具有光學各向異性的層積體的製作方法

2023-05-11 10:41:01 1

具有光學各向異性的層積體的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種光學各向異性體，其在層積體上的塗布性良好，該層積體包含光學各向異性層和直接塗布成膜在該光學各向異性層上的各向同性樹脂層，所述光學各向異性層由包含液晶性化合物的組合物通過塗布成膜而形成。一種層積體，其是包含光學各向異性層和由直接塗布在上述光學各向異性層上的樹脂組合物形成的各向同性樹脂層的層積體，其中，上述光學各向異性層為將包含具有聚合性基團的液晶性化合物的液晶性組合物固化而形成的層，上述各向同性樹脂層為上述層積體的最外層，上述層積體的上述各向同性樹脂層側的表面能為34.0mN/m以上。
【專利說明】具有光學各向異性的層積體

【技術領域】
[0001]本發明涉及具有光學各向異性的層積體。更詳細地說，本發明涉及一種層積體，其是包含光學各向異性層、和直接塗布成膜在該光學各向異性層上的各向同性樹脂層的層積體，所述光學各向異性層由包含具有聚合性基團的液晶性化合物的組合物形成，其中，在上述各向同性樹脂層上的塗布性得到改善。

【背景技術】
[0002]使液晶性分子取向並在該狀態下進行固化而形成的光學各向異性膜中，因液晶性分子的多樣的取向形態，能夠實現在現有的拉伸聚合物膜中無法獲得的光學性質。特別是，通過使用含有2個以上聚合性基團的化合物作為液晶性化合物，能夠形成交聯結構而增強層的物理耐性、或者製作圖案狀的具有雙折射性的光學各向異性層(例如專利文獻I)。
[0003]在上述的塗布層中，為了處於液晶性組合物與空氣的界面的液晶分子的取向的規整、塗布性的提高，已知的方法是在液晶性組合物中添加表面活性劑。作為表面活性劑，例如使用專利文獻2中記載的非離子性氟代烷基烷氧基化物表面活性劑這樣的含氟表面活性劑、專利文獻3中記載那樣的聚合物表面活性劑、專利文獻4中記載那樣的烷基醚型表面活性劑的示例均是已知的。但是，通過使用表面活性劑，在所得到的光學各向異性層上的塗布性惡化，有時光學各向異性層上層積的層出現排斥等。此外，表面活性劑也會移動至層積在光學各向異性層上的層，在向該層進行層積時，有時會出現排斥等，難以在光學各向異性層上層積2個以上的層。另外，若在由含有聚合物表面活性劑的組合物形成的光學各向異性層的上層層積聚合物層，則也能觀察到上層與表面活性劑發生層分離、容易變得白濁的情況。
[0004]作為用於改善光學各向異性層上的塗布性的技術，已知使用添加了鏈烷烴等烴或滷素取代烴的液晶性組合物的示例(專利文獻5和6)。但是，尚未知曉在光學各向異性層上進行2個以上的層的層積中塗布性得到改善的構成例。
[0005]現有技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2009-69793號公報
[0008]專利文獻2:日本特開2000-98133號公報
[0009]專利文獻3:日本特開2000-105315號公報
[0010]專利文獻4:日本特開2007-333896號公報
[0011]專利文獻5:日本特開2009-294358號公報
[0012]專利文獻6:日本特開2009-242564號公報


