KR20160053961A

KR20160053961A - 중합성 액정 조성물의 제조 방법

Info

Publication number: KR20160053961A
Application number: KR1020167008659A
Authority: KR
Inventors: 고이치 엔도우; 야스히로 구와나; 히데토시 나카타; 미카 야마모토; 구니히코 고타니; 히로시 하세베; 요시유키 오노
Original assignee: 디아이씨 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2014-10-07
Publication date: 2016-05-13
Also published as: JPWO2015056600A1; TWI665220B; US20160237351A1; CN105658679B; KR101987727B1; TW201522383A; JP5885049B2; US10196568B2; WO2015056600A1; KR20180091123A; CN105658679A

Abstract

본 발명은, 기재에 도포해, 필름으로 되었을 때에 착색해 있지 않고, 시싱(cissing)이 생겨 있지 않은 배향성이 양호한 것이 얻어지는 중합성 액정 조성물의 제조 방법을 제공하며, 아울러서, 당해 제조 방법으로 제조된 중합성 액정 조성물, 및, 당해 중합성 액정 조성물을 사용한 광학 이방체를 제공하는 것에 있다. 구체적으로는, 적어도 1개 이상의 중합성 관능기를 갖는 적어도 1종 이상의 중합성 화합물, 및, 1종 또는 2종 이상의 유기 용제를 혼합하고, 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정(I)과, 상기 중합성 용액에 중합개시제를 혼합하는 공정(Ⅱ)을 포함하는 것을 특징으로 하는 중합성 액정 조성물의 제조 방법, 및, 당해 제조 방법에 의해 얻어지는 중합성 액정 조성물, 당해 중합성 액정 조성물을 사용한 광학 이방체를 제공한다.

Description

중합성 액정 조성물의 제조 방법{PRODUCTION METHOD OF POLYMERIZABLE LIQUID CRYSTAL COMPOSITION}

본 발명은, 중합성 액정 조성물을 고품질로 제조하는 것에 관한 신규 제조 방법과, 그것에 의해 제조된 중합성 액정 조성물을 사용한 광학 이방체에 관한 것이다.

중합성 액정 조성물은 광학 이방체의 구성 부재로서 유용하며, 광학 이방체는, 예를 들면, 편광 필름, 위상차 필름으로서, 각종 액정 디스플레이에 응용되고 있다. 편광 필름이나 위상차 필름은, 중합성 액정 조성물을 기판에 도포해서, 배향막 등에 의해 중합성 액정 조성물을 배향시킨 상태에서 가열, 또는 활성 에너지선을 조사해서 중합성 액정 조성물을 경화함에 의해 얻어진다. 그리고, 얻어지는 필름은, 착색해 있지 않은 것, 시싱(cissing)이 생겨 있지 않은 것, 및, 배향성이 양호한 것이 요구된다. 여기에서, 시싱이란, 기판 상에 중합성 액정 조성물을 도포했을 경우에, 기판 상에까지 도달하는 오목부를 발생시키는 현상을 말한다.

통상, 도포하기 위한 중합성 액정 조성물에는, 중합개시제, 계면활성제, 중합금지제 등을 포함하며, 유기 용제에 용해한 상태에서 사용된다. 중합성 액정 조성물을 얻는 방법으로서는, 중합성 액정 조성물 중에 광개시제, 계면활성제를 첨가해 혼합물을 얻고, 다음으로 유기 용제 중에 얻어진 혼합물을 25wt%로 되는 농도로 용해시키는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1). 또한, 중합성 액정 화합물, 광중합개시제, 중합금지제, 유기 용제를 70℃에서 30분 교반 혼합한 후에, 실온으로 되돌리는 방법이 개시되어 있다(특허문헌 2).

그러나, 공지의 방법으로 제조한 중합성 액정 조성물은, 기재에 도포한 후에 얻어지는 필름의 착색성의 문제나, 시싱이 발생하는 문제를 안고 있었다.

일본국 특개2009-098133호 공보 일본국 특개2008-280771호 공보

본 발명이 해결하려고 하는 과제는, 기재에 도포해, 필름으로 되었을 때에 착색해 있지 않고, 시싱이 생겨 있지 않으며, 또한, 배향성이 양호한 것이 얻어지는 중합성 액정 조성물의 제조 방법을 제공하고, 아울러서, 당해 제조 방법으로 제조된 중합성 액정 조성물, 및, 당해 중합성 액정 조성물을 사용한 광학 이방체를 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위하여, 중합성 액정 조성물의 제조 방법에 대하여 예의 검토한 결과, 광중합개시제를 특정의 공정에서 첨가함에 의해, 보존 안정성이 우수한 것, 또한, 당해 중합성 액정 조성물을 사용함에 의해 착색해 있지 않고, 시싱이 생겨 있지 않은 배향성이 양호한 광학 이방체가 얻어지는 것을 알아내 본 발명의 완성에 이르렀다.

즉, 적어도 1개 이상의 중합성 관능기를 갖는 적어도 1종 이상의 중합성 화합물, 및, 1종 또는 2종 이상의 유기 용제를 혼합하고, 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정(I)과, 상기 중합성 용액에 중합개시제를 혼합하는 공정(Ⅱ)을 포함하는 것을 특징으로 하는 중합성 액정 조성물의 제조 방법, 및, 당해 제조 방법에 의해 얻어지는 중합성 액정 조성물, 당해 중합성 액정 조성물을 사용한 광학 이방체를 제공한다.

본 발명의 중합성 액정 조성물의 제조 방법을 사용함으로써, 착색해 있지 않고, 시싱이 생겨 있지 않은 배향성이 양호한 광학 이방체를 얻을 수 있다.

이하에 본 발명에 따른 중합성 액정 조성물의 제조 방법의 최량의 형태에 대하여 설명한다. 본 발명의 중합성 액정 조성물의 제조 방법은, 적어도 1개 이상의 중합성 관능기를 갖는 적어도 1종 이상의 중합성 화합물, 및, 1종 또는 2종 이상의 유기 용제를 혼합하고, 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정(I)과, 상기 중합성 용액에 광중합개시제를 혼합하는 공정(Ⅱ)과의, 적어도 2개의 공정을 필요로 한다.

또, 본 발명에 있어서, 중합성 액정 조성물의 「액정」이란, 중합성 액정 조성물을 기재에 도포하고, 건조한 후에, 자외선 등의 광조사, 또는 가열에 의해서 중합 처리를 행했을 경우에, 액정성을 나타내는 것을 의도한다.

(중합성 화합물)

공정(I)에 있어서 사용되는, 적어도 1개 이상의 중합성 관능기를 갖는 적어도 1종 이상의 중합성 화합물로서는, 단독 또는 다른 화합물과의 조성물에 있어서 액정성을 나타내고, 적어도 1개 이상의 중합성 관능기를 갖는 화합물이면, 특히 한정은 없으며, 공지 관용의 것을 사용할 수 있다.

