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WO2023074732A1 - 光学フィルム及び光学フィルムの製造方法 - Google Patents

光学フィルム及び光学フィルムの製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2023074732A1
WO2023074732A1 PCT/JP2022/039893 JP2022039893W WO2023074732A1 WO 2023074732 A1 WO2023074732 A1 WO 2023074732A1 JP 2022039893 W JP2022039893 W JP 2022039893W WO 2023074732 A1 WO2023074732 A1 WO 2023074732A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
liquid crystal
compound
film
optical film
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2022/039893
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健人 大谷
愛子 山本
峻也 加藤
真 内村
輝 丸山
潔 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of WO2023074732A1 publication Critical patent/WO2023074732A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/12Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements

Definitions

  • the present invention relates to an optical film and a method for manufacturing an optical film.
  • Optical films are used for display applications. From the viewpoint of image display, etc., the film thickness of the optical film is required to have high uniformity. It is known that the main cause of non-uniform film thickness is wind unevenness during coating film production. A method of adding a surfactant (leveling agent) is known. It is believed that the surfactant is unevenly distributed on the film surface due to the action of its hydrophobic part, lowering the surface tension and imparting leveling properties.
  • leveling agent leveling agent
  • optical films are often used as laminated films from the viewpoint of improving optical properties and/or making them multifunctional.
  • the optical film containing the fluoropolymer cannot be produced. Since the layer surface is hydrophobic, a coating film newly formed thereon is repelled, resulting in a problem of insufficient wetting and spreading on the layer surface (hereinafter referred to as "lamination repellency").
  • Patent Document 2 discloses a compound represented by general formula (I) having a divalent group in the center and two or three fluorinated alkyl groups at both ends thereof. A containing film is described. According to the technique described in Patent Document 2, the compound represented by the general formula (I) functions as a liquid crystal alignment accelerator and improves the uniform alignment of liquid crystalline molecules, thereby reducing the haze of the film. It is said that it is possible to
  • An object of the present invention is to provide a high-quality optical film formed using a leveling agent that has excellent leveling properties, can suppress lamination repelling, and can suppress thickness unevenness due to transfer, and a method for producing the same. Make it an issue.
  • the present inventors have extensively studied compounds to be contained as leveling agents in optical films, and as a result, compounds whose surface tension, molecular weight, and transition temperature are controlled within specific ranges have excellent leveling properties and suppress lamination repelling. Furthermore, it has been found that thickness unevenness due to transfer can be suppressed.
  • the present invention has been completed through further studies based on these findings.
  • (a) The surface tension at 25° C. of a 0.08% by mass solution prepared using a solvent obtained by mixing 4 parts by mass of cyclohexanone with 1 part by mass of methyl ethyl ketone is 27.0 mN/m or less.
  • the optical film of the present invention is a high-quality optical film formed using a leveling agent that has excellent leveling properties, can suppress lamination repelling, and can also suppress thickness unevenness due to transfer.
  • the optical film of high quality can be produced by the method for producing an optical film of the present invention.
  • substituents when there are a plurality of substituents or connecting groups (hereinafter referred to as substituents, etc.) indicated by a specific symbol or formula, or when a plurality of substituents, etc. are defined at the same time, there is no particular notice. As long as the respective substituents and the like may be the same or different. This also applies to the number of substituents and the like. In addition, when a plurality of substituents and the like are close to each other (especially when they are adjacent), they may be linked together to form a ring unless otherwise specified. Moreover, when forming a ring, a hydrogen atom may be removed to form an unsaturated ring or an aromatic ring.
  • rings such as alicyclic rings, aromatic rings and heterocyclic rings may be further condensed to form condensed rings.
  • the double bond may be either E-type or Z-type, or a mixture thereof, unless otherwise specified.
  • the term "compound” and "substituent” includes not only the compound itself and the substituent itself, but also its salts and ions.
  • the type of the salt may be one type, or two or more types may be mixed, and the salt type and free acid structure groups may be mixed in the compound. and a free acid structure compound may be mixed.
  • it is a meaning including the thing which changed a part of structure in the range which does not impair the effect of this invention.
  • compounds that are not specified as substituted or unsubstituted are meant to have optional substituents within a range that does not impair the effects of the present invention. This includes substituents (e.g., groups expressed as "alkyl group”, “methyl group”, “methyl”, etc.) and linking groups (e.g., "alkylene group", "methylene group", “methylene” The same applies to groups expressed as such.
  • substituents in the present invention are substituents selected from the group T of substituents described below.
  • this number of carbon atoms means the number of carbon atoms in the entire group unless otherwise specified in the present invention or this specification.
  • this group when this group is in the form of further having a substituent, it means the total number of carbon atoms including this substituent.
  • a numerical range represented by "-" means a range including the numerical values before and after "-" as lower and upper limits.
  • one type of substance corresponding to each component may be used, or two or more types may be used in combination.
  • the content of the component refers to the total content of the substances used in combination unless otherwise specified.
  • (meth)acrylate represents either or both of acrylate and methacrylate
  • (meth)acryloyl represents either or both of acryloyl and methacryloyl.
  • a monomer in the present invention is distinguished from an oligomer and a polymer and refers to a compound having a weight average molecular weight of 1000 or less.
  • a compound is liquid crystalline means a compound that can exhibit a liquid crystal state exhibiting properties intermediate between a solid and a liquid.
  • a compound that is non-liquid crystalline means a compound that cannot exhibit a liquid crystal state.
  • the term "sense" for circularly polarized light means whether it is right-handed circularly polarized light or left-handed circularly polarized light.
  • the sense of circular polarization is right circular polarization if the tip of the electric field vector rotates clockwise as time increases, and left if it rotates counterclockwise when viewed as if the light were traveling toward you. Defined as being circularly polarized.
  • the term "sense” may be used for the twist direction of the helix of the cholesteric liquid crystal. When the twist direction (sense) of the cholesteric liquid crystal spiral is right, the cholesteric liquid crystal reflects right-handed circularly polarized light and transmits left-handed circularly polarized light. Transmits circularly polarized light.
  • the optical film of the present invention is an optical film containing a compound (hereinafter also referred to as "compound L") satisfying the following provisions (a) to (c).
  • compound L a compound satisfying the following provisions (a) to (c).
  • the surface tension at 25° C. of a 0.08% by mass solution prepared using a solvent obtained by mixing 4 parts by mass of cyclohexanone with 1 part by mass of methyl ethyl ketone is 27.0 mN/m or less.
  • it has a molecular weight of 5,000 or less;
  • It is liquid crystalline and has a transition temperature from a liquid crystalline phase to an isotropic liquid phase of 100° C. or higher, or it is non-liquid crystalline and has a melting point of 70° C. or higher.
  • the leveling property is improved, lamination repelling is suppressed in the case of forming a laminated film, and furthermore, when the optical film is wound into a roll, the transfer is suppressed and the thickness is reduced.
  • the compound L contained in the optical film of the present invention satisfies the requirement (a) above. It is thought that an optical film in which the is suppressed can be obtained.
  • the compound L satisfies the provision of (b) above, so that even when a new coating film is provided on the optical film in which the compound L is unevenly distributed on the surface to produce a laminated film, the compound L can be added to the coating film surface. It is thought that it is possible to suppress lamination cissing. Furthermore, by satisfying the above definition (c), the compound L can suppress the motility of the molecules of the compound L unevenly distributed on the surface of the optical film, suppress the transfer to another surface, and prevent thickness unevenness due to transfer. It is thought that the occurrence can be suppressed.
  • the compound L is a mixed solvent of 1 part by mass of methyl ethyl ketone and 4 parts by mass of cyclohexanone as a solvent.
  • the surface tension is 27.0 mN/m or less.
  • the surface tension is preferably 26.0 mN/m or less from the viewpoint of further suppressing wind unevenness.
  • the lower limit is not particularly limited, it is practically 19.0 mN/m or more, preferably 20.0 mN/m or more, and more preferably 21.0 mN/m or more.
  • the surface tension defined in (a) above is a value obtained by rounding off the surface tension measured by the method described in Examples below to the second decimal place.
  • the compound L has a molecular weight of 5000 or less. As a result, lamination cissing can be suppressed as described above.
  • the lower limit of the molecular weight can be, for example, 1000 or more, and is preferably 2000 or more from the viewpoint of suppressing wind unevenness. Therefore, the molecular weight of compound L can be 1,000 to 5,000, preferably 2,000 to 5,000, and more preferably 2,000 to 4,500.
  • molecular weight is a value determined from the chemical structure of a compound. However, when the details of the chemical structure are unknown, it can be measured by various types of Mass Spectrometry.
  • Mass Spectrometry examples include MALDI-MS (Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization-Mass Spectrometry; for example, Bruker trade name: Autoflex speed TOF/TOF), LC-MS (Liquid Chromat graph-mass spectrometry For example, trade name: 1290 Infinity LC and trade name: 6230 TOF LC/MS, both manufactured by Agilent, Tof-Sims (Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry. For example, ION-TOF). trade name: TOF.SIMS V manufactured by ULVAC-Phi, Inc., and trade name: TRIFT V manufactured by ULVAC-PHI.). In the range of molecular weights defined in (b) above, the 1's digit is a significant figure.
  • Provision (c): Transition temperature or melting point from liquid crystal phase to isotropic liquid phase ) is 100° C. or higher, or it is non-liquid crystalline and has a melting point of 70° C. or higher.
  • the Iso point is preferably 150° C. or higher, more preferably 200° C. or higher, and even more preferably 230° C. or higher, from the viewpoint of further suppressing thickness unevenness due to transfer.
  • 300° C. or less is practical.
  • the melting point is preferably 90° C. or higher from the viewpoint of suppressing thickness unevenness due to transfer.
  • the upper limit is not particularly limited, it is practically 300° C. or lower, preferably 250° C.
  • the ranges of the Iso point and the melting point defined in (c) above are all represented by significant digits in the 1's digit. That is, the value obtained by rounding off the Iso point and the melting point measured by the method described in Examples below is used for judgment.
  • the compound L preferably has no repeating unit in its molecular structure.
  • the compound L is not particularly limited as long as it satisfies the provisions of (a) to (c) above, but is preferably a compound containing at least one atom selected from a fluorine atom and a silicon atom, and a compound containing at least a fluorine atom. is more preferred. It is known that compounds having atoms such as fluorine atoms and silicon atoms can reduce the surface tension of coating films and function as leveling agents in optical films.
  • the compound L preferably has at least one fluorinated alkyl group, and more preferably has at least one perfluoroalkyl group.
  • the number of carbon atoms in the perfluoroalkyl group is not particularly limited as long as the effects of the present invention are exhibited, but is preferably 1 to 9, more preferably 1 to 6, and even more preferably 1 to 3, for example.
  • the perfluoroalkyl group may be a perfluoroalkyl group in which all hydrogen atoms in either branched or linear alkyl groups are replaced with fluorine atoms.
  • the compound L is a compound having at least one perfluoroalkyl group from the viewpoint of controlling the surface tension defined in (a) above to a desired value, and is represented by the following relational formula (I) More preferably, the following relational expression (II) is satisfied.
  • Molecular weight/N CF3 ⁇ 300 Relational expression (I) Molecular weight/N CF3 ⁇ 250 Relational expression (II)
  • N CF3 means the number of —CF 3 in the compound.
  • the molecular weight/ NCF3 is calculated by dividing the molecular weight by NCF3 and rounded off to the first decimal place.
  • the lower limit of "molecular weight/N CF3 " is not particularly limited, and may be, for example, 100 or more, preferably 150 or more, more preferably 180 or more.
  • r is an integer of 0 to 2, preferably 1. * indicates a bond.
  • the number of groups represented by formula (B-5) in compound L is not particularly limited, it preferably satisfies the above relational formula (I) (preferably relational formula (II)). For example, 2 or more is preferred, 2 to 10 is more preferred, and 4 to 6 is even more preferred.
  • the group represented by the formula (B-5) in the compound is It is preferably substituted (in the compound) so as to have steric symmetry (either point symmetry, linear symmetry or rotational symmetry).
  • Compound L is preferably a compound having a chain or branched structure and having a perfluoroalkyl group at its end.
  • the structure of the compound L other than the perfluoroalkyl group is not particularly limited, satisfies the above provisions (a) to (c), and has an affinity with the components constituting the layer containing the compound L in the optical film. Any structure may be used as long as it has a good structure and is relatively hydrophilic with respect to the perfluoroalkyl group.
  • the compound L when the compound L is contained in the liquid crystal layer of the optical film, it preferably has an arylene structure, which has excellent compatibility with the components constituting the liquid crystal layer.
  • Compound L is preferably a compound represented by the following general formula (I).
  • R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Sp 1 to Sp 4 each represent a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.
  • a 1 represents a trivalent or tetravalent aromatic hydrocarbon group, and A 2 represents a monovalent, trivalent or tetravalent aromatic hydrocarbon group.
  • Hb represents a group represented by the above formula (B-5).
  • m is 2 or 3 and n is 0, 2 or 3;
  • Ar 1 represents a group represented by the following general formula (Ar1) or (Ar2).
  • R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • p is an integer from 0 to 4; * indicates a bond.
  • R is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom.
  • the alkylene group having 1 to 10 carbon atoms in Sp 1 to Sp 4 may have a substituent.
  • substituent that the alkylene group having 1 to 10 carbon atoms in Sp 1 to Sp 4 may have include a fluorine atom.
  • Sp 1 to Sp 4 are preferably a single bond or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a single bond or an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
  • the carbon number of the trivalent or tetravalent aromatic hydrocarbon group in A 1 and A 2 and the carbon number of the monovalent aromatic hydrocarbon group in A 2 are preferably 6 to 22, more preferably 6 to 14, 6 to 10 are more preferred, and 6 is particularly preferred.
  • the trivalent or tetravalent aromatic hydrocarbon group in A 1 and A 2 may have a substituent.
  • substituents that the trivalent or tetravalent aromatic hydrocarbon group in A 1 and A 2 may have include an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, a halogen An atom, a cyano group or an alkoxycarbonyl group can be mentioned, and descriptions of an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom and an alkoxycarbonyl group in the substituent group T described later can be applied.
  • the number of carbon atoms in the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms and the alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3.
  • a halogen atom is preferably a chlorine atom or a bromine atom.
  • the substituent which the trivalent or tetravalent aromatic hydrocarbon group in A 1 and A 2 may have is a methyl group, an ethyl group, a methoxy group, an ethoxy group, a bromine atom, a chlorine atom or a cyano groups are preferred.
  • the monovalent aromatic hydrocarbon group for A2 may have a substituent. Examples of the substituent that the monovalent aromatic hydrocarbon group for A 2 may have include the substituents that the trivalent or tetravalent aromatic hydrocarbon group for A 1 and A 2 described above may have groups.
  • the substituent which the monovalent aromatic hydrocarbon group in A 2 may have is also preferably an aryl group in the substituent group T described later.
  • the substituent that the monovalent aromatic hydrocarbon group in A 2 may have is preferably an aryl group, more preferably a phenyl group.
  • n is preferably 2 or 3, that is, the above A 2 is preferably a trivalent or tetravalent aromatic hydrocarbon group.
  • A2 is a monovalent aromatic hydrocarbon group.
  • n and m are 2, i.e., the above A 1 and A 2 are trivalent aromatic hydrocarbon groups, or n and m are 3, i.e., the above A 1 and A2 are preferably tetravalent aromatic hydrocarbon groups.
  • the optical film of the present invention is a film having a liquid crystal layer
  • the compound represented by the general formula (I) has three-dimensional symmetry (point symmetry, linear (either symmetrical or rotationally symmetrical).
  • R has the same definition as R in L 1 to L 6 above.
  • p is preferably an integer of 0-3, more preferably an integer of 0-2.
  • the compound L include the leveling agents in the examples described later and the compounds shown below, but the present invention is not limited to these compounds.
  • the three numbers below each chemical structure are, in order from the left, the molecular weight defined in (b), the surface tension defined in (a), and the transition temperature defined in (c). (Iso point or melting point), the unit of surface tension is mN/m, and the unit of transition temperature is °C.
  • the compound described at the top of the next paragraph has a molecular weight of 2413, a surface tension of 24.0 mN/m, and an Iso point of 130°C.
  • the compound L can be synthesized by appropriately selecting and combining synthetic methods described in JP-A-2002-129162 and JP-A-2013-47204, and the documents cited in these publications. can. In addition, it can be synthesized by combining other known synthetic methods as necessary. For example, it can be synthesized by referring to the synthesis method described in the examples below, but it is not limited thereto.
  • the optical film of the present invention is an optical film containing compound L described above.
  • the optical film is not particularly limited as long as it is a film used in optical equipment or a film requiring optical functions.
  • optical equipment include an image display device, a head-up display (HUD), and the like.
  • optical films include antireflection films, brightness enhancement films, antiglare films, diffusion films, light trapping films, and hard coat films.
  • an optical film exhibiting optical anisotropy hereinafter also referred to as an “optical anisotropic film” can be used as an optical film.
  • an optical film exhibiting selective reflection properties hereinafter also referred to as "selective reflection film” is also preferred.
  • the compound L may be contained in any layer.
  • an optical film is generally produced by forming a coating film on a substrate using a coating liquid containing compound L, and drying or drying and curing the coating film to form coating layer I. It is made by Compound L is unevenly distributed on the surface of coating layer I in the produced optical film. Another coating solution is applied onto the coating layer I of the optical film thus produced to form a coating film, which is then dried or dried and cured to form a coating layer II to produce a laminated film. As a result, the compound L migrates from the surface of the coating layer I to the coating film thereon, and is unevenly distributed on the surface of the resulting coating layer II.
  • the optical film of the present invention even when the coating layers are laminated, it is considered that the compound L is unevenly distributed on the surface of the coating layer positioned at the outermost layer.
  • the base material for forming the coating layer I is not particularly limited as long as it is coated with a coating film. . Therefore, in one embodiment, the optical film of the present invention can be obtained by the following manufacturing method.
  • a production method comprising the step (i) of forming a coating film by applying a coating liquid containing the compound L on a substrate, and drying or drying and curing the coating film to form a coating layer I.
  • a coating liquid is further applied on the coating layer I to form a coating film, and this coating film is dried or dried and cured to form a coating layer II. It is also preferred to include step (ii) of forming. Further, in the above production method, after the step (ii), the coating liquid is further applied on the coating layer II to form a coating film, and the coating film is dried or dried and cured to form the coating layer III. It is also preferred to include the step (iii) of forming. Further, in the above production method, after the step (iii), a coating liquid is further applied on the coating layer III to form a coating film, and this coating film is dried or dried and cured to form a coating layer IV.
  • step (iv) of forming It is also preferred to include step (iv) of forming.
  • the coating liquids used in the above steps (i) to (iv) may be the same or different.
  • the optical film can be obtained by including the compound L in the coating solution used in the step (i), even when the coating solution used in the steps (ii) to (iv) does not contain a leveling agent. can provide a high-quality optical film that has excellent leveling properties, can suppress lamination cissing, and can also suppress thickness unevenness due to transfer.
  • a mode in which 1 to 4 coating layers are laminated is specifically specified, but the present invention is not limited to these modes, and a mode in which 5 or more coating layers are stacked. good too.
  • Such a form also includes the above-described "process of applying a coating liquid containing the compound L on a substrate to form a coating film, and drying or drying and curing the coating film to form a coating layer I. (i).
  • the viscosity of the coating liquid, the conditions for coating and drying (temperature, blowing air, curing conditions when curing is performed in addition to drying), etc. can be appropriately adjusted according to the coating liquid to be used.
  • the content of the compound L per film surface area (the area of the widest surface among the surfaces constituting the film) is 0.0001 to 0.5 g/m 2 . It is preferably 0.0005 to 0.45 g/m 2 , still more preferably 0.0010 to 0.4 g/m 2 , and 0.0015 to 0.35 g/m 2 Most preferred.
  • optical anisotropic film is an optical film exhibiting optical anisotropy, and includes an optical film having a layer (optically anisotropic layer) formed from a liquid crystal composition described later.
  • a liquid crystal film having an optically anisotropic layer can be formed by subjecting the film to orientation formation treatment such as heating and/or cooling, and curing treatment (ultraviolet irradiation (light irradiation treatment) or heat treatment).
  • orientation formation treatment such as heating and/or cooling, and curing treatment (ultraviolet irradiation (light irradiation treatment) or heat treatment).
  • an optically anisotropic layer may be formed by applying a liquid crystal composition onto an alignment film, which will be described later, and performing the same treatment as described above.
  • Application of the liquid crystal composition can be carried out by conventional methods (eg, wire bar coating method, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, and die coating method).
  • the thickness of the optically anisotropic layer is not particularly limited in the invention, it is preferably 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably 0.5 to 5 ⁇ m.
  • optically anisotropic layer can be oriented in various orientation states such as horizontal orientation, vertical orientation, tilted orientation, hybrid orientation, random homogeneous orientation, and cholesteric orientation. Various optical properties can be imparted by appropriately selecting the state.
  • the optically anisotropic layer may be a positive A plate.
  • a positive A plate can be obtained by horizontally aligning a rod-shaped polymerizable liquid crystal compound.
  • the in-plane retardation Re(550) is 100 to 160 nm (preferably 120 to 150 nm), it can be suitably used as a positive uniaxial ⁇ /4 plate.
  • Re(550) represents the in-plane retardation of the optically anisotropic layer at a wavelength of 550 nm.
  • the in-plane retardation value can be measured using AxoScan OPMF-1 (manufactured by Optoscience).
  • the optically anisotropic layer may be a positive C plate.
  • a positive C plate can be obtained by vertically aligning a rod-shaped polymerizable liquid crystal compound.
  • Its thickness direction retardation Rth(550) is, for example, 20 to 200 nm, and preferably 50 to 120 nm from the viewpoint of imparting various optical compensation functions and/or viewing angle improving functions.
  • the optically anisotropic layer may be a negative A plate or a negative C plate.
  • a cholesteric liquid crystal layer exhibiting optical rotation and selective reflection properties (wavelength selective reflectivity) can be obtained.
  • the A plate is defined as follows. There are two types of A plates, a positive A plate (positive A plate) and a negative A plate (negative A plate). ) is nx, the refractive index in the direction orthogonal to the in-plane slow axis is ny, and the refractive index in the thickness direction is nz, the positive A plate satisfies the following formula (A1): and the negative A plate satisfies the relationship of the following formula (A2).
  • a positive A plate shows a positive value of Rth
  • a negative A plate shows a negative value of Rth.
  • the wavelength dispersion of the optical anisotropy can be appropriately adjusted.
  • liquid crystal composition contains a polymerizable liquid crystal compound. Components contained in the liquid crystal composition are described below.
  • the liquid crystal composition contains a polymerizable liquid crystal compound.
  • a polymerizable liquid crystal compound is a liquid crystal compound having at least one polymerizable group.
  • liquid crystal compounds can be classified into a rod-like type and a disk-like type according to their shape. Furthermore, there are low-molecular-weight and high-molecular-weight types, respectively.
  • Polymers generally refer to those having a degree of polymerization of 100 or more (Polymer Physics: Phase Transition Dynamics, Masao Doi, p. 2, Iwanami Shoten, 1992). Any liquid crystal compound can be used as the polymerizable liquid crystal compound as long as it has a polymerizable group.
  • the liquid crystal composition may contain a liquid crystal compound other than the polymerizable liquid crystal compound.
  • the polymerizable liquid crystal compound preferably has two or more polymerizable groups in one molecule.
  • at least one polymerizable liquid crystal compound preferably has two or more polymerizable groups in one molecule.
  • the layer thus formed is sometimes referred to as a liquid crystal layer for the sake of convenience.
  • the liquid crystal layer is preferably a layer in which an aligned liquid crystal compound is fixed while maintaining its alignment state.
  • the type of polymerizable group possessed by the polymerizable liquid crystal compound is not particularly limited, and a functional group capable of addition polymerization reaction is preferable, and a polymerizable ethylenically unsaturated group or a ring polymerizable group is preferable. More specifically, a (meth)acryloyl group, a vinyl group, a styryl group, an allyl group, an epoxy group, or an oxetane group is preferable, and a (meth)acryloyl group is more preferable in terms of high-speed polymerization reaction.
  • rod-shaped polymerizable liquid crystal compound for example, the compound described in claim 1 of JP-A-11-513019, and the compound described in paragraphs [0026] to [0098] of JP-A-2005-289980. are mentioned.
  • the discotic polymerizable liquid crystal compound include, for example, compounds described in paragraphs [0020] to [0067] of JP-A-2007-108732, and paragraphs [0013] to [0108] of JP-A-2010-244038. ] and the compound described in .
  • the rod-shaped polymerizable liquid crystal compound includes a liquid crystal compound capable of exhibiting a smectic phase. Examples include compounds described in JP-A-2006-276821.
  • a polymerizable liquid crystal compound having a maximum absorption wavelength in the wavelength range of 330 to 380 nm is preferable.
  • a polymerizable liquid crystal compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types. From the viewpoint of suppressing crystallization of the polymerizable liquid crystal compound and realizing good solubility and liquid crystallinity, it is preferable to use two or more kinds. Polymerizable liquid crystal compounds other than those described above may also be used.
