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TWI680181B - 液晶性組合物、相位差層之製造方法以及圓偏光板 - Google Patents

液晶性組合物、相位差層之製造方法以及圓偏光板 Download PDF

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TWI680181B
TWI680181B TW105108039A TW105108039A TWI680181B TW I680181 B TWI680181 B TW I680181B TW 105108039 A TW105108039 A TW 105108039A TW 105108039 A TW105108039 A TW 105108039A TW I680181 B TWI680181 B TW I680181B
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liquid crystal
substituent
compound
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池田顕
Akira Ikeda
周宏晃
Hiroaki Shu
中島俊平
Shunpei NAKAJIMA
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日商日本瑞翁股份有限公司
Zeon Corporation
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Publication date
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Abstract

本發明係一種液晶性組合物,其包含:可顯現逆波長分散性的雙折射的聚合性液晶化合物、包含氟原子的界面活性劑、及溶劑,上述界面活性劑的分子中的氟原子的比例為30重量%以下。

Description

液晶性組合物、相位差層之製造方法以及圓偏光板
本發明係關於液晶性組合物,以及使用該液晶性組合物的相位差層的製造方法及圓偏光板。
在顯示裝置,為抑制該顯示裝置的畫面的反射而設置圓偏光板。如此的圓偏光板通常具備直線偏光鏡及相位差層。
已知使用聚合性液晶化合物的方法可作為得到如上述之相位差層的方法之一。該方法,通常,係藉由將含有聚合性液晶化合物的組合物塗佈在適當的基材表面而形成層,使層內的聚合性液晶化合物配向,進一步維持配向的狀態使之聚合,以形成相位差層(參照專利文獻1~3)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2009-242564號公報
[專利文獻2]日本特開2013-076851號公報
[專利文獻3]日本特開2007-177241號公報
然而,如專利文獻1~3的先前技術,使用可顯現逆波長分散性的雙折射的聚合性之聚合性液晶化合物難以得到面狀態及配向性兩者均優良的相位差層。
本發明係有鑑於上述課題而創案者,以提供:使用可顯現逆波長分散性的雙折射的聚合性液晶化合物,製造面狀態及配向性雙方均優良的相位差層的液晶性組合物;使用可顯現逆波長分散性的雙折射的聚合性液晶化合物,製造面狀態及配向性雙方均優良的相位差層的方法;以及,具備面狀態及配向性雙方均優良的相位差層的圓偏光板為目標。
本發明者們,為解決上述課題專心研究。結果,本發明者們,發現藉由包含可顯現逆波長分散性的雙折射的聚合性液晶化合物、以特定的比例包含具有氟原子的界面活性劑及溶劑的液晶性組合物,可製造面狀態及配向性雙方均優良的相位差層,而完成本發明。
即,本發明係如下所述。
[1]一種液晶性組合物,其包含:可顯現逆波長分散性的雙折射的聚合性液晶化合物、包含氟原子的界面活性劑、及溶劑,上述界面活性劑的分子中的氟原子的比例為30重量%以下。
[2]如[1]所述的液晶性組合物,其中上述聚合性液晶化合物,在上述聚合性液晶化合物的分子中,包含:主鏈液晶原; 及鍵結在上述主鏈液晶原的側鏈液晶原。
[3]如[1]或[2]所述的液晶性組合物,其中上述聚合性液晶化合物,係以下式(I)表示:
Figure TWI680181B_D0001
上述式(I)中,Y1~Y8係分別獨立地表示,化學單鍵、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O、-O-C(=O)-O-NR1-C(=O)-、-C(=O)-NR1-、-O-C(=O)-NR1-、-NR1-C(=O)-O-NR1-C(=O)-NR1、-O-NR1-或-NR1-O-。在此,R1係表示氫原子或碳數1~6的烷基。
G1、G2係分別獨立地表示可具有取代基的碳數1~20的二價脂肪族基。此外,上述脂肪族基,可具有1個以上的-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR2-C(=O)-、-C(=O)-NR2、-NR2-、或-C(=O)-於每1個脂肪族基中。惟排除分別鄰接2個以上-O-或-S-於其中的情形。在此,R2係表示氫原子或碳數1~6的烷基。
Z1、Z2係分別獨立地表示,可以鹵素原子取代的碳數2~10的烯基。
Ax係表示具有選自由芳香烴環及芳香族雜環所組成之群之至少一個芳香環的碳數2~30的有機基。
Ay,係表示氫原子、可具有取代基的碳數1~20的烷基、 可具有取代基的碳數2~20的烯基、可具有取代基的碳數3~12的環烷基、可具有取代基的碳數2~20的炔基、-C(=O)-R3、-SO2-R4、-C(=S)NH-R9、或具有選自由芳香烴環及芳香族雜環所組成之群之至少一個芳香環的碳數2~30的有機基。在此,R3係表示可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、可具有取代基的碳數3~12的環烷基、碳數5~12的芳香烴環基;R4係表示碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、苯基、或4-甲基苯基;R9係表示可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、可具有取代基的碳數3~12的環烷基、可具有取代基的碳數5~20的芳香族基。上述Ax與Ay所具有的芳香環,亦可具有取代基。此外,Ax與Ay亦可一起形成環。
A1係表示可具有取代基的三價的芳香族基。
A2、A3係表示分別獨立表示可具有取代基的碳數3~30的二價的脂環烴基。
A4、A5表示分別獨立的表示可具有取代基的碳數6~30的二價的芳香族基。
Q1係表示氫原子、可具有取代基的碳數1~6的烷基。
m及n係分別獨立地表示0或1。
[4]一種相位差層的製造方法,其包含:形成上述液晶性組合物層的步驟,在支撐面塗佈[1]~[3]之任何一項所述的液晶性組合物,;使包含於上述液晶性組合物層中的上述聚合性液晶化合物配向的步驟;及 使上述聚合性液晶化合物聚合,得到相位差層的步驟。
[5]一種圓偏光板,其具備:直線偏光鏡及以[4]所述的製造方法製造的相位差層。
根據本發明的液晶性組合物,能使用可顯現逆波長分散性的雙折射的聚合性液晶化合物,來製造面狀態及配向性雙方均優良的相位差層。
根據本發明的相位差層的製造方法,能使用可顯現逆波長分散性的雙折射的聚合性液晶化合物,製造面狀態及配向性雙方均優良的相位差層。
本發明的圓偏光板具備面狀態及配向性雙方均優良的相位差層。
第1圖係表示本發明實施例2所觀察的相位差層的影像圖。
第2圖係表示本發明實施例5所觀察的相位差層的影像圖。
第3圖係表示以比較例3所觀察的相位差層的影像圖。
第4圖係表示以比較例5所觀察的相位差層的影像圖。
第5圖係表示以本發明實施例2測定的遲滯值以分佈圖表示之顯示圖。
第6圖係表示以本發明的實施例5測定的遲滯值以分佈圖表示之顯示圖。
第7圖係以分佈圖來表示比較例3測定的遲滯值之顯示圖。
第8圖係以分佈圖來表示比較例5測定的遲滯值之顯示圖。
第9圖係以圖表來表示本發明實施例2所測定的在平行於相位差層的寬度方向的線段上的點的遲滯值之表示圖。
第10圖係表示以本發明的實施例5測定,在相位差層的寬幅方向平行的線段上的點的遲滯值以圖表表示之圖。
第11圖係以圖表來表示比較例3所測定的在平行於相位差層的寬度方向的線段上的點的遲滯值之表示圖。
第12圖係以圖表來表示比較例5測定的在相位差層的寬度方向平行的線段上的點的遲滯值之表示圖。
第13圖係以分佈圖來表示本發明實施例2所測定的厚度之顯示圖。
第14圖係以分佈圖來表示本發明實施例5所測定的厚度之顯示圖。
第15圖係以分佈圖來表示比較例3所測定的厚度之顯示圖。
第16圖係以分佈圖表示比較例5所測定的厚度之顯示圖。
第17圖係以圖表表示本發明實施例2所測定的在平行於相位差層的寬度方向的線段上的點的厚度之顯示圖。
第18圖係以圖表表示本發明實施例5所測定的在平行於相位差層的寬度方向的線段上的點的厚度之顯示圖。
第19圖係圖表表示比較例3所測定的在平行於相位差層 的寬度方向的線段上的點的厚度之顯示圖。
第20圖係以圖表表示比較例5所測定的在平行於相位差層的寬度方向的線段上的點的厚度之顯示圖。
以下,詳細說明關於本發明所顯示的實施形態及例示物。惟,本發明並非限定於以下所示的實施形態及例示物,可在不脫離本發明的申請專利範圍及與其均等的範圍的範圍內任意地變更實施。
在以下的說明,所謂「平行」及「垂直」,若無特別提及,在不損及本發明的效果的範圍內,可包含例如±5°,較佳的是±3°,更佳的是±1°的範圍內的誤差。
在以下的說明,某層的遲滯值,若無特別提及,係表示面內遲滯值Re。該面內遲滯值Re,若無特別提及,係以Re=(nx-ny)×d所示之值。在此,nx係表示在垂直於層的厚度方向的方向(面內方向)顯示最大折射率的方向的折射率。ny係表示在上述面內方向與nx的方向正交的方向的折射率。d係表示層的厚度。若無特別提及,遲滯值的測定波長係550nm。
在以下的說明,「偏光板」及「波長板」,若無特別提及,係使用於作為包含具有樹脂薄膜等的可撓性的薄膜及板片的用語。
[1.液晶性組合物]
本發明的液晶性組合物包含:可顯現逆波長分散性的雙折射的聚合性液晶化合物;包含氟原子的界面活性劑;及溶劑。在以下的說明,將可顯現逆波長分散性的雙折射的聚合性液晶 化合物,適宜稱為「逆波長聚合性液晶化合物」。本發明的液晶性組合物在常溫下無論是粉體狀、液體狀的形態,在配向處理的溫度區域(通常為50℃~150℃)通常為流體狀的組合物。
[1.1.聚合性液晶化合物]
逆波長聚合性液晶化合物,由於具有液晶性,故使該逆波長聚合性液晶化合物配向時,可呈現液晶相。此外,逆波長聚合性液晶化合物,由於具有聚合性,故可以呈現如上所述的液晶相的狀態聚合,維持液晶相的分子配向成為聚合物。由於本發明的液晶性組合物包含如上所述的逆波長聚合性液晶化合物,故可使用本發明的液晶性組合物製造相位差層。
再者,逆波長聚合性液晶化合物係可顯現逆波長分散性的雙折射的化合物。
在此,所謂可顯現逆波長分散性的雙折射的化合物,係指作成如上述的聚合物時,所得聚合物為顯現逆波長分散性的雙折射的化合物。
所謂逆波長分散性的雙折射,係指在波長450nm的雙折射△n(450)及在波長650nm的雙折射△n(650)滿足下式(1)的雙折射。可顯現如此的逆波長分散性的雙折射的上述逆波長聚合性液晶化合物,通常,測定波長越長,可顯現較大的雙折射。因此,通常,將逆波長聚合性液晶化合物如上述地聚合的聚合物的雙折射,滿足下式(2)。在下式(2),△n(550),係表示在測定波長550nm的雙折射。
n(450)<n(650) (1)
△n(450)<△n(550)<△n(650) (2)
逆波長聚合性液晶化合物,可使用例如,在該逆波長聚合性液晶化合物的分子中,包含:主鏈液晶原;及鍵結於上述主鏈液晶原的側鏈液晶原的化合物。包含主鏈液晶原及側鏈液晶原的上述逆波長聚合性液晶化合物,在該逆波長聚合性液晶化合物配向的狀態,側鏈液晶原,可向與主鏈液晶原不同的方向配向。因此,在維持如此的配向使逆波長聚合性液晶化合物聚合而得的聚合物,主鏈液晶原與側鏈液晶原可向不同的方向配向。藉由如此的配向,上述的聚合物可顯現逆波長分散性的雙折射。