구체적으로는, 일반식(1)

(식 중, P는 중합성 관능기를 나타내고,

Sp는 탄소 원자수 0∼18의 알킬렌기를 나타내고(당해 알킬렌기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다),

m은 0 또는 1을 나타내고,

MG는 메소겐기를 나타내고,

R¹은, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼18의 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되고, 혹은 R¹은 일반식(1-a)

(식 중, P는 반응성 관능기를 나타내고, Sp는 탄소 원자수 0∼18의 스페이서기를 나타내고, m은 0 또는 1을 나타낸다)으로 표시되는 구조를 나타내고, P, 및 Sp가 복수 존재하는 경우는, 각각, 동일해도 되며, 달라도 된다)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

여기에서, 중합성 관능기로서는, 비닐기, 비닐에테르기, 아크릴기, (메타)아크릴기, 글리시딜기, 옥세타닐기, 말레이미드기, 티올기가 바람직하며, 생산성의 관점에서, 비닐기, 비닐에테르기, 아크릴기, (메타)아크릴기, 글리시딜기가 보다 바람직하고, 비닐기, 비닐에테르기, 아크릴기, (메타)아크릴기가 더 바람직하고, 아크릴기, (메타)아크릴기가 특히 바람직하다.

또한, MG로 표시되는 메소겐기는, 일반식(1-b)

(식 중, A1, A2 및 A3은 각각 독립적으로, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고, 치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF₃, OCF₃, CN기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 알케닐옥시기, 알케노일기, 알케노일옥시기, 및/또는 일반식(1-a)

(식 중, P는 반응성 관능기를 나타내고, Sp는 탄소 원자수 0∼18의 스페이서기를 나타내고, m은 0 또는 1을 나타내고, P, 및 Sp가 복수 존재하는 경우는, 각각, 동일해도 되며, 달라도 된다)를 갖고 있어도 되고,

Z0, Z1, Z2 및 Z3은 각각 독립해서, -COO-, -OCO-, -CH₂ CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH₂CH₂COO-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, -CONH-, -NHCO-, 탄소수 2∼10의 할로겐 원자를 가져도 되는 알킬기 또는 단결합을 나타내고,

n은 0, 1 또는 2를 나타내며, A1, 및 Z1이 복수 존재하는 경우는, 각각, 동일해도 되며, 달라도 된다)으로 표시된다.

상기 일반식(1)으로 표시되는 화합물 중, 분자 내에 1개의 중합성 관능기를 갖는 단관능성 화합물로서, 하기 일반식(1-1), 및 일반식(1-2)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

일반식(1-1)

(식 중, Z⁴는 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼18의 탄화수소기(직쇄상 알킬기 또는 분기쇄를 가져도 되는 알킬기)를 나타내고,

Z⁵는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고, t는 0 또는 1을 나타내고,

B, C 및 D는 각각 독립적으로, 1,4-페닐렌기, 인접하지 않은 CH기가 질소로 치환된 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1개 또는 인접하지 않은 2개의 CH₂기가 산소 또는 황 원자로 치환된 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기 또는 1,4-나프틸렌기를 나타내지만, 이들 기는 탄소 원자수 1∼7의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 시아노기 또는 할로겐 원자로 1개 이상 치환되어 있어도 되고,

Y³ 및 Y⁴는 각각 독립적으로 단결합, -CH₂CH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C≡C-, -CH=CH-, -CF=CF-, -(CH₂)₄-, -CH₂CH₂CH₂O-, -OCH₂CH₂CH₂-, -CH=CHCH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH=CH-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH₂CH₂COO-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂- 또는 -OCOCH₂CH₂-를 나타내고, Y⁵는 단결합, -O-, -COO-, -OCO- 또는 -CH=CHCOO-를 나타낸다)으로 표시되는 화합물, 및, 일반식(1-2)

(식 중, Z⁶는 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼18의 탄화수소기를 나타내고,

Z⁷는 수소 원자 또는 메틸기를 나타내고,

W³는 단결합, -O-, -COO- 또는 -OCO-를 나타내고,

v는 1∼18의 정수를 나타내고,

u는 0 또는 1을 나타내고,

E, F 및 G는 각각 독립적으로, 1,4-페닐렌기, 인접하지 않은 CH기가 질소 원자로 치환된 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1개 또는 인접하지 않은 2개의 CH₂기가 산소 원자 또는 황 원자로 치환된 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기 또는 1,4-나프틸렌기를 나타내지만, 이들 기는 탄소 원자수 1∼7의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 시아노기 또는 할로겐 원자로 1개 이상 치환되어 있어도 되고,

Y⁶ 및 Y⁷는 각각 독립적으로 단결합, -CH₂CH₂-, -CH₂O-, -OCH₂-, -COO-, -OCO-, -C≡C-, -CH=CH-, -CF=CF-, -(CH₂)₄-, -CH₂CH₂CH₂O-, -OCH₂CH₂CH₂-, -CH=CHCH₂CH₂-, -CH₂CH₂CH=CH-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH₂CH₂COO-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂- 또는 -OCOCH₂CH₂-를 나타내고,

Y⁸는 단결합, -O-, -COO-, -OCO- 또는 -CH=CHCOO-를 나타낸다).

일반식(1-1) 및, 일반식(1-2)으로 표시되는 예시 화합물로서는, 이하에 나타나지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

이들 화합물은, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종류 이상 혼합해서 사용할 수도 있다.

분자 내에 1개의 중합성 관능기를 갖는 단관능성 화합물의 합계 함유량은, 사용하는 중합성 화합물의 합계량 중, 0∼90질량% 함유하는 것이 바람직하며, 0∼80질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 0∼60질량% 함유하는 것이 더 바람직하고, 0∼40질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

상기 일반식(1)으로 표시되는 화합물 중, R¹이 일반식(1-a)으로 표시되는 치환기인, 분자 내에 2개의 중합성 관능기를 갖는 2관능성 화합물로서, 하기 일반식(2-1)으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.

일반식(2-1)

(식 중, m은 0 또는 1을 나타내고, n은 0, 1 또는 2를 나타내고,

W¹ 및 W²는 각각 독립적으로 단결합, -O-, -COO- 또는 -OCO-를 나타내고,

Y¹ 및 Y²는 각각 독립적으로 단결합, -C≡C-COO-, -OCO-C≡C-, -COO-, -OCO-, -CH₂-CH₂-COO- 또는 -OCO-CH₂-CH₂-를 나타내고, Y²가 복수 존재하는 경우는, 동일해도 되며, 달라도 되고,

A는, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 나프탈렌-2,6-디일기를 나타내고, A가 복수 존재하는 경우는, 동일해도 되며, 달라도 되고,

r 및 s는 각각 독립적으로 1∼18의 정수를 나타내고,

Z⁸ 및 Z⁹는 각각 독립해서, 수소 원자, 또는 메틸기를 나타내고,

R³∼R¹⁰은, 각각, 수소 원자, 탄소 원자수 1∼7의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 시아노기, 또는 할로겐 원자에서 선택된다).

