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WO2018123551A1 - 光学フィルムおよびその製造方法、偏光板、画像表示装置 - Google Patents

光学フィルムおよびその製造方法、偏光板、画像表示装置 Download PDF

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WO2018123551A1
WO2018123551A1 PCT/JP2017/044454 JP2017044454W WO2018123551A1 WO 2018123551 A1 WO2018123551 A1 WO 2018123551A1 JP 2017044454 W JP2017044454 W JP 2017044454W WO 2018123551 A1 WO2018123551 A1 WO 2018123551A1
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carbon atoms
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慶太 ▲高▼橋
暢之 芥川
義明 久門
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富士フイルム株式会社
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Definitions

  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a first embodiment of an optical film.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the optical film.
  • the total content of the specific acid and the salt in the alignment layer is not particularly limited, but the retardation is superior in that the heat resistance of the optical film is more excellent.
  • the amount is preferably 0.10 to 5.00 mol%, more preferably 0.20 to 2.50 mol%, based on the liquid crystal compound represented by the formula (I) used for forming the layer.
  • a specific amount of the total content of the specific acid and its salt in the alignment layer is preferably 0.25 to 12.3 nmol / cm 2 .
  • the specific acid is an acid having a pKa of -10.0 or less.
  • the pKa of the specific acid may be -10.0 or less, preferably -11.0 or less, more preferably -12.0 or less, from the viewpoint of better wet heat resistance of the optical film.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably ⁇ 20.0 or more, more preferably ⁇ 18.0 or more, from the viewpoint that the wet heat resistance of the optical film is more excellent.
  • the salt of a specific acid is a compound in which one or more hydrogen ions contained in the specific acid are replaced with a cation such as a metal ion or an ammonium ion.
  • the salt may be a so-called inorganic salt or an organic salt.
  • HPF 6 As the same pKa (-12.0).
  • SP 1 and SP 2 are each independently a single bond, a linear or branched alkylene group having 1 to 14 carbon atoms, or a linear chain having 1 to 14 carbon atoms. Divalent in which one or more of —CH 2 — constituting a linear or branched alkylene group is substituted with —O—, —S—, —NH—, —N (Q) —, or —CO— Q represents a polymerizable group.
  • L 1 and L 2 each independently represent a monovalent organic group, and at least one of L 1 and L 2 represents a polymerizable group.
  • Ar is an aromatic ring represented by the following formula (Ar-3)
  • at least one of L 1 and L 2 and L 3 and L 4 in the following formula (Ar-3) is a polymerizable group. Represents.
  • the ring may be an alicyclic ring, a heterocyclic ring, or an aromatic ring, and is preferably an aromatic ring.
  • the ring formed may be substituted with a substituent.
  • the monovalent aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is preferably an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a methyl group, an ethyl group, an isopropyl group, a tert group, -A pentyl group (1,1-dimethylpropyl group), a tert-butyl group, or a 1,1-dimethyl-3,3-dimethyl-butyl group is more preferable, and a methyl group, an ethyl group, or a tert-butyl group Is particularly preferred.
  • the wet heat resistance of the optical film is more excellent, and it is more preferably 21.0 or more.
  • the upper limit of the difference is not particularly limited, but is often 30 or less, and often 25 or less.
  • the structure of Ar in formula (II) has the same structure as Ar in corresponding formula (I).
  • the bonding position of Ar of the two OH groups in the formula (II) is the same as the bonding position of the —O— group in the corresponding formula (I) to Ar. That is, the compound represented by the formula (II) corresponds to an acid corresponding to the partial structure represented by —O—Ar—O— in the formula (I).
  • the content of the polymerization initiator is 0. 0 parts by mass relative to 100 parts by mass of the liquid crystal compound represented by the above formula (I) contained in the polymerizable liquid crystal composition. 5 to 10 parts by mass is preferable, and 1 to 10 parts by mass is more preferable.
  • a polymerization initiator may be used individually by 1 type, and may be used together 2 or more types. When using 2 or more types of polymerization initiators together, it is preferable to make the total amount into the said range.
  • a thermal acid generator that generates a specific acid is included in the composition for forming an alignment layer
  • heat treatment is performed at any stage when forming the alignment layer to generate a specific acid and specify An alignment layer containing an acid can be formed.
  • the composition for forming an alignment layer contains a compound having a crosslinkable group that crosslinks with a specific acid (for example, the polymer A having the structural unit a2 containing a crosslinkable group)
  • the composition for forming the alignment layer was applied.
  • an alignment layer can be formed by performing a rubbing process or a photo-alignment process.
  • Orientation layer forming composition 1 The following components were mixed to prepare alignment layer forming composition 1.
  • D-1 10 parts by mass-Water: 371 parts by mass-Methanol: 119 parts by mass-Glutaraldehyde (crosslinking agent): 0.5 Parts by mass / citrate ester (AS3 manufactured by Sankyo Chemical Co., Ltd.) ... 0.175 parts by mass / photopolymerization initiator (Irgacure 2959 manufactured by Ciba Geigy) ... 2.0 parts
  • Examples 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 25, 27, 29, 31> An optical film was obtained according to the same procedure as in Example 1 except that the type of liquid crystal compound and the amount and type of additives used were changed to those shown in Table 3 and Table 3-2.
  • the amount of additive used was adjusted to 0.67 mol% with respect to the liquid crystal compound, and Examples 17, 19, and 21 were used.
  • 23, 25, 27, 29 and 31 the amount of additive used was adjusted to 2.01 mol% with respect to the liquid crystal compound.

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Abstract

湿熱耐性に優れた、位相差層を含む光学フィルム、光学フィルムの製造方法、偏光板、および、画像表示装置を提供する。光学フィルムは、配向層と配向層上に配置された、所定の液晶化合物を含む重合性液晶組成物を用いて形成された位相差層とを有し、配向層および位相差層の少なくとも一方に、pKaが-10.0以下の酸、および、酸の塩の少なくとも一方を含む。

Description

光学フィルムおよびその製造方法、偏光板、画像表示装置
 本発明は、光学フィルムおよびその製造方法、偏光板、並びに、画像表示装置に関する。
 逆波長分散性を示す液晶化合物は、広い波長範囲での正確な光線波長の変換が可能になること、および、高い屈折率を有するために位相差層を薄膜化できること、などの特徴を有している。
