JP2018070733A - Cured film forming composition, orientation material and retardance material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は液晶分子を垂直に配向させる垂直配向材に適する硬化膜形成組成物に関する。特に本発明は、液晶表示装置(liquid crystal display;LCD)、具体的には正の誘電異方性を有する液晶(△ε>0)が充填されたIPS液晶表示装置(In−plane Switching LCD;面内配向スイッチングLCD)の視野角特性を改善するために使用される、+Cプレート(ポジティブCプレート)を作成するのに有用な硬化膜形成組成物、配向材および位相差材に関する。 The present invention relates to a cured film forming composition suitable for a vertical alignment material for vertically aligning liquid crystal molecules. In particular, the present invention relates to a liquid crystal display (LCD), specifically, an IPS liquid crystal display (In-plane Switching LCD) filled with a liquid crystal having positive dielectric anisotropy (Δε> 0); The present invention relates to a cured film forming composition, an alignment material, and a retardation material, which are useful for producing a + C plate (positive C plate) used for improving the viewing angle characteristics of in-plane alignment switching LCD).
IPS−LCDは、液晶分子の垂直方向の傾きが発生しないため、視野角による輝度変化/色変化が少ないのが特徴であるが、コントラスト比と輝度、応答速度を高くしにくい点が弱点として挙げられる。例えば特許文献1に開示されるように、提案初期のIPS−LCDでは、視野角の補償フィルムが使用されておらず、こうした視野角の補償フィルムを使用していないIPS−LCDでは、傾斜角の暗状態における相対的に大きな光漏れのため、低いコントラスト比の値を示すという短所がある。 IPS-LCD is characterized by little change in luminance / color due to viewing angle because no vertical tilt of liquid crystal molecules occurs, but the weak point is that it is difficult to increase the contrast ratio, luminance, and response speed. It is done. For example, as disclosed in Patent Document 1, a viewing angle compensation film is not used in an early IPS-LCD, and an IPS-LCD not using such a viewing angle compensation film has a tilt angle of Due to the relatively large light leakage in the dark state, there is a disadvantage of showing a low contrast ratio value.
特許文献2には、+Cプレートと+Aプレート(ポジティブAプレート)を使用したIPS−LCD補償フィルムが開示されている。本文献には、そこに記載の液晶表示素子について、以下の構成が示されている。
1)液晶層面に平行な電場が印加できる電極により供給される両基板の間に水平配向を有する液晶層が挟まれている。
2)一枚以上の+Aプレートと+Cプレートが両偏光板に挟まれている。
3)+Aプレートの主光軸は、液晶層の主光軸に垂直である。
4)液晶層の位相差値RLC、+Cプレートの位相差値R+C、+Aプレートの位相差値R+Aは、次式を満たすように決められる。
RLC:R+C:R+A≒1:0.5:0.25
5)+Aプレートと+Cプレートの位相差値に対し偏光板の保護フィルムの厚み方向の位相差値の関係は示されていない(TAC、COP、PNB)。
Patent Document 2 discloses an IPS-LCD compensation film using a + C plate and a + A plate (positive A plate). This document shows the following configuration of the liquid crystal display element described therein.
1) A liquid crystal layer having a horizontal alignment is sandwiched between both substrates supplied by electrodes capable of applying an electric field parallel to the surface of the liquid crystal layer.
2) One or more + A plates and + C plates are sandwiched between both polarizing plates.
3) The main optical axis of the + A plate is perpendicular to the main optical axis of the liquid crystal layer.
4) of the liquid crystal layer retardation value R LC, + C plate retardation value R + C, + A retardation value R + A plate is determined so as to satisfy the following equation.
R LC : R + C : R + A ≈1: 0.5: 0.25
5) The relationship of the retardation value in the thickness direction of the protective film of the polarizing plate with respect to the retardation value of the + A plate and the + C plate is not shown (TAC, COP, PNB).
また、傾斜角での暗状態の光漏れを最小化することにより正面及び傾斜角での高いコントラスト特性、低い色ずれ(Color Shift)を有するIPS−LCDを提供することを目的とした、+Aプレートと+Cプレートを有するIPS−LCDが開示されている(特許文献3)。 Further, the + A plate is intended to provide an IPS-LCD having high contrast characteristics at the front and tilt angles and low color shift by minimizing light leakage in the dark state at the tilt angles. And an IPS-LCD having a + C plate is disclosed (Patent Document 3).
従来提案されているように、+Cプレートは偏光板の視野角が大きいところでの光漏れを補償することが出来るため、IPS−LCDの光学補償フィルムとして非常に有用である。しかし、従来一般的に知られている延伸処理による方法では、垂直配向(ポジティブCプレート)性を発現させることは難しい。
また、従来提案されているポリイミドを用いた垂直配向膜は、膜作成にあたりN−メチル−2−ピロリドン等のポリイミドの溶剤を使用する必要がある。このためガラス基材では問題にならないが、基材がフィルムの場合、配向膜形成時に基材にダメージを与えてしまうという問題がある。その上、ポリイミドを用いた垂直配向膜では、高温での焼成が必要となり、フィルム基材が高温に耐えられないという問題がある。
さらに、長鎖アルキルを有するシランカップリング剤等で基材を直接処理することにより、垂直配向膜を形成する方法も提案されているが、基材表面にヒドロキシ基が存在していない場合には処理が難しく、基材が制限されるという問題がある(特許文献4)。
As conventionally proposed, the + C plate is very useful as an optical compensation film for an IPS-LCD because it can compensate for light leakage where the viewing angle of the polarizing plate is large. However, it is difficult to develop the vertical alignment (positive C plate) property by a conventionally known stretching method.