일반식(2-1)으로 표시되는 예시 화합물로서는, 이하에 나타나지만, 이들로 한정되는 것은 아니다.

분자 내에 2개의 중합성 관능기를 갖는 2관능성 화합물의 합계 함유량은, 사용하는 중합성 화합물의 합계량 중, 10∼100질량% 함유하는 것이 바람직하며, 12∼97질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 15∼95질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

상기 일반식(1)으로 표시되는 화합물 중, 분자 내에 3개 이상의 중합성 관능기를 갖는 다관능성 화합물로서는, 이하의 예시 화합물을 들 수 있다.

분자 내에 3개 이상의 중합성 관능기를 갖는 다관능성 화합물의 합계 함유량은, 사용하는 중합성 화합물의 합계량 중, 0∼30질량% 함유하는 것이 바람직하며, 0∼25질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 0∼20질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

본 발명의 중합성 액정 조성물에는 키랄 네마틱상을 얻는 것을 목적으로 해서 키랄 화합물을 배합해도 된다. 키랄 화합물 중에서도, 분자 중에 중합성 관능기를 갖는 화합물이 특히 바람직하다.

키랄 화합물 중의 중합성 관능기로서는, 아크릴로일옥시기가 특히 바람직하다. 키랄 화합물의 배합량은, 화합물의 나선 유기력(誘起力)에 의해서 적의(適宜) 조정하는 것이 필요하지만, 사용하는 중합성 화합물 및 키랄 화합물의 합계량 중 0∼85질량% 함유하는 것이 바람직하며, 0∼80질량% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 0∼75질량% 함유하는 것이 특히 바람직하다.

키랄 화합물의 구체적 예로서는, 식(4-1)∼(4-8)의 화합물을 들 수 있다.

(식 중, n은 2∼12의 정수를 나타낸다) 또한, 키랄 화합물의 구체적 예로서는, 추가로, 식(4-9)∼(4-12)의 화합물을 들 수 있다.

(유기 용제)

본 발명의 중합성 용액에 사용하는 유기 용제로서는 특히 한정은 없지만, 중합성 화합물이 양호한 용해성을 나타내는 유기 용제가 바람직하고, 100℃ 이하의 온도에서 건조할 수 있는 유기 용제인 것이 바람직하다. 그러한 용제로서는, 예를 들면, 톨루엔, 자일렌, 쿠멘, 메시틸렌 등의 방향족계 탄화수소, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산부틸 등의 에스테르계 용제, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥산온, 시클로펜탄온 등의 케톤계 용제, 테트라히드로퓨란, 1,2-디메톡시에탄, 아니솔 등의 에테르계 용제, N,N-디메틸포름아미드, N-메틸-2-피롤리돈 등의 아미드계 용제, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, γ-부티로락톤 및 클로로벤젠 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종류 이상 혼합해서 사용할 수도 있지만, 케톤계 용제, 에테르계 용제, 에스테르계 용제 및 방향족 탄화수소계 용제 중 어느 1종류 이상을 사용하는 것이 용액 안정성의 점에서 바람직하다.

중합성 용액 중의 유기 용제의 비율은, 본 발명에 사용되는 중합성 액정 조성물이 통상 도포에 의해 행해지므로, 도포한 상태를 현저하게 손상시키지 않는 한은 특히 제한은 없지만, 중합성 액정 조성물 중에 함유하는 중합성 화합물의 합계량이 1∼60질량%인 것이 바람직하며, 3∼55질량%인 것이 더 바람직하고, 5∼50질량%인 것이 특히 바람직하다.

본원 발명의 제조 방법은, 중합성 화합물을 유기 용제에 혼합해서 중합성 용액을 조제하는 공정(I)을 요하지만, 균일한 중합성 용액으로 하기 위하여, 가열 교반하는 것이 바람직하다. 가열 교반 시의 가열 온도는, 사용하는 중합성 화합물의 유기 용제에 대한 용해성을 고려해서 적의 조절하면 되지만, 생산성의 점에서 15℃∼110℃가 바람직하며, 15℃∼105℃가 보다 바람직하고, 15℃∼100℃가 더 바람직하고, 20℃∼90℃로 하는 것이 특히 바람직하다.

중합성 용액을 조제하는 공정에 이어, 본원 발명의 제조 방법은, 당해 중합성 용액에 중합개시제를 혼합하는 공정(Ⅱ)을 요하지만, 중합개시제의 혼합에 있어서의 중합성 용액의 온도는, 중합개시제 혼합 시의 용액의 온도가 지나치게 높으면, 중합개시제로부터 발생한 라디칼에 의해 중합성 화합물 중합이 일어나기 쉬워지기 때문에, 필름으로 했을 경우, 착색할 가능성이 생기는 것 등에서, 0℃∼70℃인 것이 바람직하며, 5℃∼60℃인 것이 보다 바람직하고, 15℃∼50℃인 것이 특히 바람직하다.

또, 본원의 중합성 액정 조성물의 제조 방법은, 상기 일반식(1)으로 표시되는 화합물 중, 융점이 100℃ 이상인 화합물을 사용할 경우에, 특히 우수한 효과를 발휘한다. 통상, 융점이 높은 화합물을 유기 용제에 혼합해서 중합성 용액을 제작할 경우, 유기 용제에의 용해 시의 온도를 고온으로 할 필요가 있으며, 고온 하에서 광중합개시제를 혼합할 경우, 중합성 화합물 중합이 진행하는 영향 등에 의해, 얻어지는 중합성 액정 조성물에 착색이 생기는 경우가 있다. 그 때문에, 중합성 용액을 조제하는 공정(I)의 가열 교반 시의 가열 온도보다도, 중합개시제를 혼합하는 공정(Ⅱ)의 용액 온도를 낮게 하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 중합성 용액을 조제하는 공정(I)의 가열 교반 시의 가열 온도보다도 중합개시제를 혼합하는 공정(Ⅱ)의 용액 온도를 20℃ 이상 낮은 것이 바람직하며, 30℃ 이상 낮은 것이 보다 바람직하다.

또한, 중합성 액정 조성물을 조제할 때에는 분산 교반기에 의해 교반 혼합하는 것이 바람직하다. 분산 교반기로서 구체적으로는, 디스퍼, 프로펠러, 터빈날개 등 교반익을 갖는 분산기, 페인트 쉐이커, 유성식(遊星式) 교반 장치, 진탕기, 쉐이커 또는 로터리 이베이퍼레이터 등이 사용할 수 있다. 그 밖에는, 초음파 조사 장치를 사용할 수 있다.

중합성 용액을 조제할 때의 교반 회전수는, 사용하는 교반 장치에 따라 적의 조정하는 것이 바람직하지만, 균일한 중합성 용액으로 하기 위하여 교반 회전수를 10rpm∼1000rpm으로 하는 것이 바람직하며, 50rpm∼800rpm으로 하는 것이 보다 바람직하고, 150rpm∼600rpm으로 하는 것이 특히 바람직하다.

