CN114746512B - 固化膜形成用组合物、取向材料及相位差材 - Google Patents

固化膜形成用组合物、取向材料及相位差材 Download PDF

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Abstract

本发明的课题是提供可供给具有优异的取向灵敏度、取向性也优异、与TAC膜的密合性也优异的取向材料、并且保存稳定性得以提高的固化膜形成用组合物。本发明的解决手段为，固化膜形成用组合物含有：(A)具有光取向性基团和选自羟基、羧基及氨基中的任意1种取代基的化合物；(B)具有选自羟基、羧基及氨基中的1种或2种以上的取代基的亲水性聚合物；(C)使包含N‑羟基甲基化合物或N‑烷氧基甲基(甲基)丙烯酰胺化合物的单体进行聚合而得到的聚合物；(D)交联催化剂；以及，溶剂，所述溶剂包含碳原子数1～5的醇、和碳原子数1～4的脂肪酸的碳原子数1～4烷基酯这两者。使用该固化膜形成用组合物，形成固化膜，利用光取向技术形成取向材料。在取向材料上涂布聚合性液晶，使其固化从而得到相位差材。

Description

固化膜形成用组合物、取向材料及相位差材
技术领域
本发明涉及固化膜形成用组合物、取向材料及相位差材。
背景技术
在圆偏光眼镜方式的3D显示器的情况下，通常在液晶面板等形成图像的显示元件上配置相位差材。该相位差材规则地配置有分别为多个的相位差特性不同的2种相位差区域，构成进行了图案形成的相位差材。需要说明的是，以下，在本说明书中，将这样的以配置相位差特性不同的多个相位差区域的方式进行了图案化的相位差材称为图案化相位差材。
图案化相位差材例如可以如专利文献1所公开的那样，通过对由聚合性液晶形成的相位差材料进行光学图案形成来制作。由聚合性液晶形成的相位差材料的光学图案形成利用在液晶面板的取向材料形成中已知的光取向技术。即，在基板上设置由光取向性材料形成的涂膜，对其照射偏振光方向不同的2种偏振光。而且，作为形成有液晶的取向控制方向不同的2种液晶取向区域的取向材料，得到光取向膜。在该光取向膜上涂布包含聚合性液晶的溶液状相位差材料，实现聚合性液晶的取向。然后，使进行了取向的聚合性液晶固化，从而形成图案化相位差材。
有机EL显示器的防反射膜由直线偏光板、1/4波长相位差板构成，利用直线偏光板将朝向图像显示面板的面板面的外来光转换成直线偏振光，接着利用1/4波长相位差板转换成圆偏振光。此处，由该圆偏振光产生的外来光虽然在图像显示面板的表面等处发生反射，但在该反射时，偏光面的旋转方向反转。其结果是，该反射光与到来时相反地，由1/4波长相位差板转换成可被直线偏光板遮光的方向的直线偏振光后，接着被直线偏光板遮光，其结果是，向外部的射出被显著抑制。
关于该1/4波长相位差板，专利文献2中提出了下述方法：将1/2波长板、1/4波长板组合而构成1/4波长相位差板，由此利用逆分散特性构成该光学膜。在该方法的情况下，在供于彩色图像的显示的宽波长区域内，可以使用采用正分散特性的液晶材料而利用逆分散特性构成光学膜。
另外，近年来，作为该相位差层中可采用的液晶材料，提出了具备逆分散特性的液晶材料(专利文献3、4)。根据这样的逆分散特性的液晶材料，代替将1/2波长板、1/4波长板组合而由2层相位差层构成1/4波长相位差板，可以由单层构成相位差层并确保逆分散特性，由此，能够通过简易的构成实现可在宽波长区域内确保所希望的相位差的光学膜。
为了使液晶取向，可使用取向层。作为取向层的形成方法，例如摩擦法、光取向法是已知的，光取向法不会产生作为摩擦法的问题点的静电、灰尘，能够进行定量性的取向处理的控制，从上述方面来看是有用的。
在使用了光取向法的取向材料形成中，作为可利用的光取向性材料，在侧链上具有肉桂酰基及查尔酮基等光二聚化部位的丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂等是已知的。报道了这些树脂通过照射偏振UV光而显示出控制液晶的取向的性能(以下，也称为液晶取向性。)(参见专利文献5～专利文献7。)。
另外，在使用肉桂酰基部位的光取向剂中，也有为了提高取向灵敏度及赋予耐溶剂性而导入了热交联体系的例子(参见专利文献8及9。)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-49865号公报
专利文献2：日本特开平10-68816号公报
专利文献3：美国专利第8119026号说明书
专利文献4：日本特开2009-179563号公报
专利文献5：日本专利第3611342号公报
专利文献6：日本特开2009-058584号公报
专利文献7：日本特表2001-517719号公报
专利文献8：国际专利申请公开WO2011/126022号
专利文献9：国际专利申请公开WO2014/010688号
发明内容
发明所要解决的课题
另一方面，在向固化膜中导入热交联体系的情况下，特别是如果在使交联剂与交联催化剂共存的状态下能够稳定地保存固化膜形成用组合物的话，在操作性上优势很大。因此，需要能改善该保存稳定性的简便方法。此处，在专利文献8等中，有在使用TAC基材的情况下优选醇溶剂这样的记载，作为其原因，记载了TAC膜显示出耐性。另一方面，在这些专利文献中，并没有记载为了使清漆稳定而添加醇溶剂，另外，也没有记载为了保证TAC膜与取向材料的密合性而将能溶解TAC的脂肪酸酯溶剂与醇溶剂一同混合。
本发明是基于以上的见解、研究结果而提出的。即，其目的是提供可供给具有优异的取向灵敏度、取向性也优异、与TAC膜的密合性也优异的取向材料、并且保存稳定性得以提高的固化膜形成用组合物。
本发明的其他目的及优点可由以下的记载明确。
用于解决课题的手段
本发明的第1方式涉及一种固化膜形成用组合物，其特征在于，其含有：
(A)具有光取向性基团和选自羟基、羧基及氨基中的任意1种取代基的化合物，
(B)具有选自羟基、羧基及氨基中的1种或2种以上的取代基的亲水性聚合物，
(C)使包含N-羟基甲基化合物或N-烷氧基甲基(甲基)丙烯酰胺化合物的单体进行聚合而得到的聚合物，
(D)交联催化剂，以及，
溶剂，所述溶剂包含碳原子数1～5的醇、和碳原子数1～4的脂肪酸的碳原子数1～4烷基酯这两者。
在本发明的第1方式中，优选的是，(A)成分的光取向性基团为能够进行光二聚化或光异构化的结构的官能团。
在本发明的第1方式中，优选的是，(A)成分的光取向性基团为肉桂酰基。
在本发明的第1方式中，优选的是，(A)成分的光取向性基团为偶氮苯结构的基团。
在本发明的第1方式中，优选的是，(B)成分为选自由聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇及聚己内酯多元醇组成的组中的至少1种聚合物。
