CN115975155A - 取向材用固化膜形成用组合物、取向材和相位差材 - Google Patents

取向材用固化膜形成用组合物、取向材和相位差材 Download PDF

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Abstract

本发明提供取向材用固化膜形成用组合物,其能够以比较低温和短时间的条件形成作为取向材使用、并在其上配置聚合性液晶的层时显示出优异的液晶取向性、光透过性和耐溶剂性的固化膜。本发明是一种取向材用固化膜形成用组合物,含有作为(A)成分的具有麦克尔加成供体部位的化合物、和作为(B)成分的具有麦克尔加成受体部位的化合物,(A)成分和(B)成分中的至少一者含有液晶取向性基。本发明还是使用该组合物得到的固化膜和取向材、使用该取向材形成的相位差材。

Description

取向材用固化膜形成用组合物、取向材和相位差材
本申请是发明名称为“固化膜形成用组合物、取向材和相位差材”、申请号为201880088875.8、申请日为2018年12月18日、优先权日为2017年12月18日的专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及可以形成使液晶分子取向的固化膜的取向材用固化膜形成用组合物、取向材以及相位差材。本发明特别涉及可以用于圆偏振光眼镜方式的3D显示器的图案化了的相位差材、作为有机EL显示器的防反射膜使用的圆偏振光板所使用的相位差材的制作而言有用的取向材用固化膜形成用组合物、取向材以及相位差材。
背景技术
在圆偏振光眼镜方式的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。关于该相位差材,相位差特性不同的2种相位差区域分别规则地配置多个,构成了图案化的相位差材。需要说明的是,以下,在本说明书中,将以配置这样的相位差特性不同的多个相位差区域的方式图案化了的相位差材称为图案化相位差材。
图案化相位差材,例如,如专利文献1所公开地那样,可以通过将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液晶面板的取向材形成中已知的光取向技术。即,在基板上设置由光取向性的材料形成的涂膜,向其照射偏振光方向不同的2种偏振光。于是,制成形成了液晶的取向控制方向不同的2种液晶取向区域的取向材,获得光取向膜。在该光取向膜上涂布包含聚合性液晶的溶液状的相位差材料,实现聚合性液晶的取向。然后,将经取向的聚合性液晶固化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振光板、1/4波长相位差板构成,朝向图像显示面板的面板面的外来光通过直线偏振光板而转变成直线偏振光,接着通过1/4波长相位差板而转变成圆偏振光。这里基于该圆偏振光的外来光虽然在图像显示面板的表面等反射,但是在该反射时偏振光面的旋转方向逆转。其结果,该反射光与到来时相反,通过1/4波长相位差板,被转变成被直线偏振光板遮光的方向的直线偏振光,然后接着被直线偏振光板遮光,其结果,向外部的出射被显著抑制。
关于该1/4波长相位差板,在专利文献2中提出了通过将1/2波长板、1/4波长板组合而构成1/4波长相位差板,从而通过逆分散特性构成该光学膜的方法。在该方法的情况下,可以在供于彩色图像显示的宽的波长带域中,使用基于正分散特性的液晶材料通过逆分散特性而构成光学膜。
此外近年来,作为能够应用于该相位差层的液晶材料,提出了具备逆分散特性的材料(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波长板组合而通过2层相位差层构成1/4波长相位差板,可以通过单层构成相位差层而确保逆分散特性,由此可以通过简易的构成来实现能够在宽的波长带域中确保所希望的相位差的光学膜。
为了使液晶取向而使用取向层。作为取向层的形成方法,已知例如摩擦法、光取向法,光取向法没有作为摩擦法的问题的静电、尘埃的产生,在可以进行定量的取向处理的控制方面是有用的。
对于使用了光取向法的取向材形成,作为能够利用的光取向性的材料,已知侧链具有肉桂酰基和查耳酮基等光二聚化部位的丙烯酸系树脂、聚酰亚胺树脂等。报导了这些树脂通过进行偏振光UV照射而显示控制液晶的取向的性能(以下,也称为液晶取向性。)(参照专利文献5~专利文献7。)。
此外,对取向层除了要求液晶取向能力以外,还要求耐溶剂性。例如,取向层在相位差材的制造过程中有时暴露于热、溶剂。如果耐溶剂性低的取向层被暴露于溶剂,则液晶取向能力可能显著降低。
因此,例如在专利文献8中提出了为了获得稳定的液晶取向能力,含有具有能够通过光进行交联反应的结构和通过热进行交联的结构的聚合物成分的液晶取向剂、和含有具有能够通过光进行交联反应的结构的聚合物成分和具有通过热进行交联的结构的化合物的液晶取向剂。
另一方面,为了减轻膜基板受到的热应力,研究了相位差材的制造工艺的低温化。作为在制造相位差材上最要求高温的工艺之一,有将液晶取向膜成膜的工序,要求液晶取向膜的成膜工艺的低温化。
作为低温下形成液晶取向膜的方法,已经提出了使用丙烯酸系的树脂,以由热产酸剂产生的酸作为催化剂、且在比较低温(100℃前后)下进行交联的热交联体系(专利文献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:日本专利特许第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:日本专利特许第4207430号公报
专利文献9:国际公开第2010/150748号
发明内容
发明要解决的课题
本发明基于以上认识和研究结果而完成。即、本发明的目的在于提供能够在比较低温和短时间的条件下形成具有优异的耐溶剂性、以高灵敏度使聚合性液晶取向的取向膜的光取向用液晶取向剂。
本发明另一目的和优点如以下记载。
解决课题的手段
本发明人为了实现上述目的而进行了反复深入研究,结发现通过选择以含有具有麦克尔加成供体部位的成分和具有麦克尔加成受体部位的成分的取向材用固化膜形成用组合物作为基础的固化膜形成材料,能够以比较低温和短时间的条件形成具有优异的耐溶剂性的固化膜,该固化膜能够以高灵敏度使聚合性液晶取向,从而完成本发明。
即、本发明的观点1涉及一种取向材用固化膜形成用组合物,含有作为(A)成分的具有麦克尔加成供体部位的化合物、和作为(B)成分的具有麦克尔加成受体部位的化合物,
(A)成分和(B)成分中的至少一者含有液晶取向性基。
观点2涉及如观点1所述的取向材用固化膜形成用组合物,(A)成分和(B)成分是具有麦克尔加成供体部位、麦克尔加成受体部位和液晶取向性基的同一化合物。
观点3涉及观点1或2所述的取向材用固化膜形成用组合物,(A)成分是选自具有液晶取向性基和1个麦克尔加成供体部位的低分子化合物(A1)、和具有2个以上的麦克尔加成供体部位且不具有或具有液晶取向性基的化合物(A2)中的至少一种,
(B)成分是选自具有液晶取向性基和1个麦克尔加成受体部位的低分子化合物(B1)、和具有2个以上的麦克尔加成受体部位且不具有或具有液晶取向性基的化合物(B2)中的至少一种,
(A2)成分、(B2)成分是低分子化合物或高分子化合物。
观点4涉及观点1~3的任一项所述的取向材用固化膜形成用组合物,(A)成分的麦克尔加成供体部位是活性亚甲基或活性次甲基。
观点5涉及观点1~4的任一项所述的取向材用固化膜形成用组合物,还含有(C)麦克尔加成反应催化剂。
观点6涉及观点1~5的任一项所述的取向材用固化膜形成用组合物,麦克尔加成受体部位是丙烯酰基。
观点7涉及观点1~6的任一项所述的取向材用固化膜形成用组合物,相对于(A)成分100质量份含有(B)成分1~2000质量份。
观点8涉及观点5~7的任一项所述的取向材用固化膜形成用组合物,相对于(A)成分和(B)成分的总量100质量份含有(C)成分0.01~20质量份。
观点9涉及一种固化膜,是使用观点1~8的任一项所述的取向材用固化膜形成用组合物而得到的。
观点10涉及一种取向材,是使用观点1~8的任一项所述的取向材用固化膜形成用组合物而得到的。
观点11涉及一种相位差材,是使用观点10所述的取向材而形成的。
发明效果
通过本发明能够提供具有优异的耐溶剂性、能够以高灵敏度使聚合性液晶取向的固化膜,以及适合于该固化膜的形成、并且能够以比较低温和短时间的条件形成固化膜的组合物。
通过本发明,能够提供液晶取向性和光透过性优异的取向材、和能够以高精度光学构图的相位差材。
具体实施方式
<取向材用固化膜形成用组合物>
本发明的取向材用固化膜形成用组合物含有具有选自麦克尔加成供体部位、麦克尔加成受体部位、和液晶取向性基中的一种或二种以上结构的成分,并且、作为全部成分必须含有上述三种结构。
具体地说,是含有(A)成分即具有麦克尔加成供体部位的化合物、(B)成分即具有麦克尔加成受体部位的化合物,并且(A)成分和(B)成分的至少一者含有液晶取向性基的取向材用固化膜形成用组合物。所述(A)成分和所述(B)成分,也可以是同时含有麦克尔加成供体部位、麦克尔加成受体部位和液晶取向性基的同一化合物。
本发明的取向材用固化膜形成用组合物,作为上述(A)成分含有选自具有液晶取向性基和1个麦克尔加成供体部位的低分子化合物(A1)、和不含有或含有液晶取向性基且具有2个以上的麦克尔加成供体部位的化合物(A2)中的至少一种,作为上述(B)成分含有选自具有液晶取向性基和1个麦克尔加成受体部位的低分子化合物(B1)、和不含有或含有液晶取向性基且具有2个以上的麦克尔加成受体部位的化合物(B2)中的至少一种,此时,(A2)成分和(B2)成分可以是低分子化合物也可以是高分子化合物。
而且,在不破坏本发明效果的限度内可以含有其他添加剂。
再者,上述中“低分子化合物”是指“高分子化合物(聚合物)”以外的化合物,可以列举出除化合物内具有(聚合形成的)重复单元的化合物以外的化合物。
以下、对各成分进行具体说明。
<麦克尔加成供体部位>
作为(A)成分中的麦克尔加成供体部位,可以列举出例如巯基、氨基、活性亚甲基和活性次甲基。
活性亚甲基是指亚甲基(-CH2-)的相邻位置具有羰基,对亲核试剂具有反应性的亚甲基。此外,本发明中所述活性次甲基是指所述活性亚甲基中的、具有亚甲基(-CH2-)的1个氢原子被烷基取代了的结构且对亲核试剂具有反应性的基团。
作为活性亚甲基和活性次甲基,进而优选下述式(a1)所表示的基图。
Figure BDA0004078322150000061
(式(a1)中,R表示烷基、烷氧基或苯基,点线表示连接键。)
作为上述式(a1)中,作为R表示的烷基,可以列举出例如碳原子数1~20的烷基,优选碳原子数1~5的烷基。
作为这样的烷基,可以列举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基等。
其中优选甲基、乙基、正丙基等。
作为上述式(a1)中R表示的烷氧基,可以列举出例如、碳原子数1~20的烷氧基,优选碳原子数1~5的烷氧基。
作为这样的烷氧基,可以列举出例如甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基等。
其中,优选甲氧基、乙氧基和正丙氧基等。
作为上述式(a1)所表示的基团,可以列举出例如以下的结构等。再者,结构式中的点线表示连接键。
Figure BDA0004078322150000071
<式(a1)所表示的基团(麦克尔加成供体部位)的导入方法>
作为将式(a1)所表示的基团导入各成分的方法,可以列举出例如使具有羟基的低分子化合物或聚合物与由麦德鲁姆酸和酰氯反应得到的酰基麦德鲁姆酸反应的方法。该方法为公知。这里,作为R,考虑到获得性和取向性等,优选为甲基。
Figure BDA0004078322150000072
作为另一方法,可以列举出使具有羟基的低分子化合物或聚合物与酰基乙酸叔丁酯反应的方法。该方法为公知。这里的R,考虑到获得性和取向性等,优选是甲基。
Figure BDA0004078322150000081
此外,通过使具有麦克尔加成供体部位的单体共聚,能够以聚合物形式得到具有2个以上麦克尔加成供体部位的化合物(后述成分(A2))。