In addition, a conventionally proposed vertical alignment film using polyimide needs to use a polyimide solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone for film formation. For this reason, although it does not become a problem in a glass base material, when a base material is a film, there exists a problem of giving a damage to a base material at the time of alignment film formation. In addition, the vertical alignment film using polyimide requires firing at a high temperature, and there is a problem that the film substrate cannot withstand the high temperature.
Furthermore, a method for forming a vertical alignment film by directly treating a substrate with a silane coupling agent having a long-chain alkyl or the like has also been proposed, but when a hydroxy group does not exist on the substrate surface, There exists a problem that a process is difficult and a base material is restrict | limited (patent document 4).
また、液晶配向技術を用いてLCDやOLED用に位相差材を製造する場合、製造コスト低減や薄型化の要求に応じ、PET(ポリエチレンテレフタラート)フィルム、TAC(トリアセチルセルロース)フィルム、COP(シクロオレフィンポリマー)フィルムなどの安価な樹脂フィルム上で、所謂ロールツーロールにより生産されることが求められている。 Moreover, when manufacturing a phase difference material for LCDs and OLEDs using liquid crystal alignment technology, PET (polyethylene terephthalate) film, TAC (triacetyl cellulose) film, COP (COP ( It is required to be produced by so-called roll-to-roll on an inexpensive resin film such as a (cycloolefin polymer) film.
しかしながら、上述したような従来材料から形成された配向膜では、樹脂フィルムへの密着性が弱く、樹脂フィルムの上で高信頼の位相差材を製造することは困難であった。 However, the alignment film formed from the conventional material as described above has low adhesion to the resin film, and it has been difficult to produce a highly reliable retardation material on the resin film.
したがって、密着性に優れてPETフィルム、TACフィルムやCOPフィルム等の樹脂フィルム上でも高信頼の位相差材を形成することができ、配向技術に適用可能な配向材と、そうした配向材を形成するための硬化膜形成組成物が求められている。 Therefore, a highly reliable phase difference material can be formed even on a resin film such as a PET film, a TAC film, and a COP film with excellent adhesion, and an alignment material that can be applied to an alignment technique and such an alignment material are formed. There is a need for a cured film forming composition.
本発明は、以上の知見や検討結果に基づいてなされたものであり、その解決しようとする課題は、優れた垂直配向性を有するとともに、光学補償フィルムに求められる透明性や溶剤耐性、さらに、基材及び重合性液晶層との密着性を備え、樹脂フィルム上でも低温短時間の焼成条件で安定して重合性液晶を垂直に配向させることができる配向材を提供するための硬化膜形成組成物を提供することである。 The present invention has been made on the basis of the above knowledge and examination results, and the problem to be solved has excellent vertical alignment, transparency and solvent resistance required for an optical compensation film, A cured film forming composition for providing an alignment material having an adhesive property with a base material and a polymerizable liquid crystal layer, and capable of stably aligning a polymerizable liquid crystal vertically under low-temperature and short-time baking conditions even on a resin film Is to provide things.
そして、本発明の別の目的は、上記硬化膜形成組成物から得られ、優れた垂直配向性を備えるとともに耐溶剤性を備え、樹脂フィルム上でも低温短時間の焼成条件で安定して重合性液晶を垂直に配向させることができる配向材とその配向材を用いて形成された+Cプレートに有用な位相差材を提供することにある。 Another object of the present invention is obtained from the above cured film-forming composition, which has excellent vertical alignment properties and solvent resistance, and can be stably polymerized under low-temperature and short-time firing conditions even on a resin film. An object of the present invention is to provide a phase difference material useful for an alignment material capable of vertically aligning liquid crystal and a + C plate formed using the alignment material.
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。 Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.
本発明者らは上記目的を達成するため、鋭意検討を重ねた結果、側鎖に長鎖アルキル基を有するアクリル共重合体をベースとする硬化膜形成材料を選択することにより、優れた垂直配向性を有する硬化膜を形成できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have achieved excellent vertical alignment by selecting a cured film forming material based on an acrylic copolymer having a long-chain alkyl group in the side chain. The present invention has been completed by finding that a cured film having properties can be formed.