在本发明的第1方式中，优选的是，(B)成分为纤维素或其衍生物。
在本发明的第1方式中，优选的是，(B)成分为具有聚乙二醇酯基及碳原子数2至5的羟基烷基酯基中的至少一者、和羧基及酚性羟基中的至少一者的丙烯酸系聚合物。
在本发明的第1方式中，优选的是，(B)成分为通过包含具有聚乙二醇酯基的单体及具有碳原子数2至5的羟基烷基酯基的单体中的至少一者、和具有羧基的单体及具有酚性羟基的单体中的至少一者的单体的聚合反应而得到的丙烯酸系共聚物。
另外，在本发明的第1方式中，优选的是，(B)成分为在侧链上具有羟基烷基的丙烯酸系聚合物。
另外，在本发明的第1方式中，优选的是，还含有密合提高成分作为(E)成分。
在本发明的第1方式中，优选的是，(A)成分与(B)成分的比率以质量比计为5:95至60:40。
在本发明的第1方式中，优选的是，基于(A)成分的化合物与(B)成分的聚合物的合计量100质量份，含有10质量份至150质量份的(C)成分。
在本发明的第1方式中，优选的是，相对于(A)成分的化合物与(B)成分的聚合物的合计量100质量份，含有0.01质量份至10质量份的(D)成分。
本发明的第2方式涉及一种取向材料，其特征在于，其是使用本发明的第1方式的固化膜形成用组合物得到的。
本发明的第3方式涉及一种相位差材，其特征在于，其是使用由本发明的第1方式的固化膜形成用组合物得到的固化膜而形成的。
发明效果
根据本发明的第1方式，能够提供可供给具有优异的取向灵敏度、取向性也优异、与TAC膜的密合性也优异的取向材料、并且保存稳定性得以提高的固化膜形成用组合物。
根据本发明的第2方式，能够提供具有优异的取向灵敏度、图案形成性及透明性、而且取向均匀性也优异的取向材料。
根据本发明的第3方式，能够提供即使在碱性玻璃上也能以高效率形成、并且可进行光学图案形成的相位差材。
具体实施方式
＜固化膜形成用组合物＞
本实施方式的固化膜形成用组合物含有：作为(A)成分的低分子的光取向成分；作为(B)成分的亲水性聚合物；作为(C)成分的使包含N-羟基甲基化合物或N-烷氧基甲基(甲基)丙烯酰胺化合物的单体进行聚合而得到的聚合物；以及，作为(D)成分的交联催化剂。本实施方式的固化膜形成用组合物可以除了(A)成分、(B)成分、(C)成分、(D)以外还进一步含有使固化膜的粘接性提高的成分作为(E)成分。而且，只要不损害本发明的效果，则可以含有其他添加剂。
以下，说明各成分的详情。
＜(A)成分＞
本实施方式的固化膜形成用组合物所含有的(A)成分为上述的低分子的光取向成分。
而且，作为(A)成分的低分子的光取向成分可以为具有光取向性基团和选自羟基、羧基及氨基中的任意1种取代基的化合物。在具有光取向性基团和选自羟基、羧基及氨基中的任意1种取代基的化合物中，如上述的那样，光反应性基团构成光反应成分中的疏水性的光反应部，羟基等构成亲水性的热反应部。
需要说明的是，在本发明中，作为光取向性基团，是指能够进行光二聚化或光异构化的结构部位的官能团。
所谓能够进行光二聚化的结构部位，是通过光照射而形成二聚物的部位，作为其具体例，可举出肉桂酰基、查尔酮基、香豆素基、蒽基等。它们之中，优选为具有可见光区域内的高透明性及光二聚化反应性的肉桂酰基。另外，所谓能够进行光异构化的结构部位，是指通过光照射而变为顺式体和反式体的结构部位，作为其具体例，可举出由偶氮苯结构、茋结构等构成的部位。它们之中，从反应性高的方面考虑，优选为偶氮苯结构。
具有光取向性基团和羟基的化合物例如由下述式表示。
上述式中，A1和A2各自独立地表示氢原子或甲基，X1表示选自碳原子数1至18的亚烷基、亚苯基、亚联苯基或它们的组合中的1至3个单元介由选自单键、醚键、酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、氨基键或它们的组合中的1种或2种以上的键进行键合而成的结构。X2表示氢原子、卤素原子、氰基、碳原子数1至18的烷基、苯基、联苯基或环己基。此时，碳原子数1至18的烷基、苯基、联苯基及环己基可以介由共价键、醚键、酯键、酰胺键或脲键而键合。X5表示羟基、羧基、氨基或烷氧基甲硅烷基。X表示单键、氧原子或硫原子。X6表示羟基、巯基、碳原子数1至10的烷氧基、碳原子数1至10的烷基硫基或苯基。X7各自独立地表示单键、碳原子数1至20的亚烷基、芳香族环基或脂肪族环基。此处，碳原子数1至20的亚烷基可以为支链状，也可以为直链状。
需要说明的是，这些取代基中，亚苯基、苯基、亚联苯基和联苯基可以被选自碳原子数1至4的烷基、碳原子数1至4的烷氧基、卤素原子、三氟甲基及氰基中的相同或不同的1个或多个取代基取代。
上述式中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8各自独立地表示氢原子、碳原子数1至4的烷基、碳原子数1至4的烷氧基、卤素原子、三氟甲基或氰基。
关于作为(A)成分的具有光取向性基团和羟基的化合物的具体例，可举出例如，4-(8-羟基辛基氧基)肉桂酸甲酯、4-(6-羟基己基氧基)肉桂酸甲酯、4-(4-羟基丁基氧基)肉桂酸甲酯、4-(3-羟基丙基氧基)肉桂酸甲酯、4-(2-羟基乙基氧基)肉桂酸甲酯、4-羟基甲基氧基肉桂酸甲酯、4-羟基肉桂酸甲酯、4-(8-羟基辛基氧基)肉桂酸乙酯、4-(6-羟基己基氧基)肉桂酸乙酯、4-(4-羟基丁基氧基)肉桂酸乙酯、4-(3-羟基丙基氧基)肉桂酸乙酯、4-(2-羟基乙基氧基)肉桂酸乙酯、4-羟基甲基氧基肉桂酸乙酯、4-羟基肉桂酸乙酯、4-(8-羟基辛基氧基)肉桂酸苯基酯、4-(6-羟基己基氧基)肉桂酸苯基酯、4-(4-羟基丁基氧基)肉桂酸苯基酯、4-(3-羟基丙基氧基)肉桂酸苯基酯、4-(2-羟基乙基氧基)肉桂酸苯基酯、4-羟基甲基氧基肉桂酸苯基酯、4-羟基肉桂酸苯基酯、4-(8-羟基辛基氧基)肉桂酸联苯基酯、4-(6-羟基己基氧基)肉桂酸联苯基酯、4-(4-羟基丁基氧基)肉桂酸联苯基酯、4-(3-羟基丙基氧基)肉桂酸联苯基酯、4-(2-羟基乙基氧基)肉桂酸联苯基酯、4-羟基甲基氧基肉桂酸联苯基酯、4-羟基肉桂酸联苯基酯、肉桂酸8-羟基辛酯、肉桂酸6-羟基己酯、肉桂酸4-羟基丁酯、肉桂酸3-羟基丙酯、肉桂酸2-羟基乙酯、肉桂酸羟基甲酯、4-(8-羟基辛基氧基)偶氮苯、4-(6-羟基己基氧基)偶氮苯、4-(4-羟基丁基氧基)偶氮苯、4-(3-羟基丙基氧基)偶氮苯、4-(2-羟基乙基氧基)偶氮苯、4-羟基甲基氧基偶氮苯、4-羟基偶氮苯、4-(8-羟基辛基氧基)查尔酮、4-(6-羟基己基氧基)查尔酮、4-(4-羟基丁基氧基)查尔酮、4-(3-羟基丙基氧基)查尔酮、4-(2-羟基乙基氧基)查尔酮、4-羟基甲基氧基查尔酮、4-羟基查尔酮、4’-(8-羟基辛基氧基)查尔酮、4’-(6-羟基己基氧基)查尔酮、4’-(4-羟基丁基氧基)查尔酮、4’-(3-羟基丙基氧基)查尔酮、4’-(2-羟基乙基氧基)查尔酮、4’-羟基甲基氧基查尔酮、4’-羟基查尔酮、7-(8-羟基辛基氧基)香豆素、7-(6-羟基己基氧基)香豆素、7-(4-羟基丁基氧基)香豆素、7-(3-羟基丙基氧基)香豆素、7-(2-羟基乙基氧基)香豆素、7-羟基甲基氧基香豆素、7-羟基香豆素、6-羟基辛基氧基香豆素、6-羟基己基氧基香豆素、6-(4-羟基丁基氧基)香豆素、6-(3-羟基丙基氧基)香豆素、6-(2-羟基乙基氧基)香豆素、6-羟基甲基氧基香豆素、6-羟基香豆素。