【發明內容】

[0013]發明所要解決的課題
[0014]本發明的課題是提供在各向同性樹脂層上的塗布性良好的層積體，該層積體包含光學各向異性層、和直接塗布成膜在該光學各向異性層上的各向同性樹脂層，所述光學各向異性層由包含具有聚合性基團的液晶性化合物的組合物形成。特別是，本發明的課題是提供在上述各向同性樹脂層上進一步形成層時難以產生排斥的問題的層積體。
[0015]解決課題的手段
[0016]本發明人為了解決上述課題進行了深入研究，發現了通過在包含液晶性化合物的組合物中添加特定的表面活性劑並使各向同性樹脂層上的表面能為34.0mN/m以上能夠解決上述課題。
[0017]S卩，本發明提供以下的(I)?(13)。
[0018](I) 一種層積體，其包含光學各向異性層和由直接塗布在上述光學各向異性層上的樹脂組合物形成的各向同性樹脂層，其中，
[0019]上述光學各向異性層為將包含液晶性化合物的液晶性組合物固化而形成的層，該液晶性化合物具有聚合性基團，
[0020]上述各向同性樹脂層為上述層積體的最外層，
[0021]上述層積體的上述各向同性樹脂層側的表面能為34.0mN/m以上。
[0022](2)如(I)所述的層積體，其中，上述液晶性化合物具有2個以上聚合性基團。
[0023](3)如⑴或⑵所述的層積體，其中，上述液晶性組合物含有非離子系表面活性齊U，該非離子系表面活性劑不含氟和矽。
[0024](4)如(3)所述的層積體，其中，上述表面活性劑的平均分子量為6000以下。
[0025](5)如(3)或(4)所述的層積體，其中，上述表面活性劑為乙炔二醇(7七f >'I才一卟)系或炔二醇(7七f >夕.' 丨」2 —卟)系。
[0026](6)如⑴?(5)的任一項所述的層積體，其中，上述液晶性組合物不含有含氟或矽的非離子型表面活性劑。
[0027](7)如⑴?(6)的任一項所述的層積體，其中，上述液晶性化合物的分子水平取向。
[0028](8)如⑴?(7)的任一項所述的層積體，其後，上述樹脂組合物不含有含氟或矽的非離子型表面活性劑。
[0029](9)如(I)?(7)任一項所述的層積體，其中，上述樹脂組合物不含有含氟的非離子型表面活性劑、以及含矽的非離子型表面活性劑。
[0030](10)如⑴?(9)的任一項所述的層積體，其中，上述樹脂組合物含有非離子型表面活性劑，該非離子型表面活性劑不含氟和矽。
[0031](11)如(10)所述的層積體，其中，在上述樹脂組合物中，相對於上述各向同性樹脂層的固體成分質量，不含氟和矽的非離子型表面活性劑的含量為0.01?1.0質量％。
[0032](12)如⑴?(11)的任一項所述的層積體，其中，上述樹脂組合物包含溶劑。
[0033](13)如(12)所述的層積體，其中，在上述樹脂組合物中，相對於上述樹脂組合物的總質量，上述樹脂組合物中含有的溶劑為60?99質量％。
[0034](14)如(I)?(13)的任一項所述的層積體，其中，在上述液晶性組合物中，相對於上述液晶性化合物的總質量，不含氟和矽的非離子型表面活性劑的含量為0.01?0.5質量％。
[0035](15)如(I)?(14)的任一項所述的層積體，其中，光學各向異性層的厚度為0.5 ?10 μ m。
[0036](16)如⑴?(15)的任一項所述的層積體，其中，各向同性樹脂層的厚度為0.4 ?5 μ m0
[0037](17) 一種層積體，其包含追加的層，該追加的層由直接塗布在⑴?(16)的任一項所述的層積體的上述各向同性樹脂層上的組合物形成。
[0038](18) 一種方法，其為層積體的製造方法，在該層積體中，依序相互相鄰地包含光學各向異性層、各向同性樹脂層、和追加的樹脂層，其中，該方法包括:
[0039]將包含液晶性化合物的液晶性組合物固化而形成光學各向異性層，該液晶性化合物具有聚合性基團；
[0040]將樹脂組合物直接塗布於上述光學各向異性層而形成各向同性樹脂層，使得該各向同性樹脂層的表面能為34.0mN/m以上；和
[0041 ] 將組合物直接塗布於上述各向同性樹脂層而形成追加的層。
[0042]發明效果
[0043]根據本發明，提供在製造工序中各向同性樹脂層上的塗布性良好的層積體，該層積體包含光學各向異性層和直接塗布成膜在該光學各向異性層上的各向同性樹脂層，所述光學各向異性層由包含具有聚合性基團的液晶性化合物的組合物形成。