作为具有麦克尔加成供体部位的单体,可以列举出2-乙酰乙酰氧基乙基丙烯酸酯(乙二醇单乙酰乙酸酯单丙烯酸酯)、2-乙酰乙酰氧基乙基甲基丙烯酸酯(乙二醇单乙酰乙酸酯单甲基丙烯酸酯)等。
<麦克尔加成受体部位>
作为(B)成分中的麦克尔加成受体部位,可以列举出例如(甲基)丙烯酰基和马来酰亚胺基、即CH2=CH-C(=O)-基、CH2=C(CH3)-C(=O)-基、和马来酰亚胺基。再者,本说明书中、“(甲基)丙烯酰基”等记载表示丙烯酰基和甲基丙烯酰基这两者。
<(甲基)丙烯酰基的导入方法>
作为将(甲基)丙烯酰基导入各成分中的方法,可以列举出使具有环氧基的成分与(甲基)丙烯酸通过公知的方法反应的方法。此外,可以列举出用公知方法使由(甲基)丙烯酸羟乙基酯等具有羟基烷基的单体得到的共聚物与具有(甲基)丙烯酰基和异氰酸酯基的化合物成分进行反应的方法。
<马来酰亚胺基的导入方法>
作为将马来酰亚胺基导入各成分中的方法,可以列举出将N-(4-羧基苯基)马来酰亚胺、N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺与具有环氧基的成分用公知的方法反应的方法。此外,可以列举出使N-(4-羟基苯基)马来酰亚胺与具有异氰酸酯基的成分用公知的方法反应的方法。
<液晶取向性基>
作为在(A)成分和(B)成分的至少一者中含有的、本发明中使用的液晶取向性基,可以列举出垂直取向性基和光取向性基。
<光取向性基>
本发明中的光取向性基表示可以进行光二聚化或光异构化的官能基(也称作光二聚化部位、光异构化部位)。
光二聚化部位是能够通过光照射形成二聚体的部位,作为其具体例可以列举出肉桂酰基、查尔酮基、香豆素基、蒽基等。其中优选具有可见光区域下的高透明性和光二聚化反应性的肉桂酰基。
此外,光异构化部位是指通过光照射而发生顺式体和和反式体之间的变化的部位,作为其具体例,可以列举出偶氮苯结构、二苯乙烯结构等。其中,从反应性高的方面,优选偶氮苯结构。
作为光二聚化部位,下述式[1]或式[2]示出了进而优选的肉桂酰基的一例结构。
Figure BDA0004078322150000091
上述式[1]中,X11表示氢原子、碳原子数1~18的烷基、苯基或联苯基。此时,苯基和联苯基可以被卤素原子、烷基、烷氧基和氰基中的任一者取代。
上述式[2]中,X12表示氢原子、氰基、碳原子数1~18的烷基、苯基、联苯基或环己基。此时,碳原子数1~18的烷基、苯基、联苯基、环己基可以介由单键、醚键、酯键、酰胺键、脲键与苯环结合。
<光取向性基的导入方法>
为了将这些光取向性基导入本发明的各成分,可以列举出:用所述<式(a1)所表示的基团(麦克尔加成供体部位)的导入方法>中记载的方法向具有光取向性基和羟基的化合物导入麦克尔加成供体部位的方法,直接使用具有光取向性基的丙烯酸类单体或将其共聚的方法,使具有环氧基的成分与具有羧基的肉桂酸衍生物(具有光取向性基(肉桂酰基)和羧基的化合物)反应的方法等。
具有光取向性基和羟基的化合物可以以下述式[A1]~式[A5]中的任一式表示。
Figure BDA0004078322150000101
所述式中,A1和A2分别独立地表示氢原子或甲基,X1表示介由选自单键、醚键、酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、氨基或它们的组合中的1种或2种以上的键或基团与选自碳原子数1~18的亚烷基、亚苯基、亚联苯基或它们的组合中的1~3个2价基结合而成的结构。
X2表示氢原子、卤素原子、氰基、碳原子数1~18的烷基、苯基、联苯基或环己基。此时,碳原子数1~18的烷基、苯基、联苯基和环己基可以介由共价键、醚键、酯键、酰胺键或脲键与苯环结合。
X3表示羟基、巯基、氨基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数1~10的烷硫基、碳原子数1~10的烷基氨基、苯氧基、苯基硫基、苯基氨基、联苯基氨基、苯基或联苯基。
X4分别独立地表示单键、碳原子数1~20的亚烷基、2价芳香族环基、或2价的脂肪族环基。其中,碳原子数1~20的亚烷基可以是支链状也可以是直链状。
X表示单键、氧原子或硫原子。
再者,这些基团中的苯基上、联苯基上、亚苯基上和亚联苯基上的氢原子可以被选自碳原子数1~4的烷基、碳原子数1~4的烷氧基、卤素原子、三氟甲基和氰基中的相同或不同的1个或多个取代基置换。
上述式中,R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8分别独立地表示氢原子、碳原子数1~4的烷基、碳原子数1~4的烷氧基、卤素原子、三氟甲基或氰基。
作为具有光取向性基和羟基的化合物的具体例,可以列举出例如4-(8-羟基辛氧基)肉桂酸甲基酯、4-(6-羟基己氧基)肉桂酸甲基酯、4-(4-羟基丁氧基)肉桂酸甲基酯、4-(3-羟基丙氧基)肉桂酸甲基酯、4-(2-羟基乙氧基)肉桂酸甲基酯、4-羟基甲氧基肉桂酸甲基酯、4-羟基肉桂酸甲基酯、4-(8-羟基辛氧基)肉桂酸乙基酯、4-(6-羟基己氧基)肉桂酸乙基酯、4-(4-羟基丁氧基)肉桂酸乙基酯、4-(3-羟基丙氧基)肉桂酸乙基酯、4-(2-羟基乙氧基)肉桂酸乙基酯、4-羟基甲氧基肉桂酸乙基酯、4-羟基肉桂酸乙基酯、4-(8-羟基辛氧基)肉桂酸苯基酯、4-(6-羟基己氧基)肉桂酸苯基酯、4-(4-羟基丁氧基)肉桂酸苯基酯、4-(3-羟基丙氧基)肉桂酸苯基酯、4-(2-羟基乙氧基)肉桂酸苯基酯、4-羟基甲氧基肉桂酸苯基酯、4-羟基肉桂酸苯基酯、4-(8-羟基辛氧基)肉桂酸联苯基酯、4-(6-羟基己氧基)肉桂酸联苯基酯、4-(4-羟基丁氧基)肉桂酸联苯基酯、4-(3-羟基丙氧基)肉桂酸联苯基酯、4-(2-羟基乙氧基)肉桂酸联苯基酯、4-羟基甲氧基肉桂酸联苯基酯、4-羟基肉桂酸联苯基酯、肉桂酸8-羟基辛基酯、肉桂酸6-羟基己基酯、肉桂酸4-羟基丁基酯、肉桂酸3-羟基丙基酯、肉桂酸2-羟基乙基酯、肉桂酸羟基甲基酯、4-(8-羟基辛氧基)偶氮苯、4-(6-羟基己氧基)偶氮苯、4-(4-羟基丁氧基)偶氮苯、4-(3-羟基丙氧基)偶氮苯、4-(2-羟基乙氧基)偶氮苯、4-羟基甲氧基偶氮苯、4-羟基偶氮苯、4-(8-羟基辛氧基)查尔酮、4-(6-羟基己氧基)查尔酮、4-(4-羟基丁氧基)查尔酮、4-(3-羟基丙氧基)查尔酮、4-(2-羟基乙氧基)查尔酮、4-羟基甲氧基查尔酮、4-羟基查尔酮、4’-(8-羟基辛氧基)查尔酮、4’-(6-羟基己氧基)查尔酮、4’-(4-羟基丁氧基)查尔酮、4’-(3-羟基丙氧基)查尔酮、4’-(2-羟基乙氧基)查尔酮、4’-羟基甲氧基查尔酮、4’-羟基查尔酮、7-(8-羟基辛氧基)香豆素、7-(6-羟基己氧基)香豆素、7-(4-羟基丁氧基)香豆素、7-(3-羟基丙氧基)香豆素、7-(2-羟基乙氧基)香豆素、7-羟基甲氧基香豆素、7-羟基香豆素、6-羟基辛氧基香豆素、6-羟基己氧基香豆素、6-(4-羟基丁氧基)香豆素、6-(3-羟基丙氧基)香豆素、6-(2-羟基乙氧基)香豆素、6-羟基甲氧基香豆素、6-羟基香豆素。
此外,具有光取向性基和羧基的化合物如下述式表示。
Figure BDA0004078322150000121
式(1)中,A11和A12分别独立地表示氢原子或甲基。
R11表示选自氢原子、卤素原子、C1~C6烷基、C1~C6卤代烷基、C1~C6烷氧基、C1~C6卤代烷氧基、C3~C8环烷基、C3~C8卤代环烷基、C2~C6链烯基、C2~C6卤代链烯基、C3~C8环链烯基、C3~C8卤代环链烯基、C2~C6炔基、C2~C6卤代炔基、C1~C6烷氧基、C1~C6卤代烷氧基、(C1~C6烷基)羰基、(C1~C6卤代烷基)羰基、(C1~C6烷氧基)羰基、(C1~C6卤代烷氧基)羰基、(C1~C6烷基氨基)羰基、(C1~C6卤代烷基)氨基羰基、二(C1~C6烷基)氨基羰基、氰基、硝基和下述式(c-2)中的基团,
Figure BDA0004078322150000122
(式(c-2)中,点线表示连接键,R101是碳原子数1~30的亚烷基,该亚烷基中的1个或多个氢原子可以被氟原子或有机基团置换。此外,R101中的-CH2CH2-可以置换成-CH=CH-,进而可以替换成选自下面列出的-O-、-NHCO-、-CONH-、-COO-、-OCO-、-NH-、-NHCONH-和-CO-中的基团,只要是这些基团彼此不相邻即可,M1是氢原子或甲基。)
R12是2价的芳香族基、2价的脂环族基、2价的杂环式基或2价的缩合环式基,
R13是单键、氧原子、-COO-或-OCO-,
R14~R17分别独立地表示选自氢原子、卤素原子、碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的卤代烷基、碳原子数1~6的烷氧基、碳原子数1~6的卤代烷氧基、氰基和硝基中的基团,n是0~3的整数。)
作为上述式(1)所表示的化合物的优选例,可以列举出例如下述式(1-1)~(1-5)所表示的化合物等。
Figure BDA0004078322150000131
(上式中,R11分别与上述式(1)中的R11含义相同。)
上述式(1)所表示的化合物中,作为R11是式(c-2)所表示的基团时的化合物的优选例,可以列举出例如下述式M1-1~M1-5。
Figure BDA0004078322150000141
(式中,M1是氢原子或甲基,s1表示亚甲基的个数,是2~9的自然数。)
上述式(1)所表示的化合物,可以通过将有机化学的常规方法适当组合来合成。
作为具有光二聚化部位的单体,可以列举出例如具有肉桂酰基、查尔酮基、香豆素基或蒽基等的单体。其中特优选具有可见光区域下的透明性和光二聚化反应性良好的肉桂酰基的单体。
特别是进而优选具有上述式[1]或式[2]所表示结构的肉桂酰基的单体。这种单体的具体例如下述式[3]或式[4]所示。
Figure BDA0004078322150000142
所述式[3]中,X11表示氢原子、碳原子数1~18的烷基、苯基或联苯基。此时,苯基和联苯基可以具有卤素原子、烷基、烷氧基和氰基中的任一者作为取代基。
上述式[4]中,X12表示氢原子、氰基、碳原子数1~18的烷基、苯基、联苯基或环己基。此时,碳原子数1~18的烷基、苯基、联苯基和环己基可以介由单键、醚键、酯键、酰胺键或脲键与苯环结合。
上述式[3]或式[4]中,X13和X15分别独立地表示单键、碳原子数1~20的亚烷基、2价的芳香族环基、或、2价的脂肪族环基。其中,碳原子数1~20的亚烷基可以是支链状也可以是直链状,可以具有羟基取代基,也可以中间夹着选自醚键、酯键、酰胺键、脲键和氨基甲酸酯键中的至少一种键而被中断。X14和X16表示聚合性基。作为该聚合性基的具体例可以列举出例如丙烯酰基、甲基丙烯酰基、苯乙烯基、马来酰亚胺基、丙烯酰胺基和甲基丙烯酰胺基等。
再者,上述具有光取向性基和羟基的化合物、和具有光取向性基的单体是公知的。可以按照日本特开昭62-284350号公报、美国专利第4,696,990号说明书、日本特开平9-118717号公报、美国专利第6,107,427号说明书等中记载的方法制造。
此外,作为具有光二聚化部位的单体,也可以很好地使用由上述式(1-1)~(1-5)所表示的肉桂酸衍生物与具有环氧基的(甲基)丙烯酸类单体反应而得到的化合物。
<垂直取向性基>
作为垂直取向性基,没有特殊限定,优选是含有碳原子数6~20左右的烃基的基团,具体的优选式(2)所表示的基团。
Figure BDA0004078322150000151
式(2)中,Y1表示单键、或选自-O-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-NH-CO-O-和-NH-CO-NH-中的结合基,Y2表示单键、碳原子数1~15的亚烷基或-CH2-CH(OH)-CH2-基,或表示选自苯环、环己环或杂环中的2价环状基,环状基上的任意的氢原子可以被Z置换,Y3表示单键或碳原子数1~15的亚烷基,Y4表示单键、或选自苯环、环己环、杂环中的2价环状基、或碳原子数17~30的具有类固醇骨架的2价有机基,环状基上的任意的氢原子可以被Z置换,Y5表示选自苯环、环己环和杂环中的2价环状基,这些环状基上的任意的氢原子可以被Z置换,m表示0~4的整数,m为2以上时Y5可以彼此相同也可以不同,Y6表示氢原子、碳原子数1~18的烷基、碳原子数1~18的氟化烷基、碳原子数1~18的烷氧基或碳原子数1~18的氟化烷氧基,Z表示碳原子数1~3的烷基、碳原子数1~3的烷氧基、碳原子数1~3的氟化烷基、碳原子数1~3的氟化烷氧基或氟原子,关于亚烷基、烷基、氟化烷基、烷氧基和氟化烷氧基,只要结合基彼此不相邻,其中也可以具有1~3个上述结合基,Y2~Y6中,亚烷基、-CH2-CH(OH)-CH2-基、2价的环状基、具有类固醇骨格的2价有机基、烷基和氟化烷基,可以与它们相邻的基团介由上述结合基结合。但是Y2~Y6表示的取代基的总碳原子数为6~30。