 また、逆波長分散性を示す液晶化合物の設計指針としては、一般に、T型の分子設計指針が取られている。より具体的には、分子長軸の波長を短波長化し、分子中央に位置する短軸の波長を長波長化することが要求されている。
 そのため、分子中央に位置する短軸の骨格(以下、「逆波長分散発現部」ともいう。)と、分子長軸との連結には、吸収波長のないシクロアルキレン骨格を利用することが知られている(例えば、特許文献1参照)。なお、特許文献1の実施例欄で使用されている逆波長分散性を示す液晶化合物においては、逆波長分散発現部とシクロアルキレン骨格とは、エステル基を介して結合している。
特開2011-207765号公報
 本発明者らは、特許文献1に記載された液晶化合物を含む重合性液晶組成物を用いて形成された位相差層を含む光学フィルムについて検討したところ、湿熱環境下において光学特性が劣化することを明らかとした。具体的には、湿熱環境下において光学フィルムの面内レタデーションが大きく低下し、湿熱耐性に劣ることを明らかとした。
 そこで、本発明は、湿熱耐性に優れた、位相差層を含む光学フィルムを提供することを課題とする。
 また、本発明は、上記光学フィルムの製造方法、偏光板、および、画像表示装置を提供することも課題とする。
 本発明者らは、上記課題について鋭意検討した結果、配向層および位相差層の少なくとも一方が所定のpKaの酸および/またはその塩を含むことにより、所望の効果が得られることを見出し、本発明を完成させた。
 すなわち、以下の構成により上記課題を達成できることを見出した。
(1)配向層と配向層上に配置された、後述する式(I)で表される液晶化合物を含む重合性液晶組成物を用いて形成された位相差層と、を有し、配向層および位相差層の少なくとも一方に、pKaが-10.0以下の酸、および、酸の塩の少なくとも一方が含まれる、光学フィルム。
(2)DおよびDの少なくとも一方が、*1-O-CO-、*1-O-CR-、または、*1-O-CO-CR-であり、*1はAr側の結合位置を表す、(1)に記載の光学フィルム。
(3) Dが*1-O-CO-、*1-O-CR-、または、*1-O-CO-CR-である場合、式(I)中の-O-Ar-D-G-D-A-SP-Lで表される部分構造と同一の構造を含む式(III)で表される化合物のpKaと、酸のpKaとの差が、18.0以上である、(2)に記載の光学フィルム。
 式(III)  HO-Ar-D-G-D-A-SP-L
(4)DおよびDの両方が*1-O-CO-、*1-O-CR-、または、*1-O-CO-CR-である場合、式(I)中の-O-Ar-O-で表される部分構造と同一の構造を含む式(II)で表される化合物のpKaと、酸のpKaとの差が、18.0以上である、(2)に記載の光学フィルム。
 式(II)  HO-Ar-OH
(5)差が、21.0以上である、(3)又は(4)に記載の光学フィルム。
(6)式(III)で表される化合物のpKaが8.0以上である、(3)または(5)に記載の光学フィルム。
(7)式(III)で表される化合物のpKaが8.3以上である、(6)に記載の光学フィルム。
(8)式(II)で表される化合物のpKaが8.0以上である、(4)又は(5)のいずれかに記載の光学フィルム。
(9)式(II)で表される化合物のpKaが8.3以上である、(8)に記載の光学フィルム。
(10)配向層に酸および酸の塩の少なくとも一方が含まれ、配向層中における酸および酸の塩の合計含有量が、式(I)で表される液晶化合物に対して、0.10~5.00モル%である、(1)~(9)のいずれかに記載の光学フィルム。
(11) 位相差層に酸および酸の塩の少なくとも一方が含まれ、位相差層中における酸および酸の塩の合計含有量が、式(I)で表される液晶化合物に対して、0.10~5.00モル%である、(1)~(9)のいずれかに記載の光学フィルム。
(12)(1)~(11)のいずれかに記載の光学フィルムと、偏光子とを有する、偏光板。
(13)(1)~(11)のいずれかに記載の光学フィルム、または、(12)に記載の偏光板を有する、画像表示装置。
(14)(1)~(10)のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法であって、pKaが-10.0以下の酸を発生する熱酸発生剤、および、光配向性基を有する化合物を含む配向層形成用組成物を塗布して塗膜を形成して、塗膜に加熱処理を施し、さらに、加熱処理が施された塗膜に対して光配向処理を施し、配向層を得る工程と、配向層上に重合性液晶組成物を塗布して塗膜を形成して、塗膜に加熱処理を施して液晶化合物を配向させて、塗膜に硬化処理を施し、位相差層を得る工程と、を有する、光学フィルムの製造方法。
(15)(1)~(9)、および、(11)のいずれかに記載の光学フィルムの製造方法であって、配向層上に、式(I)で表される液晶化合物およびpKaが-10.0以下の酸を発生する熱酸発生剤を含む重合性液晶組成物を塗布して塗膜を形成し、塗膜に加熱処理を施して液晶化合物を配向させて、塗膜に硬化処理を施し、位相差層を得る工程を有する、光学フィルムの製造方法。
 本発明によれば、湿熱耐性に優れた、位相差層を含む光学フィルムを提供することができる。
 また、本発明によれば、上記光学フィルムの製造方法、偏光板、および、画像表示装置を提供することができる。
図1は、光学フィルムの第1実施形態を示す模式的な断面図である。 図2は、光学フィルムの第2実施形態を示す模式的な断面図である。
 以下、本発明について詳細に説明する。
 以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施形態に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に制限されるものではない。
 なお、本明細書において、「~」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。
 本明細書において、Re(λ)、Rth(λ)は各々、波長λにおける面内のレタデーションおよび厚み方向のレタデーションを表す。特に記載がないときは、波長λは、550nmとする。
 本発明において、Re(λ)、Rth(λ)はAxoScan OPMF-1(オプトサイエンス社製)において、波長λで測定した値である。AxoScanにて平均屈折率((Nx+Ny+Nz)/3)と膜厚(d(μm))を入力することにより、
 遅相軸方向(°)
 Re(λ)=R0(λ)
 Rth(λ)=((nx+ny)/2-nz)×d
が算出される。
 なお、R0(λ)は、AxoScan OPMF-1で算出される数値として表示されるものであるが、Re(λ)を意味している。
 本明細書において、屈折率nx、ny、nzは、アッベ屈折率(NAR-4T、アタゴ(株)製)を使用し、光源にナトリウムランプ(λ=589nm)を用いて測定する。また、波長依存性を測定する場合は、多波長アッベ屈折計DR-M2(アタゴ(株)製)にて、干渉フィルタとの組み合わせで測定できる。
 また、ポリマーハンドブック(JOHN WILEY&SONS,INC)、各種光学フィルムのカタログの値を使用できる。主な光学フィルムの平均屈折率の値を以下に例示する:セルロースアシレート(1.48)、シクロオレフィンポリマー(1.52)、ポリカーボネート(1.59)、ポリメチルメタクリレート(1.49)、ポリスチレン(1.59)である。
 なお、本明細書において表記される二価の基(例えば、-O-CO-)の結合方向は特に制限されず、例えば、後述する式(I)中のDが-O-CO-である場合、Ar側に結合している位置を*1、G側に結合している位置を*2とすると、Dは*1-O-CO-*2であってもよく、*1-CO-O-*2であってもよい。
 本発明の光学フィルムの特徴の一つとしては、配向層および位相差層の少なくとも一方に所定のpKaの酸(以後、単に「特定酸」とも称する)および特定酸の塩の少なくとも一方が含まれる点が挙げられる。
 本発明者らは、従来技術の問題点について鋭意検討を行ったところ、従来の位相差層の湿熱耐性が劣る要因として、位相差層の形成に用いられる逆波長分散性を示す液晶化合物中のエステル基が分解しやすいことを知見している。例えば、上述したように、特許文献1で具体的に開示されている逆波長分散性を示す液晶化合物中においては、逆波長分散発現部とシクロアルキレン骨格とは、エステル基を介して結合している。このエステル基が湿熱環境下において分解しやすく、結果として位相差層の湿熱耐性が劣っていた。
 それに対して、本発明者らは、湿熱環境時において位相差層が酸性環境下であれば、逆波長分散性を示す液晶化合物中のエステル基の分解が進行しにくいことを新たに知見している。
 例えば、特定酸および特定酸の塩の少なくとも一方が位相差層に含まれていれば、エステル基の分解が抑制されることを知見している。
 また、湿熱環境時には各層中に含まれる成分の移動(マイグレーション)も進行しやすい。そのため、通常、位相差層と隣接して配置された配向層中に特定酸および特定酸の塩の少なくとも一方が含まれる場合でも、湿熱環境時に配向層中に含まれる特定酸および特定酸の塩の少なくとも一方が位相差層中に移動し、位相差層が酸性環境となるため、位相差層に含まれる液晶化合物由来のエステル基の分解が抑制される。
 以下に、本発明の光学フィルムについて図面を参照して説明する。図1に、光学フィルムの第1実施形態の断面図を示す。なお、本発明における図は模式図であり、各層の厚みの関係および位置関係などは必ずしも実際のものとは一致しない。以下の図も同様である。
 図1は、本発明の光学フィルムの第1実施形態の模式的な断面図である。図1中、光学フィルム10Aは、配向層12と、配向層12上に隣接して配置された位相差層14とを含む。
 以下、光学フィルムに含まれる各部材および材料について詳述する。
 まず、光学フィルムに含まれる特定酸およびその塩について詳述する。
 配向層および位相差層の少なくとも一方には、特定酸および特定酸の塩の少なくとも一方が含まれる。具体的には、配向層および位相差層の一方のみに特定酸および特定酸の塩の少なくとも一方が含まれていてもよいし、配向層および位相差層の両方に特定酸および特定酸の塩の少なくとも一方が含まれていてもよい。特定酸およびその塩は、各層に一方だけ含まれていてもよいし、両方含まれていてもよい。
 なお、配向層および位相差層に含まれる特定酸およびその塩に関しては、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS:Time-of-FlightSecondary Ion Mass Spectrometry)を用いることにより、その存在および含有量を測定できる。また、後段で詳述するように、使用される特定酸またはその塩、並びに、特定酸を発生する酸発生剤の仕込み量から、配向層および位相差層に含まれる特定酸およびその塩の量を算出することもできる。
 配向層に特定酸および特定酸の塩の少なくとも一方が含まれる場合、配向層中における特定酸およびその塩の合計含有量は特に制限されないが、光学フィルムの湿熱耐性がより優れる点で、位相差層の形成に使用される式(I)で表される液晶化合物に対して、0.10~5.00モル%が好ましく、0.20~2.50モル%がより好ましい。なお、配向層中における特定酸およびその塩の合計含有量の具体的な量としては、0.25~12.3nmol/cm2が好ましい。
 また、位相差層に特定酸および特定酸の塩の少なくとも一方が含まれる場合、位相差層中における特定酸およびその塩の合計含有量は特に制限されないが、光学フィルムの湿熱耐性がより優れる点で、位相差層の形成に使用される式(I)で表される液晶化合物に対して、0.10~5.00モル%が好ましく、0.20~2.50モル%がより好ましい。なお、位相差層中における特定酸およびその塩の合計含有量の具体的な量としては、0.25~12.3nmol/cm2が好ましい。
 なお、例えば、配向層に特定酸のみが含まれ、特定酸の塩が含まれない場合、配向層中における特定酸の塩の含有量は0と考えて、上記合計含有量を算出する。
 上記特定酸は、pKaが-10.0以下の酸である。
 特定酸のpKaは-10.0以下であればよく、光学フィルムの湿熱耐性がより優れる点で、-11.0以下が好ましく、-12.0以下がより好ましい。下限は特に制限されないが、光学フィルムの湿熱耐性がより優れる点で、-20.0以上が好ましく、-18.0以上がより好ましい。
 特定酸の塩は、上記特定酸に含まれる1個以上の水素イオンを、金属イオンまたはアンモニウムイオンなどのカチオンと置換した化合物である。上記塩としては、いわゆる無機塩であっても、有機塩であってもよい。
 金属イオンの種類は特に制限されず、例えば、アルカリ金属およびアルカリ土類金属からなる群から選択される金属のイオンが挙げられる。
 アンモニウムイオンとしては、NH およびN(R) (Rは炭化水素基を表す)などが挙げられる。
 上記pKaとは、酸解離定数であり、この値が低いほど酸強度が大きいことを示している。
 本明細書において、pKaは以下の(i)から(iv)の手順に基づき算出する。つまり、(i)で特定酸のpKaを算出できる場合は、(i)で算出されたpKaを特定酸のpKaとする。(i)によってpKaを算出できない場合は、(ii)によってpKaの算出を試み、(ii)でpKaを算出できた場合は、その値を特定酸のpKaとする。また、(ii)によってpKaを算出できない場合は、(iii)によってpKaの算出を試み、(iii)でpKaを算出できた場合は、その値を特定酸のpKaとする。さらに、(iii)によってpKaを算出できない場合は、(iv)によってpKaの算出を試み、(iv)でpKaを算出できた値を特定酸のpKaとする。
(i)下記ソフトウェアパッケージ1を用いて、ハメットの置換基定数および公知文献値のデータベースに基づいたpKa値を、計算により求める。
(ソフトウェアパッケージ1)
Advanced Chemistry Development (ACD/Labs) Software V8.14 for Solaris (1994-2007 ACD/Labs)。
 上記ソフトウェアパッケージ1にて計算可能な超強酸のpKaはそれの小数点第二位を四捨五入して使用する。
(ii)ソフトウェアパッケージ1にて計算できない超強酸(プログラムの問題で計算できないホウ素原子、または、リン原子などを含む超原子価の化合物)は文献1(J. Org. Chem., 2011, 76,391.)の表1に記載のpKa(DCE)を引用する。ここでDCMは、1,2-ジクロロエタン溶媒中でのpKaを意味している。
(iii)さらに上記文献1にも記載されていない超強酸については、文献2(Angew. Chem. Int. Ed., 2004, 43, 2066.)の表3に記載の“Fluoride ion affinity of the Lewis Acid [kJ/mol]”を参考に換算係数を用いて算出する。
 すなわち、文献1および文献2の両方に記載のある“HBF”のpKa(-10.3)とFluoride ion affinity of the Lewis Acid(338)の比例計算から導いた換算係数(-10.3/338)を、文献2に記載の各成分のFluoride ion affinity of the Lewis Acidの値に乗じることで、pKaを算出する。例えば、文献2の表3中の[PFのFluoride ion affinity of the Lewis Acidの値が394であることから、HPFのpKaは394×(-10.3/338)=-12.0と算出できる。