作为具有光取向性基团和羧基的化合物的具体例，可举出肉桂酸、阿魏酸、4-硝基肉桂酸、4-甲氧基肉桂酸、3,4-二甲氧基肉桂酸、香豆素-3-甲酸、4-(N,N-二甲基氨基)肉桂酸等。
作为具有光取向性基团和氨基的化合物的具体例，可举出甲基-4-氨基肉桂酸、乙基-4-氨基肉桂酸、甲基-3-氨基肉桂酸、乙基-3-氨基肉桂酸等。
作为(A)成分的低分子的光取向成分可以举出以上的具体例，但并不限定于此。
另外，在作为(A)成分的光取向成分为具有光取向性基团和羟基的化合物的情况下，作为(A)成分，可以使用在分子内具有2个以上的光取向性基团和/或2个以上的羟基的化合物。具体而言，作为(A)成分，可以使用在分子内具有1个羟基以及2个以上的光取向性基团的化合物、在分子内具有1个光取向性基团以及2个以上的羟基的化合物、在分子内分别具有2个以上的光取向性基团和2个以上的羟基的化合物。例如，关于在分子内分别具有2个以上的光取向性基团和2个以上的羟基的化合物，作为其一个例子，可以示出下述式所示的化合物。
通过适当地选择这样的化合物，能够进行提高作为(A)成分的光取向成分的分子量的控制。其结果是，如后文所述，在作为(A)成分的光取向成分及作为(B)成分的聚合物与作为(C)成分的交联剂进行热反应时，能够抑制作为(A)成分的光取向成分升华。而且，本实施方式的固化膜形成用组合物能够以固化膜的形式形成光反应效率高的取向材料。
另外，作为本实施方式的固化膜形成用组合物中的(A)成分的化合物，也可以为具有光取向性基团和选自羟基、羧基及氨基中的任意1种取代基的多种化合物的混合物。
＜(B)成分＞
本实施方式的固化膜形成用组合物所含有的(B)成分为亲水性的聚合物。
而且，作为(B)成分的聚合物可以为具有选自羟基、羧基及氨基中的1种或2种以上的取代基的聚合物(以下，也称为特定聚合物。)。
在本实施方式的固化膜形成用组合物中，关于作为(B)成分的特定聚合物，优选以相较于(A)成分而言为亲水性的方式选择具备高亲水性的高亲水性聚合物。而且，特定聚合物优选为具有羟基、羧基、氨基等亲水性基团的聚合物，具体而言，优选为具有选自羟基、羧基及氨基中的1种或2种以上的取代基的聚合物。
关于作为(B)成分的聚合物，可举出例如，丙烯酸系聚合物、聚酰胺酸、聚酰亚胺、聚乙烯醇、聚酯、聚酯多元羧酸、聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚亚烷基亚胺、聚烯丙基胺、纤维素类(纤维素或其衍生物)、苯酚酚醛清漆树脂、三聚氰胺甲醛树脂等具有直链结构或支链结构的聚合物、环糊精类等环状聚合物等。
其中，作为丙烯酸系聚合物，可采用使丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯等具有不饱和双键的单体进行聚合而得到的聚合物。
关于作为(B)成分的特定聚合物，优选：羟基烷基环糊精类，纤维素类，具有聚乙二醇酯基及碳原子数2至5的羟基烷基酯基中的至少一者、和羧基及酚性羟基中的至少一者的丙烯酸系聚合物，在侧链上具有氨基烷基的丙烯酸系聚合物，聚甲基丙烯酸羟基乙酯等在侧链上具有羟基烷基的丙烯酸系聚合物，聚醚多元醇，聚酯多元醇，聚碳酸酯多元醇及聚己内酯多元醇。
作为(B)成分的特定聚合物的一个优选例的、具有聚乙二醇酯基及碳原子数2至5的羟基烷基酯基中的至少一者、和羧基及酚性羟基中的至少一者的丙烯酸系聚合物只要是具有这样的结构的丙烯酸系聚合物即可，对构成丙烯酸系聚合物的高分子的主链的骨架及侧链的种类等没有特别限定。
作为具有聚乙二醇酯基及碳原子数2至5的羟基烷基酯基中的至少一者的结构单元，优选的结构单元由下述式[B1]表示。
作为具有羧基及酚性羟基中的至少一者的结构单元，优选的结构单元由下述式[B2]表示。
上述式[B1]及式[B2]中，X3及X4各自独立地表示氢原子或甲基，Y1表示H-(OCH2CH2)n-基(此处，n的值为2至50，优选为2至10。)或碳原子数2至5的羟基烷基，Y2表示羧基或酚性羟基。
作为(B)成分的例子的丙烯酸系聚合物的重均分子量优选为3,000至200,000，更优选为4,000至150,000，进一步更优选为5,000至100,000。若重均分子量超过200,000而过大，则在溶剂中的溶解性降低，有时操作性降低，若重均分子量低于3,000而过小，则在热固化时固化不足，有时耐溶剂性及耐热性降低。需要说明的是，重均分子量是通过凝胶渗透色谱(GPC)、使用聚苯乙烯作为标准试样而得到的值。以下，在本说明书中也是同样。
关于作为(B)成分的例子的丙烯酸系聚合物的合成方法，使具有聚乙二醇酯基及碳原子数2至5的羟基烷基酯基中的至少一者的单体(以下，也称为b1单体。)、与具有羧基及酚性羟基中的至少一者的单体(以下，也称为b2单体。)进行共聚的方法是简便的。
作为上述的具有聚乙二醇酯基的单体，可举出H-(OCH2CH2)n-OH的单丙烯酸酯或单甲基丙烯酸酯。n的值为2至50，优选为2至10。
作为上述的具有碳原子数2至5的羟基烷基酯基的单体，可举出例如，甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯。
作为上述的具有羧基的单体，可举出例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基苯甲酸。
作为上述的具有酚性羟基的单体，可举出例如，对羟基苯乙烯、间羟基苯乙烯、邻羟基苯乙烯。
另外，在本实施方式中，在合成作为(B)成分的例子的丙烯酸系聚合物时，只要不损害本发明的效果，则可以并用除b1单体及b2单体以外的单体，具体而言可以并用不具有羟基及羧基这两者的单体。
作为这样的单体，可举出例如，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯等丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯等甲基丙烯酸酯化合物、马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、及N-环己基马来酰亚胺等马来酰亚胺化合物、丙烯酰胺化合物、丙烯腈、马来酸酐、苯乙烯化合物及乙烯基化合物等。