作为上述碳原子数1~15的亚烷基可以列举出从后述碳原子数1~18的烷基中的碳原子数1~15的烷基去掉1个氢原子而成的2价基,作为其具体例,可以列举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、七亚甲基、八亚甲基等。
作为杂环的具体例,可举出吡咯环、咪唑环、
Figure BDA0004078322150000161
唑环、噻唑环、吡唑环、吡啶环、嘧啶环、喹啉环、吡唑啉环、异喹啉环、咔唑环、嘌呤环、噻二唑环、哒嗪环、吡唑啉环、三嗪环、吡唑烷环、三唑环、吡嗪环、苯并咪唑环、噌啉环、菲咯啉环、吲哚环、喹喔啉环、苯并噻唑环、吩噻嗪环、
Figure BDA0004078322150000162
二唑环、吖啶环等,其中优选吡咯环、咪唑环、吡唑环、吡啶环、嘧啶环、吡唑啉环、咔唑环、哒嗪环、吡唑啉环、三嗪环、吡唑烷环、三唑环、吡嗪环、苯并咪唑环。
作为碳原子数1~18的烷基,可以列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、环丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、环丁基、1-甲基环丙基、2-甲基环丙基、正戊基、1-甲基正丁基、2-甲基正丁基、3-甲基正丁基、1,1-二甲基正丙基、1,2-二甲基正丙基、2,2-二甲基正丙基、1-乙基正丙基、环戊基、1-甲基环丁基、2-甲基环丁基、3-甲基环丁基、1,2-二甲基环丙基、2,3-二甲基环丙基、1-乙基环丙基、2-乙基环丙基、正己基、1-甲基正戊基、2-甲基正戊基、3-甲基正戊基、4-甲基正戊基、1,1-二甲基正丁基、1,2-二甲基正丁基、1,3-二甲基正丁基、2,2-二甲基正丁基、2,3-二甲基正丁基、3,3-二甲基正丁基、1-乙基正丁基、2-乙基正丁基、1,1,2-三甲基正丙基、1,2,2-三甲基正丙基、1-乙基-1-甲基正丙基、1-乙基-2-甲基正丙基、环己基、1-甲基环戊基、2-甲基环戊基、3-甲基环戊基、1-乙基环丁基、2-乙基环丁基、3-乙基环丁基、1,2-二甲基环丁基、1,3-二甲基环丁基、2,2-二甲基环丁基、2,3-二甲基环丁基、2,4-二甲基环丁基、3,3-二甲基环丁基、1-丙基环丙基、2-丙基环丙基、1-异丙基环丙基、2-异丙基环丙基、1,2,2-三甲基环丙基、1,2,3-三甲基环丙基、2,2,3-三甲基环丙基、1-乙基-2-甲基环丙基、2-乙基-1-甲基环丙基、2-乙基-2-甲基环丙基、2-乙基-3-甲基环丙基、正庚基、1-甲基正己基、2-甲基正己基、3-甲基正己基、1,1-二甲基正戊基、1,2-二甲基正戊基、1,3-二甲基正戊基、2,2-二甲基正戊基、2,3-二甲基正戊基、3,3-二甲基正戊基、1-乙基正戊基、2-乙基正戊基、3-乙基正戊基、1-甲基-1-乙基正丁基、1-甲基-2-乙基正丁基、1-乙基-2-甲基正丁基、2-甲基-2-乙基正丁基、2-乙基-3-甲基正丁基、正辛基、1-甲基正庚基、2-甲基正庚基、3-甲基正庚基、1,1-二甲基正己基、1,2-二甲基正己基、1,3-二甲基正己基、2,2-二甲基正己基、2,3-二甲基正己基、3,3-二甲基正己基、1-乙基正己基、2-乙基正己基、3-乙基正己基、1-甲基-1-乙基正戊基、1-甲基-2-乙基正戊基、1-甲基-3-乙基正戊基、2-甲基-2-乙基正戊基、2-甲基-3-乙基正戊基、3-甲基-3-乙基正戊基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基等。
此外,作为碳原子数1~18的烷氧基,可以列举出上述碳原子数1~18的烷基与氧原子(-O-)结合而成的基团。
作为碳原子数1~18的氟化烷基,可以列举出上述碳原子数1~18的烷基中的至少1个氢原子被氟原子置换而成的基团。作为其具体例,可以列举出氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、五氟乙基、2,2,2-三氟乙基、七氟丙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、2,2,3,3-四氟丙基、2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)乙基、九氟丁基、4,4,4-三氟丁基、十一氟戊基、2,2,3,3,4,4,5,5,5-九氟戊基、2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊基、十三氟己基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-十一氟己基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十氟己基、3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基等。
作为碳原子数1~18的氟化烷氧基的具体例,可以列举出上述碳原子数1~18的氟化烷基与氧原子(-O-)结合而成的基团,作为其具体例,可以列举出氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、五氟乙氧基、2,2,2-三氟乙氧基、七氟丙氧基、2,2,3,3,3-五氟丙氧基、2,2,3,3-四氟丙氧基、2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)乙氧基、九氟丁氧基、4,4,4-三氟丁氧基、十一氟戊氧基、2,2,3,3,4,4,5,5,5-九氟戊氧基、2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊氧基、十三氟己氧基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-十一氟己氧基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十氟己氧基、3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己氧基等。
再者,作为上述Z中的碳原子数1~3的烷基,可以列举出上述碳原子数1~18所例示的基团中的碳原子数1~3的烷基,作为碳原子数1~3的烷氧基,可以列举出上述碳原子数1~18的烷氧基所例示的基团中的碳原子数1~3的烷氧基(上述碳原子数1~18所例示的基团中碳原子数1~3的烷基与氧原子(-O-)结合而成的基团),作为碳原子数1~3的氟化烷基,可以列举出上述碳原子数1~18的氟化烷基所例示的基团中的碳原子数1~3的氟化烷基,作为碳原子数1~3的氟化烷氧基,可以列举出上述碳原子数1~18的氟化烷氧基所例示的基团中的碳原子数1~3的基团。
此外,Y2~Y6各自表示的取代基的总碳原子数为6~30,优选6~20。
特别是,从得到的液晶聚合物的垂直取向性和涂布性等考虑,垂直取向性基优选为含有碳原子数7~18、特别是8~15的烷基的基团。
作为具体的垂直取向性基,可以列举出例如碳原子数6~20程度的烃基。作为碳原子数6~20的烃基,可以列举出含有直链状、支链状或环状的碳原子数6~20的烷基或芳香族基的碳原子数6~20的烃基。
因此,上述式(2)优选上述Y1、Y2和Y4是单键、Y3是单键或碳原子数1~15的亚烷基(优选碳原子数1~15的亚烷基)、m是0、Y6是碳原子数1~18的烷基、Y3和Y6的总碳原子数为6~20时的烷基(a-1),进而优选总碳原子数为7~18的烷基,更进而优选总碳原子数为8~15的烷基。
作为这样的垂直取向性基(a-1)的具体例,除了作为上述碳原子数1~18的烷基所例示的碳原子数6~18的烷基以外,还可以列举出正十九烷基、正二十烷基等。
此外,除了上述垂直取向性基(a-1)以外,例如上述Y1~Y4是单键、m是2或3、Y5是苯环或环己环、Y6是碳原子数1~18的烷基时的垂直取向性基(a-2)也可以很好地使用。
作为这样的垂直取向性基(a-2)的具体例,可以列举出下述(a-2-1)~(a-2-6)所示的基团,但不局限于这些。
Figure BDA0004078322150000191
(式中,Y6与上述式(2)中的Y6含义相同。)
<垂直取向性基的导入方法>
为了将以上说明的垂直取向性基导入本申请发明的各成分中,可以列举出:用所述<式(a1)所表示的基团(麦克尔加成供体部位)的导入方法>中记载的方法向具有垂直取向性基和羟基的化合物导入麦克尔加成供体部位的方法,将具有垂直取向性基的丙烯酸类单体直接使用或将其共聚的方法,使具有环氧基的成分与在垂直取向性基上结合了羧基的化合物进行反应的方法等。
作为具有垂直取向性基的单体,可以列举出(甲基)丙烯酸的烷基酯、烷基乙烯基醚、2-烷基苯乙烯、3-烷基苯乙烯、4-烷基苯乙烯、N-烷基马来酰亚胺中的、这些化合物中的烷基的碳原子数为6~20所对应的化合物。
这些单体可以通过公知方法制造,此外可以作为市售品获得。
再者,在使用具有上述式(2)所表示的垂直取向性基的(甲基)丙烯酸系单体向聚合物中导入垂直取向性基的情况,该垂直取向性侧链以下述式(2’)表示。
Figure BDA0004078322150000201
(式中,Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6和m与式(2)中的各基团的含义相同。)<(A1)具有液晶取向性基和1个麦克尔加成供体部位的低分子化合物>
作为具有液晶取向性基和1个麦克尔加成供体部位的低分子化合物(A1),可以列举出:按照所述<式(a1)所表示的基团(麦克尔加成供体部位)的导入方法>中记载的方法向所述具有光取向性基和羟基的化合物导入麦克尔加成供体部位而得到的化合物,按照所述<式(a1)所表示的基团(麦克尔加成供体部位)的导入方法>中记载的方法向所述具有垂直取向性基和羟基的化合物导入麦克尔加成供体部位而得到的化合物等。
<(A2)具有2个以上麦克尔加成供体部位的化合物(低分子化合物)>
在具有2个以上麦克尔加成供体部位的化合物(A2)是低分子化合物的情况,作为该低分子化合物(A2)可以列举出:按照所述<式(a1)所表示的基团(麦克尔加成供体部位)的导入方法>中记载的方法向具有2个以上羟基的低分子化合物导入麦克尔加成供体部位而得的化合物、多官能硫醇、二胺等。
<具有2个以上羟基的低分子化合物>
作为具有2个醇性羟基的2元醇的具体例,可以列举出乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、壬二醇、新戊二醇、环己二醇、环己烷二甲醇、2-(5-乙基-5-羟甲基-1,3-二氧杂环己烷-2-基)-2-甲基丙烷-1-醇(DOG)、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、N-叔丁基二乙醇胺、N-月桂基二乙醇胺、硬脂基二乙醇胺、N-苯基二乙醇胺、间甲苯基二乙醇胺、对甲苯基二乙醇胺等。
作为具有3个醇性羟基的3元醇的具体例,可以列举出三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、甘油、三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯、己三醇、辛三醇、癸三醇、三乙醇胺、三异丙醇胺等。
作为具有4个醇性羟基的4元醇的具体例,可以列举出二(三羟甲基)乙烷、二(三羟甲基)丙烷、二甘油、季戊四醇等。
本发明中这些多元醇可以单独使用,或二种以上任意组合使用。
<多官能硫醇化合物>
