具有光學(xué)各向異性的層積體的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種光學(xué)各向異性體，其在層積體上的涂布性良好，該層積體包含光學(xué)各向異性層和直接涂布成膜在該光學(xué)各向異性層上的各向同性樹(shù)脂層，所述光學(xué)各向異性層由包含液晶性化合物的組合物通過(guò)涂布成膜而形成。一種層積體，其是包含光學(xué)各向異性層和由直接涂布在上述光學(xué)各向異性層上的樹(shù)脂組合物形成的各向同性樹(shù)脂層的層積體，其中，上述光學(xué)各向異性層為將包含具有聚合性基團(tuán)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(shù)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(shù)脂層側(cè)的表面能為34.0mN/m以上。
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有光學(xué)各向異性的層積體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及具有光學(xué)各向異性的層積體。更詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種層積體，其是包含光學(xué)各向異性層、和直接涂布成膜在該光學(xué)各向異性層上的各向同性樹(shù)脂層的層積體，所述光學(xué)各向異性層由包含具有聚合性基團(tuán)的液晶性化合物的組合物形成，其中，在上述各向同性樹(shù)脂層上的涂布性得到改善。
【背景技術(shù)】
[0002]使液晶性分子取向并在該狀態(tài)下進(jìn)行固化而形成的光學(xué)各向異性膜中，因液晶性分子的多樣的取向形態(tài)，能夠?qū)崿F(xiàn)在現(xiàn)有的拉伸聚合物膜中無(wú)法獲得的光學(xué)性質(zhì)。特別是，通過(guò)使用含有2個(gè)以上聚合性基團(tuán)的化合物作為液晶性化合物，能夠形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)而增強(qiáng)層的物理耐性、或者制作圖案狀的具有雙折射性的光學(xué)各向異性層(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。
[0003]在上述的涂布層中，為了處于液晶性組合物與空氣的界面的液晶分子的取向的規(guī)整、涂布性的提高，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(zhuān)利文獻(xiàn)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(zhuān)利文獻(xiàn)3中記載那樣的聚合物表面活性劑、專(zhuān)利文獻(xiàn)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(guò)使用表面活性劑，在所得到的光學(xué)各向異性層上的涂布性惡化，有時(shí)光學(xué)各向異性層上層積的層出現(xiàn)排斥等。此外，表面活性劑也會(huì)移動(dòng)至層積在光學(xué)各向異性層上的層，在向該層進(jìn)行層積時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)排斥等，難以在光學(xué)各向異性層上層積2個(gè)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(xué)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(fā)生層分離、容易變得白濁的情況。
[0004]作為用于改善光學(xué)各向異性層上的涂布性的技術(shù)，已知使用添加了鏈烷烴等烴或鹵素取代烴的液晶性組合物的示例(專(zhuān)利文獻(xiàn)5和6)。但是，尚未知曉在光學(xué)各向異性層上進(jìn)行2個(gè)以上的層的層積中涂布性得到改善的構(gòu)成例。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2009-69793號(hào)公報(bào)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2000-98133號(hào)公報(bào)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)2000-105315號(hào)公報(bào)
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2007-333896號(hào)公報(bào)
[0011]專(zhuān)利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)2009-294358號(hào)公報(bào)
[0012]專(zhuān)利文獻(xiàn)6:日本特開(kāi)2009-242564號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]發(fā)明所要解決的課題
[0014]本發(fā)明的課題是提供在各向同性樹(shù)脂層上的涂布性良好的層積體，該層積體包含光學(xué)各向異性層、和直接涂布成膜在該光學(xué)各向異性層上的各向同性樹(shù)脂層，所述光學(xué)各向異性層由包含具有聚合性基團(tuán)的液晶性化合物的組合物形成。特別是，本發(fā)明的課題是提供在上述各向同性樹(shù)脂層上進(jìn)一步形成層時(shí)難以產(chǎn)生排斥的問(wèn)題的層積體。
[0015]解決課題的手段