逆波長聚合性液晶化合物的分子量,以300以上為佳,以700以上更佳,以1000以上特別佳,以2000以下為佳,以1700以下更佳,以1500以下特別佳。逆波長聚合性液晶化合物具有如上所述的分子量,表示逆波長聚合性液晶化合物係單體。藉由使用非聚合物,而是單體的逆波長聚合性液晶化合物,液晶性組合物的塗佈性會變得特別良好。
逆波長聚合性液晶化合物的良好的具體例,可舉以下式(I)表示的化合物。在以下的說明,以式(I)表示的化合物將適宜稱為「化合物(I)」。
Figure TWI680181B_D0002
化合物(I),通常係如下式所示,包含:由基-Y5-A4-(Y3-A2)n-Y1-A1-Y2-(A3-Y4)m-A5-Y6構成的主鏈液晶原1a,及由基>A1-C(Q1)=N-N(Ax)Ay構成的側鏈液晶原1b的2個液晶原骨架。此外,該等主鏈液晶原1a及側鏈液晶原1b,互相交叉。亦可將上述主鏈液晶原1a及側鏈液晶原1b合併作為1個液晶原,惟在本發明,分成2個液晶原記述。
Figure TWI680181B_D0003
使主鏈液晶原1a的長軸方向的折射率為n1,側鏈液晶原1b的長軸方向的折射率為n2。此時,折射率n1的絕對值及波長分散性,通常依存於主鏈液晶原1a的分子架構。此外,折射率n2的絕對值及波長分散性,通常依存於側鏈液晶原1b的分子架構。在此,在液晶相逆波長聚合性液晶化合物,通常,係以主鏈液晶原1a的長軸方向作為旋轉軸進行旋轉運動,故在此所述折射率n1及n2,係表示作為旋轉體的折射率。
源於主鏈液晶原1a及側鏈液晶原1b的分子架構,折射率n1的絕對值較折射率n2的絕對值大。再者,折射率n1及n2,通常,顯示順波長分散性。在此,所謂順波長分散性的折射率,係表示測定波長越大該折射率的絕對值會變小的折射率。主鏈液晶原1a的折射率n1,由於順波長分散性小,故以長波長測定的折射率,並不會較以短波長測定的折射率大 幅度地變小。對此,側鏈液晶原1b的折射率n2,由於順波長分散性大,故以長波長測定的折射率,會較以短波長測定的折射率大幅度地變小。因此,測定波長較短,則折射率n1與折射率n2的差△n較小,測定波長較長,則折射率n1與折射率n2的差△n會變得較大。如此,源於主鏈液晶原1a及側鏈液晶原1b可顯現逆波長分散性的雙折射率。
在上述式(I),Y1~Y8係分別獨立地表示,化學單鍵、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O、-O-C(=O)-O-、-NR1-C(=O)-、-C(=O)-NR1、-O-C(=O)-NR1、-NR1-C(=O)-O-、-NR1-C(=O)-NR1、-O-NR1-或-NR1-O-。
在此,R1係表示氫原子或碳數1~6的烷基。
R1的碳數1~6的烷基,可舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基等。
R1,以氫原子或碳數1~4的烷基為佳。
在化合物(I),Y1~Y8分別獨立地以化學單鍵、-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-或-O-C(=O)-O-為佳。
在化合物(I),G1、G2係分別獨立地表示可具有取代基的碳數1~20的二價脂肪族基。
碳數1~20的二價脂肪族基,可舉具有碳數1~20的亞烷(alkylene)基、碳數2~20的亞烯基(alkenylene)等的鏈狀構造的二價脂肪族基;碳數3~20的環烷二基、碳數4~20的環烯二基、碳數10~30的二價脂環式縮合環基等的二價的脂肪族基等。
G1、G2的二價脂肪族基的取代基,可舉氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等的鹵素原子;甲氧基、乙氧基、正 丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、正戊氧基、正己氧基等的碳數1~6的烷氧基等。其中,以氟原子、甲氧基、乙氧基為佳。
此外,在上述脂肪族基,可具有1個以上的-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR2-C(=O)-、-C(=O)-NR2-、-NR2-、或-C(=O)-於每1個脂肪族基中,但排除分別鄰接2個以上的-O-或-S-位於其中的情形。在此,R2係表示,氫原子或碳數1~6的烷基,以氫原子或甲基為佳。
存在於上述脂肪族基中的基團,以-O-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-C(=O)-為佳。
有該等基團存在於脂肪族基中的具體例,可舉-CH2-CH2-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-S-CH2-CH2-、-CH2-CH2-O-C(=O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(=O)-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(=O)-O-CH2-、-CH2-O-C(=O)-O-CH2-CH2-、-CH2-CH2-NR2-C(=O)-CH2-CH2-、-CH2-CH2-C(=O)-NR2-CH2-、-CH2-NR2-CH2-CH2、-CH2-C(=O)-CH2-等。
該等之中,由可更良好地顯現本發明所期望的效果之觀點而言,G1、G2分別獨立地以具有碳數1~20的亞烷基、碳數2~20的亞烯基等的鏈狀構造的二價脂肪族基為佳,以亞甲基、亞乙基、三亞甲基、亞丙基、四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基、八亞甲基、十亞甲基(-(CH2)10-)等的碳數1~12的亞烷基更佳,以四亞甲基(-(CH2)4-)、六亞甲基(-(CH2)6-)、八亞甲基(-(CH2)8-)、及十亞甲基(-(CH2)10-)特別佳。
在上述式(I),Z1、Z2係分別獨立地表示,可以鹵 素原子取代的碳數2~10的烯基。
該烯基的碳數,以2~6為佳。Z1及Z2的烯基的取代基的鹵素原子,可舉氟原子、氯原子、溴原子等,以氯原子為佳。
Z1及Z2的碳數2~10的烯基的具體例,可舉CH2=CH-、CH2=C(CH3)-,CH2=CH-CH2-、CH3-CH=CH-、CH2=CH-CH2-CH2-、CH2=C(CH3)-CH2-CH2-、(CH3)2C=CH-CH2-、(CH3)2C=CH-CH2-CH2-、CH2=C(Cl)-,CH2=C(CH3)-CH2-、CH3-CH=CH-CH2-等。
其中,由可更良好地顯現本發明所期望的效果的觀點而言,Z1及Z2,分別獨立地以CH2=CH-、CH2=C(CH3)-,CH2=C(Cl)-,CH2=CH-CH2-、CH2=C(CH3)-CH2-或CH2=C(CH3)-CH2-CH2-為佳,以CH2=CH-、CH2=C(CH3)-、或CH2=C(Cl)-更佳,以CH2=CH-特別佳。
在上述式(I),Ax係表示具有選自由芳香烴環及芳香族雜環所組成之群之至少一個芳香環的碳數2~30的有機基。「芳香環」係指具有遵照Huckel法則的廣義的芳香族性的環狀構造,即,具有(4n+2)個π電子的環狀共軛構造、及噻吩(thiophene)、呋喃(furan)、苯並噻唑(benzothiazole)等所代表,硫、氧、氮等的雜原子的孤立電子對參與π電子系而顯示芳香族性者。
Ax的具有選自由芳香烴環及芳香族雜環所組成之群之至少一個芳香環的碳數2~30的有機基,亦可具有複數個芳香環者,亦可為具有芳香烴環及芳香族雜環兩者。
上述芳香烴環,可舉苯環、萘環、蒽環等。上述 芳香族雜環,可舉吡咯(pyrrole)環、呋喃(furan)環、噻吩(thiophene)環、吡啶環、噠嗪(pyridazine)環、嘧啶(pyrimidine)環、吡嗪(pyrazine)環、吡唑(pyrazole)環、咪唑(imidazole)環、噁唑(oxazole)環、噻唑(thiazole)環等的單環的芳香族雜環;苯並噻唑(benzothiazole)環、苯並噁唑(benzoxazole)環、喹啉(quinoline)環、酞嗪(phthalazine)環、苯並咪唑(benzimidazole)環、苯並吡唑(benzopyrazole)環、苯並呋喃(benzofuran)環、苯並噻吩(benzothiophene)環、噻唑吡嗪(thiazolopyrazine)環、噁唑吡啶(oxazolopyridine)環、噻唑吡嗪(thiazolopyrazine)環、噁唑吡嗪(oxazolopyrazine)環、噻唑噠嗪(thiazolopyridazine)環、噁唑嗒嗪(oxazolpyridazine)環、噻唑嘧啶(thiazolopyrimidine)環、噁唑嘧啶(oxazolopyrimidine)環等的縮合環的芳香族雜環等。
Ax所具有的芳香環亦可具有取代基。該取代基,可舉氟原子、氯原子等的鹵素原子;氰基;甲基、乙基、丙基等的碳數1~6的烷基;乙烯基、烯丙基等的碳數2~6的烯基;三氟甲基等的碳數1~6的鹵化烷基;二甲基胺基等的取代胺基;甲氧基、乙氧基、異丙氧基等的碳數1~6的烷氧基;硝基;苯基、萘基等的芳基;-C(=O)-R5;-C(=O)-OR5;-SO2R6等。在此,R5係表示碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、或碳數3~12的環烷基,R6係表示與後述R4同樣的碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、苯基,或4-甲基苯基。
此外,Ax所具有的芳香環,亦可具有複數相同或相異的取代基,相鄰的兩個取代基亦可一起鍵結形成環。形成 的環可為單環,亦可為縮合多環,亦可為不飽和環、飽和環。
再者,Ax的碳數2~30的有機基的「碳數」,係表示不包含取代基的碳原子數之有機基全體的總碳數(在後述的Ay與之亦同。)。
Ax的具有選自由芳香烴環及芳香族雜環所組成之群之至少一個芳香環的碳數2~30的有機基,例如,可舉芳香烴環基;芳香族雜環基;具有選自由芳香烴環基及芳香族雜環所組成之群之至少一個芳香環的碳數3~30的烷基;選自由芳香烴環基及芳香族雜環所組成之群之至少一個芳香環的碳數4~30的烯基;選自由芳香烴環基及芳香族雜環所組成之群之至少一個芳香環的碳數4~30的炔基等。
Ax的較佳具體例如下所示。惟,在本發明,Ax不應限定於以下所示者。再者,下式中,「-」係表示由環的任意位置所延伸的鍵結(以下相同)
(1)芳香烴環基
Figure TWI680181B_D0004
[化5]
Figure TWI680181B_D0005
(2)芳香族雜環基
Figure TWI680181B_D0006
[化7]
Figure TWI680181B_D0007
上述式中,E係表示NR6a、氧原子或硫原子。在此,R6a係表示氫原子;或,甲基、乙基、丙基等的碳數1~6的烷基。
Figure TWI680181B_D0008
上述式中,X、Y、Z係分別獨立地表示NR7、氧原子、硫原子、-SO-或-SO2-(惟,排除各自鄰接氧原子、硫原子、-SO-、-SO2-之情形)。R7係與上述R6a同樣地表示氫原子;或,甲基、乙基、丙基等的碳數1~6的烷基。
[化9]
Figure TWI680181B_D0009
(上述式中X係表示與上述相同的意思。)
(3)具有選自由芳香烴環基及芳香族雜環基所組成之群之至少一個芳香環的烷基:
Figure TWI680181B_D0010
(4)具有選自由芳香烴環基及芳香族雜環基所組成之群之至少一個芳香環的烯基:
Figure TWI680181B_D0011
(5)具有選自由芳香烴環基及芳香族雜環基所組成之群之至少一個芳香環的炔基:
Figure TWI680181B_D0012
上述Ax之中,以碳數6~30的芳香烴環基、或碳數4~30的芳香族雜環基為佳,以下述任何一個基更佳。
Figure TWI680181B_D0013
[化14]
Figure TWI680181B_D0014
再者,Ax以下述所示之任何一個基更佳。
Figure TWI680181B_D0015
