(57)【要約】【課題】  安定な光学異方性と硬度とを両立した配向性高分子を提供すること。【解決手段】  下記一般式（Ｉ）で表される多官能重合性化合物の単独重合体若しくは共重合体、又は該多官能重合性化合物と他の単量体との共重合体からなる配向性高分子。【化１】2005309255.tif 000080【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（Ｉ）で表される多官能重合性化合物の単独重合体若しくは共重合体、又は該多官能重合性化合物と他の単量体との共重合体からなる配向性高分子。
【化１】
2005309255.tif 000079
【請求項２】
ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−５−４による鉛筆硬度が２Ｈ以上である請求項１記載の配向性高分子。
【請求項３】
請求項１記載の配向性高分子からなる光学異方体。
【請求項４】
請求項１記載の配向性高分子からなる位相差板。
【請求項５】
請求項１記載の配向性高分子からなる液晶表示素子用配向膜。
【請求項６】
請求項１記載の配向性高分子からなる偏光板。
【請求項７】
請求項１記載の配向性高分子からなる視野角拡大板。
【請求項８】
請求項１記載の配向性高分子からなるカラーフィルター。
【請求項９】
請求項１記載の配向性高分子からなるローパスフィルター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の構造式を有する多官能重合性化合物を重合して得られる配向性高分子に関し、より詳細には、スペーサーを介さずに、環構造に（メタ）アクリル酸エステルが直接結合した構造、及びスペーサーを介して、環構造に（メタ）アクリル酸エステルが結合した構造を、各々１個以上有する多官能重合性化合物の単独重合体若しくは共重合体、又は該多官能重合性化合物と他の重合性化合物との共重合体からなり、高い硬度を有する配向性高分子に関する。該配向性高分子は、位相差板、液晶表示素子用配向膜等の光学異方体に有用である。
【背景技術】
【０００２】
配向性高分子は、その配向性と屈折率、誘電率、磁化率等の物理的性質の異方性を利用して、位相差板、偏光板、配向膜、視野角拡大板、カラーフィルター、ローパスフィルター、光偏光プリズム、各種光フィルター等の光学異方体への応用が検討されている。
【０００３】
配向性高分子のための単量体としては、特許文献１等にモノ官能の単量体が多数提案されており、特許文献２〜６に２官能の単量体が提案されており、特許文献７〜９に３官能の単量体が提案されている。
【０００４】
２官能の単量体及び３官能の単量体は、重合後の耐熱性及び耐溶剤性を改善する上で有効な手段であることが知られている。
【０００５】
配向性高分子は、光学異方材料として用いる場合、単独のフィルムとして用いるのではなく、ガラス等の基材に他の機能材料と積層して用いられるため、積層時に表面が傷つかないように硬度が必要とされる。
【０００６】
硬度を高くするには、柔軟な部位の少ない単量体や多官能基の単量体を用いればよいが、重合基と環構造との間に位置し柔軟な部位となるスペーサー部分をなくすと、液晶性に基づく配向性が低下し、また高融点となるため、配向させるには高温での配向処理が必要となる。このように、光学異方性と硬度とを両立した高分子液晶を提供することは困難であった。
【０００７】
【特許文献１】特開昭６２−７０４０６号公報（特に特許請求の範囲参照）
【特許文献２】特開平２−９１０４７号公報（特に特許請求の範囲参照）
【特許文献３】特開平６−２４０２６０号公報（特に特許請求の範囲参照）
【特許文献４】特開平７−１０１９００号公報（特に特許請求の範囲参照）
【特許文献５】特開平１１−１１６５３４号公報（特に特許請求の範囲参照）
【特許文献６】特開２００３−１９３０５３号公報（特に特許請求の範囲参照）
【特許文献７】特開平８−１０４８７０号公報（特に特許請求の範囲参照）
【特許文献８】特開平１１−１３０７２９号公報（特に特許請求の範囲参照）
【特許文献９】特開２００２−３４８３１９号公報（特に特許請求の範囲参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、安定な光学異方性と硬度とを両立した配向性高分子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、環構造に直接結合した重合性基、及び環構造にスペーサーを介して結合した重合性基の両方を有する多官能の単量体を用いた配向性高分子が、上記目的を達成し得ることを知見した。
【００１０】
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、下記一般式（Ｉ）で表される多官能重合性化合物の単独重合体若しくは共重合体、又は該多官能重合性化合物と他の単量体との共重合体からなる配向性高分子を提供するものである。
【００１１】
【化１】
2005309255.tif 000002
【００１２】
また、本発明は、上記配向性高分子からなる光学異方体、位相差板、液晶表示素子用配向膜、偏光板、視野角拡大板、カラーフィルター及びローパスフィルターを提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、耐熱性、耐溶剤性及び硬度に優れた配向性高分子を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
上記一般式（Ｉ）における環Ａ、環Ｂ及び環Ｃで表される芳香族６員環並びに環Ａ及び環Ｂで表される複素６員環としては、例えば、下記〔化２〕に示すものが挙げられる。
【００１５】
【化２】
2005309255.tif 000003
【００１６】
上記一般式（Ｉ）における環Ａ及び環Ｂで表される脂肪族の炭化水素６員環としては、例えば、下記〔化２Ａ〕に示すものが挙げられる。
【００１７】
【化２Ａ】
2005309255.tif 000004
【００１８】
上記一般式（Ｉ）におけるＸ1、Ｘ2、Ｘ3、Ｘ4、Ｘ5、Ｘ6、Ｘ7、Ｘ8、Ｘ10、Ｘ11及びＸ12で表されるハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素等が挙げられる。
【００１９】
上記一般式（Ｉ）で表される多官能重合性化合物としては、より具体的には、以下の化合物Ｎｏ．１〜１１が挙げられる。ただし、本発明は、以下の化合物により何等制限されるものではない。
【００２０】
【化３】
2005309255.tif 000005
【００２１】
【化４】
2005309255.tif 000006
【００２２】
【化５】
2005309255.tif 000007
【００２３】
【化６】
2005309255.tif 000008
【００２４】
【化７】
2005309255.tif 000009
【００２５】