关于为了得到作为(B)成分的例子的丙烯酸系聚合物而使用的b1单体及b2单体的使用量，基于为了得到作为(B)成分的丙烯酸系聚合物而使用的全部单体的合计量，优选b1单体为2摩尔％至95摩尔％，b2单体为5摩尔％至98摩尔％。
在使用仅具有羧基的单体作为b2单体的情况下，基于为了得到作为(B)成分的丙烯酸系聚合物而使用的全部单体的合计量，优选b1单体为60摩尔％至95摩尔％，b2单体为5摩尔％至40摩尔％。
另一方面，在使用仅具有酚性羟基的单体作为b2单体的情况下，优选b1单体为2摩尔％至80摩尔％，b2单体为20摩尔％至98摩尔％。在b2单体量过小的情况下，液晶取向性容易变得不充分，在b2单体量过大的情况下，与(A)成分的相容性容易降低。
得到作为(B)成分的例子的丙烯酸系聚合物的方法没有特别限定，例如，在使b1单体、b2单体、根据需求而使用的除b1单体及b2单体以外的单体和聚合引发剂等共存的溶剂中，在50℃至110℃的温度下，通过聚合反应而得到。此时，所使用的溶剂只要能将b1单体、b2单体和根据需求而使用的除b1单体及b2单体以外的单体及聚合引发剂等溶解，就没有特别限定。作为具体例，记载于后述的＜溶剂＞项中。
作为(B)成分的特定聚合物的一个优选例的在侧链上具有氨基烷基的丙烯酸系聚合物可举出例如，使丙烯酸氨基乙酯、甲基丙烯酸氨基乙酯、丙烯酸氨基丙酯及甲基丙烯酸氨基丙酯等氨基烷基酯单体进行聚合而得到的聚合物；或者，使该氨基烷基酯单体、与选自由上述b1单体、上述b2单体及除这些单体以外的单体、例如不具有羟基及羧基这两者的单体组成的组中的1种或2种以上的单体进行共聚而得到的聚合物。
关于作为(B)成分的特定聚合物的一个优选例的在侧链上具有羟基烷基的丙烯酸系聚合物，可举出例如，使丙烯酸羟基乙酯、甲基丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸羟基丙酯、甲基丙烯酸羟基丙酯、丙烯酸羟基丁酯、甲基丙烯酸羟基丁酯、丙烯酸羟基戊酯及甲基丙烯酸羟基戊酯等羟基烷基酯单体进行聚合而得到的聚合物；或者，使该羟基烷基酯单体、与选自由上述b1单体、上述b2单体及除这些单体以外的单体、例如不具有羟基及羧基这两者的单体组成的组中的1种或2种以上的单体进行共聚而得到的聚合物。
通过上述方法得到的作为(B)成分的例子的丙烯酸系聚合物通常为溶解于溶剂而成的溶液的状态。
另外，可以将通过上述方法得到的作为(B)成分的例子的丙烯酸系聚合物的溶液投入至搅拌下的乙醚、水等中，使其再沉淀，对所生成的沉淀物进行过滤/清洗后，在常压或减压下，进行常温干燥或加热干燥，制成作为(B)成分的例子的丙烯酸系聚合物的粉体。通过上述操作，能够将与作为(B)成分的例子的丙烯酸系聚合物共存的聚合引发剂及未反应的单体除去，其结果是，可得到进行了纯化的作为(B)成分的例子的丙烯酸系聚合物的粉体。在通过一次操作不能充分纯化的情况下，使所得到的粉体再溶解于溶剂中并反复进行上述操作即可。
关于作为(B)成分的特定聚合物的一个优选例的聚醚多元醇，可举出聚乙二醇、聚丙二醇及丙二醇，另外，可举出使环氧丙烷、聚乙二醇、聚丙二醇等与双酚A、三甘醇、山梨糖醇等多元醇进行加成或缩合而得到的聚醚多元醇。作为聚醚多元醇的具体例，可举出ADEKA制アデカポリエーテルP系列、G系列、EDP系列、BPX系列、FC系列、CM系列、日油制ユニオックス(注册商标)HC-40、HC-60、ST-30E、ST-40E、G-450、G-750、ユニオール(注册商标)TG-330、TG-1000、TG-3000、TG-4000、HS-1600D、DA-400、DA-700、DB-400、ノニオン(注册商标)LT-221、ST-221、OT-221等。
关于作为(B)成分的特定聚合物的一个优选例的聚酯多元醇，可举出使乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等二醇与己二酸、癸二酸、异邻苯二甲酸等多元羧酸进行反应而得到的聚酯多元醇。作为聚酯多元醇的具体例，可举出DIC制ポリライト(注册商标)OD-X-286、OD-X-102、OD-X-355、OD-X-2330、OD-X-240、OD-X-668、OD-X-2108、OD-X-2376、OD-X-2044、OD-X-688、OD-X-2068、OD-X-2547、OD-X-2420、OD-X-2523、OD-X-2555、OD-X-2560、クラレ制多元醇P-510、P-1010、P-2010、P-3010、P-4010、P-5010、P-6010、F-510、F-1010、F-2010、F-3010、P-1011、P-2011、P-2013、P-2030、N-2010、PNNA-2016等。
关于作为(B)成分的特定聚合物的一个优选例的聚己内酯多元醇，可举出以三羟甲基丙烷、乙二醇等多元醇作为引发剂使ε-己内酰胺进行开环聚合而得到的聚己内酯多元醇。作为聚己内酯多元醇的具体例，可举出DIC制ポリライト(注册商标)OD-X-2155、OD-X-640、OD-X-2568、ダイセル化学制プラクセル(注册商标)205、L205AL、205U、208、210、212、L212AL、220、230、240、303、305、308、312、320等。
关于作为(B)成分的特定聚合物的一个优选例的聚碳酸酯多元醇，可举出使碳酸二乙酯、碳酸二苯酯、碳酸亚乙酯等与三羟甲基丙烷、乙二醇等多元醇进行反应而得到的聚碳酸酯多元醇。作为聚碳酸酯多元醇的具体例，可举出ダイセル化学制プラクセル(注册商标)CD205、CD205PL、CD210、CD220、C-590、C-1050、C-2050、C-2090、C-3090等。
关于作为(B)成分的特定聚合物的一个优选例的纤维素，可举出羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等羟基烷基纤维素类、羟乙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟乙基乙基纤维素等羟基烷基烷基纤维素类及纤维素等，例如，优选为羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等羟基烷基纤维素类。