すなわち、本発明は第1観点として、
(A)垂直配向性基と熱架橋可能な官能基とを有する低分子化合物、並びに
(B)1分子中にイソシアネート基を2個以上有する化合物
を含有する硬化膜形成組成物であって、
前記垂直配向性基は下記式(1)で表される基であることを特徴とする、硬化膜形成組成物。
Y1は単結合又は結合基を表し、
Y2は単結合、炭素原子数1〜15のアルキレン基または−CH2−CH(OH)−CH2−を表すか、ベンゼン環、シクロヘキサン環または複素環から選ばれる2価の環状基を表し、前記環状基上の任意の水素原子が、炭素原子数1〜3のアルキル基、炭素原子数1〜3のアルコキシル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルコキシル基またはフッ素原子で置換されていてもよく、
Y3は単結合または炭素原子数1〜15のアルキレン基を表し、
Y4は単結合を表すか、ベンゼン環、シクロヘキサン環または複素環から選ばれる2価の環状基、または炭素原子数17〜30であってステロイド骨格を有する2価の有機基を表し、前記環状基上の任意の水素原子が、炭素原子数1〜3のアルキル基、炭素原子数1〜3のアルコキシル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルコキシル基またはフッ素原子で置換されていてもよく、
Y5はベンゼン環、シクロヘキサン環または複素環から選ばれる2価の環状基を表し、これらの環状基上の任意の水素原子が、炭素原子数1〜3のアルキル基、炭素原子数1〜3のアルコキシル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルコキシル基またはフッ素原子で置換されていてもよく、
nは0〜4の整数を表し、nが2以上の場合、Y5同士は同一でも異なっていてもよく、
Y6は水素原子、炭素原子数1〜18アルキル基、炭素原子数1〜18のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜18のアルコキシル基または炭素原子数1〜18のフッ素含有アルコキシル基を表し、
Y2及びY3としてのアルキレン基、並びに、環状基上の置換基又はY6としてのアルキル基、フッ素含有アルキル基、アルコキシル基及びフッ素含有アルコキシ基は、直鎖状、枝分かれ状、又は環状の何れか又はそれらの組み合わせであってもよく、
またY2及びY3としてのアルキレン基、並びに、Y6としてのアルキル基、フッ素含有アルキル基、アルコキシル基及びフッ素含有アルコキシ基は、結合基同士が隣り合わない限り1ないし3の結合基で中断されていてもよく、
さらにY2、Y4又はY5が2価の環状基を表すか、Y4がステロイド骨格を有する2価の有機基を表すか、Y2が−CH2−CH(OH)−CH2−を表すか、Y2又はY3がアルキレン基を表すか、或いはY6がアルキル基又はフッ素含有アルキル基を表すとき、該2価の環状基、該ステロイド骨格を有する2価の有機基、該−CH2−CH(OH)−CH2−、該アルキレン基、該アルキル基及び該フッ素含有アルキル基は、それらに隣接する基と結合基を介して結合していてもよく、
そして上記結合基は、−O−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−NH−CO−O−及び−NH−CO−NH−からなる群から選ばれる基を表し、
但し、Y2乃至Y6がそれぞれ表すところの炭素原子数1〜15のアルキレン基、ベンゼン環、シクロヘキサン環、複素環、ステロイド骨格を有する2価の有機基、−CH2−CH(OH)−CH2−、炭素原子数1〜18のアルキル基、炭素原子数1〜18のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜18のアルコキシル基及び炭素原子数1〜18のフッ素含有アルコキシル基の炭素原子数の合計は6〜30である)に関する。
That is, the present invention as a first aspect,
(A) A cured film forming composition containing a low molecular compound having a vertical alignment group and a thermally crosslinkable functional group, and (B) a compound having two or more isocyanate groups in one molecule,
The said vertical alignment group is group represented by following formula (1), The cured film formation composition characterized by the above-mentioned.
Y 1 represents a single bond or a linking group,
Y 2 represents a single bond, an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms or —CH 2 —CH (OH) —CH 2 —, or a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring. Any hydrogen atom on the cyclic group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 to 3 carbon atoms. May be substituted with a fluorine-containing alkoxyl group or a fluorine atom,
Y 3 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms,
Y 4 represents a single bond, a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring, or a divalent organic group having 17 to 30 carbon atoms and having a steroid skeleton. Arbitrary hydrogen atoms on the group are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, alkoxyl groups having 1 to 3 carbon atoms, fluorine-containing alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, fluorine containing 1 to 3 carbon atoms May be substituted with an alkoxyl group or a fluorine atom,
Y 5 represents a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring, and any hydrogen atom on these cyclic groups is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 to 3 carbon atoms. An alkoxyl group, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine atom,
n represents an integer of 0 to 4, and when n is 2 or more, Y 5 may be the same or different,
Y 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms. ,
The alkylene group as Y 2 and Y 3 and the substituent on the cyclic group or the alkyl group, fluorine-containing alkyl group, alkoxyl group and fluorine-containing alkoxy group as Y 6 are linear, branched or cyclic. Any or a combination thereof,
Also, the alkylene group as Y 2 and Y 3 , and the alkyl group, fluorine-containing alkyl group, alkoxyl group and fluorine-containing alkoxy group as Y 6 are interrupted by 1 to 3 bonding groups unless the bonding groups are adjacent to each other. May have been
Furthermore, Y 2 , Y 4 or Y 5 represents a divalent cyclic group, Y 4 represents a divalent organic group having a steroid skeleton, or Y 2 represents —CH 2 —CH (OH) —CH 2 —. When Y 2 or Y 3 represents an alkylene group, or Y 6 represents an alkyl group or a fluorine-containing alkyl group, the divalent cyclic group, the divalent organic group having the steroid skeleton, -CH 2 -CH (OH) -CH 2 -, the alkylene group, the alkyl group and the fluorine-containing alkyl group may be bonded through a bonding group and groups adjacent to them,
The linking group is a group selected from the group consisting of —O—, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —NH—CO—O— and —NH—CO—NH—. Represents
Provided that each of Y 2 to Y 6 represents an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, a benzene ring, a cyclohexane ring, a heterocyclic ring, a divalent organic group having a steroid skeleton, —CH 2 —CH (OH) — CH 2 -, alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, the carbon atoms of the alkoxyl group and a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms having 1 to 18 carbon atoms The sum of the numbers is 6-30).