  • the polymerizable liquid crystal compound a polymerizable liquid crystal compound published in Liquid Crystal Handbook (Liquid Crystal Handbook Editing Committee, published by Maruzen Co., Ltd. on October 30, 2000) and a known polymerizable liquid crystal compound are used. good too.
  • the content of the polymerizable liquid crystal compound is preferably 20% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, relative to the total mass of the solid content of the liquid crystal composition.
  • the upper limit of the content of the polymerizable liquid crystal compound is preferably 60% by mass or less, more preferably 55% by mass or less, and even more preferably 50% by mass or less, relative to the total mass of the solid content of the liquid crystal composition.
  • the content of the polymerizable liquid crystal compound is preferably 50 to 99.99% by mass, more preferably 65 to 99.5% by mass, and 70 to 99.0% by mass, based on the total mass of the solid content of the liquid crystal composition. is more preferred.
  • a polymerizable liquid crystal compound may be used individually by 1 type, and may be used 2 or more types.
  • the total content is preferably within the above range.
  • the solid content of the liquid crystal composition is a component capable of forming an optically anisotropic layer, and does not include a solvent. Even if the properties of the above components are liquid, if they can form an optically anisotropic layer, they are calculated as solid content.
  • the optically anisotropic layer is preferably produced using a liquid crystal composition containing the compound L described above.
  • the content of the compound L (leveling agent) contained in the liquid crystal composition is preferably 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound described later, and 0.03. It is more preferably 2 parts by mass.
  • the liquid crystal composition may contain a polymerization initiator.
  • the polymerization initiator to be used is selected according to the type of polymerization reaction, and examples thereof include thermal polymerization initiators and photopolymerization initiators.
  • thermal polymerization initiators include thermal polymerization initiators and photopolymerization initiators.
  • photopolymerization initiators include benzoin compounds, benzophenone compounds, alkylphenone compounds, acylphosphine oxide compounds, triazine compounds, oxime esters, and onium salts. If desired, it can be combined with a sensitizer and/or chain transfer agent.
  • the content of the polymerization initiator is 0.01 to 20% by mass with respect to the total content of the polymerizable liquid crystal compound and the non-liquid crystal polymerizable monomer described later. is preferred, and 0.5 to 5% by mass is more preferred.
  • a polymerization initiator may be used individually by 1 type, and may be used 2 or more types. When two or more polymerization initiators are used, the total content is preferably within the above range.
  • the liquid crystal composition may contain a non-liquid crystalline polymerizable monomer from the viewpoint of coating film uniformity and film strength.
  • non-liquid crystal polymerizable monomers include radically polymerizable and cationic polymerizable compounds.
  • polyfunctional radically polymerizable monomers can be used, and those copolymerizable with the liquid crystal compounds containing polymerizable groups are preferred.
  • esters of polyhydric alcohols and (meth)acrylic acid e.g., ethylene glycol di(meth)acrylate, 1,4-cyclohexanedi(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth) acrylates, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, trimethylolethane tri(meth)acrylate, dipentaerythritol tetra(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, 1,2 , 3-cyclohexanetetra(meth)acrylate, polyurethane poly(meth)acrylate, polyester poly(meth)acrylate), vinylbenzene and its derivatives (e.g., 1,4-divinylbenzene, 4-vinylbenzoate-2
  • the content of the non-liquid crystal polymerizable monomer is preferably 1 to 50% by mass, preferably 2 to 30%, based on the total mass of the polymerizable liquid crystal compound. % by mass is more preferred.
  • the non-liquid crystalline polymerizable monomers may be used singly or in combination of two or more. When two or more non-liquid crystal polymerizable monomers are used, the total content is preferably within the above range.
  • the liquid crystal composition may contain an organic solvent.
  • an organic solvent a solvent capable of completely dissolving the polymerizable liquid crystal compound described above is preferable, and a solvent inert to the polymerization reaction of the polymerizable liquid crystal compound is preferable.
  • Organic solvents include alcohol solvents such as methanol, ethanol, ethylene glycol, isopropyl alcohol, propylene glycol, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol butyl ether, and propylene glycol monomethyl ether; ethyl acetate, butyl acetate, ethylene glycol methyl ether acetate, Ester solvents such as ⁇ -butyrolactone, propylene glycol methyl ether acetate, and ethyl lactate; Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 2-heptanone, and methyl isobutyl ketone; Pentane, hexane, and heptane aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; nitrile solvents such as acetonitrile; ether solvents such as tetraethylene glycol dimethyl ether, te
  • the content of the organic solvent in the liquid crystal composition determines the solubility of the solid content, the viscosity of the liquid, the pot life of the coating liquid, the suitability of the coating machine and the coating method, the uniformity and film thickness control of the coating film, and the alignment control. It can be adjusted as appropriate from the point of view.
  • the content of the organic solvent in the liquid crystal composition is, for example, an amount such that the solid concentration of the liquid crystal composition is 13 to 50% by mass, preferably 15 to 40% by mass. is more preferable.
  • An organic solvent may be used individually by 1 type, and may be used 2 or more types. When two or more organic solvents are used, the total content is preferably within the above range.
  • the liquid crystal composition may contain other components than those mentioned above.
  • a surfactant other than the above-described compound L, a chiral agent, and the like may be used.
  • Sub-liquid crystal compounds non-polymerizable liquid crystal compounds
  • the sub-liquid crystal compound may be a low-molecular-weight liquid crystal compound.
  • the sub-liquid crystal compound may be a main chain type liquid crystal polymer or a side chain type liquid crystal polymer.
  • a polymerization inhibitor from the viewpoint of imparting a pot life to the liquid crystal composition and improving the durability of the optically anisotropic layer, a polymerization inhibitor, an antioxidant, an ultraviolet absorber, and the like may be used.
  • the optically anisotropic film preferably has a support.
  • the support is not particularly limited, and various known materials can be used. Among them, a long polymer film is preferable in terms of enabling continuous production.
  • Polymer films include polypropylene and polyolefin or cyclic olefin resins such as norbornene polymers; polyvinyl alcohol; polyester resins such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, and polyethylene naphthalate; polymethacrylates such as polymethyl methacrylate.
  • polyacrylic acid ester such as triacetyl cellulose, diacetyl cellulose and cellulose acetate propionate
  • polyethylene naphthalate polycarbonate
  • These polymer films can be appropriately selected from the viewpoints of tensile modulus, flexural modulus, parallel light transmittance, haze, optical anisotropy, optical isotropy, easy peelability, easy adhesion, and the like.
  • the coating side surface of the support is smooth. and its surface roughness Ra is preferably 3 to 50 nm.
  • the surface of the alignment layer may be smooth, and the surface roughness Ra is preferably 3 to 50 nm. It is also possible to adjust the surface roughness by providing an intermediate layer or the like, which will be described later.
  • the surface of the support coated with the liquid crystal composition An anti-blocking treatment, a matte treatment, or the like can be applied to the surface on the opposite side. Also, knurling may be provided at the ends of the film.
  • the support is detachably provided.
  • the support is arranged so as to be peelable from the adjacent layer in the liquid crystal film.
  • the layer can be peeled off at the interface between the support and the optically anisotropic layer.
  • an orientation layer and/or other layer (intermediate layer) described later is arranged between the support and the optically anisotropic layer, any layer between the support and the optically anisotropic layer may be used. It is preferred to be able to peel at an interface or within a layer.
  • the liquid crystal film may have an alignment layer, if necessary. From the viewpoint of easily obtaining an optically anisotropic layer with better orientation, it is preferable to provide an orientation layer on the support, and further provide the above optically anisotropic layer on the orientation layer. That is, the liquid crystal film preferably has a photo-alignment layer between the support and the optically anisotropic layer.
  • a rubbing film made of an organic compound such as a polymer, an oblique deposition film of an inorganic compound, a film having microgrooves, and A film obtained by accumulating LB films (Langmuir-Blodgett films) formed by the Langmuir-Blodgett method using an organic compound (for example, ⁇ -tricosanoic acid, dioctadecylmethylammonium chloride, or methyl stearate). mentioned.
  • a photo-alignment layer made of a photo-alignment film is also preferable as the alignment layer from the viewpoint of preventing alignment defects caused by foreign substances.
  • rubbing alignment films examples include polyimide, polyvinyl alcohol, coating films such as polymers having a polymerizable group described in JP-A-9-152509, and JP-A-2005-97377 and JP-A-2005-99228. JP-A-2005-128503 and an alignment film described in JP-A-2005-128503.
  • compositions for forming a photo-alignment film that can be used in the present invention are described in many documents. For example, WO08/056597, JP 2008-76839, and materials using azo compounds described in JP 2009-109831; JP 2012-155308, JP 2014-26261 , JP-A-2014-123091, and, photo-alignable polyorganosiloxane composite material described in JP-A-2015-26050; cinnamic acid group-containing cellulose ester material described in JP-A-2012-234146; JP-A-2012- 145660, and materials utilizing the photofries rearrangement reaction or similar reaction described in JP-A-2013-238717; No.
  • a material in which a cinnamate compound, a chalcone compound, and/or a coumarin compound is pendant to various polymers can be used in the composition for forming a photo-alignment film.
  • a photo-alignment film using a photoisomerization reaction of an azo group or a photo-alignment film using a photoreaction of a cinnamate compound is preferable from the viewpoint of irradiation energy and alignment control force required for photo-alignment.
  • a composition for forming an alignment film (preferably a composition for forming a photo-alignment film) used for forming an alignment film may optionally contain a cross-linking agent, a binder, a plasticizer, a sensitizer, a cross-linking catalyst, and adhesion. Adjustment agents and leveling agents other than compound L described above can be added.
  • the film thickness of the alignment layer is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the surface roughness of the alignment layer is as described above.
  • the optically anisotropic film may further contain other layers as necessary. Examples thereof include a smoothing layer, an easy-adhesion layer, an easy-peeling layer, a light-shielding layer, a colored layer, a fluorescent layer, an oxygen barrier layer, and a water vapor barrier layer.
  • a layer having one or more of such layer functions is collectively called an intermediate layer.
  • the intermediate layer may be a layer having functions other than those described above. Intermediate layers can be provided, for example, between the support and the optically anisotropic layer and/or between the support and the orientation layer described above to exhibit various functions.
  • the above-mentioned optically anisotropic film can be produced, for example, by successively laminating and coating compositions (liquid crystal composition, etc.) for forming each layer on a support.
  • a preferred embodiment includes the following steps (1) to (4) in order. (1) A step of applying a composition for forming an alignment film on a support to obtain a coating film (coating step) (2) A process of applying an alignment control force to the coating film by rubbing treatment or photo-alignment treatment, and using the coating film as an alignment layer (alignment control force imparting process). (3) A step of applying a liquid crystal composition onto the alignment layer (4) A step of fixing the alignment state after orienting the polymerizable liquid crystal compound Note that the steps after step (3) are the methods for forming the optically anisotropic layer. As I said.
  • the coating method in the coating step is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include spin coating, die coating, gravure coating, flexographic printing, and inkjet printing.
  • a solvent removal step (drying step) is preferably followed after application of the composition for forming an alignment film, and a post-baking step may be further included.
  • the alignment regulating force imparting step is a step of performing a rubbing treatment, a light irradiation treatment, or the like on the coating film formed using the composition for forming an alignment film.
  • the rubbing treatment can be performed by a conventionally known method. It is preferable that the coating film formed using the composition for forming a photo-alignment film is irradiated with polarized light.
  • Polarized light is not particularly limited, and examples thereof include linearly polarized light, circularly polarized light, and elliptically polarized light, among which linearly polarized light is preferred.
  • the wavelength of polarized light or non-polarized light is not particularly limited as long as the coating film formed from the composition for forming a photo-alignment film can be provided with alignment controllability for polymerizable liquid crystal compounds and the like.
  • Types of light used include, for example, ultraviolet light, near-ultraviolet light, and visible light. Among them, near ultraviolet rays of 250 to 450 nm are preferable.
  • Light sources for polarized or non-polarized light include, for example, xenon lamps, high-pressure mercury lamps, ultrahigh-pressure mercury lamps, metal halide lamps, lasers, and LEDs (light emitting diodes).
  • an interference filter a color filter, or the like can be used to limit the wavelength range of ultraviolet light or visible light obtained from the light source.
  • an interference filter a color filter, or the like can be used to limit the wavelength range of ultraviolet light or visible light obtained from the light source.
  • a polarizing filter, a polarizing prism, or the like linearly polarized light can be obtained from the light from these light sources.
  • the integrated amount of polarized or unpolarized light is not particularly limited as long as the coating film of the composition for forming a photo-alignment film can be provided with alignment controllability for a polymerizable liquid crystal compound or the like. cm 2 is preferred, and 3-100 mJ/cm 2 is more preferred.
  • the illuminance of polarized or non-polarized light is not particularly limited as long as the coating film of the composition for forming a photo-alignment film can be provided with alignment controllability for the liquid crystal compound, but is 0.1 to 300 mW/cm 2 . Preferably, 1 to 100 mW/cm 2 is more preferable.
  • a selective reflection film can be used as an optical film that exhibits selective reflection characteristics with respect to light in a predetermined wavelength range.
  • a layer formed by fixing a cholesteric liquid crystal phase selectively reflects either one of right-handed circularly polarized light and left-handed circularly polarized light and transmits the other circularly polarized light in the selective reflection wavelength range. It functions as a circularly polarized light selective reflection layer.
  • Films containing one or more layers of cholesteric liquid crystal layers can be used in various applications. In a film including two or more cholesteric liquid crystal layers, the sense of circularly polarized light reflected by each cholesteric liquid crystal layer may be the same or different depending on the application. Also, the central wavelength of selective reflection, which will be described later, of each cholesteric liquid crystal layer may be the same or different depending on the application.
  • a film containing a cholesteric liquid crystal layer exhibiting selective reflection characteristics in the visible light wavelength range can be used as a screen and a half mirror for projection image display.
  • it can be used as a heat shield film or as an infrared cut filter for sensors by controlling it so that it exhibits selective reflection characteristics in the infrared wavelength range.
  • the layer exhibiting the above selective reflection properties can be used for various purposes such as polarizing elements, reflective films, antireflection films, viewing angle compensation films, holography, and alignment films, which are components of optical elements.
  • the projected image may be displayed on the surface of the projected image display member and visually recognized as such, or may be a virtual image that appears to the observer beyond the projected image display member.
  • the central wavelength ⁇ of selective reflection of the cholesteric liquid crystal layer means the wavelength at the center of gravity of the reflection peak of the circularly polarized light reflection spectrum measured from the normal direction of the cholesteric liquid crystal layer.
  • the central wavelength of selective reflection can be adjusted by adjusting the pitch of the helical structure.
  • the center wavelength ⁇ is adjusted, and the apparent selection
  • the central wavelength of reflection can be in the wavelength range of 450-495 nm.
  • the center wavelength of apparent selective reflection is the wavelength at the centroid position of the reflection peak of the circularly polarized reflection spectrum of the cholesteric liquid crystal layer measured from the observation direction in practical use (when used as a projected image display member). means. Since the pitch of the cholesteric liquid crystal phase depends on the type of chiral agent used together with the liquid crystal compound or its concentration, the desired pitch can be obtained by adjusting these.
  • cholesteric liquid crystal layers having central wavelengths of apparent selective reflection in the red light wavelength region, the green light wavelength region, and the blue light wavelength region are respectively produced, and by laminating them, a full-color projected image can be displayed. It is possible to manufacture a projected image display member.
  • the projected image display member by configuring the projected image display member to have transparency to light in the visible light region, it can be used as a half mirror for projected image display of a head-up display.
  • the projected image display half-mirror can visually display the image projected by the projector, and when viewed from the same surface on which the image is displayed, the projected image display half-mirror is on the opposite side. Information or scenery can be observed at the same time.
  • the cholesteric liquid crystal layer in the cholesteric liquid crystal film is preferably produced using the liquid crystal composition containing the compound L described above.
  • the content of the compound L (leveling agent) contained in the liquid crystal composition is preferably 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable liquid crystal compound described later, and 0.03. It is more preferable that the content is up to 2 parts by mass.
  • the polymerizable liquid crystal compound in the selective reflection film may be the polymerizable liquid crystal compound described in the above optically anisotropic film, or the polymerizable liquid crystal compound listed below.
  • the type of polymerizable liquid crystal compound is not particularly limited. As described above, liquid crystal compounds can generally be classified into a rod-like type (rod-like liquid crystal compound) and a disk-like type (discotic liquid crystal compound) according to their shape. Furthermore, liquid crystal compounds can be classified into low-molecular-weight types and high-molecular-weight types. Polymers generally refer to those having a degree of polymerization of 100 or more (polymer physics, phase transition dynamics, Masao Doi, p. 2, Iwanami Shoten, 1992).
  • any liquid crystal compound can be used, but at least one polymerizable rod-like liquid crystal compound or polymerizable discotic liquid crystal compound is preferably used, and a polymerizable rod-like liquid crystal compound is more preferably used. Two or more polymerizable rod-like liquid crystal compounds, two or more polymerizable discotic liquid crystal compounds, or a mixture of a polymerizable rod-like liquid crystal compound and a polymerizable discotic liquid crystal compound may be used.
  • polymerizable discotic liquid crystal compound for example, paragraphs 0161 to 0171 of JP-A-2002-129162, paragraphs 0020-0067 of JP-A-2007-108732, paragraphs 0013-0108 of JP-A-2010-244038, etc.
  • the one described in can be preferably used.
  • Polymerizable rod-like liquid crystal compounds include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines.
  • phenyldioxanes, tolanes and alkenylcyclohexylbenzonitriles are preferably used.
  • polymerizable rod-like liquid crystal compounds include, for example, Makromol. Chem. , vol. 190, pp. 2255 (1989), Advanced Materials vol. 5, pp. 107 (1993), US Pat. 00600, 98/23580, 98/52905, JP-A-1-272551, JP-A-6-16616, JP-A-7-110469, JP-A-11-80081, JP-A-11-513019, JP-A-11-513019 2001-328973, 2005-289980, 2014-198815, and compounds described in JP-A-2014-198814.
  • Two or more types of polymerizable liquid crystal compounds may be used in combination. When two or more kinds of polymerizable liquid crystal compounds are used together, the alignment temperature can be lowered.
  • the content of the polymerizable liquid crystal compound in the liquid crystal composition is not particularly limited, it is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, based on the total mass of all solids in the liquid crystal composition. Although the upper limit is not particularly limited, it is often 95% by mass or less.
  • the solid content means a component capable of forming an optically anisotropic layer from which the solvent has been removed, and the solid content is defined even if the property is liquid.
  • the liquid crystal composition may optionally contain a solvent, a chiral agent and a polymerization initiator to be described later, or other additives (e.g., cellulose esters).
  • the liquid crystal composition may contain a solvent.
  • An organic solvent is preferably used as the solvent.
  • Organic solvents include amides (e.g., N,N-dimethylformamide, etc.), sulfoxides (e.g., dimethylsulfoxide, etc.), hydrocarbons (e.g., toluene, hexane, etc.), alkyl halides (e.g., chloroform, dichloromethane, etc.), esters (e.g., methyl acetate, butyl acetate, ethyl propionate, etc.), ketones (e.g., acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, etc.), ethers (e.g., tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane, etc.). mentioned. Of these organic solvents, esters and ketones are preferred. As
  • the liquid crystal composition may contain a chiral agent.
  • a chiral agent has a function of inducing a helical structure of a cholesteric liquid crystal phase.
  • the chiral agent may be selected according to the purpose, since the helical twist direction or helical pitch induced by the compound structure differs.
  • the chiral agent is not particularly limited. described), isosorbide derivatives, isomannide derivatives, binaphthol derivatives and the like can be used.
  • a chiral agent generally contains an asymmetric carbon atom, but an axially asymmetric compound or a planar asymmetric compound that does not contain an asymmetric carbon atom can also be used as a chiral agent.
  • axially or planarly chiral compounds include binaphthyl, helicene, paracyclophane and derivatives thereof.
  • the chiral agent may have a polymerizable group. When both the chiral agent and the liquid crystal compound have a polymerizable group, a repeating unit derived from the polymerizable liquid crystal compound and a repeating unit derived from the chiral agent are formed by the polymerization reaction of the polymerizable chiral agent and the polymerizable liquid crystal compound.
  • the polymerizable group possessed by the polymerizable chiral agent is preferably the same type of group as the polymerizable group possessed by the polymerizable liquid crystal compound. Therefore, the polymerizable group of the chiral agent is also preferably an unsaturated polymerizable group, an epoxy group or an aziridinyl group, more preferably an unsaturated polymerizable group, and an ethylenically unsaturated polymerizable group. Especially preferred. Also, the chiral agent may be a liquid crystal compound.
  • the photoisomerizable group is preferably an isomerization site of a compound exhibiting photochromic properties, an azobenzene site, a cinnamoyl site, an ⁇ -cyanocinnamoyl site, a stilbene site, or a chalcone site.
  • Specific compounds include JP-A-2002-80478, JP-A-2002-80851, JP-A-2002-179668, JP-A-2002-179669, JP-A-2002-179670, JP-A-2002- 179681, JP 2002-179682, JP 2002-338575, JP 2002-338668, JP 2003-313189, using the compounds described in JP 2003-313292 can be done.
  • chiral agents include compounds represented by the following formula (12).
  • X is 2 to 5 (integers).
  • the content of the chiral agent is preferably 0.01 to 200 mol%, more preferably 1 to 30 mol% of the amount of the polymerizable liquid crystal compound.
  • the liquid crystal composition may contain a polymerization initiator.
  • the polymerization reaction suitable for the present invention includes a thermal polymerization reaction using a thermal polymerization initiator and a photopolymerization reaction using a photopolymerization initiator, and more preferably includes a photopolymerization reaction.
  • photopolymerization initiators include ⁇ -carbonyl compounds (described in US Pat. Nos. 2,367,661 and 2,367,670), acyloin ethers (described in US Pat. No. 2,448,828), and ⁇ -hydrocarbon-substituted aromatic acyloins. compounds (described in US Pat. No.
  • the content of the polymerization initiator is preferably 0.01 to 20% by mass, more preferably 0.4 to 8%, based on the total mass of the solid content of the liquid crystal composition. % by mass is more preferred.
  • the liquid crystal film is a film obtained by fixing the cholesteric liquid crystal phase of the liquid crystal composition described above.
  • This cholesteric liquid crystal layer is a layer formed by aligning a polymerizable liquid crystal compound (a polymerizable rod-like liquid crystal compound or a polymerizable discotic liquid crystal compound) and then fixing it by polymerization.
  • the liquid crystal film can be formed by forming a liquid crystal composition by a method such as coating.
  • An optically anisotropic element can also be produced by coating a liquid crystal composition on an alignment film, which will be described later, to form a liquid crystal layer.
  • liquid crystal composition can be carried out by a known method (eg, extrusion coating method, direct gravure coating method, reverse gravure coating method, die coating method, bar coating method, etc.).
  • the liquid crystalline molecules are preferably fixed while maintaining the alignment state.
  • the immobilization is preferably carried out by a polymerization reaction of the polymerizable groups introduced into the liquid crystalline molecules.
  • the method of polymerizing the liquid crystal composition is preferably photopolymerization by irradiating the photopolymerization initiator described above with light, and it is preferred to use ultraviolet rays as the light source.
  • the irradiation energy is preferably 5 mJ/cm 2 to 100 J/cm 2 , more preferably 30 to 600 mJ/cm 2 , and still more preferably 100 to 400 mJ/cm 2 .
  • light irradiation may be performed under heating conditions.
  • the thickness of the liquid crystal layer is preferably 0.1 to 50 ⁇ m, more preferably 0.3 to 20 ⁇ m, most preferably 0.6 to 10 ⁇ m.
  • the alignment film is formed by rubbing an organic compound (preferably polymer), oblique vapor deposition of an inorganic compound, formation of a layer having microgrooves, or an organic compound (for example, ⁇ -tricosane acid, dioctadecylmethylammonium chloride, methyl stearate, etc.). Further, an alignment film is also known in which an alignment function is produced by application of an electric field, application of a magnetic field, or irradiation of light. Among these, a photo-alignment film is preferable, in which an alignment function is produced by light irradiation.
  • the rubbing treatment is carried out by rubbing the surface of the polymer layer several times in one direction with paper or cloth.
  • the type of polymer used for the alignment film is determined according to the alignment of the liquid crystal molecules (particularly the average tilt angle).
  • a polymer that does not lower the surface energy of the alignment film ordinary alignment film polymer
  • a polymer that lowers the surface energy of the alignment film is used.
  • the thickness of the alignment film is preferably 0.01 to 5 ⁇ m, more preferably 0.05 to 1 ⁇ m.
  • An alignment film may be used to align the liquid crystalline molecules in the optically anisotropic layer, and then the liquid crystal layer may be transferred onto the transparent support. Liquid crystalline molecules fixed in an aligned state can maintain the aligned state without an alignment film. Further, in the case of alignment with an average tilt angle of less than 5°, there is no need for rubbing treatment and no alignment film is required.
