向の平均チルト角は、−40°から40°までの10°刻みのΔndを測定し、線形でチルト角が変化すると仮定したシミュレーションから求めた。
(5)GPCの測定
化合物をテトラヒドロフランに溶解し、東ソー社製8020GPCシステムで、TSK−GELSuperH1000、SuperH2000、SuperH3000、SuperH4000を直列につなぎ、溶出液としてテトラヒドロフランを用いて測定した。分子量の較正にはポリスチレンスタンダードを用いた。
(6)膜厚測定
SLOAN社製SURFACE TEXTUREANALYSIS SYSTEM Dektak3030STを用いた。また、干渉波測定(日本分光(株)製 紫外・可視・近赤外分光光度計V−570)と屈折率のデータから膜厚を求める方法も併用した。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, each analysis method used in the Example is as follows.
(1) Measurement of 1 H-NMR The compound was dissolved in deuterated chloroform or deuterated dimethyl sulfoxide and measured with INOVA400 manufactured by VARIAN.
(2) Observation of phase behavior The phase behavior was observed with a BH2 polarizing microscope manufactured by Olympus Optical Co., Ltd. while heating the sample on a hot stage FP82HT manufactured by Mettler.
The phase transition temperature was measured with a differential scanning calorimeter DSC7 manufactured by Perkin-Elmer. In the description of the phase behavior, C represents a crystalline phase, Ch represents a cholesteric phase, Nm represents a nematic phase, and Iso represents an isotropic liquid phase.
(3) Measurement of logarithmic viscosity of polymer liquid crystalline compound Using a Ubbelohde viscometer, measurement was performed at 30 ° C. in a phenol / tetrachloroethane (60/40: mass ratio) mixed solvent.
(4) Parameter measurement of optical film The retardation value (Δnd) of the aligned liquid crystal composition layer and the like was measured with KOBRA-20ADH manufactured by Oji Scientific Instruments using light having a wavelength of 550 nm.
Further, the average tilt angle of the nematic hybrid alignment was obtained from a simulation in which Δnd in increments of 10 ° from −40 ° to 40 ° was measured and assumed that the tilt angle changed linearly.
(5) Measurement of GPC The compound was dissolved in tetrahydrofuran, and TSK-GELSuperH1000, SuperH2000, SuperH3000, and SuperH4000 were connected in series with a Tosoh 8020GPC system and measured using tetrahydrofuran as an eluent. Polystyrene standards were used for molecular weight calibration.
(6) Film thickness measurement SURFACE TEXTUREALYSIS SYSTEM Dektak3030ST manufactured by SLOAN was used. Moreover, the method of calculating | requiring a film thickness from the data of interference wave measurement (The JASCO Corporation UV / visible / near infrared spectrophotometer V-570) and refractive index data was used together.
以下の参考例、実施例および比較例において記載の略号はそれぞれ下記を表す。
DCC:1,3−ジシクロヘキシルカルボジイミド
DMAP:4−ジメチルアミノピリジン
DCM:ジクロロメタン
PPTS:ピリジニウム−p−トルエンスルホネート
THF:テトラヒドロフラン
DMF:ジメチルホルムアミド
BHT:2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェノール
PEN:ポリエチレンナフタレート
TAC:トリアセチルセルロース
The abbreviations described in the following Reference Examples, Examples and Comparative Examples respectively represent the following.