(중합금지제, 산화방지제)

본 발명의 중합성 용액의 용액 안정성을 높이기 위해, 중합금지제, 및/또는 산화방지제 등을 첨가하는 것이 바람직하다. 그러한 화합물로서, 히드로퀴논 유도체, 니트로소아민계 중합금지제, 힌더드 페놀계 산화방지제 등을 들 수 있고, 보다 구체적으로는, p-메톡시페놀, tert-부틸하이드로퀴논, 메틸하이드로퀴논, 와코준야쿠고교샤의 「Q-1300」, 「Q-1301」, BASF사의 「IRGANOX1010」, 「IRGANOX1035」, 「IRGANOX1076」, 「IRGANOX1098」, 「IRGANOX1135」, 「IRGANOX1330」, 「IRGANOX1425」, 「IRGANOX1520」, 「IRGANOX1726」, 「IRGANOX245」, 「IRGANOX259」, 「IRGANOX3114」, 「IRGANOX3790」, 「IRGANOX5057」, 「IRGANOX565」 등등을 들 수 있다.

중합금지제, 산화방지제는, 중합성 화합물을 유기 용제에 혼합하고 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정에서 첨가하는 것이 바람직하지만, 그 후의, 중합성 용액에 중합개시제를 혼합하는 공정에서 첨가해도 되고, 양쪽의 공정에서 첨가해도 된다.

중합금지제, 산화방지제의 첨가량은 중합성 조성물에 대해서, 각각, 0.01∼1.0질량%인 것이 바람직하며, 0.05∼0.5질량%인 것이 보다 바람직하다.

(광중합개시제)

본 발명의 중합성 액정 조성물의 제조 방법은, 중합성 화합물을 유기 용제에 혼합하고 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정 후에, 중합성 용액에 중합개시제를 혼합하는 것을 특징으로 하고 있다. 중합성 화합물을 유기 용제 중에 단시간으로 균일하게 용해시키기 위해서는, 가열할 필요가 있어, 중합성 용액을 조제할 때에, 중합개시제를 동시에 혼합해버리면, 열에 의한 중합개시제로부터 발생한 라디칼에 의해 중합성 화합물이 중합 반응하는 것을 방지하기 때문이다.

광중합개시제는 적어도 1종류 이상 함유하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, BASF사의 「이르가큐어651」, 「이르가큐어184」, 「이르가큐어907」, 「이르가큐어127」, 「이르가큐어369」, 「이르가큐어379」, 「이르가큐어819」, 「이르가큐어2959」, 「이르가큐어OXE01」, 「이르가큐어OXE02」, 「루시린TPO」, 「다로큐어1173」이나 LAMBSON사의 「에사큐어1001M」, 「에사큐어KIP150」, 「스피드큐어BEM」, 「스피드큐어BMS」, 「스피드큐어MBP」, 「스피드큐어PBZ」, 「스피드큐어ITX」, 「스피드큐어DETX」, 「스피드큐어EBD」, 「스피드큐어MBB」, 「스피드큐어BP」나 니혼가야쿠샤의 「가야큐어DMBI」 등을 들 수 있다.

광중합개시제의 사용량은 중합성 용액에 대해서 0.1∼10질량%가 바람직하며, 0.5∼5질량%가 특히 바람직하다. 이들은, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종류 이상 혼합해서 사용할 수도 있으며, 또한, 증감제 등을 첨가해도 된다.

(열중합개시제)

본 발명의 중합성 액정 조성물의 제조 방법은, 중합성 화합물을 유기 용제에 혼합하고 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정 후에, 중합성 용액에 중합개시제를 혼합하는 공정을 요하지만, 광중합개시제와 함께, 열중합개시제를 병용해도 된다. 구체적으로는, 와코준야쿠고교샤제의 「V-40」, 「VF-096」, 니혼유시샤제의 「퍼헥실D」, 「퍼헥실I」 등을 들 수 있다.

열중합개시제의 사용량은 중합성 용액에 대해서 0.1∼10질량%가 바람직하며, 0.5∼5질량%가 특히 바람직하다. 이들은, 단독으로 사용할 수도 있고, 2종류 이상 혼합해서 사용할 수도 있다.

본원 발명의 제조 방법은, 중합성 용액에 중합개시제를 혼합한 후에, 중합성 액정 조성물을 필터로 여과하는 공정을 요하지만, 필터의 공경(孔徑)으로서는, 0.01㎛ 초과∼10㎛ 이하가 바람직하며, 0.01㎛ 초과∼1㎛ 이하가 보다 바람직하고, 0.01㎛ 초과∼0.2㎛ 이하가 특히 바람직하다.

필터의 재질은, 종이, 포(布), 부직포, 셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스 혼합 에스테르, 셀룰로오스아세테이트, 폴리프로필렌, 나일론, 폴리사불화에틸렌(PTFE), 친수성 PTFE, 불화폴리비닐리덴, 폴리에테르설폰(PES), 유리 섬유 등을 들 수 있지만, PTFE 또는 불화폴리비닐리덴이 바람직하다.

본원 발명의 제조 방법에 있어서, 여과를 할 때에 여과탑에 흡착제를 충전해서 행하는 것도 바람직하다. 흡착제를 사용할 경우의 여과탑에 충전하는 흡착제의 양은, 제조하는 중합성 액정 조성물의 20질량% 내지 0.1질량%가 바람직하다.

흡착제로서는 알루미나, 실리카겔, 플로리실, 규조토, 제올라이트, 활성탄 등을 사용할 수 있지만, 알루미나 또는 실리카겔이 바람직하다. 이들 흡착제를 사용 전에 더 정제 처리를 행하고 나서 사용해도 된다.

(그 밖의 성분)

본 발명의 중합성 액정 조성물은, 광학 이방체로 했을 경우의 막두께 불균일을 저감시키기 위하여 계면활성제를 적어도 1종류 이상 함유해도 된다. 함유할 수 있는 계면활성제로서는, 알킬카르복시산염, 알킬인산염, 알킬설폰산염, 플루오로알킬카르복시산염, 플루오로알킬인산염, 플루오로알킬설폰산염, 폴리옥시에틸렌 유도체, 플루오로알킬에틸렌옥사이드 유도체, 폴리에틸렌글리콜 유도체, 알킬암모늄염, 플루오로알킬암모늄염류, 실리콘 유도체 등을 들 수 있으며, 특히 함불소 계면활성제, 실리콘 유도체가 바람직하다. 더 구체적으로는 「메가파크 F-251」, 「메가파크 F-444」, 「메가파크 F-477」, 「메가파크 F-510」, 「메가파크 F-552」, 「메가파크 F-553」, 「메가파크 F-554」, 「메가파크 F-555」, 「메가파크 F-556」, 「메가파크 F-557」, 「메가파크 F-558」, 「메가파크 F-559」, 「메가파크 F-560」, 「메가파크 F-561」, 「메가파크 F-562」, 「메가파크 F-563」, 「메가파크 F-565」, 「메가파크 F-567」, 「메가파크 F-568」, 「메가파크 F-569」, 「메가파크 F-570」, 「메가파크 F-571」, 「메가파크 R-40」, 「메가파크 R-41」, 「메가파크 R-43」, 「메가파크 R-94」, 「메가파크 RS-72-K」, 「메가파크 RS-75」, 「메가파크 RS-76-E」, 「메가파크 RS-90」, (이상, DIC가부시까가이샤제),