Ax所具有的環亦可具有取代基。該取代基,可舉氟原子、氯原子等的鹵素原子;氰基;甲基、乙基、丙基等的碳數1~6的烷基;乙烯基、芳基等的碳數2~6的烯基;三氟甲基等的碳數1~6的鹵化烷基;二甲基胺基等的取代胺基;甲氧基、乙氧基、異丙氧基等的碳數1~6的烷氧基;硝基;苯基、萘基等的芳基;-C(=O)-R8;-C(=O)-OR8;-SO2R6等。在此,R8係表示甲基、乙基等的碳數1~6的烷基;或,苯基等的碳數6~14的芳基。其中,以鹵素原子、氰基、碳數1~6的烷基,及碳數1~6的烷氧基為佳。
Ax所具有的環,亦可具有複數相同或相異的取代基,相鄰的兩個取代基亦可一起鍵結形成環。形成的環,可為 單環,亦可為縮合多環。
Ax的碳數2~30的有機基的「碳數」,係表示並不包含取代基的碳原子數之有機基全體的總碳數(在後述的Ay與之亦同)。
在上述式(I),Ay係表示氫原子、可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、可具有取代基的碳數3~12的環烷基、可具有取代基的碳數2~20的炔基、-C(=O)-R3、-SO2-R4、-C(=S)NH-R9、或具有選自由芳香烴環及芳香族雜環所組成之群之至少一個芳香環的碳數2~30的有機基。在此,R3係表示可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、可具有取代基的碳數3~12的環烷基或碳數5~12的芳香烴環基。R4係表示碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、苯基或4-甲基苯基。R9係表示可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、可具有取代基的碳數3~12的環烷基、可具有取代基的碳數5~20的芳香族基。
Ay的可具有取代基的碳數1~20的烷基,可舉甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、1-甲基戊基、1-乙基戊基、第二丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基、異己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一基、正十二基、正十三基、正十四基、正十五基、正十六基、正十七基、正十八基,正十九基,正二十基等作為碳數1~20的烷基。可具有取代基的碳數1~20的烷基的碳數,以1~12為佳,以4~10更佳。
Ay的可具有取代基的碳數2~20的烯基,可舉乙烯 基、丙烯基、異丙烯基、丁烯基、異丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基、十二烯基、十三烯基、十四烯基、十五烯基、十六烯基、十七烯基、十八烯基、十九烯基、二十烯基等作為碳數2~20的烯基。
可具有取代基的碳數2~20的烯基的碳數,以2~12為佳。
Ay的可具有取代基的碳數3~12的環烷基的碳數3~12的環烷基,可舉環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環辛基等。
Ay的可具有取代基的碳數2~20的炔基,可舉乙炔基、丙炔基,2-丙炔基(炔丙基)、丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、戊炔基、2-戊炔基、己炔基、5-己炔基、庚炔基、辛炔基、2-辛炔基、壬炔基、癸炔基、7-癸炔基等作為碳數2~20的炔基。
Ay的可具有取代基的碳數1~20的烷基、及可具有取代基的碳數2~20的烯基的取代基,可舉氟原子、氯原子等的鹵素原子;氰基;二甲基胺基等的取代胺基;甲氧基、乙氧基、異丙氧基、丁氧基等的碳數1~20的烷氧基;甲氧基甲氧基、甲氧基乙氧基等的以碳數1~12的烷氧基取代的碳數1~12的烷氧基;硝基;苯基、萘基等的芳基;環丙基、環戊基、環己基等的碳數3~8的環烷基;環戊氧基、環己氧基等的碳數3~8的環烷氧基;四氫呋喃基、四氫吡喃(tetrahydropyranyl)基、二氧戊烷(dioxolany)基、二噁烷基等的碳數2~12的環狀醚基;苯氧基、萘氧基等的碳數6~14的芳氧基;三氟甲基、五氟乙基,-CH2CF3等的至少1個以氟原子取代的碳數1~12的氟烷氧基;苯並呋喃基;苯並吡喃基;苯並二氧戊烷基;苯 並二噁烷基;-C(=O)-R7a;-C(=O)-OR7a;-SO2R8a;-SR10;以-SR10取代的碳數1~12的烷氧基;羥基等。在此,R7a及R10係分別獨立地表示碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、碳數3~12的環烷基、或碳數6~12的芳香烴環基,R8a係表示與上述R4相同的碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、苯基,或4-甲基苯基。
Ay的可具有取代基的碳數3~12的環烷基的取代基,可舉氟原子、氯原子等的鹵素原子;氰基;二甲基胺基等的取代胺基;甲基、乙基、丙基等的碳數1~6的烷基;甲氧基、乙氧基、異丙氧基等的碳數1~6的烷氧基;硝基;苯基、萘基等的芳基;環丙基、環戊基、環己基等的碳數3~8的環烷基;-C(=O)-R7a;-C(=O)-OR7a;-SO2R8a;羥基等。在此R7a、R8a係表示與上述相同的意思。
Ay的可具有取代基的碳數2~20的炔基的取代基,可舉與可具有取代基的碳數1~20的烷基、及可具有取代基的碳數2~20的烯基的取代基相同的取代基。
在Ay,以-C(=O)-R3表示的基,R3係表示可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、可具有取代基的碳數3~12的環烷基、碳數5~12的芳香烴環基。該等具體例,可舉作為上述Ay所列舉的可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、及可具有取代基的碳數3~12的環烷基,以及,在上述Ax所說明之芳香烴環基之中的碳數5~12之例之相同者。
在Ay,以-SO2-R4表示的基,R4係表示碳數1~20 的烷基、碳數2~20的烯基、苯基、或4-甲基苯基。R4的碳數1~20的烷基、及碳數2~20的烯基的具體例,可舉作為上述Ay所列舉的碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基之例之相同者。
在Ay,以-C(=S)NH-R9表示的基,R9係表示可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、可具有取代基的碳數3~12的環烷基、或、可具有取代基的碳數5~20的芳香族基。該等具體例,可舉作為上述Ay所列舉的可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、及可具有取代基的碳數3~12的環烷基;以及,在上述Ax所說明之芳香烴環基之中的碳數5~20之例之相同者。
Ay的具有選自由芳香烴環及芳香族雜環所組成之群之至少一個芳香環的碳數2~30的有機基,可舉在上述Ax所例示之相同者。
該等之中,Ay,以氫原子、可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、可具有取代基的碳數3~12的環烷基、可具有取代基的碳數2~20的炔基,-C(=O)-R3、-SO2-R4、或選自由芳香烴環及芳香族雜環所組成之群之至少一個芳香環之碳數2~30的有機基所表示的基為佳,再者,Ay,以氫原子、可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、可具有取代基的碳數3~12的環烷基、可具有取代基的碳數2~20的炔基、可具有取代基的碳數6~12的芳香烴環基、可具有取代基的碳數3~9的芳香族雜環基,-C(=O)-R3、-SO2-R4所表示之基更佳。在此,R3、 R4係表示與上述相同的意思。
Ay的可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、可具有取代基的碳數2~20的炔基的取代基,可舉鹵素原子、氰基、碳數1~20的烷氧基、以碳數1~12的烷氧基取代的碳數1~12的烷氧基、苯基、環己基、碳數2~12的環狀醚基、碳數6~14的芳氧基、羥基、苯並二噁唑基、苯基磺醯基、4-甲基苯基磺醯基、苯醯基,-SR10為佳。在此,R10係表示與上述相同的意思。
Ay的可具有取代基的碳數3~12的環烷基、可具有取代基的碳數6-12的芳香烴環基、可具有取代基的碳數3-9的芳香族雜環基的取代基,以氟原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6烷氧基、氰基為佳。
此外,Ax與Ay亦可一起形成環。該環,可舉可具有取代基的碳數4~30的不飽和雜環、碳數6~30的不飽和碳環。
上述碳數4~30的不飽和雜環、碳數6~30的不飽和碳環,並無特別限制,可具有亦可不具有芳香族性。
Ax與Ay一起形成環,例如下述所示之環。再者,如下所示之環,係表示式(I)中以
Figure TWI680181B_D0016
表示的部分者。
[化17]
Figure TWI680181B_D0017
[化18]
Figure TWI680181B_D0018
[化19]
Figure TWI680181B_D0019
(式中X、Y、Z係表示與上述相同的意思。)
此外,該等環可具有取代基。該取代基,可舉作為Ax所列舉所之具有的芳香環的取代基之相同者。
包含在Ax與Ay中的π電子的總數,由可更良好地顯現本發明所期望的效果的觀點而言,以4以上24以下為佳,以6以上20以下更佳,進一步以6以上18以下為特佳。
Ax與Ay的較佳的組合,可舉下述組合之(α)與組合之(β):(α)Ax係碳數4~30的芳香烴環基或芳香族雜環基,Ay係氫原子、碳數3~8的環烷基、可具有(鹵素原子、氰基、碳數1~6 的烷基、碳數1~6的烷氧基,或碳數3~8的環烷基)作為取代基的碳數6~12的芳香烴環基、可舉有(鹵素原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、氰基)作為取代基的碳數3~9的芳香族雜環基、可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數1~20的烯基、可具有取代基的碳數2~20的炔基,該取代基為鹵素原子、氰基、碳數1~20的烷氧基、以碳數1~12的烷氧基取代的碳數1~12的烷氧基、苯基、環己基、碳數2~12的環狀醚基、碳數6~14的芳氧基、羥基、苯並二噁唑基、苯磺醯基、苯醯基、-SR10之任一的組合;及(β)Ax與Ay一起形成不飽和雜環或不飽和碳環者之組合。在此,R10係表示與上述相同的意思。
Ax與Ay的較佳的組合,可舉下述之組合(γ):(γ)Ax係具有下述構造之任一基團,Ay係氫原子、碳數3~8的環烷基、可具有(鹵素原子、氰基、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基,或碳數3~8的環烷基)作為取代基的碳數6~12的芳香烴環基、可具有(鹵素原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、氰基)作為取代基的碳數3~9的芳香族雜環基、可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數1~20的烯基、可具有取代基的碳數2~20的炔基,該取代基為鹵素原子、氰基、碳數1~20的烷氧基、以碳數1~12的烷氧基取代的碳數1~12的烷氧基、苯基、環己基、碳數2~12的環狀醚基、碳數6~14的芳氧基、羥基、苯並二噁唑基、苯磺醯基、苯醯基,-SR10之任一的組合。在此,R10係表示與上述相同的意思。
[化20]
Figure TWI680181B_D0020
Figure TWI680181B_D0021
(式中X、Y係表示與上述相同的意思。)
Ax與Ay之特別佳的組合,係可舉下述之組合(δ)。