DCC: 1,3-dicyclohexylcarbodiimide DMAP: 4-dimethylaminopyridine DCM: dichloromethane PPTS: pyridinium-p-toluenesulfonate THF: tetrahydrofuran DMF: dimethylformamide BHT: 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol PEN : Polyethylene naphthalate TAC: Triacetyl cellulose
[参考例1(オキセタン基を持つ中間体化合物1の合成)]
スキーム1に従い、オキセタン基を持つ中間体化合物1を合成した。
According to
[参考例2(オキセタン基を持つ中間体化合物2の合成)]
スキーム2に従い、オキセタン基を持つ中間体化合物2を合成した。
According to
[参考例3(アクリル化合物3の合成)]
下記スキーム3に従い、アクリル化合物3を合成した。
得られたアクリル化合物3の1H−NMRスペクトルを図1に示す。
According to the following
A 1 H-NMR spectrum of the resulting
[参考例4(アクリル化合物4の合成)]
下記スキーム4に従い、アクリル化合物4を合成した。
得られたアクリル化合物4の1H−NMRスペクトルを図2に示す。
According to the following
The 1 H-NMR spectrum of the resulting
[参考例5(アクリル化合物5の合成)]
下記スキーム5に従い、アクリル化合物5を合成した。
得られたアクリル化合物5の1H−NMRスペクトルを図3に示す。
According to the following
A 1 H-NMR spectrum of the resulting
[参考例6(アクリル化合物6の合成)]
下記スキーム6に従い、アクリル化合物6を合成した。
According to the following
[参考例7(アクリル化合物7の合成)]
スキーム7に従い、アクリル化合物7を合成した。
[参考例8(アクリル化合物8の合成)]
スキーム8に従い、アクリル化合物8を合成した。
[参考例9(アクリル化合物9の合成)]
スキーム9に従い、アクリル化合物9を合成した。
[参考例10(液晶性ポリエステル10の合成)]
3−クロロメチル−3−エチルオキセタン97.188g(722mmol)、テトラブチルアンモニウムブロミド(東京化成(株)製、試薬)9.70g(30.1mmol)および4−ヒドロキシ安息香酸エチル(東京化成(株)製、試薬)100.00g(602mmol)をN−メチルピロリドン溶媒中120℃で3時間攪拌混合して反応させ、得られた反応液を水で希釈し、酢酸エチルで抽出し、溶剤を留去する事により粗4−(3−エチルオキセタン−1−イル−メトキシ)安息香酸エチルを得た。ついで該エステルに純度85%の水酸化カリウム43.69g(662mmol)の水溶液を加え100℃で4時間反応させ加水分解し、さらに91.40g(662mmol)の硫酸水素ナトリウム1水和物の水溶液で希釈・析出させることにより、4−(3−エチルオキセタン−1−イル−メトキシ)安息香酸の粗結晶を得た。該粗結晶をアセトニトリルに溶解させ再結晶し、4−(3−エチルオキセタン−1−イル−メトキシ)安息香酸の結晶を得た。
該4−(3−エチルオキセタン−1−イル−メトキシ)安息香酸12.00g(50.8mmol)およびN,N−ジイソブチルエチルアミン6.56g(50.8mmol)の混合物を蒸留精製したテトラヒドロフランに溶解し、この溶液を、蒸留したメタンスルホニルクロリドのテトラヒドロフラン溶液中に0℃で滴下し、4−(3−エチルオキセタン−1−イル−メトキシ)安息香酸のメタンスルホン酸無水物を得た。ここに、テレフタル酸クロリド9.37g(46.2mmol)、メチルヒドロキノン4.30g(34.6mmol)およびカテコール3.81g(34.6mmol)を溶解させ、ついでトリエチルアミン15.18g(150.0mmol)、N,N−ジメチルアミノピリジン1.41g(11.5mmol)のテトラヒドロフラン溶液を滴下し、0℃で2時間、次いで60℃に昇温してさらに4時間反応させた。その後、反応液を室温で過剰量のメタノール中に注ぎ込み、反応生成物を再沈により析出させ、洗浄、乾燥させ液晶性ポリエステル10を得た。得られた液晶性ポリエステル10は、対数粘度が0.090dL/gであり、ホットステージ上での偏光顕微鏡観察より、C−Nm相転移温度が68℃、Nm−Iso転移温度は268℃であった。
[Reference Example 10 (Synthesis of Liquid Crystalline Polyester 10)]
97.188 g (722 mmol) of 3-chloromethyl-3-ethyloxetane, 9.70 g (30.1 mmol) of tetrabutylammonium bromide (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., reagent) and ethyl 4-hydroxybenzoate (Tokyo Chemical Co., Ltd.) ), Reagent) 100.00 g (602 mmol) was reacted by stirring and mixing in N-methylpyrrolidone solvent at 120 ° C. for 3 hours, and the resulting reaction solution was diluted with water, extracted with ethyl acetate, and the solvent was distilled off. By leaving, crude ethyl 4- (3-ethyloxetane-1-yl-methoxy) benzoate was obtained. Next, an aqueous solution of 43.69 g (662 mmol) of 85% pure potassium hydroxide was added to the ester and reacted at 100 ° C. for 4 hours to hydrolyze, and then 91.40 g (662 mmol) of an aqueous solution of sodium hydrogensulfate monohydrate. By diluting and precipitating, crude crystals of 4- (3-ethyloxetane-1-yl-methoxy) benzoic acid were obtained. The crude crystals were dissolved in acetonitrile and recrystallized to obtain crystals of 4- (3-ethyloxetane-1-yl-methoxy) benzoic acid.