关于作为(B)成分的特定聚合物的一个优选例的环糊精，可举出α-环糊精、β-环糊精及γ-环糊精等环糊精、甲基-α-环糊精、甲基-β-环糊精以及甲基-γ-环糊精等甲基化环糊精、羟甲基-α-环糊精、羟甲基-β-环糊精、羟甲基-γ-环糊精、2-羟乙基-α-环糊精、2-羟乙基-β-环糊精、2-羟乙基-γ-环糊精、2-羟丙基-α-环糊精、2-羟丙基-β-环糊精、2-羟丙基-γ-环糊精、3-羟丙基-α-环糊精、3-羟丙基-β-环糊精、3-羟丙基-γ-环糊精、2,3-二羟丙基-α-环糊精、2,3-二羟丙基-β-环糊精、2,3-二羟丙基-γ-环糊精等羟基烷基环糊精等。
关于作为(B)成分的特定聚合物的一个优选例的三聚氰胺甲醛树脂，是使三聚氰胺与甲醛进行缩聚而得到的树脂，由下述式表示。
上述式中，R表示氢原子或碳原子数1至4的烷基。
对于(B)成分的三聚氰胺甲醛树脂而言，从保存稳定性的观点考虑，优选在三聚氰胺与甲醛的缩聚时所生成的羟甲基被烷基化。
得到(B)成分的三聚氰胺甲醛树脂的方法没有特别限定，一般如下合成：将三聚氰胺与甲醛混合，使用碳酸钠、氨等调成弱碱性后，在60-100℃下进行加热。通过进一步使其与醇进行反应，能够将羟甲基进行烷氧基化。
(B)成分的三聚氰胺甲醛树脂的重均分子量优选为250至5,000，更优选为300至4,000，进一步更优选为350至3,500。若重均分子量超过5,000而过大，则有时在溶剂中的溶解性降低从而操作性降低，若重均分子量低于250而过小，则在热固化时固化不足，耐溶剂性及耐热性有时降低。
在本发明中，(B)成分的三聚氰胺甲醛树脂可以以液体形态使用，或者以将进行了纯化的液体再溶解于后述的溶剂而成的溶液形态使用。
另外，在本发明中，(B)成分的三聚氰胺甲醛树脂也可以为多种(B)成分的三聚氰胺甲醛树脂的混合物。
关于作为(B)成分的特定聚合物的一个优选例的苯酚酚醛清漆树脂，可举出例如苯酚-甲醛缩聚物等。
在本实施方式的固化膜形成用组合物中，(B)成分的聚合物可以以粉体形态使用，或者以将进行了纯化的粉末再溶解于后述的溶剂而成的溶液形态使用。
另外，在本实施方式的固化膜形成用组合物中，(B)成分的聚合物也可以为多种(B)成分的聚合物的混合物。
＜(C)成分＞
本实施方式的固化膜形成用组合物所含有的(C)成分为使包含N-羟基甲基化合物或N-烷氧基甲基(甲基)丙烯酰胺化合物的单体进行聚合而得到的聚合物。
作为这样的聚合物，可举出使N-烷氧基甲基丙烯酰胺或N-羟基甲基丙烯酰胺等单体单独进行聚合或者与可共聚的单体进行共聚而得到的聚合物。作为这样的聚合物，可举出例如，聚(N-丁氧基甲基丙烯酰胺)、聚(N-乙氧基甲基丙烯酰胺)、聚(N-甲氧基甲基丙烯酰胺)、聚(N-羟基甲基丙烯酰胺)、N-丁氧基甲基丙烯酰胺与苯乙烯的共聚物、N-丁氧基甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸甲酯的共聚物、N-乙氧基甲基甲基丙烯酰胺与甲基丙烯酸苄基酯的共聚物、及N-丁氧基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸苄基酯与甲基丙烯酸2-羟基丙酯的共聚物等。这样的聚合物的重均分子量为1,000至500,000，优选为2,000至200,000，更优选为3,000至150,000，进一步优选为3,000至50,000。
这些(C)成分的聚合物可以单独使用或组合使用2种以上。
基于作为(A)成分的化合物与(B)成分的聚合物的合计量100质量份，本实施方式的固化膜形成用组合物中(C)成分的使包含N-羟基甲基化合物或N-烷氧基甲基(甲基)丙烯酰胺化合物的单体进行聚合而得到的聚合物的含量优选为10质量份至150质量份，更优选为20质量份至100质量份。在(C)成分的使包含N-羟基甲基化合物或N-烷氧基甲基(甲基)丙烯酰胺化合物的单体进行聚合而得到的聚合物的含量过小的情况下，由固化膜形成用组合物得到的固化膜的耐溶剂性及耐热性降低，光取向时的灵敏度降低。另一方面，在含量过大的情况下，有时光取向性及保存稳定性降低。
＜(D)成分＞
本实施方式的固化膜形成用组合物除了含有(A)成分、(B)成分、(C)成分以外，还进一步含有交联催化剂作为(D)成分。
关于作为(D)成分的交联催化剂，例如可以为酸或热产酸剂。该(D)成分在促进本实施方式的固化膜形成用组合物的热固化反应的方面是有效的。
作为(D)成分，只要是含有磺酸基的化合物、盐酸或其盐、及在预烘烤或后烘烤时进行热分解而产生酸的化合物、即在温度80℃至250℃下进行热分解而产生酸的化合物，就没有特别限定。作为这样的化合物，可举出例如，盐酸、甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、戊磺酸、辛磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、樟脑磺酸、三氟甲磺酸、对苯酚磺酸、2-萘磺酸、均三甲苯磺酸、对二甲苯-2-磺酸、间二甲苯-2-磺酸、4-乙基苯磺酸、1H,1H,2H,2H-全氟辛磺酸、全氟(2-乙氧基乙烷)磺酸、五氟乙磺酸、九氟丁烷-1-磺酸、十二烷基苯磺酸等磺酸或其水合物、盐等。作为通过热而产生酸的化合物，可举出例如，双(甲苯磺酰氧基)乙烷、双(甲苯磺酰氧基)丙烷、双(甲苯磺酰氧基)丁烷、对硝基苄基甲苯磺酸酯、邻硝基苄基甲苯磺酸酯、1,2,3-亚苯基三(甲基磺酸酯)、对甲苯磺酸吡啶盐、对甲苯磺酸吗啉/>盐、对甲苯磺酸乙酯、对甲苯磺酸丙酯、对甲苯磺酸丁酯、对甲苯磺酸异丁酯、对甲苯磺酸甲酯、对甲苯磺酸苯乙基酯、对甲苯磺酸氰基甲酯、对甲苯磺酸2,2,2-三氟乙酯、对甲苯磺酸2-羟基丁酯、N-乙基-对甲苯磺酰胺、及下述式所示的化合物等。
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相对于(A)成分的化合物与(B)成分的聚合物的合计量100质量份，本实施方式的固化膜形成用组合物中的(D)成分的含量优选为0.01质量份至10质量份，更优选为0.1质量份至6质量份，进一步优选为0.5质量份至5质量份。通过使(D)成分的含量为0.01质量份以上，能够赋予充分的热固性及耐溶剂性，进而还能够赋予对于光照射的高灵敏度。
＜(E)成分＞
本发明的固化膜形成用组合物也可以含有使所形成的固化膜的粘接性提高的成分(以下，也称为密合提高成分。)作为(E)成分。
作为(E)成分的密合提高成分能够使聚合性液晶的聚合性官能团与取向材料的交联反应部位通过共价键进行连接，以使得由本发明的固化膜形成用组合物得到的取向材料与聚合性液晶的层的密合性提高。其结果是，在本实施方式的取向材料上叠层进行了固化的聚合性液晶而成的本实施方式的相位差材即使在高温高湿的条件下，也能够维持强密合性，能够相对于剥离等显示出高耐久性。
作为(E)成分，优选为具有选自羟基及N-烷氧基甲基中的基团、和聚合性基团的单体及聚合物。