(δ)Ax係具有下述構造之任一基團,Ay係氫原子、碳數3~8的環烷基、可具有(鹵素原子、氰基、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基,或碳數3~8的環烷基)作為取代基的碳數6~12的芳香烴環基、可具有(鹵素原子、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、氰基)作為取代基的碳數3~9的芳香族雜環基、可具有取代基的碳數1~20的烷基、有可具有取代基的碳數1~20的烯基、取代基也可以的碳數2~20的炔基,該取代基為鹵素原子、氰基、碳數1~20的烷氧基、以碳數1~12的烷氧基取代的碳數1~12的烷氧基、苯基、環己基、碳數2~12的環狀醚基、碳數6~14的芳氧基、羥基、苯並二噁唑基、苯磺醯基、苯醯基,-SR10之任一的組合。下述式中X係表示與上述相同的意思。在此,R10係表示與上述相同的意思。
Figure TWI680181B_D0022
在上述式(I),A1係表示可具有取代基的三價的芳香族基。三價的芳香族基,可為三價的碳環式芳香族基,亦可為三價的雜環式芳香族基。由可更良好地顯現本發明所期望的效果的觀點而言,以三價的碳環式芳香族基為佳,以三價的苯環基或三價的萘環基更佳,進一步以下述式所示的三價的苯環基或三價的萘環基為佳。
再者,為使下述式的鍵結狀態更明確,簡略地記載取代基Y1、Y2(Y1、Y2係表示與上述相同的意思。以下相同。)。
Figure TWI680181B_D0023
該等之中,A1以下述式(A11)~(A25)所示之基更佳,進一步以式(A11)、(A13)、(A15)、(A19)、(A23)所示之基為更佳,以式(A11)、(A23)所示之基特別佳。
[化24]
Figure TWI680181B_D0024
A1的三價的芳香族基可具有的取代基,可舉作為上述AX所列舉之芳香族基的取代基之相同者。A1以不具有取代基者為佳。
在上述式(I),A2、A3係表示分別獨立表示可具有取代基的碳數3~30的二價的脂環烴基。
碳數3~30的二價的脂環烴基,可舉碳數3~30的環烷二基、碳數10~30二價的脂環式縮合環基等。
碳數3~30的環烷二基,可舉環丙烷二基;環丁烷-1,2-二基、環丁烷-1,3-二基等的環丁烷二基;環戊烷-1,2-二 基、環戊烷-1,3-二基等的環戊烷二基;環己烷-1,2-二基、環己烷-1,3-二基、環己烷-1,4-二基等的環己烷二基;環庚烷-1,2-二基、環庚烷-1,3-二基、環庚烷-1,4-二基等的環庚烷二基;環辛烷-1,2-二基、環辛烷-1,3-二基、環辛烷-1,4-二基、環辛烷-1,5-二基等的環辛烷二基;環癸烷-1,2-二基、環癸烷-1,3-二基、環癸烷-1,4-二基、環癸烷-1,5-二基等的環癸烷二基;環十二烷-1,2-二基、環十二烷-1,3-二基、環十二烷-1,4-二基、環十二烷-1,5-二基等的環十二烷二基;環十四烷-1,2-二基、環十四烷-1,3-二基、環十四烷-1,4-二基、環十四烷-1,5-二基、環十四烷-1,7-二基等的環十四烷二基;環二十烷-1,2-二基、環二十烷-1,10-二基等的環二十烷二基等。
碳數10~30的二價的脂環式縮合環基,可舉十氫萘-2,5-二基、十氫萘-2,7-二基等的十氫萘二基;金剛烷-1,2-二基、金剛烷-1,3-二基等的金剛烷二基;二環[2.2.1]庚-2,3-二基、二環[2.2.1]庚-2,5-二基、二環[2.2.1]庚-2,6-二基等的二環[2.2.1]庚二基等。
該等二價的脂環烴基在任意位置可具有取代基。取代基,可舉作為上述AX所列舉之芳香族基的取代基之相同者。
該等之中,A2、A3,以碳數3~12的二價的脂環烴基為佳,以碳數3~12的環烷二基更佳,進一步以下述式(A31)~(A34)表示的基為佳,以下述式(A32)表示的基特別佳:[化25]
Figure TWI680181B_D0025
上述碳數3~30的二價的脂環烴基,根據與Y1、Y3(或Y2、Y4)鍵結的碳原子的立體配置的不同,可存在順式、反式的立體異構物。例如,如下所示,環己烷-1,4-二基可存在順式異構物(A32a)與反式異構物(A32b):
Figure TWI680181B_D0026
上述碳數3~30的二價的脂環烴基,可為順式或反式,或亦可為順式與反式異構物的混合物。由於配向性良好,以反式或順式為佳,以反式更佳。
在上述式(I),A4、A5表示分別獨立的表示可具有取代基的碳數6~30的二價的芳香族基。A4、A5的芳香族基,可為單環者,亦可為多環者。A4、A5的較佳的具體例,可舉如下者。
Figure TWI680181B_D0027
上述A4、A5的二價的芳香族基可在任意位置具有取代基。該取代基,可舉鹵素原子、氰基、羥基、碳數1~6的烷基、碳數1~6的烷氧基、硝基、-C(=O)-OR8b基等。在此,R8b係碳數1~6的烷基。其中,以鹵素原子、碳數1~6的烷基、烷氧基為佳。此外,鹵素原子以氟原子更佳,碳數1~6的烷基以甲基、乙基、丙基更佳,烷氧基以甲氧基、乙氧基更佳。
該等之中,由可更良好地顯現本發明所期望的效果的觀點而言,A4、A5,分別獨立地以可具有取代基的下式(A41)、(A42)及(A43)所示之基更佳,以可具有取代基的式(A41)所示之基特別佳。
Figure TWI680181B_D0028
在上述式(I),Q1係表示氫原子、可具有取代基的碳數1~6的烷基。可具有取代基的碳數1~6的烷基,可舉用於說明上述Ay的可具有取代基的碳數1~20的烷基中,碳數為1~6者。該等之中,Q1以氫原子或碳數1~6的烷基為佳,以氫原子及甲基更佳。
在上述式(I),m及n係分別獨立地表示0或1。其中,m以1為佳,此外,n以1為佳。
化合物(I),可例如以如下所示反應製造。
Figure TWI680181B_D0029
(式中,Y1~Y8、G1、G2、Z1、Z2、Ax、Ay、A1~A5、Q1、m及n,係表示與上述相同的意思。)
如上述反應所示,藉由使式(3)所示的肼基(hydrazine)化合物與式(4)所示的羰基化合物反應,可製造化合物(I)。以下,以式(3)表示的化合物,會適宜稱為「肼基化合物(3)」。此外,以式(4)表示的羰基化合物,會適宜稱為「羰基化合物(4)」。
在上述的反應,「肼基化合物(3):羰基化合物(4)」的莫耳比,以1:2~2:1為佳,以1:1.5~1.5:1更佳。藉由以如此的莫耳比反應,可以高選擇且高產率地製造目標的化合物(I)。
此時,反應系統亦可包含(±)-10-樟腦磺酸、對甲苯磺酸等的有機酸;鹽酸、硫酸等的無機酸;等的酸觸媒。藉由使用酸觸媒,可縮短反應時間,或提升產率。酸觸媒的量,相對於1莫耳羰基化合物(4),通常為0.001莫耳~1莫耳。此外,酸觸媒,可直接在反應系混合,亦可以適當的溶劑溶解作成溶液調合。
使用於該反應的溶劑,可使用對反應為惰性者。溶劑,可舉例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、第三丁醇等的醇系溶劑;乙醚、四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷,1,4-二噁烷(1,4-dioxane)、環戊甲醚等的醚系溶劑;醋酸乙酯、醋酸丙酯、丙酸甲酯等的酯系溶劑;苯、甲苯、二甲苯等的芳香烴系溶劑;正戊烷、正己烷、正庚烷等的脂肪烴系溶劑;N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯烷酮(N-methylpyrrolidone)、六甲基磷酸三醯胺等的醯胺系溶劑;二甲基亞碸(dimethyl sulfoxide)、環丁碸等的含硫系溶劑;及由該等的2種以上所組成的混合溶劑等。該等之中,乙醇系溶劑、醚系溶劑,及醇系溶劑與醚系溶劑的混合溶劑為佳。
溶劑的使用量,並無特別限定,可依據使用的化合物的種類及反應規模等而設定。溶劑的具體使用量,相對於1g的肼基化合物(3),通常為1g~100g。
反應,通常可在-10℃以上,使用的溶劑的沸點以下的溫度範圍,順利進行。各反應的反應時間,根據反應規模,通常,係幾分鐘至數小時。
肼基化合物(3),可如下製造。
[化30]
Figure TWI680181B_D0030
(式中,Ax及Ay係表示與上述相同的意思。Xa係表示鹵素原子、甲烷磺醯氧(methylsulfonyl oxy)基,對甲苯磺醯氧基等的脫離基。)
如上述反應式所示,藉由使式(2a)所示的化合物(1),在適當的溶劑中反應,可得對應之肼基化合物(3a)。在該反應,「化合物(2a):肼基(1)」的莫耳比,以1:1~1:20為佳,以1:2~1:10更佳。再者,藉由使肼基化合物(3a)與式(2b)所示化合物反應,可得肼基化合物(3)。
肼基(1),通常使用1水和物。肼基(1)可直接使用市售品。
用於該反應的溶劑,可使用對反應為惰性者。溶劑,可舉例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、第三丁醇等的醇系溶劑;乙醚、四氫呋喃、1,2-二甲氧基乙烷,1,4-二噁烷、環戊甲醚等的醚系溶劑;苯、甲苯、二甲苯等的芳香烴系溶劑;正戊烷、正己烷、正庚烷等的脂肪烴系溶劑;N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酸三醯胺等的醯胺系溶劑;二甲基亞碸、環丁碸等的含硫系溶 劑;及由該等的2種以上所組成的混合溶劑等。該等之中,乙醇系溶劑、醚系溶劑,及醇系溶劑與醚系溶劑的混合溶劑為佳。
溶劑的使用量,並無特別限定,可考慮使用的化合物的種類及反應規模等設定。溶劑的具體使用量,相對於1g肼,通常為1g~100g。
反應,通常可在-10℃以上,使用的溶劑的沸點以下的溫度範圍,順利進行。各反應的反應時間,根據反應規模,通常,係幾分鐘至數小時。
此外,肼基化合物(3),亦可如下以習知的方法,藉由還原重氮鹽(5)而製造。
Figure TWI680181B_D0031
式(5)中,Ax及Ay係表示與上述相同的意思。Xb-係表示重氮的對離子之陰離子。Xb-可舉例如,六氟磷酸離子、硼氟酸離子、氯化物離子、硫酸離子等的無機陰離子;聚氟烷基羧酸離子、聚氟烷基硫酸離子、四苯硼酸離子、芳香族羧酸離子、芳香族磺酸離子等的有機陰離子。
使用於上述反應的還原劑,可舉例如,金屬鹽還原劑。金屬鹽還原劑,一般,係由包含低原子價數之金屬化合物,或金屬離子與氫化物源所組成的化合物(參照「有機合成實驗法手冊」1990年社團法人有機合成化學協會編,丸善股份 有限公司發行第810頁)。
金屬鹽還原劑,可舉例如,NaAlH4、NaAlHp(Or)q(p及q係分別獨立的表示1~3的整數,p+q=4。r係表示碳數1~6的烷基,LiAlH4、iBu2AlH、LiBH4、NaBH4、SnCl2、CrCl2、TiCl3。在此,「iBu」係表示異丁基。
還原反應可使用習知的反應條件。例如,可以日本特開2005-336103號公報、新實驗化學講座,1978年丸善股份有限公司發行第14卷、新實驗化學講座1992年丸善股份有限公司發行第20卷等的文獻所述的條件進行反應。
此外,重氮鹽(5),可由苯胺等的化合物以通常的方法製造。
羰基化合物(4),可例如,任意組合醚鍵結(-O-)、酯鍵結(-C(=O)-O、-O-C(=O)-),碳酸鹽鍵結(-O-C(=O)-O-)及醯胺鍵結(-C(=O)-NH、-NH-C(=O)-)之形成反應,藉由適當地鍵結及修飾複數習知化合物而製造具有所期望的構造。
醚鍵結的形成,可如下進行。
(i)將式:D1-hal(hal係表示鹵素原子。以下相同。)所示化合物,與式:D2-OMet(Met係表示鹼金屬(主要為鈉)。以下相同)所示化合物,混合使之所合(威廉森合成)。再者,式中D1及D2係表示任意的有機基(以下相同。)
(ii)將式:D1-hal所示化合物,與式:D2-OH所示化合物,在氫氧化鈉、氫氧化鉀等的鹼的存在下,混合使之縮合。
(iii)將式:D1-J(J係表示環氧基。)所示化合物,與式:用D2-OH所示化合物,在氫氧化鈉、氫氧化鉀等的鹼的存在下,混合使之縮合。
(iv)將式:D1-OFN(OFN係表示具有不飽和鍵結之基)所示化合物,與式:D2-OMet所示的化合物,在氫氧化鈉、氫氧化鉀等的鹼的存在下,混合使之縮合。
(V)將式:D1-hal所示化合物,與式:D2-OMet所示化合物,在銅或氯化亞銅的存在下,混合使之縮合(烏爾曼縮合)。
酯鍵結及醯胺鍵的形成,可如下進行。
(vi)將式:D1-COOH所示化合物,與式:D2-OH或D2-NH2所示化合物,在脫水縮合劑(N,N-二環己酯羧二醯亞胺等)的存在脫水縮合。