【化８】
2005309255.tif 000010
【００２６】
【化９】
2005309255.tif 000011
【００２７】
【化１０】
2005309255.tif 000012
【００２８】
【化１１】
2005309255.tif 000013
【００２９】
【化１２】
2005309255.tif 000014
【００３０】
【化１３】
2005309255.tif 000015
【００３１】
本発明の配向性高分子は、上記一般式（Ｉ）で表される多官能重合性化合物を単量体として用いた重合体で、硬度及び配向性を損なわない範囲で、上記多官能重合性化合物と共に、他の単量体を用いることが可能である。他の単量体としては、全ての重合性基がスペーサーを介して環構造に結合した多官能単量体や、全ての重合性基がスペーサーを介さずに環構造に結合した多官能単量体を用いることができ、単官能の単量体を用いることもできる。耐熱性、耐溶剤性及び硬度に一層優れるので、上記一般式（Ｉ）で表される多官能重合性化合物１種のみの単独重合体、又は該多官能重合性化合物２種以上の共重合体が好ましい。尚、他の単量体を用いる場合、その使用量は、好ましくは全単量体中７０重量％以下、より好ましくは５０重量％以下の範囲とする。
【００３２】
共重合可能な全ての重合性基がスペーサーを介して環構造に結合した上記多官能単量体としては、例えば、以下の化合物ａ〜ｚ、aa及びabが挙げられる。
【００３３】
【化１４】
2005309255.tif 000016
【００３４】
【化１５】
2005309255.tif 000017
【００３５】
【化１６】
2005309255.tif 000018
【００３６】
【化１７】
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【００３７】
【化１８】
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【００３８】
【化１９】
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【００３９】
【化２０】
2005309255.tif 000022
【００４０】
【化２１】
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【００４１】
【化２２】
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【００４２】
【化２３】
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【００４３】
【化２４】
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【００４４】
【化２５】
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【００４５】
【化２６】
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【００４６】
【化２７】
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【００４７】
【化２８】
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【００４８】
【化２９】
2005309255.tif 000031
【００４９】
【化３０】
2005309255.tif 000032
【００５０】
【化３１】
2005309255.tif 000033
【００５１】
【化３２】
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【００５２】
【化３３】
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【００５３】
【化３４】
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【００５４】
【化３５】
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【００５５】
【化３６】
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【００５６】
【化３７】
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【００５７】
【化３８】
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【００５８】
【化３９】
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【００５９】
【化４０】
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【００６０】
【化４１】
2005309255.tif 000043
【００６１】
全ての重合性基がスペーサーを介さずに環構造に結合した上記多官能単量体としては、例えば、以下の化合物イ〜ヘが挙げられる。
【００６２】
【化４２】
2005309255.tif 000044
【００６３】
【化４３】
2005309255.tif 000045
【００６４】
【化４４】
2005309255.tif 000046
【００６５】
【化４５】
2005309255.tif 000047
【００６６】
【化４６】
2005309255.tif 000048
【００６７】
【化４７】
2005309255.tif 000049
【００６８】
上記の単官能の単量体としては、以下の化合物Ａ〜Ｚが挙げられる。
【００６９】
【化４８】
2005309255.tif 000050
【００７０】
【化４９】
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【００７１】
【化５０】
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【００７２】
【化５１】
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【００７３】
【化５２】
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【００７４】
【化５３】
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【００７５】
【化５４】
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【００７６】
【化５５】