  • an alignment film (described in JP-A-9-152509) that forms a chemical bond with the liquid crystalline molecules at the interface may be used.
  • the rubbing treatment may not be performed.
  • the liquid crystal layer formed on the transparent support can also function as an orientation film for the liquid crystal layer provided thereon.
  • the selective reflection film may have a transparent support.
  • a glass plate or a polymer film, preferably a polymer film, is used as the transparent support.
  • a transparent support means that it has a light transmittance of 80% or more.
  • an optically isotropic polymer film is generally used as a transparent support.
  • optical isotropy means that the in-plane retardation (Re) is preferably less than 10 nm, more preferably less than 5 nm.
  • the retardation (Rth) in the thickness direction is also preferably less than 10 nm, more preferably less than 5 nm.
  • the in-plane retardation (Re) and thickness direction retardation (Rth) of the transparent support are defined by the following formulas.
  • Re (nx ⁇ ny) ⁇ d
  • Rth [ ⁇ (nx+ny)/2 ⁇ -nz] ⁇ d
  • nx and ny are the in-plane refractive indices of the transparent support
  • nz is the thickness direction refractive index of the transparent support
  • d is the thickness of the transparent support.
  • the transparent support preferably has optical uniaxiality or optical biaxiality.
  • optical uniaxial support even if it is optically positive (the refractive index in the direction of the optical axis is greater than the refractive index in the direction perpendicular to the optical axis), it is negative (the refractive index in the direction of the optical axis is index of refraction in the perpendicular direction).
  • refractive indices nx, ny and nz in the above formula all have different values (nx ⁇ ny ⁇ nz).
  • the in-plane retardation (Re) of the optically anisotropic transparent support is preferably 10 to 1000 nm, more preferably 15 to 300 nm, most preferably 20 to 200 nm.
  • the retardation (Rth) in the thickness direction of the optically anisotropic transparent support is preferably from 10 to 1000 nm, more preferably from 15 to 300 nm, even more preferably from 20 to 200 nm.
  • the material forming the transparent support is determined according to whether it is an optically isotropic support or an optically anisotropic support.
  • optically isotropic supports glass or cellulose esters are generally used.
  • optically anisotropic supports synthetic polymers (eg, polycarbonate, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylate, polymethacrylate, norbornene resin) are generally used.
  • the optical difference can be reduced by (1) using a retardation increasing agent, (2) decreasing the acetylation degree of cellulose acetate, or (3) producing a film by a cooling dissolution method, as described in European Patent No. 0911656A2.
  • Anisotropic (high retardation) cellulose ester films can also be produced.
  • a transparent support made of a polymer film is preferably formed by a solvent casting method.
  • an optically anisotropic transparent support it is preferable to stretch the polymer film.
  • a normal uniaxial stretching treatment or biaxial stretching treatment may be carried out.
  • biaxial stretching treatment it is preferable to carry out unbalanced biaxial stretching.
  • the polymer film is stretched at a certain ratio (for example, 3 to 100%, preferably 5 to 30%) in a certain direction, and a higher ratio (for example, 6 to 200%, preferably 6 to 200%, preferably) in the direction perpendicular to it. 10-90%) stretching. Stretching in two directions may be performed simultaneously.
  • the stretching direction (the direction of high stretching ratio in unbalanced biaxial stretching) and the in-plane slow axis of the stretched film are substantially the same direction.
  • the angle between the drawing direction and the slow axis is preferably less than 10°, more preferably less than 5°, most preferably less than 3°.
  • the thickness of the transparent support is preferably 10-500 ⁇ m, more preferably 20-200 ⁇ m.
  • the transparent support is subjected to surface treatment (e.g., glow discharge treatment, corona discharge treatment, ultraviolet ( UV) treatment, flame treatment) may be carried out.
  • An ultraviolet absorber may be added to the transparent support.
  • An adhesive layer undercoat layer
  • the thickness of the adhesive layer is preferably 0.1 to 2 ⁇ m, more preferably 0.2 to 1 ⁇ m.
  • the transparent support may be peeled off after forming the film.
  • the hard coat film is not particularly limited as long as it is an optical film having a hard coat layer, and examples thereof include a hard coat film having a hard coat layer on a base film.
  • the hard coat film may have layers other than the base material and the hard coat layer, and examples thereof include a scratch resistant layer.
  • the base film, hard coat layer and scratch-resistant layer constituting the hard coat film for example, the description of the base material, hard coat layer and scratch-resistant layer in the hard coat film described in WO 2020/021931 is applied. can do.
  • a hard coat film can be produced, for example, by coating a cellulose ester base film with a curable composition that forms a hard coat layer, drying the composition, and then curing the coating layer by irradiating with ultraviolet rays. can.
  • the description of the method for producing a hard coat film described in WO2020/021931 can be applied.
  • the hard coat layer is preferably produced using a curable composition containing the compound L described above.
  • the content of the above-described compound L (leveling agent) contained in the curable composition is preferably 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curable compound, and 0.03 to 2 parts by mass. Parts by mass are more preferred.
  • substituents include substituents selected from the following substituent group T.
  • this substituent group T when only a substituent is described, this substituent group T is referred to, and when each group, for example, an alkyl group, is only described, this Corresponding groups of the substituent group T are preferably applied.
  • an alkyl group is described separately from a cyclic (cyclo)alkyl group, the alkyl group is used in the sense of including a straight-chain alkyl group and a branched alkyl group.
  • the alkyl group is not described separately from the cyclic alkyl group, and unless otherwise specified, the alkyl group is used in the sense of including a linear alkyl group, a branched alkyl group and a cycloalkyl group.
  • groups alkoxy groups, alkylthio groups, alkenyloxy groups, etc.
  • groups that can have a cyclic structure (alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, etc.), and compounds that contain groups that can have a cyclic structure. be.
  • the lower limit of the number of atoms of the group forming the cyclic skeleton is 3 or more, regardless of the lower limit of the number of atoms specifically described below for the group that can adopt this structure, 5 or more is preferable.
  • substituent group T for example, a linear or branched structure group and a cyclic structure group, such as an alkyl group and a cycloalkyl group, are described separately in order to clarify.
  • the groups included in the substituent group T include the following groups.
  • Alkyl group (the number of carbon atoms is preferably 1 to 20, more preferably 1 to 12, more preferably 1 to 8, particularly preferably 1 to 6, and most preferably 1 to 3.
  • alkenyl groups (the number of carbon atoms is preferably 2 to 20, more preferably 2 to 12, 2 to 10 is more preferable, and 2 to 8 is particularly preferable.
  • alkynyl group (the number of carbon atoms is preferably 2 to 20, more preferably 2 to 12, more preferably 2 to 10, 2 to 8 are particularly preferred, such as ethynyl, butadiynyl, phenylethy
  • a heterocyclic group (the number of carbon atoms is preferably 2 to 20. It has at least one oxygen atom, sulfur atom or nitrogen atom as a ring-constituting atom. It may be a monocyclic group, a condensed ring group ( (preferably a condensed ring group having 2 to 6 rings).In the case of a monocyclic group, the number of ring members is preferably 5 to 7, more preferably 5 or 6.
  • the heterocyclic group is Aromatic heterocyclic groups (heteroaryl groups) and aliphatic heterocyclic groups (aliphatic heterocyclic groups) are included, such as 2-pyridyl, 4-pyridyl, 2-imidazolyl, 2-benzimidazolyl, 2-thiazolyl, 2-oxazolyl, 2-tetrahydropyranyl, etc.), alkoxy groups (the number of carbon atoms is preferably 1 to 20, more preferably 1 to 12. For example, methoxy, ethoxy, isopropyloxy, benzyloxy, etc.), alkenyloxy groups ( The number of carbon atoms is preferably 2-20, more preferably 1-12.
  • cycloalkyloxy groups preferably having 3 to 20 carbon atoms, such as cyclopropyloxy, cyclopentyloxy, cyclohexyloxy, 4-methylcyclohexyloxy, etc.
  • aryloxy groups having a carbon number of , 6 to 26 are preferred, and 6 to 14 are more preferred.
  • heterocyclic oxy group for the heterocyclic group portion in the heterocyclic oxy group, the description of the above heterocyclic group is preferably applied.
  • imidazolyloxy benzimidazolyloxy, thiazolyloxy, benzothiazolyloxy, triazinyloxy, purinyloxy, tetrahydropyranyloxy), polyalkyleneoxy groups (having preferably 2 to 40 carbon atoms, more preferably 2 to 20 more preferable),
  • Alkoxycarbonyl groups (preferably having 2 to 20 carbon atoms, such as ethoxycarbonyl, 2-ethylhexyloxycarbonyl, etc.), cycloalkoxycarbonyl groups (preferably having 4 to 20 carbon atoms, such as cyclopropyloxycarbonyl, cyclopentyloxycarbonyl, , cyclohexyloxycarbonyl, etc.), aryloxycarbonyl groups (preferably having 6 to 20 carbon atoms, such as phenyloxycarbonyl, naphthyloxycarbonyl, etc.), amino groups (preferably having 0 to 20 carbon atoms, alkylamino groups, alkenyl Including amino group, alkynylamino group, cycloalkylamino group, cycloalkenylamino group, arylamino group, heterocyclic amino group
  • Each of the above groups substituting the unsubstituted amino group has the same meaning as the corresponding group in the substituent group
  • acylamino group (preferably C1-C20 acylamino group, e.g., acetylamino, cyclohexylcarbonylamino, benzoylamino, etc.), sulfonamide group (preferably C0-C20 alkyl, cycloalkyl or aryl sulfonamide groups such as methanesulfonamide, benzenesulfonamide, N-methylmethanesulfonamide, N-cyclohexylsulfonamide, N-ethylbenzenesulfonamide, etc.), alkylthio groups (preferably having 1 to 20 carbon atoms, such as methylthio , ethylthio, isopropylthio, benzylthio, etc.), cycloalkylthio groups (preferably having 3 to 20 carbon atoms, such as cyclopropylthio, cyclopentylthio, cyclohexyl
  • a silyl group (preferably a silyl group having 1 to 20 carbon atoms and substituted with alkyl, aryl, alkoxy and aryloxy, such as triethylsilyl, triphenylsilyl, diethylbenzylsilyl, dimethylphenylsilyl, etc.), a silyloxy group ( Silyloxy groups preferably having 1 to 20 carbon atoms and substituted with alkyl, aryl, alkoxy and aryloxy, such as triethylsilyloxy, triphenylsilyloxy, diethylbenzylsilyloxy, dimethylphenylsilyloxy, etc.), hydroxy group , a cyano group, a nitro group, a halogen atom (e.g., a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom, preferably a fluorine atom), an oxygen atom (specifically, >
  • alkyl group alkenyl group, alkynyl group, cycloalkyl group, cycloalkenyl group, and aryl group having a carboxy group, phosphono group, sulfo group, onio group, amino acid residue, or polyamino acid residue as a substituent.
  • heterocyclic group alkoxy group, alkenyloxy group, alkynyloxy group, cycloalkyloxy group, aryloxy group, heterocyclicoxy group, alkoxycarbonyl group, cycloalkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, amino group, sulfamoyl group, Acyl group, acyloxy group, carbamoyl group, acylamino group, alkylthio group, cycloalkylthio group, arylthio group, heterocyclic thio group, alkyl, cycloalkyl or arylsulfonyl group.
  • a substituent selected from the substituent group T is more preferably an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group, or a cycloalkoxycarbonyl group.
  • the above amino group, acylamino group, cyano group or halogen atom and particularly preferably alkyl group, alkenyl group, heterocyclic group, alkoxy group, alkoxycarbonyl group, amino group, acylamino group or cyano group.
  • the substituent selected from the substituent group T also includes a group formed by combining a plurality of the above groups.
  • substituents when compounds or substituents contain alkyl groups, alkenyl groups, etc., these may be linear or branched, and may be substituted or unsubstituted.
  • alkyl groups, alkenyl groups, etc. these may be linear or branched, and may be substituted or unsubstituted.
  • an aryl group, a heterocyclic group, or the like they may be monocyclic or condensed, and may be substituted or unsubstituted.
  • a liquid prepared by dissolving 66.4 g (1.66 mol) of sodium hydroxide in 66 mL of water was added dropwise thereto while maintaining the internal temperature at 40° C. or less. After stirring at an internal temperature of 35°C for 2 hours, the reaction solution was cooled to 20°C. Next, a mixed liquid of 145 mL of concentrated hydrochloric acid and 145 mL of water was added dropwise, and after standing, the aqueous layer was removed. 51 g of salt, 460 mL of water, and 180 mL of toluene were added to the organic layer and stirred. After standing still, the aqueous layer was removed again, and the organic layer was washed with 350 mL of 25% saline.
  • a solution prepared by dissolving 132.5 g (0.94 mol) of Rochelle salt tetrahydrate in 153 mL of water was added dropwise, and the mixture was stirred for 30 minutes. After allowing to stand, the aqueous layer was removed, and a solution obtained by dissolving 66.3 g (0.47 mol) of Rochelle salt tetrahydrate in 76 mL of water was added to the organic layer and stirred for 5 minutes. After allowing to stand, the aqueous layer was removed and the organic layer was washed with 260 mL of 10% saline.
  • leveling agent F1 ⁇ Synthesis of leveling agent F1>
  • the starting material hydroquinone was changed to 1,5-dihydroxynaphthalene, and the compound (s-2-g-2) was changed to the compound (T-5-b).
  • 1.5 g (yield 52%) of a solid compound (leveling agent F1) was obtained.
  • 1 H-NMR of the obtained compound (leveling agent F1) is shown below. 1 H-NMR (solvent: heavy acetone) ⁇ (ppm): 7.98 (t, 6H), 7.69-7.60 (m, 4H), 7.38 (t, 2H), 5.02- 4.88 (m, 8H), 3.08-3.05 (m, 8H), 2.95-2.92 (m, 8H)
  • leveling agent F2 189 g (yield 68%) of a colorless solid compound (leveling agent F2) was obtained in the same manner as in the synthesis of leveling agent N4, except that the raw material hydroquinone was changed to the following compound (U-1).
  • 1 H-NMR of the obtained compound (leveling agent F2) is shown below.
  • leveling agent F4 154 g (yield 60%) of a colorless solid compound (leveling agent F4) was obtained in the same manner as in the synthesis of leveling agent N4, except that the raw material hydroquinone was changed to 1,5-diaminonaphthalene. 1 H-NMR of the obtained compound (leveling agent F4) is shown below.
  • leveling agent F5 ⁇ Synthesis 1 of leveling agent F5>
  • the raw material hydroquinone was changed to 1,5-diaminonaphthalene, and the compound (s-2-g-2) was changed to the compound (T-5-a).
  • 161 g (60% yield) of a solid compound (leveling agent F5) were obtained.
  • 1 H-NMR of the obtained compound (leveling agent F5) is shown below.
  • the obtained product was placed in a 500 mL three-necked flask, and 180 mL of methanol, 0.64 g (5.2 mmol) of N,N-dimethylaminopyridine (DMAP), and 1.35 g (10.5 mmol) of diisopropylethylamine were added. , and the mixture was heated to an external temperature of 60°C and stirred for 2 hours. After cooling to room temperature, 11 mL of 1N aqueous hydrochloric acid was added dropwise, and then the internal temperature was cooled to 10°C or less. The product was collected by filtration under reduced pressure and washed with acetonitrile. Air drying was carried out at 50° C. to obtain 18.0 g of compound (T-6) as a white solid (yield 80%).
  • DMAP N,N-dimethylaminopyridine
  • leveling agent F5 10.0 g (23.0 mmol) of compound (T-6) and 150 mL of N,N-dimethylacetamide (DMAc) were placed in a 1000 mL three-necked flask and dissolved. 0 mL (115 mmol) was added and water cooled. 60.7 g (101 mmol) of the previously synthesized compound (T-3) was added dropwise at an internal temperature of 25° C. or lower, and then the internal temperature was raised to 25 to 30° C. and stirred for 2 hours.
  • DMAc N,N-dimethylacetamide
  • leveling agent N5 ⁇ Synthesis of leveling agent N5>
  • the compound (S-2-g-2) was changed to the compound (T-5-b), and the compound (U-2) was changed to the following compound (U-3).
  • 1.0 g (47% yield) of a colorless solid compound (leveling agent N5) was obtained.
  • 1 H-NMR of the obtained compound (leveling agent N5) is shown below.
  • leveling agent N6 97 g (70% yield) of a colorless solid compound (leveling agent N6) was obtained in the same manner as in the synthesis of leveling agent F6, except that compound (U-2) was changed to 4-hydroxybiphenyl.
  • 1 H-NMR of the obtained compound (leveling agent N6) is shown below.
  • a single-layer cholesteric liquid crystal layer having a thickness of 3 ⁇ m was prepared on a temporary support in the same manner as ⁇ 4> Formation of a cholesteric liquid crystal layer described later. Then, the reflection characteristics of visible light were confirmed. As a result, the produced cholesteric liquid crystal layer was a right-handed circularly polarized light reflective layer, and the selective reflection center wavelength (center wavelength) was 500 nm. (Measurement of reflection spectrum) A black PET (polyethylene terephthalate) film (light absorber) was attached to the rear surface of the temporary support side of the prepared cholesteric liquid crystal layer.
  • a spectrophotometer manufactured by JASCO Corporation, V-670
  • P-polarized light or S-polarized light is incident from the cholesteric liquid crystal layer side at an angle of 5° to the normal to the surface of the cholesteric liquid crystal layer.
  • P-polarized light and S-polarized light reflection spectra in the wavelength band of 300 to 800 nm were measured.
  • An average value (average reflection spectrum) of the measured P-polarized reflection spectrum and S-polarized reflection spectrum was obtained.
  • ⁇ l is the value of the wavelength on the short wavelength side of the two wavelengths at which the reflectance is intermediate (average) between the maximum reflectance and the minimum reflectance at the foot of the maximum peak.
  • the selective reflection central wavelength (60°) is calculated based on the reflection spectrum measured by light incident at an angle of 60° with respect to the normal direction of the windshield glass surface
  • the selective reflection central wavelength (5°) means a value calculated based on a reflection spectrum measured by light incident at an angle of 5° with respect to the normal direction of the windshield glass surface.
  • the average value of the P-polarized reflection spectrum and the S-polarized reflection spectrum is synonymous with the reflection spectrum when natural light is incident.
  • the selective reflection center wavelength described below was also measured by the above measurement method.
  • Rod-shaped liquid crystal compound 102
  • a 40 ⁇ m-thick cellulose acylate film was produced according to the production method described in Example 20 of WO 2014/112575.
  • the produced cellulose acylate film was passed through a dielectric heating roll at a temperature of 60°C to raise the surface temperature of the film to 40°C, and then an alkaline solution having the composition shown below was applied to one side of the film using a bar coater.
  • the solution was applied so that the coating amount was 14 mL/m 2 using a 110° C. steam type far-infrared heater (manufactured by Noritake Co., Ltd.) for 10 seconds.
  • a coating liquid for forming an alignment film having the composition shown below was applied to the saponified surface of the saponified cellulose acylate film obtained above with a wire bar coater so as to be 34 mL/m 2 . and dried with warm air at 100° C. for 120 seconds to obtain an alignment film with a thickness of 0.7 ⁇ m.
  • ⁇ 4> Formation of Cholesteric Liquid Crystal Layer A cellulose acylate film having an alignment film on one side thereof was used as a support. The orientation film surface of the support was subjected to a rubbing treatment in such a manner that the rubbing direction was the direction rotated clockwise by 50° with respect to the long side direction of the support. Specifically, rayon cloth was used, pressure: 0.1 kgf (0.98 N), number of revolutions: 1000 rpm (revolutions per minute), conveying speed: 10 m/min, number of reciprocations: 1.
  • the composition for forming a cholesteric liquid crystal layer prepared above was applied to the rubbing-treated surface of the support using a wire bar at room temperature so that the thickness of the dry film after drying was 1.3 ⁇ m, and the coating layer was formed. Obtained.
  • the coating layer was dried at room temperature with drying air at a wind speed of 0.4 m/s for 30 seconds, and then heated in an atmosphere of 60° C. for 1 minute. Then, placed on a hot plate at 55 ° C., in an environment with an oxygen concentration of 100 ppm or less, through a UV cut filter that blocks wavelengths of 350 nm or less, an electrodeless lamp "D bulb” manufactured by Fusion UV Systems (60 mW / cm 2 ) for 6 seconds to fix the cholesteric liquid crystal layer.
  • an optical film (cholesteric liquid crystal film) No. 1 having a cholesteric liquid crystal layer formed on a support was obtained.
  • 101-105, 108 and c11-c17 were obtained.
  • Cholesteric liquid crystal film No. The sample c11 was prepared in the same manner except that the composition for forming a cholesteric liquid crystal layer did not contain a leveling agent.
  • ⁇ 2> Formation of Hard Coat Layer A 40 ⁇ m-thick cellulose acylate film was produced according to the production method described in Example 20 of WO 2014/112575. The composition for forming a hard coat layer was directly applied to the obtained cellulose acylate film using a wire bar at room temperature so that the thickness of the dry film after drying was 1.3 ⁇ m to obtain a coating layer. . The coating layer was dried at room temperature with drying air at a wind speed of 0.4 m/s for 30 seconds, and then heated in an atmosphere of 60° C. for 1 minute.
  • No. 101 to 108 are the optical films of the present invention; Optical films c11 to c17 are for comparison.
  • the optical film No. In 101-108 and c12-c17 the content of leveling agent per area of film surface is about 0.0020 g/m 2 .
  • the physical properties of the leveling agent used, wind unevenness of the produced optical film, lamination cissing and load marks were evaluated as follows. These results are collectively shown in Table 1 below.
  • the Iso point is the transition temperature from the liquid crystal phase to the isotropic liquid phase, and in the above measurement, means the temperature at which light transmission due to the birefringence of the liquid crystal disappears and the liquid crystal begins to darken.
  • the melting point means the temperature at which light transmission due to the birefringence of the crystal ceases and darkening begins in the above measurement.
  • the phases were identified from the textures (patterns) observed with an optical (polarization) microscope under the above measurement conditions. At this time, "Liquid Crystal Handbook” edited by the Liquid Crystal Handbook Editing Committee, published by Maruzen Co., Ltd., Oct. 30, 2000 was referred to.
  • D More color unevenness due to interference and/or uneven brightness due to selective reflection than C.
  • E Color unevenness due to interference and/or brightness unevenness due to selective reflection was greater than D, and color unevenness due to interference and/or brightness unevenness due to selective reflection was significant.
  • a red cholesteric liquid crystal layer-forming composition for forming a cholesteric liquid crystal layer having a selective reflection center wavelength of 700 nm was prepared by mixing the following components.
  • the rod-like liquid crystal compounds 101, 102, 201 and 202 are as described above.
  • Rod-shaped liquid crystal compound 101 55 parts by mass Rod-shaped liquid crystal compound 102 30 parts by mass Rod-shaped liquid crystal compound 201 13 parts by mass Rod-shaped liquid crystal compound 202 2 parts by mass
  • a single cholesteric liquid crystal layer having a thickness of 3 ⁇ m was prepared on a temporary support in the same manner as in the preparation of the film shown below, and the reflection properties of visible light were obtained. It was confirmed.
  • the produced cholesteric liquid crystal layer was a right-handed circularly polarized light reflective layer, and the selective reflection center wavelength (center wavelength) was 700 nm.
  • the composition for forming a red cholesteric liquid crystal layer was applied to the surface of the optical film opposite to the cellulose acylate film using a wire bar at room temperature so that the thickness of the dry film after drying was 1.0 ⁇ m. It was coated to obtain a coated layer.
  • the coating layer was dried at room temperature with drying air at a wind speed of 0.4 m/s for 30 seconds, and then heated in an atmosphere of 60° C. for 1 minute.
  • C More color unevenness due to interference and/or uneven brightness due to selective reflection than B, but it was not so noticeable.
  • D More color unevenness due to interference and/or uneven brightness due to selective reflection than C.
  • E Color unevenness due to interference and/or brightness unevenness due to selective reflection was greater than D, and color unevenness due to interference and/or brightness unevenness due to selective reflection was significant.
  • Leveling agents F1-F6 and N1-N6 are as follows. In the leveling agents N2 and N3, the structures enclosed in brackets [ ] are repeating units, and the numbers to the right of [ ] represent the composition ratio of each repeating unit on a mass basis.
  • Leveling agents F1-F6 and N4-N6 were synthesized as described above.
  • Leveling agent N1 was synthesized according to the description of Synthesis Example 5 of JP-A-2013-47204.
  • Leveling agents N2 and N3 were synthesized by a normal method with reference to International Publication No. 2016/158300.
  • the molecular weights of leveling agents N2 and N3 are weight average molecular weights (Mw) measured by the following method. -Measurement of molecular weight- It refers to the weight average molecular weight of standard polystyrene conversion by gel permeation chromatography (GPC). As the measuring method, the method set to the following condition 1 is mentioned as a basis. However, depending on the type of polymer, an appropriate eluent may be selected and used.