(vii)使式:D1-COOH所示化合物與鹵化劑作用,得到式:D1-CO-hal所示的化合物,將此與式:D2-OH或D2-NH2所示化合物,在鹼的存在下反應。
(viii)使式:D1-COOH所示化合物與酸酐作用,得到混合酸酐之後,將此與式:D2-OH或D2-NH2所示化合物反應。
(ix)使式:D1-COOH所示化合物,與式:D2-OH或者D2-NH2所示化合物,在酸觸媒或鹼觸媒的存在下脫水縮合。
羰基化合物(4),更具體是,可以如下反應式所示方法製造。
[化32]
Figure TWI680181B_D0032
(式中,Y1~Y8、G1、G2、Z1、Z2、A1~A5、Q1、m及n,係表示與上述相同的意思。L1及L2係分別獨立表示,羥基、鹵素原子、甲烷磺醯氧基、對甲苯磺醯氧基等的脫離基。-Y1a,係表示可與-L1反應成為-Y1-的基,-Y2a係表示可與-L2反應成為-Y2-的基。)
如上述反應式所示,藉由使用醚鍵結(-O-)、酯鍵結(-C(=O)-O-、-O-C(=O)-),或碳酸酯鍵結(-O-C(=O)-O-)的形成反應,使式(6d)所示化合物,與式(7a)所示化合物,接著與式(7b)所示化合物反應,製造羰基化合物(4)。
作為具體例,將Y1係以式:Y11-C(=O)-O-所示之基,且以式:Z2-Y8-G2-Y6-A5-(Y4-A3)m-Y2-所示的基,係與式:Z1-Y7-G1-Y5-A4-(Y3-A2)n-Y1-所示之基相同的化合物(4')製造方法表示如下。
[化33]
Figure TWI680181B_D0033
(式中,Y3、Y5、Y7、G1、Z1、A1、A2、A4、Q1、n及L1,係表示與上述相同的意思。Y11,係表示Y11-C(=O)-O-成為Y1的基。Y1係表示與上述相同的意思。)
如上述反應式所示,藉由使式(6)所示的二羥基化合物(化合物(6))與式(7)所示化合物(化合物(7))反應,可製造化合物(4')。在該反應,「化合物(6):化合物(7)」的莫耳比,以1:2~1:4為佳,以1:2~1:3更佳。藉由以如此的莫耳比反應,可以高選擇性且高產率得到目標的化合物(4')。
化合物(7),係L1為羥基的化合物(羧酸)時,在1-乙基-3-(3-二甲基胺基丙基)羧二醯亞胺鹽酸鹽、二環己基羧二醯亞胺等的脫水縮合劑的存在下,得到目標物。脫水縮合劑的使用量,相對於1莫耳化合物(7),通常為1莫耳至3莫耳。
此外,化合物(7),係L1為羥基的化合物(羧酸)時,在甲基磺醯氯、對甲苯磺醯氯等的磺醯鹵化物、及三乙胺、二異丙基乙基胺、吡啶、4-(二甲基胺基)吡啶等的鹼的存在下反 應,亦可得到目標物。磺醯鹵化物的使用量,相對於1莫耳化合物(7),通常為1莫耳至3莫耳。此外,鹼的使用量,相對於1莫耳化合物(7),通常為1莫耳至3莫耳。此時,上述式(7)中,亦可將L1為磺醯氧基的化合物(混合酸酐)單離,進行下一個反應。
再者,化合物(7),係L1為鹵素原子的化合物(酸鹵化物)時,可藉由鹼的存在下反應,可得目標物。鹼,可舉例如,三乙胺、吡啶等的有機鹼;氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉等的無機鹼。鹼的使用量,相對於1莫耳化合物(7),通常為1莫耳至3莫耳。
使用於上述反應的溶劑,可舉例如,氯仿、二氯甲烷等的氯系溶劑;N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺,六甲基磷酸三醯胺等的醯胺系溶劑;1,4-二噁烷、環戊甲醚、四氫呋喃、四氫吡喃,1,3-二氧戊烷等的醚溶劑;二甲基亞碸、環丁碸等的含硫系溶劑;苯、甲苯、二甲苯等的芳香烴系溶劑;正戊烷、正己烷、正辛烷等的脂肪烴系溶劑;環戊烷、環己烷等的脂環烴系溶劑;及由該等溶劑的2種以上組成的混合溶劑等。
溶劑的使用量,並無特別限定,可依據使用的化合物的種類及反應規模等而設定。溶劑的具體使用量,相對於1g羥化合物(6),通常為1g~50g。
化合物(6)的大多係習知的物質,可以習知的方法製造。例如,可以下述反應式所示的方法製造(參照國際公開第2009/042544號,及The Journal of Organic Chemistry,2011, 76,8082-8087等。)。化合物(6),亦可將市售者,根據期望純化使用。
Figure TWI680181B_D0034
(式中,A1及Q1,係表示與上述相同的意思,A1a係表示藉由甲醯化或醯化,可成為A1的2價芳香基,R'係甲基、乙基等的碳數1~6的烷基,甲氧基甲基等的碳數2~6的烷氧基烷基等的羥基的保護基。)
如上述的反應式所示,將式(6a)所示的二羥基化合物(1,4-二羥基苯、1,4-二羥基萘等)的羥基烷基化,得到式(6b)所示的化合物。之後,將OR'基的鄰位,以習知的方法,甲醯化或醯化,得到式(6c)所示化合物。然後,藉由將此脫保護(脫烷基化),製造目標的化合物(6)。
此外,化合物(6),亦可將市售者直接,或根據所期望純化使用。
化合物(7)大多係習知化合物,例如任意組合醚鍵結(-O-)、酯鍵結(-C(=O)-O、-O-C(=O)-),碳酸鹽鍵結(-O-C(=O)-O-)及醯胺鍵結(-C(=O)-NH、-NH-C(=O)-)的形成反應,適當地鍵結及修飾複數習知化合物而製造所期望的構造。
例如,化合物(7),係以下式(7')表示的化合物(化 合物(7'))時,可使用式(9')所示二羧酸(化合物(9')),如下述製造。
Figure TWI680181B_D0035
(式中,Y5、Y7、G1、Z1、A2、A4及Y11,係表示與上述相同的意思。Y12係表示-O-C(=O)-Y12可成為Y3的基。R係表示甲基、乙基等的烷基;可具有苯基、對甲基苯基等的取代基的芳基。)
首先,使化合物(9'),與式(10)所示磺醯氯,在三乙胺、4-(二甲基胺基)吡啶等的鹼的存在下反應。接著,對反應混合物,加入化合物(8)、三乙胺、4-(二甲基胺基)吡啶等的鹼進行反應。
磺醯氯的使用量,相對於1當量化合物(9'),通常為0.5當量~0.7當量。
此外,化合物(8)的使用量,相對於1當量化合物(9'),通常為0.5當量~0.6當量。
鹼的使用量,相對於1當量化合物(9'),通常為0.5當量~0.7當量。
反應溫度,係20℃~30℃,反應時間,根據反應規模,通 常,係幾分鐘至數小時。
用於上述反應的溶劑,可舉使用於製造上述化合物(4')所例示作為溶劑者。其中,以醚溶劑為佳。
溶劑的使用量,並無特別限定,可依據使用的化合物種類及反應規模等而設定。溶劑具體的使用量,相對於1g化合物(9'),通常為1g~50g。
在任一反應的反應結束後,可進行在有機合成化學通常的後處理操作。此外,根據所期望,藉由施以管柱層析、再結晶法、蒸餾法等的習知的分離純化法,將目標物單離。
目標化合物構造,可以NMR光譜、IR光譜、質譜等的測定、元素分析等鑑定。
[1.2.界面活性劑]
本發明的液晶性組合物,包含在分子中包含氟原子的界面活性劑。該界面活性劑的分子中的氟原子的比例,通常為30重量%以下,以25重量%以下為佳,以20重量以下更佳。藉由以如此的比例,將包含氟原子的界面活性劑與逆波長聚合性液晶化合物組合使用,可使得使用本發明的液晶性組合物製造的相位差層的面狀態及配向性的雙方良好。再者,通常可抑制相位差層的相位差不均及厚度不均。
由先前的技術常識,可預測藉由界面活性劑使液晶性組合物的表面張力變得越低,則改善由該液晶性組合物所得的相位差層的面狀態的效果越大。但是,根據本發明者們的研究,在本發明,界面活性劑使液晶性組合物的表面張力變低的能力,與相位差層的面狀態的改善程度之間,未必有所相 關。考慮該等事項,則藉由本發明的液晶性組成所得的上述效果,係無法由先前的技術常識所預測的意想不到的效果。
在分子中包含氟原子的上述界面活性劑,通常,包含氟烷基。該氟烷基,由可顯著地發揮,面狀態的改善、配向性的改善、相位差不均的抑制、及厚度不均的抑制的效果的觀點而言,以全氟烷基為佳,以-C6F13基特別佳。
上述界面活性劑分子中的氟原子的比例的下限並無特別限制,以5重量%以上為佳,以10重量%以上更佳,以15重量%以上特別佳。藉由使界面活性劑的分子中的氟原子的比例在上述範圍的下限值以上,可有效地使使用本發明的液晶性組合物製造的相位差層的面狀態及配向性的雙方良好。
界面活性劑的分子中的氟原子的比例,可以如下方法測定。
秤量作為試料的界面活性劑,在分析裝置的燃燒管內燃燒。將藉由燃燒所產生的氣體,以適當的溶液吸收,得到吸收液。之後,將吸收液的一部分,以離子層析分離分析,測定界面活性劑的分子中的氟原子的比例。
界面活性劑,可使用在該界面活性劑的分子中具有2單位以上的重覆單位的寡聚物構造者,亦可使用不含重覆單位的單體構造者。
此外,界面活性劑,可使用不具有聚合性者,亦可使用具有聚合性者。具有聚合性的界面活性劑,由於可在逆波長聚合性液晶化合物聚合時聚合,故通常,在由本發明的液晶性組合物製造的相位差層包含在聚合物分子的一部分。
如上所述包含氟原子的界面活性劑,可舉例如,AGC清美化學公司製的Surflon系列(S242、S243、S386、S611、S651等);DIC公司製的MEGAFAC系列(F251、F554、F556、F562、RS-75、RS-76-E等);NEOS公司製Ftergent系列(FTX601AD、FTX602A、FTX601ADH2、FTX650A等)等。此外,該等界面活性劑可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
如上所述包含氟原子的界面活性劑的量,相對於逆波長聚合性液晶化合物100重量份,以0.05重量份以上為佳,以0.1重量份以上更佳、特別是以0.3重量份以上為佳,以5.0重量份以下為佳,以1.0重量份以下更佳,以0.5重量份以下特別佳。藉由使界面活性劑的量在上述範圍的下限值以上,可使塗佈時,液晶性組合物對支撐面的塗佈附著性良好,藉由使之在上述範圍的上限值以下,可邊保持配向性而改良面狀。
[1.3.溶劑]
溶劑,可使用可溶解逆波長聚合性液晶化合物者。如此的溶劑,通常,使用有機溶劑。有機溶劑之例,可舉環戊酮、環己酮、甲乙酮、丙酮、甲基異丁酮等的酮溶劑;醋酸丁酯、醋酸戊酯等的醋酸酯溶劑;三氯甲烷、二氯甲烷、二氯乙烷等的鹵化烴溶劑;1,4-二噁烷、環戊甲醚、四氫呋喃、四氫吡喃、1,3-二氧戊烷、1,2-二甲氧基乙烷等的醚溶劑;甲苯、二甲苯、均三甲苯等的芳香烴。
溶劑可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2 種以上使用。例如,組合環戊酮等的酮溶劑與1,3-二氧戊烷等的醚溶劑使用。以如此的組合時,酮溶劑與醚溶劑的重量比(酮溶劑/醚溶劑),以10/90以上為佳,以30/70以上更佳,以40/60以上特別佳,以90/10以下為佳,以70/30以下更佳,以50/50以下特別佳。藉由以上述重量比使用酮溶劑及醚溶劑,可抑制塗佈時發生缺陷。
溶劑的沸點,由操作性優良的觀點而言,以60~250℃為佳,以60~150℃更佳。
溶劑的量,相對於逆波長聚合性液晶化合物100重量份,以300重量份以上為佳,以350重量份以上更佳,以400重量份以上特別佳,以700重量份以下為佳,以600重量份以下更佳,以500重量份以下特別佳。藉由使溶劑的量在上述範圍的下限值以上,可抑制異物產生,藉由在上述範圍的上限值以下,可降低乾燥負荷。
[1.4.任意的成分]
本發明的液晶性組合物除了組合上述的逆波長聚合性液晶化合物、界面活性劑及溶劑,可進一步包含任意的成分。
例如,本發明的液晶性組合物,可包含聚合起始劑。聚合起始劑,可依據逆波長聚合性液晶化合物的種類選擇。例如,逆波長聚合性液晶化合物係自由基聚合性,則可使用自由基聚合起始劑。此外,逆波長聚合性液晶化合物係陰離子聚合性,則可使用陰離子聚合起始劑。再者,逆波長聚合性液晶化合物係陽離子聚合性,則可使用陽離子聚合起始劑。
,可使用藉由加熱產生可使逆波長聚合性液晶化 合物開始聚合的活性種的化合物的熱自由基產生劑作為自由基聚合起始劑;藉由光的曝光,如可見光線、紫外線(i線等)、遠紫外線、電子線、X射線等的曝光,可產生可使逆波長聚合性液晶化合物開始聚合的活性種的化合物的光自由基產生劑之任一者。其中,自由基聚合起始劑,以光自由基產生劑為佳。