多官能硫醇化合物可以以多元醇与单官能和/或多官能硫醇化合物的加成反应物的形式得到。作为具体的化合物,可以列举出1,3,5-三(3-巯基丙酰氧基乙基)-异氰脲酸酯、1,3,5-三(3-巯基丁酰氧基乙基)-异氰脲酸酯(昭和电工(株)制、カレンズMT(注册商标)NR1)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)等3官能硫醇化合物;季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)(昭和电工(株)制、カレンズMT(注册商标)PEI)等4官能硫醇化合物;二季戊四醇六(3-丙酸酯)等6官能硫醇化合物等。
<二胺>
对于使用的二胺成分,没有特殊限定。如果要列举其具体例,则如下。
作为脂环式二胺类的例子,可以列举出1,4-二氨基环己烷、1,3-二氨基环己烷、4,4’-二氨基二环己基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基胺、异佛尔酮二胺等。
作为芳香族二胺类的例子,可以列举出邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯、2,5-二氨基甲苯、3,5-二氨基甲苯、1,4-二氨基-2-甲氧基苯、2,5-二氨基对二甲苯和1,3-二氨基-4-氯苯等。
作为芳香族-脂肪族二胺的例子,可以列举出3-氨基苄基胺、4-氨基苄基胺、3-氨基-N-甲基苄基胺、4-氨基-N-甲基苄基胺、3-氨基苯乙基胺、4-氨基苯乙基胺、3-氨基-N-甲基苯乙基胺、4-氨基-N-甲基苯乙基胺、3-(3-氨基丙基)苯胺、4-(3-氨基丙基)苯胺、3-(3-甲基氨基丙基)苯胺、4-(3-甲基氨基丙基)苯胺、3-(4-氨基丁基)苯胺、4-(4-氨基丁基)苯胺、3-(4-甲基氨基丁基)苯胺、4-(4-甲基氨基丁基)苯胺、3-(5-氨基戊基)苯胺、4-(5-氨基戊基)苯胺、3-(5-甲基氨基戊基)苯胺、4-(5-甲基氨基戊基)苯胺、2-(6-氨基萘基)甲胺、3-(6-氨基萘基)甲胺、2-(6-氨基萘基)乙胺、3-(6-氨基萘基)乙胺等。
作为脂肪族二胺类的例子,可以列举出1,2-二氨基乙烷、1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、1,3-二氨基-2,2-二甲基丙烷、1,6-二氨基-2,5-二甲基己烷、1,7-二氨基-2,5-二甲基庚烷、1,7-二氨基-4,4-二甲基庚烷、1,7-二氨基-3-甲基庚烷、1,9-二氨基-5-甲基庚烷等。
<(A2)具有2个以上麦克尔加成供体部位的化合物(聚合物)>
在具有2个以上麦克尔加成供体部位的化合物(A2)是聚合物(高分子化合物)的情况,作为该聚合物(A2)可以列举出:按照所述<式(a1)所表示的基团(麦克尔加成供体部位)的导入方法>中记载的方法向后述的聚合物(A2)和聚合物(B2)的前体中导入麦克尔加成供体部位而得到的聚合物等。
再者,在要向具有2个以上麦克尔加成供体部位的聚合物(A2)导入液晶取向性基的情况,可以向后述的聚合物(A2)和聚合物(B2)的前体以上述方法导入液晶取向性基,或在制造聚合物(A2)和聚合物(B2)的前体时使上述具有液晶取向性基的单体共聚,然后通过上述方法导入麦克尔加成供体部位。
<(B1)具有液晶取向性基和1个麦克尔加成受体部位的低分子化合物>作为具有液晶取向性基和1个麦克尔加成受体部位的低分子化合物(B1),可以列举出使用所述具有光取向性基和羟基的化合物和(甲基)丙烯酰氯而得到的酯、使用所述具有垂直取向性基和羟基的化合物与(甲基)丙烯酰氯而得到的酯等。
<(B2)具有2个以上麦克尔加成受体部位的化合物(低分子化合物)>
在具有2个以上麦克尔加成受体部位的化合物(B2)是低分子化合物的情况,作为该低分子化合物(B2),可以列举出多官能(甲基)丙烯酸酯、双马来酰亚胺等。
[具有3个以上(甲基)丙烯酰基的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物]
(1)3官能(具有3个(甲基)丙烯酰基的)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯
作为具有3个(甲基)丙烯酰基的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物的市售品的具体例,可以列举出NKオリゴUA-7100[新中村化学工业(株)制];EBECRYL(注册商标)204、EBECRYL 205、EBECRYL 264、EBECRYL 265、EBECRYL 294/25HD、EBECRYL 1259、EBECRYL4820、EBECRYL 8311、EBECRYL 8465、EBECRYL 8701、EBECRYL 9260、KRM(注册商标)8296、KRM 8667[以上均为ダイセル·オルネクス(株)制];紫光(注册商标)UV-7550B、紫光7000B、紫光7510B、紫光7461TE、紫光2750B[以上均为日本合成化学工业(株)制]等。
(2)4官能(具有4个(甲基)丙烯酰基的)氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯
作为具有4个(甲基)丙烯酰基的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物的市售品的具体例,可以列举出EBECRYL(注册商标)8210、EBECRYL8405、KRM(注册商标)8528[以上均为ダイセル·オルネクス(株)制];紫光(注册商标)UV-7650B[日本合成化学工业(株)制]等。
(3)5官能以上(具有5个以上(甲基)丙烯酰基)的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯
作为具有5个以上(甲基)丙烯酰基的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯化合物(5官能以上的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯),可以列举出例如季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的氨基甲酸酯化物、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和甲苯二异氰酸酯的氨基甲酸酯化物、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯的氨基甲酸酯化物、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯和六亚甲基二异氰酸酯的氨基甲酸酯化物等。
上述5官能以上的氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯可以很好地使用市售品,可以列举出例如,UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H[以上均为共荣社化学(株)制];NKオリゴU-6LPA、NKオリゴU-10HA、NKオリゴU-10PA、NKオリゴU-1100H、NKオリゴU-15HA、NKオリゴUA-53H、同UA-33H[以上均为新中村化学工业(株)制];EBECRYL(注册商标)220、EBECRYL 1290、EBECRYL 5129、EBECRYL 8254、EBECRYL 8301R、KRM(注册商标)8200、KRM 8200AE、KRM8904、KRM 8452[以上均为ダイセル·オルネクス(株)制];紫光(注册商标)UV-1700B、紫光6300B、紫光7600B、紫光7605B、紫光7610B、紫光7620EA、紫光7630B、紫光7640B、紫光7650B[以上均为日本合成化学工业(株)制]等。
(1)3官能(具有3个(甲基)丙烯酰基的)化合物
作为具有3个(甲基)丙烯酰基的化合物,可以列举出1,1,1-三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基丙烷)三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯等。
上述具有3个(甲基)丙烯酰基的化合物,可以很好地使用市售品,可以列举出例如ビスコート#295、ビスコート#300[以上均为大阪有机化学工业(株)制];ライトアクリレートTMP-A、ライトアクリレートPE-3A、ライトエステルTMP[以上均为共荣社化学(株)制];NKエステルA-9300、NKエステルA-9300-1CL、NKエステルA-TMM-3、NKエステルA-TMM-3L、NKエステルA-TMM-3LM-N、NKエステルA-TMPT、NKエステルTMPT[以上均为新中村化学工业(株)制];PETIA、PETRA、TMPTA、EBECRYL(注册商标)180[以上均为ダイセル·オルネクス(株)制]等。
(2)4官能(具有4个(甲基)丙烯酰基的)化合物
作为具有4个(甲基)丙烯酰基的化合物,可以列举出二(三羟甲基丙烷)四(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等。
上述具有4个(甲基)丙烯酰基的化合物,可以很好地使用市售品,可以列举出例如ビスコート#300[大阪有机化学工业(株)制];ライトアクリレートPE-4A[共荣社化学(株)制];NKエステルAD-TMP、NKエステルA-TMMT[以上均为新中村化学工业(株)制];EBECRYL(注册商标)140、EBECRYL 1142、EBECRYL 180[以上均为ダイセル·オルネクス(株)制]等。
(3)5官能以上(具有5个以上(甲基)丙烯酰基的)的化合物
作为具有5个以上(甲基)丙烯酰基的化合物,可以列举出二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯等。
上述具有5个以上(甲基)丙烯酰基的化合物,可以很好地使用市售品,可以列举出例如ビスコート#802[大阪有机化学工业(株)制];ライトアクリレートDPE-6A[共荣社化学(株)制];NKエステルA-9550、NKエステルA-DPH[以上均为新中村化学工业(株)制];DPHA[ダイセル·オルネクス(株)制]等。
<双马来酰亚胺>
作为本发明中的(B2)成分使用的双马来酰亚胺化合物以下述式(3)表示。
Figure BDA0004078322150000251
式中,R33是选自脂肪族基、含环式结构的脂肪族基和芳香族基中的有机基,或是由选自这个组中的多种有机基组合而成的有机基。R33中可以含有酯键、醚键、酰胺键、氨基甲酸酯键等键。