A mixture of 12.00 g (50.8 mmol) of 4- (3-ethyloxetane-1-yl-methoxy) benzoic acid and 6.56 g (50.8 mmol) of N, N-diisobutylethylamine was dissolved in distilled tetrahydrofuran. This solution was dropped into a distilled tetrahydrofuran solution of methanesulfonyl chloride at 0 ° C. to obtain 4- (3-ethyloxetane-1-yl-methoxy) benzoic acid methanesulfonic anhydride. Here, 9.37 g (46.2 mmol) of terephthalic acid chloride, 4.30 g (34.6 mmol) of methylhydroquinone and 3.81 g (34.6 mmol) of catechol were dissolved, and then 15.18 g (150.0 mmol) of triethylamine, A tetrahydrofuran solution of 1.41 g (11.5 mmol) of N, N-dimethylaminopyridine was added dropwise, and the mixture was reacted at 0 ° C. for 2 hours and then at 60 ° C. for further 4 hours. Thereafter, the reaction solution was poured into an excessive amount of methanol at room temperature, the reaction product was precipitated by reprecipitation, washed and dried to obtain liquid
[参考例11(側鎖型液晶性ポリアクリレート11の合成)]
アクリル化合物4の2部(モル比)とアクリル化合物7の8部(モル比)とから、2,2’−アゾビスイソブチロニトリルを開始剤、DMFを溶媒として、窒素下、90℃、6時間、ラジカル重合を行い、メタノールに再沈して精製することで、側鎖型液晶性ポリアクリレート11を合成した。
GPCにより測定した側鎖型液晶性ポリアクリレート11の重量平均分子量は、9,100であった。
DSC測定より、ガラス転移点(Tg)は82℃であった。ホットステージ上での偏光顕微鏡観察より、Tg以上の温度でネマチック液晶相を発現し、Nm−Iso転移温度は248℃であった。
[Reference Example 11 (Synthesis of side chain liquid crystalline polyacrylate 11)]
From 2 parts (molar ratio) of
The weight average molecular weight of the side chain type liquid
From the DSC measurement, the glass transition point (Tg) was 82 ° C. From a polarizing microscope observation on a hot stage, a nematic liquid crystal phase was developed at a temperature of Tg or higher, and the Nm-Iso transition temperature was 248 ° C.
[参考例12(側鎖型液晶性ポリアクリレート12の合成)]
アクリル化合物5の2部(モル比)とアクリル化合物7の6部(モル比)とアクリル化合物8の2部(モル比)とから、2,2’−アゾビスイソブチロニトリルを開始剤、DMFを溶媒として、窒素下、90℃、6時間、ラジカル重合を行い、メタノールに再沈して精製することで、側鎖型液晶性ポリアクリレート12を合成した。
GPCにより測定した側鎖型液晶性ポリアクリレート12の重量平均分子量は、9,700であった。
DSC測定より、ガラス転移点(Tg)は78℃であった。ホットステージ上での偏光顕微鏡観察より、Tg以上の温度でネマチック液晶相を発現し、Nm−Iso転移温度は229℃であった。
[Reference Example 12 (Synthesis of side chain liquid crystalline polyacrylate 12)]
From 2 parts (molar ratio) of
The weight average molecular weight of the side chain type liquid crystalline polyacrylate 12 measured by GPC was 9,700.
From the DSC measurement, the glass transition point (Tg) was 78 ° C. From a polarizing microscope observation on a hot stage, a nematic liquid crystal phase was developed at a temperature of Tg or higher, and the Nm-Iso transition temperature was 229 ° C.