(iv)上記の(i)~(iii)にて算出できない超強酸、並びに、上記文献1および文献2に記載のない化合物については、類似の構造をもつ化合物と同等の値として本発明では定義する。なお、本算出方法にて適用される特定酸としては、主に、HPF(6-n)(Rは、それぞれ独立に、パーフルオロアルキル基を表す。nは、1~5の整数を表す)で表される特定酸Xが挙げられる。特定酸XのpKaに関しては、RをF(フッ素原子)に置き換えたHPFと同じpKaとする。具体的には、“HPF”とその一部をアルキル置換した、特開2012-246456号公報に記載の“HP(C”については、本発明では“HPF”と同じpKa(-12.0)として扱う。
 以上の手順により算出した酸のpKa値の例を以下の表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 特定酸の種類は特に制限されず、上述したpKaを示す酸であればよい。なかでも、取り扱い性に優れ、光学フィルムの湿熱耐性がより優れる点で、式(A)~式(E)で表される化合物、および、HSbFが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 式(A)中、R10およびR11は、それぞれ独立に、パーフルオロアルキル基を表す。パーフルオロアルキル基中の炭素数は特に制限されないが、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。
 式(B)中、R12は、パーフルオロアルキレン基を表す。パーフルオロアルキレン基中の炭素数は特に制限されないが、2~10が好ましく、3~5がより好ましい。
 式(C)中、R13は、それぞれ独立に、パーフルオロアルキル基を表す。パーフルオロアルキル基中の炭素数は特に制限されないが、1~10が好ましく、2~5がより好ましい。
 式(D)中、R14は、それぞれ独立に、フッ素原子、または、置換基を有していてもよいアリール基を表す。アリール基としては、フェニル基およびナフチル基が挙げられる。置換基の種類は特に制限されないが、例えば、アルキル基、および、ハロゲン原子(好ましくは、フッ素原子)が挙げられる。
 式(E)中、R15は、それぞれ独立に、パーフルオロアルキル基を表す。パーフルオロアルキル基中の炭素数は特に制限されないが、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。
 nは、1~6の整数を表す。なかでも、nは、3~6の整数が好ましく、6がより好ましい。
 配向層および位相差層に特定酸およびその塩の少なくとも一方を導入する方法は特に制限されないが、後段で詳述するように、例えば、特定酸またはその塩を含む配向層形成用組成物を用いて配向層を形成する方法、特定酸を発生する酸発生剤(例えば、熱酸発生剤、光酸発生剤)を含む配向層形成用組成物を用いて配向層を形成する方法、特定酸またはその塩を含む重合性液晶組成物を用いて位相差層を形成する方法、および、特定酸を発生する酸発生剤(例えば、熱酸発生剤、光酸発生剤)を含む重合性液晶組成物を用いて位相差層を形成する方法が挙げられる。
 詳細は、後段で詳述する。
<配向層>
 配向層は、位相差層中に含まれる成分の配向性を整えるための層である。
 上述したように、配向層には特定酸およびその塩の少なくとも一方が含まれる場合がある。
 配向層の厚さは特に制限されないが、光学フィルムの薄型化の点、および、位相差層の配向制御性の点から、0.01~10μmが好ましく、0.01~5.0μmがより好ましく、0.01~2.0μmがさらに好ましい。
 配向層を構成する材料は特に制限されないが、ポリマーが好ましい。配向層用のポリマーとしては、多数の文献に記載があり、多数の市販品を入手できる。
 例えば、ポリマーとしては、ポリビニルアルコールまたはポリイミド、および、その誘導体が好ましい。なかでも、変性または未変性のポリビニルアルコールがより好ましい。
 配向層の形成方法は特に制限されず、公知の方法が挙げられる。例えば、配向層形成用組成物を基板上に塗布して塗膜を形成して、塗膜に対してラビング処理を施して配向層を形成する方法が挙げられる。
 また、配向層としては、いわゆる光配向層を用いてもよい。光配向層の種類は特に制限されず、公知の光配向層を用いることができる。
 光配向層を形成するための材料は特に制限されないが、通常、光配向性基を有する化合物が使用される。化合物としては、光配向性基を含む繰り返し単位を有する重合体(ポリマー)であってもよい。
 上記光配向性基は、光照射により膜に異方性を付与することができる官能基である。より具体的には、光(例えば、直線偏光)の照射により、その基中の分子構造に変化が起こり得る基である。典型的には、光(例えば、直線偏光)の照射により、光異性化反応、光二量化反応、および光分解反応から選ばれる少なくとも1つの光反応が引き起こされる基をいう。
 これら光配向性基のなかでも、光異性化反応を起こす基(光異性化する構造を有する基)、および、光二量化反応を起こす基(光二量化する構造を有する基)が好ましく、光二量化反応を起こす基がより好ましい。
 上記光異性化反応とは、光の作用で立体異性化、または、構造異性化を引き起こす反応をいう。このような光異性化反応を起こす物質としては、例えば、アゾベンゼン構造を有する物質(K. Ichimura et al., Mol.Cryst.Liq.Cryst., 298, page 221 (1997))、ヒドラゾノ-β-ケトエステル構造を有する物質(S. Yamamura et al., Liquid Crystals, vol. 13, No. 2, page 189 (1993))、スチルベン構造を有する物質(J.G.Victor and J.M.Torkelson, Macromolecules, 20, page 2241 (1987))、およびスピロピラン構造を有する物質(K. Ichimura et al., Chemistry Letters, page 1063 (1992) ;K.Ichimura et al., Thin Solid Films, vol. 235, page 101 (1993))などが知られている。
 上記光異性化反応を起こす基としては、C=C結合またはN=N結合を含む光異性化反応を起こす基が好ましく、このような基としては、例えば、アゾベンゼン構造(骨格)を有する基、ヒドラゾノ-β-ケトエステル構造(骨格)を有する基、スチルベン構造(骨格)を有する基、および、スピロピラン構造(骨格)を有する基などが挙げられる。
 上記光二量化反応とは、光の作用で二つの基の間で付加反応が起こり、典型的には環構造が形成される反応をいう。このような光二量化を起こす物質としては、例えば、桂皮酸構造を有する物質(M. Schadt et al., J. Appl. Phys., vol. 31, No. 7, page 2155 (1992))、クマリン構造を有する物質(M. Schadt et al., Nature., vol. 381, page 212 (1996))、カルコン構造を有する物質(小川俊博他、液晶討論会講演予稿集,2AB03(1997))、ベンゾフェノン構造を有する物質(Y. K. Jang et al., SID Int. Symposium Digest, P-53(1997))などが知られている。
 上記光二量化反応を起こす基としては、例えば、桂皮酸(シンナモイル)構造(骨格)を有する基、クマリン構造(骨格)を有する基、カルコン構造(骨格)を有する基、ベンゾフェノン構造(骨格)を有する基、および、アントラセン構造(骨格)を有する基などが挙げられる。これら基のなかでも、桂皮酸構造を有する基、クマリン構造を有する基が好ましく、桂皮酸構造を有する基がより好ましい。
 また、上記光配向性基を有する化合物は、さらに、架橋性基を有していてもよい。架橋性基としては、熱の作用により硬化反応を起こす熱架橋性基が好ましい。
 上記架橋性基としては、例えば、エポキシ基、オキセタニル基、-NH-CH2-O-R(Rは水素原子または炭素数1~20のアルキル基を表す。)で表される基、エチレン性不飽和基、および、ブロックイソシアネート基からなる群から選ばれた少なくとも1つが挙げられる。なかでも、エポキシ基および/またはオキセタニル基が好ましい。
 なお、3員環の環状エーテル基はエポキシ基とも呼ばれ、4員環の環状エーテル基はオキセタニル基とも呼ばれる。
 上記配向層の好適態様の一つとしては、シンナメート基を含む構成単位a1を有する重合体Aと、シンナメート基を有し、上記重合体Aよりも分子量が小さい低分子化合物Bとを含む配向層形成用組成物(光配向層形成用組成物)を用いて形成される配向層(光配向層)が挙げられる。なお、「構成単位」は「繰り返し単位」と同義である。
 ここで、本明細書において、シンナメート基とは、桂皮酸またはその誘導体を基本骨格として含む桂皮酸構造を有する基であって、下記式(I´)または下記式(II´)で表される基をいう。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 式中、Rは水素原子または1価の有機基を表し、Rは1価の有機基を表す。式(I´)中、aは0~5の整数を表し、式(II´)中、aは0~4を表す。aが2以上の場合、複数のR1はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。*は結合手であることを示す。
 重合体Aは、シンナメート基を含む構成単位a1を有する重合体であれば特に制限されず、従来公知の重合体を用いることができる。
 重合体Aの重量平均分子量は、1000~500000が好ましく、2000~300000がより好ましく、3000~200000がさらに好ましい。
 ここで、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)測定によるポリスチレン(PS)換算値として定義され、本発明におけるGPCによる測定は、HLC-8220GPC(東ソー(株)製)を用い、カラムとしてTSKgel Super HZM-H、HZ4000、HZ2000を用いて測定できる。
 上記重合体Aが有するシンナメート基を含む構成単位a1としては、例えば、下記式(A1)~(A4)で表される繰り返し単位が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 ここで、式(A1)および式(A3)中、Rは水素原子またはメチル基を表し、式(A2)および式(A4)中、Rは炭素数1~6のアルキル基を表す。
 式(A1)および式(A2)中、Lは単結合または2価の連結基を表し、aは0~5の整数を表し、Rは水素原子または1価の有機基を表す。
 式(A3)および式(A4)中、Lは2価の連結基を表し、Rは1価の有機基を表す。
 また、Lとしては、具体的には、例えば、-CO-O-Ph-、-CO-O-Ph-Ph-、-CO-O-(CH-、-CO-O-(CH-Cy-、および、-(CH-Cy-などが挙げられる。ここで、Phは置換基を有していてもよい2価のベンゼン環(例えば、フェニレン基など)を表し、Cyは置換基を有していてもよい2価のシクロヘキサン環(例えば、シクロヘキサン-1,4-ジイル基など)を表し、nは1~4の整数を表す。
 また、Lとしては、具体的には、例えば、-O-CO-、-O-CO-(CH-O-などが挙げられる。ここで、mは1~6の整数を表す。
 また、Rの1価の有機基としては、例えば、炭素数1~20の鎖状または環状のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、および、置換基を有していてもよい炭素数6~20のアリール基などが挙げられる。
 また、Rの1価の有機基としては、例えば、炭素数1~20の鎖状または環状のアルキル基、および、置換基を有していてもよい炭素数6~20のアリール基などが挙げられる。
 また、aは1であるのが好ましく、Rがパラ位に有しているのが好ましい。
 また、上述したPh、Cyおよびアリール基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、および、アミノ基などが挙げられる。
 位相差層の配向性がより向上する点、および、位相差層の密着性がより向上する点から、上記重合体Aは、さらに、架橋性基を含む構成単位a2を有しているのが好ましい。
 架橋性基の定義および好適態様は、上述した通りである。
 なかでも、架橋性基を含む構成単位a2としては、エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位が好ましい。
 エポキシ基および/またはオキセタニル基を有する構成単位の好ましい具体例としては、下記の構成単位が例示できる。なお、RおよびRは、それぞれ、上述した式(A1)および式(A2)中のRおよびRと同義である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 上記重合体Aは、上述した構成単位a1および構成単位a2以外の他の構成単位を有していてもよい。
 他の構成単位を形成するモノマーとしては、例えば、アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物、マレイミド化合物、アクリルアミド化合物、アクリロニトリル、マレイン酸無水物、スチレン化合物、および、ビニル化合物などが挙げられる。
 配向層形成用組成物中における上記重合体Aの含有量は、後述する有機溶媒を含む場合、溶媒100質量部に対して、0.1~50質量部であるのが好ましく、0.5~10質量部であるのがより好ましい。
 低分子化合物Bは、シンナメート基を有し、重合体Aよりも分子量が小さい化合物である。低分子化合物Bを用いることにより、作製される配向層の配向性がより良好となる。
 光配向層の配向性がより向上する理由から、上記低分子化合物Bの分子量は、200~500が好ましく、200~400がより好ましい。
 低分子化合物Bとしては、例えば、下記式(B1)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 式(B1)中、aは0~5の整数を表し、Rは、水素原子または1価の有機基を表し、Rは、1価の有機基を表す。aが2以上の場合、複数のRは、それぞれ同一であっても異なっていてもよい。
 また、Rの1価の有機基としては、例えば、炭素数1~20の鎖状または環状のアルキル基、炭素数1~20のアルコキシ基、および、置換基を有していてもよい炭素数6~20のアリール基が挙げられ、なかでも、炭素数1~20のアルコキシ基が好ましく、炭素数1~6のアルコキシ基がより好ましく、メトキシ基またはエトキシ基がさらに好ましい。
 また、Rの1価の有機基としては、例えば、炭素数1~20の鎖状または環状のアルキル基、および、置換基を有していてもよい炭素数6~20のアリール基が挙げられ、なかでも、炭素数1~20の鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数1~10の分岐鎖状のアルキル基がより好ましい。