  • the Iso point of the leveling agent was as low as less than 100°C, and load marks were generated.
  • the optical film No. of the comparative example In addition, the optical film No. of the comparative example. In c16, the surface tension of the leveling agent was as high as over 27.0 mN/m, and wind unevenness occurred. Further, the optical film No. 1 of the comparative example was used. In c17, the surface tension of the leveling agent was as high as over 27.0 mN/m, the melting point was as low as less than 70°C, and wind unevenness and load marks were generated. In contrast to these, the optical film No. 1 of the present invention is used. Nos.
  • 101 to 108 suppress the generation of air unevenness, lamination cissing, and load marks, and use a leveling agent that is excellent in leveling properties, can suppress lamination cissing, and can also suppress thickness unevenness due to transfer. It was shown to be a high-quality optical film formed by
  • optical film No. of the present invention The optical film No. of the present invention.
  • the surface tension of the leveling agent is 26.0 mN/m or less.
  • 103 to 105 are optical film Nos. Compared to 101 and 102, wind unevenness was suppressed more.
  • optical film No. Comparing 101 and 108 optical film no. It can be seen that 101 is more effective in suppressing wind unevenness, and that a molecular weight of 2000 or more enhances the effect of suppressing wind unevenness.
  • optical film No. A comparison of 103 to 105 shows that the higher the Iso point, the more the occurrence of load marks can be suppressed.

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Abstract

下記(a)~(c)の規定を満たす化合物を含む、光学フィルム及びその製造方法。 (a)1質量部のメチルエチルケトンに対して4質量部のシクロヘキサノンを配合した混合溶剤を溶媒とする、濃度0.08質量%溶液の25℃における表面張力が27.0mN/m以下である。 (b)分子量が5000以下である。 (c)液晶性であって液晶相から等方性液体相への転移温度が100℃以上であるか、又は、非液晶性であって融点が70℃以上である。

Description

光学フィルム及び光学フィルムの製造方法
 本発明は、光学フィルム及び光学フィルムの製造方法に関する。
 光学フィルムはディスプレイ用途などに用いられる。画像表示などの観点から、光学フィルムの膜厚には高い均一性が求められる。膜厚が不均一となる主な原因は、塗膜作製時の風ムラであることが知られており、均一性を高めるために、特許文献1に記載されるように、含フッ素ポリマーなどの界面活性剤(レベリング剤)を添加する方法が知られている。界面活性剤はその疎水性部の作用で膜表面に偏在し、表面張力を低下させてレベリング性を付与すると考えられる。
 他方で、光学フィルムは、光学特性の向上及び/又は多機能化の観点から、積層フィルムとして用いられることが多い。しかし、特許文献1に記載される含フッ素ポリマー等をレベリング剤として用いて作製した光学フィルム上に、新たな塗膜を設けて積層フィルムを作製しようとすると、含フッ素ポリマーを含有する光学フィルムの層表面が疎水的であり、その上に新たに設ける塗膜がはじかれてしまい、層表面に十分に濡れ広がらない問題(以下、「積層ハジキ」と称す。)が生じてしまう。
 液晶フィルムの分野において、例えば、特許文献2には、2価の基を中心に有し、その両末端にフッ化アルキル基をそれぞれ2又は3個有する一般式(I)で表される化合物を含むフィルムが記載されている。特許文献2記載の技術によれば、この一般式(I)で表される化合物は、液晶配向促進剤として機能し、液晶性分子の均一な配向性を高める等して、フィルムのヘイズを低下させることができるとされる。
国際公開第2016-158300号 特開2013-47204号公報
 本発明者らの検討の結果、特許文献2に記載の比較的分子量の小さい一般式(I)で表される化合物をレベリング剤として用いた場合には、特許文献1等に記載の含フッ素ポリマーをレベリング剤として用いた場合に比べて、上記積層ハジキの問題が解消されることを見出した。これは、レベリング剤の分子量が比較的小さいため、レベリング剤を含有するフィルムに更に塗布層を積層した場合には、レベリング剤が塗布層(上層)の表面に抽出されることによるものである。レベリング剤が塗布層(上層)の表面に抽出されれば濡れ性の問題は生じず、積層ハジキは生じない。
 一方、特許文献2に記載の化合物は、フィルムのレベリング性の向上の観点からは改善の余地があることが分かってきた。
 また、分子量が低いレベリング剤を用いた場合には、光学フィルムを長尺で作製し、ロール形状に巻き取ることにより、レベリング剤の一部が光学フィルムの裏面に転写してしまう問題が生じることも分かってきた。このレベリング剤の転写が原因となり、一度ロール形状に巻き取った光学フィルムを広げ、光学フィルム上に新たな塗膜を設けて積層フィルムを作製しようとすると、塗膜、ひいては積層フィルムの厚みムラ(以下、「転写による厚みムラ」と称す。)が発生してしまうことも分かってきた。
 本発明は、レベリング性に優れ、積層ハジキも抑制でき、さらに、転写による厚みムラも抑制することができるレベリング剤を用いて形成された、高品質の光学フィルム及びその製造方法を提供することを課題とする。
 本発明者らは、光学フィルムにレベリング剤として含有させる化合物について鋭意検討を重ねた結果、表面張力、分子量及び転移温度を特定の範囲に制御した化合物が、レベリング性に優れ、積層ハジキも抑制することができ、さらに、転写による厚みムラをも抑制できることを見出した。本発明はこれらの知見に基づき更に検討を重ね、完成されるに至ったものである。
 すなわち、本発明の上記課題は、下記の手段によって解決された。
〔1〕
 下記(a)~(c)の規定を満たす化合物を含む、光学フィルム。
(a)メチルエチルケトン1質量部に対してシクロヘキサノン4質量部を混合してなる溶媒を用いて調製した、濃度0.08質量%溶液の25℃における表面張力が27.0mN/m以下である。
(b)分子量が5000以下である。
(c)液晶性であって液晶相から等方性液体相への転移温度が100℃以上であるか、又は、非液晶性であって融点が70℃以上である。
〔2〕
 上記(a)における表面張力が26.0mN/m以下である、〔1〕に記載の光学フィルム。
〔3〕
 上記(b)における分子量が2000~5000である、〔1〕又は〔2〕に記載の光学フィルム。
〔4〕
 上記(c)における液晶相から等方性液体相への転移温度が150℃以上である、〔1〕~〔3〕のいずれか1つに記載の光学フィルム。
〔5〕
 上記(c)における液晶相から等方性液体相への転移温度が200℃以上である、〔4〕に記載の光学フィルム。
〔6〕
 上記(c)における融点が90℃以上である、〔1〕~〔5〕のいずれか1つに記載の光学フィルム。
〔7〕
 上記化合物が、パーフルオロアルキル基を少なくとも1つ有し、かつ、上記化合物の分子量と、上記化合物が有する-CFの数NCF3とが下記関係式(I)を満たす、〔1〕~〔6〕のいずれか1つに記載の光学フィルム。
  分子量/NCF3≦300  関係式(I)
〔8〕
 上記化合物の分子量と上記NCF3とが下記関係式(II)を満たす、〔7〕に記載の光学フィルム。
  分子量/NCF3≦250  関係式(II)
〔9〕
 上記化合物が分子構造中に繰り返し単位を有しない、〔1〕~〔8〕のいずれか1つに記載の光学フィルム。
〔10〕
 上記光学フィルムが光学異方性を示す、〔1〕~〔9〕のいずれか1つに記載の光学フィルム。
〔11〕
 上記光学フィルムが選択反射特性を示す、〔1〕~〔10〕のいずれか1つに記載の光学フィルム。
〔12〕
 基材上に、上記化合物を含む塗布液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥あるいは乾燥及び硬化して塗布層Iを形成する工程(i)を含む、〔1〕~〔11〕のいずれか1つに記載の光学フィルムの製造方法。
 本発明の光学フィルムは、レベリング性に優れ、積層ハジキも抑制でき、さらに、転写による厚みムラも抑制することができるレベリング剤を用いて形成された、高品質の光学フィルムである。
 また、本発明の光学フィルムの製造方法により、上記高品質の光学フィルムを製造することができる。
 本発明において、特定の符号又は式で表示された置換基もしくは連結基等(以下、置換基等という)が複数あるとき、又は、複数の置換基等を同時に規定するときには、特段の断りがない限り、それぞれの置換基等は互いに同一でも異なっていてもよい。このことは、置換基等の数の規定についても同様である。また、複数の置換基等が近接するとき(特に、隣接するとき)には、特段の断りがない限り、それらが互いに連結して環を形成していてもよい。また、環を形成する際には水素原子が取り除かれることによって不飽和環又は芳香族環を形成していてもよい。また、特段の断りがない限り、環、例えば脂環、芳香族環及びヘテロ環は、さらに縮環して縮合環を形成していてもよい。
 本発明において、特段の断りがない限り、二重結合については、分子内にE型及びZ型が存在する場合、そのいずれであっても、またこれらの混合物であってもよい。また、特段の断りがない限り、化合物中に不斉炭素原子又は不斉中心が存在し、化合物としてエナンチオマーが存在する場合、ジアステレオマー及びエナンチオマーが存在する場合には、そのいずれであってもよく、またこれらの混合物であってもよい。
 本発明において、化合物及び置換基の表示については、化合物そのもの及び置換基そのもののほか、その塩、そのイオンを含む意味に用いる。
 塩構造の場合、その塩の種類は1種類でもよく、2種類以上混在していてもよく、化合物中で塩型と遊離酸構造の基が混在していてもよく、また、塩構造の化合物と遊離酸構造化合物が混在していてもよい。
 また、本発明の効果を損なわない範囲で、構造の一部を変化させたものを含む意味である。更に、置換又は無置換を明記していない化合物については、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の置換基を有していてもよい意味である。このことは、置換基(例えば、「アルキル基」、「メチル基」、「メチル」などのように表現される基)及び連結基(例えば、「アルキレン基」、「メチレン基」、「メチレン」などのように表現される基)についても同様である。このような任意の置換基のうち、本発明において好ましい置換基は、後述の置換基群Tから選択される置換基である。
 本発明において、ある基の炭素数を規定する場合、この炭素数は、本発明ないし本明細書において特段の断りのない限りは、基全体の炭素数を意味する。つまり、この基がさらに置換基を有する形態である場合、この置換基を含めた全体の炭素数を意味する。
 なお、本発明において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。
 本発明において、各成分は、各成分に該当する物質を1種用いてもよく、2種以上を併用してもよい。ここで、各成分について2種以上の物質を併用する場合、その成分についての含有量とは、特段の断りが無い限り、併用した物質の合計の含有量を指す。
 本発明において、「(メタ)アクリレート」はアクリレート及びメタクリレートのいずれか一方又は両方を表し、「(メタ)アクリロイル」はアクリロイル及びメタクリロイルのいずれか一方又は両方を表す。本発明におけるモノマーは、オリゴマー及びポリマーと区別され、重量平均分子量が1000以下の化合物をいう。
 本発明において、化合物が液晶性であるとは、固体と液体の中間の性質を示す液晶状態を示し得る化合物を意味する。一方、化合物が非液晶性であるとは、液晶状態を示し得ない化合物を意味する。例えば、後述の実施例に記載するように、2枚の偏光板の間に挟んだサンプルを加熱する工程を光学(偏光)顕微鏡により観察し、そのテクスチャーに基づき、液晶相を有するか否か、すなわち、液晶性か非液晶性かを判断することができる。
 本発明において、円偏光につき「センス」というときは、右円偏光であるか、又は左円偏光であるかを意味する。円偏光のセンスは、光が手前に向かって進んでくるように眺めた場合に電場ベクトルの先端が時間の増加に従って時計回りに回る場合が右円偏光であり、反時計回りに回る場合が左円偏光であるとして定義される。本発明においては、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向について「センス」との用語を用いることもある。コレステリック液晶による選択反射は、コレステリック液晶の螺旋の捩れ方向(センス)が右の場合は右円偏光を反射し、左円偏光を透過し、センスが左の場合は左円偏光を反射し、右円偏光を透過する。
<<光学フィルム>>
 本発明の光学フィルムは、下記(a)~(c)の規定を満たす化合物(以下、「化合物L」とも称す。)を含む光学フィルムである。
(a)メチルエチルケトン1質量部に対してシクロヘキサノン4質量部を混合してなる溶媒を用いて調製した、濃度0.08質量%溶液の25℃における表面張力が27.0mN/m以下である。
(b)分子量が5000以下である。
(c)液晶性であって液晶相から等方性液体相への転移温度が100℃以上であるか、又は、非液晶性であって融点が70℃以上である。
 本発明の光学フィルムが上記化合物Lを含むことによって、レベリング性が向上し、積層フィルムとした場合には積層ハジキが抑制され、さらに、ロール状に巻き取った場合などに転写を抑制して厚みムラを抑制できる理由は定かではないが、次のように推定している。
 すなわち、本発明の光学フィルムに含まれる化合物Lは、上記(a)の規定を満たすことにより、化合物Lを含有する塗布液を用いて作製した塗膜を乾燥する際には、風ムラの発生が抑制された光学フィルムを得ることができると考えられる。また、化合物Lは上記(b)の規定を満たすことにより、化合物Lが表面に偏在した光学フィルム上に、新たな塗膜を設けて積層フィルムを作製する際にも、化合物Lが塗膜表面に抽出され、積層ハジキを抑制することができると考えられる。さらに、化合物Lは上記規定(c)を満たすことにより、光学フィルムの表面に偏在する化合物Lの分子の運動性を抑え、別の面への転写を抑制することができ、転写による厚みムラの発生を抑制することができると考えられる。
<化合物L>
 本発明の光学フィルムに含まれる、上記(a)~(c)の規定を満たす化合物は、光学フィルム中においてレベリング剤として機能する。
 以下、(a)~(c)の規定についてより詳細に説明する。
規定(a):表面張力
 本発明において、上記化合物Lは、1質量部のメチルエチルケトンに対して4質量部のシクロヘキサノンを配合した混合溶剤を溶媒とする、濃度0.08質量%溶液の25℃における表面張力が27.0mN/m以下である。これによって、前述の通り、光学フィルムを作製する際の風ムラを抑制することができる。
 上記表面張力は、風ムラをより抑制する観点から、26.0mN/m以下であることが好ましい。下限値に特に制限はないが、19.0mN/m以上が実際的であり、20.0mN/m以上が好ましく、21.0mN/m以上がより好ましい。
 上記(a)で規定する表面張力は、後述の実施例に記載の方法により測定した表面張力の小数第2位を四捨五入した値とする。
規定(b):分子量
 本発明において、上記化合物Lは、分子量が5000以下である。これによって、前述の通り、積層ハジキを抑制することができる。
 上記分子量の下限値は、例えば、1000以上とするこができ、風ムラをより抑制する観点からは、2000以上であることが好ましい。よって、上記化合物Lの分子量は、1000~5000とすることができ、2000~5000であることが好ましく、2000~4500であることがより好ましい。
 本発明において、分子量は、化合物の化学構造から決定される値である。ただし、化学構造の詳細が不明な場合には、各種のMass Spectrometryにより測定することができる。
 Mass Spectrometryとしては、例えば、MALDI-MS(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization-Mass Spectrometry。例えば、ブルカー社製の商品名:Autoflex speed TOF/TOFが挙げられる。)、LC-MS(Liquid Chromatograph - Mass Spectrometry。例えば、いずれもAgilent社製の、商品名:1290 Infinity LC及び商品名:6230 TOF LC/MSが挙げられる。)、Tof-Sims(Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry。例えば、ION-TOF社製の商品名:TOF.SIMS V、及び、アルバック・ファイ社製の商品名:TRIFT Vが挙げられる。)等が挙げられる。
 上記(b)で規定する分子量の範囲は、1の位を有効数字とする。
規定(c):液晶相から等方性液体相への転移温度又は融点
 上記化合物Lは、液晶性であって、かつ液晶相から等方性液体相への転移温度(以下、「Iso点」とも称す。)が100℃以上であるか、又は、非液晶性であって、かつ融点が70℃以上である。これによって、前述の通り、転写による厚みムラを抑制することができる。
 上記Iso点は、転写による厚みムラをより抑制する観点から、150℃以上であることが好ましく、200℃以上であることがより好ましく、230℃以上であることが更に好ましい。上限値に特に制限はないが、300℃以下が実際的である。
 上記融点は、転写による厚みムラをより抑制する観点から、90℃以上であることが好ましい。上限値に特に制限はないが、300℃以下が実際的であり、250℃以下が好ましく、200℃以下がより好ましい。
 上記(c)で規定するIso点及び融点の範囲は、いずれも1の位を有効数字とする。すなわち、後述の実施例に記載の方法により測定したIso点及び融点の小数第1位を四捨五入した値で判断する。
 上記化合物Lは、分子構造中に繰り返し単位を有しないことが好ましい。
 上記化合物Lとしては、上記(a)~(c)の規定を満たす限り特に制限されないが、フッ素原子及びケイ素原子から選択される少なくとも1種の原子を含む化合物が好ましく、フッ素原子を少なくとも含む化合物がより好ましい。フッ素原子及びケイ素原子のような原子を有する化合物は塗膜の表面張力を低下させることができ、光学フィルム中においてレベリング剤として機能することが知られている。
 上記化合物Lは、フッ素化アルキル基を少なくとも1つ有することが好ましく、パーフルオロアルキル基を少なくとも1つ有することがより好ましい。
 パーフルオロアルキル基の炭素数は、本発明の効果が奏される限り特に制限されないが、例えば、1~9が好ましく、1~6がより好ましく、1~3がさらに好ましい。パーフルオロアルキル基は、分岐状及び直鎖状のうちのいずれのアルキル基の水素原子の全てをフッ素原子に置き換えたパーフルオロアルキル基であってもよい。
 なかでも、上記化合物Lは、上記(a)で規定する表面張力を所望の値へと制御する観点から、パーフルオロアルキル基を少なくとも1つ有する化合物であって、かつ、下記関係式(I)を満たすことがより好ましく、下記関係式(II)を満たすことがさらに好ましい。
  分子量/NCF3≦300  関係式(I)
  分子量/NCF3≦250  関係式(II)
 式中、NCF3とは、化合物が有する-CFの数を意味する。
 なお、分子量をNCF3で除して得られた計算値の小数第1位を四捨五入した値を分子量/NCF3として、上記関係式に当てはめて判断する。
 「分子量/NCF3」の下限値に特に制限はなく、例えば、100以上とすることができ、150以上が好ましく、180以上がより好ましい。
 上記化合物Lが有するパーフルオロアルキル基含有基としては、下記式(B-5)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 上記式中、rは0~2の整数であり、1が好ましい。*は結合手を示す。
 化合物Lが有する上記式(B-5)で表される基の数は特に制限されないが、上述の関係式(I)(好ましくは関係式(II))を満たすことが好ましい。例えば、2個以上が好ましく、2~10個がより好ましく、4~6個がさらに好ましい。
 また、本発明の光学フィルムを、液晶層を有するフィルムとする場合には、液晶配向性を高める観点から、上記化合物Lにおいて、化合物中における上記式(B-5)で表される基は、立体的に対称性(点対称、線対称及び回転対象のいずれか)を有するように置換されている(化合物中に有する)ことが好ましい。
 化合物Lは、鎖状又は分岐状の構造を有し、パーフルオロアルキル基を末端に有する化合物であることが好ましい。
 化合物Lにおけるパーフルオロアルキル基以外の構造については特に制限されず、上記の(a)~(c)の規定を満たし、光学フィルム中において化合物Lを含有させる層を構成する成分との親和性が良好で、パーフルオロアルキル基に対して相対的に親水性となる構造であればよい。例えば、光学フィルムにおける液晶層中に化合物Lを含有させる場合には、液晶層を構成する成分との相溶性に優れた、アリーレン構造を有することが好ましい。
 化合物Lとしては、下記一般式(I)で表される化合物が好ましく挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 式中、L~Lは単結合、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-NRC(=O)-又は-C(=O)NR-を示す。Rは水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を示す。
 Sp~Spは単結合又は炭素数1~10のアルキレン基を示す。
 Aは3価又は4価の芳香族炭化水素基を示し、Aは1価、3価又は4価の芳香族炭化水素基を示す。
 Hbは前述の式(B-5)で表される基を示す。
 mは2又は3であり、nは0、2又は3である。
 Arは下記一般式(Ar1)又は(Ar2)で表される基を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 Xは単結合、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-C(=O)S-、-SC(=O)-、-NRC(=O)-又は-C(=O)NR-を示す。Rは水素原子又は炭素数1~6のアルキル基を示す。
 pは0~4の整数である。*は結合手を示す。
 L~Lは、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-NRC(=O)-又は-C(=O)NR-が好ましく、-O-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-NRC(=O)-又は-C(=O)NR-が好ましい。
 Rは、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 Sp~Spにおける炭素数1~10のアルキレン基は置換基を有していてもよい。Sp~Spにおける炭素数1~10のアルキレン基が有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子が挙げられる。
 Sp~Spは、単結合又は炭素数1~6のアルキレン基が好ましく、単結合又は炭素数1~4のアルキレン基がより好ましい。
 A及びAにおける3価又は4価の芳香族炭化水素基の炭素数並びにAにおける1価の芳香族炭化水素基の炭素数は、6~22が好ましく、6~14がより好ましく、6~10がさらに好ましく、6が特に好ましい。
 A及びAにおける3価又は4価の芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよい。A及びAにおける3価又は4価の芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、例えば、炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のアルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基又はアルコキシカルボニル基を挙げることができ、後述の置換基群Tにおけるアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子及びアルコキシカルボニル基の記載を適用することができる。
 炭素数1~8のアルキル基及び炭素数1~8のアルコキシ基における炭素数は、1~5が好ましく、1~3がより好ましい。
 ハロゲン原子は塩素原子又は臭素原子が好ましい。
 なかでもA及びAにおける3価又は4価の芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基、臭素原子、塩素原子又はシアノ基が好ましい。
 Aにおける1価の芳香族炭化水素基は置換基を有していてもよい。Aにおける1価の芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、上述したA及びAにおける3価又は4価の芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基が挙げられる。また、Aにおける1価の芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基は、後述の置換基群Tにおけるアリール基であることも好ましい。Aにおける1価の芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基は、なかでも、アリール基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
 風ムラの抑制効果をより向上させる観点からは、nは2又は3であること、すなわち、上述のAは3価又は4価の芳香族炭化水素基であることが好ましい。なお、nが0である場合、Aは1価の芳香族炭化水素基である。
 また、n及びmが2であること、すなわち、上述のA及びAが3価の芳香族炭化水素基であること、又は、n及びmが3であること、すなわち、上述のA及びAが4価の芳香族炭化水素基であることが好ましい。特に、一般式(I)で表される化合物は、本発明の光学フィルムを、液晶層を有するフィルムとする場合には、液晶配向性を高める観点から、立体的に対称性(点対称、線対称及び回転対象のいずれか)を有することが好ましい。
 Xは、単結合、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-NRC(=O)-又は-C(=O)NR-が好ましく、-O-、-C(=O)-、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-NRC(=O)-又は-C(=O)NR-がより好ましく、-C(=O)O-、-OC(=O)-、-NRC(=O)-又は-C(=O)NR-が更に好ましい。