作为这样的双马来酰亚胺化合物,可以列举出例如N,N’-3,3-二苯基甲烷双马来酰亚胺、N,N’-(3,3-二乙基-5,5-二甲基)-4,4-二苯基-甲烷双马来酰亚胺、N,N’-4,4-二苯基甲烷双马来酰亚胺、3,3-二苯基砜双马来酰亚胺、4,4-二苯基砜双马来酰亚胺、N,N’-对二苯甲酮双马来酰亚胺、N,N’-二苯基乙烷双马来酰亚胺、N,N’-二苯基醚双马来酰亚胺、N,N’-(亚甲基二-二四氢苯基)双马来酰亚胺、N,N’-(3-乙基)-4,4-二苯基甲烷双马来酰亚胺、N,N’-(3,3-二甲基)-4,4-二苯基甲烷双马来酰亚胺、N,N’-(3,3-二乙基)-4,4-二苯基甲烷双马来酰亚胺、N,N’-(3,3-二氯)-4,4-二苯基甲烷双马来酰亚胺、N,N’-异佛尔酮双马来酰亚胺、N,N’-联甲苯胺双马来酰亚胺、N,N’-二苯基丙烷双马来酰亚胺、N,N’-萘双马来酰亚胺、N,N’-间亚苯基双马来酰亚胺、N,N’-5-甲氧基-1,3-亚苯基双马来酰亚胺、2,2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(3-氯-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(3-溴-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(3-乙基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(3-丙基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(3-异丙基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(3-丁基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、1,1-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)乙烷、1,1-双(3-甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)乙烷、1,1-双(3-氯-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)乙烷、1,1-双(3-溴-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)乙烷、3,3-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)戊烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-双(4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-双(3,5-二甲基-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-双(3,5-二溴-4-(4-马来酰亚胺苯氧基)苯基)丙烷、N,N’-乙撑二马来酰亚胺、N,N’-六亚甲基双马来酰亚胺、N,N’-十二亚甲基双马来酰亚胺、N,N’-间二甲苯双马来酰亚胺、N,N’-对二甲苯双马来酰亚胺、N,N’-1,3-双亚甲基环己烷双马来酰亚胺、N,N’-2,4-甲苯双马来酰亚胺、N,N’-2,6-甲苯双马来酰亚胺等。这些双马来酰亚胺化合物并不特别限定上述的。可以将它们中的一种单独或2种以上的成分合并使用。
<(B2)具有2个以上麦克尔加成受体部位的化合物(聚合物)>
在具有2个以上麦克尔加成受体部位的化合物是聚合物(高分子化合物)的情况,作为该聚合物(B2)可以列举出分子内具有1个以上的、末端是聚合性不饱和基团的侧链的高分子化合物等。
作为这样的具有末端是聚合性不饱和键的侧链的高分子化合物,优选列举出在分子内的2个以上的侧链具有(甲基)丙烯酰基的高分子化合物。
作为上述高分子化合物,可以列举出氨基甲酸酯丙烯酸系、环氧丙烯酸系、各种(甲基)丙烯酸酯系等具有(甲基)丙烯酰基的高分子化合物,特别是含有3个以上所述(甲基)丙烯酰基的多官能高分子化合物等。
作为上述优选例的具有(甲基)丙烯酰基的高分子化合物,可以很好地使用市售品,可以列举出例如アクリット8KX-077、アクリット8KX-078、アクリット8KX-089、アクリット8KX-127、アクリット8KX-128、アクリット8KX-012C、アクリット8KX-014C、アクリット8KX-018C、アクリット8KX-052C、アクリット8KQ-2001、アクリット8BR-600、アクリット8UH-1006、アクリット8UH-1012[以上均为大成ファインケミカル(株)制];SMP-220A、SMP-250A、SMP-360A、SMP-550A[以上均为共荣社化学(株)制]等。
此外,作为具有2个以上的麦克尔加成受体部位的聚合物(B2),可以列举出:使用前述的(甲基)丙烯酰基的导入方法或马来酰亚胺基的导入方法向后述的聚合物(A2)和聚合物(B2)的前体导入麦克尔加成受体部位而成的聚合物。
再者,在要向具有2个以上麦克尔加成受体部位的聚合物(B2)导入液晶取向性基的情况,可以用上述方法向后述的聚合物(A2)和聚合物(B2)的前体导入液晶取向性基,或在制造聚合物(A2)和聚合物(B2)的前体时,与上述具有液晶取向性基的单体共聚,然后用上述方法导入麦克尔加成受体部位即可。
<聚合物(A2)和聚合物(B2)的前体>
在向聚合物导入具有液晶取向性基或麦克尔加成反应部位等的侧链(特定侧链)的情况,可以通过配置彼此容易反应的特定官能基(或相对于特定的化合物),使它们反应,从而生成特定侧链。在该生成特定侧链的反应中,优选的特定官能基的组合、和特定官能基与特定化合物的组合是:羧基和环氧基、羟基和异氰酸酯基、酚性羟基和环氧基、羧基和异氰酸酯基、氨基和异氰酸酯基、羟基和酰氯等的组合。作为更具体的优选例,可以列举出羧基和(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯、和羟基和(甲基)丙烯酸异氰酸酯乙基酯。
上述具有特定官能基的聚合物(也称作特定共聚物)是以具有能够与特定化合物反应的官能基(特定官能基)的单体作为必须成分进行共聚而得到的共聚物,其数均分子量为2,000~25,000。此时,使用的具有特定官能基的单体可以单独使用,如果是在聚合中与特定官能基不发生反应的组合,也可以多种合并使用。
以下列举出了具有特定官能基的单体的具体例,但并不局限于这些。
作为具有羧基的单体,可以列举出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、单-(2-(丙烯酰氧基)乙基)邻苯二甲酸酯、单-(2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基)邻苯二甲酸酯、N-(羧基苯基)马来酰亚胺、N-(羧基苯基)甲基丙烯酰胺、N-(羧基苯基)丙烯酰胺等。
作为具有酚性羟基的单体,可以列举出例如羟基苯乙烯、N-(羟基苯基)丙烯酰胺、N-(羟基苯基)甲基丙烯酰胺、N-(羟基苯基)马来酰亚胺等。
作为酚性羟基以外的具有羟基的单体,可以列举出例如丙烯酸2-羟基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、丙烯酸2-羟基丙基酯、甲基丙烯酸2-羟基丙基酯、丙烯酸4-羟基丁基酯、甲基丙烯酸4-羟基丁基酯、2,3-二羟基丙基丙烯酸酯、2,3-二羟基丙基甲基丙烯酸酯、二乙二醇单丙烯酸酯、二乙二醇单甲基丙烯酸酯等。
作为具有带活性氢的氨基的单体,可以列举出丙烯酸2-氨基乙基酯、甲基丙烯酸2-氨基甲基酯等。
作为具有环氧基的单体,可以列举出例如缩水甘油基甲基丙烯酸酯、缩水甘油基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基丙烯酸酯、3,4-环氧环己基甲基甲基丙烯酸酯、烯丙基缩水甘油基醚、3-乙烯基-7-氧杂双环[4.1.0]庚烷、1,2-环氧-5-己烯、1,7-辛二烯单环氧化物等。
作为具有异氰酸酯基的单体,可以列举出例如丙烯酰乙基异氰酸酯、甲基丙烯酰基乙基异氰酸酯、间四甲基二甲苯异氰酸酯等。
此外,本发明中在要得到特定共聚物时,除了使用具有特定官能基的单体以外,还可以将能够与该单体共聚的其他单体合并使用。
作为这样的其他单体的具体例,可以列举出丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、马来酰亚胺化合物、丙烯酰胺化合物、丙烯腈、马来酸酐、苯乙烯化合物和乙烯基化合物等。
以下、列举出了所述其他单体的具体例,但不局限于这些。
作为所述丙烯酸酯化合物,可以列举出例如丙烯酸甲基酯、丙烯酸乙基酯、丙烯酸2-羟基乙基酯、丙烯酸2-羟基丙基酯、丙烯酸4-羟基丁基酯、丙烯酸2,3-二羟基丙基酯、二乙二醇单丙烯酸酯、己内酯2-(丙烯酰氧基)乙基酯、聚(乙二醇)乙基醚丙烯酸酯、5-丙烯酰氧基-6-羟基降冰片烯-2-羧基-6-内酯、丙烯酸、单-(2-(丙烯酰氧基)乙基)邻苯二甲酸酯、丙烯酸缩水甘油基酯、丙烯酸异丙基酯、丙烯酸苄基酯、丙烯酸萘基酯、丙烯酸蒽基酯、丙烯酸蒽基甲基酯、丙烯酸苯基酯、丙烯酸缩水甘油基酯、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、丙烯酸叔丁基酯、丙烯酸环己基酯、丙烯酸异冰片基酯、2-甲氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、2-乙氧基乙基丙烯酸酯、2-氨基乙基丙烯酸酯、四氢糠基丙烯酸酯、3-甲氧基丁基丙烯酸酯、2-甲基-2-金刚烷基丙烯酸酯、2-丙基-2-金刚烷基丙烯酸酯、8-甲基-8-三环癸基丙烯酸酯、和8-乙基-8-三环癸基丙烯酸酯等。
作为所述甲基丙烯酸酯化合物,可以列举出例如甲基丙烯酸甲基酯、甲基丙烯酸乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基乙基酯、甲基丙烯酸2-羟基丙基酯、甲基丙烯酸4-羟基丁基酯、2,3-二羟基丙基甲基丙烯酸酯、二乙二醇单甲基丙烯酸酯、己内酯2-(甲基丙烯酰基氧基)乙基酯、5-甲基丙烯酰氧基-6-羟基降冰片烯-2-羧基-6-内酯、甲基丙烯酸缩水甘油基酯、甲基丙烯酸异丙基酯、甲基丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸萘基酯、甲基丙烯酸蒽基酯、甲基丙烯酸蒽基甲基酯、甲基丙烯酸苯基酯、甲基丙烯酸缩水甘油基酯、2,2,2-三氟乙基(甲基丙烯酸)酯、叔丁基(甲基丙烯酸)酯、环己基(甲基丙烯酸)酯、异冰片基(甲基丙烯酸)酯、2-甲氧基乙基(甲基丙烯酸)酯、甲氧基三乙二醇(甲基丙烯酸)酯、2-乙氧基乙基(甲基丙烯酸)酯、2-氨基甲基(甲基丙烯酸)酯、四氢糠基(甲基丙烯酸)酯、3-甲氧基丁基(甲基丙烯酸)酯、2-甲基-2-金刚烷基(甲基丙烯酸)酯、γ-丁内酯(甲基丙烯酸)酯、2-丙基-2-金刚烷基(甲基丙烯酸)酯、8-甲基-8-三环癸基(甲基丙烯酸)酯、和8-乙基-8-三环癸基(甲基丙烯酸)酯等。
作为所述丙烯酰胺化合物,可以列举出例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-(羧基苯基)甲基丙烯酰胺、N-(羧基苯基)丙烯酰胺、N-(羟基苯基)甲基丙烯酰胺、N-(羟基苯基)丙烯酰胺、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、和N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺等。再者,(甲基)丙烯酰胺是指丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺这两者。
作为所述乙烯基化合物,可以列举出例如甲基乙烯基醚、苄基乙烯基醚、乙烯基萘、乙烯基咔唑、烯丙基缩水甘油基醚、3-乙烯基-7-氧杂双环[4.1.0]庚烷、1,2-环氧-5-己烯、和1,7-辛二烯单环氧化物等。
作为所述苯乙烯化合物,可以列举出例如苯乙烯、甲基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯等。
作为所述马来酰亚胺化合物,可以列举出例如马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-(羟基苯基)马来酰亚胺、N-(羟基苯基)马来酰亚胺、N-(羧基苯基)马来酰亚胺、和N-环己基马来酰亚胺等。
在向(A2)成分或(B2)成分(聚合物)导入液晶取向性基的情况,为了得到特定共聚物而使用的各单体的使用量,优选相对于单体的合计量为25~90摩尔%的具有液晶取向性基的单体或具有用于导入这些基团的单体、10~75摩尔%的具有麦克尔加成反应部位(麦克尔加成供体部位、麦克尔加成受体部位)的单体或具有用于导入这些基团的单体、0~65摩尔%的不具有特定官能基有的其他单体。或优选为25~100摩尔%的具有液晶取向性基和麦克尔加成反应部位的单体、0~75摩尔%的不具有特定官能基的单体。
在不对(A2)成分或(B2)成分(聚合物)导入液晶取向性基的情况,为了得到特定共聚物而使用的各单体的使用量,优选为基于全部单体的合计量为5~100摩尔%的具有麦克尔加成反应部位的单体或具有用于导入这些基团的单体、0~95摩尔%的不具有特定官能基的其他单体。