 また、aは1であるのが好ましく、Rがパラ位に有しているのが好ましい。
 また、上述したアリール基が有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、および、アミノ基などが挙げられる。
 配向層形成用組成物中における、上記低分子化合物Bの含有量は、重合体Aの構成単位a1の質量に対して、10~500質量%であるのが好ましく、30~300質量%であるのがより好ましい。
 配向層形成用組成物は、配向性がより向上する理由から、架橋性基を含む構成単位a2を有する重合体Aとは別に、架橋性基を有する架橋剤Cを含むことが好ましい。
 上記架橋剤Cの分子量は、1000以下が好ましく、100~500がより好ましい。
 上記架橋剤Cとしては、例えば、分子内に2個以上のエポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物、ブロックイソシアネート化合物(保護されたイソシアナト基を有する化合物)、および、アルコキシメチル基含有化合物などが挙げられる。
 これらのうち、分子内に2個以上のエポキシ基またはオキセタニル基を有する化合物、または、ブロックイソシアネート化合物が好ましい。
 配向層形成用組成物が上記架橋剤Cを含む場合、架橋剤Cの含有量は、重合体Aの構成単位a1の100質量部に対して、1~1000質量部であるのが好ましく、10~500質量部であるのがより好ましい。
 配向層形成用組成物は、配向層を作製する作業性の観点から、溶媒を含むことが好ましい。溶剤としては、水、および、有機溶媒が挙げられる。
 有機溶媒としては、具体的には、例えば、ケトン類(例えば、アセトン、2-ブタノン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、および、シクロペンタノンなど)、エーテル類(例えば、ジオキサン、および、テトラヒドロフランなど)、脂肪族炭化水素類(例えば、ヘキサンなど)、脂環式炭化水素類(例えば、シクロヘキサンなど)、芳香族炭化水素類(例えば、トルエン、キシレン、および、トリメチルベンゼンなど)、ハロゲン化炭素類(例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなど)、エステル類(例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、および、酢酸ブチルなど)、アルコール類(例えば、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、および、シクロヘキサノールなど)、セロソルブ類(例えば、メチルセロソルブ、および、エチルセロソルブなど)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシドなど)、および、アミド類(例えば、ジメチルホルムアミド、および、ジメチルアセトアミドなど)が挙げられる。これらを1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 配向層形成用組成物は、上記以外の他の成分を含んでいてもよく、例えば、架橋触媒、密着改良剤、レベリング剤、界面活性剤、および、可塑剤などが挙げられる。
<位相差層>
 位相差層は、後述する式(I)で表される液晶化合物を含む重合性液晶組成物を用いて形成される層であり、面内に位相差を有する光学異方性層である。
 なお、位相差層は、逆波長分散性(面内レタデーションが、測定波長が大きくなるにつれて、同等または大きくなる特性。)を示す。
 位相差層の面内レタデーションの値は特に制限されず、光学フィルムの用途に応じて適宜最適な範囲に調整される。
 例えば、位相差層は、いわゆるλ/2板であってもよい。λ/2板とは、特定の波長λnmにおける面内レタデーションRe(λ)がRe(λ)≒λ/2を満たす光学異方性層のことをいう。この式は、可視光域のいずれかの波長(例えば、550nm)において達成されていればよい。より具体的には、波長550nmにおける面内レタデーションRe(550)は、200~400nmであることが好ましく、240~320nmであることがより好ましい。
 また、位相差層は、いわゆるλ/4板であってもよい。λ/2板とは、特定の波長の直線偏光を円偏光に(または、円偏光を直線偏光に)変換する機能を有する板である。より具体的には、所定の波長λnmにおける面内レタデーションがλ/4(または、この奇数倍)を示す板である。より具体的には、波長550nmにおける面内レタデーションRe(550)は、100~200nmであることが好ましく、120~160nmであることがより好ましい。
 位相差層の厚みについては特に制限されないが、0.1~10μmが好ましく、0.5~5μmがより好ましい。
 位相差層は、式(I)で表される液晶化合物を含む重合性液晶組成物を用いて形成される。
式(I) L-SP-A-D-G-D-Ar-D-G-D-A-SP-L
 上記式(I)中、D、D、DおよびDは、それぞれ独立に、単結合、-O-CO-、-C(=S)O-、-CR-、-CR-CR-、-O-CR-、-CR-O-CR-、-CO-O-CR-、-O-CO-CR-、-CR-O-CO-CR-、-CR-CO-O-CR-、-NR-CR-、または、-CO-NR-を表す。
 ただし、D、D、DおよびDの少なくとも一つは-O-CO-を表す。なかでも、DおよびDが両方とも-O-CO-を表す場合、本発明の効果がより大きい。
 R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1~4のアルキル基を表す。
 また、上記式(I)中、GおよびGは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数5~8の2価の脂環式炭化水素基を表し、脂環式炭化水素基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-または-NH-で置換されていてもよい。
 また、上記式(I)中、AおよびAは、それぞれ独立に、単結合、炭素数6以上の芳香環、または、炭素数6以上のシクロアルキレン環を表す。
 また、上記式(I)中、SPおよびSPは、それぞれ独立に、単結合、炭素数1~14の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、または、炭素数1~14の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-、もしくは、-CO-に置換された2価の連結基を表し、Qは、重合性基を表す。
 また、上記式(I)中、LおよびLは、それぞれ独立に1価の有機基を表し、LおよびLの少なくとも一方は重合性基を表す。ただし、Arが、下記式(Ar-3)で表される芳香環である場合は、LおよびLならびに下記式(Ar-3)中のLおよびLの少なくとも1つが重合性基を表す。
 上記式(I)中、GおよびGが示す炭素数5~8の2価の脂環式炭化水素基としては、5員環または6員環が好ましい。また、脂環式炭化水素基は、飽和脂環式炭化水素基でも不飽和脂環式炭化水素基でもよいが、飽和脂環式炭化水素基が好ましい。GおよびGで表される2価の脂環式炭化水素基としては、例えば、特開2012-21068号公報の段落0078の記載を参酌でき、この内容は本明細書に組み込まれる。
 上記式(I)中、AおよびAが示す炭素数6以上の芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、および、フェナンスロリン環などの芳香族炭化水素環;フラン環、ピロール環、チオフェン環、ピリジン環、チアゾール環、および、ベンゾチアゾール環などの芳香族複素環;が挙げられる。なかでも、ベンゼン環(例えば、1,4-フェニル基など)が好ましい。
 また、上記式(I)中、AおよびAが示す炭素数6以上のシクロアルキレン環としては、例えば、シクロヘキサン環、および、シクロヘキセン環などが挙げられ、なかでも、シクロヘキサン環(例えば、シクロヘキサン-1,4-ジイル基など)が好ましい。
 上記式(I)中、SPおよびSPが示す炭素数1~14の直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、または、ブチレン基が好ましい。
 上記式(I)中、LおよびLの少なくとも一方が示す重合性基は、特に制限されないが、ラジカル重合性基(ラジカル重合可能な基)またはカチオン重合性基(カチオン重合可能な基)が好ましい。
 ラジカル重合性基としては、公知のラジカル重合性基を用いることができ、アクリロイル基またはメタクリロイル基が好ましい。この場合、重合速度に関してはアクリロイル基が一般的に速いことが知られており、生産性向上の観点からアクリロイル基が好ましいが、メタクリロイル基も高複屈折性液晶の重合性基として同様に使用できる。
 カチオン重合性基としては、公知のカチオン重合性を用いることができ、具体的には、脂環式エーテル基、環状アセタール基、環状ラクトン基、環状チオエーテル基、スピロオルソエステル基、および、ビニルオキシ基などが挙げられる。なかでも、脂環式エーテル基、または、ビニルオキシ基が好ましく、エポキシ基、オキセタニル基、または、ビニルオキシ基がより好ましい。
 特に好ましい重合性基の例としては下記が挙げられる。尚、下記重合性基中の*は結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 一方、上記式(I)中、Arは、下記式(Ar-1)~(Ar-5)で表される基からなる群から選択されるいずれかの芳香環を表す。なお、下記式(Ar-1)~(Ar-5)中、*1はDとの結合位置を表し、*2はDとの結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 ここで、上記式(Ar-1)中、Qは、NまたはCHを表し、Qは、-S-、-O-、または、-N(R)-を表し、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表し、Yは、置換基を有してもよい、炭素数6~12の芳香族炭化水素基、または、炭素数3~12の芳香族複素環基を表す。
 Rが示す炭素数1~6のアルキル基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、および、n-ヘキシル基などが挙げられる。
 Yが示す炭素数6~12の芳香族炭化水素基としては、例えば、フェニル基、2,6-ジエチルフェニル基、および、ナフチル基などのアリール基が挙げられる。
 Yが示す炭素数3~12の芳香族複素環基としては、例えば、チエニル基、チアゾリル基、フリル基、ピリジル基、および、ベンゾフリル基などのヘテロアリール基が挙げられる。なお、芳香族複素環基には、ベンゼン環と芳香族複素環とが縮合した基も含まれる。
 また、Yが有していてもよい置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、アルキルスルホニル基、アルキルオキシカルボニル基、シアノ基、および、ハロゲン原子などが挙げられる。
 アルキル基としては、例えば、炭素数1~18の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基が好ましく、炭素数1~8のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、および、シクロヘキシル基)がより好ましく、炭素数1~4のアルキル基がさらに好ましく、メチル基またはエチル基が特に好ましい。
 アルコキシ基としては、例えば、炭素数1~18のアルコキシ基が好ましく、炭素数1~8のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、n-ブトキシ基、メトキシエトキシ基)がより好ましく、炭素数1~4のアルコキシ基がさらに好ましく、メトキシ基またはエトキシ基が特に好ましい。
 ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、および、ヨウ素原子などが挙げられ、フッ素原子、または、塩素原子が好ましい。
 また、上記式(Ar-1)~(Ar-5)中、Z、ZおよびZは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~20の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数3~20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6~20の1価の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR、または、-SRを表し、R~Rは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表し、ZおよびZは、互いに結合して環を形成してもよい。環は、脂環式、複素環、および、芳香環のいずれであってもよく、芳香環であることが好ましい。なお、形成される環には、置換基が置換していてもよい。
 炭素数1~20の1価の脂肪族炭化水素基としては、炭素数1~15のアルキル基が好ましく、炭素数1~8のアルキル基がより好ましく、メチル基、エチル基、イソプロピル基、tert-ペンチル基(1,1-ジメチルプロピル基)、tert-ブチル基、または、1,1-ジメチル-3,3-ジメチル-ブチル基がさらに好ましく、メチル基、エチル基、または、tert-ブチル基が特に好ましい。
 炭素数3~20の1価の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロデシル基、メチルシクロヘキシル基、および、エチルシクロヘキシル基などの単環式飽和炭化水素基;シクロブテニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロオクテニル基、シクロデセニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキサジエニル基、シクロオクタジエニル基、および、シクロデカジエン基などの単環式不飽和炭化水素基;ビシクロ[2.2.1]ヘプチル基、ビシクロ[2.2.2]オクチル基、トリシクロ[5.2.1.02,6]デシル基、トリシクロ[3.3.1.13,7]デシル基、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデシル基、および、アダマンチル基などの多環式飽和炭化水素基;が挙げられる。
 炭素数6~20の1価の芳香族炭化水素基としては、具体的には、例えば、フェニル基、2,6-ジエチルフェニル基、ナフチル基、および、ビフェニル基などが挙げられ、炭素数6~12のアリール基(特にフェニル基)が好ましい。
 ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、および、ヨウ素原子などが挙げられ、フッ素原子、塩素原子、または、臭素原子が好ましい。
 一方、R~Rが示す炭素数1~6のアルキル基としては、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、および、n-ヘキシル基などが挙げられる。