[参考例13(側鎖型液晶性ポリアクリレート13の合成)]
アクリル化合物3の1部(モル比)とアクリル化合物6の1部(モル比)とアクリル化合物7の7部(モル比)とアクリル化合物9の0.5部(モル比)とステアリルアクリレートの0.5部(モル比)から、2,2’−アゾビスイソブチロニトリルを開始剤、DMFを溶媒として、窒素下、90℃、6時間、ラジカル重合を行い、メタノールに再沈して精製することで、側鎖型液晶性ポリアクリレート13を合成した。GPCにより測定した側鎖型液晶性ポリアクリレート13の重量平均分子量は、9,700であった。
DSC測定より、Tgは79℃であった。メトラー観察より、Tg以上の温度で液晶相を発現し、Nm−Iso転移温度は190℃であることを確認した。
[Reference Example 13 (Synthesis of side chain liquid crystalline polyacrylate 13)]
1 part (molar ratio) of
From the DSC measurement, Tg was 79 ° C. From Mettler observation, it was confirmed that a liquid crystal phase was developed at a temperature of Tg or higher and the Nm-Iso transition temperature was 190 ° C.
[参考例14(ジオキセタン化合物14の合成)]
スキーム10に従い、ジオキセタン化合物14を合成した。得られたジオキセタン化合物14の1H−NMRスペクトルを図4に示す。
The dioxetane compound 14 was synthesized according to
[参考例15(ジオキセタン化合物15の合成)]
下記スキーム11に従い、ジオキセタン化合物15を合成した。得られたジオキセタン化合物15の1H−NMRスペクトルを図5に示す。
The dioxetane compound 15 was synthesized according to the following
[実施例1]
参考例4で合成したアクリル化合物4を0.10g、参考例10で合成した主鎖型液晶ポリマー10の0.90gを、9mlのシクロヘキサノンに溶かし、暗所でトリアリルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート50%プロピレンカーボネート溶液(アルドリッチ社製、試薬)0.10gを加えた後、孔径0.45μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過して液晶性組成物の溶液を調製した。
この溶液を、表面をレーヨン布によりラビング処理した厚み50μmのPENフィルム「テオネックスQ−51」(帝人(株)製)上にスピンコート法を用いて塗布し、塗布後約60℃の温風を緩やかに吹き付けることにより溶剤を除去し、ついでオーブン中で150℃で3分加熱することにより、まず均一な液晶配向を形成させた。その後、空気雰囲気下、高圧水銀ランプにより積算照射量300mJ/cm2の紫外線光を照射した後、冷却して硬化した液晶性組成物層を得た。
得られたフィルムを市販の紫外線硬化型アクリル系接着剤UV−3400(東亜合成社製品)を介して、TACフィルムに転写して液晶フィルムを得た。すなわち、PENフィルム上の硬化した液晶性組成物層の上に、紫外線硬化型アクリル系接着剤UV−3400を5μm厚となるように塗布し、TACフィルムでラミネートし、TACフィルム側から400mJ/cm2の紫外線光を照射して接着剤を硬化させた後、PENフィルムを剥離した。得られた液晶フィルムは剥離不良部がなく、モノドメインのネマチック配向した液晶フィルムであった。液晶性組成物層の膜厚は0.85μmであった。
さらに、液晶フィルムの液晶性組成物層上に、アクリル重合体系粘着剤を塗布し、ポリエチレンテレフタレートフィルムでラミネートした。TAC/UV−3400/液晶性組成物層/アクリル重合体系粘着剤/ポリエチレンテレフタレートフィルムの層構成を持つフィルムを得た。
このフィルムを東洋精機社製ストログラフE−Lを用いて180度剥離試験を行った。測定温度23℃、剥離速度300mm/minのスピードで行った。
ラビング順方向からTACフィルムを剥離した場合、剥離力は25gf/inchであった。一方、ラビング逆方向から剥離した場合、剥離力は230gf/inchであった。
[Example 1]
0.10 g of the
This solution was applied onto a 50 μm thick PEN film “Teonex Q-51” (manufactured by Teijin Ltd.) whose surface was rubbed with a rayon cloth using a spin coating method. The solvent was removed by gently spraying, followed by heating in an oven at 150 ° C. for 3 minutes to form a uniform liquid crystal alignment. Then, after irradiating ultraviolet light with an integrated irradiation amount of 300 mJ / cm 2 with a high-pressure mercury lamp in an air atmosphere, a liquid crystal composition layer cured by cooling was obtained.