 Rは上記L~LにおけるRと同義である。
 pは、0~3の整数が好ましく、0~2の整数がより好ましい。
 上記化合物Lの具体例としては、後述の実施例におけるレベリング剤の他、以下に示す化合物が挙げられるが、本発明ではこれらの化合物に限定されない。
 なお、下記具体例において、各化学構造の下側に記載する3つの数字は、左側から順に、(b)の規定における分子量、(a)の規定における表面張力、(c)の規定における転移温度(Iso点又は融点)を意味し、表面張力の単位はmN/mであり、転移温度の単位は℃である。例えば、次段落の一番上に記載する化合物は、分子量が2413、表面張力が24.0mN/m、Iso点が130℃の化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 上記化合物Lは、特開2002-129162号公報および特開2013-47204号公報、ならびに、これらの公報において引用されている文献に記載される合成法を適宜選択して組み合わせることにより合成することができる。また、その他の公知の合成法も必要に応じて組み合わせることにより合成することができる。例えば、後述の実施例に記載の合成法を参照して合成することができるが、これらに限定されるものではない。
 本発明の光学フィルムは、上述の化合物Lを含有する光学フィルムである。光学フィルムとは、光学機器に使用されるフィルム又は光学的機能が要求されるフィルムである限り特に制限されない。光学機器としては、例えば、画像表示装置、ヘッドアップディスプレイ(HUD)等が挙げられる。光学フィルムとしては、例えば、反射防止フィルム、輝度向上フィルム、防眩フィルム、拡散フィルム、集光フィルム、ハードコートフィルムなどが挙げられる。
 また、光学フィルムとしては、光学異方性を示す光学フィルム(以下、「光学異方性フィルム」とも称す。)も挙げられる。例えば、選択反射特性を示す光学フィルム(以下、「選択反射フィルム」とも称す。)であることも好ましい。
 本発明の光学フィルムにおいて、上述の化合物Lはいずれの層に含有されていてもよい。本発明においては、通常、光学フィルムは、基材上に、化合物Lを含有する塗布液を用いて塗膜を形成し、この塗膜を乾燥、あるいは乾燥及び硬化して塗布層Iを形成することにより作製される。作製された光学フィルムにおいては、化合物Lは塗布層Iの表面に偏在する。このようにして作製した光学フィルムの塗布層I上に、更に別の塗布液を塗布して塗膜を形成し、乾燥、あるいは乾燥及び硬化することにより塗布層IIを形成し、積層フィルムを作製することによって、化合物Lは塗布層Iの表面からその上の塗膜へと移行し、得られる塗布層IIの表面に偏在するようになると考えられる。このため、本発明の光学フィルムにおいては、上述の化合物Lは、塗布層が積層されている場合にも、最表層に位置する塗布層の表面に偏在していると考えられる。
 なお、上記塗布層Iを形成する基材とは、塗布膜を塗布されるものであれば、特に制限されず、例えば、後述の各光学フィルムにおける基材、支持体及び配向膜等が挙げられる。
 したがって、本発明の光学フィルムは、一実施形態において、次の製造方法により得ることができる。
 基材上に、上記化合物Lを含む塗布液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥、あるいは乾燥及び硬化して塗布層Iを形成する工程(i)を含む製造方法。
 また、上記製造方法は、工程(i)の後に、上記塗布層I上に、さらに塗布液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥、あるいは乾燥及び硬化して塗布層IIを形成する工程(ii)を含むことも好ましい。
 また、上記製造方法は、工程(ii)の後に、上記塗布層II上に、さらに塗布液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥、あるいは乾燥及び硬化して塗布層IIIを形成する工程(iii)を含むことも好ましい。
 また、上記製造方法は、工程(iii)の後に、上記塗布層III上に、さらに塗布液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥、あるいは乾燥及び硬化して塗布層IVを形成する工程(iv)を含むことも好ましい。
 上記工程(i)~(iv)で用いる塗布液は、互いに同じでもよく、互いに異なってもよい。なお、上述の化合物Lを上記工程(i)で用いる塗布液に含有させることによって、上記工程(ii)~(iv)で用いる塗布液中にレベリング剤を含有させない場合にも、得られる光学フィルムは、レベリング性に優れ、積層ハジキも抑制でき、さらに、転写による厚みムラも抑制することができる、高品質の光学フィルムとすることができる。
 なお、上記では、塗布層を1層~4層まで積層する形態を具体的に特定して説明したが、本発明はこれらの形態に限られず、塗布層を5層以上積層する形態であってもよい。このような形態も、上述した「基材上に、上記化合物Lを含む塗布液を塗布して塗膜を形成し、この塗膜を乾燥、あるいは乾燥及び硬化して塗布層Iを形成する工程(i)を含む製造方法」に包含されるものである。
 塗布液の粘度、塗布乾燥時の条件(温度、送風、乾燥に加えて硬化を行う場合には硬化条件)等については、使用する塗布液にあわせて、適宜調整することができる。
 本発明の光学フィルムにおいては、フィルム表面の面積(フィルムを構成する面のうち、最も広い面の面積)あたりの化合物Lの含有量は、0.0001~0.5g/mであることが好ましく、0.0005~0.45g/mであることがより好ましく、0.0010~0.4g/mであることがさらに好ましく、0.0015~0.35g/mであることが最も好ましい。
[光学異方性フィルム]
 光学異方性フィルムは、光学異方性を示す光学フィルムであり、後述する液晶組成物から形成される層(光学異方性層)を有する光学フィルム等が挙げられる。
<形成方法>
 後述する液晶組成物を用いた光学異方性層の形成方法は特に限定されず、例えば、支持体上に直接、液晶組成物を塗布して塗膜を形成し、得られた塗膜に対して加熱および/または冷却等の配向形成処理、および、硬化処理(紫外線の照射(光照射処理)または加熱処理)を施すことにより光学異方性層を有する液晶フィルムを形成できる。また、後述する配向膜上に、液晶組成物を塗布して、上述した処理と同様の処理をして光学異方性層を形成してもよい。
 液晶組成物の塗布は、常法(例えば、ワイヤーバーコーティング法、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、および、ダイコーティング法)により実施できる。
 本発明においては、上記光学異方性層の厚みは特に限定されないが、0.1~10μmが好ましく、0.5~5μmがより好ましい。
<光学異方性層の配向性、光学特性>
 光学異方性層は、水平配向、垂直配向、傾斜配向、ハイブリッド配向、ランダムホモジニアス配向、および、コレステリック配向等種々の配向状態で配向させることができ、重合性液晶化合物の光学異方性と配向状態を適切に選択することにより種々の光学特性を付与できる。
 例えば、好ましい一つの様態として、光学異方性層をポジティブAプレートとしてもよい。ポジティブAプレートを得るには、棒状の重合性液晶化合物を水平配向させることにより得ることができる。さらに、その面内レターデーションRe(550)を100~160nm(好ましくは120~150nm)とすると、正の一軸性λ/4プレートとして好適に使用できる。また、Re(550)を250~300nmの範囲とすることで、正の一軸性λ/2プレートとして使用できる。ここで、Re(550)は、光学異方性層の波長550nmにおける面内レターデーションを表す。面内レターデーションの値は、AxoScan OPMF-1(オプトサイエンス社製)を用いて測定することができる。
 また好ましい一つの様態として、光学異方性層をポジティブCプレートとしてもよい。
 ポジティブCプレートを得るには、棒状の重合性液晶化合物を垂直配向させることにより得ることができる。その厚さ方向レターデーションRth(550)は、例えば、20~200nmであり、種々の光学補償機能および/または視野角向上機能等を付与する観点から、50~120nmが好ましい。
 その他にも、光学異方性層は、ネガティブAプレートまたはネガティブCプレートであってもよい。
 また、液晶層をコレステリック配向させることにより、旋光性および選択反射特性(波長選択反射性)を示すコレステリック液晶層とすることができる。
 なお、本発明において、Aプレートは以下のように定義される。
 Aプレートは、ポジティブAプレート(正のAプレート)とネガティブAプレート(負のAプレート)との2種があり、フィルム面内の遅相軸方向(面内での屈折率が最大となる方向)の屈折率をnx、面内の遅相軸と面内で直交する方向の屈折率をny、厚み方向の屈折率をnzとしたとき、ポジティブAプレートは下記式(A1)の関係を満たすものであり、ネガティブAプレートは下記式(A2)の関係を満たすものである。なお、ポジティブAプレートはRthが正の値を示し、ネガティブAプレートはRthが負の値を示す。
 式(A1)  nx>ny≒nz
 式(A2)  ny<nx≒nz
 なお、上記「≒」とは、両者が完全に同一である場合だけでなく、両者が実質的に同一である場合も包含する。「実質的に同一」とは、例えば、(ny-nz)×d(ただし、dはフィルムの厚みである)が、-10~10nm、好ましくは-5~5nmの場合も「ny≒nz」に含まれ、(nx-nz)×dが、-10~10nm、好ましくは-5~5nmの場合も「nx≒nz」に含まれる。
 Cプレートは、ポジティブCプレート(正のCプレート)とネガティブCプレート(負のCプレート)との2種があり、ポジティブCプレートは下記式(C1)の関係を満たすものであり、ネガティブCプレートは下記式(C2)の関係を満たすものである。なお、ポジティブCプレートはRthが負の値を示し、ネガティブCプレートはRthが正の値を示す。
 式(C1)  nz>nx≒ny
 式(C2)  nz<nx≒ny
 なお、上記「≒」とは、両者が完全に同一である場合だけでなく、両者が実質的に同一である場合も包含する。「実質的に同一」とは、例えば、(nx-ny)×d(ただし、dはフィルムの厚みである)が、0~10nm、好ましくは0~5nmの場合も「nx≒ny」に含まれる。
 また、液晶組成物に使用する重合性液晶化合物およびその他の成分等を調整することで、光学異方性の波長分散性を適宜調整できる。
[液晶組成物]
 液晶組成物は、重合性液晶化合物を含む。
 以下、液晶組成物に含まれる成分について説明する。
(重合性液晶化合物)
 液晶組成物は、重合性液晶化合物を含む。
 重合性液晶化合物とは、重合性基を少なくとも1つ以上有する液晶化合物である。
 一般的に、液晶化合物はその形状から、棒状タイプと円盤状タイプとに分類できる。さらにそれぞれ低分子と高分子タイプとがある。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井 正男 著,2頁,岩波書店,1992)。
 重合性液晶化合物は、重合性基を有する限り、いずれの液晶化合物を用いることもでき、中でも、棒状の重合性液晶化合物または円盤状の重合性液晶化合物を用いるのが好ましく、棒状の重合性液晶化合物を用いるのがより好ましい。
 なお、液晶組成物が、重合性液晶化合物以外の液晶化合物を含んでいてもよい。
 重合性液晶化合物は1分子中に重合性基を2以上有するのが好ましい。また、2種以上の重合性液晶化合物を使用する場合、少なくとも1種の重合性液晶化合物が、1分子中に2以上の重合性基を有しているのが好ましい。
 なお、液晶化合物が重合によって固定された後においてはもはや液晶性を示す必要はないが、こうして形成された層は便宜上液晶層と称することがある。液晶層は、配向した液晶化合物が、その配向状態を保ったまま固定された層であるのが好ましい。
 重合性液晶化合物が有する、重合性基の種類は特に制限されず、付加重合反応が可能な官能基が好ましく、重合性エチレン性不飽和基または環重合性基が好ましい。より具体的には、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、スチリル基、アリル基、エポキシ基、または、オキセタン基が好ましく、重合反応が高速である点で、(メタ)アクリロイル基がより好ましい。
 棒状の重合性液晶化合物としては、例えば、特表平11-513019号公報の請求項1に記載の化合物、および、特開2005-289980号公報の段落[0026]~[0098]に記載の化合物が挙げられる。円盤状の重合性液晶化合物としては、例えば、特開2007-108732号公報の段落[0020]~[0067]に記載の化合物、および、特開2010-244038号公報の段落[0013]~[0108]に記載の化合物が挙げられる。
 また、棒状の重合性液晶化合物としては、スメクチック相を発現できる液晶化合物が挙げられ、例えば、特開2016-51178号公報、特開2008-214269号公報、特開2008-19240号公報、および、特開2006-276821号公報に記載の化合物が挙げられる。
 また、棒状の重合性液晶化合物として、波長330~380nmの範囲に極大吸収波長を有する重合性液晶化合物が好ましい。
 重合性液晶化合物は1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。重合性液晶化合物の結晶化を抑制し、良好な溶解性と液晶性とを実現する観点からは、2種以上を使用するのが好ましい。また、上記で述べた以外の重合性液晶化合物を使用してもよい。
 重合性液晶化合物としては、液晶便覧(液晶便覧編集委員会編、丸善(株)2000年10月30日発行)に掲載された重合性液晶化合物、および、公知の重合性液晶化合物を使用してもよい。
 重合性液晶化合物の含有量は、液晶組成物の固形分の全質量に対して、20質量%以上が好ましく、40質量%以上がより好ましい。
 重合性液晶化合物の含有量の上限は、液晶組成物の固形分の全質量に対して、60質量%以下が好ましく、55質量%以下がより好ましく、50質量%以下がさらに好ましい。
 重合性液晶化合物の含有量は、液晶組成物の固形分の全質量に対して、50~99.99質量%が好ましく、65~99.5質量%がより好ましく、70~99.0質量%がさらに好ましい。
 重合性液晶化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
 重合性液晶化合物を2種以上使用する場合は、その合計含有量が、上記範囲内であるのが好ましい。
 液晶組成物の固形分とは、光学異方性層を形成し得る成分であり、溶媒は含まれない。なお、上記成分の性状が液体状であっても、光学異方性層を形成し得る場合は、固形分として計算する。
 上記光学異方性層は、上述の化合物Lを含有する液晶組成物を用いて作製することが好ましい。
 この場合、液晶組成物に含まれる上述の化合物L(レベリング剤)の含有量は、後述する重合性液晶化合物100質量部に対して0.01~20質量部であることが好ましく、0.03~2質量部であることがより好ましい。
(重合開始剤)
 液晶組成物は、重合開始剤を含んでいてもよい。
 使用される重合開始剤は、重合反応の形式に応じて選択され、例えば、熱重合開始剤、および、光重合開始剤が挙げられる。
 光重合開始剤としては、ベンゾイン化合物、ベンゾフェノン化合物、アルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、トリアジン化合物、オキシムエステル類、および、オニウム塩類等が挙げられる。必要に応じ、増感剤および/または連鎖移動剤と組み合わせることができる。
 液晶組成物が重合開始剤を含有する場合、重合開始剤の含有量は、重合性液晶化合物と後述の非液晶性の重合性モノマーとの合計含有量に対して、0.01~20質量%が好ましく、0.5~5質量%がより好ましい。
 重合開始剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。重合開始剤を2種以上使用する場合は、その合計含有量が、上記範囲内であるのが好ましい。
(非液晶性の重合性モノマー)
 液晶組成物は、塗工膜の均一性および膜の強度の観点から、非液晶性の重合性モノマーを含んでいてもよい。
 非液晶性の重合性モノマーとしては、ラジカル重合性またはカチオン重合性の化合物が挙げられる。例えば、多官能性ラジカル重合性モノマーを使用でき、上記の重合性基含有の液晶化合物と共重合性のものが好ましい。例えば、多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル(例、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-シクロヘキサンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、1,2,3-シクロヘキサンテトラ(メタ)アクリレート、ポリウレタンポリ(メタ)アクリレート、ポリエステルポリ(メタ)アクリレート)、ビニルベンゼン及びその誘導体(例、1,4-ジビニルベンゼン、4-ビニル安息香酸-2-アクリロイルエチルエステル、1,4-ジビニルシクロヘキサノン)、ビニルスルホン(例、ジビニルスルホン)、アクリルアミド(例、メチレンビスアクリルアミド)及びメタクリルアミドが挙げられ、特に多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステルが好ましい。
 液晶組成物が非液晶性の重合性モノマーを含有する場合、非液晶性の重合性モノマーの含有量は、重合性液晶化合物の全質量に対して、1~50質量%が好ましく、2~30質量%がより好ましい。
 非液晶性の重合性モノマーは、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。
 非液晶性の重合性モノマーを2種以上使用する場合は、その合計含有量が、上記範囲内であるのが好ましい。
(有機溶媒)
 液晶組成物は、有機溶媒を含んでいてもよい。有機溶媒としては、上述した重合性液晶化合物を完全に溶解し得るものが好ましく、重合性液晶化合物の重合反応に不活性な溶剤が好ましい。
 有機溶媒としては、メタノール、エタノール、エチレングリコール、イソプロピルアルコール、プロピレングリコール、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールブチルエーテル、および、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、γ-ブチロラクトン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、および、乳酸エチル等のエステル溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2-ヘプタノン、および、メチルイソブチルケトン等のケトン溶剤;ペンタン、ヘキサン、および、ヘプタン等の脂肪族炭化水素溶剤;トルエンおよびキシレン等の芳香族炭化水素溶剤;アセトニトリル等のニトリル溶剤;テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラヒドロフラン、および、ジメトキシエタン等のエーテル溶剤;クロロホルムおよびクロロベンゼン等の塩素含有溶剤;等が挙げられる。
 液晶組成物中の有機溶媒の含有量は、固形分の溶解性、液粘度、塗布液のポットライフ、塗布機および塗布方式の適性、塗布膜の均一性および膜厚制御、ならびに、配向制御の観点等から適宜調節できる。
 液晶組成物が有機溶媒を含有する場合、液晶組成物中の有機溶媒の含有量は、例えば、液晶組成物の固形分濃度が、13~50質量%となる量が好ましく、15~40質量%となる量がより好ましい。
 有機溶媒は、1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。有機溶媒を2種以上使用する場合は、その合計含有量が、上記範囲内であるのが好ましい。
(その他の成分)
 液晶組成物は、上述した以外のその他の成分を含んでいてもよい。
 その他の成分として、例えば、光学異方性層の配向性の調整等の観点から、上述の化合物L以外の界面活性剤およびカイラル剤等を使用してもよい。
 また、液晶組成物の粘度、相転移温度、配向均一性の調整、光学異方性層の膜物性、および、光学特性の調整等の観点から、サブ液晶化合物(非重合性の液晶化合物)を使用してもよい。サブ液晶化合物は、低分子液晶化合物であってもよい。また、サブ液晶化合物は、主鎖型液晶高分子または側鎖型液晶高分子であってもよい。
 液晶組成物のポットライフ付与、および、光学異方性層の耐久性向上等の観点から、重合禁止剤、酸化防止剤、および、紫外線吸収剤等を使用してもよい。
 さらなる機能付与、液物性の調整、および、膜物性の調整等の観点から、可塑剤、レターデーション調整剤、二色性色素、蛍光色素、フォトクロミック色素、サーモクロミック色素、光異性化材料、光二量化材料、ナノ粒子、および、チキソ剤等を添加してもよい。
〔支持体〕
 上記光学異方性フィルムは、支持体を有することが好ましい。支持体としては特に制限はなく、公知の種々の材料を用いることができる。中でも、連続生産を可能とする点で、長尺状のポリマーフィルムが好ましい。
 ポリマーフィルムとしては、ポリプロピレン、および、ノルボルネン系ポリマー等のポリオレフィン又は環状オレフィン系樹脂;ポリビニルアルコール;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、および、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂;ポリメチルメタクリレート等のポリメタクリル酸エステル又はポリアクリル酸エステル;トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、および、セルロースアセテートプロピオネート等のセルロースエステル;ポリエチレンナフタレート;ポリカーボネート;ならびに、これらの共重合体等をフィルム化したポリマーフィルムが挙げられる。これらのポリマーフィルムは、引張弾性率、曲げ弾性率、平行光線透過率、ヘイズ、光学異方性、光学等方性、易剥離性、および、易接着性等の観点に基づいて適宜選択できる。
 本発明において、配向が均一な光学異方性層を得る観点から、液晶組成物を直接支持体に塗布して光学異方性層を形成する場合における、支持体の塗布側表面は平滑であるのが好ましく、その表面粗さRaは3~50nmであるのが好ましい。
 また、支持体上に後述の配向層を設け、液晶組成物を配向層に塗布して光学異方性層を形成する場合は、配向層の表面が平滑であればよく、その表面粗さRaは3~50nmであるのが好ましい。後述する中間層等を設けて、これらの表面粗さを調整することも可能である。
 また、長尺状のポリマーフィルムを用いるにあたっては、製造した液晶フィルムを巻き取った巻回体の状態におけるフィルム表面同士の形状転写およびブロッキング現象を防ぐ観点から、支持体における液晶組成物の塗布面とは逆側の表面に、アンチブロッキング処理またはマット処理等を行うことができる。また、フィルム端部にナーリングを設けてもよい。
 また、支持体は、剥離可能に設けられているのも好ましい。つまり、液晶フィルム中において、支持体は隣接する層から剥離可能に配置されるのも好ましい。この際、支持体上に光学異方性層を直接配置している場合は支持体と光学異方性層との界面にて剥離できるのが好ましい。また、支持体と光学異方性層との間に後述する配向層および/またはその他の層(中間層)が配置されている場合は、支持体と光学異方性層との間の任意の界面もしくは層内で剥離できるのが好ましい。
〔配向層〕
 上記液晶フィルムは、必要に応じ、配向層を有してもよい。配向性がより優れる光学異方性層を得やすいという観点からは支持体上に配向層を設け、さらに配向層上に上述の光学異方性層を設けるのが好ましい。つまり上記液晶フィルムは、支持体と光学異方性層との間に光配向層を有するのが好ましい。
 配向層には、公知の種々の配向層を用いることができ、例えば、ポリマー等の有機化合物からなるラビング膜(ラビング配向膜)、無機化合物の斜方蒸着膜、マイクログルーブを有する膜、および、有機化合物(例えば、ω-トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、または、ステアリン酸メチル等)を用いてラングミュア・ブロジェット法で形成したLB膜(ラングミュア・ブロジェット膜)を累積させた膜等が挙げられる。
 異物に起因する配向欠陥を未然に防ぐ観点から、配向層としては、光配向膜からなる光配向層も好ましい。
 ラビング配向膜としては、例えば、ポリイミド、ポリビニルアルコール、特開平9-152509号公報に記載された重合性基を有するポリマー等の塗膜、ならびに、特開2005-97377号公報、特開2005-99228号公報、および、特開2005-128503号公報記載の配向膜等が挙げられる。
 本発明に利用可能な光配向膜の形成に用いられる光配向膜形成用組成物としては、多数の文献等に記載がある。例えば、WO08/056597号公報、特開2008-76839号公報、および、特開2009-109831号公報に記載のアゾ化合物を利用した材料;特開2012-155308号公報、特開2014-26261号公報、特開2014-123091号公報、および、特開2015-26050号公報に記載の光配向性ポリオルガノシロキサン複合材料;特開2012-234146に記載の桂皮酸基含有セルロースエステル材料;特開2012-145660号公報、および、特開2013-238717号公報に記載の光フリース転位反応もしくはその類似反応を利用した材料;特開2016-71286号公報、特表2013-518296号公報、特表2014-533376号公報、特表2016-535158号公報、WO10/150748号公報、WO11/126022号公報、WO13/054784号公報、WO14/104320号公報、および、WO16/002722号公報に記載の光二量化可能な化合物(例えば、シンナメート化合物、カルコン化合物、および/または、クマリン化合物を各種ポリマーにペンダントさせた材料)等を、光配向膜形成用組成物に使用できる。
 中でも、光配向に要する照射エネルギーおよび配向規制力等の観点から、アゾ基の光異性化反応を用いる光配向膜、または、シンナメート化合物の光反応を用いる光配向膜が好ましい。
 配向膜を形成するために使用する配向膜形成用組成物(好ましくは光配向膜形成用組成物)には、必要に応じ、架橋剤、バインダー、可塑剤、増感剤、架橋触媒、密着力調整剤、および、上述の化合物L以外のレベリング剤等を添加できる。
 配向層の膜厚としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、10~1000nmが好ましく、10~300nmがより好ましい。配向層の表面粗さは先述したとおりである。
〔その他の層(中間層)〕
 上記光学異方性フィルムは、必要に応じさらにその他の層を含むことができる。例えば、平滑化層、易接着層、易剥離層、遮光層、着色層、蛍光層、酸素バリア層、および、水蒸気バリア層等が挙げられる。このような層の機能を1つ以上有する層を中間層と総称する。中間層は、上述したような機能以外の機能を有する層であってもよい。
 中間層を、例えば、支持体と光学異方性層との間、および/または、支持体と上述の配向層との間等に設けて、種々の機能を発現させることができる。
〔光学異方性フィルムの製造方法〕
 上記光学異方性フィルムは、例えば、支持体上に、各層を形成するための組成物(液晶組成物等)を順次積層塗布していくことで作製できる。
 好ましい一つの様態として、下記工程(1)~(4)を順に有する態様が挙げられる。
 (1)支持体上に配向膜形成用組成物を塗布して、塗膜を得る工程(塗布工程)
 (2)塗膜にラビング処理または光配向処理を施して配向規制力を付与し、上記塗膜を配向層とする工程(配向規制力付与工程)
 (3)配向層上に液晶組成物を塗布する工程
 (4)重合性液晶化合物を配向させた後に配向状態を固定する工程
 なお、工程(3)以降は、光学異方性層の形成方法として述べたとおりである。
<塗布工程>
 塗布工程における塗布方法は特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スピンコーティング、ダイコーティング、グラビアコーティング、フレキソ印刷、および、インクジェット印刷等が挙げられる。配向膜形成用組成物の塗布の後に溶剤除去工程(乾燥工程)を伴うことが好ましく、さらにポストベーク工程を伴うことができる。
<配向規制力付与工程> 
 配向規制力付与工程は、配向膜形成用組成物を用いて形成された塗膜にラビング処理または光照射処理等を行う工程である。ラビング処理は従来公知の方法で行うことができる。