 また、上記式(Ar-2)および(Ar-3)中、AおよびAは、それぞれ独立に、-O-、-N(R)-、-S-、および、-CO-からなる群から選択される基を表し、Rは、水素原子または置換基を表す。
 Rが示す置換基としては、上記式(Ar-1)中のYが有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
 また、上記式(Ar-2)中、Xは、水素原子または置換基が結合していてもよい第14~16族の非金属原子を表す。
 また、Xが示す第14族~第16族の非金属原子としては、例えば、酸素原子、硫黄原子、置換基を有する窒素原子、置換基を有する炭素原子が挙げられ、置換基としては、上記式(Ar-1)中のYが有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
 また、上記式(Ar-3)中、DおよびDは、それぞれ独立に、単結合、-O-CO-、-C(=S)O-、-CR-、-CR-CR-、-O-CR-、-CR-O-CR-、-CO-O-CR-、-O-CO-CR-、-CR-O-CO-CR-、-CR-CO-O-CR-、-NR-CR-、または、-CO-NR-を表す。R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1~4のアルキル基を表す。
 また、上記式(Ar-3)中、SPおよびSPは、それぞれ独立に、単結合、炭素数1~12の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、または、炭素数1~12の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-、もしくは、-CO-に置換された2価の連結基を表し、Qは、重合性基を表す。
 また、上記式(Ar-3)中、LおよびLは、それぞれ独立に1価の有機基を表し、LおよびLならびに上記式(I)中のLおよびLの少なくとも1つが重合性基を表す。
 また、上記式(Ar-4)~(Ar-5)中、Axは、芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表す。
 また、上記式(Ar-4)~(Ar-5)中、Ayは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基、または、芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選択される少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表す。
 ここで、AxおよびAyにおける芳香環は、置換基を有していてもよく、AxとAyとが結合して環を形成していてもよい。
 また、Qは、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
 AxおよびAyとしては、国際公開第2014/010325号パンフレットの段落0039~0095に記載されたものが挙げられる。
 また、Qが示す炭素数1~6のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、および、n-ヘキシル基などが挙げられ、置換基としては、上記式(Ar-1)中のYが有していてもよい置換基と同様のものが挙げられる。
 上記式(I)で表される液晶化合物の例を以下に示す。なお、下記式中の1,4-シクロヘキシレン基は、いずれもトランス-1,4-シクロヘキシレン基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012

 なお、上記式中、「*」は結合位置を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 なお、上記式II-2-8およびII-2-9中のアクリロイルオキシ基に隣接する基は、プロピレン基(メチル基がエチレン基に置換した基)を表し、メチル基の位置が異なる位置異性体の混合物を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 式(I)で表される液晶化合物の好適態様としては、化合物の合成がしやすく、液晶性が優れる点から、DおよびDの少なくとも一方が、*1-O-CO-、*1-O-CR-、または、*1-O-CO-CR-である態様が挙げられる。*1は、Ar側の結合位置を表す。なかでも、DおよびDの少なくとも一方(好ましくは、両方)が、*1-O-CO-である場合、湿熱耐性の改善効果がより優れる。
 例えば、DおよびDの両方が*1-O-CO-である場合、式(I)で表される液晶化合物は、以下の式(IV)で表される。
式(IV) L-SP-A-D-G-CO-O-Ar-O-CO-G-D-A-SP-L
 上記好適態様においては、Dが*1-O-CO-、*1-O-CR-、または、*1-O-CO-CR-である場合、式(I)中の-O-Ar-D-G-D-A-SP-Lで表される部分構造と同一の構造を含む式(III)で表される液晶化合物のpKaと、特定酸のpKaとの差が、18.0以上であると、光学フィルムの湿熱耐性がより優れる。
 式(III)  HO-Ar-D-G-D-A-SP-L
 上記差は、式(I)で表される液晶化合物中のコア部(Ar部)のpKaと、特定酸のpKaとの差を表す。この差が18.0以上であれば、光学フィルムの湿熱耐性がより優れ、21.0以上であることがより好ましい。差の上限は特に制限されないが、30以下の場合が多く、25以下の場合が多い。
 なお、式(III)中のArの構造は、対応する式(I)中のArと同一の構造を有する。また、式(III)中のOH基のArの結合位置も、対応する式(I)中の-O-基のArへの結合位置と同じである。さらに、式(III)中のDのArの結合位置も、対応する式(I)中のDのArへの結合位置と同じである。つまり、式(III)で表される化合物は、式(I)中の-O-Ar-D-G-D-A-SP-Lで表される部分構造に対応した酸に該当する。
 光学フィルムの湿熱耐性がより優れる点で、式(III)で表される化合物のpKaは8.0以上であることが好ましく、8.3以上であることがより好ましい。pKaの上限値は特に制限されないが、10.0以下の場合が多く、9.5以下が好ましい。
 上記好適態様においては、DおよびDの両方が*1-O-CO-、*1-O-CR-、または、*1-O-CO-CR-である場合、式(I)中の-O-Ar-O-で表される部分構造と同一の構造を含む式(II)で表される液晶化合物のpKaと、特定酸のpKaとの差が、18.0以上であると、光学フィルムの湿熱耐性がより優れる。
 式(II)  HO-Ar-OH
 上記差は、式(I)で表される液晶化合物中のコア部(Ar部)のpKaと、特定酸のpKaとの差を表す。この差が18.0以上であれば、光学フィルムの湿熱耐性がより優れ、21.0以上であることがより好ましい。差の上限は特に制限されないが、30以下の場合が多く、25以下の場合が多い。
 なお、式(II)中のArの構造は、対応する式(I)中のArと同一の構造を有する。また、式(II)中の2つのOH基のArの結合位置も、対応する式(I)中の-O-基のArへの結合位置と同じである。つまり、式(II)で表される化合物は、式(I)中の-O-Ar-O-で表される部分構造に対応した酸に該当する。
 光学フィルムの湿熱耐性がより優れる点で、式(II)で表される化合物のpKaは8.0以上であることが好ましく、8.3以上であることがより好ましい。pKaの上限値は特に制限されないが、10.0以下の場合が多く、9.5以下が好ましい。
 上記式(II)で表される化合物および式(III)で表される化合物のpKaは、上述した特定酸のpKaの測定方法で説明した(i)の方法(ソフトウェアパッケージ1を用いる方法)により算出することができる。
 式(II)で表される化合物のpKaの具体例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
 重合性液晶組成物には、上述した式(I)で表される液晶化合物以外の成分が含まれていてもよい。以下、任意の成分について詳述する。
 重合性液晶組成物は、重合開始剤を含むことが好ましい。
 重合開始剤としては、紫外線照射によって重合反応を開始可能な光重合開始剤が好ましい。
 光重合開始剤としては、例えば、α-カルボニル化合物(米国特許第2367661号、米国特許第2367670号の明細書記載)、アシロインエーテル(米国特許第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(米国特許第2722512号明細書記載)、多核キノン化合物(米国特許第3046127号、米国特許第2951758号の明細書記載)、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(米国特許第3549367号明細書記載)、オキサジアゾール化合物(米国特許第4212970号明細書記載)、および、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)が挙げられる。
 重合性液晶組成物が重合開始剤を含む場合において、重合開始剤の含有量は、重合性液晶組成物に含まれる上記式(I)で表される液晶化合物100質量部に対して、0.5~10質量部が好ましく、1~10質量部がより好ましい。
 重合開始剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。重合開始剤を2種以上併用する場合には、その合計量を上記範囲内にすることが好ましい。
 重合性液晶組成物は、位相差層を形成する作業性の観点から、溶媒を含むことが好ましい。溶媒の種類は特に制限されず、上述した配向層形成用組成物に含まれてもよい溶媒(特に、有機溶媒)が挙げられる。
 重合性液晶組成物は、上記以外の他の成分を含んでいてもよく、例えば、酸化防止剤(例えば、フェノール系酸化防止剤など)、上記以外の液晶化合物、空気界面配向剤(レベリング剤)、界面活性剤、チルト角制御剤、配向助剤、可塑剤、および、架橋剤などが挙げられる。
<光学フィルムの製造方法>
 光学フィルムの製造方法は、上述した構成の配向層または位相差層を製造することができれば特に制限されない。以下、各層の製造方法について詳述する。
(配向層の製造方法)
 配向層の製造方法としては、公知の方法を適宜採用できる。
 例えば、配向層形成用組成物を塗布して塗膜を形成して、塗膜に対してラビング処理を施して配向層を得る方法が挙げられる。
 上記配向層形成用組成物には、上述した公知の配向層用のポリマーが含まれることが好ましい。
 配向層形成用組成物の塗布方法は特に制限されず、目的に応じて適宜選択でき、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、インクジェット印刷などが挙げられる。
 ラビング処理の方法は、公知の方法が挙げられる。
 また、特定酸またはその塩を含む配向層を形成する場合、特定酸またはその塩を含む配向層形成用組成物を用いて上述した手順により配向層を形成する方法が挙げられる。
 配向層形成用組成物中における特定酸およびその塩の合計含有量は特に制限されず、上述した配向層中の特定酸およびその塩の合計含有量となるように、適宜調整される。
 配向層がいわゆる光配向層である場合、光配向層形成用組成物を塗布して塗膜を形成して、塗膜に対して、偏光を照射する、または、塗膜表面に対して斜め方向から非偏光を照射する(以後、これらを総称して「光配向処理」とも称する)ことにより、光配向層を得る方法が挙げられる。
 光配向層形成用組成物には、公知の光配向性材料が含まれ、光配向性材料としては、上述した、シンナメート基を含む構成単位a1を有する重合体A、および、シンナメート基を有し、上記重合体Aよりも分子量が小さい低分子化合物Bの混合物が好ましい。
 光配向層形成用組成物の塗布方法は、上述した塗布方法が挙げられる。
 光配向層形成用組成物の塗膜に対して照射する偏光は特に制限はなく、例えば、直線偏光、円偏光、および、楕円偏光などが挙げられ、直線偏光が好ましい。
 また、非偏光を照射する「斜め方向」とは、塗膜表面の法線方向に対して極角θ(0<θ<90°)傾けた方向である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、θが20~80°であることが好ましい。
 偏光または非偏光における波長としては、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、例えば、紫外線、近紫外線、および、可視光線などが挙げられる。なかでも、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、および、メタルハライドランプなどが挙げられる。このような光源から得た紫外線または可視光線に対して、干渉フィルタまたは色フィルタなどを用いることで、照射する波長範囲を制限できる。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、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、1~300mJ/cmが好ましく、5~100mJ/cmがより好ましい。
 偏光または非偏光の照度としては、光配向層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。
 また、特定酸またはその塩を含む光配向層を形成する場合、特定酸またはその塩を含む光配向層形成用組成物を用いて上述した手順により配向層を形成する方法が挙げられる。
 なお、配向層形成用組成物中に特定酸を発生する熱酸発生剤が含まれる場合、配向層を形成する際のいずれかの段階で、加熱処理を施して、特定酸を発生させ、特定酸を含む配向層を形成することができる。
 例えば、配向層形成用組成物が特定酸により架橋する架橋性基を有する化合物(例えば、架橋性基を含む構成単位a2を有する重合体A)を含む場合、配向層形成用組成物を塗布した後、塗膜に対して加熱処理を施して、架橋性基の架橋反応を進行させるともに、特定酸を発生させることが好ましい。なお、その後、ラビング処理、または、光配向処理を実施することにより、配向層を形成できる。
 上記熱酸発生剤としては、熱により分解して特定酸を発生する化合物であれば特にその構造は制限されないが、通常、特定酸より水素イオンを取り除いてなるアニオンと、カチオンとから構成される。
 特定酸の種類は、上述した通りである。
 アニオンの具体例としては、以下が例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 カチオンとしては、実質的に熱で分解する公知のカチオンを使用できる。カチオンは、30~200℃で熱分解が開始する骨格を有することが好ましく、40~150℃で熱分解が開始する骨格を有することがより好ましい。なかでも、取り扱い性の点から、式(F)で表されるスルホニウムカチオン、または、式(G)で表されるヨードニウムカチオンが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 R20~R24は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭化水素基を表す。炭化水素基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基)、または、アリール基(例えば、フェニル基)が好ましい。