「후타젠트100」, 「후타젠트100C」, 「후타젠트110」, 「후타젠트150」, 「후타젠트150CH」, 「후타젠트A」, 「후타젠트100A-K」, 「후타젠트501」, 「후타젠트300」, 「후타젠트310」, 「후타젠트320」, 「후타젠트400SW」, 「FTX-400P」, 「후타젠트251」, 「후타젠트215M」, 「후타젠트212MH」, 「후타젠트250」, 「후타젠트222F」, 「후타젠트212D」, 「FTX-218」, 「FTX-209F」, 「FTX-213F」, 「FTX-233F」, 「후타젠트 245F」, 「FTX-208G」, 「FTX-240G」, 「FTX-206D」, 「FTX-220D」, 「FTX-230D」, 「FTX-240D」, 「FTX-207S」, 「FTX-211S」, 「FTX-220S」, 「FTX-230S」, 「FTX-750FM」, 「FTX-730FM」, 「FTX-730FL」, 「FTX-710FS」, 「FTX-710FM」, 「FTX-710FL」, 「FTX-750LL」, 「FTX-730LS」, 「FTX-730LM」, 「FTX-730LL」, 「FTX-710LL」(이상, 네오스샤제),

「BYK-300」, 「BYK-302」, 「BYK-306」, 「BYK-307」, 「BYK-310」, 「BYK-315」, 「BYK-320」, 「BYK-322」, 「BYK-323」, 「BYK-325」, 「BYK-330」, 「BYK-331」, 「BYK-333」, 「BYK-337」, 「BYK-340」, 「BYK-344」, 「BYK-370」, 「BYK-375」, 「BYK-377」, 「BYK-350」, 「BYK-352」, 「BYK-354」, 「BYK-355」, 「BYK-356」, 「BYK-358N」, 「BYK-361N」, 「BYK-357」, 「BYK-390」, 「BYK-392」, 「BYK-UV3500」, 「BYK-UV3510」, 「BYK-UV3570」, 「BYK-Silclean3700」(이상, 빅케미·재팬샤제),

「TEGO Rad2100」, 「TEGO Rad2200N」, 「TEGO Rad2250」, 「TEGO Rad2300」, 「TEGO Rad2500」, 「TEGO Rad2600」, 「TEGO Rad2700」(이상, 데고샤제),

「N215」, 「N535」, 「N605K」, 「N935」(이상, 솔베이소렉시스샤제) 등의 예를 들 수 있다.

계면활성제의 첨가량은 중합성 용액에 대해서, 0.01∼2질량%인 것이 바람직하며, 0.05∼0.5질량%인 것이 보다 바람직하다.

계면활성제는, 중합성 화합물을 유기 용제에 혼합하고 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정에서 첨가하는 것이 바람직하지만, 그 후의, 중합성 용액에 중합개시제를 혼합하는 공정에서 첨가해도 되고, 양쪽의 공정에서 첨가해도 된다.

본 발명의 중합성 조성물 용액은, 광학 이방체로 했을 경우의 공기 계면의 틸트각을 효과적으로 줄이기 위하여 하기 일반식(5)으로 표시되는 반복 단위를 갖는 중량 평균 분자량이 100 이상인 화합물을 적어도 1종류 이상 함유하는 것이 바람직하다.

(식 중, R¹¹, R¹², R¹³ 및 R¹⁴은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자 또는 탄소 원자수 1∼20의 탄화수소기를 나타내며, 당해 탄화수소기 중의 수소 원자는 1개 이상의 할로겐 원자로 치환되어 있어도 된다)

당해 일반식(5)으로 표시되는 호적(好適)한 화합물로서, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 파라핀, 유동 파라핀, 염소화폴리프로필렌, 염소화파라핀, 염소화 유동 파라핀 등을 들 수 있다.

당해 일반식(5)으로 표시되는 화합물은, 중합성 화합물을 유기 용제에 혼합하고 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정에서 첨가하는 것이 바람직하지만, 그 후의, 중합성 용액에 광중합개시제를 혼합하는 공정에서 첨가해도 되고, 양쪽의 공정에서 첨가해도 된다.

당해 일반식(5)으로 표시되는 화합물의 첨가량은 중합성 용액에 대해서, 0.01∼1질량%인 것이 바람직하며, 0.05∼0.5질량%인 것이 보다 바람직하다.

본 발명의 중합성 조성물 용액은, 광학 이방체로 했을 경우의 기재와의 밀착성을 보다 향상시키기 위하여, 연쇄이동제를 첨가하는 것도 바람직하다. 연쇄이동제로서는, 티올 화합물이 바람직하며, 모노티올, 디티올, 트리티올, 테트라티올 화합물이 보다 바람직하고, 트리티올 화합물이 보다 더 바람직하다. 구체적으로는 하기 일반식(6-1)∼(6-12)으로 표시되는 화합물이 바람직하다.

(식 중, R⁶⁵은 탄소 원자수 2∼18의 알킬기를 나타내며, 당해 알킬기는 직쇄여도 되고 분기쇄여도 되며, 당해 알킬기 중의 1개 이상의 메틸렌기는 산소 원자, 및 황 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서, 산소 원자, 황 원자, -CO-, -OCO-, -COO-, 또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 되고, R⁶⁶은 탄소 원자수 2∼18의 알킬렌기를 나타내며, 당해 알킬렌기 중의 1개 이상의 메틸렌기는 산소 원자, 및 황 원자가 서로 직접 결합하지 않은 것으로서, 산소 원자, 황 원자, -CO-, -OCO-, -COO-, 또는 -CH=CH-로 치환되어 있어도 된다)

연쇄이동제는, 중합성 화합물을 유기 용제에 혼합하고 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정에서 첨가하는 것이 바람직하지만, 그 후의, 중합성 용액에 중합개시제를 혼합하는 공정에서 첨가해도 되고, 양쪽의 공정에서 첨가해도 된다.

연쇄이동제의 첨가량은 중합성 용액에 대해서, 0.5∼10질량%인 것이 바람직하며, 1.0∼5.0질량%인 것이 보다 바람직하다.