第2観点として、(A)成分の熱架橋可能な官能基がヒドロキシ基またはカルボキシル基である、第1観点に記載の硬化膜形成組成物に関する。
第3観点として、(B)成分の化合物がイソシアネート基を2個または3個有する化合物である、第1観点又は第2観点に記載の硬化膜形成組成物に関する。
第4観点として、(C)熱架橋性基を有するポリマーをさらに含有する第1観点乃至第3観点のうち何れか一項に記載の硬化膜形成組成物に関する。
第5観点として、(D)密着促進剤をさらに含有する第1観点乃至第4観点のうち何れか一項に記載の硬化膜形成組成物に関する。
第6観点として、(E)架橋触媒をさらに含有する第1観点乃至第5観点のうち何れか一項に記載の硬化膜形成組成物に関する。
第7観点として、(A)成分100質量部に基づいて、1質量部〜500質量部の(B)成分を含有する第1観点乃至第6観点のうち何れか一項に記載の硬化膜形成組成物に関する。
第8観点として、(A)成分及び(B)成分の化合物の合計量の100質量部に対して1質量部〜700質量部の(C)成分を含有する第4観点乃至第7観点のいずれか一項に記載の硬化膜形成組成物に関する。
第9観点として、(A)成分及び(B)成分の化合物の合計量の100質量部に対して0.1質量部〜100量部の(D)の成分を含有する第5観点乃至第8観点のうち何れか一項に記載の硬化膜形成組成物に関する。
第10観点として、(A)成分及び(B)成分の化合物の合計量の100質量部に対して0.01質量部〜20質量部の(E)成分を含有する第6観点乃至第9観点のいずれか一項に記載の硬化膜形成組成物に関する。
As a 2nd viewpoint, it is related with the cured film formation composition as described in a 1st viewpoint whose functional group which can be thermally cross-linked of (A) component is a hydroxyl group or a carboxyl group.
As a 3rd viewpoint, it is related with the cured film formation composition as described in a 1st viewpoint or a 2nd viewpoint that the compound of (B) component is a compound which has 2 or 3 isocyanate groups.
As a 4th viewpoint, it is related with the cured film formation composition as described in any one among the 1st viewpoint thru | or the 3rd viewpoint which further contains the polymer which has (C) heat-crosslinkable group.
As a 5th viewpoint, it is related with the cured film formation composition as described in any one among the 1st viewpoint thru | or 4th viewpoint which further contains (D) adhesion promoter.
As a sixth aspect, the present invention relates to the cured film forming composition according to any one of (E) a first aspect to a fifth aspect further containing a crosslinking catalyst.
As 7th viewpoint, based on 100 mass parts of (A) component, cured film formation as described in any one of the 1st viewpoint thru | or 6th viewpoint containing 1 mass part-500 mass parts (B) component Relates to the composition.
As an eighth aspect, any one of the fourth to seventh aspects containing 1 part by mass to 700 parts by mass of the component (C) with respect to 100 parts by mass of the total amount of the compounds of the component (A) and the component (B). It relates to the cured film forming composition as described in any one of the above.
As a 9th viewpoint, the 5th viewpoint thru | or 8th which contains 0.1 mass part-100 mass parts of (D) component with respect to 100 mass parts of the total amount of the compound of (A) component and (B) component. It is related with the cured film formation composition as described in any one among viewpoints.
As a 10th viewpoint, the 6th viewpoint thru | or a 9th viewpoint containing 0.01 mass part-20 mass parts (E) component with respect to 100 mass parts of the total amount of the compound of (A) component and (B) component. It relates to the cured film forming composition as described in any one of these.
第11観点として、第1観点乃至第10観点のうち何れか一項に記載の硬化膜形成組成物を硬化させて得られることを特徴とする配向材に関する。
第12観点として、第1観点乃至第10観点のうち何れか一項に記載の硬化膜形成組成物から得られる硬化膜を使用して形成されることを特徴とする位相差材に関する。
As an eleventh aspect, the present invention relates to an alignment material obtained by curing the cured film forming composition according to any one of the first aspect to the tenth aspect.