光自由基產生劑,可舉例如,苯乙酮系化合物、雙咪唑系化合物、三嗪系化合物、O-醯肟系(acyloxime)化合物、鎓鹽系化合物、二苯乙醇酮(benzoin)系化合物、二苯甲酮系化合物、α-二酮系化合物、多核醌(quinone)系化合物、呫噸酮(xanthone)系化合物、重氮系化合物、醯亞胺磺酸酯系化合物等。該等化合物,可藉由曝光,產生活性自由基、活性酸,或活性自由基及活性酸的雙方。
苯乙酮系化合物的具體例,可舉2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-甲基-(4-(甲基硫代)苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮、1-羥基環己基.苯酮,2,2-二甲氧基-1,2-聯苯乙烷-1-酮、1,2-辛二酮、2-苄基-2-二甲基胺基-4'-嗎啉基苯丁酮。
雙咪唑系化合物的具體例,可舉2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2'-雙咪唑、2,2'-雙(2-溴苯基)-4,4',5,5'-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2'-雙咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-雙咪唑、2,2'-雙(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-雙咪唑、2,2'-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-雙咪唑、2,2'-雙(2-溴苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-雙咪唑、2,2'-雙(2,4-二溴苯基)-4,4',5,5'-四苯基 -1,2'-雙咪唑、2,2'-雙(2,4,6-三溴苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-雙咪唑。
使用雙咪唑系化合物作為聚合起始劑時,藉由使用氫供體與雙咪唑系化合物組合,可進一步改良靈敏度。在此,所謂「氫供體」係指對藉由曝光由雙咪唑系化合物所產生的自由基,可供給氫原子的化合物。氫供體,以下述所例示的硫醇(mercaptan)系化合物及胺系化合物為佳。
硫醇系化合物,可舉例如,2-硫醇基苯並噻唑、2-硫醇基苯並噁唑、2-硫醇基苯並咪唑-、2,5-二硫醇基-1,3,4-噻二唑、2-硫醇基-2,5-二甲基胺基吡啶。胺系化合物,可舉例如4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4-二乙基胺基苯乙酮、4-二甲基胺基苯丙酮、乙基-4-二甲基胺基苯甲酸酯、4-二甲基胺基安息香酸、4-二甲基胺基苯甲腈。
三嗪系化合物的具體例,可舉2,4,6-三(三氯甲基)-s-三嗪、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪等的具有鹵甲基的三嗪系化合物。
O-醯肟系化合物的具體例,可舉1-[4-(苯基硫代) 苯基]-庚烷-1,2-二酮-2-(O-苯甲醯肟)、1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮-2-(O-苯甲醯肟)、1-[4-(苯甲醯基)苯基)-辛烷-1,2-二酮-2-(O-苯甲醯肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-乙酮-1-(O-乙醯肟)、1-[9-乙基-6-(3-甲基苯)-9H-咔唑-3-基]-乙酮-1-(O-乙醯肟)、1-(9-乙基-6-苯甲醯基-9H-咔唑-3-基)-乙酮-1-(O-乙醯肟),乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基苯甲醯)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基4-四氫吡喃基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基苯甲醯)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜環戊基)苯甲醯基-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫吡喃基甲氧基苯甲醯)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基甲氧基苯甲醯基)-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)、乙酮-1-[9-乙基6-{2-甲基4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜環戊基)甲氧基苯甲醯基}-9.H.-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯肟)。
光自由基產生劑,亦可直接使用市售品。具體例可舉,BASF公司製,商品名:Irgacure907、商品名: Irgacure184、商品名:Irgacure369、商品名:Irgacure651、商品名:Irgacure819、商品名:Irgacure907、商品名:Irgacure379及商品名:Irgacure OXE02、ADEKA公司製,商品名:Adeka optomer N1919等。
陰離子聚合起始劑,可舉例如,烷基鋰化合物;聯苯、萘、芘(pyrene)等的單鋰鹽或單鈉鹽;二鋰鹽或三鋰鹽等的多官能性起始劑等。
陽離子聚合起始劑,可舉例如硫酸、磷酸、過氯酸、三氟甲烷磺酸等的質子酸;三氟化硼、氯化鋁、四氯化鈦、四氯化錫等的路易士酸;芳香族鎓鹽或芳香族鎓鹽、與還原劑的併用系列。
聚合起始劑可以1種單獨使用,亦可以任意比例組合2種以上使用。
聚合起始劑的量,相對於100重量份逆波長聚合性液晶化合物,以0.1重量份以上為佳,以0.5重量份以上更佳,以30重量份以下為佳,以10重量份以下更佳。藉由使聚合起始劑的量在上述範圍,可有效地進行逆波長聚合性液晶化合物的聚合。
再者,本發明的液晶性組合物可包含的任意成分,可舉例如,逆波長聚合性液晶化合物以外的聚合性化合物;金屬;金屬錯合物;氧化鈦等的金屬氧化物;染料、顏料等的著色劑;螢光材料、磷光材料等的發光材料;調平劑;搖變劑;凝膠化劑;多醣類;紫外線吸收劑;紅外線吸收劑;抗氧化劑;離子交換樹脂等的添加劑。該等可以1種單獨使用, 亦可以任意比例組合2種以上使用。
上述添加劑的量,可設定在不顯著地損及本發明的效果的範圍任意。添加劑的量,具體而言,相對於100重量份逆波長聚合性液晶化合物,可為各0.1重量份~20重量份。
[2.相位差層的製造方法]
可藉由使用本發明的液晶性組合物,製造相位差層。如此的相位差層的製造方法,包含:(i)在支撐面,塗佈本發明的液晶性組合物,形成液晶性組合物層的步驟;(ii)使包含在液晶性組合物層中的逆波長聚合性液晶化合物配向的步驟;及(iii)使逆波長聚合性液晶化合物聚合,得到相位差層的步驟。
[2.1.液晶性組合物層的形成]
支撐面,可使用可支撐液晶性組合物層的任意面。該支撐面,在使相位差層的面狀態良好的觀點而言,通常使用沒有凹部及凸部的平坦面。由提升相位差層的生產性的觀點,上述支撐面,使用長條的基材的表面為佳。在此,所謂「長條」,係指對寬度,具有5倍以上的長度者,以具有10倍或其以上的長度為佳,具體係指可捲取成捲筒狀保管或搬運的程度的長度者。
基材的材質,並無特別限制,通常使用由樹脂組成的基材。形成基材的樹脂,可舉包含各種聚合物的樹脂。該聚合物,可舉含有脂環構造的聚合物、纖維素酯、聚乙烯醇、 聚醯亞胺、UV穿透丙烯酸、聚碳酸酯、聚碸、聚醚碸、環氧聚合物、聚苯乙烯,及該等的組合。該等之中,由透明性、低吸濕性、尺寸穩定性、輕量性等的觀點而言,以含有脂環構造的聚合物及纖維素酯為佳,以含有脂環構造的聚合物更佳。
在基材,亦可為促進逆波長聚合性液晶化合物在液晶性組合物層的配向,對基材的表面施以賦予配向限制力的處理。
用於賦予配向限制力的處理,可舉例如,摩擦處理。藉由對基材的表面進行摩擦處理,可對該面賦予使包含於液晶性組合物層的逆波長聚合性液晶化合物均一配向的配向限制力。摩擦處理的方法,可舉例如,以捲繞尼龍等的合成纖維、木棉等的天然纖維所組成的布或不織布的輥輪,將基材的表面以一定的方向擦拭的方法。為去除摩擦處理時所產生的微粉末使處理面成為潔淨的狀態,在摩擦處理之後,以異丙醇等的洗淨液清洗處理面為佳。
此外,用於賦予配向限制力的處理,可舉例如,在基材的表面形成配向層的處理。配向層,係可使液晶性組合物中的逆波長聚合性液晶化合物,在面內向單一方向配向的層。設置配向層時,可在該配向層的表面形成液晶性組合物層。
配向層,通常,含有聚醯亞胺、聚乙烯醇、聚酯、聚芳酯化合物、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺等的高分子。配向層,可將包含如此的高分子的溶液在基材上塗佈成膜狀,使之乾燥,然後藉由對單一方向進行摩擦處理而製造。此外,在摩擦處理之外,藉由對配向層的表面照射偏光紫外線的方法,亦 可對配向層賦予配向限制力。配向層的厚度,以0.001μm~5μm為佳,以0.001μm~1μm更佳。
再者,用於賦予配向限制力的處理,可舉例如,延伸處理。藉由對基材以適當的條件進行延伸處理,可使包含於基材中的聚合物的分子配向。藉此,可賦予基材的表面配向限制力,使逆波長聚合性液晶化合物配向在包含在基材中的聚合物的分子的配向方向。
基材的延伸,係以可對基材賦予異向性,使基材顯現遲向軸地進行為佳。藉此,通常可對基材表面賦予配向限制力,使逆波長聚合性液晶化合物配向於平行或垂直於基材的遲相軸的方向。因此,基材的延伸方向,可依據欲使逆波長聚合性液晶化合物配向的所期望的配向方向而設定。特別是,遲相軸以對基材的捲繞方向呈45°的角度顯現為佳。
延伸倍率,可使延伸後的基材的雙折射率△n成為所期望的範圍地設定。延伸後的基材的雙折射率△n,以0.000050以上為佳,以0.000070以上更佳,以0.007500以下為佳,以0.007000以下更佳。藉由使延伸後的基材的雙折射率△n在上述範圍的下限值以上,可對該基材的表面賦予良好的配向限制力。此外,藉由使雙折射率△n在上述範圍的上限值以下,可使基材的遲滯值小,即使不將基材由相位差層剝離,亦可將相位差層與基材組合用於各種用途。
上述延伸,可使用擴布延伸機等的延伸機進行。
此外,用於賦予配向限制力的處理,可舉例如,離子束配向處理。在離子束配向處理,係藉由使Ar+等的離子 束向基材入射,而可對基材表面賦予配向限制力。
基材的厚度,並無特別限制,由生產性的提升、容易薄型化及輕量化的觀點而言,以1μm以上為佳,以5μm以上更佳,以30μm以上特別佳,以1000μm以下為佳,以300μm以下更佳,以100μm以下特別佳。
按照必要準備如上所述的基材之後,對基材的表面的支撐面塗佈本發明的液晶性組合物,進行形成液晶性組合物層的步驟。塗佈液晶性組合物的方法,可舉淋幕塗佈法、擠出塗佈法、輥輪塗佈法、旋轉塗佈法、浸漬塗佈法、棒塗佈法、噴霧塗佈法、斜板塗佈法、印刷塗佈法、凹版塗佈法、膜具塗佈法、蓋塗佈法,及浸漬法。塗佈的液晶組合物的層的厚度,可按照對相位差層要求的所期望的厚度適宜設定。
[2.2.逆波長聚合性液晶化合物的配向]
在形成液晶性組合物層之後,進行使包含在該層的逆波長聚合性液晶化合物配向的步驟。通常藉由對液晶性組合物層進行加溫等的配向處理,使逆波長聚合性液晶化合物配向。配向處理的條件,可依據使用的液晶性組合物的性質適當地設定。舉配向處理的條件的具體例,則可在50℃~160℃的溫度條件,處理30秒~5分鐘的條件。
惟,逆波長聚合性液晶化合物的配向,有可能藉由本發明的液晶性組合物的塗佈馬上達成。因此,使逆波長聚合性液晶化合物配向的配向處理,亦可未必係施於液晶性組合物層。
[2.3.逆波長聚合性液晶化合物的聚合]
使逆波長聚合性液晶化合物配向之後,進行使逆波長聚合性液晶化合物聚合,得到相位差層的步驟。逆波長聚合性液晶化合物的聚合方法,可選擇適合包含在液晶性組合物中的成分的性質的方法。聚合方法,可舉例如,照射活性能量線的方法,及熱聚合法。其中,由於不需要加熱,可在室溫進行聚合反應,故以照射活性能量線的方法為佳。在此,照射的活性能量線,可包含可見光線、紫外線,及紅外線等的光,及電子線等的任意能量線。