추가로 물성 조정을 위해, 중합성이 아닌 액정 화합물, 또는 액정성이 아닌 중합성 화합물 등도 필요에 따라서 첨가하는 것도 가능하다. 액정성이 아닌 중합성 화합물은, 중합성 화합물을 유기 용제에 혼합하고 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정에서 첨가하는 것이 바람직하지만, 중합성이 아닌 액정 화합물 등은, 그 후의, 중합성 용액에 중합개시제를 혼합하는 공정에서 첨가해도 되고, 양쪽의 공정에서 첨가해도 된다. 이들 화합물의 첨가량은 중합성 용액에 대해서, 20질량% 이하가 바람직하며, 10질량% 이하가 보다 바람직하고, 5질량% 이하가 보다 더 바람직하다.

(광학 이방체의 제조 방법)

(광학 이방체)

본 발명의 중합성 액정 조성물을 사용해서 제작한 광학 이방체는, 기재, 필요에 따라서 배향막, 및, 중합성 액정 조성물의 중합체를 순차 적층한 것이다.

본 발명의 광학 이방체에 사용되는 기재는, 액정 디바이스, 디스플레이, 광학 부품이나 광학 필름에 통상 사용하는 기재로서, 본 발명의 중합성 액정 조성물의 도포 후의 건조 시에 있어서의 가열에 견딜 수 있는 내열성을 갖는 재료이면, 특히 제한은 없다. 그러한 기재로서는, 유리 기재, 금속 기재, 세라믹스 기재나 플라스틱 기재 등의 유기 재료를 들 수 있다. 특히 기재가 유기 재료일 경우, 셀룰로오스 유도체, 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르설폰, 폴리이미드, 폴리페닐렌설피드, 폴리페닐렌에테르, 나일론 또는 폴리스티렌 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리올레핀, 셀룰로오스 유도체, 폴리아릴레이트, 폴리카보네이트 등의 플라스틱 기재가 바람직하다.

본 발명의 중합성 액정 조성물의 도포성이나 접착성 향상을 위하여, 이들 기재의 표면 처리를 행해도 된다. 표면 처리로서, 오존 처리, 플라스마 처리, 코로나 처리, 실란커플링 처리 등을 들 수 있다. 또한, 광의 투과율이나 반사율을 조절하기 위하여, 기재 표면에 유기 박막, 무기 산화물 박막이나 금속 박막 등을 증착 등 방법에 의해서 마련하는, 또는, 광학적인 부가 가치를 갖게 하기 위하여, 기재가 픽업 렌즈, 로드 렌즈, 광디스크, 위상차 필름, 광확산 필름, 컬러 필터 등이어도 된다. 그 중에서도 부가 가치가 보다 높아지는 픽업 렌즈, 위상차 필름, 광확산 필름, 컬러 필터는 바람직하다.

또한, 상기 기재에는, 본 발명의 중합성 조성물 용액을 도포 건조했을 때에 중합성 조성물이 배향하도록, 통상 배향 처리가 실시되어 있거나, 또는 배향막이 마련되어 있어도 된다. 배향 처리로서는, 연신 처리, 러빙 처리, 편광 자외 가시광 조사 처리, 이온빔 처리 등을 들 수 있다. 배향막을 사용할 경우, 배향막은 공지 관용의 것이 사용된다. 그러한 배향막으로서는, 폴리이미드, 폴리실록산, 폴리아미드, 폴리비닐알코올, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리페닐렌에테르, 폴리아릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르설폰, 에폭시 수지, 에폭시아크릴레이트 수지, 아크릴 수지, 쿠마린 화합물, 칼콘 화합물, 신나메이트 화합물, 풀기드 화합물, 안트라퀴논 화합물, 아조 화합물, 아릴에텐 화합물 등의 화합물을 들 수 있다. 러빙에 의해 배향 처리하는 화합물은, 배향 처리, 또는 배향 처리 후에 가열 공정을 넣음으로써 재료의 결정화가 촉진되는 것이 바람직하다. 러빙 이외의 배향 처리를 행하는 화합물 중에서는 광배향 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

(도포)

본 발명의 광학 이방체를 얻기 위한 도포법으로서는, 어플리케이터법, 바 코팅법, 스핀 코팅법, 롤 코팅법, 다이렉트 그라비어 코팅법, 리버스 그라비어 코팅법, 플렉소 코팅법, 잉크젯법, 다이코팅법, 캡 코팅법, 딥 코팅법, 슬릿 코팅법 등, 공지 관용의 방법을 행할 수 있다. 중합성 액정 조성물을 도포 후, 건조시킨다.

(중합 공정)

건조한 중합성 액정 조성물 중합 처리는, 플레너 배향한 상태에서 일반적으로 자외선 등의 광조사, 또는 가열에 의해서 행해진다. 중합을 광조사로 행하는 경우는, 구체적으로는 390㎚ 이하의 자외광을 조사하는 것이 바람직하며, 250∼370㎚의 파장의 광을 조사하는 것이 가장 바람직하다. 단, 390㎚ 이하의 자외광에 의해 중합성 액정 조성물이 분해 등을 일으키는 경우는, 390㎚ 이상의 자외광으로 중합 처리를 행하는 편이 바람직한 경우도 있다. 이 광은, 확산광이며, 또한 편광해 있지 않은 광인 것이 바람직하다.

[실시예]

이하에 본 발명을 합성예, 실시예, 및, 비교예에 의해서 설명하지만, 물론 본 발명은 이들로 한정되는 것은 아니다. 또, 특히 언급이 없는 한, 「부」 및 「%」는 질량 기준이다.

(중합성 액정 조성물(1)의 조제)

식(A-1)으로 표시되는 화합물 30부, 식(A-2)으로 표시되는 화합물 30부, 식(B-1)으로 표시되는 화합물 15부, 식(B-2)으로 표시되는 화합물 15부, 식(B-3)으로 표시되는 화합물 10부, 식(E-1)으로 표시되는 화합물 0.1부, 식(G-1)으로 표시되는 화합물 0.1부, 및, 식(H-1)으로 표시되는 화합물 0.2부를 유기 용제인 메틸이소부틸케톤 300부에, 교반 프로펠러를 갖는 교반 장치를 사용해서, 교반 속도가 500rpm, 용액 온도가 80℃인 조건 하에서 1시간 교반해 중합성 용액을 제작했다(공정I). 그 후, 용액 온도를 50℃로 하고, 광중합개시제인 (I-1)을 6부 첨가하고, 용해 혼합한 후(공정Ⅱ), 0.2㎛의 멤브레인 필터로 여과해서, 본 발명의 중합성 액정 조성물(1)을 얻었다.

(중합성 액정 조성물(2)∼(18)의 조제)

본 발명의 중합성 액정 조성물(1)의 조제와 마찬가지로, 표 1 또는 표 2에 나타내는 화합물을, 표 1 또는 표 2에 나타내는 공정(I)에 있어서의 용액 온도, 교반 속도의 조건 하에서 조제하고, 그 후, 표 1 또는 표 2에 나타내는 공정(Ⅱ)에 있어서의 용액 온도에서, 표 1 또는 표 2에 나타내는 광중합개시제를 첨가하고, 용해 혼합한 후, 0.2㎛의 멤브레인 필터로 여과해서, 본 발명의 중합성 액정 조성물(2)∼(18)을 얻었다.