As a twelfth aspect, the present invention relates to a phase difference material formed using a cured film obtained from the cured film forming composition according to any one of the first aspect to the tenth aspect.
本発明によれば、優れた垂直配向性を備え、樹脂フィルム上でも低温短時間の焼成条件で安定して重合性液晶を垂直配向させることができる配向材を提供するために有用な硬化膜形成組成物を提供することができる。 According to the present invention, a cured film formation useful for providing an alignment material that has excellent vertical alignment and can stably align a polymerizable liquid crystal vertically under low-temperature and short-time baking conditions even on a resin film. A composition can be provided.
本発明によれば、優れた垂直配向性を備え、低温短時間の焼成条件で安定して重合性液晶を垂直配向させることができる配向材を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an alignment material that has excellent vertical alignment and can stably align the polymerizable liquid crystal vertically under low-temperature and short-time firing conditions.
本発明によれば、樹脂フィルム上でも高い効率で形成でき、高透明で高い溶剤耐性と基板及び液晶フィルムとの密着性とを有する位相差材を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a retardation material that can be formed on a resin film with high efficiency, has high transparency, high solvent resistance, and adhesion between a substrate and a liquid crystal film.
<硬化膜形成組成物>
本発明の硬化膜形成組成物は、(A)垂直配向性基と熱架橋可能な官能基とを有する低分子化合物、(B)1分子中にイソシアネート基を2個以上有する化合物並びに(C)密着促進剤を含有する。本発明の硬化膜形成組成物は、上記(A)成分、(B)成分及び(C)成分に加えて、さらに、(D)成分として熱架橋性基を有するポリマーを含有することもできる。さらに、(E)成分として架橋触媒をも含有することができる。そして、本発明の効果を損なわない限りにおいて、その他の添加剤を含有することができる。
以下、各成分の詳細を説明する。
<Curing film forming composition>
The cured film forming composition of the present invention comprises (A) a low molecular compound having a vertical alignment group and a thermally crosslinkable functional group, (B) a compound having two or more isocyanate groups in one molecule, and (C). Contains an adhesion promoter. The cured film-forming composition of the present invention may further contain a polymer having a thermally crosslinkable group as the component (D) in addition to the components (A), (B) and (C). Furthermore, a crosslinking catalyst can also be contained as (E) component. And as long as the effect of this invention is not impaired, another additive can be contained.
Hereinafter, details of each component will be described.
<(A)成分>
本発明の硬化膜形成組成物に含有される(A)成分は、垂直配向性基と熱架橋可能な官能基(以下、熱架橋性基ともいう)とを有する低分子化合物である。
<(A) component>
The component (A) contained in the cured film-forming composition of the present invention is a low molecular compound having a vertical alignment group and a functional group that can be thermally crosslinked (hereinafter also referred to as a thermally crosslinkable group).
本明細書において、垂直配向性基とは、例えば炭素原子数が6〜20程度の炭化水素基を含む基を表し、具体的には下記式[1]で表される基を指す。
式[1]中、Y2は単結合、炭素原子数1〜15のアルキレン基または−CH2−CH(OH)−CH2−を表す。
またY2として、ベンゼン環、シクロヘキサン環または複素環から選ばれる2価の環状基が挙げられ、これら環状基上の任意の水素原子は、炭素原子数1〜3のアルキル基、炭素原子数1〜3のアルコキシル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルコキシル基またはフッ素原子で置換されていてもよい。
In the present specification, the vertical alignment group represents a group containing a hydrocarbon group having about 6 to 20 carbon atoms, for example, and specifically refers to a group represented by the following formula [1].
In formula [1], Y 2 represents a single bond, an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, or —CH 2 —CH (OH) —CH 2 —.
Y 2 includes a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring, or a heterocyclic ring. An arbitrary hydrogen atom on these cyclic groups is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 carbon atom. Or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine atom.
上記複素環としてはピロール環、イミダゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、キノリン環、ピラゾリン環、イソキノリン環、カルバゾール環、プリン環、チアジアゾール環、ピリダジン環、ピラゾリン環、トリアジン環、ピラゾリジン環、トリアゾール環、ピラジン環、ベンズイミダゾール環、シンノリン環、フェナントロリン環、インドール環、キノキサリン環、ベンゾチアゾール環、フェノチアジン環、オキサジアゾール環、アクリジン環等が挙げられ、より好ましいのは、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、ピリジン環、ピリミジン環、ピラゾリン環、カルバゾール環、ピリダジン環、ピラゾリン環、トリアジン環、ピラゾリジン環、トリアゾール環、ピラジン環、ベンズイミダゾール環である。 Examples of the heterocyclic ring include pyrrole ring, imidazole ring, oxazole ring, thiazole ring, pyrazole ring, pyridine ring, pyrimidine ring, quinoline ring, pyrazoline ring, isoquinoline ring, carbazole ring, purine ring, thiadiazole ring, pyridazine ring, pyrazoline ring, Triazine ring, pyrazolidine ring, triazole ring, pyrazine ring, benzimidazole ring, cinnoline ring, phenanthroline ring, indole ring, quinoxaline ring, benzothiazole ring, phenothiazine ring, oxadiazole ring, acridine ring and the like are more preferable. Is a pyrrole ring, imidazole ring, pyrazole ring, pyridine ring, pyrimidine ring, pyrazoline ring, carbazole ring, pyridazine ring, pyrazoline ring, triazine ring, pyrazolidine ring, triazole ring, pyrazine ring, benz It is an imidazole ring.