其中,由於操作簡便,以照射紫外線的方法為佳。照射紫外線時的溫度,以基材的玻璃轉移溫度以下為佳,通常為150℃以下,以100℃以下為佳,以80℃以下更佳。照射紫外線時的溫度下限,可為15℃以上。紫外線的照射強度,以0.1mW/cm2以上為佳,以0.5mW/cm2以上更佳,以1000mW/cm2以下為佳,以600mW/cm2以下更佳。
[2.4.任意的步驟]
相位差層的製造方法,除了上述步驟,可進一步包含任意的步驟。
例如相位差層的製造方法,亦可在使包含於液晶性組合物層的逆波長聚合性液晶化合物配內的步驟之後,使逆波長聚合性液晶化合物聚合的步驟之前,包含使液晶性組合物層乾燥的步驟。該乾燥,可以自然乾燥、加熱乾燥、減壓乾燥、減壓加熱乾燥等的乾燥方法達成。可藉由該乾燥,從液晶組合物層除去溶劑。
此外,例如,相位差層的製造方法,亦可包含由支撐面剝 離製造的相位差層的步驟。
[2.5.製造的相位差層]
如上述所製造的相位差層,包含使逆波長聚合性液晶化合物聚合的聚合物。該聚合物,由於維持逆波長聚合性液晶化合物在液晶相中分子的配向狀態而聚合而得,故具有均勻的配向規則性。在此,所謂「具有均勻配向規則性」,係指聚合物分子液晶原(mesogenic)的長軸方向,排列在相位差層的面的某一水平方向。此外,上述聚合物分子的液晶原的長軸方向,成為對應該聚合物的逆波長聚合性液晶化合物的液晶原的長軸方向。再者,如使用化合物(I)作為逆波長聚合性液晶化合物之情形,在相位差層中存在配向方向不同的複數種類的液晶原時,該等之中,最長的種類的液晶原之排列方向,成為上述的排列方向。
如此的相位差層,通常具有與上述聚合物的排列方向平行的遲相軸,其對應於如上述的聚合物的配向規則性。使逆波長聚合性液晶化合物聚合而得的聚合物是否具有均勻的配向規則性,及其排列方向,可藉由使用以AxoScan(Axometrics公司製)為代表的相位差計,測定遲相軸方向,及測定遲相軸方向中每個入射角的遲滯值之分佈來確認。
由於包含聚合後的逆波長聚合性液晶化合物的聚合物,故相位差層具有逆波長分散性的雙折射。因此,相位差層可具有逆波長分散性的遲滯值。在此,所謂逆波長分散性的遲滯值,係指在波長450nm的遲滯值Re(450)、波長550nm的 遲滯值Re(550)及波長650nm的遲滯值Re(650),滿足下式(3)的遲滯值,以滿足下式(4)的遲滯值為佳。藉由具有逆波長分散性的遲滯值,上述相位差層,在1/4波長板或1/2波長板等的光學用途,可在廣闊的區域均一地顯現功能。
Re(450)<Re(650) (3)
Re(450)<Re(550)<Re(650) (4)
相位差層的具體的遲滯值的範圍,可按照相位差層的用途任意地設定。例如,將相位差層用於作為1/4波長板時,相位差層的遲滯值Re(550),以80nm以上為佳,以100nm以上更佳,以120nm以上特別佳,以180nm以下為佳,以160nm以下更佳,以150nm以下特別佳。
上述的相位差層,由於係使用本發明的液晶性組合物所製造,故面狀態優良。在此,所謂面狀態良好的相位差層,係指在該相位差層的表面形狀,不均及缺陷少而圓滑的相位差層。
此外,上述相位差層,由於係使用本發明的液晶性組合物所製造,故配向性優良。在此,所謂配向性優良的相位差層,係指使包含於該相位差層的逆波長聚合性液晶化合物聚合後的聚合物的配向缺陷少的相位差層。
如此,由於上述的相位差層的面狀態及配向性的雙方優良,故可使具備該相位差層的圓偏光板的抗反射功能,在圓偏光板的面內均一。
再者,上述的相位差層,通常可抑制相位差不均及厚度不均。因此,通常可使具備該相位差層的圓偏光板的抗 反射功能,在圓偏光板的面內更高度地均一化。
相位差層的厚度,可適宜設定,使遲滯值等的特性在所期望的範圍。具體而言,以相位差層的厚度,以0.5μm以上為佳,以1.0μm以上更佳,以10μn以下為佳,以7μm以下更佳。
相位差層,可用於光學用途,特別是適合作為1/4波長板及1/2波長板等的波長板。
上述波長板,可僅具備相位差層。如此的僅具備相位差層的波長板,可例如,將形成在基材上的相位差層由基材剝離,裁切成矩形等的對應所期望用途的形狀而製造。
此外,上述波長板,除了相位差層,亦可進一步具備用於製造相位差層的基材。如此的具有相位差層及基材的波長板,可例如,不將形成在基材上的相位差層由基材剝離,直接將具備基材及相位差層的複層薄膜,使用作為波長板。
再者,上述波長板,亦可具備相位差層及基材以外的任意的層。任意層的例子可舉用於與其他構件接著的接著層、使薄膜的滑性變佳的霧面層、耐衝擊性聚甲基丙烯酸酯樹脂層等的硬塗層、抗反射層、防污層等。
[3.圓偏光板]
本發明的圓偏光板,具備由直線偏光鏡與本發明的液晶性組合物所製造之上述的相位差層。
直線偏光鏡,可使用用於液晶顯示裝置等的裝置之習知的直線偏光鏡。直線偏光鏡之例子可舉使聚乙烯醇膜吸附碘或二色性染料之後,在硼酸浴中單軸延伸而得;及使聚乙 烯醇膜吸附碘或二色性染料延伸,進一步使分子鏈中的聚乙烯醇單位的一部分變性為聚亞乙烯基單位而得。直線偏光鏡的其他例,可舉具有將偏光分離成反射光與透射的功能之偏光鏡,例如柵格偏光鏡、多層偏光鏡、膽固醇(Cholesteric)液晶偏光鏡偏光鏡。該等之中以含有聚乙烯醇的偏光鏡為佳。
使自然光入射使用於本發明的偏光鏡,則只有一方的偏光透過。用於本發明的偏光鏡的偏光度,並無特別限定,以98%以上為佳,以99%以上更佳。偏光鏡的平均厚度以5~80μm為佳。
相位差層,以可作用作為1/4波長板地具有適當的遲滯值為佳。此外,由厚度方向所視,相位差層的遲相軸與直線偏光鏡的穿透軸所構成的角度,以45°或接近其之角度為佳,具體係以40°~50°為佳。
如此的圓偏光板的用途之一,可舉作為具有有機電激發光構件的顯示裝置的抗反射膜的用途。藉由在顯示裝置的表面,使圓偏光板,以朝直線偏光鏡側的觀看面設置,可抑制由裝置外部入射的光在裝置內反射而向裝置外部射出,結果,可抑制顯示裝置的顯示面的閃耀。具體係由外部入射的光,只有一部分的直線偏光通過直線偏光鏡,接著藉由其通過相位差層而成為圓偏光。圓偏光,係被反射裝置內的光的構成要素(反射電極等)反射,藉由再次通過相位差層,成為在入射後直線偏光的偏光軸之正交方向具有偏光軸的直線偏光,變得不會通過直線偏光鏡。藉此,可達成抗反射的功能。
此外,圓偏光板,除了直線偏光鏡及相位差層, 可進一步具備任意的層。
[實施例]
以下,顯示實施例具體說明本發明,惟本發明並非限定於以下所說明的實施例,在不脫離本發明的申請專利範圍及其均等的範圍之範圍內可任意變更實施。
在以下的說明,表示量的「%」及「份」,若無特別提及係重量基準。此外,以下所說明的操作,若無特別提及,係在常溫及常壓的條件進行。
[評估及測定方法]
[1.界面活性劑的氟原子含量的測定方法]
秤量作為試料的界面活性劑,在分析裝置的燃燒管內燃燒。將藉由燃燒所產生的氣體,以適當的溶液吸收,得到吸收液。之後,將吸收液的一部分,以離子層析分離分析,測定界面活性劑的分子中的氟原子的比例。在各步驟的條件,係如下所述。
(1.1.燃燒˙吸收條件)
系統:AQF-2100、GA-210(三菱化學公司製)
電爐溫度:Inlet 900℃、Outlet 1000℃
氣體:Ar/O2 200mL/min O2 400mL/min
吸收液:溶劑H2O2 90μg/mL,內標準物質P 4μg/mL或Br 8μg/mL
吸收液量:20mL
(1.2.離子層析分離˙陰離子分析條件)
系統:ICS1600(DIONEX公司製)
移動相:2.7mmol/L Na2CO3/0.3mmol/L NaHCO3
流速:1.50mL/min
檢測器:導電度檢測器
注入量:20μL
[2.相位差層的面狀態的評估方法]
在測光台上,將一對直線偏光鏡(偏光鏡及檢光鏡),以平行偏光重疊。在此,所謂平行偏光,係表示直線偏光鏡的偏光穿透軸呈平行的態樣。
將以實施例或比較例製造的複層薄膜,裁切成16平方公分的尺寸,得到測定用的薄膜片。將該薄膜片,置於如上所述設置在測光台上的直線偏光鏡之間。此時,由厚度方向所視,薄膜片的遲相軸相對於偏光鏡的吸收軸,以呈略45°的角度地設定。之後,以目視觀察。按照觀察像的均一性(相位差的均一性),以下述基準評估相位差層的面狀態。
I:全面大致均一而無法確認不均及缺陷。
II:全面大致均一而可確認微小的不均。
III:可清楚地確認不均。
IV:全面可見很強的不均。
然而,在設置在上述測光台上的一對的直線偏光鏡之間,放置以製造例1製造的延伸基材,以目視觀察。結果,使用僅以不具備相位差層的延伸基材代替上述薄膜片觀察時,全面大致均一而沒有確認到不均及缺陷。由該結果,確認在上述的評估所觀察的不均及缺陷,係起因於相位差層的面狀 態所產生。
[3.以相位差層的配向性的評估方法]
將以實施例或比較例製造的複層薄膜的相位差層,轉印到玻璃板,得到具備玻璃板及相位差層的測定試料。在偏光顯微鏡的正交偏光(crossed Nicol)下觀察該測定試料的相位差層。在此,所謂正交偏光,係由厚度方向所視時,偏光顯微鏡所具備的直線偏光鏡(偏光鏡及檢光器)的偏光穿透軸呈現垂直的態樣。觀察時,相位差層的位置,係設定在消光位,及將相位差層的遲相軸由消光位挪數角度的位置。在此,所謂消光位,係表示觀察的光變得最弱的位置。此外,觀察時的偏光顯微鏡的倍率,係設定為對物5倍及50倍。按照觀察的配向缺陷的程度,及在消光位的漏光狀態,以下述基準評估相位差層的配向性。
優:看不到配向缺陷,在消光位幾乎觀察不到漏光。
良好:可確認些微配向缺陷,在消光位有些微的漏光。
不良:明顯可看到配向缺陷,在消光位會漏光。
[4.相位差層的相位差不均的評估方法]
將以實施例或比較例製造的複層薄膜裁切成16平方公分的尺寸,得到測定用的薄膜片。對該薄膜片的中央部13cm×10cm的範圍,以0.5mm間距,使用相位差測定裝置(Photoron公司製「KAMAKIRI」),實施相位差分佈的測定。由測定資料評估相位差層的相位差不均。
然而,使用上述相位差測定裝置,實施以製造例1所製造的延伸基材的相位差分佈測定。結果,使用僅以不具備 相位差層的延伸基材代替上述薄膜片測定時,並未確認到不均。由該結果,確認上述的評估觀察的相位差不均,係發生在相位差層。
[5.相位差層的厚度不均的評估]
將以實施例或比較例製造的複層薄膜裁切成16平方公分的尺寸,得到測定用的薄膜片。對該薄膜片的中央部13cm×10cm的範圍,以0.2mm間距,使用干涉膜厚測定機(基恩斯公司製「SI-T80」)掃描,實施含延伸基材的膜厚分佈測定。由測定資料評估相位差層的厚度不均。
然而,使用上述干涉式膜厚測定機,實施以製造例1製造的延伸基材的膜厚分佈測定。結果,使用僅以不具備相位差層的延伸基材代替上述薄膜片測定時,並未確認到不均。由該結果,確認上述的評估觀察的厚度不均,係發生在相位差層。
[6.相位差層的面內遲滯值的測定方法]
將以實施例或比較例製造的複層薄膜的相位差層,轉印到玻璃板,得到具備玻璃板及相位差層的測定試料。使用該測定試料,將相位差層的面內遲滯值Re,以偏光計(Axometrics公司製「Axo Scan」),以波長450nm、550nm及650nm測定。
[製造例1.延伸基材的製造]
(延伸前基材的製造)
將熱可塑性降冰片烯樹脂的膠粒(日本ZEON公司製「ZEONOR1420R」),以90℃乾燥5小時。將乾燥的膠粒供給至擠出機,在擠出機內使之熔化,通過聚合物管及聚合物過濾 器,由T模具以薄膜狀擠出在澆鑄滾筒上,然後冷卻,製造厚度60μm,寬度1490mm的長條的延伸前基材。將該製造的延伸前基材捲取,得到捲筒。
(延伸處理)
將上述延伸前基材,由捲筒拉出,供給至擴布延伸機。然後,使用擴布延伸機,進行延伸使延伸後所得的延伸基材的遲相軸相對於卷取方向呈45°的角度,進一步將薄膜的寬度方向的兩端修剪得到寬1350mm的長條的延伸基材的捲筒。所得延伸基材,在測定波長550nm的面內遲滯值Re為148nm,厚度為47μm。
[1.實施例1:使用包含逆波長聚合性液晶化合物的液晶性組合物的相位差層的製造]
(1-1.液晶性組合物的製造)
將100.0份逆波長聚合性液晶化合物A、0.30份界面活性劑(DIC公司製「MEGAFAC F-251」)、3.0份聚合起始劑(BASF公司製「IRGACURE379」)及作為溶劑的188.0份環戊酮(日本開株式會公司製)及282.0份1,3-二氧戊烷(東邦化學製)混合,製造液態的液晶性組合物。