[0016]本發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了深入研究，發(fā)現(xiàn)了通過(guò)在包含液晶性化合物的組合物中添加特定的表面活性劑并使各向同性樹(shù)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(fā)明提供以下的(I)?(13)。
[0018](I) 一種層積體，其包含光學(xué)各向異性層和由直接涂布在上述光學(xué)各向異性層上的樹(shù)脂組合物形成的各向同性樹(shù)脂層，其中，
[0019]上述光學(xué)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(tuán)，
[0020]上述各向同性樹(shù)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(shù)脂層側(cè)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(gè)以上聚合性基團(tuán)。
[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硅。
[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(xiàng)所述的層積體，其中，上述液晶性組合物不含有含氟或硅的非離子型表面活性劑。
[0027](7)如⑴?(6)的任一項(xiàng)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(xiàng)所述的層積體，其后，上述樹(shù)脂組合物不含有含氟或硅的非離子型表面活性劑。
[0029](9)如(I)?(7)任一項(xiàng)所述的層積體，其中，上述樹(shù)脂組合物不含有含氟的非離子型表面活性劑、以及含硅的非離子型表面活性劑。
[0030](10)如⑴?(9)的任一項(xiàng)所述的層積體，其中，上述樹(shù)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硅。
[0031](11)如(10)所述的層積體，其中，在上述樹(shù)脂組合物中，相對(duì)于上述各向同性樹(shù)脂層的固體成分質(zhì)量，不含氟和硅的非離子型表面活性劑的含量為0.01?1.0質(zhì)量％。
[0032](12)如⑴?(11)的任一項(xiàng)所述的層積體，其中，上述樹(shù)脂組合物包含溶劑。
[0033](13)如(12)所述的層積體，其中，在上述樹(shù)脂組合物中，相對(duì)于上述樹(shù)脂組合物的總質(zhì)量，上述樹(shù)脂組合物中含有的溶劑為60?99質(zhì)量％。
[0034](14)如(I)?(13)的任一項(xiàng)所述的層積體，其中，在上述液晶性組合物中，相對(duì)于上述液晶性化合物的總質(zhì)量，不含氟和硅的非離子型表面活性劑的含量為0.01?0.5質(zhì)量％。
[0035](15)如(I)?(14)的任一項(xiàng)所述的層積體，其中，光學(xué)各向異性層的厚度為0.5 ?10 μ m。
[0036](16)如⑴?(15)的任一項(xiàng)所述的層積體，其中，各向同性樹(shù)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，該追加的層由直接涂布在⑴?(16)的任一項(xiàng)所述的層積體的上述各向同性樹(shù)脂層上的組合物形成。
[0038](18) 一種方法，其為層積體的制造方法，在該層積體中，依序相互相鄰地包含光學(xué)各向異性層、各向同性樹(shù)脂層、和追加的樹(shù)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(xué)各向異性層，該液晶性化合物具有聚合性基團(tuán)；
[0040]將樹(shù)脂組合物直接涂布于上述光學(xué)各向異性層而形成各向同性樹(shù)脂層，使得該各向同性樹(shù)脂層的表面能為34.0mN/m以上；和
[0041 ] 將組合物直接涂布于上述各向同性樹(shù)脂層而形成追加的層。
[0042]發(fā)明效果
[0043]根據(jù)本發(fā)明，提供在制造工序中各向同性樹(shù)脂層上的涂布性良好的層積體，該層積體包含光學(xué)各向異性層和直接涂布成膜在該光學(xué)各向異性層上的各向同性樹(shù)脂層，所述光學(xué)各向異性層由包含具有聚合性基團(tuán)的液晶性化合物的組合物形成。
【具體實(shí)施方式】
[0044]以下詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0045]需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中，“?”是以包含其前后記載的數(shù)值作為下限值和上限值的含義而使用的。
[0046]本說(shuō)明書(shū)中，Re表示延遲(相位差)。Re可以使用光譜相位差法進(jìn)行測(cè)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(kāi)2008-256590號(hào)公報(bào)所記載的方法，由透過(guò)或反射的分光光譜換算為相位差。上述文獻(xiàn)是使用了透過(guò)光譜的測(cè)定法，但在特別是反射的情況下，光2次通過(guò)光學(xué)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(xué)各向異性層的相位差。延遲(Re)若沒(méi)有特別指定則是指正面延遲。Re(A)是使用波長(zhǎng)ληπι的光作為測(cè)定光而得到的。本說(shuō)明書(shū)中的Re是指對(duì)于R、G、B分別在611 ± 5nm、545 土 5nm、435 土 5nm的波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定得到的，若沒(méi)有特別關(guān)于顏色的記載，則是指在545±5nm的波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定得到的。