上記置換基として挙げたアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、シクロプロピル基が挙げられ、上記アルコキシル基としては、前記アルキル基の具体例として挙げた基に酸素原子−O−が結合した基を挙げることができる。また上記フッ素含有アルキル基、フッ素含有アルコキシル基としては、前記アルキル基及びアルコキシル基のうち任意の水素原子がフッ素原子で置換された基を挙げることができる。 Examples of the alkyl group listed as the substituent include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and a cyclopropyl group, and the alkoxyl group includes oxygen as a group exemplified as a specific example of the alkyl group. A group to which an atom -O- is bonded can be exemplified. Examples of the fluorine-containing alkyl group and fluorine-containing alkoxyl group include groups in which any hydrogen atom of the alkyl group and alkoxyl group is substituted with a fluorine atom.
これらベンゼン環、シクロヘキサン環または複素環から選ばれる2価の環状基のなかでは、合成の容易さの点から、ベンゼン環またはシクロへキサン環が好ましい。 Among these divalent cyclic groups selected from a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring, a benzene ring or a cyclohexane ring is preferable from the viewpoint of ease of synthesis.
上記式[1]中、Y3は単結合または炭素原子数1〜15のアルキレン基を表す。 In the formula [1], Y 3 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms.
上記式[1]中、Y4は単結合を表すか、ベンゼン環、シクロヘキサン環または複素環から選ばれる2価の環状基を表し、これら環状基上の任意の水素原子が、炭素原子数1〜3のアルキル基、炭素原子数1〜3のアルコキシル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルコキシル基またはフッ素原子で置換されていてもよい。 In the above formula [1], Y 4 represents a single bond or a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring, and any hydrogen atom on these cyclic groups has 1 carbon atom. Or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine atom.
上記複素環並びに置換基として挙げたアルキル基等は、前述のY2で挙げたものとすることができる。 The alkyl group and the like mentioned as the heterocyclic ring and the substituent can be the same as those mentioned for Y 2 above.
さらに、Y4として、炭素原子数17〜30であってステロイド骨格を有する有機基から選ばれる2価の有機基であってもよい。その好ましい例は、コレステリル、アンドロステリル、β−コレステリル、エピアンドロステリル、エリゴステリル、エストリル、11α−ヒドロキシメチルステリル、11α−プロゲステリル、ラノステリル、メストラニル、メチルテストロステリル、ノレチステリル、プレグネノロニル、β−シトステリル、スチグマステリル、テストステリル、および酢酸コレステロ−ルエステル等から選ばれる構造から水素原子を2個取り去った構造を有する2価の基である。より具体的には、例えば下記の通りである。 Further, Y 4 may be a divalent organic group selected from organic groups having 17 to 30 carbon atoms and having a steroid skeleton. Preferred examples thereof include cholesteryl, androsteryl, β-cholesteryl, epiandrosteryl, erygosteryl, estril, 11α-hydroxymethylsteryl, 11α-progesteryl, lanosteryl, mestranyl, methyltestosteryl, noretisteryl, pregnenolonyl, β-sitosteryl, It is a divalent group having a structure in which two hydrogen atoms are removed from a structure selected from stigmasteryl, testosteryl, acetic acid cholesterol ester, and the like. More specifically, for example, as follows.
(式中、*は結合位置を表す。)
これらのなかでも、合成の容易さの点から、Y4はベンゼン環、シクロへキサン環または炭素原子数17〜30であってステロイド骨格を有する2価の有機基であることが好ましい。
(In the formula, * represents a bonding position.)
Among these, Y 4 is preferably a benzene ring, a cyclohexane ring, or a divalent organic group having 17 to 30 carbon atoms and having a steroid skeleton from the viewpoint of ease of synthesis.
式[1]中、Y5はベンゼン環、シクロヘキサン環または複素環から選ばれる2価の環状基を表し、これらの環状基上の任意の水素原子が、炭素原子数1〜3のアルキル基、炭素原子数1〜3のアルコキシル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルコキシル基またはフッ素原子で置換されていてもよい。上記複素環並びに置換基として挙げたアルキル基等は、前述のY4で挙げたものとすることができる。
これらのなかでも、Y5はベンゼン環またはシクロへキサン環であることが好ましい。
また式[1]中、nは0〜4の整数を表し、nが2以上の場合、Y5同士は同一の基であっても異なる基であってもよい。なかでも、原料の入手性や合成の容易さの点から、nは0〜3が好ましい。より好ましいのは、0〜2である。
In the formula [1], Y 5 represents a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring, and any hydrogen atom on these cyclic groups is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, It may be substituted with an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine atom. The alkyl group and the like mentioned as the heterocyclic ring and the substituent can be the same as those mentioned above for Y 4 .