 置換基の種類は特に制限されず、例えば、アルキル基、アリール基、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボキシ基、スルホンアミド基、N-スルホニルアミド基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシ基、アルキル基、ハロゲン原子、アルコキシカルボニル基、アルコキシカルボニルオキシ基、炭酸エステル基、および、シアノ基などが挙げられる。
 カチオンの具体例としては、例えば、以下が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 熱酸発生剤の具体例としては、例えば、以下が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 また、配向層形成用組成物中に特定酸を発生する光酸発生剤が含まれる場合、配向層を形成する際のいずれかの段階で、光照射処理を施して、特定酸を発生させ、特定酸を含む配向層を形成することができる。
 例えば、配向層が光配向層である場合、光配向処理を実施する際に、特定酸を合わせて発生させてもよい。
 配向層形成用組成物が上述した熱酸発生剤および光酸発生剤などの酸発生剤を含む場合、配向層形成用組成物は、さらにカチオン重合抑制剤および/またはラジカル重合抑制剤を含んでいてもよい。
 配向層形成用組成物を長期間にわたって保管する際には、酸発生剤が開裂して、特定酸が発生する場合がある。配向層形成用組成物に含まれる配向層用のポリマーがカチオン重合性基を有する場合、上記のように配向層形成用組成物の保管時に発生した特定酸によって、反応が進行する場合がある。そこで、配向層形成用組成物の保存安定性の向上のため、配向層形成用組成物にカチオン重合抑制剤を加えることにより、上記のような反応の進行を抑制することができる。
 また、酸発生剤が開裂する場合、ラジカルが発生する場合もある。配向層形成用組成物に含まれる配向層用のポリマーがラジカル重合性基を有する場合、上記のように配向層形成用組成物の保管時に発生したラジカルによって、反応が進行する場合がある。そこで、配向層形成用組成物の保存安定性の向上のため、配向層形成用組成物にラジカル重合抑制剤を加えることにより、上記のような反応の進行を抑制することができる。
 配向層形成用組成物中におけるカチオン重合抑制剤の含有量は特に制限されないが、酸発生剤100質量部に対して、0.1~10.0質量部が好ましく、0.5~5.0質量部がより好ましい。
 また、配向層形成用組成物中におけるラジカル重合抑制剤の含有量は特に制限されないが、酸発生剤100質量部に対して、0.1~10.0質量部が好ましく、0.5~5.0質量部がより好ましい。
 カチオン重合抑制剤としては、例えば、弱酸の塩が挙げられ、弱酸より水素イオンを取り除いてなるアニオンと、カチオンとから構成される酸発生剤が好ましい。
 弱酸としては、カチオン重合性基の反応が進行しない程度の酸であることが好ましい。例えば、弱酸としては、トリフルオロメタンスルホン酸よりも酸の強さが弱い酸が好ましい。弱酸のpKaは、-8.0以上が好ましく、-5.0以上がより好ましい。上限は特に制限されないが、6.0以下が好ましい。
 上記アニオン(弱酸より水素イオンと取り除いてなるアニオン)の具体例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 カチオンの種類は特に制限されないが、例えば、上述した熱酸発生剤に含まれるカチオンが挙げられる。カチオンの具体例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 カチオン重合抑制剤の具体例を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 ラジカル重合抑制剤としては、ラジカルを補足し得る化合物であれば、その種類は特に制限されない。なかでも、N-オキシル構造を有する化合物が好ましく、式(H)で表される化合物がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 式(H)中、R31、R32、R35およびR36は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基またはアリール基を表す。
 R33およびR34は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基またはアルコキシ基を表す。R33およびR34がアルキル基またはアルコキシ基である場合には、R33およびR34が互いに連結して環を構成してもよい。
 R31~R36におけるアルキル基としては、炭素数1~18の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基が好ましく、炭素数1~6の直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基がより好ましく、炭素数1~6の直鎖状または分岐鎖状のアルキル基がさらに好ましく、炭素数1~6の直鎖状のアルキル基が特に好ましい。
 R31~R36におけるアリール基としては、炭素数6~10のアリール基が好ましく、例えば、フェニル基およびナフチル基などが挙げられる。
 R33およびR34におけるアルコキシ基としては、炭素数1~18のアルコキシ基が好ましく、炭素数1~6のアルコキシ基がより好ましい。
 R33およびR34がアルキル基またはアルコキシ基である場合には、R33およびR34が互いに連結して、環を構成してもよい。この場合、式(H)は、少なくとも窒素原子を含む飽和の複素環骨格(飽和の含窒素複素環骨格)を有する。
 このような飽和の含窒素複素環骨格は、5~8員環が好ましく、5~6員環がより好ましく、6員環がさらに好ましい。
 飽和の含窒素複素環骨格としては、例えば、ピロリジン骨格、ピペリジン骨格、モルホリン骨格、および、オキサゾリジン骨格などが挙げられる。
 R31~R36におけるアリール基およびアルキル基、ならびに、R33およびR34におけるアルコキシ基は、置換基を有していてもよい。
 式(H)で表される化合物としては、下記式(I)で表される化合物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 式(I)中、R37~R40は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基またはアリール基を表す。
 式(I)中、R41は、酸素原子または-C(R4243)-基を表す。R42およびR43は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、カルボキシ基、または、カルボキシアルキル基を表す。
 R37~R40は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基またはアリール基を表し、上述した式(H)におけるR31、R32、R35およびR36と同義であり、好ましい態様も同じである。
 R41は、酸素原子または-C(R4243)-基を表すが、-C(R4243)-基であることが好ましい。
 以下にラジカル重合抑制剤の具体例を挙げるが、これらに制限されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
(位相差層の製造方法)
 位相差層を形成する方法は、特に制限されない。
 例えば、上記で形成された配向層上に、式(I)で表される液晶化合物を含む重合性液晶組成物を塗布して塗膜を形成し、液晶化合物を配向させて、塗膜に対して硬化処理(光照射処理または加熱処理)を施す方法が挙げられる。この方法により、配向した液晶化合物を固定化することができる。
 重合性液晶組成物の組成は、上述した通りである。
 重合性液晶組成物の塗布方法としては、配向層形成用組成物の塗布方法と同様の方法が挙げられる。
 塗膜中の液晶化合物を配向させる方法は特に制限されず、公知の方法を採用できる。例えば、加熱処理が挙げられる。
 硬化処理の方法は特に制限されず、例えば、光照射処理および加熱処理が挙げられる。なかでも、生産性の点から、光照射処理が好ましく、紫外線照射処理がより好ましい。
 光照射処理の際の照射量は、10mJ/cm2~50J/cm2が好ましく、20mJ/cm2~5J/cm2がより好ましく、30mJ/cm2~3J/cm2がさらに好ましく、50~1000mJ/cm2が特に好ましい。また、重合反応を促進するため、加熱条件下で実施してもよい。
 なお、特定酸またはその塩を含む位相差層を形成する場合、特定酸またはその塩を含む重合性液晶組成物を用いて上述した手順により位相差層を形成する方法が挙げられる。
 また、重合性液晶組成物中に特定酸を発生する熱酸発生剤が含まれる場合、位相差層を形成する際のいずれかの段階で、加熱処理を施して、特定酸を発生させ、特定酸を含む位相差層を形成することができる。例えば、液晶化合物を配向させる際の加熱処理の際に、合わせて特定酸を発生させてもよい。
 また、重合性液晶組成物中に特定酸を発生する光酸発生剤が含まれる場合、位相差層を形成する際のいずれかの段階で、光照射処理を施して、特定酸を発生させ、特定酸を含む位相差層を形成することができる。例えば、硬化処理として光照射処理を実施する際に、合わせて特定酸を発生させてもよい。
 なお、後段で詳述するように、光学フィルムは配向層および位相差層以外の他の層(例えば、支持体、ハードコート層、粘着層など)が含まれていてもよい。
 特定酸を含む配向層を有する光学フィルムの製造方法としては、特定酸を発生する熱酸発生剤、および、光配向性基を有する化合物を含む配向層形成用組成物を塗布して塗膜を形成して、塗膜に加熱処理を施し、さらに、加熱処理が施された塗膜に対して光配向処理を施し、配向層を得る工程と、配向層上に重合性液晶組成物を塗布して塗膜を形成して、塗膜に加熱処理を施して液晶化合物を配向させて、塗膜に硬化処理を施し、位相差層を得る工程とを有する方法が好ましく挙げられる。上記手順によれば、配向層の形成時の加熱処理の際に、熱酸発生剤から特定酸が発生する。また、光配向性基を有する化合物がカチオン重合性基を有する場合、発生した特定酸によりカチオン重合を進行させ、強度に優れる配向層を得ることもできる。光配向処理の手順は上述した通りである。
 また、特定酸を含む位相差層を有する光学フィルムの製造方法としては、配向層上に、式(I)で表される液晶化合物および特定酸を発生する熱酸発生剤を含む重合性液晶組成物を塗布して塗膜を形成し、塗膜に加熱処理を施して液晶化合物を配向させて、塗膜に硬化処理を施し、位相差層を得る工程を有する方法が好ましく挙げられる。上記手順によれば、塗膜を加熱する際に、熱酸発生剤から特定酸が発生する。
<第2実施形態>
 図2は、光学フィルムの第2実施形態の模式的な断面図である。図2中、光学フィルム10Bは、支持体16と、支持体16上に配置された配向層12と、配向層12上に隣接して配置された位相差層14とを含む。
 図2に示す光学フィルム10Bは、支持体16の点を除いて、図1に示す光学フィルム10Aと同様の層を有するものであるので、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その説明を省略し、以下では、主に、支持体16について詳述する。
(支持体)
 支持体は、配向層および位相差層を支持するための部材である。
 支持体は、透明であるのが好ましく、具体的には、光透過率が80%以上であることが好ましい。
 支持体としては、例えば、ガラス基板およびポリマーフィルムが挙げられる。ポリマーフィルムの材料としては、セルロース系ポリマー;アクリル系ポリマー;熱可塑性ノルボルネン系ポリマー;ポリカーボネート系ポリマー;ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系ポリマー;ポリスチレン、アクリロニトリル-スチレン共重合体(AS樹脂)などのスチレン系ポリマー;ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン-プロピレン共重合体などのポリオレフィン系ポリマー;塩化ビニル系ポリマー;ナイロン、芳香族ポリアミドなどのアミド系ポリマー;イミド系ポリマー;スルホン系ポリマー;ポリエーテルスルホン系ポリマー;ポリエーテルエーテルケトン系ポリマー;ポリフェニレンスルフィド系ポリマー;塩化ビニリデン系ポリマー;ビニルアルコール系ポリマー;ビニルブチラール系ポリマー;アリレート系ポリマー;ポリオキシメチレン系ポリマー;エポキシ系ポリマー;またはこれらのポリマーを混合したポリマーが挙げられる。
 また、後述する偏光子がこのような支持体を兼ねる態様であってもよい。
 支持体の厚みは特に制限されないが、5~60μmが好ましく、5~30μmがより好ましい。
 また、支持体は、上述した配向層形成用組成物を塗布する対象として使用され、そのまま光学フィルムの一部として使用されてもよい。
 上記第2実施形態は、光学フィルムが支持体を含む態様について述べたが、これ以外にもハードコート層および粘着層などが光学フィルムには含まれていてもよい。
<偏光板>
 本発明の偏光板は、上述した本発明の光学フィルムと、偏光子とを有する。
 偏光子は、光を特定の直線偏光に変換する機能を有する部材であれば特に制限されず、公知の吸収型偏光子および反射型偏光子が挙げられる。
 吸収型偏光子としては、ヨウ素系偏光子、二色性染料を利用した染料系偏光子、およびポリエン系偏光子などが挙げられる。ヨウ素系偏光子および染料系偏光子には、塗布型偏光子と延伸型偏光子とがあり、いずれも適用でき、ポリビニルアルコールにヨウ素または二色性染料を吸着させ、延伸して作製される偏光子が好ましい。
 また、基材上にポリビニルアルコール層を形成した積層フィルムの状態で延伸および染色を施すことで偏光子を得る方法として、特許第5048120号公報、特許第5143918号公報、特許第5048120号公報、特許第4691205号公報、特許第4751481号公報、および、特許第4751486号公報を挙げることができ、これらの偏光子に関する公知の技術も好ましく利用できる。
 反射型偏光子としては、複屈折の異なる薄膜を積層した偏光子、ワイヤーグリッド型偏光子、および、選択反射域を有するコレステリック液晶と1/4波長板とを組み合わせた偏光子などが用いられる。
 偏光子の厚みは特に制限されないが、3~60μmが好ましく、5~30μmがより好ましく、5~15μmがさらに好ましい。
[画像表示装置]
 本発明の画像表示装置は、本発明の光学フィルムまたは本発明の偏光板を有する、画像表示装置である。より具体的には、本発明の画像表示装置は、表示素子と、光学フィルムまたは偏光板とを有する。
 本発明の画像表示装置に用いられる表示素子は特に制限されず、例えば、液晶セル、有機エレクトロルミネッセンス(以下、「EL」と略す。)表示パネル、プラズマディスプレイパネルなどが挙げられる。