 光配向膜形成用組成物を用いて形成された塗膜に対する光照射処理は、偏光を照射するのが好ましい。偏光は特に制限はなく、例えば、直線偏光、円偏光、および、楕円偏光等が挙げられ、中でも、直線偏光が好ましい。水平配向した液晶層を形成する観点では垂直方向から偏光照射するのが好ましく、傾斜配向またはチルトを与える観点からは斜め方向から偏光を照射するのが好ましい。
 偏光または非偏光における波長としては、光配向膜形成用組成物から形成された塗膜に、重合性液晶化合物等に対する配向制御能を付与することができる限り、特に制限はない。使用される光の種類としては、例えば、紫外線、近紫外線、および、可視光線等が挙げられる。中でも、250~450nmの近紫外線が好ましい。
 また、偏光または非偏光を照射するための光源としては、例えば、キセノンランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、レーザー、および、LED(light emitting diode)等が挙げられる。必要に応じ、光源から得た紫外線や可視光線に対して、干渉フィルタまたは色フィルタ等を用いることで、照射する波長範囲を制限することができる。また、これらの光源からの光に対して、偏光フィルタまたは偏光プリズム等を用いることで、直線偏光を得ることができる。
 偏光または非偏光の積算光量としては、光配向膜形成用組成物の塗膜に、重合性液晶化合物等に対する配向制御能を付与することができる限り、特に制限はなく、例えば、1~300mJ/cmが好ましく、3~100mJ/cmがより好ましい。
 偏光または非偏光の照度としては、光配向膜形成用組成物の塗膜に、液晶化合物に対する配向制御能を付与することができる限り、特に制限はないが、0.1~300mW/cmが好ましく、1~100mW/cmがより好ましい。
[選択反射フィルム]
 選択反射フィルムは、所定の波長域の光に対して選択反射特性を示す光学フィルムとして利用できる。
 コレステリック液晶相を固定してなる層(コレステリック液晶層)は、その選択反射波長域において、右円偏光及び左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させ、他方のセンスの円偏光を透過させる円偏光選択反射層として機能する。
 コレステリック液晶層を1層又は2層以上含むフィルムは、様々な用途に用いることができる。コレステリック液晶層を2層以上含むフィルムにおいて、各コレステリック液晶層が反射する円偏光のセンスは用途に応じて同じでもよく、異なっていてもよい。また、各コレステリック液晶層の後述の選択反射の中心波長も用途に応じて同じでもよく、異なっていてもよい。
 例えば、可視光波長域(波長400~750nm)に選択反射特性を示すコレステリック液晶層を含むフィルムは、投映像表示用のスクリーン及びハーフミラーとして利用できる。
 また、赤外線波長域に選択反射特性を示すように制御することで、遮熱フィルムとして利用したり、センサー用の赤外線カットフィルターとして利用できる。
 また、上記選択反射特性を示す層は、光学素子の構成要素である、偏光素子、反射膜、反射防止膜、視野角補償膜、ホログラフィー、及び、配向膜等、種々の用途に利用できる。
 コレステリック液晶層の上記の機能により、投射光のうち選択反射を示す波長において、いずれか一方のセンスの円偏光を反射させて、投映像を形成できる。投映像は投映像表示用部材表面で表示され、そのように視認されるものであってもよく、観察者から見て投映像表示用部材の先に浮かび上がって見える虚像であってもよい。
 上記選択反射の中心波長λは、コレステリック液晶相における螺旋構造のピッチP(=螺旋の周期)に依存し、コレステリック液晶層の平均屈折率nとλ=n×Pの関係に従う。なお、ここで、コレステリック液晶層が有する選択反射の中心波長λは、コレステリック液晶層の法線方向から測定した円偏光反射スペクトルの反射ピークの重心位置にある波長を意味する。上記式から分かるように、螺旋構造のピッチを調節することによって、選択反射の中心波長を調節できる。すなわち、n値とP値を調節して、例えば、青色光に対して右円偏光及び左円偏光のいずれか一方を選択的に反射させるために、中心波長λを調節し、見かけ上の選択反射の中心波長が450~495nmの波長域となるようにすることができる。なお、見かけ上の選択反射の中心波長とは実用の際(投映像表示用部材としての使用時)の観察方向から測定したコレステリック液晶層の円偏光反射スペクトルの反射ピークの重心位置にある波長を意味する。コレステリック液晶相のピッチは液晶化合物とともに用いるキラル剤の種類、又はその添加濃度に依存するため、これらを調節することによって所望のピッチを得ることができる。なお、螺旋のセンス及びピッチの測定法については「液晶化学実験入門」日本液晶学会編シグマ出版2007年出版、46頁、及び、「液晶便覧」液晶便覧編集委員会丸善196頁に記載の方法を用いることができる。
 また、赤色光波長域、緑色光波長域、及び青色光波長域にそれぞれ見かけ上の選択反射の中心波長を有するコレステリック液晶層をそれぞれ作製し、それらを積層することによりフルカラーの投映像の表示が可能である投映像表示用部材を作製できる。
 各コレステリック液晶層の選択反射の中心波長を、投映に用いられる光源の発光波長域、及び投映像表示用部材の使用態様に応じて調節することにより、光利用効率良く鮮明な投映像を表示できる。特にコレステリック液晶層の選択反射の中心波長をそれぞれ投映に用いられる光源の発光波長域等に応じてそれぞれ調節することにより、光利用効率良く鮮明なカラー投映像を表示できる。
 また、例えば、上記投映像表示用部材を可視光領域の光に対して透過性を有する構成とすることによりヘッドアップディスプレイの投影像表示用のハーフミラーとすることができる。投映像表示用ハーフミラーは、プロジェクターから投映された画像を視認可能に表示できるとともに、画像が表示されている同じ面側から投映像表示用ハーフミラーを観察したときに、反対の面側にある情報又は風景を同時に観察できる。
 上記コレステリック液晶フィルムにおけるコレステリック液晶層は、上述の化合物Lを含有する液晶組成物を用いて作製することが好ましい。
 この場合、液晶組成物に含まれる上述の化合物L(レベリング剤)の含有量は、後述する重合性液晶化合物100質量部に対して0.01~20質量部であることが好ましく、0.03~2質量部であることがより好ましい。
〔重合性液晶化合物〕
 選択反射フィルムにおける重合性液晶化合物としては、上述の光学異方性フィルムに記載の重合性液晶化合物であってもよく、下記に挙げる重合性液晶化合物であってもよい。
 重合性液晶化合物の種類は、特に制限されない。
 前述の通り、一般的に、液晶化合物はその形状から、棒状タイプ(棒状液晶化合物)と円盤状タイプ(ディスコティック液晶化合物)とに分類できる。さらに、液晶化合物は、低分子タイプと高分子タイプとに分類できる。高分子とは一般に重合度が100以上のものを指す(高分子物理・相転移ダイナミクス,土井正男著,2頁,岩波書店,1992)。
 本発明では、いずれの液晶化合物を用いることもできるが、少なくとも1種類以上の重合性棒状液晶化合物または重合性円盤状液晶化合物を用いるのが好ましく、重合性棒状液晶化合物を用いるのがより好ましい。2種以上の重合性棒状液晶化合物、2種以上の重合性円盤状液晶化合物、または、重合性棒状液晶化合物と重合性円盤状液晶化合物との混合物を用いてもよい。
 重合性円盤状液晶化合物としては、例えば、特開2002-129162号公報の段落0161~0171、特開2007-108732号公報の段落0020~0067、特開2010-244038号公報の段落0013~0108などに記載のものを好ましく用いることができる。
 重合性棒状液晶化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類およびアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が好ましく用いられる。
 重合性棒状液晶化合物の具体的な例としては、例えば、Makromol. Chem., 190巻、2255頁(1989年)、Advanced Materials 5巻、107頁(1993年)、米国特許4683327号、同5622648号、同5770107号、WO95/22586号、同95/24455号、同97/00600号、同98/23580号、同98/52905号、特開平1-272551号、同6-16616号、同7-110469号、同11-80081号、特表平11-513019号、特開2001-328973号、同2005-289980号、同2014-198815号、および特開2014-198814号公報などに記載の化合物が挙げられる。2種類以上の重合性液晶化合物を併用してもよい。2種類以上の重合性液晶化合物を併用すると、配向温度を低下させることができる。
 液晶組成物中における重合性液晶化合物の含有量は特に制限されないが、液晶組成物中の全固形分の総質量に対して、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、95質量%以下の場合が多い。
 なお、固形分とは、溶媒を除去した光学異方性層を形成し得る成分を意味し、その性状が液体状であっても固形分とする。
 液晶組成物は、重合性液晶化合物および含有することが好ましい化合物L(レベリング剤)に加えて、必要に応じて溶媒、後述するキラル剤および重合性開始剤、または、他の添加剤(例えば、セルロースエステル)を含むことができる。
〔溶媒〕
 液晶組成物は溶媒を含んでいてもよい。
 溶媒としては、有機溶媒が好ましく用いられる。
 有機溶媒としては、アミド(例えば、N,N-ジメチルホルムアミドなど)、スルホキシド(例えば、ジメチルスルホキシドなど)、炭化水素(例えば、トルエン、ヘキサンなど)、アルキルハライド(例えば、クロロホルム、ジクロロメタンなど)、エステル(例えば、酢酸メチル、酢酸ブチル、プロピオン酸エチルなど)、ケトン(例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノンなど)、エーテル(例えば、テトラヒドロフラン、1,2-ジメトキシエタンなど)が挙げられる。
 これらの有機溶媒のうち、エステルおよびケトンが好ましく挙げられる。
 また、溶媒として、二種類以上の有機溶媒を併用してもよい。
〔キラル剤〕
 液晶組成物はキラル剤を含んでいてもよい。
 キラル剤は、コレステリック液晶相の螺旋構造を誘起する機能を有する。
 キラル剤は、その化合物構造によって誘起する螺旋の捩れ方向または螺旋ピッチが異なるため、目的に応じて選択すればよい。
 キラル剤としては、特に制限はなく、公知の化合物(例えば、液晶デバイスハンドブック、第3章4-3項、TN、STN用カイラル剤、199頁、日本学術振興会第142委員会編、1989に記載)、イソソルビド誘導体、イソマンニド誘導体、ビナフトール誘導体などを用いることができる。
 キラル剤は、一般に不斉炭素原子を含むが、不斉炭素原子を含まない軸性不斉化合物あるいは面性不斉化合物もキラル剤として用いることができる。軸性不斉化合物または面性不斉化合物の例には、ビナフチル、ヘリセン、パラシクロファンおよびこれらの誘導体が含まれる。
 キラル剤は、重合性基を有していてもよい。キラル剤と液晶化合物とがいずれも重合性基を有する場合は、重合性キラル剤と重合性液晶化合物との重合反応により、重合性液晶化合物から誘導される繰り返し単位と、キラル剤から誘導される繰り返し単位とを有するポリマーを形成することができる。この態様では、重合性キラル剤が有する重合性基は、重合性液晶化合物が有する重合性基と、同種の基であることが好ましい。従って、キラル剤の重合性基も、不飽和重合性基、エポキシ基またはアジリジニル基であることが好ましく、不飽和重合性基であることがさらに好ましく、エチレン性不飽和重合性基であることが特に好ましい。
 また、キラル剤は、液晶化合物であってもよい。
 キラル剤が光異性化基を有する場合には、塗布、配向後に活性光線などのフォトマスク照射によって、発光波長に対応した所望の反射波長のパターンを形成することができるので好ましい。光異性化基としては、フォトクロッミック性を示す化合物の異性化部位や、アゾベンゼン部位、シンナモイル部位、α―シアノシンナモイル部位、スチルベン部位、カルコン部位が好ましい。具体的な化合物として、特開2002-80478号公報、特開2002-80851号公報、特開2002-179668号公報、特開2002-179669号公報、特開2002-179670号公報、特開2002-179681号公報、特開2002-179682号公報、特開2002-338575号公報、特開2002-338668号公報、特開2003-313189号公報、特開2003-313292号公報に記載の化合物を用いることができる。
 キラル剤の具体例としては以下の式(12)で表される化合物が挙げられる。なお、式(12)中、Xは2~5(整数)である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 液晶組成物がキラル剤を含有する場合のキラル剤の含有量は、重合性液晶性化合物量の0.01~200モル%が好ましく、1~30モル%がより好ましい。
〔重合開始剤〕
 液晶組成物は重合開始剤を含んでいてもよい。
 本発明に好適な重合反応には、熱重合開始剤を用いる熱重合反応と光重合開始剤を用いる光重合反応であり、光重合反応を含むことがより好ましい。
 光重合開始剤の例としては、α-カルボニル化合物(米国特許2367661号、同2367670号の各明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許2448828号明細書記載)、α-炭化水素置換芳香族アシロイン化合物(米国特許2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許3046127号、同2951758号の各明細書記載)、トリアリールイミダゾールダイマーとp-アミノフェニルケトンとの組み合わせ(米国特許3549367号明細書記載)、アクリジンおよびフェナジン化合物(特開昭60-105667号公報、米国特許4239850号明細書記載)、オキサジアゾール化合物(米国特許4212970号明細書記載)、アシルフォスフィンオキシド化合物(特公昭63-40799号公報、特公平5-29234号公報、特開平10-95788号公報、特開平10-29997号公報記載)、またはオキシムエステル化合物(例えばBASF社製のIRGACURE OXE-01、OXE-02、アデカ社製NCI-1919など)が含まれる。
 液晶組成物が重合開始剤を含有する場合の重合開始剤の含有量は、液晶組成物の固形分の総質量に対して0.01~20質量%であることが好ましく、0.4~8質量%であることがより好ましい。
 上記液晶フィルムは、上述した液晶組成物のコレステリック液晶相を固定してなるフィルムである。
 このコレステリック液晶層は、重合性液晶化合物(重合性棒状液晶化合物または重合性円盤状液晶化合物)を配向させた後、重合によって固定されて形成された層であり、層となった後はもはや液晶性を示す必要はない
 上記液晶フィルムは、液晶組成物を塗布等の方法により製膜することにより形成することができる。液晶組成物を後述する配向膜の上に塗布し、液晶層を形成することにより光学異方性素子を作製することもできる。
 液晶組成物の塗布は、公知の方法(例えば、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ダイコーティング法、バーコーティング法など)により実施できる。
 液晶性分子は、配向状態を維持して固定することが好ましい。
 また、固定化は、液晶性分子に導入した重合性基の重合反応により実施することが好ましい。
 液晶組成物を重合する方法は、上述した光重合開始剤に光照射することによる光重合が好ましく、光源としては紫外線を用いることが好ましい。照射エネルギーは、5mJ/cm~100J/cmであることが好ましく、30~600mJ/cmであることがより好ましく、100~400mJ/cmがさらに好ましい。光重合反応を促進するため、加熱条件下で光照射を実施してもよい。液晶層の厚さは、0.1~50μmであることが好ましく、0.3~20μmであることがさらに好ましく、0.6~10μmであることが最も好ましい。
〔配向膜〕
 配向膜は、有機化合物(好ましくはポリマー)のラビング処理、無機化合物の斜方蒸着、マイクログルーブを有する層の形成、または、ラングミュア・ブロジェット法(LB膜)による有機化合物(例えば、ω-トリコサン酸、ジオクタデシルメチルアンモニウムクロライド、ステアリル酸メチルなど)の累積のような手段で、設けることができる。
 さらに、電場の付与、磁場の付与または光照射により、配向機能が生じる配向膜も知られている。この中でも、光照射により配向機能が生じる光配向膜が好ましい。
 ラビング処理は、ポリマー層の表面を、紙や布で一定方向に、数回こすることにより実施する。
 配向膜に使用するポリマーの種類は、液晶性分子の配向(特に平均傾斜角)に応じて決定する。液晶性分子を水平(平均傾斜角:0~50゜)に配向させるためには、配向膜の表面エネルギーを低下させないポリマー(通常の配向膜用ポリマー)を用いる。液晶性分子を垂直(平均傾斜角:50~90゜)に配向させるためには、配向膜の表面エネルギーを低下させるポリマーを用いる。配向膜の表面エネルギーを低下させるためには、ポリマーの側鎖に炭素数が10~100の炭化水素基を導入することが好ましい。
 具体的なポリマーの種類については、様々な表示モードに対応する液晶性分子を用いた光学補償シートについての文献に記載がある。
 配向膜の厚さは、0.01~5μmであることが好ましく、0.05~1μmであることがさらに好ましい。なお、配向膜を用いて、光学異方性層の液晶性分子を配向させてから、液晶層を透明支持体上に転写してもよい。配向状態で固定された液晶性分子は、配向膜がなくても配向状態を維持することができる。
 また、平均傾斜角が5゜未満の配向の場合は、ラビング処理をする必要はなく、配向膜も不要である。ただし、液晶性分子と透明支持体との密着性を改善する目的で、界面で液晶性分子と化学結合を形成する配向膜(特開平9-152509号公報記載)を用いてもよい。密着性改善の目的で配向膜を使用する場合は、ラビング処理を実施しなくてもよい。二種類の液晶層を透明支持体の同じ側に設ける場合、透明支持体上に形成した液晶層を、その上に設ける液晶層の配向膜として機能させることも可能である。
〔透明支持体〕
 上記選択反射フィルムは、透明支持体を有していてもよい。
 透明支持体として、ガラス板またはポリマーフィルム、好ましくはポリマーフィルムが用いられる。支持体が透明であるとは、光透過率が80%以上であることを意味する。
 透明支持体として、一般には、光学等方性のポリマーフィルムが用いられている。光学等方性とは、具体的には、面内レターデーション(Re)が10nm未満であることが好ましく、5nm未満であることがさらに好ましい。また、光学等方性透明支持体では、厚み方向のレターデーション(Rth)も、10nm未満であることが好ましく、5nm未満であることがさらに好ましい。透明支持体の面内レターデーション(Re)と厚み方向のレターデーション(Rth)は、それぞれ下記式で定義される。
 Re=(nx-ny)×d
 Rth=[{(nx+ny)/2}-nz]×d
 式中、nxおよびnyは、透明支持体の面内屈折率であり、nzは透明支持体の厚み方向の屈折率であり、そしてdは透明支持体の厚さである。
 透明支持体として光学異方性のポリマーフィルムが用いられる場合もある。
 そのような場合、透明支持体は、光学的一軸性または光学的二軸性を有することが好ましい。光学的一軸性支持体の場合、光学的に正(光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも大)であっても負(光軸方向の屈折率が光軸に垂直な方向の屈折率よりも小)であってもよい。光学的二軸性支持体の場合、上記式の屈折率nx、nyおよびnzは、全て異なる値(nx≠ny≠nz)になる。
 光学異方性透明支持体の面内レターデーション(Re)は、10~1000nmであることが好ましく、15~300nmであることがさらに好ましく、20~200nmであることが最も好ましい。光学異方性透明支持体の厚み方向のレターデーション(Rth)は、10~1000nmであることが好ましく、15~300nmであることがより好ましく、20~200nmであることがさらに好ましい。
 透明支持体を形成する材料は、光学等方性支持体とするか、光学異方性支持体とするかに応じて決定する。光学等方性支持体の場合は、一般にガラスまたはセルロースエステルが用いられる。光学異方性支持体の場合は、一般に合成ポリマー(例、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ノルボルネン樹脂)が用いられる。ただし、欧州特許0911656A2号明細書に記載されている(1)レターデーション上昇剤の使用、(2)セルロースアセテートの酢化度の低下、あるいは(3)冷却溶解法によるフィルムの製造により、光学異方性の(レターデーションが高い)セルロースエステルフィルムを製造することもできる。ポリマーフィルムからなる透明支持体は、ソルベントキャスト法により形成することが好ましい。
 光学異方性透明支持体を得るためには、ポリマーフィルムに延伸処理を実施することが好ましい。光学的一軸性支持体を製造する場合は、通常の一軸延伸処理または二軸延伸処理を実施すればよい。光学的二軸性支持体を製造する場合は、アンバランス二軸延伸処理を実施することが好ましい。アンバランス二軸延伸では、ポリマーフィルムをある方向に一定倍率(例えば3~100%、好ましくは5~30%)延伸し、それと垂直な方向にそれ以上の倍率(例えば6~200%、好ましくは10~90%)延伸する。二方向の延伸処理は、同時に実施してもよい。延伸方向(アンバランス二軸延伸では延伸倍率の高い方向)と延伸後のフィルムの面内の遅相軸とは、実質的に同じ方向になることが好ましい。延伸方向と遅相軸との角度は、10゜未満であることが好ましく、5゜未満であることがさらに好ましく、3゜未満であることが最も好ましい。
 透明支持体の厚さは、10~500μmであることが好ましく、20~200μmであることがより好ましい。透明支持体とその上に設けられる層(接着層、配向膜あるいは光学異方性層)との接着を改善するため、透明支持体に表面処理(例、グロー放電処理、コロナ放電処理、紫外線(UV)処理、火炎処理)を実施してもよい。透明支持体に紫外線吸収剤を添加してもよい。透明支持体の上に、接着層(下塗り層)を設けてもよい。接着層については、特開平7-333433号公報に記載がある。接着層の厚さは、0.1~2μmであることが好ましく、0.2~1μmであることがより好ましい。透明支持体は、フィルムを形成後に剥離してもよい。
[ハードコートフィルム]
 ハードコートフィルムとしては、ハードコート層を有する光学フィルムであれば特に制限されず、例えば、基材フィルムの上にハードコート層を有するハードコートフィルムが挙げられる。ハードコートフィルムは、基材、ハードコート層以外の層を有していてもよく、例えば、耐擦傷層が挙げられる。
 ハードコートフィルムを構成する基材フィルム、ハードコート層及び耐擦傷層については、例えば、国際公開第2020/021931号に記載のハードコートフィルムにおける基材、ハードコート層及び耐擦傷層の記載を適用することができる。
 ハードコートフィルムは、例えば、セルロースエステル基材フィルム上に、ハードコート層を形成する硬化性組成物を塗布し、乾燥させた後、紫外線を照射して塗布層を硬化させることにより製造することができる。国際公開第2020/021931号に記載のハードコートフィルムの製造方法の記載を適用することができる。
 上記ハードコート層は、上述の化合物Lを含有する硬化性組成物を用いて作製することが好ましい。
 この場合、硬化性組成物に含まれる上述の化合物L(レベリング剤)の含有量は、硬化性化合物100質量部に対して0.01~20質量部であることが好ましく、0.03~2質量部であることがより好ましい。
 - 置換基群T -
 本発明において、好ましい置換基としては、下記置換基群Tから選ばれる置換基が挙げられる。
 また、本発明において、単に置換基としてしか記載されていない場合は、この置換基群Tを参照するものであり、各々の基、例えば、アルキル基、が記載されているのみの場合は、この置換基群Tの対応する基が好ましく適用される。
 さらに、本明細書において、アルキル基を環状(シクロ)アルキル基と区別して記載している場合、アルキル基は、直鎖アルキル基及び分岐アルキル基を包含する意味で用いる。一方、アルキル基を環状アルキル基と区別して記載していない場合、及び、特段の断りがない場合、アルキル基は、直鎖アルキル基、分岐アルキル基及びシクロアルキル基を包含する意味で用いる。このことは、環状構造を採りうる基(アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等)を含む基(アルコキシ基、アルキルチオ基、アルケニルオキシ基等)、環状構造を採りうる基を含む化合物についても同様である。基が環状骨格を形成しうる場合、環状骨格を形成する基の原子数の下限は、この構造を採りうる基について下記に具体的に記載した原子数の下限にかかわらず、3以上であり、5以上が好ましい。
 下記置換基群Tの説明においては、例えば、アルキル基とシクロアルキル基のように、直鎖又は分岐構造の基と環状構造の基とを明確にするため、これらを分けて記載していることもある。
 置換基群Tに含まれる基としては、下記の基が挙げられる。
 アルキル基(炭素数は、1~20が好ましく、1~12がより好ましく、1~8がさらに好ましく、1~6が特に好ましく、1~3が最も好ましい。例えばメチル、エチル、イソプロピル、t-ブチル、ペンチル、ヘプチル、1-エチルペンチル、ベンジル、2-エトキシエチル、1-カルボキシメチル、トリフルオロメチル等)、アルケニル基(炭素数は、2~20が好ましく、2~12がより好ましく、2~10がさらに好ましく、2~8が特に好ましい。例えば、ビニル、アリル、オレイル等)、アルキニル基(炭素数は、2~20が好ましく、2~12がより好ましく、2~10がさらに好ましく、2~8が特に好ましい。例えば、エチニル、ブタジイニル、フェニルエチニル等)、シクロアルキル基(好ましくは炭素数3~20で、例えば、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、4-メチルシクロヘキシル等)、シクロアルケニル基(好ましくは炭素数5~20で、例えばシクロペンテニル、シクロヘキセニル等)、アリール基(単環の基であってもよく、縮環の基(好ましくは2~6環の縮環の基)であってもよい。炭素数は、6~26が好ましく、6~18がより好ましく、6~12がさらに好ましい。例えば、フェニル、1-ナフチル、4-メトキシフェニル、2-クロロフェニル、3-メチルフェニル等)、ヘテロ環基(炭素数は、2~20が好ましい。環構成原子として少なくとも1つの酸素原子、硫黄原子又は窒素原子を有する。単環の基であってもよく、縮環の基(好ましくは2~6環の縮環の基)であってもよい。単環の基である場合、その環員数は5~7員が好ましく、5員又は6員がより好ましい。ヘテロ環基は芳香族ヘテロ環基(ヘテロアリール基)及び脂肪族ヘテロ環基(脂肪族複素環基)が包含される。例えば、2-ピリジル、4-ピリジル、2-イミダゾリル、2-ベンゾイミダゾリル、2-チアゾリル、2-オキサゾリル、2-テトラヒドロピラニル等)、アルコキシ基(炭素数は、1~20が好ましく、1~12がより好ましい。例えば、メトキシ、エトキシ、イソプロピルオキシ、ベンジルオキシ等)、アルケニルオキシ基(炭素数は、2~20が好ましく、1~12がより好ましい。例えば、ビニルオキシ、アリルオキシ等)、アルキニルオキシ基(炭素数は、2~20が好ましく、1~12がより好ましい。例えば、2-プロピニルオキシ、4-ブチニルオキシ等)、シクロアルキルオキシ基(好ましくは炭素数3~20で、例えば、シクロプロピルオキシ、シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ、4-メチルシクロヘキシルオキシ等)、アリールオキシ基(炭素数は、6~26が好ましく、6~14がより好ましい。例えば、フェノキシ、1-ナフチルオキシ、3-メチルフェノキシ、4-メトキシフェノキシ等)、ヘテロ環オキシ基(ヘテロ環オキシ基におけるヘテロ環基部分については、上述のヘテロ環基の記載を好ましく適用することができる。例えば、イミダゾリルオキシ、ベンゾイミダゾリルオキシ、チアゾリルオキシ、ベンゾチアゾリルオキシ、トリアジニルオキシ、プリニルオキシ、テトラヒドロピラニルオキシ)、ポリアルキレンオキシ基(炭素数は2~40が好ましく、2~20がより好ましくい。)、
アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2~20で、例えば、エトキシカルボニル、2-エチルヘキシルオキシカルボニル等)、シクロアルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数4~20で、例えば、シクロプロピルオキシカルボニル、シクロペンチルオキシカルボニル、シクロヘキシルオキシカルボニル等)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数6~20で、例えば、フェニルオキシカルボニル、ナフチルオキシカルボニル等)、アミノ基(好ましくは炭素数0~20で、アルキルアミノ基、アルケニルアミノ基、アルキニルアミノ基、シクロアルキルアミノ基、シクロアルケニルアミノ基、アリールアミノ基、ヘテロ環アミノ基を含む。無置換アミノ基を置換する上記各基は置換基群Tにおける対応する基と同義である。例えば、アミノ、N,N-ジメチルアミノ、N,N-ジエチルアミノ、N-エチルアミノ、N-アリルアミノ、N-(2-プロピニル)アミノ、N-シクロヘキシルアミノ、N-シクロヘキセニルアミノ、アニリノ、ピリジルアミノ、イミダゾリルアミノ、ベンゾイミダゾリルアミノ、チアゾリルアミノ、ベンゾチアゾリルアミノ、トリアジニルアミノ等)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0~20で、アルキル、シクロアルキルもしくはアリールのスルファモイル基が好ましく、例えば、N,N-ジメチルスルファモイル、N-シクロヘキシルスルファモイル、N-フェニルスルファモイル等)、アシル基(好ましくは炭素数1~20で、例えば、アセチル、シクロヘキシルカルボニル、ベンゾイル等)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数1~20で、例えば、アセチルオキシ、シクロヘキシルカルボニルオキシ、ベンゾイルオキシ等)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1~20で、アルキル、シクロアルキルもしくはアリールのカルバモイル基が好ましく、例えば、N,N-ジメチルカルバモイル、N-シクロヘキシルカルバモイル、N-フェニルカルバモイル等)、
アシルアミノ基(好ましくは炭素数1~20のアシルアミノ基、例えば、アセチルアミノ、シクロヘキシルカルボニルアミノ、ベンゾイルアミノ等)、スルホンアミド基(好ましくは炭素数0~20で、アルキル、シクロアルキルもしくはアリールのスルホンアミド基が好ましく、例えば、メタンスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、N-メチルメタンスルホンアミド、N-シクロヘキシルスルホンアミド、N-エチルベンゼンスルホンアミド等)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1~20で、例えば、メチルチオ、エチルチオ、イソプロピルチオ、ベンジルチオ等)、シクロアルキルチオ基(好ましくは炭素数3~20で、例えば、シクロプロピルチオ、シクロペンチルチオ、シクロヘキシルチオ、4-メチルシクロヘキシルチオ等)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6~26で、例えば、フェニルチオ、1-ナフチルチオ、3-メチルフェニルチオ、4-メトキシフェニルチオ等)、アルキル、シクロアルキルもしくはアリールスルホニル基(好ましくは炭素数1~20で、例えば、メチルスルホニル、エチルスルホニル、シクロヘキシルスルホニル、ベンゼンスルホニル等)、
シリル基(好ましくは炭素数1~20で、アルキル、アリール、アルコキシおよびアリールオキシが置換したシリル基が好ましく、例えば、トリエチルシリル、トリフェニルシリル、ジエチルベンジルシリル、ジメチルフェニルシリル等)、シリルオキシ基(好ましくは炭素数1~20で、アルキル、アリール、アルコキシおよびアリールオキシが置換したシリルオキシ基が好ましく、例えば、トリエチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシ、ジエチルベンジルシリルオキシ、ジメチルフェニルシリルオキシ等)、ヒドロキシ基、シアノ基、ニトロ基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子であり、フッ素原子が好ましい。)、酸素原子(具体的には、環を構成する>CHを>C=Oに置き換える)、カルボキシ基(-COH)、ホスホノ基〔-PO(OH)〕、ホスホノオキシ基〔-O-PO(OH)〕、スルホ基(-SOH)、ホウ酸基〔-B(OH)〕、オニオ基(環状アンモニオを含むアンモニオ基、スルホニオ基(-SH )、ホスホニオ基(-PH )を含み、好ましくは炭素数0~30、より好ましくは1~20)、スルファニル基(-SH)、アミノ酸残基、又は、ポリアミノ酸残基が挙げられる。また、カルボキシ基、ホスホノ基、スルホ基、オニオ基、アミノ酸残基、又は、ポリアミノ酸残基を置換基として有する上記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アルキニルオキシ基、シクロアルキルオキシ基、アリールオキシ基、ヘテロ環オキシ基、アルコキシカルボニル基、シクロアルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アミノ基、スルファモイル基、アシル基、アシルオキシ基、カルバモイル基、アシルアミノ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基、アルキル、シクロアルキルもしくはアリールスルホニル基が挙げられる。
 置換基群Tから選ばれる置換基は、より好ましくはアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、ヘテロ環基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、シクロアルコキシカルボニル基、上記アミノ基、アシルアミノ基、シアノ基またはハロゲン原子であり、特に好ましくはアルキル基、アルケニル基、ヘテロ環基、アルコキシ基、アルコキシカルボニル基、アミノ基、アシルアミノ基またはシアノ基である。
 置換基群Tから選ばれる置換基は、特段の断りがない限り、上記の基を複数組み合わせてなる基をも含む。例えば、化合物又は置換基等がアルキル基、アルケニル基等を含むとき、これらは直鎖状でも分岐状でもよく、これらは置換されていても無置換でもよい。また、アリール基、ヘテロ環基等を含むとき、それらは単環でも縮環でもよく、置換されていても無置換でもよい。
 以下に実施例に基づき本発明について更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、試薬、使用量、割合、処理内容、処理手順、操作等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。
 なお、以下の実施例において組成を表す「部」及び「%」は、特に断らない限り質量基準である。また、室温は「25℃」を意味する。
〔レベリング剤の合成例〕
[中間体の合成]
<化合物(S-2-b)の合成>
 1L三口フラスコに、化合物(S-2-a)200g(0.42mol)、テトラブチルアンモニウム硫酸水素塩28.2g(0.08mol)、水13mL、および、トルエン180mLを入れた。次に、室温下でブロモ酢酸t-ブチル96.8g(0.50mol)を添加し、添加後内温を30℃に昇温した。そこへ水酸化ナトリウム66.4g(1.66mol)を水66mLに溶解した液を、内温を40℃以下に保持しながら滴下した。内温35℃で2時間攪拌し、反応液を20℃に冷却した。次に、濃塩酸145mLと水145mLを混合した液を滴下し、静置後水層を除去した。有機層に食塩51g、水460mL、および、トルエン180mLを添加し、攪拌した。静置後、再び水層を除去し、有機層を25%食塩水350mLで洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、乾燥剤を濾過により除去し、有機層をロータリーエバポレーターで濃縮した。定量的に無色オイル状の化合物(S-2-b)を250g得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
<化合物(S-2-c)の合成>
 窒素気流下、2L三口フラスコに、Red-Alを122.2g(0.42mol)、トルエン196mLを入れ、内温10℃以下に冷却した。そこへ、化合物(S-2-b)247g(0.41mol)を滴下し、トルエン50mLで洗いこみを行った。滴下後、内温を40℃に昇温し30分攪拌後、Red-Alを12.0g(0.04mol)添加した。添加後さらに40℃で30分攪拌し、反応液を15℃以下に冷却した。ロッシェル塩四水和物132.5g(0.94mol)を水153mLに溶解した液を滴下し、30分攪拌した。静置後、水層を除去し、有機層にロッシェル塩四水和物66.3g(0.47mol)を水76mLに溶解した液を添加し、5分攪拌した。静置後、水層を除去し有機層を10%食塩水260mLで洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、乾燥剤を濾過により除去し、有機層をロータリーエバポレーターで濃縮した。淡黄色オイル状の化合物(S-2-c)を217g(収率99%)得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
<化合物(S-2-d)の合成>
 2L三口フラスコに、化合物(S-2-c)205g(0.39mol)、酢酸エチル(AcOEt)246mL、および、メタンスルホニルクロリド(MsCl)53.6g(0.47mol)を入れ、内温10℃以下に冷却した。そこへ、内温20℃以下を保持しながらトリエチルアミン(EtN)42.8g(0.42mol)を滴下した。滴下後、内温を25℃に昇温し2時間攪拌した。ヘキサン246mL、10%食塩水246mL、および、重曹6.2gを混合した液を添加し、5分攪拌した。静置後、水層を除去し有機層を10%食塩水246mLで洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、乾燥剤を濾過により除去し、有機層をロータリーエバポレーターで濃縮した。淡黄色オイル状の化合物(S-2-d)を233g(収率99%)得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
<化合物(S-2-e-2)の合成>
 窒素気流下、1L三口フラスコに、3,4-ジヒドロキシ安息香酸メチル14.0g(83mmol)、ジメチルアセトアミド(DMAc)324mL、および、炭酸カリウム36.8g(266mmol)を入れ、内温90℃に昇温した。そこへ、化合物(S-2-d)104g(172mmol)を滴下し、2時間攪拌した。反応液を25℃に冷却し、酢酸エチル300mL、濃塩酸31mL、および、水500mLを添加して攪拌した。静置後、水層を除去し有機層を10%食塩水150mLで洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、乾燥剤を濾過により除去し、有機層をロータリーエバポレーターで濃縮した。淡黄色オイル状の化合物(S-2-e-2)を96.5g(収率98%)得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
<化合物(S-2-f-2)の合成>
 1L三口フラスコに、化合物(S-2-e-2)45.0g(38mmol)、エタノール(EtOH)145mL、水酸化カリウム5.3g(95mmol)、および、水53mLを入れ、内温70℃で1時間攪拌した。反応液を20℃まで冷却後、酢酸エチル240mL、濃塩酸7mL、および、水241mLを添加し、攪拌した。静置後、水層を除去して有機層を10%食塩水150mLで洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、乾燥剤を濾過により除去し、有機層をロータリーエバポレーターで濃縮した。褐色オイル状の化合物(S-2-f-2)を40.5g(収率96%)得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
<化合物(S-2-g-2)の合成>
 100mL三口フラスコに、化合物(S-2-f-2)9.5g(8.1mmol)、ジメチルホルムアミド0.13mL、および、トルエン23mLを入れ、内温70℃に昇温した。そこへ、塩化チオニル1.2mL(18mmol)を添加し、1時間攪拌した。トルエンを減圧留去し、定量的に褐色オイル状の化合物(S-2-g-2)9.8gを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
<化合物(T-2)の合成>
 100mL三口フラスコに化合物(S-2-a)20.0g(41mmol)、無水コハク酸4.4g(44mmol)、テトラヒドロフラン(THF)1.3mL、N-ジメチルアミノピリジン(DMAP)71mg(0.6mmol)、トリエチルアミン(TEA)40mg(0.4mmol)を入れ、内温100℃に加熱して1時間攪拌した。反応液を70℃まで冷却した後、1規定塩酸1mL、水41mL、2-プロパノール8.2mLを添加して5分間攪拌した。静置後水層を除去し、有機層を水9mLで2回洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、乾燥剤を濾過で除去した後、有機層を減圧濃縮した。無色液体の(T-2)21.9g(収率91%)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
<化合物(T-3)の合成>
 100mL三口フラスコに化合物(T-2)21.9g(38mmol)、トルエン20mL、ジメチルホルムアミド0.58mLを入れ、内温70℃に昇温した。そこへ、塩化チオニル3.6mL(49mmol)を滴下し、滴下終了後30分間攪拌した。溶媒を減圧留去し、褐色油状の(T-3)を定量的に得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
<化合物(T-4-a)の合成>
 200mL三口フラスコに3,4-ジヒドロキシ安息香酸0.8g(5mmol)、テトラヒドロフラン(THF)11mLを入れ、内温を10度以下に冷却した。そこへ、化合物(T-3)10.3g(17mmol)を滴下し、次いでピリジン(Py)1.5g(19mmol)を滴下した。内温を25°に昇温し、1時間攪拌した。テトラヒドロフラン15mL、水9mL、ピリジン0.6g(8mmol)を添加し、内温35℃で1時間攪拌した。反応液を25℃に冷却し、1規定塩酸15mL、酢酸エチル50mLを添加して1分間攪拌した。水層を除去し、有機層を10%食塩水20mLで洗浄した。次に、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、乾燥材を濾過で除去した後、減圧濃縮した。得られた褐色油状の粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、無色油状の(T-4-a)を4.4g(収率65%)得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
<化合物(T-5-a)の合成>
 100mL三口フラスコに化合物(T-4-a)48.7g(38mmol)、トルエン20mL、ジメチルホルムアミド0.58mLを入れ、内温70℃に昇温した。そこへ、塩化チオニル3.6mL(49mmol)を滴下し、滴下終了後30分間攪拌した。溶媒を減圧留去し、褐色油状の(T-5-a)を定量的に得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
<化合物(T-5-b)及び(T-5-c)の合成>
 化合物(T-5-b)は、化合物(T-5-a)の合成において、3,4-ジヒドロキシ安息香酸を3,5-ジヒドロキシ安息香酸に変更した以外は同様にして合成した。
 化合物(T-4-c)は、化合物(T-5-a)の合成において、3,4-ジヒドロキシ安息香酸を3,4,5-トリヒドロキシ安息香酸に変更し、さらに化合物(T-3)の当量を1.5倍に変更した以外は同様にして合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
[レベリング剤の合成]
<レベリング剤N4の合成>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 2L三口フラスコに、化合物(S-2-g-2)273.4g(0.23mol)、テトラヒドロフラン(THF)466mL、酢酸エチル(AcOEt)467mL、および、ハイドロキノン11.5g(0.10mol)を入れ、内温10℃以下に冷却した。そこへ、トリエチルアミン31.7g(0.31mol)を滴下し、滴下終了後に内温を25℃に昇温した。25℃で2時間攪拌し、メタノール30mLを添加して5分攪拌した。酢酸エチル305mL、1M塩酸水200mLを添加し、攪拌した。静置後、水層を除去して有機層を10%食塩水305mLで洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、乾燥剤を濾過により除去し、有機層をロータリーエバポレーターで濃縮した。褐色オイル状の粗体を175.5g得た。粗体をシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製し、無色ワックス状の化合物(レベリング剤N4)を164g(収率65%)得た。
 得られた化合物(レベリング剤N4)のH-NMRを以下に示す。
 H-NMR(溶媒:重アセトン)δ(ppm):7.87(dd,2H),7.80(d,2H),7.36(s,4H),7.21(d,2H),4.47-4.44(m,8H),4.40-4.34(m,8H),4.14-4.09(m,8H)
<レベリング剤F1の合成>
 レベリング剤N4の合成において、原料のハイドロキノンを1,5-ジヒドロキシナフタレンに変更し、化合物(s-2-g-2)を化合物(T-5-b)に変更した以外は同様にして、白色固体の化合物(レベリング剤F1)を1.5g(収率52%)得た。
 得られた化合物(レベリング剤F1)のH-NMRを以下に示す。
 H-NMR(溶媒:重アセトン)δ(ppm):7.98(t,6H),7.69-7.60(m,4H),7.38(t,2H),5.02-4.88(m,8H),3.08-3.05(m,8H),2.95-2.92(m,8H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
<レベリング剤F2の合成>
 レベリング剤N4の合成において、原料のハイドロキノンを下記化合物(U-1)に変更した以外は同様にして、無色固体の化合物(レベリング剤F2)を189g(収率68%)得た。
 得られた化合物(レベリング剤F2)のH-NMRを以下に示す。
 H-NMR(溶媒:重アセトン)δ(ppm):8.34-8.31(m,4H),7.90-7.88(m,2H),7.78(d,2H),7.55-7.51(m,4H),7.46(s,4H),7.23(d,2H),4.48-4.36(m,16H),4.14-4.10(m,8H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
<レベリング剤F3の合成>
 レベリング剤F2の合成において、化合物(S-2-g-2)を化合物(T-5-c)に変更した以外は同様にして、無色固体の化合物(レベリング剤F3)を153g(収率55%)得た。
 得られた化合物(レベリング剤F3)のH-NMRを以下に示す。
 H-NMR(溶媒:重アセトン)δ(ppm):8.39(d,4H),8.01(s、4H),7.61(s,4H),7.47(s,4H),5.01-4.88(m,12H),3.30-3.07(m、12H),3.00-2.90(m,12H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
<レベリング剤F4の合成>
 レベリング剤N4の合成において、原料のハイドロキノンを1,5-ジアミノナフタレンに変更した以外は同様にして、無色固体の化合物(レベリング剤F4)を154g(収率60%)得た。
 得られた化合物(レベリング剤F4)のH-NMRを以下に示す。
 H-NMR(溶媒:重アセトン)δ(ppm):9.57(s,2H),8.02(d,2H),7.85-7.79(m,6H),7.55(t,2H),7.18(d,2H),4.48-4.45(m,8H),4.38-4.35(m,8H),4.13-4.10(m,8H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
<レベリング剤F5の合成1>
 レベリング剤N4の合成において、原料のハイドロキノンを1,5-ジアミノナフタレンに変更し、化合物(s-2-g-2)を化合物(T-5-a)に変更した以外は同様にして、無色固体の化合物(レベリング剤F5)を161g(収率60%)得た。
 得られた化合物(レベリング剤F5)のH-NMRを以下に示す。
 H-NMR(溶媒:重アセトン)δ(ppm):9.84(s,2H),8.14-8.10(m,4H),8.00(s,2H),7.83(d,2H),7.58(t,2H),7.45(d,2H),5.03-4.89(m,8H),3.09-3.06(m,8H),2.93-2.90(m,8H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
<レベリング剤F5の合成2>
 上記レベリング剤F5の別の合成法を以下に示す。
(1)化合物(T-2)の合成
 100mL三口フラスコに化合物(S-2-a)60.0g(125mmol)、無水コハク酸14.0g(139mmol)、テトラヒドロフラン(THF)6mL、N-ジメチルアミノピリジン(DMAP)152mg(1.2mmol)、トリエチルアミン(TEA)126mg(1.2mmol)を入れ、内温100℃に加熱して2時間撹拌した。反応液を40℃まで冷却した後、1規定塩酸3mL、水120mL、2-プロパノール12mLを添加して5分間攪拌した。静置後水層を除去し、有機層に、酢酸エチル60mL、n-ヘキサン30mL、20%食塩水120gを添加して撹拌し、静置した後、水層を除去した。次いで有機層を20%食塩水120gで洗浄したのちに、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥し、乾燥剤を濾過で除去した後、有機層を減圧濃縮した。濃縮物にトルエン45mLを添加して減圧濃縮し、さらにトルエン45mLを添加して減圧濃縮して無色液体の化合物(T-2)68.8g(収率95%)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(2)3,4-ジヒドロキシ安息香酸クロライドの合成
 500mL三口フラスコに3,4-ジヒドロキシ安息香酸17.9g(116mmol)、N,N-ジメチルホルムアミド1.8mL、塩化メチレン180mLを入れ、室温にて撹拌した。攪拌液中へ、オキサリルクロライド44.2g(348mmol)を滴下し、内温25~30℃にて、3時間撹拌した。反応液を減圧下で濃縮し、塩化メチレンとオキサリルクロライドを留去し、乾固させた。さらにアセトニトリル90mLを添加して溶解させ、減圧下で濃縮乾固を2回おこなった。アセトニトリル約40mLを添加して溶解させて、3,4-ジヒドロキシ安息香酸クロライド/アセトニトリル溶液として、そのまま次工程に用いた。
(3)化合物(T-6)の合成
 1000mL三口フラスコに1,5-ジアミノナフタレン8.27g(52.3mmol)、N、N-ジメチルアセトアミド(DMAc)100mLを入れ、一度内温40℃に加熱して溶解させたのちに、水冷にて10℃に冷却した。溶液中に、炭酸水素ナトリウム24.4g(290mmol)を添加後、先に合成した3,4-ジヒドロキシ安息香酸クロライド/アセトニトリル溶液を内温25℃以下で滴下した。その後、内温20~25℃で3時間撹拌した。反応液に、炭酸水素ナトリウム水溶液(炭酸水素ナトリウム14.6g:174mmol、水500mL)を内温25℃以下でゆっくりと滴下したのちに、内温20~25℃で1時間撹拌し、ついで、減圧ろ過にて生成物をろ取し、水洗した。得られた生成物と水500mLを混合し1時間撹拌して、分散洗浄したのちに、減圧ろ過にて生成物をろ取し、水洗した後、50℃で一晩送風乾燥した。続いて、得られた生成物を500mL三口フラスコに入れ、メタノール180mL、N、N-ジメチルアミノピリジン(DMAP)0.64g(5.2mmol)、ジイソプロピルエチルアミン1.35g(10.5mmol)を添加し、外温60℃に加熱して2時間撹拌した。室温まで冷却し、1規定塩酸水11mLを滴下し、その後、内温10℃以下に冷却した。減圧ろ過にて生成物をろ取し、アセトニトリルで洗浄した。50℃で送風乾燥して、白色固体として化合物(T-6)を18.0g(収率80%)得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
(4)化合物(T-3)の合成
 300mL三口フラスコに化合物(T-2)58.9g(101mmol)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)21.1mLを入れ、水冷し、内温25℃以下で塩化チオニル16.2g(136mmol)を滴下し、滴下終了後、内温20~30℃で1時間撹拌した。撹拌を停止して分離した二層のうちの下層を分取して化合物(T-3)を定量的に得た。得られた化合物(T-3)はそのままレベリング剤F5の合成に用いた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
(5)レベリング剤F5の合成
 1000mL三口フラスコに化合物(T-6)10.0g(23.0mmol)、N、N-ジメチルアセトアミド(DMAc)150mLを入れ、溶解させたのち、ジイソプピルエチルアミン20.0mL(115mmol)を添加し、水冷した。内温25℃以下で先に合成した化合物(T-3)60.7g(101mmol)を滴下し、その後、内温25~30℃に昇温し、2時間撹拌した。テトラヒドロフラン(THF)100mLを添加後、氷水で冷却後に内温25℃以下を保ちながら1規定塩酸15mL、酢酸エチル300mL、n-ヘキサン50mL、10%食塩水400gを順に滴下し、撹拌した。内温20~25℃としてから静置後、水層を除去したのちに、有機層を食塩40g、1規定塩酸2mL、水360mLの混合液で洗浄した。さらに、食塩40g、炭酸水素ナトリウム6g、水360mLの混合液、次いで、10%食塩水400gで順に洗浄した。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、乾燥剤を濾過により除去したのちに減圧濃縮した。得られたオイル状の生成物をアセトン65mLで希釈後、氷冷下でエタノール1200mLにゆっくりと滴下して結晶を析出させ、そのまま30分撹拌後に、固体を減圧ろ過にてろ取、エタノールで洗浄した。この粗体を再度、アセトン130mLで溶解後、氷冷下でエタノール1200mLにゆっくりと滴下して結晶を析出させ、そのまま30分撹拌後に、固体を減圧ろ過にてろ取し、エタノールで洗浄した。40℃で送風乾燥して、白色固体として化合物(上記レベリング剤F5)を46.8g(収率75%)得た。
<レベリング剤F6の合成>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 100mL三口フラスコに化合物(S-2-g-2)1.70g(1.7mmol)、テトラヒドロフラン7.4mL、酢酸エチル7.4mL、化合物(U-2)0.47g(1.4mmol)を入れ、氷冷して内温を10℃以下に冷却した。そこへ、トリエチルアミン0.21g(2.1mmol)を滴下した。内温を35℃に昇温し、2時間攪拌した。室温に冷却後、1規定塩酸4.3mLを添加し、攪拌後水層を除去した。有機層を10%食塩水で洗浄し、溶媒を減圧留去した。得られた粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、白色固体の(レベリング剤F6)を0.97g(収率47%)得た。
 得られた化合物(レベリング剤F6)のH-NMRを以下に示す。
 H-NMR(溶媒:重クロロホルム)δ(ppm):8.28(d,2H),7.97(d,1H),7.95-7.88(m,1H),7.75-7.67(m,5H),7.53-7.42(m,4H),7.32-7.30(d,1H),6.98(d,1H),4.25-4.20(m,8H),4.00-3.99(m,4H),3.76(s,3H)
<レベリング剤N5の合成>