对于获得本发明中使用的特定共聚物的方法没有特殊限定,可以通过例如,在具有特定官能基的单体、和根据希望加入的不具有特定官能基的其他单体和聚合引发剂等共存的溶剂中、50~110℃的温度下进行聚合反应而得到。此时,使用的溶剂,只要是能够将具有特定官能基的单体、根据希望使用的不具有特定官能基的单体和聚合引发剂等溶解就没有特殊限定。作为具体例如后述<溶剂>中的记载。
通过前述方法得到的特定共聚物通常是在溶剂中溶解了的溶液状态。
此外,将由上述方法得到的特定共聚物的溶液投入搅拌中的乙醚或水等中再沉淀,将生成的沉淀物过滤、洗涤,然后在常压或减压下常温干燥或加热干燥,而制成特定共聚物的粉末。通过所述操作,能够除去与特定共聚物共存的聚合引发剂和未反应的单体,结果、得到纯化了的特定共聚物的粉末。在用一次操作不能充分纯化的情况,将得到的粉末再次在溶剂中溶解,反复进行上述操作即可。
本发明中、特定共聚物可以以粉末形态、或将纯化后的粉末在后述溶剂中再溶解而成的溶液形态使用。
作为本发明的(A2)成分或(B2)成分使用的丙烯酸类共聚物,可以是例如重均分子量3,000~200,000的共聚物,此外可以是例如4,000~150,000的共聚物、5,000~100,000的共聚物。共聚物的重均分子量大于200,000时,太大,相对溶剂的溶解性降低,有时操作性降低,重均分子量小于3,000时,太小,所以在热固化时有时固化不足,溶剂耐性和耐热性降低。
此外,作为(A2)成分或(B2)成分的前体,可以使用具有多个羟基的上述以外的聚合物。
作为具有多个羟基的聚合物的优选一例的聚醚多元醇,可举出聚乙二醇、聚丙二醇、丙二醇、双酚A、三甘醇、山梨糖醇等多元醇加成氧化丙烯、聚乙二醇、聚丙二醇等而得的聚醚多元醇。作为聚醚多元醇的具体例,可举出ADEKA制アデカポリ醚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、ユニ醇(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。
作为具有多个羟基的聚合物的优选一例的聚酯多元醇,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、间苯二甲酸等多元羧酸反应而得的聚酯多元醇。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、(株)クラレ制ポリオール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。
作为具有多个羟基的聚合物的优选一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-己内酯开环聚合而得的聚己内酯多元醇。作为聚己内酯多元醇的具体例,可举出DIC(株)制ポリライト(注册商标)OD-X-2155、OD-X-640、OD-X-2568、(株)ダイセル制プラクセル(注册商标)205、L205AL、205U、208、210、212、L212AL、220、230、240、303、305、308、312、320、410等。
作为具有多个羟基的聚合物的优选一例的聚碳酸酯多元醇,可举出使三羟甲基丙烷、乙二醇等多元醇与碳酸二乙酯、碳酸二苯酯、碳酸亚乙酯等反应而得的聚碳酸酯多元醇。作为聚碳酸酯多元醇的具体例,可举出(株)ダイセル制プラクセル(注册商标)CD205、CD205PL、CD210、CD220、(株)クラレ制的C-590、C-1050、C-2050、C-2090、C-3090等。
作为具有多个羟基的聚合物的优选一例的纤维素,可举出羟基乙基纤维素、羟基丙基纤维素等羟基烷基纤维素类、羟基乙基甲基纤维素、羟基丙基甲基纤维素、羟基乙基乙基纤维素等羟基烷基烷基纤维素类和纤维素等,优选例如、羟基乙基纤维素、羟基丙基纤维素等羟基烷基纤维素类。
作为具有多个羟基的聚合物的优选一例的环糊精,可举出α-环糊精、β-环糊精和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、羟基甲基-α-环糊精、羟基甲基-β-环糊精、羟基甲基-γ-环糊精、2-羟基乙基-α-环糊精、2-羟基乙基-β-环糊精、2-羟基乙基-γ-环糊精、2-羟基丙基-α-环糊精、2-羟基丙基-β-环糊精、2-羟基丙基-γ-环糊精、3-羟基丙基-α-环糊精、3-羟基丙基-β-环糊精、3-羟基丙基-γ-环糊精、2,3-二羟基丙基-α-环糊精、2,3-二羟基丙基-β-环糊精、2,3-二羟基丙基-γ-环糊精等羟基烷基环糊精等。
作为具有多个羟基的聚合物的优选一例的氨基甲酸酯改性丙烯酸聚合物,市售品可以列举出大成ファインケミカル(株)制アクリット(注册商标)8UA-017、8UA-239、8UA-239H、8UA-140、8UA―146、8UA-585H、8UA-301、8UA-318、8UA-347A、8UA-347H、8UA-366等。
作为具有多个羟基的聚合物的优选一例的苯酚酚醛清漆树脂,可以列举出例如苯酚-甲醛缩聚物等。
在含有上述(B)成分的情况(后述(A2)成分和(B2)成分不是同一化合物的情况),(B)成分的含量相对于(A)成分100质量份为1质量份~2000质量份、例如5质量份~2000质量份,优选为15质量份~700质量份、或1质量份~400质量份。
<(A)成分和(B)成分是同一化合物的情况>
在这种情况,只要将上述导入方法组合起来,导入麦克尔加成供体部位和麦克尔加成受体部位这两者、并且根据需要进而导入液晶取向性基即可。作为这样的方法,可以列举出例如,使由具有活性亚甲基的单体、具有环氧基的单体、和根据需要而加入的具有液晶取向性基的单体共聚而成的聚合物与(甲基)丙烯酸反应即可。
<(C)麦克尔加成反应催化剂>
本发明的取向材用固化膜形成用组合物,除了所述(A)成分和(B)成分以外,还可以含有作为(C)成分的用于促进麦克尔加成反应的麦克尔加成反应催化剂。
作为麦克尔加成反应催化剂,更具体的可以列举出下述的碱性化合物,但不局限这些。作为碱性化合物,可以列举出例如氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物;甲醇钠、乙醇钾等碱金属醇盐;四丁基氢氧化铵盐、苄基三甲基氢氧化铵盐等氢氧化季铵盐;四丁基碳酸铵、苄基三甲基碳酸铵、三乙基单甲基铵2-乙基己酸盐、四丁基乙酸铵等碳酸季铵盐;四丁基氟化铵、苄基三甲基氟化铵等氟化季铵;四丁基铵四氢化硼、苄基三甲基铵四氢化硼等季铵四氢化硼;四甲基胍、1,8-二氮杂双环[5,4,0]十一碳烯-7、二氮杂双环[4,3,0]壬烯-5等叔胺;胍、吡啶、三苯基膦等叔膦等。
进而,为了提高储藏时的保存稳定性,可以与麦克尔加成反应催化剂一起添加酸性化合物。尤其是在利用催化活性高的强碱性化合物的情况,酸性化合物的添加对于提高保存稳定性有效。作为酸性化合物,可以列举出例如乙酸、甲酸、丙酸等低沸点羧酸、或单氯乙酸、辛酸等高沸点羧酸等。
作为(C)成分,从反应性、保存稳定性的观点进而优选碳酸季铵盐、氢氧化季铵盐、叔胺。
本发明的取向材用固化膜形成用组合物中含有(C)成分时的(C)成分含量,相对于(A)成分和(B)成分的总量100质量份优选为0.01质量份~20质量份、进而优选0.1质量份~15质量份、更优选0.5质量份~10质量份。通过使(C)成分的含量为0.01质量份以上,能够赋予充分的热固性和耐溶剂性。但是在多于20质量份的情况,有时组合物的保存稳定性降低。
<溶剂>
本发明的取向材用固化膜形成用组合物主要以溶解于溶剂的溶液状态使用。此时所使用的溶剂只要可以溶解(A)成分、(B)成分和根据需要的(C)成分以及进而根据需要添加的后述的其它添加剂即可,其种类和结构等没有特别限定。
作为溶剂的具体例,可举出例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、2-甲基-1-丁醇、正戊醇、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、二甘醇、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、丙二醇、丙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚、丙二醇丙基醚、丙二醇丙基醚乙酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、异丁基甲基酮、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-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、环戊基甲基醚、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、和N-甲基-2-吡咯烷酮等。
在使用本发明的取向材用固化膜形成用组合物,在树脂膜上形成固化膜而制造取向材的情况下,从为树脂膜显示耐性的溶剂这样的方面考虑,优选为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、2-甲基-1-丁醇、2-庚酮、异丁基甲基酮、二甘醇、丙二醇、丙二醇单甲基醚、环戊基甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。
这些溶剂可以单独使用1种或以2种以上的组合使用。
<其它添加剂>
进一步,本发明的取向材用固化膜形成用组合物中,只要不损害本发明的效果,就可以根据需要含有密合改进剂、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、无机氧化物粒子等。
<取向材用固化膜形成用组合物的调制>
本发明的取向材用固化膜形成用组合物含有作为(A)成分的具有麦克尔加成供体部位的化合物、作为(B)成分的具有麦克尔加成受体部位的化合物和作为(C)成分的麦克尔加成反应催化剂,而且只要不损害本发明的效果就可以进一步含有其它添加剂。而且通常,它们以溶解于溶剂的溶液形态使用。
本发明的取向材用固化膜形成用组合物的优选例如下所述。
[1]:一种取向材用固化膜形成用组合物,含有作为(A)成分的具有麦克尔加成供体部位的化合物和作为(B)成分的具有麦克尔加成受体部位的化合物,相对于(A)成分和(B)成分的总量100质量份含有0.01质量份~20质量份的(C)成分、和溶剂。
以下详述以溶液形式使用本发明的取向材用固化膜形成用组合物的情况下的配合比例、调制方法等。
关于本发明的取向材用固化膜形成用组合物中的固体成分的比例,只要各成分均匀地溶解于溶剂,就没有特别限定,但为1质量%~60质量%,优选为2质量%~50质量%,更优选为2质量%~20质量%。这里,所谓固体成分,是指从取向材用固化膜形成用组合物的全部成分除去溶剂后的成分。
本发明的取向材用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,在溶解于溶剂的(A)成分的溶液中以规定的比例混合(B)成分、和(C)成分制成均匀的溶液的方法;或者,在该调制法的适当阶段,根据需要进一步添加其它添加剂进行混合的方法。
在本发明的取向材用固化膜形成用组合物的调制中,可以直接使用通过溶剂中的聚合反应而获得的特定共聚物(聚合物)的溶液。在该情况下,例如,在(A)成分或(B)成分的聚合物溶液中加入(A)成分或(B)成分和(C)成分而制成均匀的溶液。此时,可以以浓度调整作为目的而进一步追加投入溶剂。此时,(A)成分或(B)成分的聚合物生成过程中使用的溶剂、与取向材用固化膜形成用组合物的浓度调整所使用的溶剂可以相同,此外也可以不同。
此外,调制出的取向材用固化膜形成用组合物的溶液优选使用孔径为0.2μm左右的过滤器等过滤后使用。
<固化膜、取向材和相位差材>
在基板(例如,硅/二氧化硅被覆基板、氮化硅基板、被覆了金属例如铝、钼、铬等基板、玻璃基板、石英基板、ITO基板等)、膜基板(例如,三乙酰纤维素(TAC)膜、聚碳酸酯(PC)膜、环烯烃聚合物(COP)膜、环烯烃共聚物(COC)膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜、丙烯酸系膜、聚乙烯膜等树脂膜)等上,通过棒涂、旋涂、流涂、辊涂、狭缝涂布、狭缝涂布之后旋涂、喷墨涂布、印刷等涂布本发明的取向材用固化膜形成用组合物的溶液而形成涂膜,然后,用电热板或烘箱等进行加热干燥,从而可以形成固化膜。该固化膜可以直接作为取向材而应用。