[1-2.相位差層的形成]
將製造例1所製造的延伸基材,由捲筒拉出。在該延伸基材的一邊的表面,將步驟(1-1)所製造的液晶性組合物,使用模具塗佈機塗佈,形成液晶性組合物層。將液晶性組合物層以110℃配向處理4分鐘,在N2環境下,照射400mJ/cm2的紫外線使之硬化,形成相位差層。藉此,得到具備延伸基材及形成在 延伸基材上的乾燥厚度2.2μm的相位差層的複層薄膜。在所得相位差層,包含使逆波長聚合性液晶化合物聚合而具有均勻配向規則性的聚合物。此外,確認相位差層的遲相軸的角度,與塗佈的延伸基材一樣,對捲取方向呈45°的角度。
以上述方法測定相位差層的面內遲滯值Re,結果在測定波長450nm的Re(450)=111nm,在測定波長550nm的Re=140nm,在測定波長650nm的Re(650)=145nm。由該結果,確認使用實施例1的聚合性液晶化合物A的雙折射率△n,具有隨著測定波長變長大而變大的特性(逆波長分散性)。
[實施例2~13及比較例1~14]
將用於調製液晶性組合物的(i)逆波長聚合性液晶化合物的種類、(ii)界面活性劑的種類、及(iii)界面活性劑的量,變更為表1所示。以上事項以外,與實施例1同樣地製造具有延伸基材及相位差層的複層薄膜。
包含於製造的複層薄膜的相位差層,包含使逆波長聚合性液晶化合物聚合而具有均勻配向規則性的聚合物。此外,確認相位差層的遲相軸,對捲取方向呈45°的角度。再者,測定相位差層的面內遲滯值Re,確認使用的聚合性液晶化合物的雙折射率△n,具有隨著測定波長變長大而變大的特性(逆波長分散性)。
[比較例15. 使用包含順波長聚合性液晶化合物的液晶性組合物的相位差層的製造]
(15-1.液晶性組合物的製造)
將100.0份可顯現順波長分散性的雙折射的聚合性液晶化 合物LC242(BASF公司製「LC242」)、0.30份界面活性劑(NEOS公司製「Ftergent FTX-208G」)、3.0份聚合起始劑(BASF公司製「IRGACURE379」)及470份作為溶劑的丁酮(丸善石油化學製)混合,製造液態的液晶性組合物。
(15-2.相位差層的形成)
將製造例1所製造的延伸基材,由捲筒拉出。在該延伸基材的一邊的表面,將(15-1)所製造的液晶性組合物,使用模具塗佈機塗佈,形成液晶性組合物層。將液晶性組合物層以100℃配向處理2分鐘,在N2環境下,照射400mJ/cm2的紫外線使之硬化,形成相位差層。藉此,得到具備延伸基材及形成在延伸基材上的乾燥厚度1.2μm的相位差層的複層薄膜。在所得相位差層,包含使逆波長聚合性液晶化合物聚合而具有均勻配向規則性的聚合物。此外,確認相位差層的遲相軸的角度,與塗佈的延伸基材一樣,對捲取方向呈45°的角度。
以上述方法測定相位差層的面內遲滯值Re,結果在測定波長450nm的Re(450)=151nm,在測定波長550nm的Re(550)=140nm,在測定波長650nm的Re(650)=136nm。由該結果,確認使用比較例15的聚合性液晶化合物LC242的雙折射,隨著測定波長變長而變小的特性(順波長分散性)。
[比較例16~31]
將用於調製液晶性組合物的(i)逆波長聚合性液晶化合物的種類、(ii)界面活性劑的種類、及(iii)界面活性劑的量,變更為表所2示。以上事項以外,與比較例15同樣地製造具有延伸基材及相位差層的複層薄膜。
包含於製造的複層薄膜的相位差層,包含使逆波長聚合性液晶化合物聚合而具有均勻配向規則性的聚合物。此外,確認相位差層的遲相軸,相對於捲取方向呈45°的角度。再者,測定相位差層的面內遲滯值Re,確認使用的聚合性液晶化合物的雙折射率△n,具有隨著測定波長變長而變小的特性(順波長分散性)。
[評估]
對所有的實施例及比較例所製造的複層薄膜,進行相位差層的面狀態的評估及配向性的評估。將結果示於表1及表2。此外,關於實施例2、實施例5、比較例3及比較例5,分別在第1圖~第4圖表示進行面狀態的評估時所觀察的像。
再者,對實施例2、實施例5、比較例3及比較例5,進行相位差不均的評估。分別表示於第5圖~第8圖,以分佈顯示測定實施例2、實施例5、比較例3及比較例5的遲滯值。此外,分別在第9圖~第12圖表示,由實施例2、實施例5、比較例3及比較例5所測定的遲滯值之值,在平行於相位差層的寬度方向的線段上的點抽出遲滯值之值,以圖表顯示抽出的遲滯值。
再者,關於實施例2、實施例5、比較例3及比較例5,進行厚度不均的評估。分別在第13圖~第16圖表示,以分佈顯示測定實施例2、實施例5、比較例3及比較例5的厚度。此外,分別在第17圖~第20圖表示,由實施例2、實施例5、比較例3及比較例5所測定的厚度之值,在平行於相位差層的寬幅方向的線段上的點抽出厚度之值,以圖表顯示抽 出的厚度。
[結果]
下述表1及表2,係表示上述的實施例及比較例的結果者。簡稱的意思如下表所示。
聚合性液晶化合物「A」:以下式(A)表示之逆波長聚合性液晶化合物。
聚合性液晶化合物「B」:以下式(B)表示之逆波長聚合性液晶化合物。
聚合性液晶化合物「C」:以下式(C)表示之逆波長聚合性液晶化合物。
聚合性液晶化合物「D」:以下式(D)表示之逆波長聚合性液晶化合物。
聚合性液晶化合物「E」:以下式(E)表示之逆波長聚合性液晶化合物。
Figure TWI680181B_D0036
Figure TWI680181B_D0037
聚合性液晶化合物「LC242」:以下式(F1)表示之可顯現順波長聚合性液晶化合物(BASF公司製「LC242」)。
聚合性液晶化合物「K35」:以下式(F2)表示之可顯現順波長聚合性液晶化合物。
Figure TWI680181B_D0038
界面活性劑「S242」:AGC清美化學公司製「Surflon S242」。
界面活性劑「S243」:AGC化學化學公司製「Surflon S243」。
界面活性劑「S420」:AGC化學化學公司製「Surflon S420」。
界面活性劑「S611」:AGC化學化學公司製「Surflon S611」。
界面活性劑「208G」:NEOS公司製「Ftergent FTX-208G」。
界面活性劑「FTX209」:NEOS公司製「Ftergent FTX-209F」。
界面活性劑「FTX218」:NEOS公司製「Ftergent FTX-218」。
界面活性劑「FTX-601AD」:NEOS公司製「Ftergent FTX-601AD」。
界面活性劑「610FM」:NEOS公司製「Ftergent FTX-610FM」。
界面活性劑「F251」:DIC公司製「MEGAFAC F-251」。
界面活性劑「F444」:DIC公司製「MEGAFAC F-444」。
界面活性劑「F554」:DIC公司製「MEGAFAC F-554」。
界面活性劑「F556」:DIC公司製「MEGAFAC F-556」。
界面活性劑「F562」:DIC公司製「MEGAFAC F-562」。
界面活性劑「RS-75」:DIC公司製「MEGAFAC RS-75」。
界面活性劑「PF6320」:OMNOVA公司製「Polyfox PF-6320」。
界面活性劑「PF656」:OMNOVA公司製「Polyfox PF-656」。
界面活性劑「PF6520」:OMNOVA公司製「Polyfox PF-6520」。
界面活性劑「NS9013」:DAlKIN公司製「NS-9013」。
F量:界面活性劑的分子中的氟原子的比例。
活性劑量:界面活性劑的量。
[表1]
由表1及表2可知,使用組合逆波長聚合性液晶化合物與分子中的氟原子的比例為30重量%以下的界面活性劑的實施例,得到面狀態及配向性雙方優良的相位差層。其中,由實施例1~11及13得到特別優良的結果,確認使用在式(I),m及n為1的化合物(I)作為逆波長聚合性液晶化合物為佳。
此外,由第9圖~第12圖所示的遲滯值的圖表,計算遲滯值的標準差Reσ,作為實施例2、實施例5、比較例3及比較例5的相位差層的相位差不均的評估指標。再者,由第17圖~第20圖所示厚度的圖表,計算厚度的標準差△dσ,作為 實施例2、實施例5、比較例3及比較例5的相位差層的厚度的評估指標。將結果示於表3。
由表3可知,遲滯值的標準差Reσ及厚度的標準差△dσ,實施例均變得較比較例小。因此,確認藉由本發明,可使相位差層的相位差不均及厚度不均變小。

Claims (6)

  1. 一種液晶性組合物,其包含:可顯現逆波長分散性的雙折射的聚合性液晶化合物;包含氟原子的界面活性劑;及溶劑,上述界面活性劑的分子中的氟原子的比例為30重量%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的液晶性組合物,其中上述聚合性液晶化合物,在上述聚合性液晶化合物的分子中,包括:主鏈液晶原;及與上述主鏈液晶原鍵結的側鏈液晶原。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述的液晶性組合物,其中上述聚合性液晶化合物,係以下式(I)表示:
    Figure TWI680181B_C0001
    上述式(I)中,Y1~Y8係分別獨立地表示,化學單鍵、-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR1-C(=O)-、-C(=O)-NR1-、-O-C(=O)-NR1-、-NR1-C(=O)-O-、-NR1-C(=O)-NR1-、-O-NR1-或-NR1-O-,在此,R1係表示氫原子或碳數1~6的烷基;G1、G2係分別獨立地表示可具有取代基的碳數1~20的二價脂肪族基,此外,上述脂肪族基,可具有1個以上的-O-、-S-、-O-C(=O)-、-C(=O)-O-、-O-C(=O)-O-、-NR2-C(=O)-、-C(=O)-NR2-、-NR2-、或-C(=O)-於每1個脂肪族基中,惟排除分別鄰接2個以上的-O-或-S-於其中的情形,在此,R2係表示氫原子或碳數1~6的烷基;Z1、Z2係分別獨立地表示,可以鹵素原子取代的碳數2~10的烯基;Ax係表示具有選自由芳香烴環及芳香族雜環所組成之群之至少一個芳香環的碳數2~30的有機基;Ay係表示氫原子、可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、可具有取代基的碳數3~12的環烷基、可具有取代基的碳數2~20的炔基、-C(=O)-R3、-SO2-R4、-C(=S)NH-R9或具有選自由芳香烴環及芳香族雜環所組成之群之至少一個芳香環的碳數2~30的有機基。在此,R3係表示可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、可具有取代基的碳數3~12的環烷基、碳數5~12的芳香烴環基;R4係表示碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、苯基、或4-甲基苯基;R9係表示可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基、可具有取代基的碳數3~12的環烷基、可具有取代基的碳數5~20的芳香族基;上述Ax與Ay所具有的芳香環,亦可具有取代基,此外,Ax與Ay亦可一起形成環;A1係表示可具有取代基的三價的芳香族基;A2、A3係分別獨立表示可具有取代基的碳數3~30的二價的脂環烴基;A4、A5係分別獨立表示可具有取代基的碳數6~30的二價的芳香族基;Q1係表示氫原子、可具有取代基的碳數1~6的烷基;m及n係分別獨立地表示0或1。
  4. 一種相位差層的製造方法,其包括:形成液晶性組合物層的步驟,在支撐面塗佈申請專利範圍第1-3項之任何一項所述的液晶性組合物;使包含於上述液晶性組合物層中的上述聚合性液晶化合物配向的步驟;及使上述聚合性液晶化合物聚合,得到相位差層的步驟。
  5. 一種圓偏光板,其具備直線偏光鏡及以申請專利範圍第4項所述的製造方法製造的相位差層。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的液晶性組合物,其中相對於上述聚合性液晶化合物100重量份,上述界面活性劑的含量為0.05重量份以上,5.0重量份以下。
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