The obtained film was transferred to a TAC film via a commercially available UV curable acrylic adhesive UV-3400 (product of Toa Gosei Co., Ltd.) to obtain a liquid crystal film. That is, an ultraviolet curable acrylic adhesive UV-3400 is applied on the cured liquid crystalline composition layer on the PEN film so as to have a thickness of 5 μm, laminated with a TAC film, and 400 mJ / cm from the TAC film side. The PEN film was peeled off after the adhesive was cured by irradiating the ultraviolet light of No. 2 . The obtained liquid crystal film was a monodomain nematically oriented liquid crystal film having no peeling failure portion. The film thickness of the liquid crystalline composition layer was 0.85 μm.
Further, an acrylic polymer-based pressure-sensitive adhesive was applied on the liquid crystalline composition layer of the liquid crystal film, and laminated with a polyethylene terephthalate film. A film having a layer structure of TAC / UV-3400 / liquid crystal composition layer / acrylic polymer adhesive / polyethylene terephthalate film was obtained.
The film was subjected to a 180 ° peel test using a strograph E-L manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. The measurement was performed at a temperature of 23 ° C. and a peeling speed of 300 mm / min.
When the TAC film was peeled from the rubbing forward direction, the peel force was 25 gf / inch. On the other hand, when peeled from the reverse direction of rubbing, the peel force was 230 gf / inch.
[実施例2]
参考例4で合成したアクリル化合物4を0.05g、参考例11で合成した側鎖型液晶性ポリアクリレート11の0.75gと、参考例14で合成したジオキセタン化合物14の0.2gを、9mlのシクロヘキサノンに溶かし、暗所でトリアリルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート50%プロピレンカーボネート溶液(アルドリッチ社製、試薬)0.10gを加えた後、孔径0.45μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過して液晶性組成物の溶液を調製した。
この溶液を、表面をレーヨン布によりラビング処理した厚み50μmのPENフィルム「テオネックスQ−51」(帝人(株)製)上にスピンコート法を用いて塗布し、塗布後約60℃の温風を緩やかに吹き付けることにより溶剤を除去し、ついでオーブン中で150℃で3分加熱することにより、まず均一な液晶配向を形成させた。その後、空気雰囲気下、高圧水銀ランプにより積算照射量300mJ/cm2の紫外線光を照射した後、冷却して硬化した液晶性組成物層を得た。
得られたフィルムを市販の紫外線硬化型アクリル系接着剤UV−3400(東亜合成社製品)を介して、TACフィルムに転写して液晶フィルムを得た。すなわち、PENフィルム上の硬化した液晶性組成物層の上に、UV−3400を5μm厚となるように塗布し、TACフィルムでラミネートし、TACフィルム側から400mJ/cm2の紫外線光を照射して硬化させた後、PENフィルムを剥離した。得られた液晶フィルムは剥離不良部がなく、偏光顕微鏡下で観察すると、ディスクリネーションなどがないモノドメインの均一な液晶配向が観察された。正面から見たときのΔndは120nmであった。また、ラビング軸に沿って鉛直から40°傾いた場所から見たときのΔndは153nm、その反対の−40°傾いた場所から見たときのΔndは61nmと非対称であり、どの角度でもΔndが0nmになる点が存在しなかったことから、液晶性組成物層はネマチックハイブリッド配向構造をとっていることがわかった。平均チルト角は28度であった。また、この液晶性組成物層の膜厚は、0.84μmであった。
さらに、液晶フィルムの液晶性組成物層上にアクリル重合体系粘着剤を塗布し、ポリエチレンテレフタレートフィルムでラミネートした。TAC/UV−3400/液晶性組成物層/アクリル重合体系粘着剤/ポリエチレンテレフタレートフィルムの層構成を持つフィルムを得た。
このフィルムを東洋精機社製ストログラフE−Lを用いて180度剥離試験を、測定温度23℃、剥離速度300mm/minのスピードで行った。
ラビング順方向からTACフィルムを剥離した場合、剥離力は30gf/inchであった。一方、ラビング逆方向から剥離した場合、剥離力は460gf/inchであった。
[Example 2]
9 ml of 0.05 g of
This solution was applied onto a 50 μm thick PEN film “Teonex Q-51” (manufactured by Teijin Ltd.) whose surface was rubbed with a rayon cloth using a spin coating method. The solvent was removed by gently spraying, followed by heating in an oven at 150 ° C. for 3 minutes to form a uniform liquid crystal alignment. Then, after irradiating ultraviolet light with an integrated irradiation amount of 300 mJ / cm 2 with a high-pressure mercury lamp in an air atmosphere, a liquid crystal composition layer cured by cooling was obtained.