【具體實施方式】
[0044]以下詳細說明本發明。
[0045]需要說明的是，本說明書中，「?」是以包含其前後記載的數值作為下限值和上限值的含義而使用的。
[0046]本說明書中，Re表示延遲(相位差)。Re可以使用光譜相位差法進行測定，在所述光譜相位差法中，使用Journal of Optical Society ofAmerica, vol.39，p.791-794(1949)或日本特開2008-256590號公報所記載的方法，由透過或反射的分光光譜換算為相位差。上述文獻是使用了透過光譜的測定法，但在特別是反射的情況下，光2次通過光學各向異性層，因此可以將由反射光譜換算得到的相位差的一半作為光學各向異性層的相位差。延遲(Re)若沒有特別指定則是指正面延遲。Re(A)是使用波長ληπι的光作為測定光而得到的。本說明書中的Re是指對於R、G、B分別在611 ± 5nm、545 土 5nm、435 土 5nm的波長進行測定得到的，若沒有特別關於顏色的記載，則是指在545±5nm的波長進行測定得到的。
[0047]本說明書中，關於角度，「實質上」是指與精密的角度的誤差為小於±5°的範圍內。進一步，與精密的角度的誤差優選為小於4°、更優選為小於3°。關於延遲，「實質上」是指延遲為±5%以內的差異。進一步，延遲實質上為O是指延遲為5nm以下。另外，只要沒有特別記載，則折射率的測定波長是指可見光區域的任意波長。需要說明的是，本說明書中，「可見光」是指波長為400?700nm的光。
[0048]本說明書中，提到「固體成分質量」時，是指揮發分揮發後的剩餘成分的質量。
[0049][層積體]
[0050]本發明中的層積體包含光學各向異性層和各向同性樹脂層。上述各向同性樹脂層為上述層積體的最外層，上述各向同性樹脂層側的表面能為34.0mN/m以上。通過使各向同性樹脂層側的表面能為34.0mN/m以上，可提高上述各向同性樹脂層上的塗布性。本說明書中，將在上述的層積體的各向同性樹脂層上進一步設置層而形成的形成物也稱為「層積體」。該層積體中，上述各向同性樹脂層可以不是上述層積體的最外層。
[0051][表面能]
[0052]具有各向同性樹脂層作為最外層的上述層積體的各向同性樹脂層側的面的表面能為34.0mN/m以上，優選為40mN/m以上、50mN/m以下。
[0053]上述表面能Y s可如下計算:測定純水和二碘甲烷相對於層積體的各向同性樹脂層側的面的接觸角，使用該接觸角計算表面能。為了該計算，例如可以利用在以下實施例中使用的擴展Fowkes式。
[0054][光學各向異性層]
[0055]本發明的層積體中的光學各向異性層為具有下述光學特性的層:在測定延遲時，延遲實質上不為O的入射方向至少為一個、即不為各向同性。光學各向異性層可以是圖案化光學各向異性層。
[0056]本發明中，優選光學各向異性層由包含具有聚合性基團的液晶性化合物以及平均分子量為6000以下的非離子型表面活性劑的液晶性組合物而形成，所述非離子型表面活性劑不含氟和矽。
[0057]光學各向異性層在20°C的延遲優選為5nm以上、優選為1nm以上1000nm以下、最優選為20nm以上2000nm以下。
[0058]作為光學各向異性層的製法，例如可以舉出下述方法:將液晶性組合物製成溶液，塗布在支撐體等上，接下來對塗布後的層進行乾燥以形成液晶相後，進行加熱或光照射以將液晶性化合物聚合，使層固定化，從而進行製作。上述光學各向異性層的厚度優選為0.1?20 μ m、更優選為0.5?10 μ m。
[0059][液晶性化合物]
[0060]一般而言，液晶性化合物根據其形狀可分類為棒狀型和圓盤狀型。進而各自具有低分子型和高分子型。高分子是指通常聚合度為100以上的物質(高分子物理?相轉移動力學，土井正男著，2頁，巖波書店，1992)。本發明中，可以使用任一種液晶性化合物，但優選使用棒狀液晶性化合物。
[0061 ] 需要說明的是，本說明書中，關於由包含液晶性化合物的組合物所形成的層，在被記載時，在該形成的層中無需包含具有液晶性的化合物。例如，上述由包含液晶性化合物的組合物所形成的層也可以為包含上述低分子液晶性化合物因下述原因而失去液晶性的物質的層，上述低分子液晶性化合物具有因熱、光等而發生反應的基團，結果在熱、光等下通過反應而聚合或交聯，進行高分子量化，從而失去液晶性。作為液晶性化合物，可以使用2種以上的棒狀液晶性化合物、2種以上的圓盤狀液晶性化合物、或者棒狀液晶性化合物與圓盤狀液晶性化合物的混合物。液晶性化合物優選具有2個以上的聚合性基團。在2種以上的液晶性化合物的混合物的情況中，優選至少I種具有2個以上的聚合性基團。液晶性化合物具有2個以上的聚合性基團時，液晶性化合物中的2個以上的聚合性基團可以全部相同，也可以任意2個以上相同，還可以各自不同。作為聚合性基團，可以舉出乙烯基、(甲基)丙烯醯基、環氧基、氧雜環丁基、乙烯基醚基、羥基、羧酸基、氨基等。
[0062]可以使用具有2種以上的聚合性基團作為2個以上的聚合性基團的液晶性化合物。使用這樣的液晶性化合物，使2種以上的聚合性基團逐步地交聯，也能夠製作顯示出圖案狀的光學各向異性的層積體。例如，使用自由基聚合性基團與陽離子聚合性基團的組合，通過所採用的引發劑的種類等反應條件可控制反應。上述自由基聚合性基團為乙烯基或(甲基)丙烯醯基、且上述陽離子聚合性基團為環氧基、氧雜環丁基或乙烯基醚基的組合容易控制反應性。以下示出聚合性基團的示例。
[0063]【化I】
[0064]