作为这样的(E)成分，可举出具有羟基和(甲基)丙烯酸系基团的化合物、具有N-烷氧基甲基和(甲基)丙烯酸系基团的化合物、具有N-烷氧基甲基和(甲基)丙烯酸系基团的聚合物等。以下，分别示出具体例。
作为(E)成分的一个例子，可以举出含有羟基的多官能丙烯酸酯(以下，也称为含羟基多官能丙烯酸酯。)。
关于作为(E)成分的例子的含羟基多官能丙烯酸酯，可以举出例如季戊四醇三丙烯酸酯及二季戊四醇五丙烯酸酯等。
作为(E)成分的一个例子，也可举出具有1个丙烯酸系基团、和1个以上的羟基的化合物。
另外，作为(E)成分的化合物，可举出在1分子中具有至少1个包含C＝C双键的聚合性基团、和至少1个N-烷氧基甲基的化合物。
作为包含C＝C双键的聚合性基团，可举出丙烯酸系基团、甲基丙烯酸系基团、乙烯基、烯丙基、马来酰亚胺基等。
作为在1分子中具有至少1个包含C＝C双键的聚合性基团、和至少1个N-烷氧基甲基的化合物，可优选举出例如下述的式(X1)所示的化合物。
(式中，R31表示氢原子或甲基，R32表示氢原子、或者直链或支链的碳原子数1至10的烷基)
作为上述式(X1)所示的化合物的具体例，可举出N-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺等被羟基甲基或烷氧基甲基取代的丙烯酰胺化合物或甲基丙烯酰胺化合物。需要说明的是，所谓(甲基)丙烯酰胺，是指甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺这两者。
作为(E)成分的具有包含C＝C双键的聚合性基团和N-烷氧基甲基的化合物的其他方式，可优选举出例如下述的化合物。
相对于作为(A)成分的取向成分100质量份，本发明的实施方式的液晶取向剂中的(E)成分的含量优选为1质量份～100质量份，进一步优选为5质量份～70质量份。
＜溶剂＞
本实施方式的固化膜形成用组合物主要以溶解于溶剂而成的溶液状态使用。此时使用的溶剂是包含碳原子数1～4的脂肪酸的碳原子数1～4烷基酯的溶剂，只要是能够将(A)成分、(B)成分及(C)成分、根据需要使用的(D)成分和/或后述的其他添加剂溶解的溶剂即可，其他组成、种类等没有特别限定。
作为碳原子数1～4的脂肪酸的碳原子数1～4烷基酯，式：R1COOR2(其中，R1是氢原子或碳原子数优选为1～4、更优选为1或2的烷基，R2是碳原子数为1～4的烷基。)所示的脂肪酸烷基酯是合适的。作为优选的具体例，可举出甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸正丙酯、甲酸异丙酯、甲酸正丁酯、甲酸异丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸正丙酯、丙酸异丙酯、丙酸正丁酯、或丙酸异丁酯。特别优选为乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸正丙酯、或丙酸异丙酯。可以使用它们中的1种或2种以上。
作为碳原子数1～5的醇，可举出甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇等。其中，伯醇及仲醇从封端的容易性的方面考虑是优选的。
另外，本申请发明的固化膜形成用组合物可以除了含有碳原子数1～5的醇、和碳原子数1～4的脂肪酸的碳原子数1～4烷基酯以外还含有其他溶剂。
作为其他溶剂的具体例，可举出例如，乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、丙二醇、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、环戊酮、环己酮、2-丁酮、3-甲基-2-戊酮、2-戊酮、2-庚酮、γ-丁内酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、及N-甲基吡咯烷酮等。
这些溶剂可以单独使用1种或以2种以上的组合使用。
＜其他添加剂＞
此外，只要不损害本发明的效果，则本实施方式的固化膜形成用组合物可以根据需要含有敏化剂、硅烷偶联剂、表面活性剂、流变调节剂、颜料、染料、保存稳定剂、消泡剂、抗氧化剂等。
例如，敏化剂在使用本实施方式的固化膜形成用组合物形成了热固化膜后促进光反应的方面是有效的。
关于作为其他添加剂的一个例子的敏化剂，可举出二苯甲酮、蒽、蒽醌、噻吨酮等及其衍生物、以及硝基苯基化合物等。它们之中，优选为二苯甲酮衍生物及硝基苯基化合物。作为优选的化合物的具体例，可举出N,N-二乙基氨基二苯甲酮、2-硝基芴、2-硝基芴酮、5-硝基苊、4-硝基联苯、4-硝基肉桂酸、4-硝基茋、4-硝基二苯甲酮、5-硝基吲哚等。特别优选为作为二苯甲酮的衍生物的N,N-二乙基氨基二苯甲酮。
这些敏化剂并不限定于上述物质。另外，敏化剂可以单独使用或组合2种以上的化合物而进行并用。
相对于(A)成分的特定共聚物与(B)成分的丙烯酸系聚合物的合计质量100质量份，本实施方式的固化膜形成用组合物中的敏化剂的使用比例优选为0.1质量份至20质量份，更优选为0.2质量份至10质量份。在该比例过小的情况下，有时不能充分获得作为敏化剂的效果，在该比例过大的情况下，有时造成透射率的降低及涂膜的粗糙。
＜固化膜形成用组合物的调制＞
本实施方式的固化膜形成用组合物含有：(A)具有光取向性基团和选自羟基、羧基及氨基中的任意1种取代基的化合物；(B)具有选自羟基、羧基及氨基中的1种或2种以上的取代基的亲水性聚合物；(C)使包含N-羟基甲基化合物或N-烷氧基甲基(甲基)丙烯酰胺化合物的单体进行聚合而得到的聚合物；(D)交联催化剂；以及，溶剂，所述溶剂包含碳原子数1～5的醇、和碳原子数1～4的脂肪酸的碳原子数1～4烷基酯这两者。而且，只要不损害本发明的效果，则可以含有其他添加剂。
从液晶取向性及耐溶剂性的方面考虑，(A)成分与(B)成分的配合比优选以质量比计为5:95至60:40。
碳原子数1～5的醇溶剂、与碳原子数1～4的脂肪酸的碳原子数1～4烷基酯溶剂的含有比率优选以质量比计为10:90～90:10。另外，在含有上述其他溶剂的情况下，优选碳原子数1～5的醇溶剂、与碳原子数1～4的脂肪酸的碳原子数1～4烷基酯溶剂的合计量在溶剂整体中占30质量％～99质量％。
以下详细说明以溶液的形式使用本实施方式的固化膜形成用组合物的情况下的配合比例、调制方法等。
本实施方式的固化膜形成用组合物中的固体成分的比例没有特别限定，只要各成分均匀地溶解于溶剂中即可，为1质量％至80质量％，优选为3质量％至60质量％，更优选为5质量％至40质量％。此处，所谓固体成分，是指从固化膜形成用组合物的全部成分中除去溶剂后的成分。