The obtained film was transferred to a TAC film via a commercially available UV curable acrylic adhesive UV-3400 (product of Toa Gosei Co., Ltd.) to obtain a liquid crystal film. That is, UV-3400 was applied on the cured liquid crystalline composition layer on the PEN film so as to have a thickness of 5 μm, laminated with a TAC film, and irradiated with ultraviolet light of 400 mJ / cm 2 from the TAC film side. Then, the PEN film was peeled off. The obtained liquid crystal film had no poorly peeled portion, and when observed under a polarizing microscope, monodomain uniform liquid crystal alignment without disclination was observed. Δnd when viewed from the front was 120 nm. Further, Δnd when viewed from a position inclined by 40 ° from the vertical along the rubbing axis is 153 nm, and Δnd when viewed from a position inclined by −40 ° on the opposite side is 61 nm, which is asymmetric. Since there was no point of 0 nm, it was found that the liquid crystalline composition layer had a nematic hybrid alignment structure. The average tilt angle was 28 degrees. The film thickness of this liquid crystalline composition layer was 0.84 μm.
Further, an acrylic polymer-based pressure-sensitive adhesive was applied on the liquid crystal composition layer of the liquid crystal film and laminated with a polyethylene terephthalate film. A film having a layer structure of TAC / UV-3400 / liquid crystal composition layer / acrylic polymer adhesive / polyethylene terephthalate film was obtained.
This film was subjected to a 180 ° peel test using a strograph E-L manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. at a measurement temperature of 23 ° C. and a peel rate of 300 mm / min.
When the TAC film was peeled from the rubbing forward direction, the peel force was 30 gf / inch. On the other hand, when peeled from the reverse direction of rubbing, the peel force was 460 gf / inch.
[実施例3]
参考例5で合成したアクリル化合物5を0.08g、参考例12で合成した側鎖型液晶性ポリアクリレート12の0.80gと、参考例15で合成したジオキセタン化合物15の0.12gを、9mlのシクロヘキサノンに溶かし、暗所でトリアリルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート50%プロピレンカーボネート溶液(アルドリッチ社製、試薬)0.10gを加えた後、孔径0.45μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過して液晶性組成物の溶液を調製した。
この溶液を用いる以外は、実施例1と同様に行い、PENフィルムを剥離したところ、剥離不良部もなく均一なモノドメインの液晶フィルムが得られた。
得られた液晶フィルムを偏光顕微鏡下で観察すると、ディスクリネーションなどがないモノドメインの均一な液晶配向が観察された。正面から見たときのΔndは97nmであった。また、ラビング軸に沿って鉛直から40°傾いた場所から見たときのΔndは140nm、その反対の−40°傾いた場所から見たときのΔndは41nmと非対称であり、どの角度でもΔndが0nmになる点が存在しなかったことから、この液晶性組成物層はネマチックハイブリッド配向構造をとっていることがわかった。平均チルト角は39度であった。また得られた液晶フィルムの液晶性組成物層の厚さは1.08μmであった。
さらに、この液晶フィルムの液晶性組成物層上に、アクリル重合体系粘着剤を5μm厚となるように塗布し、ポリエチレンテレフタレートフィルムでラミネートした。TAC/UV−3400/液晶性組成物層/アクリル重合体系粘着剤/ポリエチレンテレフタレートのフィルムが得られた。
このフィルムを東洋精機社製ストログラフE−Lを用いて180度剥離試験を行った。
ラビング順方向からTACフィルムを剥離した場合、剥離力は38gf/inchであった。一方、ラビング逆方向から剥離した場合、剥離力は680gf/inchであった。
[Example 3]
9 ml of 0.08 g of
A PEN film was peeled off in the same manner as in Example 1 except that this solution was used. As a result, a uniform monodomain liquid crystal film without a defective peeling portion was obtained.
When the obtained liquid crystal film was observed under a polarizing microscope, monodomain uniform liquid crystal alignment without disclination was observed. Δnd when viewed from the front was 97 nm. Further, Δnd when viewed from a position tilted 40 ° from the vertical along the rubbing axis is 140 nm, and Δnd when viewed from a position tilted −40 ° opposite thereto is 41 nm, and Δnd is asymmetric at any angle. Since there was no point of 0 nm, it was found that this liquid crystalline composition layer had a nematic hybrid alignment structure. The average tilt angle was 39 degrees. Moreover, the thickness of the liquid crystalline composition layer of the obtained liquid crystal film was 1.08 μm.