作为加热干燥的条件,只要以固化膜(取向材)的成分不在涂布在其上的聚合性液晶溶液溶出的程度,进行基于交联剂的交联反应即可,例如可采用从温度60℃~200℃、时间0.4分钟~60分钟的范围中适当选择的加热温度和加热时间。加热温度和加热时间优选为70℃~160℃、0.5分钟~10分钟。
使用本发明的固化性组合物形成的固化膜(取向材)的膜厚例如为0.05μm~5μm,可以考虑所使用的基板的高低差、光学性质、电性质来适当选择。
由本发明的固化膜组合物形成的取向材由于具有耐溶剂性和耐热性,因此可以在该取向材上涂布具有垂直取向性的聚合性液晶溶液等相位差材料,在取向材上使其取向。进而,通过使成为取向状态的相位差材料直接固化,可以作为具有光学各向异构的层而形成相位差材。进而,在形成取向材的基板为膜的情况下,可以用作相位差膜。
此外,也可以使用如上述那样操作而形成的具有本发明的取向材的2片基板,经由隔离物以两基板上的取向材彼此相对的方式使其粘合后,在这些基板之间注入液晶,制成液晶取向了的液晶显示元件。
这样本发明的取向材用固化膜形成用组合物可以适合用于各种相位差材(相位差膜)、液晶显示元件等制造。
实施例
以下,举出本发明的实施例具体地说明本发明,但本发明不限定解释为这些实施例。
[实施例中使用的简写符号]
以下的实施例中使用的简写符号的含义如下所述。
<原料>
GMA:甲基丙烯酸缩水甘油酯
M100:甲基丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯
EGAMA:乙二醇单乙酰乙酸酯单甲基丙烯酸酯
LA:丙烯酸月桂基酯
HA:丙烯酸己基酯
AIBN:α,α’-偶氮二异丁腈
CIN1:
Figure BDA0004078322150000381
CIN2:
Figure BDA0004078322150000382
CIN3:
Figure BDA0004078322150000383
CIN4:
Figure BDA0004078322150000384
CIN5:(下述异构体的混合物)
Figure BDA0004078322150000391
CIN6:(下述异构体的混合物)
Figure BDA0004078322150000392
CIN7:
Figure BDA0004078322150000393
CIN8:
Figure BDA0004078322150000401
CIN9:
Figure BDA0004078322150000402
<A2成分>
TMPI:1,3,5-三(3-巯基丙酰氧基乙基)-异氰脲酸酯
Figure BDA0004078322150000403
TMBI:1,3,5-三(3-巯基丁酰氧基乙基)-异氰脲酸酯
Figure BDA0004078322150000404
<B2成分>
DPHA:二季戊四醇六丙烯酸酯[A-DPH(新中村化学工业(株)制)]UA:氨基甲酸酯丙烯酸酯[UA-306H(共荣社化学(株)制)]
SMP:含有丙烯酰基的丙烯酸类聚合物[SMP-220A(共荣社化学(株)制)]<C成分>
UCAT:三乙基单甲基铵2-乙基己酸盐[U-CAT18X(サンアプロ(株)制)]TBAAc:四丁基乙酸铵
TBAH:四丁基氢氧化铵
DBU:1,8-二氮杂双环[5.4.0]-7-十一碳烯
<其他成分(D成分)>
PGM-AC:有机硅溶胶[PGM-AC-2140Z(日产化学工业(株)制)]
<溶剂>
实施例和比较例的各组合物中含有溶剂,作为该溶剂使用丙二醇单甲基醚(PM)、丙二醇单甲基醚乙酸酯(PMA)、乙酸丁酯(BA)、乙酸乙酯(EA)。
<聚合物的分子量测定>
聚合例中的丙烯酸类共聚物的分子量是使用(株)Shodex社制常温凝胶渗透色谱(GPC)装置(GPC-101)、Shodex社制柱(KD―803、KD-805),以以下方式测定的。
再者,下述的数均分子量(以下称作Mn。)和重均分子量(以下称作Mw。)表示的是聚苯乙烯换算值。
柱温:40℃
洗脱液:四氢呋喃
流速:1.0mL/分
标准线制作用标准试样:昭和电工社制标准聚苯乙烯(分子量约197,000、55,100、12,800、3,950、1,260、580)。
<原料的合成>
<合成例1>CIN3的合成
将GMA 8.3g、4-甲氧基肉桂酸20.7g、二丁基羟基甲苯0.2g、三苯基乙基溴化
Figure BDA0004078322150000411
0.3g、1.4-二氧杂环己烷80mL混合,90℃下加热3天。反应结束后、减压蒸馏除去1.4-二氧杂环己烷,然后加入乙酸乙酯150mL,过滤除去不溶物,然后加入碳酸氢钠水100mL洗涤3次,除去过剩的甲氧基肉桂酸。减压蒸馏除去乙酸乙酯,得到目标物CIN3 16.5g。
<合成例2>乙酰基麦德鲁姆酸的合成
将麦德鲁姆酸18.3g、吡啶20.0g溶解在氯仿150mL中,然后冷到-20℃,滴加乙酰氯13.5g。慢慢升温到室温后反应20小时。加入2N盐酸40mL和水150mL,用分液漏斗萃取,浓缩而得到橙色固体。加入氯仿100mL,用硅胶(中性)短柱去掉底部(ボトムカット),蒸馏除去溶剂,得到下述所示乙酰基麦德鲁姆酸20.5g。
Figure BDA0004078322150000421
<合成例3>CIN4的合成
将CIN3 16.3g、合成例2中得到的乙酰基麦德鲁姆酸9.5g溶解在1.4-二氧杂环己烷80mL中,80℃加热1小时。减压蒸馏除去1.4-二氧杂环己烷而得到CIN4 20.4g。
<合成例4>CIN5的合成
将M100 4.9g、4-甲氧基肉桂酸8.9、二丁基羟基甲苯0.1g、三苯基乙基溴化
Figure BDA0004078322150000422
0.18g、1.4-二氧杂环己烷40mL在90℃加热3天。反应结束后减压蒸馏除去1.4-二氧杂环己烷,然后加入乙酸乙酯100mL,过滤除去不溶物,然后加入碳酸氢钠水100mL洗涤3次。减压蒸馏除去乙酸乙酯而得到目标物CIN5 6.3g。
<合成例5>CIN6的合成
将CIN5 5.0g、合成例2中得到的乙酰基麦德鲁姆酸2.4g溶解在1.4-二氧杂环己烷40mL中,80℃加热1小时。减压蒸馏除1.4-二氧杂环己烷去而得到CIN6 7.1g。
<A1成分的合成>
<合成例6>CIN8的合成
将CIN7 5.0g、合成例2中得到的乙酰基麦德鲁姆酸3.3g溶解在1.4-二氧杂环己烷40mL中,80℃加热1小时。减压蒸馏除去1.4-二氧杂环己烷而得到CIN8 8.0g。
<A2成分的合成>
<合成例7>
将CIN1 10.0g、EGAMA 4.3g、和聚合催化剂AIBN 0.43g溶解在PM 132.4g中90℃反应20小时,而得到含有10质量%侧链具有乙酰乙酰基的丙烯酸类共聚物(A2-1)的溶液。得到的丙烯酸类共聚物的Mn为12,000,Mw为23,000。
<合成例8>
将CIN2 10.0g、EGAMA 2.5g、和聚合催化剂AIBN 0.38g溶解在PM115.9g中,80℃反应20小时,而得到含有10质量%侧链具有乙酰乙酰基的丙烯酸类共聚物(A2-2)的溶液。得到的丙烯酸类共聚物的Mn为18,000,Mw为35,000。
<合成例9>
将CIN4 15.0g、和聚合催化剂AIBN 0.3g溶解在PM 61.2g中,80℃反应20小时,而得到含有20质量%侧链具有乙酰乙酰基的丙烯酸类共聚物(A2-3)的溶液。得到的丙烯酸类共聚物的Mn为17,000,Mw为32,000。
<合成例10>
将CIN6 15.0g、和聚合催化剂AIBN 0.3g溶解在PM 61.2g中,80℃反应20小时而得到含有20质量%侧链具有乙酰乙酰基的丙烯酸类共聚物(A2-4)的溶液。得到的丙烯酸类共聚物的Mn为23,000,Mw为40,000。
<合成例11>
将プラクセル410(ダイセル(株)制聚己内酯四醇)10.0g、乙酰乙酸叔丁酯6.3g溶解在PMA 38.1g中,130℃反应10小时,从而得到含有30质量%具有乙酰乙酰基的化合物(A2-5)的溶液。
<合成例12>
将EGAMA 8.0g、和聚合催化剂AIBN 0.3g溶解在PM 33.2g中,80℃下反应20小时,从而得到含有20质量%侧链具有乙酰乙酰基的丙烯酸类共聚物(A2-6)的溶液。得到的丙烯酸类共聚物的Mn为10,000,Mw为22,000。
<合成例13>
将CIN3 10.0g、EGAMA 4.3g、和聚合催化剂AIBN 0.4g溶解在PM 58.9g中,80℃反应20小时,而得到含有20质量%侧链具有乙酰乙酰基的丙烯酸类共聚物(A2-7)的溶液。得到的丙烯酸类共聚物的Mn为17,000,Mw为32,000。
<合成例14>
将CIN1 10.0g、EGAMA 3.3g、GMA 3.3g、和聚合催化剂AIBN0.5g溶剂而在PM 68.7g中,90℃反应20小时而得到侧链具有乙酰乙酰基的丙烯酸类共聚物溶液。接下来,加入丙烯酸2.0g、三苯基乙基溴化
Figure BDA0004078322150000441
0.1g、二丁基羟基甲苯0.2g,在100℃反应18小时,从而将丙烯酰基导入丙烯酸类共聚物的侧链。然后在己烷中再沉淀,由此得到侧链具有乙酰乙酰基和丙烯酰基的丙烯酸类共聚物(A2-8)。得到的丙烯酸类共聚物的Mn为23,000,Mw为42,000。
<B2成分的合成>
<合成例15>
将CIN1 8.0g、GMA 3.4g、和聚合催化剂AIBN 0.3g溶解在PM27.5g中,90℃反应20小时而得到丙烯酸类共聚物溶液。接下来,加入丙烯酸1.7g、三苯基乙基溴化
Figure BDA0004078322150000442
0.1g、二丁基羟基甲苯0.2g,100℃反应18小时而将丙烯酰基导入丙烯酸类共聚物的侧链。然后用己烷再沉淀,由此得到侧链具有丙烯酰基的丙烯酸类共聚物(B2-1)。得到的丙烯酸类共聚物的Mn为12,000,Mw为32,000。
<实施例1>
将作为(A-1)成分的、上述合成例7中得到的含有10质量%丙烯酸类共聚物(A2-1)的溶液按照以丙烯酸类共聚物(A2-1)(固体成分)换算相当于100质量份的量、作为(B)成分的DPHA 30质量份、作为(C)成分的UCAT3质量份混合,向其中加入PM和PMA,而调制出溶剂组成为PM:PMA=80:20(质量比)、固体成分浓度为5.0质量%的取向材形成用组合物(A-1)。
<实施例2~25和比较例1~4>
除了使各成分的种类和量分别如表1记载那样以外,与实施例1同样实施而分别调制出取向材形成用组合物A-2~A-29((A)~(D)成分均是以固体成分换算的值)。
表1
Figure BDA0004078322150000451
<实施例26>
[取向性的评价]
在TAC膜上使用棒式涂布机以湿膜厚4μm涂布实施例1的取向材形成用组合物A-1。在温度110℃下在热循环式烘箱中进行2分钟加热干燥,在TAC膜上形成了固化膜。对该各固化膜以20mJ/cm2的曝光量垂直照射313nm的直线偏振光,形成了取向材。在TAC膜上的取向材上,使用棒式涂布机以湿膜厚6μm涂布聚合性液晶溶液RMS03-013c(メルク(株)制)。将该涂膜在温度设定在60℃的电热板上加热干燥2分钟,然后以300mJ/cm2曝光,制作相位差材。将制作的基板上的相位差材夹入一对偏振光板之间,观察相位差材中的相位差特性的表现状况,将相位差没有缺陷地表现出来的情况设为○,将相位差未表现出来的情况设为×而记载于表2的“取向性”的栏。
<实施例27~50和比较例5~8>
除了使取向材形成用组合物、和热循环式烘箱中的加热温度和加热时间分别如表2记载的那样以外,与实施例26同样制作相位差材,评价取向性。评价结果在后面一并示于表2。
表2
Figure BDA0004078322150000461
实施例26~50中,能够以低温且短时间的烧成制作显示出良好取向性的相位差材。
与此相对,比较例5~8中不能以低温短时间的烧成制作出表现出良好取向性的相位差材。
[密合性价]
<实施例51~53>
在实施例48~50制作的膜上的相位差材上以纵横1mm的间隔用切刀划出10×10的格子。在该切痕上使用スコッチ(注册商标)胶带进行透明胶带剥离试验。将胶带剥离后100个格子全都留下来、没有被剥离的情况评价为○,即使有1个格子被剥离了也评价为×。将评价结果在后述的表3中一并示于“初期”的栏目中。