 レベリング剤F6の合成において、化合物(S-2-g-2)を化合物(T-5-b)に変更し、化合物(U-2)を下記化合物(U-3)に変更した以外は同様にして、無色固体の化合物(レベリング剤N5)を1.0g(収率47%)得た。
 得られた化合物(レベリング剤N5)のH-NMRを以下に示す。
 H-NMR(溶媒:重クロロホルム)δ(ppm): 8.28(d,2H),7.85(2,2H),7.36-7.24(m,3H),7.14(s,2H),6.95(d,2H),4.73-4.66(m,4H),3.83(s,3H),3.00-2.94(m,4H),2.89-2.80(m,4H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
<レベリング剤N6の合成>
 レベリング剤F6の合成において、化合物(U-2)を4-ヒドロキシビフェニルに変更した以外は同様にして、無色固体の化合物(レベリング剤N6)を97g(収率70%)得た。
 得られた化合物(レベリング剤N6)のH-NMRを以下に示す。
 H-NMR(溶媒:重アセトン)δ(ppm):7.70(dd,1H),7.75(d,3H),7.70(d,2H),7.50(t,2H),7.40-7.34(m,3H),7.20(d,1H),4.47-4.32(m,8H),4.11(t,4H)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
[実施例]
〔1〕コレステリック液晶フィルムの作製
<1>コレステリック液晶層形成用組成物の調整
 選択反射中心波長が500nmであるコレステリック液晶層を形成するコレステリック液晶層形成用組成物に関して、下記の成分を混合し、下記組成のコレステリック液晶層形成用組成物を調製した。
コレステリック液晶層形成用組成物
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・棒状液晶化合物101                  55質量部
・棒状液晶化合物102                  30質量部
・棒状液晶化合物201                  13質量部
・棒状液晶化合物202                   2質量部
・表1に記載のレベリング剤              0.12質量部
・右旋回性キラル剤Paliocolor LC756(商品名、BASF
社製)                 目標の反射波長に合わせて調節
・重合開始剤IRGACURE OXE01(商品名、BASF社製)
                            1.0質量部
・溶媒(メチルエチルケトン:シクロヘキサノン=7:3質量比)
                    溶質濃度が20質量%となる量
――――――――――――――――――――――――――――――――――
 上記のコレステリック液晶層形成用組成物を用いて、後述の<4>コレステリック液晶層の形成と同様にして、仮支持体上に膜厚3μmの単一層のコレステリック液晶層を作製し、下記の様にして、可視域光の反射特性を確認した。
 その結果、作製されたコレステリック液晶層は右円偏光反射層であり、選択反射中心波長(中心波長)は、500nmであった。
(反射スペクトルの測定)
 作製したコレステリック液晶層のうち、仮支持体側の裏面に黒色PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルム(光吸収体)を貼り合わせた。
 分光光度計(日本分光株式会社製、V-670)を用いて、コレステリック液晶層側から、コレステリック液晶層表面の法線方向に対し5°の角度の方向からP偏光又はS偏光をそれぞれ入射し、波長300~800nmの帯域におけるP偏光及びS偏光の反射スペクトルをそれぞれ測定した。測定したP偏光の反射スペクトルとS偏光の反射スペクトルの平均値(平均の反射スペクトル)を求めた。
 選択反射帯域に反射率の極大ピークにおいて、極大反射率と極大ピークの裾の極小反射率との中間(平均)の反射率となる2つの波長のうち、短波長側の波長の値をλ(nm)、長波長側の波長の値をλ(nm)とすると、選択反射中心波長λを下記式より算出した。
    λ=(λ+λ)/2
 本発明において、選択反射中心波長(60°)は、ウインドシールドガラス表面の法線方向に対し60°の角度で光入射して測定した反射スペクトルに基づき算出し、選択反射中心波長(5°)は、ウインドシールドガラス表面の法線方向に対し5°の角度で光入射して測定した反射スペクトルに基づき算出した値を意味する。
 なお、P偏光の反射スペクトルとS偏光の反射スペクトルの平均値は、自然光を入射した際の反射スペクトルと同義である。
 以降で記載する選択反射中心波長についても、上記測定方法により測定した。
 棒状液晶化合物101:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 棒状液晶化合物102:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 棒状液晶化合物201及び棒状液晶化合物202
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
<2>鹸化処理したセルロースアシレートフィルムの作製
 国際公開第2014/112575号の実施例20に記載の作製方法に従って、厚み40μmセルロースアシレートフィルムを作製した。
 作製したセルロースアシレートフィルムを、温度60℃の誘電式加熱ロールを通過させて、フィルムの表面温度を40℃に昇温した後に、フィルムの片面に下記に示す組成のアルカリ溶液を、バーコーターを用いて塗布量14mL/mとなるように塗布し、110℃に加熱したスチーム式遠赤外ヒーター(ノリタケカンパニーリミテド社製)の下に10秒間滞留させた。
 次いで、同じくバーコーターを用いて、純水を3mL/mとなるように塗布した。
 次いで、ファウンテンコーターによる水洗とエアナイフによる水切りとを3回繰り返した後に、70℃の乾燥ゾーンに5秒間滞留させて乾燥し、鹸化処理したセルロースアシレートフィルムを作製した。
 鹸化処理したセルロースアシレートフィルムの面内位相差をAxoScan(Axometrics社製、商品名)で測定したところ、1nmであった。
アルカリ溶液の組成
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・水酸化カリウム                    4.7質量部
・水                         15.7質量部
・イソプロパノール                  64.8質量部
・界面活性剤(C1633O(CHCHO)10H)    1.0質量部
・プロピレングリコール                14.9質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
<3>配向膜の形成
 上述で得られた鹸化処理したセルロースアシレートフィルムの鹸化処理面に、下記に示す組成の配向膜形成用塗布液をワイヤーバーコーターで34mL/mとなるように塗布し、100℃の温風で120秒乾燥し、厚み0.7μmの配向膜を得た。
配向膜形成用塗布液
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・下記に示す変性ポリビニルアルコール           28質量部
・クエン酸エステル(商品名:AS3、三共化学社製)   1.2質量部
・光開始剤(商品名:イルガキュア2959、BASF社製)
                           0.84質量部
・グルタルアルデヒド                  2.8質量部
・水                          699質量部
・メタノール                      226質量部
――――――――――――――――――――――――――――――――――
(変性ポリビニルアルコール)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
<4>コレステリック液晶層の形成
 片面に配向膜を有するセルロースアシレートフィルムを支持体として用いた。
 支持体の配向膜面に、支持体の長辺方向を基準にして、時計回りに50°回転させた方向がラビング方向となるようにして、ラビング処理を施した。具体的には、レーヨン布を用い、圧力:0.1kgf(0.98N)、回転数:1000rpm(revolutions per minute)、搬送速度:10m/min、回数:1往復の条件で行った。
 支持体のラビング処理面に、上記で調製したコレステリック液晶層形成用組成物を乾燥後の乾膜の厚さが1.3μmになるようにワイヤーバーを用いて室温にて塗布し、塗布層を得た。
 塗布層を室温にて、風速0.4m/sの乾燥風で30秒間乾燥させた後、60℃の雰囲気で1分間加熱した。次いで、55℃のホットプレート上に置き、酸素濃度100ppm以下の環境で、波長350nm以下を遮光するUVカットフィルターを介して、フュージョンUVシステムズ社製の無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm)によって6秒間、紫外線を照射し、コレステリック液晶層を固定した。
 このようにして、支持体上にコレステリック液晶層が形成された光学フィルム(コレステリック液晶フィルム)No.101~105、108及びc11~c17を得た。
 なお、コレステリック液晶フィルムNo.c11は、コレステリック液晶層形成用組成物中にレベリング剤を配合しないこと以外は同様にして作製した。
〔2〕位相差(Aplate)フィルムの作製
 上記〔1〕コレステリック液晶フィルムの作製において、コレステリック液晶層形成用組成物に代えて、下記に示す組成の位相差層形成用組成物を使用した以外は同様にして、支持体上に位相差層が形成された光学フィルム(位相差(Aplate)フィルム)No.106を得た。
位相差層形成用組成物
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・棒状液晶化合物101                 55質量部
・棒状液晶化合物102                 30質量部
・棒状液晶化合物201                 13質量部
・棒状液晶化合物202                  2質量部
・表1に記載のレベリング剤             0.12質量部
・重合開始剤IRGACURE OXE01(商品名、BASF社製)
                           1.0質量部
・溶媒(メチルエチルケトン:シクロヘキサノン=7:3質量比)
                   溶質濃度が20質量%となる量
――――――――――――――――――――――――――――――――――
〔3〕ハードコートフィルムの作製
<1>ハードコート層形成用組成物の調製
 下記の成分を混合し、下記組成のハードコート層形成用組成物を調整した。
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・ペンタエリスリトールテトラアクリレート(商品名:A-TMMT、
新中村化学工業社製)                  100質量部
・表1に記載のレベリング剤              0.12質量部
・重合開始剤IRGACURE OXE01(商品名、BASF社製)
                            1.0質量部
・溶媒(メチルエチルケトン:シクロヘキサノン=7:3質量比)
                    溶質濃度が20質量%となる量
――――――――――――――――――――――――――――――――――
<2>ハードコート層の形成
 国際公開第2014/112575号の実施例20に記載の作製方法に従って、厚み40μmセルロースアシレートフィルムを作製した。
 得られたセルロースアシレートフィルムに直接、ハードコート層形成用組成物を乾燥後の乾膜の厚さが1.3μmになるようにワイヤーバーを用いて室温にて塗布し、塗布層を得た。
 塗布層を室温にて、風速0.4m/sの乾燥風で30秒間乾燥させた後、60℃の雰囲気で1分間加熱した。次いで、55℃のホットプレート上に置き、酸素濃度100ppm以下の環境で、波長350nm以下を遮光するUVカットフィルターを介して、フュージョンUVシステムズ社製の無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm)によって6秒間、紫外線を照射し、ハードコート層を固定した。
 このようにして、セルロースアシレートフィルム上にハードコート層が形成された光学フィルム(ハードコートフィルム)No.107を得た。
 上記のようにして作製した光学フィルムのうち、No.101~108が本発明の光学フィルムであり、No.c11~c17が比較のための光学フィルムである。
 なお、光学フィルムNo.101~108及びc12~c17において、フィルム表面の面積あたりのレベリング剤の含有量は約0.0020g/mである。
 使用したレベリング剤の物性、作製した光学フィルムの風ムラ、積層ハジキ及び荷重痕の評価を、以下のようにして行った。これらの結果をまとめて後記表1に示す。
〔評価α〕レベリング剤の物性評価
<レベリング剤の表面張力測定>
 MEK(メチルエチルケトン):シクロヘキサノン=1:4(質量比)の混合溶剤(溶媒)に対して、レベリング剤(溶質)の濃度が0.08質量%となるように含まれる溶液(希釈液)を調整した。
 調整したレベリング剤の溶液について、自動表面張力計(協和界面化学社製、商品名:CBVP-Z)を用いて、25℃における表面張力を測定した。
<レベリング剤のIso点又は融点の測定>
 光学顕微鏡(Nikon社製、商品名:ECLIPSE E600 POL)の二枚の偏光子を透過軸の方向が互いに直交するように配置し、二枚の偏光子の間にサンプル台をセットした。次いで、レベリング剤をスライドガラスに少量乗せ、サンプル台上に置いたホットステージ上にスライドガラスをセットした。
 サンプルの状態を顕微鏡で観察しながら、ホットステージの温度を5℃/分の速度で上げ、レベリング剤の相転移温度(Iso点又は融点)を測定した。
 Iso点については、液晶相から等方性液体相への転移温度であり、上記測定においては、液晶の複屈折による光の透過が無くなり、暗くなり始める温度を意味する。
 融点については、上記測定において、結晶の複屈折による光の透過が無くなり、暗くなり始める温度を意味する。
 なお、相の同定は、上記の測定条件により光学(偏光)顕微鏡で観察されるテクスチャー(模様)から行った。この際、液晶便覧編集委員会編「液晶便覧」丸善株式会社出版、2000年10月30日を参考にした。
〔評価1〕光学フィルムの風ムラの評価
 光学フィルムにおけるセルロースアシレートフィルム側の面に、裏面反射を防止するための黒色テープを貼り、光学フィルムの黒色テープを貼った側とは反対側の面に対して、3波長形蛍光ランプ(型名:FLR110HEX-N/A-H、東芝ライテック株式会社製)の光を汎用の拡散フィルムを介して、60cmの距離から光を入射させた。光を入射させる際には、3波長蛍光ランプからの入射光の角度が、光学フィルムの法線から30°傾いた角度となるように調整し、正反射方向から目視で観察した。この結果を下記評価基準に当てはめ、風ムラを評価した。
 下記の評価は、いずれも3人のパネリストにより行った。その際、No.101の光学フィルムの風ムラをB評価とすることで専門パネリスト3名の基準を統一した。下記評価において、3名のパネリストの評価はいずれも同じ結果となった。
 本試験では、下記の評価Aから評価Eに向けて、相対的に、順に、評価結果が悪くなっている。
 
 - 評価基準(風ムラ) - 
 A:干渉の色ムラ及び選択反射の明るさムラは全く見られなかった。
 B:干渉の色ムラ及び/又は選択反射の明るさムラはごく僅かにみられるが、ほとんど気にならない程度だった。
 C:干渉の色ムラ及び/又は選択反射の明るさムラがBよりも多いが、あまり気にならない程度であった。
 D:干渉の色ムラ及び/又は選択反射の明るさムラがCより多かった。
 E:干渉の色ムラ及び/又は選択反射の明るさムラがDよりも多く、干渉の色ムラ及び/又は選択反射の明るさムラが顕著であった。
〔評価2〕積層ハジキの評価
 下記の方法で、光学フィルム上に積層塗布を行い、積層ハジキ評価を行った。
<コレステリック液晶層形成用組成物の調整>
 選択反射中心波長が700nmであるコレステリック液晶層を形成する赤色コレステリック液晶層形成用組成物を、下記の成分を混合することにより調製した。なお、棒状液晶化合物101、102、201及び202については、前述の通りである。
赤色コレステリック液晶層形成用組成物
――――――――――――――――――――――――――――――――――
・棒状液晶化合物101                  55質量部
・棒状液晶化合物102                  30質量部
・棒状液晶化合物201                  13質量部
・棒状液晶化合物202                   2質量部
・右旋回性キラル剤Paliocolor LC756(商品名、BASF
社製)                 目標の反射波長に合わせて調節
・重合開始剤IRGACURE OXE01(商品名、BASF社製)
                            1.0質量部
・溶媒(メチルエチルケトン:シクロヘキサノン=7:3質量比)
                    溶質濃度が20質量%となる量
――――――――――――――――――――――――――――――――――
 上記の赤色コレステリック液晶層形成用組成物を用いて、以下に示すフィルムの作製と同様にして、仮支持体上に膜厚3μmの単一層のコレステリック液晶層を作製し、可視域光の反射特性を確認した。
 その結果、作製されたコレステリック液晶層は右円偏光反射層であり、選択反射中心波長(中心波長)は、波長700nmであった。
<光学フィルムの積層塗布>
 光学フィルムにおけるセルロースアシレートフィルムとは反対側の面に、上記の赤色コレステリック液晶層形成用組成物を乾燥後の乾膜の厚さが1.0μmになるようにワイヤーバーを用いて室温にて塗布し、塗布層を得た。
 塗布層を室温にて、風速0.4m/sの乾燥風で30秒間乾燥させた後、60℃の雰囲気で1分間加熱した。次いで、55℃のホットプレート上に置き、酸素濃度100ppm以下の環境で、波長350nm以下を遮光するUVカットフィルターを介して、フュージョンUVシステムズ社製の無電極ランプ「Dバルブ」(60mW/cm)によって6秒間、紫外線を照射し、赤色コレステリック液晶層を固定し、評価用サンプルを作製した。
<光学フィルムの積層ハジキ評価>
 評価用サンプルの赤色コレステリック液晶層側の面において、無作為に15cm角の領域を決めて、領域内のハジキの数と、領域内に占めるハジキの領域の割合(面積%)を測定し、以下の評価基準に基づき評価した。ここでハジキとは、下層(光学フィルムにおけるセルロースアシレートフィルムとは反対側の面に位置する層)の表面のうち、上層(赤色コレステリック液晶層)が形成されていない領域を意味する。ハジキが発生している場合には、光学フィルムとして使用することが難しい。
 
 - 評価基準(積層ハジキ) - 
 A:ハジキが全く見られない。
 B:ハジキが1箇所以上見られ、15cm角の領域に占めるハジキ領域の割合が50%以下である。
 C:ハジキが1箇所以上見られ、15cm角の領域に占めるハジキ領域の割合が50%を越える。
〔評価3〕光学フィルムの荷重痕の評価
 光学フィルムにおけるセルロースアシレートフィルムとは反対側の面の上に、上記光学フィルムの作製において基材として使用したセルロースアシレートフィルムを重ね、さらにその上から、3cm角に6kgの荷重を加え、24時間室温で静置した。
 その後、光学フィルムと荷重の間に重ねていたセルロースアシレートフィルムを、光学フィルム上から取り除き、荷重試験後の光学フィルムを得た。
 荷重試験後の光学フィルムに対して、上記〔評価2〕と同様にして赤色コレステリック液晶層を積層し、評価用サンプルを作製した。
 上記〔評価1〕において、光学フィルムに代えて、得られた評価用サンプルを用いた以外は上記〔評価1〕と同様にして、荷重を加えた3cm角の領域にける反射光を目視で観察した。上記〔評価1〕と同じ3人のパネリストによる評価結果を下記評価基準に当てはめ、荷重痕を評価した。なお、3名のパネリストの評価はいずれも同じ結果となった。
 
 - 評価基準(荷重痕) - 
 A:干渉の色ムラ及び選択反射の明るさムラは全く見られなかった。
 B:干渉の色ムラ及び/又は選択反射の明るさムラはごく僅かにみられるが、ほとんど気にならない程度だった。
 C:干渉の色ムラ及び/又は選択反射の明るさムラがBよりも多いが、あまり気にならない程度であった。
 D:干渉の色ムラ及び/又は選択反射の明るさムラがCより多かった。
 E:干渉の色ムラ及び/又は選択反射の明るさムラがDよりも多く、干渉の色ムラ及び/又は選択反射の明るさムラが顕著であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
(表の注)
 レベリング剤F1~F6及びN1~N6は下記の通りである。
 なお、レベリング剤N2及びN3において、[ ]で括る構造は繰り返し単位であり、[ ]の右側に記載する数字は、各繰り返し単位の質量基準での構成比を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 レベリング剤F1~F6、N4~N6は、上述のようにして合成した。
 レベリング剤N1は、特開2013-47204号公報の合成例5の記載に従って合成した。
 レベリング剤N2及びN3は、国際公開第2016/158300号等を参考に、通常の方法により合成した。
 レベリング剤N2及びN3の分子量は、下記方法により測定される質量平均分子量(Mw)である。
-分子量の測定-
 ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による標準ポリスチレン換算の質量平均分子量をいう。その測定法としては、基本として、下記条件1に設定した方法が挙げられる。ただし、ポリマーの種類によっては適宜適切な溶離液を選定して用いればよい。
(条件1)
 サンプル溶液:レベリング剤(固体)5mgをTHF(和光純薬206-05106 和光一級(BHT(ジブチルヒドロキシトルエン)安定剤含有))5mLに溶解し、0.45μフィルター(MILLEX、SLLHH13NK)でろ過して調整する。
 溶離液:THF(和光純薬206-05106 和光一級(BHT(ジブチルヒドロキシトルエン)安定剤含有))
 装置:TOSOH EcoSEC HLC-8320GPC(商品名、東ソー社製)
 カラム:TOSOH TSKgel guardcolumn Super HZ-L、Super HZM-H、Super HZ4000、Super HZ2000(いずれも、東ソー社製の商品名)
 検出器:RI(屈折率)検出器
 流量:サンプルポンプ側(0.35ml/min.)、リファレンスポンプ側(0.35ml/min.)
 測定時間:21min.
 温調:40℃
 注入量:10μl
 「CF3の数」欄には化合物が有する-CFの数を記載し、「Mw/CF3」欄には化合物の分子量を化合物が有する-CFの数で除して得られた値の小数第1位を四捨五入した値を記載する。
 表1の結果から、以下のことがわかる。
 レベリング剤を含有しない比較例の光学フィルムNo.c11では、風ムラが顕著にみられた。比較例の光学フィルムNo.c12は、レベリング剤の表面張力が27.0mN/mを越えている。この比較例の光学フィルムNo.c12では、風ムラが発生しており、レベリング性に劣っていた。また、比較例の光学フィルムNo.c13及び14は、レベリング剤の分子量が5000超えと高く、積層ハジキが発生していた。また、比較例の光学フィルムNo.c15は、レベリング剤のIso点が100℃未満と低く、荷重痕が発生していた。また、比較例の光学フィルムNo.c16は、レベリング剤の表面張力が27.0mN/m越えと高く、風ムラが発生していた。さらに、比較例の光学フィルムNo.c17は、レベリング剤の表面張力が27.0mN/m越えと高く、融点も70℃未満と低く、風ムラと荷重痕が発生していた。
 これらに対して、本発明の光学フィルムNo.101~108は、風ムラ、積層ハジキ及び荷重痕の発生がいずれも抑制されており、レベリング性に優れ、積層ハジキも抑制でき、さらに、転写による厚みムラも抑制することができるレベリング剤を用いて形成された、高品質の光学フィルムであることを示していた。
 本発明の光学フィルムNo.101~108のなかでも、レベリング剤の表面張力が26.0mN/m以下である光学フィルムNo.103~105は、光学フィルムNo.101及び102に比べて、風ムラがより抑制されていた。また、光学フィルムNo.101と108を比べると、光学フィルムNo.101の方が風ムラ抑制が良く、分子量を2000以上とすることにより風ムラ抑制効果がより高くなることが分かる。また、光学フィルムNo.103~105の比較により、Iso点が高くなるほど荷重痕の発生をより抑制できることが分かる。また、光学フィルムNo.105と106及び107との対比から、コレステリック液晶からなる反射フィルムに限らず、位相差フィルム、ハードコートフィルムにおいても、風ムラ、積層ハジキ及び荷重痕の発生がいずれも抑制されることが分かる。
 本発明をその実施態様とともに説明したが、我々は特に指定しない限り我々の発明を説明のどの細部においても限定しようとするものではなく、添付の請求の範囲に示した発明の精神と範囲に反することなく幅広く解釈されるべきであると考える。
 本願は、2021年10月27日に日本国で特許出願された特願2021-175728及び2022年3月1日に日本国で特許出願された特願2022-031264に基づく優先権を主張するものであり、これらはここに参照してその内容を本明細書の記載の一部として取り込む。

Claims (12)

  1.  下記(a)~(c)の規定を満たす化合物を含む、光学フィルム。
    (a)メチルエチルケトン1質量部に対してシクロヘキサノン4質量部を混合してなる溶媒を用いて調製した、濃度0.08質量%溶液の25℃における表面張力が27.0mN/m以下である。
    (b)分子量が5000以下である。
    (c)液晶性であって液晶相から等方性液体相への転移温度が100℃以上であるか、又は、非液晶性であって融点が70℃以上である。
  2.  前記(a)における表面張力が26.0mN/m以下である、請求項1に記載の光学フィルム。
  3.  前記(b)における分子量が2000~5000である、請求項1又は2に記載の光学フィルム。
  4.  前記(c)における液晶相から等方性液体相への転移温度が150℃以上である、請求項1~3のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  5.  前記(c)における液晶相から等方性液体相への転移温度が200℃以上である、請求項4に記載の光学フィルム。
  6.  前記(c)における融点が90℃以上である、請求項1~5のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  7.  前記化合物が、パーフルオロアルキル基を少なくとも1つ有し、かつ、前記化合物の分子量と、前記化合物が有する-CFの数NCF3とが下記関係式(I)を満たす、請求項1~6のいずれか1項に記載の光学フィルム。
      分子量/NCF3≦300  関係式(I)
  8.  前記化合物の分子量と前記NCF3とが下記関係式(II)を満たす、請求項7に記載の光学フィルム。
      分子量/NCF3≦250  関係式(II)
  9.  前記化合物が分子構造中に繰り返し単位を有さない、請求項1~8のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  10.  前記光学フィルムが光学異方性を示す、請求項1~9のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  11.  前記光学フィルムが選択反射特性を示す、請求項1~10のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  12.  基材上に、前記化合物を含む塗布液を塗布して塗膜を形成し、該塗膜を乾燥あるいは乾燥及び硬化して塗布層Iを形成する工程(i)を含む、請求項1~11のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法。
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