[0047]本說(shuō)明書(shū)中，關(guān)于角度，“實(shí)質(zhì)上”是指與精密的角度的誤差為小于±5°的范圍內(nèi)。進(jìn)一步，與精密的角度的誤差優(yōu)選為小于4°、更優(yōu)選為小于3°。關(guān)于延遲，“實(shí)質(zhì)上”是指延遲為±5%以?xún)?nèi)的差異。進(jìn)一步，延遲實(shí)質(zhì)上為O是指延遲為5nm以下。另外，只要沒(méi)有特別記載，則折射率的測(cè)定波長(zhǎng)是指可見(jiàn)光區(qū)域的任意波長(zhǎng)。需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中，“可見(jiàn)光”是指波長(zhǎng)為400?700nm的光。
[0048]本說(shuō)明書(shū)中，提到“固體成分質(zhì)量”時(shí)，是指揮發(fā)分揮發(fā)后的剩余成分的質(zhì)量。
[0049][層積體]
[0050]本發(fā)明中的層積體包含光學(xué)各向異性層和各向同性樹(shù)脂層。上述各向同性樹(shù)脂層為上述層積體的最外層，上述各向同性樹(shù)脂層側(cè)的表面能為34.0mN/m以上。通過(guò)使各向同性樹(shù)脂層側(cè)的表面能為34.0mN/m以上，可提高上述各向同性樹(shù)脂層上的涂布性。本說(shuō)明書(shū)中，將在上述的層積體的各向同性樹(shù)脂層上進(jìn)一步設(shè)置層而形成的形成物也稱(chēng)為“層積體”。該層積體中，上述各向同性樹(shù)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(shù)脂層作為最外層的上述層積體的各向同性樹(shù)脂層側(cè)的面的表面能為34.0mN/m以上，優(yōu)選為40mN/m以上、50mN/m以下。
[0053]上述表面能Y s可如下計(jì)算:測(cè)定純水和二碘甲烷相對(duì)于層積體的各向同性樹(shù)脂層側(cè)的面的接觸角，使用該接觸角計(jì)算表面能。為了該計(jì)算，例如可以利用在以下實(shí)施例中使用的擴(kuò)展Fowkes式。
[0054][光學(xué)各向異性層]
[0055]本發(fā)明的層積體中的光學(xué)各向異性層為具有下述光學(xué)特性的層:在測(cè)定延遲時(shí)，延遲實(shí)質(zhì)上不為O的入射方向至少為一個(gè)、即不為各向同性。光學(xué)各向異性層可以是圖案化光學(xué)各向異性層。
[0056]本發(fā)明中，優(yōu)選光學(xué)各向異性層由包含具有聚合性基團(tuán)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硅。
[0057]光學(xué)各向異性層在20°C的延遲優(yōu)選為5nm以上、優(yōu)選為1nm以上1000nm以下、最優(yōu)選為20nm以上2000nm以下。
[0058]作為光學(xué)各向異性層的制法，例如可以舉出下述方法:將液晶性組合物制成溶液，涂布在支撐體等上，接下來(lái)對(duì)涂布后的層進(jìn)行干燥以形成液晶相后，進(jìn)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(jìn)行制作。上述光學(xué)各向異性層的厚度優(yōu)選為0.1?20 μ m、更優(yōu)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(jù)其形狀可分類(lèi)為棒狀型和圓盤(pán)狀型。進(jìn)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(zhì)(高分子物理?相轉(zhuǎn)移動(dòng)力學(xué)，土井正男著，2頁(yè)，巖波書(shū)店，1992)。本發(fā)明中，可以使用任一種液晶性化合物，但優(yōu)選使用棒狀液晶性化合物。
[0061 ] 需要說(shuō)明的是，本說(shuō)明書(shū)中，關(guān)于由包含液晶性化合物的組合物所形成的層，在被記載時(shí)，在該形成的層中無(wú)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(zhì)的層，上述低分子液晶性化合物具有因熱、光等而發(fā)生反應(yīng)的基團(tuán)，結(jié)果在熱、光等下通過(guò)反應(yīng)而聚合或交聯(lián)，進(jìn)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(pán)狀液晶性化合物、或者棒狀液晶性化合物與圓盤(pán)狀液晶性化合物的混合物。液晶性化合物優(yōu)選具有2個(gè)以上的聚合性基團(tuán)。在2種以上的液晶性化合物的混合物的情況中，優(yōu)選至少I(mǎi)種具有2個(gè)以上的聚合性基團(tuán)。液晶性化合物具有2個(gè)以上的聚合性基團(tuán)時(shí)，液晶性化合物中的2個(gè)以上的聚合性基團(tuán)可以全部相同，也可以任意2個(gè)以上相同，還可以各自不同。作為聚合性基團(tuán)，可以舉出乙烯基、(甲基)丙烯酰基、環(huán)氧基、氧雜環(huán)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(tuán)作為2個(gè)以上的聚合性基團(tuán)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(tuán)逐步地交聯(lián)，也能夠制作顯示出圖案狀的光學(xué)各向異性的層積體。例如，使用自由基聚合性基團(tuán)與陽(yáng)離子聚合性基團(tuán)的組合，通過(guò)所采用的引發(fā)劑的種類(lèi)等反應(yīng)條件可控制反應(yīng)。上述自由基聚合性基團(tuán)為乙烯基或(甲基)丙烯?