(비교 중합성 액정 조성물(C1)의 조제)

식(A-1)으로 표시되는 화합물 30부, 식(A-2)으로 표시되는 화합물 30부, 식(B-1)으로 표시되는 화합물 15부, 식(B-2)으로 표시되는 화합물 15부, 식(B-3)으로 표시되는 화합물 10부, 식(E-1)으로 표시되는 화합물 0.1부, 식(G-1)으로 표시되는 화합물 0.1부, 식(H-1)으로 표시되는 화합물 0.2부, 및, 광중합개시제인 (I-1) 6부를 유기 용제인 메틸이소부틸케톤 300부에, 교반 프로펠러를 갖는 교반 장치를 사용해서, 교반 속도가 1000rpm, 용액 온도가 80℃인 조건 하에서 1시간 교반 후, 0.2㎛의 멤브레인 필터로 여과해서 비교용 중합성 액정 조성물(C1)을 얻었다.

(비교 중합성 액정 조성물(C2)∼(C7)의 조제)

비교 중합성 액정 조성물(C1)의 조제와 마찬가지로, 표 3에 나타내는 식(A-1)∼식(I-6)으로 표시되는 화합물을, 표 3에 나타내는 비율로, 유기 용제인 메틸이소부틸케톤(D-1)에, 표 3에 나타내는 용액 온도, 교반 속도의 조건 하에서 1시간 교반 용해 후, 0.2㎛의 멤브레인 필터로 여과해서 비교용 중합성 액정 조성물(2)∼(7)을 얻었다.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

메틸이소부틸케톤(D-1)

p-메톡시페놀(E-1)

IRGANOX1076(F-1)

유동 파라핀(G-1)

메가파크 F-554(H-1)

이르가큐어907(I-1)

이르가큐어651(I-2)

루시린TPO(I-3)

V-40(I-4)

(실시예 1∼18, 비교예 1∼6)

(배향성 1∼4)

조제한 중합성 액정 조성물을 실온에서, TAC(트리아세틸셀룰로오스) 필름 상에 바 코터 #4로 도포한 후, 80℃에서 2분 건조했다. 그 후, 실온에서 15분 방치한 후에, 컨베이어식의 고압 수은 램프를 사용해서, 조도가 500mJ/㎠로 되도록 세팅해 UV광을 조사했다(배향성 1).

배향막용 폴리이미드 용액을, 실온에서, 두께 0.7㎜의 유리 기판에 스핀 코팅법을 사용해서 도포하고, 100℃에서 10분 건조한 후, 200℃에서 60분 소성함에 의해 도막을 얻고, 얻어진 도막을 러빙 처리해서 기재를 얻었다. 조제한 중합성 액정 조성물을, 당해 기재에 스핀 코터로 도포한 후, 80℃에서 2분 건조했다. 그 후, 곧바로 조도가 500mJ/㎠로 되도록 세팅해 UV광을 조사했다(배향성 2).

유리 기판 상에, V1a-100(DIC가부시까가이샤제)을 스핀 코터로 도포하고, 80℃에서 1분간 건조하고, 건조막 두께 15㎚의 도막에, 초고압 수은 램프에 파장 컷 필터, 밴드 패스 필터, 및, 편광 필터를 개재해서, 파장 365㎚ 부근의 가시 자외광(조사 강도 : 20㎽/㎠)의 직선 편광이며 평행광을, 기재에 대해서 수직 방향으로부터 조사해(조사량 : 100mJ/㎠) 광배향막이 적층한 기재를 얻었다. 조정한 중합성 액정 조성물을, 실온에서, 얻어진 기재에 스핀 코터로 도포한 후, 80℃에서 2분 건조했다. 그 후, 곧바로 조도가 500mJ/㎠로 되도록 세팅해 UV광을 조사했다(배향성 3).

유리 기판 상에 스핀 코터로 도포한 후, 80℃에서 2분 건조했다. 그 후, 실온에서 2분 방치한 후에, 조도가 500mJ/㎠로 되도록 세팅해 UV광을 조사했다(배향성 4).

○ : 목시(目視)로 결함이 전혀 없고, 편광 현미경 관찰로도 결함이 전혀 없음

△ : 목시로는 결함이 없지만, 편광 현미경 관찰로 전체적으로 무배향 부분이 존재해 있음

× : 목시로 일부 결함이 생겨 있고, 편광 현미경 관찰로도 전체적으로 무배향 부분이 존재해 있음

또, 배향성 측정 결과 중, 「-」로 표시되는 결과는, 사용하는 중합성 액정 조성물의 조성이 수평 배향성을 나타낼 경우 러빙 등에 의한 1축 배향 규제력을 갖는 배향층 상이 아니면 배향성을 평가할 수 없기 때문에 「-」로 하고, 사용하는 중합성 액정 조성물의 조성이 수직 배향성을 나타낼 경우 러빙 등에 의한 1축 배향 규제력을 갖는 배향층 상에서는 배향성을 평가할 수 없기 때문에 「-」로 나타낸다.

(시싱 평가)

TAC 필름 상에 V1a-100(DIC가부시까가이샤제)을 스핀 코터로 도포하고, 80℃에서 1분간 건조하고, 건조막 두께 15㎚의 도막에, 초고압 수은 램프에 파장 컷 필터, 밴드 패스 필터, 및, 편광 필터를 개재해서, 파장 365㎚ 부근의 가시 자외광(조사 강도 : 20㎽/㎠)의 직선 편광이며 평행광을, 기재에 대해서 수직 방향으로부터 조사해(조사량 : 100mJ/㎠) 광배향막이 적층한 기재를 얻었다. 조정한 중합성 액정 조성물을 바 코터 #4로 도포하고, 80℃에서 2분간 건조하고, 그 후 실온에서 15분간 보관한 후에, 컨베이어식의 고압 수은 램프를 사용해서 500mJ/㎠의 UV광을 조사하여, 얻어진 도막의 시싱 정도를 목시로 관찰했다.

◎ : 도막 표면에 시싱 결함이 전혀 관찰되지 않음

○ : 도막 표면에 시싱 결함이 약간 관찰됨

△ : 도막 표면에 시싱 결함이 조금 관찰됨

× : 도막 표면에 시싱 결함이 다수 관찰됨

(착색성)

여과 후의 중합성 액정 조성물을 자외 가시 분광 광도계로 착색도를 측정했다.

◎ : 착색도가 3 미만임

○ : 착색도가 3 이상 5 미만임

△ : 착색도가 5 이상 10 미만임

× : 착색도가 10 이상임

(보존 안정성)

조제한 중합성 액정 조성물을 40℃에서 1개월 보관한 후의 용액 상태를 관찰했다.