Among these, Y 5 is preferably a benzene ring or a cyclohexane ring.
In formula [1], n represents an integer of 0 to 4, and when n is 2 or more, Y 5 may be the same group or different groups. Especially, n is preferably 0 to 3 from the viewpoint of availability of raw materials and ease of synthesis. More preferably, it is 0-2.
式[1]中、Y6は水素原子、炭素原子数1〜18のアルキル基、炭素原子数1〜18のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜18のアルコキシル基または炭素原子数1〜18のフッ素含有アルコキシル基を表す。
なかでも、Y6は炭素原子数1〜18のアルキル基、炭素原子数1〜10のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜18のアルコキシル基または炭素原子数1〜10のフッ素含有アルコキシル基であることが好ましい。より好ましくは、Y6は炭素原子数1〜12のアルキル基または炭素原子数1〜12のアルコキシル基である。特に好ましくは、Y6は炭素原子数1〜9のアルキル基または炭素原子数1〜9のアルコキシル基である。
なお、Y4がステロイド骨格を有する2価の有機基である場合は、Y6は水素原子が好ましい。
In formula [1], Y 6 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms, or 1 to 18 carbon atoms. Represents a fluorine-containing alkoxyl group.
Among them, Y 6 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms. Preferably there is. More preferably, Y 6 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkoxyl group having 1 to 12 carbon atoms. Particularly preferably, Y 6 is an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms or an alkoxyl group having 1 to 9 carbon atoms.
When Y 4 is a divalent organic group having a steroid skeleton, Y 6 is preferably a hydrogen atom.
上記式[1]中の定義において挙げたアルキレン基、アルキル基、フッ素含有アルキル基、アルコキシル基又はフッ素含有アルコキシ基は、直鎖状、枝分かれ状、又は環状の何れか又はそれらの組み合わせであってもよい。
例えば上記アルキル基は、例えば、メチル基、エチル基、n−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、1−メチル−n−ブチル基、2−メチル−n−ブチル基、3−メチル−n−ブチル基、1,1−ジメチル−n−プロピル基、1,2−ジメチル−n−プロピル基、2,2−ジメチル−n−プロピル基、1−エチル−n−プロピル基、n−ヘキシル基、1−メチル−n−ペンチル基、2−メチル−n−ペンチル基、3−メチル−n−ペンチル基、4−メチル−n−ペンチル基、1,1−ジメチル−n−ブチル基、1,2−ジメチル−n−ブチル基、1,3−ジメチル−n−ブチル基、2,2−ジメチル−n−ブチル基、2,3−ジメチル−n−ブチル基、3,3−ジメチル−n−ブチル基、1−エチル−n−ブチル基、2−エチル−n−ブチル基、1,1,2−トリメチル−n−プロピル基、1,2,2−トリメチル−n−プロピル基、1−エチル−1−メチル−n−プロピル基、1−エチル−2−メチル−n−プロピル基、n−ヘプチル基、1−メチル−n−ヘキシル基、2−メチル−n−ヘキシル基、3−メチル−n−ヘキシル基、1,1−ジメチル−n−ペンチル基、1,2−ジメチル−n−ペンチル基、1,3−ジメチル−n−ペンチル基、2,2−ジメチル−n−ペンチル基、2,3−ジメチル−n−ペンチル基、3,3−ジメチル−n−ペンチル基、1−エチル−n−ペンチル基、2−エチル−n−ペンチル基、3−エチル−n−ペンチル基、1−メチル−1−エチル−n−ブチル基、1−メチル−2−エチル−n−ブチル基、1−エチル−2−メチル−n−ブチル基、2−メチル−2−エチル−n−ブチル基、2−エチル−3−メチル−n−ブチル基、n−オクチル基、1−メチル−n−ヘプチル基、2−メチル−n−ヘプチル基、3−メチル−n−ヘプチル基、1,1−ジメチル−n−ヘキシル基、1,2−ジメチル−n−ヘキシル基、1,3−ジメチル−n−ヘキシル基、2,2−ジメチル−n−ヘキシル基、2,3−ジメチル−n−ヘキシル基、3,3−ジメチル−n−ヘキシル基、1−エチル−n−ヘキシル基、2−エチル−n−ヘキシル基、3−エチル−n−ヘキシル基、1−メチル−1−エチル−n−ペンチル基、1−メチル−2−エチル−n−ペンチル基、1−メチル−3−エチル−n−ペンチル基、2−メチル−2−エチル−n−ペンチル基、2−メチル−3−エチル−n−ペンチル基、3−メチル−3−エチル−n−ペンチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基等が挙げられる。
The alkylene group, alkyl group, fluorine-containing alkyl group, alkoxyl group or fluorine-containing alkoxy group mentioned in the definition in the above formula [1] is any one of linear, branched, cyclic, or a combination thereof. Also good.