 画像表示装置としては、表示素子として液晶セルを用いた液晶表示装置、表示素子として有機EL表示パネルを用いた有機EL表示装置が好ましく、液晶表示装置がより好ましい。
 以下に実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、および、処理手順などは、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により制限的に解釈されるべきものではない。
<液晶化合物の合成>
(化合物(A-1)の合成)
 特開2016-81035号公報の実施例4の合成法に従い、化合物(A-1)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
(化合物(A-2)の合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 Journal of Organic Chemistry(2004);69(6);p.2164-2177.に記載の方法に従って、化合物(A)を合成した。
 化合物(A)30.0g(0.0916mol)、メルドラム酸19.8g(0.137mol)、および、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)200mLを混合し、得られた混合物を55℃で2時間撹拌した。撹拌終了後、混合物を室温まで冷却し、混合物に水200mLを加え、混合物中に析出した結晶をろ過により回収した。得られた結晶を、水-NMP(1対1)の混合溶液で洗浄することで、化合物(B)28.4g(0.0870mol)を得た(収率95%)。
 化合物(B)51.5g(0.158mol)、および、テトラヒドロフラン(THF)315mLを混合し、得られた混合物を氷冷下で冷却し、冷却した混合物に2Mの水酸化ナトリウム水溶液395mL(0.789mol)を滴下した。得られた混合物を室温まで昇温して、混合物を2時間撹拌した。得られた混合物を氷冷下で冷却し、冷却した混合物に3N塩酸水263mL(0.789mol)を滴下した。得られた混合物に水300mLおよびイソプロピルアルコール(IPA)180mLを加えて、混合物中に析出した固体をろ過により回収した。得られた固体をアセトニトリル中で撹拌した後、ろ過によりアセトニトリル中の固体を回収することで、化合物(C)25g(0.0868mol)を得た(収率55%)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 化合物(C)50g(0.175mol)、ジブチルヒドロキシトルエン(BHT)(1.9g,8.74mmol)、THF300mL、および、N、N-ジメチルアセトアミド(DMAc)150mLを混合し、得られた混合物を氷冷下で冷却し、冷却した混合物に塩化チオニル87.3g(0.734mol)を滴下した。氷冷下で混合物を2時間撹拌した後、混合物に4-ヒドロキシブチルアクリル酸エステル126g(0.874mol)を滴下した。得られた混合物を室温まで昇温し2時間撹拌した後、混合物に5%食塩水400mL、酢酸エチル100mL、および、THF200mLを加えて、有機相を抽出回収した。回収された有機相を10%食塩水200mLで2回洗浄した後、有機相を硫酸マグネシウムで乾燥し、有機相から溶媒を減圧留去した。得られた粗体をアセトニトリルで撹拌した後、ろ過によりアセトニトリル中の固体を回収することで、化合物(D)57g(0.107mol)を得た(収率61%)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 化合物(E)22.1g(0.0928mol)のトルエン40mL溶液に、塩化チオニル12.7g(0.107mmol)を加え、さらに、触媒量のN,N-ジメチルホルムアミドを加えた。得られた混合物を65℃まで昇温し、2時間撹拌した後、混合物から溶媒を留去した。得られた残渣物、化合物(D)25g(0.0464mol)、BHT(0.51g,2.32mmol)、および、THF(125mL)を混合した後、得られた混合物を氷冷下で冷却し、冷却した混合物にトリエチルアミン10.3g(0.102mol)を滴下した。得られた混合物を室温まで昇温し2時間撹拌した後、混合物に1M塩酸水100mLおよび酢酸エチル40mLを加え、有機相を抽出回収した。回収された有機相を10%食塩水で洗浄した後、有機相にメタノール400mlを加え、析出した固体をろ過により回収して、化合物(A-2)38g(0.0389mol)を得た(収率84%)。
(化合物(A-3)の合成)
 特開2011-207765号公報の段落0462~0477に記載の方法に従って、化合物(A-3)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
(化合物(A-4)の合成)
 WO2014-010325号パンフレットの段落0205~0217に記載の方法に従って、下記構造の化合物(A-4)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
<光配向層用ポリマーの合成>
(重合体C-1の合成)
 冷却管および撹拌機を備えたフラスコに、重合開始剤として2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)1質量部、および、溶媒としてジエチレングリコールメチルエチルエーテル180質量部を仕込んだ。フラスコに、さらに、3,4-エポキシシクロヘキシルメチルメタアクリレート100質量部を加え、フラスコ内を窒素置換した後、得られた混合物を撹拌した。混合物の溶液温度を80℃に上昇させ、この温度を5時間維持し、エポキシ基を有するポリメタクリレートを約35質量%含む重合体溶液を得た。得られたエポキシ基を有するポリメタクリレートの重量平均分子量Mwは、25,000であった。
 次いで、別の反応容器中に、上記で得たエポキシ基を有するポリメタクリレートを含む溶液286質量部(ポリメタクリレートに換算して100質量部)、特開2015-26050号公報の合成例1の方法で得られた桂皮酸誘導体120質量部、触媒としてテトラブチルアンモニウムブロミド20質量部、および、希釈溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート150質量部を仕込み、窒素雰囲気下、90℃において混合物を12時間撹拌した。撹拌終了後、混合物にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート100質量部を加えて希釈し、得られた混合物を3回水洗した。水洗後の混合物を大過剰のメタノール中に投入して重合体を沈殿させ、回収した重合体を40℃において12時間真空乾燥して、光配向性基を有する下記重合体C-1を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
(重合体C-2の合成)
 撹拌機、温度計、滴下漏斗および還流冷却管を備えた反応容器に、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン100.0質量部、メチルイソブチルケトン500質量部、および、トリエチルアミン10.0質量部を仕込み、室温で混合物を撹拌した。次に、脱イオン水100質量部を滴下漏斗より30分かけて得られた混合物に滴下した後、還流下で混合物を混合しつつ、80℃で6時間反応させた。反応終了後、有機相を取り出し、0.2質量%硝酸アンモニウム水溶液により洗浄後の水が中性になるまで有機相を洗浄した。その後、得られた有機相から減圧下で溶媒および水を留去し、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンを粘調な透明液体として得た。
 このエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンについて、1H-NMR(Nuclear Magnetic Resonance)分析を行ったところ、化学シフト(δ)=3.2ppm付近にオキシラニル基に基づくピークが理論強度どおりに得られ、反応中にエポキシ基の副反応が起こっていないことが確認された。このエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンの重量平均分子量Mwは2,200、エポキシ当量は186g/モルであった。
 次に、100mLの三口フラスコに、上記で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン10.1質量部、アクリル基含有カルボン酸(東亜合成株式会社、商品名「アロニックスM-5300」、アクリル酸ω-カルボキシポリカプロラクトン(重合度n≒2))0.5質量部、酢酸ブチル20質量部、特開2015-26050号公報の合成例1の方法で得られた桂皮酸誘導体1.5質量部、および、テトラブチルアンモニウムブロミド0.3質量部を仕込み、得られた混合物を90℃で12時間撹拌した。撹拌後、得られた混合物と等量(質量)の酢酸ブチルで混合物を希釈し、さらに希釈された混合物を3回水洗した。得られた混合物を濃縮し、酢酸ブチルで希釈する操作を2回繰り返し、最終的に、光配向性基を有するポリオルガノシロキサン(下記重合体C-2)を含む溶液を得た。この重合体C-2の重量平均分子量Mwは9,000であった。また、1H-NMR分析の結果、重合体C-2中のシンナメート基を有する成分は23.7質量%であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
<実施例1>
(セルロースアセテート溶液の調製)
 下記表2に示す組成物をミキシングタンクに投入し、30℃に加熱しながら攪拌して、各成分を溶解し、セルロースアセテート溶液(内層用ドープおよび外層用ドープ)を調製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
(セルロースアセテートフィルムの作製)
 得られた内層用ドープおよび外層用ドープを、三層共流延ダイを用いて、0℃に冷却したドラム上に流延した。
 残留溶剤量が70質量%のフィルムをドラムから剥ぎ取り、剥ぎ取ったフィルムの両端をピンテンターにて固定して搬送方向のドロー比を110%として搬送しながら80℃で乾燥させ、フィルムの残留溶剤量が10%となったところで、110℃で乾燥させた。
 その後、フィルムを140℃の温度で30分乾燥し、残留溶剤が0.3質量%のセルロースアセテートフィルムS-1(外層:3μm、内層:34μm、外層:3μm)を作製した。なお、セルロースアセテートフィルムS-1の厚さは40μmであった。また、セルロースアセテートフィルムS-1のReは5nmで、Rthは40nmであった。また、セルロースアセテートフィルムS-1の引っ張り弾性率は、4.0GPaであった。
 このようにして作製されたセルロースアセテートフィルムS-1を、2.0Nの水酸化カリウム溶液(25℃)に2分間浸漬した後、硫酸で中和し、純水で水洗、乾燥し、支持体を得た。得られた支持体の表面エネルギーを接触角法により求めたところ、63mN/mであった。
(配向層の作製)
 この支持体上(アルカリ処理面)に、下記の組成の配向層形成用組成物1を#16のワイヤーバーコータで28mL/m塗布した。
 その後、配向層形成用組成物1が塗布された支持体を60℃の温風で60秒間、更に90℃の温風で150秒間乾燥し、支持体上に塗膜を作製した。
(配向層形成用組成物1)
 以下の成分を混合して、配向層形成用組成物1を調製した。
・一般式(D-1)で表される変性ポリビニルアルコール・・・10質量部
・水・・・371質量部
・メタノール・・・119質量部
・グルタルアルデヒド(架橋剤)・・・0.5質量部
・クエン酸エステル(三協化学(株)製 AS3)・・・0.175質量部
・光重合開始剤(Irgacure2959 チバガイギー社製)・・・2.0質量部
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 次いで、支持体の遅相軸(波長632.8nmで測定)と平行な方向に沿って、塗膜にラビング処理を行い、配向層(配向層D-1)を作製した。
(重合性液晶組成物1の調製)
 以下の成分を混合して、重合性液晶組成物1を調製した。
・化合物(A-1)・・・100.00質量部
・添加剤(B-1)・・・0.53質量部
・重合開始剤S-1・・・3.00質量部
・レベリング剤(下記化合物T-1)・・・0.20質量部
・メチルエチルケトン・・・219.30質量部
添加剤(B-1)(以下、構造式参照)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
(光学フィルム1の作製)
 配向層(D-1)上に、重合性液晶組成物1をスピンコート法によって塗布し、液晶組成物層1を形成した。
 形成した液晶組成物層1をホットプレート上でいったん等方相まで加熱し、その後、60℃に保ち、窒素雰囲気下(酸素濃度100ppm)にて、液晶組成物層1に対して紫外線照射(500mJ/cm2、超高圧水銀ランプ使用)を施し、液晶化合物の配向を固定化し、厚さ2.0μmの位相差層を形成して、光学フィルム1を得た。
 なお、加熱時に添加剤(B-1)が開裂して、酸が発生した。
<実施例2>
(配向層形成用組成物2の調製)
 以下の成分を混合して、配向層形成用組成物2を調製した。
・重合体C-1・・・10.67質量部
・低分子化合物R-1・・・5.17質量部
・添加剤(B-1)・・・0.53質量部
・酢酸ブチル・・・8287.37質量部
・プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート・・・2071.85質量部
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
(重合性液晶組成物2の調製)
 以下の成分を混合して、重合性液晶組成物2を調製した。・化合物A-1・・・100.00質量部
・重合開始剤S-1・・・3.00質量部
・レベリング剤(化合物T-1)・・・0.20質量部
・メチルエチルケトン・・・219.30質量部
(光学フィルム2の作製)
 ケン化処理が施されていないセルロースアセテートフィルムS-1を支持体として用いて、この支持体上に配向層形成用組成物2をスピンコート法により塗布し、配向層形成用組成物2が塗布された支持体を80℃のホットプレート上で5分間乾燥して溶剤を除去し、塗膜を形成した。なお、加熱時に添加剤(B-1)が開裂して、酸が発生した。
 得られた塗膜に対して、偏光紫外線照射(20mJ/cm、超高圧水銀ランプ)することで配向層(いわゆる光配向層に該当)を作製した。
 次に、得られた配向層上に重合性液晶組成物2をスピンコート法によって塗布し、重合性液晶組成物2が塗布された支持体をホットプレート上でいったん等方相まで加熱した後、60℃に冷却させて液晶化合物の配向を安定化させた。
 その後、60℃に保ち、窒素雰囲気下(酸素濃度100ppm)にて、塗膜に対して紫外線照射(500mJ/cm2、超高圧水銀ランプ使用)を施し、液晶化合物の配向を固定化し、厚さ2.0μmの位相差層を形成して、光学フィルム2を得た。