○ : 침전물이 전혀 없고, 균일 용액 그대로임

△ : 침전물이 극히 일부 확인되지만, 거의 균일 용액임

× : 침전물이 확인되고, 백탁해 있음

얻어진 결과를 이하의 표에 나타낸다.

[표 4]

(실시예 1∼18, 비교예 1∼6)

그 결과, 본 발명의 중합성 조성물의 제조 방법에 의해 제조한 조성물은, 모두 착색해 있지 않으며, 또한, 침전물은 확인되지 않고, 조제한 시점과 같은 상태를 유지하고 있었다. 또한, 배향성 시험 결과, 시싱성도 양호해, 본 발명의 중합성 액정 조성물의 제조 방법에 의해 제조한 조성물은, 생산성이 우수하다고 할 수 있다.

한편, 비교예 1∼6의 결과로부터, 중합성 화합물을 유기 용매에 혼합해 중합성 용액을 조제할 때에, 광중합개시제를 혼합하면, 얻어지는 중합성 액정 조성물에는, 착색이나 침전물이 확인되어, 배향성 시험 결과, 및, 시싱성이, 본 발명의 중합성 액정 조성물의 제조 방법에 의해 제조한 조성물을 사용한 경우에 비해 떨어지는 결과로 되었다.

Claims

적어도 1개 이상의 중합성 관능기를 갖는 적어도 1종 이상의 중합성 화합물, 및, 1종 또는 2종 이상의 유기 용제를 혼합하고, 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정(I)과, 상기 중합성 용액에 중합개시제를 혼합하는 공정(Ⅱ)을 포함하는 것을 특징으로 하는 중합성 액정 조성물의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 공정(Ⅱ) 후에, 추가로, 여과를 행하는 중합성 액정 조성물의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 중합성 용액 중의 중합성 화합물의 농도가 5질량%∼50질량%인 중합성 액정 조성물의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정에서의 가열 교반 시의 가열 온도가 15℃∼100℃인 중합성 액정 조성물의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합개시제의 혼합에 있어서의 용액의 온도가 0℃∼80℃인 중합성 액정 조성물의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열 교반해서 중합성 용액을 조제하는 공정에서의 교반 회전수가 10rpm∼1000rpm인 중합성 액정 조성물의 제조 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합성 용액을 조제하는 공정에서 중합금지제 및/또는 산화방지제를 혼합하는 것을 특징으로 하는 중합성 액정 조성물의 제조 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중합성 화합물이 일반식(1)

(식 중, P는 중합성 관능기를 나타내고,
Sp는 탄소 원자수 0∼18의 알킬렌기를 나타내고(당해 알킬렌기 중의 수소 원자는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 된다), m은 0 또는 1을 나타내고,
MG는 메소겐기를 나타내고,
R¹은, 수소 원자, 할로겐 원자, 시아노기 또는 탄소 원자수 1∼18의 알킬기를 나타내지만, 당해 알킬기는 1개 이상의 할로겐 원자 또는 CN에 의해 치환되어 있어도 되고, 이 기 중에 존재하는 1개의 CH₂기 또는 인접해 있지 않은 2개 이상의 CH₂기는 각각 서로 독립해서, 산소 원자가 서로 직접 결합하지 않은 형태로, -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -CO-, -COO-, -OCO-, -OCOO-, -SCO-, -COS- 또는 -C≡C-에 의해 치환되어 있어도 되고, 또는 R¹은 일반식(1-a)

(식 중, P는 반응성 관능기를 나타내고, Sp는 탄소 원자수 0∼18의 스페이서기를 나타내고, m은 0 또는 1을 나타낸다)으로 표시되는 구조를 나타내고, P, 및 Sp가 복수 존재하는 경우는, 각각, 동일해도 되며, 달라도 된다)
으로 표시되는 화합물인, 중합성 액정 조성물의 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 일반식(1)에 있어서, MG가 일반식(1-b)

(식 중, A1, A2 및 A3은 각각 독립적으로, 1,4-페닐렌기, 1,4-시클로헥실렌기, 1,4-시클로헥세닐기, 테트라히드로피란-2,5-디일기, 1,3-디옥산-2,5-디일기, 테트라히드로티오피란-2,5-디일기, 1,4-비시클로(2,2,2)옥틸렌기, 데카히드로나프탈렌-2,6-디일기, 피리딘-2,5-디일기, 피리미딘-2,5-디일기, 피라진-2,5-디일기, 티오펜-2,5-디일기, 1,2,3,4-테트라히드로나프탈렌-2,6-디일기, 2,6-나프틸렌기, 페난트렌-2,7-디일기, 9,10-디히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,2,3,4,4a,9,10a-옥타히드로페난트렌-2,7-디일기, 1,4-나프틸렌기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디티오펜-2,6-디일기, 벤조[1,2-b:4,5-b']디셀레노펜-2,6-디일기, [1]벤조티에노[3,2-b]티오펜-2,7-디일기, [1]벤조셀레노페노[3,2-b]셀레노펜-2,7-디일기, 또는 플루오렌-2,7-디일기를 나타내고, 치환기로서 1개 이상의 F, Cl, CF₃, OCF₃, CN기, 탄소 원자수 1∼8의 알킬기, 알콕시기, 알카노일기, 알카노일옥시기, 탄소 원자수 2∼8의 알케닐기, 알케닐옥시기, 알케노일기, 알케노일옥시기, 및/또는 일반식(1-a)

(식 중, P는 반응성 관능기를 나타내고, Sp는 탄소 원자수 0∼18의 스페이서기를 나타내고, m은 0 또는 1을 나타내고, P, 및 Sp가 복수 존재하는 경우는, 각각, 동일해도 되며, 달라도 된다)를 갖고 있어도 되고,
Z0, Z1, Z2 및 Z3는 각각 독립해서, -COO-, -OCO-, -CH₂ CH₂-, -OCH₂-, -CH₂O-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=CHCOO-, -OCOCH=CH-, -CH₂CH₂COO-, -CH₂CH₂OCO-, -COOCH₂CH₂-, -OCOCH₂CH₂-, -CONH-, -NHCO-, 할로겐 원자를 가져도 되는 탄소 원자수 2∼10의 알킬기 또는 단결합을 나타내고,
n은 0, 1 또는 2를 나타내고, A1, 및 Z1이 복수 존재하는 경우는, 각각, 동일해도 되며, 달라도 된다)으로 표시되는 화합물인, 중합성 액정 조성물의 제조 방법.
제8항 또는 제9항에 있어서,
상기 일반식(1)에 있어서, R¹이 일반식(1-a)으로 표시되는 화합물을 함유하는 중합성 액정 조성물의 제조 방법.
제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 일반식(1)으로 표시되는 화합물 중, 융점이 100℃ 이상인 것을 포함하는 중합성 액정 조성물의 제조 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 제조 방법에 의해 얻어지는 중합성 액정 조성물.
제12항에 기재된 중합성 액정 조성물을 사용한 광학 이방체.