本实施方式的固化膜形成用组合物的调制方法没有特别限定。作为调制法，可举出例如，在来自(B)成分、(C)成分的溶剂中加入(A)成分、根据需要使用的(E)成分等，加入碳原子数1～4的脂肪酸的碳原子数1～4烷基酯，接着加入碳原子数1～5的醇溶剂，然后加入(D)成分，从而制成均匀的溶液的方法；或者，在该调制法的适当的阶段中，根据需要进一步添加(E)成分、其他添加剂并进行混合的方法。
另外，调制成的固化膜形成用组合物的溶液优选在利用孔径为0.2μm左右的过滤器等进行过滤后使用。
＜固化膜、取向材料及相位差材＞
通过棒涂、旋涂、流涂、辊涂、狭缝涂布、狭缝之后的旋涂、喷墨涂布、印刷等，将本实施方式的固化膜形成用组合物的溶液涂布于基板(例如，硅/二氧化硅被覆基板、氮化硅基板、被覆有金属例如铝、钼、铬等的基板、玻璃基板、石英基板、ITO基板等)、膜(例如，三乙酰纤维素(TAC)膜、环烯烃聚合物膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、丙烯酸系膜等树脂膜)等上，形成涂膜，然后，利用加热板或烘箱等进行加热干燥，由此能够形成固化膜。
作为加热干燥的条件，以由固化膜形成的取向材料的成分不向涂布于其上的聚合性液晶溶液中溶出的程度进行利用交联剂的交联反应即可，例如，可采用从温度60℃至200℃、时间0.4分钟至60分钟的范围中适当选择的加热温度及加热时间。加热温度及加热时间优选为70℃至160℃、0.5分钟至10分钟。
使用本实施方式的固化性组合物形成的固化膜的膜厚例如为0.05μm至5μm，可以考虑所使用的基板的高低差、光学性质、电性质而适当选择。
以这样的方式形成的固化膜可以通过进行偏振UV光照射而作为取向材料、即使液晶等具有液晶性的化合物取向的构件来发挥功能。
作为偏振UV光的照射方法，通常使用150nm至450nm的波长的紫外光至可见光，通过在室温或进行了加热的状态下从垂直或倾斜方向照射直线偏振光而进行。
由本实施方式的固化膜组合物形成的取向材料具有耐溶剂性及耐热性，因此，在该取向材料上涂布了由聚合性液晶溶液形成的相位差材料后，通过加热至液晶的相转变温度而使相位差材料成为液晶状态，使其在取向材料上进行取向。然后，使成为了取向状态的相位差材料直接进行固化，从而能够作为具有光学各向异性的层而形成相位差材。
作为相位差材料，可使用例如具有聚合性基团的液晶单体及含有其的组合物等。而且，在形成取向材料的基板为膜的情况下，具有本实施方式的相位差材的膜作为相位差膜是有用的。形成这样的相位差材的相位差材料有成为液晶状态而在取向材料上形成水平取向、胆甾型取向、垂直取向、混合取向等取向状态的材料，可以分别根据所需要的相位差而分开使用。
另外，在制造用于3D显示器的图案化相位差材的情况下，在通过上述方法由本实施方式的固化膜组合物形成的固化膜上，隔着线与间隔图案的掩模，从规定的基准以例如+45度的方向进行偏振UV光的曝光，接着，除去掩模后以-45度的方向进行偏振UV光的曝光，得到形成有液晶的取向控制方向不同的2种液晶取向区域的取向材料。然后，涂布由聚合性液晶溶液形成的相位差材料后，通过加热至液晶的相转变温度而使相位差材料成为液晶状态，使其在取向材料上进行取向。然后，使成为了取向状态的相位差材料直接进行固化，从而能够得到规则地配置有分别为多个的相位差特性不同的2种相位差区域的图案化相位差材。
另外，也可以使用以上述那样的方式形成的、具有本实施方式的取向材料的2张基板，隔着间隔物以两基板上的取向材料彼此相对的方式粘贴后，向这些基板之间注入液晶，制成液晶进行了取向的液晶显示元件。
因此，本实施方式的固化膜形成用组合物可以合适地用于各种相位差材(相位差膜)、液晶显示元件等的制造。
实施例
以下，举出本发明的实施例，对本发明进行具体说明，但并不能理解为本发明限定于此。
[实施例中使用的缩写符号]
以下的实施例中使用的缩写符号的含义如下所述。
＜原料＞
BMAA：N-丁氧基甲基丙烯酰胺
AIBN：α,α’-偶氮二异丁腈
＜A成分＞
MCA：4-甲氧基肉桂酸
＜B成分＞
PB-1
＜C成分＞
HPC-SSL：羟丙基纤维素
＜D成分＞
PTSA：对甲苯磺酸一水合物
＜E成分＞
KAYARAD PET-30
＜溶剂＞
实施例及比较例的各树脂组合物含有溶剂，作为其溶剂，使用了丙二醇单甲基醚(PM)、乙酸丁酯(BA)、乙酸乙酯(EA)、2-丙醇(IPA)、改性乙醇(IPM：乙醇/甲醇/IPA＝85.5/1.1/13.4)。
＜聚合物的分子量的测定＞
使用东ソー(株)社制凝胶渗透色谱(GPC)装置(HLC-8320)、东ソー(株)社制色谱柱(TSKgel ALPHA4000、TSKgel ALPHA3000)，如下所述地测定了聚合例中的丙烯酸系共聚物的分子量。
需要说明的是，下述的数均分子量(以下，称为Mn。)及重均分子量(以下，称为Mw。)以聚苯乙烯换算值表示。
柱温度：40℃
洗脱液：四氢呋喃
流速：1.0mL/分钟
标准曲线制作用标准样品：东ソー(株)社制标准聚苯乙烯(分子量427,000、190,000、37,900、18,100、5,970、2,420、1,010)
＜液晶取向材料的粘度测定＞
装置：EMS-1000京都电子工业株式会社制
测定温度：25℃
转子尺寸：2.0mmΦ
转速：700rpm
测定时间：1秒
＜B成分的合成＞
＜聚合例-1＞
将BMAA 100.0g、作为聚合催化剂的AIBN 1.0g溶解于PM 193.5g中，使其在80℃下进行20小时反应，由此得到丙烯酸系聚合物溶液。所得到的丙烯酸系聚合物的Mn为10,000，Mw为23,000。将丙烯酸系聚合物溶液缓缓滴加至己烷2000.0g中，使固体析出，进行过滤及减压干燥，由此得到聚合物(PB-1)。
＜调制例1＞
将作为(A)成分的MCA 0.054g、作为(B)成分的聚合例-1中得到的PB-1 0.378g、作为(C)成分的HPC-SSL 0.144g、作为(E)成分的PET-300.144g(日本化药(株)社制)混合，向其中加入作为溶剂的PM 2.484g、BA 4.968g、IPA 0.828g，进行1小时搅拌，通过目视确认了已溶解，得到溶液。接着，利用孔径为0.2μm的过滤器对该所得到的溶液进行过滤，由此调制成液晶取向剂(A-1)。
＜调制例2～6＞
使用了下述表1所示的种类及配合量的各成分，除此以外，与调制例1同样地操作，调制成(A-2)～(A-5)、(B-1)。
[表1]
＜催化剂溶液的调制＞
＜调制例7＞
加入作为(D)成分的PTSA 2.0g、作为溶剂的PM 18.0g，进行1小时搅拌，通过目视确认了已溶解。利用孔径为0.2μm的过滤器对溶液进行过滤，由此调制成催化剂溶液(D-1)。
＜固化膜形成用组合物(液晶取向剂)的调制＞
＜实施例1＞