^CxEt、fC、O-Prxv
H2CIH^
CH3ClH
H2cAH2A H3(Vc、 hc-、


CH3
J、Z 八 /0'八
H2C^ '0,H2C—CH、，CH—CH、h2C^~CH、
OO
H2<^CH2NaCX^/CH2 H2C/CH2
H3C CZEtn'Pr CZ
H2H2H2


~^NH2
f\.0 ,u//
—Cf—P'N=C=ON=C=S
vOHO O?//
[0065]作為棒狀液晶性化合物，優選使用偶氮甲鹼類、氧化偶氮基類、氰基聯苯類、氰基苯基酯類、苯甲酸酯類、環己烷羧酸苯基酯類、氰基苯基環己烷類、氰基取代苯基嘧啶類、烷氧基取代苯基嘧啶類、苯基二氧六環類、二苯乙炔類和鏈烯基環己基苯甲腈類。不僅可以使用上述的低分子液晶性化合物，還可以使用高分子液晶性化合物。上述高分子液晶性化合物是低分子的具有反應性基團的棒狀液晶性化合物聚合而成的高分子化合物。作為棒狀液晶性化合物的示例，可以舉出日本特開2008-281989號公報、日本特表平11-513019號公報(W097/00600)和日本特表2006-526165號公報中記載的物質。
[0066]以下示出棒狀液晶性化合物的具體例，但本發明並不限於這些。需要說明的是，通式(I)表示的化合物可利用日本特表平11-513019號公報(W097/00600)中記載的方法合成。
[0067]【化2】

【權利要求】
1.一種層積體，其是包含光學各向異性層和由直接塗布在所述光學各向異性層上的樹脂組合物形成的各向同性樹脂層的層積體，其中， 所述光學各向異性層為將包含液晶性化合物的液晶性組合物固化而形成的層，該液晶性化合物具有聚合性基團， 所述各向同性樹脂層為所述層積體的最外層， 所述層積體的所述各向同性樹脂層側的表面能為34.0mN/m以上。
2.如權利要求1所述的層積體，其中，所述液晶性化合物具有2個以上聚合性基團。
3.如權利要求1或2所述的層積體，其中，所述液晶性組合物含有非離子系表面活性齊U，該非離子系表面活性劑不含氟和矽。
4.如權利要求3所述的層積體，其中，所述表面活性劑的平均分子量為6000以下。
5.如權利要求3或4所述的層積體，其中，所述表面活性劑為乙炔二醇系或炔二醇系。
6.如權利要求1?5任一項所述的層積體，其中，所述液晶性組合物不含有含氟或矽的非離子型表面活性劑。
7.如權利要求1?6任一項所述的層積體，其中，所述液晶性化合物的分子水平取向。
8.如權利要求1?7任一項所述的層積體，其中，所述樹脂組合物不含有含氟或矽的非離子型表面活性劑。
9.如權利要求1?7任一項所述的層積體，其中，所述樹脂組合物不含有含氟的非離子型表面活性劑、以及含矽的非離子型表面活性劑。
10.如權利要求1?9任一項所述的層積體，其中，所述樹脂組合物含有非離子型表面活性劑，該非離子型表面活性劑不含氟和矽。
11.如權利要求10所述的層積體，其中，在所述樹脂組合物中，相對於所述各向同性樹脂層的固體成分質量，不含氟和矽的非離子型表面活性劑的含量為0.01質量％?1.0質量％。
12.如權利要求1?11任一項所述的層積體，其中，所述樹脂組合物包含溶劑。
13.如權利要求12所述的層積體，其中，在所述樹脂組合物中，相對於所述樹脂組合物的總質量，所述樹脂組合物中含有的溶劑為60質量％?99質量％。
14.如權利要求1?13任一項所述的層積體，其中，在所述液晶性組合物中，相對於所述液晶性化合物的總質量，不含氟和矽的非離子型表面活性劑的含量為0.01質量％?0.5質量％。
15.如權利要求1?14任一項所述的層積體，其中，光學各向異性層的厚度為0.5 μ m ?10 μ m0
16.如權利要求1?15任一項所述的層積體，其中，各向同性樹脂層的厚度為0.4 μ m ?5 μ m0
17.一種層積體，其包含追加的層，該追加的層由直接塗布在權利要求1?16任一項所述的層積體的所述各向同性樹脂層上的組合物所形成。
18.—種方法,其為層積體的製造方法，在該層積體中，依序相互鄰接地包含光學各向異性層、各向同性樹脂層、和追加的樹脂層，其中，該方法中包括: 將包含液晶性化合物的液晶性組合物固化而形成光學各向異性層，該液晶性化合物具有聚合性基團； 將樹脂組合物直接塗布於所述光學各向異性層而形成各向同性樹脂層，使得該各向同性樹脂層的表面能為34.0mN/m以上；和 將組合物直接塗布於所述各向同性樹脂層而形成追加的層。
【文檔編號】G02B5/30GK104204877SQ201380017427
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年4月8日 優先權日:2012年4月10日
【發明者】池田憐男奈 申請人:富士膠片株式會社