<実施例3、5、7、9、11、13、15、17、19、21、23、25、27、29、31>
 液晶化合物の種類、並びに、添加剤の使用量および種類を、表3及び表3-その2に示す種類に変更した以外は、実施例1と同様の手順に従って、光学フィルムを得た。
 なお、実施例1、3、5、7、9、11、13、15においては添加剤の使用量が液晶化合物に対して0.67モル%に調整されており、実施例17、19、21、23、25、27、29、31においては添加剤の使用量が液晶化合物に対して2.01モル%に調整されていた。
<実施例4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30>
 液晶化合物および光配向層用ポリマーの種類、並びに、添加剤の使用量および種類を、表3に示す種類に変更した以外は、実施例2と同様の手順に従って、光学フィルムを得た。
 なお、実施例4、6、8、10、12、14、16、18、20、22、24、26、28、30において、添加剤の使用量は液晶化合物に対して0.67モル%に調整されていた。
 なお、表3及び表3-その2に記載の添加剤(B-2)~(B-6)は以下の通りである。なお、添加剤(B-1)~(B-4)、および、(B-6)はいずれも熱酸発生剤に該当する。
添加剤(B-2):三新化学社製サンエイドSI-300(以下、構造式)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
添加剤(B-3):三新化学社製サンエイドSI-360を三菱マテリアル電子化成株式会社製エフトップEF-N302とメタノール中で塩交換して合成した(以下、構造式)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
添加剤(B-4):三新化学社製サンエイドSI-60(以下、構造式)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
添加剤(B-5);和光純薬社製(以下、構造式)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
添加剤(B-6):三新化学社製サンエイドSI-360をトリフルオロメタンスルホン酸とメタノール中で塩交換して合成した(以下、構造式)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
 表3中、「コアのpKa」とは、各液晶化合物の-O-Ar-O-に該当する部分構造と同一の構造を含むHO-Ar-OHで表される化合物のpKaを意図する。
 表3中、「添加量対液晶」とは、液晶化合物に対する、添加剤から発生する酸の添加量(モル%)を意図する。
 表3中、「添加剤の共役酸のpKa」は、添加剤から発生する酸のpKaを意図する。
 表3中、「PVA(D-1)」は、「一般式(D-1)で表される変性ポリビニルアルコール」を意図する。
<湿熱耐性評価>
 実施例および比較例にて作製した光学フィルムを温度65℃、湿度90%の環境下にて500時間放置して、湿熱環境下に放置する前の光学フィルムの面内レタデーションRe(初期Re1)と、湿熱環境下にて放置した後の光学フィルムの面内レタデーションRe(放置後Re1)とを比較して、Re変化率1を算出した。
 なお、Re変化率1は、以下の式によって算出される。
 Re変化率1(%)={(初期Re1-放置後Re1)/初期Re1}×100
 さらに、各実施例および比較例にて添加剤を用いずに比較用の光学フィルムを作製し、上記と同様の手順に従って、湿熱環境下に放置する前の比較用の光学フィルムの面内レタデーションRe(初期Re2)と、湿熱環境下にて放置した後の比較用の光学フィルムの面内レタデーションRe(放置後Re2)とを比較して、Re変化率2を算出した。
 なお、Re変化率2は、以下の式によって算出される。
 Re変化率2(%)={(初期Re2-放置後Re2)/初期Re2}×100
 Re変化率2とRe変化率1との差(Re変化率2-Re変化率1)を、以下の基準に従って、評価した。差が大きいほど、レタデーションの変化が抑制されたことを意図する。
A:上記差が20%以上である
B:上記差が10%以上20%未満である
C:上記差が10%未満である。
 なお、上記初期Re1、放置後Re1、初期Re2、放置後Re2は、いずれも波長550nmでのレタデーションである。
 なお、各実施例にて作製された光学フィルムにおいては、飛行時間型二次イオン質量分析法(TOF-SIMS:Time-of-FlightSecondary Ion Mass Spectrometry)により位相差層または配向層に特定酸またはその塩の存在が確認された。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000054

Figure JPOXMLDOC01-appb-T000055
 上記表3及び表3-その2に示すように、本発明の光学フィルムであれば、湿熱耐性に優れることが確認された。
 なかでも、(A)-(B)が21.0以上の場合、より効果が優れることが確認された。
 なお、実施例1の添加剤B-1の代わりに、HB(Cを使用した場合も、実施例1と同程度の効果が生じることが確認された。
 また、実施例2および18のそれぞれにおいて、添加剤の使用量を液晶化合物に対して2.01モル%に調整した場合においても、0.67モル%の時と同様に良好な結果となった。
 10A,10B 光学フィルム
 12 配向層
 14 位相差層
 16 支持体

Claims (15)

  1.  配向層と
     前記配向層上に配置された、式(I)で表される液晶化合物を含む重合性液晶組成物を用いて形成された位相差層と、を有し、
     前記配向層および前記位相差層の少なくとも一方に、pKaが-10.0以下の酸、および、前記酸の塩の少なくとも一方が含まれる、光学フィルム。
    式(I) L-SP-A-D-G-D-Ar-D-G-D-A-SP-L
     式(I)中、D、D、DおよびDは、それぞれ独立に、単結合、-O-CO-、-C(=S)O-、-CR-、-CR-CR-、-O-CR-、-CR-O-CR-、-CO-O-CR-、-O-CO-CR-、-CR-O-CO-CR-、-CR-CO-O-CR-、-NR-CR-、または、-CO-NR-を表す。ただし、D、D、DおよびDの少なくとも一つは-O-CO-を表す。
     R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1~4のアルキル基を表す。
     GおよびGは、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい炭素数5~8の2価の脂環式炭化水素基を表し、前記脂環式炭化水素基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-または-NH-で置換されていてもよい。
     AおよびAは、それぞれ独立に、単結合、炭素数6以上の芳香環、または、炭素数6以上のシクロアルキレン環を表す。
     SPおよびSPは、それぞれ独立に、単結合、炭素数1~14の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、または、炭素数1~14の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-、もしくは、-CO-に置換された2価の連結基を表し、Qは、重合性基を表す。
     LおよびLは、それぞれ独立に、1価の有機基を表し、LおよびLの少なくとも一方は重合性基を表す。
     Arは、下記式(Ar-1)~(Ar-5)で表される基からなる群から選択されるいずれかの芳香環を表す。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

     式(Ar-1)~(Ar-5)中、*1は、Dとの結合位置を表し、*2は、Dとの結合位置を表す。
     また、Qは、NまたはCHを表す。
     また、Qは、-S-、-O-、または、-N(R)-を表し、Rは、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表す。
     また、Yは、置換基を有してもよい、炭素数6~12の芳香族炭化水素基、または、炭素数3~12の芳香族複素環基を表す。
     また、Z、ZおよびZは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~20の1価の脂肪族炭化水素基、炭素数3~20の1価の脂環式炭化水素基、炭素数6~20の1価の芳香族炭化水素基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、-NR、または、-SRを表し、R~Rは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~6のアルキル基を表し、ZおよびZは、互いに結合して環を形成してもよい。
     また、AおよびAは、それぞれ独立に、-O-、-N(R)-、-S-、および、-CO-からなる群から選択される基を表し、Rは、水素原子または置換基を表す。
     また、Xは、水素原子または置換基が結合していてもよい第14~16族の非金属原子を表す。
     また、DおよびDは、それぞれ独立に、単結合、-O-CO-、-C(=S)O-、-CR-、-CR-CR-、-O-CR-、-CR-O-CR-、-CO-O-CR-、-O-CO-CR-、-CR-O-CO-CR-、-CR-CO-O-CR-、-NR-CR-、または、-CO-NR-を表す。R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、または、炭素数1~4のアルキル基を表す。
     また、SPおよびSPは、それぞれ独立に、単結合、炭素数1~12の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基、または、炭素数1~12の直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基を構成する-CH-の1個以上が-O-、-S-、-NH-、-N(Q)-、もしくは、-CO-に置換された2価の連結基を表し、Qは、重合性基を表す。
     また、LおよびLは、それぞれ独立に、1価の有機基を表し、LおよびLならびに式(I)中のLおよびLの少なくとも1つが重合性基を表す。
     また、Axは、芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選ばれる少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表す。
     また、Ayは、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基、または、芳香族炭化水素環および芳香族複素環からなる群から選択される少なくとも1つの芳香環を有する、炭素数2~30の有機基を表す。
     また、AxおよびAyにおける芳香環は、置換基を有していてもよく、AxとAyとが結合して環を形成していてもよい。
     また、Qは、水素原子、または、置換基を有していてもよい炭素数1~6のアルキル基を表す。
  2.  DおよびDの少なくとも一方が、*1-O-CO-、*1-O-CR-、または、*1-O-CO-CR-であり、*1はAr側の結合位置を表す、請求項1に記載の光学フィルム。
  3.  Dが*1-O-CO-、*1-O-CR-、または、*1-O-CO-CR-である場合、前記式(I)中の-O-Ar-D-G-D-A-SP-Lで表される部分構造と同一の構造を含む式(III)で表される化合物のpKaと、前記酸のpKaとの差が、18.0以上である、請求項2に記載の光学フィルム。
     式(III)  HO-Ar-D-G-D-A-SP-L
  4. およびDの両方が*1-O-CO-、*1-O-CR-、または、*1-O-CO-CR-である場合、前記式(I)中の-O-Ar-O-で表される部分構造と同一の構造を含む式(II)で表される化合物のpKaと、前記酸のpKaとの差が、18.0以上である、請求項2に記載の光学フィルム。
     式(II)  HO-Ar-OH
  5.  前記差が、21.0以上である、請求項3又は4に記載の光学フィルム。
  6.  前記式(III)で表される化合物のpKaが8.0以上である、請求項3または5に記載の光学フィルム。
  7.  前記式(III)で表される化合物のpKaが8.3以上である、請求項6に記載の光学フィルム。
  8.  前記式(II)で表される化合物のpKaが8.0以上である、請求項4又は5のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  9. 前記式(II)で表される化合物のpKaが8.3以上である、請求項8に記載の光学フィルム。
  10.  前記配向層に前記酸および前記酸の塩の少なくとも一方が含まれ、
     前記配向層中における前記酸および前記酸の塩の合計含有量が、前記式(I)で表される液晶化合物に対して、0.10~5.00モル%である、請求項1~9のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  11.  前記位相差層に前記酸および前記酸の塩の少なくとも一方が含まれ、
     前記位相差層中における前記酸および前記酸の塩の合計含有量が、前記式(I)で表される液晶化合物に対して、0.10~5.00モル%である、請求項1~9のいずれか1項に記載の光学フィルム。
  12.  請求項1~11のいずれか1項に記載の光学フィルムと、偏光子とを有する、偏光板。
  13.  請求項1~11のいずれか1項に記載の光学フィルム、または、請求項12に記載の偏光板を有する、画像表示装置。
  14.  請求項1~10のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法であって、
     pKaが-10.0以下の酸を発生する熱酸発生剤、および、光配向性基を有する化合物を含む配向層形成用組成物を塗布して塗膜を形成して、前記塗膜に加熱処理を施し、さらに、加熱処理が施された前記塗膜に対して光配向処理を施し、前記配向層を得る工程と、
     前記配向層上に前記重合性液晶組成物を塗布して塗膜を形成して、前記塗膜に加熱処理を施して前記液晶化合物を配向させて、前記塗膜に硬化処理を施し、前記位相差層を得る工程と、を有する、光学フィルムの製造方法。
  15.  請求項1~9、および、11のいずれか1項に記載の光学フィルムの製造方法であって、
     配向層上に、前記式(I)で表される液晶化合物およびpKaが-10.0以下の酸を発生する熱酸発生剤を含む重合性液晶組成物を塗布して塗膜を形成し、前記塗膜に加熱処理を施して前記液晶化合物を配向させて、前記塗膜に硬化処理を施し、前記位相差層を得る工程を有する、光学フィルムの製造方法。
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