Furthermore, on the liquid crystal composition layer of this liquid crystal film, an acrylic polymer-based pressure-sensitive adhesive was applied to a thickness of 5 μm and laminated with a polyethylene terephthalate film. A film of TAC / UV-3400 / liquid crystal composition layer / acrylic polymer adhesive / polyethylene terephthalate was obtained.
The film was subjected to a 180 ° peel test using a strograph E-L manufactured by Toyo Seiki.
When the TAC film was peeled from the rubbing forward direction, the peel force was 38 gf / inch. On the other hand, when peeled from the reverse direction of rubbing, the peel force was 680 gf / inch.
[実施例4]
参考例3で合成したアクリル化合物3を0.15g、参考例13で合成した側鎖型液晶性ポリアクリレート13の0.77gと、参考例15で合成したジオキセタン化合物15の0.08gを、9mlのシクロヘキサノンに溶かし、暗所でトリアリルスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート50%プロピレンカーボネート溶液(アルドリッチ社製、試薬)0.10gを加えた後、孔径0.45μmのポリテトラフルオロエチレン製フィルターで濾過して液晶性組成物の溶液を調製した。
この溶液を用いる以外は、実施例1と同様に行い、PENフィルムを剥離したところ、剥離不良部もなく均一なモノドメインの液晶フィルムが得られた。
得られた液晶フィルムを偏光顕微鏡下で観察すると、ディスクリネーションなどがないモノドメインの均一な液晶配向が観察された。正面から見たときのΔndは92nmであった。また、ラビング軸に沿って鉛直から40°傾いた場所から見たときのΔndは120nm、その反対の−40°傾いた場所から見たときのΔndは43nmと非対称であり、どの角度でもΔndが0nmになる点が存在しなかったことから、この液晶性組成物層はネマチックハイブリッド配向構造をとっていることがわかった。平均チルト角は31度であった。また得られた液晶フィルムの液晶性組成物層の厚さは0.82μmであった。
さらに、この液晶フィルムの液晶性組成物層上に、アクリル重合体系粘着剤を5μm厚となるように塗布し、ポリエチレンテレフタレートフィルムでラミネートした。
TAC/UV−3400/液晶/アクリル重合体系粘着剤/ポリエチレンテレフタレートのフィルムが得られた。
このフィルムを東洋精機社製ストログラフE−Lを用いて180度剥離試験を行った。
ラビング順方向からTACフィルムを剥離した場合、剥離力は42gf/inchであった。一方、ラビング逆方向から剥離した場合、剥離力は540gf/inchであった。
[Example 4]
9 ml of 0.15 g of
A PEN film was peeled off in the same manner as in Example 1 except that this solution was used. As a result, a uniform monodomain liquid crystal film without a defective peeling portion was obtained.
When the obtained liquid crystal film was observed under a polarizing microscope, monodomain uniform liquid crystal alignment without disclination was observed. Δnd when viewed from the front was 92 nm. In addition, Δnd when viewed from a position tilted 40 ° from the vertical along the rubbing axis is 120 nm, and Δnd when viewed from a position tilted by −40 ° on the opposite side is 43 nm, which is asymmetric. Since there was no point of 0 nm, it was found that this liquid crystalline composition layer had a nematic hybrid alignment structure. The average tilt angle was 31 degrees. The thickness of the liquid crystal composition layer of the obtained liquid crystal film was 0.82 μm.
Furthermore, on the liquid crystal composition layer of this liquid crystal film, an acrylic polymer-based pressure-sensitive adhesive was applied to a thickness of 5 μm and laminated with a polyethylene terephthalate film.
A film of TAC / UV-3400 / liquid crystal / acrylic polymer adhesive / polyethylene terephthalate was obtained.
The film was subjected to a 180 ° peel test using a strograph E-L manufactured by Toyo Seiki.
When the TAC film was peeled from the rubbing forward direction, the peel force was 42 gf / inch. On the other hand, when peeled from the reverse direction of rubbing, the peel force was 540 gf / inch.
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