加入调制例1中得到的A-12.00g、调制例7中得到的C-10.06g、作为稀释溶剂的EA0.60g，进行1分钟搅拌，由此得到液晶取向剂AL-1。
＜实施例2＞
使用了调制例2中得到的A-2，除此以外，与实施例1同样地进行调制，得到液晶取向剂AL-2。
＜实施例3＞
使用了调制例3中得到的A-3，除此以外，与实施例1同样地进行调制，得到液晶取向剂AL-3。
＜实施例4＞
使用了调制例4中得到的A-4，除此以外，与实施例1同样地进行调制，得到液晶取向剂AL-4。
＜实施例5＞
使用了调制例5中得到的A-5，除此以外，与实施例1同样地进行调制，得到液晶取向剂AL-5。
＜比较例1＞
使用了调制例6中得到的B-1，除此以外，与实施例1同样地进行调制，得到液晶取向剂BL-1。
＜水平取向用聚合性液晶溶液的制作＞
＜调制例9＞
加入作为水平取向用聚合性液晶的LC-2421.57g(BASF社制)、作为光自由基引发剂的Irgacure9070.047g(BASF社制)、作为流平剂的BYK-361N 0.008g，进一步加入作为溶剂的NMP 6.55g、环戊酮9.83g，进行2小时搅拌，通过目视确认了已溶解，得到9质量％的聚合性液晶溶液LC-1。
＜液晶取向膜的形成及相位差膜的制作＞
＜实施例7＞
使用棒涂机，将实施例1中得到的液晶取向剂(AL-1)以10μm的湿(Wet)膜厚涂布于作为基板的TAC膜上。在热循环式烘箱内，在120℃下进行1分钟的加热干燥，在膜上形成了固化膜。接着，在该固化膜表面上，以10mJ/cm2的曝光量垂直照射313nm的直线偏振光，形成了液晶取向膜。使用棒涂机，将水平取向用聚合性液晶溶液LC-1以34μm的湿膜厚涂布于上述液晶取向膜上。接着，在烘箱内，在120℃下进行2分钟的加热干燥后，在氮中，以500mJ/cm2的曝光量垂直照射365nm的非偏振光，由此使聚合性液晶进行固化，制作了相位差膜。
＜实施例8～11、比较例3～4＞
使用作为液晶取向剂的(AL-2)～(AL-5)、(BL-1)，通过与实施例7同样的操作而制作了相位差膜。
对于上文中制作的各相位差膜，通过下述方法进行了评价。将其评价结果示于表2。
＜取向性的评价＞
用一对偏光板夹住所制作的基板上的相位差膜，通过目视观察了正交尼科耳下的相位差特性的呈现情况。将没有缺陷地呈现出相位差的情况作为○，将未呈现出相位差的情况作为×，记载于“取向性”一栏。
＜密合性评价＞
在所制作的基板上的相位差膜上，使用切割刀以1mm的间隔按棋盘格状引入100格的切口，使粘着胶带(ニチバン(株)社制セロテープ(注册商标)，24mm宽)牢固地压接后，一下子剥离，由此，通过残留的格子的数量进行了评价。在全部残留的情况下作为〇，在一部分被剥离的情况下作为△，在全部被剥离的情况下作为×，记载于“密合性”一栏。
[表2]
＜液晶取向剂的粘度评价＞
对于实施例1～6中调制成的液晶取向剂AL-1～AL-6、比较例1～2中调制成的BL-1、BL-2，进行了粘度测定。将实施例1～6、比较例1～2中得到的液晶取向剂在室温下保存规定时间，同样地进行粘度测定，记载于表3。
[表3]
由表2的结果可知能获得取向性、密合性的液晶取向剂组成，而根据表3的结果，通过添加低级醇作为溶剂组成，能够使液晶取向剂调制后的粘度稳定。
产业可利用性
由本发明得到的固化膜形成用组合物作为用于形成液晶显示元件的液晶取向膜、在液晶显示元件的内部、外部设置的光学各向异性膜的取向材料是非常有用的，作为3D显示器的图案化相位差材的形成材料是特别合适的。此外，作为形成薄膜晶体管(TFT)型液晶显示元件、有机EL元件等各种显示器中的保护膜、平坦化膜及绝缘膜等固化膜的材料、特别是形成TFT型液晶元件的层间绝缘膜、滤色器的保护膜或有机EL元件的绝缘膜等的材料也是合适的。

Claims (15)

1.一种固化膜形成用组合物，其特征在于，其含有：
(A)具有光取向性基团和选自羟基、羧基及氨基中的任意1种取代基的化合物；
(B)具有选自羟基、羧基及氨基中的1种或2种以上的取代基的亲水性聚合物；
(C)使包含N-羟基甲基化合物或N-烷氧基甲基(甲基)丙烯酰胺化合物的单体进行聚合而得到的聚合物；
(D)交联催化剂；以及，
溶剂，所述溶剂包含碳原子数1～5的醇、和碳原子数1～4的脂肪酸的碳原子数1～4烷基酯这两者，所述碳原子数1～5的醇选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、叔丁醇和正戊醇。
2.根据权利要求1所述的固化膜形成用组合物，其特征在于，(A)成分的光取向性基团为能够进行光二聚化或光异构化的结构的官能团。
3.根据权利要求1或2所述的固化膜形成用组合物，其特征在于，(A)成分的光取向性基团为肉桂酰基。
4.根据权利要求1或2所述的固化膜形成用组合物，其特征在于，(A)成分的光取向性基团为偶氮苯结构的基团。
5.根据权利要求1或2所述的固化膜形成用组合物，其特征在于，(A)成分具有2个以上的羟基。
6.根据权利要求1或2所述的固化膜形成用组合物，其特征在于，(B)成分为选自由聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇及聚己内酯多元醇组成的组中的至少1种聚合物。
7.根据权利要求1或2所述的固化膜形成用组合物，其特征在于，(B)成分为纤维素或其衍生物。
8.根据权利要求1或2所述的固化膜形成用组合物，其特征在于，(B)成分为具有聚乙二醇酯基及碳原子数2至5的羟基烷基酯基中的至少一者、和羧基及酚性羟基中的至少一者的丙烯酸系聚合物。
9.根据权利要求1或2所述的固化膜形成用组合物，其特征在于，(B)成分为在侧链上具有羟基烷基的丙烯酸系聚合物。
10.根据权利要求1或2所述的固化膜形成用组合物，其特征在于，还含有密合提高成分作为(E)成分。
11.根据权利要求1或2所述的固化膜形成用组合物，其特征在于，(A)成分与(B)成分的比率以质量比计为5:95至60:40。
12.根据权利要求1或2所述的固化膜形成用组合物，其特征在于，基于(A)成分的化合物与(B)成分的聚合物的合计量100质量份，含有10质量份至150质量份的(C)成分。
13.根据权利要求9所述的固化膜形成用组合物，其中，相对于(A)成分的化合物与(B)成分的聚合物的合计量100质量份，含有0.01质量份至10质量份的(D)成分。
14.一种取向材料，其特征在于，其是使用权利要求1至13中任一项所述的固化膜形成用组合物得到的。
15.一种相位差材料，其特征在于，其是使用由权利要求1至13中任一项所述的固化膜形成用组合物得到的固化膜而形成的。
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