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【００７７】
【化５６】
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【００７８】
【化５７】
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【００７９】
【化５８】
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【００８０】
【化５９】
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【００８１】
【化６０】
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【００８２】
【化６１】
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【００８３】
【化６２】
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【００８４】
【化６３】
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【００８５】
【化６４】
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【００８６】
【化６５】
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【００８７】
【化６６】
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【００８８】
【化６７】
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【００８９】
【化６８】
2005309255.tif 000070
【００９０】
【化６９】
2005309255.tif 000071
【００９１】
【化７０】
2005309255.tif 000072
【００９２】
【化７１】
2005309255.tif 000073
【００９３】
【化７２】
2005309255.tif 000074
【００９４】
【化７３】
2005309255.tif 000075
【００９５】
単量体である上記一般式（Ｉ）で表される多官能重合性化合物、及び必要に応じて用いられる他の単量体の重合には、公知の重合方法を適用することが可能であり、例えば、光開始剤を用いてエネルギー線を照射することで重合することができる。その場合、単量体を光開始剤と共に溶剤に溶解して溶液とし、該溶液をバーコーターやスピンコートによりガラス基板やラビング処理されたポリイミド配向膜の上に塗布した後、単量体を配向させた状態で脱溶媒し、次いでエネルギー線を照射することにより重合することができる。また、上記溶液にエネルギー線を照射して重合体溶液とした後、該重合体溶液をポリイミド配向膜等の上に塗布することも可能である。
【００９６】
溶媒として用いられる上記溶剤としては、特に制限されず、例えば、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等のケトン類、酢酸ブチル、酢酸アミル等の酢酸エステル類、クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素類等が挙げられる。これらの溶剤の中でも、沸点が６０〜２５０℃のものが好ましく、６０〜１５０℃のものが特に好ましい。６０℃より低いと塗布工程で溶媒が揮発して膜の厚さにムラが生じやすく、２５０℃より高いと脱溶媒工程で減圧しても溶媒が残留したり、高温での処理により熱重合が起きる等して配向性が低下する場合がある。
【００９７】
上記光開始剤としては、特に制限されず、市販の光開始剤を用いることができる。
【００９８】
また、上記溶液には、単量体及び光開始剤と共に、必要に応じて、カイラル剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、酸化防止剤等の機能性化合物を含有させてもよい。
【００９９】
本発明の配向性高分子は、その配向性、及び屈折率、誘電率、磁化率等の物理的性質の異方性を利用して、位相差板、液晶表示素子用配向膜、偏光板、視野角拡大板、カラーフィルター、ローパスフィルター、光偏光プリズム、各種光フィルター等の光学異方体として用いることができる。
【０１００】
本発明の配向性高分子は、光学異方体として用いる場合、ガラス等の基材に他の機能材料と共に積層する際に表面が傷付くのを防止する上で、ＪＩＳ  Ｋ  ５６００−５−４による鉛筆硬度が２Ｈ以上であることが好ましい。
【実施例】
【０１０１】
本発明の詳細を以下の実施例によりさらに詳細に示す。ただし、本発明は以下の実施例により何等制限を受けるものではない。
【０１０２】
〔実施例１及び比較例１〕
表１記載の組成からなる単量体組成物１００重量部及び光開始剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製：イルガキュア  ６５１）５重量部をシクロヘキサノン２００重量部に溶解して溶液を調製した。調製した溶液を、ラビング処理を施したポリイミド配向膜を有するガラス板にスピンコーターで塗布した後、３０分間減圧下で溶媒を除去してキャスト膜を得た。得られたキャスト膜に水銀ランプで３３０ｍＪ／ｃｍ2に相当する紫外線を照射して、厚さ０．９〜１．１μｍの硬化膜を得た。得られた硬化膜の鉛筆硬度をＪＩＳ  Ｋ  ５６００−５−４により測定した。また、光学特性の耐熱保持率について、日本電子機械工業会規格（ＥＩＡＪ  ＥＤ−２５２１Ａ）に基づき、波長５５０ｎｍの光を用いて１５０℃オーブンで１時間加熱した前後のリターデーションを比較してリターデーションの残率で評価した。これらの結果を表１に示す。
尚、表１中の＊１〜９の詳細は、以下に示す通りであり、＊１０は、配向ムラが激しくリターデーションを測定できなかったことを示す。
【０１０３】
【化７４】
2005309255.tif 000076
【０１０４】
【化７５】
2005309255.tif 000077
【０１０５】
【表１】
2005309255.tif 000078
【０１０６】
実施例１−１〜１−４と比較例１−１〜１−３との比較から明らかなように、本発明の配向性高分子は、光学異方体として高い耐熱性を示し、また表面硬度が高いことから、位相差板、偏光板、液晶表示素子用配向膜、視野角拡大板、カラーフィルター、ローパスフィルター、光偏光プリズム、各種光フィルターとして用いた場合に、長期の信頼性に優れた材料となる。
【０１０７】
また、実施例１に従って作成した配向性高分子膜は、位相差板、偏光板、液晶表示素子用配向膜、視野角拡大板、カラーフィルター、ローパスフィルター及び光偏光プリズムとして機能した。