[耐久密合性的评价]
将用与上述密合性的评价同样的方法制作的相位差材放入设定温度80℃、湿度90%的烘箱中静置200小时以上。然后取出相位差材,用与上述密合性的评价同样的方法评价密合性。将评价结果一并示于后述的表3中“耐久”的栏目中。
表3
Figure BDA0004078322150000471
通过实施例51~53制作出的相位差材表现出耐久性也优异的、良好密合性。
<(A)成分的合成>
<合成例16>
将LA 14.1g、EGAMA 7.2g、和聚合催化剂AIBN 0.68g溶解在PM 107.0g中,80℃反应16小时,而得到含有30质量%丙烯酸类共聚物(A2-9)的溶液。得到的丙烯酸类共聚物的Mn为13,300,Mw为27,800。
<合成例17>
将HA 14.1g、EGAMA 7.2g、和聚合催化剂AIBN 0.68g溶解在PM107.0g中,80℃反应16小时而得到含有30质量%丙烯酸类共聚物(A2-10)的溶液。得到的丙烯酸类共聚物的Mn为13,300,Mw为27,800。
<实施例54~57和比较例9~10>
除了使各成分的种类和量分别如表4记载的那样以外,与实施例1同样实施而分别调制取向材形成用组合物A-30~A-35((A)~(D)成分均是以固体成分换算后的值)。
表4
Figure BDA0004078322150000481
<实施例58>
[垂直取向性的评价]
在TAC膜上使用棒式涂布机以湿膜厚4μm涂布实施例54中得到的取向材形成用组合物A-30。在温度120℃下热循环式烘箱中进行2分钟加热干燥,在TAC膜上形成了取向材。在TAC膜上的取向材上使用棒式涂布机以湿膜厚6μm涂布聚合性液晶溶液RMS03-015(メルク(株)制)。将该涂膜在温度设定在65℃的电热板上加热干燥2分钟,接下来以300mJ/cm2曝光,制作相位差材。将制作出的相位差材使用大塚电子(株)制相位差测定装置RETS100测定面内相位差的入射角度依赖性。将入射角度为0度时的面内相位差值为0、入射角度±50度时的面内相位差在38±5nm的范围的相位差材评价为垂直取向。将该评价结果记载在表5的“垂直取向性”的栏目中。
<实施例59~61和比较例11~12>
除了使取向材形成用组合物分别如表5记载的那样以外,与实施例58同样制作相位差材、评价垂直取向性。将评价结果一并示于后面的表5中。
表5
Figure BDA0004078322150000491
实施例58~61中,能够以低温短时间的烧成制作显示出良好垂直取向性的相位差材。
与此相对,比较例11~12中,不能以低温短时间的烧成制作表现出良好取向性的相位差材。
产业可利用性
本发明涉及的取向材用固化膜形成用组合物作为形成取向材的材料是非常有用的,该取向材用于形成液晶显示元件的液晶取向膜、设置在液晶显示元件内部、外部的光学各向异性膜,本发明涉及的取向材用固化膜形成用组合物特别是适合作为面向作为IPS-LCD、有机EL显示器的防反射膜使用的圆偏振光板的相位差材的材料。

Claims (10)

1.一种取向材用固化膜形成用组合物,含有作为(A)成分的具有麦克尔加成供体部位的化合物、和作为(B)成分的具有麦克尔加成受体部位的化合物,(A)成分和(B)成分中的至少一者含有液晶取向性基,
所述麦克尔加成供体部位选自巯基和式(a1)所示的基团,所述麦克尔加成受体部位选自丙烯酰基和甲基丙烯酰基,所述液晶取向性基以下述式(2)表示,
Figure FDA0004078322140000011
式(a1)中,R表示烷基、烷氧基或苯基,点线表示连接键,
Figure FDA0004078322140000012
式(2)中,Y1表示单键、或选自-O-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-NH-CO-O-和-NH-CO-NH-中的结合基,Y2表示单键、碳原子数1~15的亚烷基或-CH2-CH(OH)-CH2-基,或表示选自苯环、环己环或杂环中的2价环状基,环状基上的任意的氢原子可以被Z置换,Y3表示单键或碳原子数1~15的亚烷基,Y4表示单键、或选自苯环、环己环和杂环中的2价环状基、或碳原子数17~30的具有类固醇骨架的2价有机基,环状基上的任意的氢原子可以被Z置换,Y5表示选自苯环、环己环和杂环中的2价环状基,这些环状基上的任意的氢原子可以被Z置换,m表示0~4的整数,m为2以上时Y5可以彼此相同也可以不同,Y6表示氢原子、碳原子数1~18的烷基、碳原子数1~18的氟化烷基、碳原子数1~18的烷氧基或碳原子数1~18的氟化烷氧基,Z表示碳原子数1~3的烷基、碳原子数1~3的烷氧基、碳原子数1~3的氟化烷基、碳原子数1~3的氟化烷氧基或氟原子,
关于亚烷基、烷基、氟化烷基、烷氧基和氟化烷氧基,只要结合基彼此不相邻,其中也可以具有1~3个上述结合基,
Y2~Y6中,亚烷基、-CH2-CH(OH)-CH2-基、2价的环状基、具有类固醇骨格的2价有机基、烷基和氟化烷基,可以与它们相邻的基团介由上述结合基结合,但是Y2~Y6表示的取代基的总碳原子数为6~30。
2.如权利要求1所述的取向材用固化膜形成用组合物,(A)成分和(B)成分是具有麦克尔加成供体部位、麦克尔加成受体部位和液晶取向性基的同一化合物。
3.如权利要求1所述的取向材用固化膜形成用组合物,(A)成分是选自具有液晶取向性基和1个麦克尔加成供体部位的低分子化合物(A1)、和具有2个以上的麦克尔加成供体部位且不具有或具有液晶取向性基的化合物(A2)中的至少一种,
(B)成分是选自具有液晶取向性基和1个麦克尔加成受体部位的低分子化合物(B1)、和具有2个以上的麦克尔加成受体部位且不具有或具有液晶取向性基的化合物(B2)中的至少一种,
(A2)成分、(B2)成分是低分子化合物或高分子化合物。
4.如权利要求1所述的取向材用固化膜形成用组合物,还含有(C)麦克尔加成反应催化剂。
5.如权利要求1所述的取向材用固化膜形成用组合物,麦克尔加成受体部位是丙烯酰基。
6.如权利要求1所述的取向材用固化膜形成用组合物,相对于(A)成分100质量份含有(B)成分1~2000质量份。
7.如权利要求4所述的取向材用固化膜形成用组合物,相对于(A)成分和(B)成分的总量100质量份含有(C)成分0.01~20质量份。
8.一种固化膜,是使用权利要求1~7的任一项所述的取向材用固化膜形成用组合物而得到的。
9.一种取向材,是使用权利要求1~7的任一项所述的取向材用固化膜形成用组合物而得到的。
10.一种相位差材,是使用权利要求9所述的取向材而形成的。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116751333A (zh) * 2023-06-26 2023-09-15 浙江精一新材料科技有限公司 一种用于光阀的二羰基丙烯酸酯系共聚物及光阀

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023204281A1 (ja) * 2022-04-21 2023-10-26 日産化学株式会社 熱硬化性光配向膜用樹脂組成物

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55165858A (en) 1979-06-13 1980-12-24 Toppan Printing Co Ltd Center-bound bookbinding folding pagination and its processing method
JPH08283626A (ja) * 1995-04-12 1996-10-29 Nippon Paint Co Ltd 塗料用硬化性樹脂組成物
JPH1068816A (ja) 1996-08-29 1998-03-10 Sharp Corp 位相差板及び円偏光板
JP3882096B2 (ja) * 1997-05-28 2007-02-14 日本ペイント株式会社 硬化性樹脂組成物
AU8881298A (en) 1997-09-25 1999-04-12 Rolic Ag Photocrosslinkable polyimides
JP4207430B2 (ja) 2002-01-31 2009-01-14 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜の形成方法および液晶表示素子
JP2005049865A (ja) 2003-07-17 2005-02-24 Arisawa Mfg Co Ltd 光学位相差素子の製造方法
EP1593728B1 (en) 2004-05-03 2012-05-09 Rohm And Haas Company Michael addition compositions
EP1640388B1 (en) * 2004-09-24 2015-02-25 Rohm and Haas Company Biomass based Michael addition composition
EP1647588A3 (en) * 2004-10-13 2006-11-02 Rohm and Haas Company Surface promoted Michael Cure Compositions
WO2008119426A1 (en) 2007-03-30 2008-10-09 Merck Patent Gmbh Birefingent layer with negative optical dispersion
JP5316740B2 (ja) 2007-08-30 2013-10-16 Jsr株式会社 液晶配向膜の形成方法
JP5373293B2 (ja) 2008-01-29 2013-12-18 富士フイルム株式会社 化合物、液晶組成物及び異方性材料
EP2447769B1 (en) 2009-06-23 2015-03-25 Nissan Chemical Industries, Ltd. Composition for forming thermoset film having photo alignment properties
JP6734563B2 (ja) * 2014-02-28 2020-08-05 日産化学株式会社 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材
US10081693B2 (en) 2014-02-28 2018-09-25 Nissan Chemical Industries, Ltd. Retardation material-forming resin composition, orientation material, and retardation material
US9884941B2 (en) 2014-06-27 2018-02-06 Regents Of The University Of Colorado Systems and methods of creating liquid crystal polymers using stepped reactions
CN107406720B (zh) * 2015-03-11 2020-03-06 日产化学工业株式会社 固化膜形成用组合物、取向材及相位差材
US9902906B2 (en) * 2015-04-21 2018-02-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Voxelated liquid crystal elastomers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116751333A (zh) * 2023-06-26 2023-09-15 浙江精一新材料科技有限公司 一种用于光阀的二羰基丙烯酸酯系共聚物及光阀

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