；?、且上述陽(yáng)離子聚合性基團(tuán)為環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁基或乙烯基醚基的組合容易控制反應(yīng)性。以下示出聚合性基團(tuán)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(yōu)選使用偶氮甲堿類(lèi)、氧化偶氮基類(lèi)、氰基聯(lián)苯類(lèi)、氰基苯基酯類(lèi)、苯甲酸酯類(lèi)、環(huán)己烷羧酸苯基酯類(lèi)、氰基苯基環(huán)己烷類(lèi)、氰基取代苯基嘧啶類(lèi)、烷氧基取代苯基嘧啶類(lèi)、苯基二氧六環(huán)類(lèi)、二苯乙炔類(lèi)和鏈烯基環(huán)己基苯甲腈類(lèi)。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(yīng)性基團(tuán)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(kāi)2008-281989號(hào)公報(bào)、日本特表平11-513019號(hào)公報(bào)(W097/00600)和日本特表2006-526165號(hào)公報(bào)中記載的物質(zhì)。
[0066]以下示出棒狀液晶性化合物的具體例，但本發(fā)明并不限于這些。需要說(shuō)明的是，通式(I)表示的化合物可利用日本特表平11-513019號(hào)公報(bào)(W097/00600)中記載的方法合成。
[0067]【化2】
【權(quán)利要求】
1.一種層積體，其是包含光學(xué)各向異性層和由直接涂布在所述光學(xué)各向異性層上的樹(shù)脂組合物形成的各向同性樹(shù)脂層的層積體，其中， 所述光學(xué)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(tuán)， 所述各向同性樹(shù)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(shù)脂層側(cè)的表面能為34.0mN/m以上。
2.如權(quán)利要求1所述的層積體，其中，所述液晶性化合物具有2個(gè)以上聚合性基團(tuán)。
3.如權(quán)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硅。
4.如權(quán)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(quán)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(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的層積體，其中，所述液晶性組合物不含有含氟或硅的非離子型表面活性劑。
7.如權(quán)利要求1?6任一項(xiàng)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(quán)利要求1?7任一項(xiàng)所述的層積體，其中，所述樹(shù)脂組合物不含有含氟或硅的非離子型表面活性劑。
9.如權(quán)利要求1?7任一項(xiàng)所述的層積體，其中，所述樹(shù)脂組合物不含有含氟的非離子型表面活性劑、以及含硅的非離子型表面活性劑。
10.如權(quán)利要求1?9任一項(xiàng)所述的層積體，其中，所述樹(shù)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硅。
11.如權(quán)利要求10所述的層積體，其中，在所述樹(shù)脂組合物中，相對(duì)于所述各向同性樹(shù)脂層的固體成分質(zhì)量，不含氟和硅的非離子型表面活性劑的含量為0.01質(zhì)量％?1.0質(zhì)量％。
12.如權(quán)利要求1?11任一項(xiàng)所述的層積體，其中，所述樹(shù)脂組合物包含溶劑。
13.如權(quán)利要求12所述的層積體，其中，在所述樹(shù)脂組合物中，相對(duì)于所述樹(shù)脂組合物的總質(zhì)量，所述樹(shù)脂組合物中含有的溶劑為60質(zhì)量％?99質(zhì)量％。
14.如權(quán)利要求1?13任一項(xiàng)所述的層積體，其中，在所述液晶性組合物中，相對(duì)于所述液晶性化合物的總質(zhì)量，不含氟和硅的非離子型表面活性劑的含量為0.01質(zhì)量％?0.5質(zhì)量％。
15.如權(quán)利要求1?14任一項(xiàng)所述的層積體，其中，光學(xué)各向異性層的厚度為0.5 μ m ?10 μ m0
16.如權(quán)利要求1?15任一項(xiàng)所述的層積體，其中，各向同性樹(shù)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，該追加的層由直接涂布在權(quán)利要求1?16任一項(xiàng)所述的層積體的所述各向同性樹(shù)脂層上的組合物所形成。
18.—種方法,其為層積體的制造方法，在該層積體中，依序相互鄰接地包含光學(xué)各向異性層、各向同性樹(shù)脂層、和追加的樹(shù)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(xué)各向異性層，該液晶性化合物具有聚合性基團(tuán)； 將樹(shù)脂組合物直接涂布于所述光學(xué)各向異性層而形成各向同性樹(shù)脂層，使得該各向同性樹(shù)脂層的表面能為34.0mN/m以上；和 將組合物直接涂布于所述各向同性樹(shù)脂層而形成追加的層。
【文檔編號(hào)】G02B5/30GK104204877SQ201380017427
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月10日
【發(fā)明者】池田憐男奈 申請(qǐng)人:富士膠片株式會(huì)社