For example, the alkyl group is, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, 1-methyl-n. -Butyl group, 2-methyl-n-butyl group, 3-methyl-n-butyl group, 1,1-dimethyl-n-propyl group, 1,2-dimethyl-n-propyl group, 2,2-dimethyl- n-propyl group, 1-ethyl-n-propyl group, n-hexyl group, 1-methyl-n-pentyl group, 2-methyl-n-pentyl group, 3-methyl-n-pentyl group, 4-methyl- n-pentyl group, 1,1-dimethyl-n-butyl group, 1,2-dimethyl-n-butyl group, 1,3-dimethyl-n-butyl group, 2,2-dimethyl-n-butyl group, 2 , 3-dimethyl-n-butyl group, 3, -Dimethyl-n-butyl group, 1-ethyl-n-butyl group, 2-ethyl-n-butyl group, 1,1,2-trimethyl-n-propyl group, 1,2,2-trimethyl-n-propyl Group, 1-ethyl-1-methyl-n-propyl group, 1-ethyl-2-methyl-n-propyl group, n-heptyl group, 1-methyl-n-hexyl group, 2-methyl-n-hexyl group 3-methyl-n-hexyl group, 1,1-dimethyl-n-pentyl group, 1,2-dimethyl-n-pentyl group, 1,3-dimethyl-n-pentyl group, 2,2-dimethyl-n -Pentyl group, 2,3-dimethyl-n-pentyl group, 3,3-dimethyl-n-pentyl group, 1-ethyl-n-pentyl group, 2-ethyl-n-pentyl group, 3-ethyl-n- A pentyl group, a 1-methyl-1-ethyl-n-butyl group, -Methyl-2-ethyl-n-butyl group, 1-ethyl-2-methyl-n-butyl group, 2-methyl-2-ethyl-n-butyl group, 2-ethyl-3-methyl-n-butyl group N-octyl group, 1-methyl-n-heptyl group, 2-methyl-n-heptyl group, 3-methyl-n-heptyl group, 1,1-dimethyl-n-hexyl group, 1,2-dimethyl- n-hexyl group, 1,3-dimethyl-n-hexyl group, 2,2-dimethyl-n-hexyl group, 2,3-dimethyl-n-hexyl group, 3,3-dimethyl-n-hexyl group, 1 -Ethyl-n-hexyl group, 2-ethyl-n-hexyl group, 3-ethyl-n-hexyl group, 1-methyl-1-ethyl-n-pentyl group, 1-methyl-2-ethyl-n-pentyl Group, 1-methyl-3-ethyl-n-pentyl group, 2-methyl Ru-2-ethyl-n-pentyl group, 2-methyl-3-ethyl-n-pentyl group, 3-methyl-3-ethyl-n-pentyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-undecyl Group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group and the like.
上記アルキレン基としては、前記アルキル基から任意の水素原子を1個除去した二価の基を挙げることができる。
上記アルコキシル基としては、前記アルキル基の具体例として挙げた基に酸素原子−O−が結合した基を挙げることができる。
また上記フッ素含有アルキル基、フッ素含有アルコキシル基としては、前記アルキル基及びアルコキシル基のうち任意の水素原子がフッ素原子で置換された基を挙げることができる。
As said alkylene group, the bivalent group which removed one arbitrary hydrogen atom from the said alkyl group can be mentioned.
Examples of the alkoxyl group include groups in which an oxygen atom —O— is bonded to the groups listed as specific examples of the alkyl group.
Examples of the fluorine-containing alkyl group and fluorine-containing alkoxyl group include groups in which any hydrogen atom of the alkyl group and alkoxyl group is substituted with a fluorine atom.
上記Y2及びY3としてのアルキレン基、並びに、環状基上の置換基又はY6としてのアルキル基、フッ素含有アルキル基、アルコキシル基及びフッ素含有アルコキシ基は、直鎖状、枝分かれ状、又は環状の何れか又はそれらの組み合わせであってもよい。
また、Y2及びY3としてのアルキレン基、並びに、Y6としてのアルキル基、フッ素含有アルキル基、アルコキシル基及びフッ素含有アルコキシ基は、結合基同士が隣り合わない限り1ないし3の結合基で中断されていてもよい。
The alkylene group as Y 2 and Y 3 and the substituent on the cyclic group or the alkyl group, fluorine-containing alkyl group, alkoxyl group and fluorine-containing alkoxy group as Y 6 are linear, branched, or cyclic. Or any combination thereof.
Further, the alkylene group as Y 2 and Y 3 , and the alkyl group, fluorine-containing alkyl group, alkoxyl group and fluorine-containing alkoxy group as Y 6 are 1 to 3 bonding groups as long as the bonding groups are not adjacent to each other. It may be interrupted.
さらに、Y2、Y4又はY5が2価の環状基を表すか、Y4がステロイド骨格を有する2価の有機基を表すか、Y2が−CH2−CH(OH)−CH2−を表すか、Y2又はY3がアルキレン基を表すか、或いはY6がアルキル基又はフッ素含有アルキル基を表すとき、該2価の環状基、該ステロイド骨格を有する2価の有機基、該−CH2−CH(OH)−CH2−、該アルキレン基、該アルキル基及び該フッ素含有アルキル基は、それらに隣接する基と結合基を介して結合していてもよい。
また上記結合基は、−O−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−NH−CO−O−及び−NH−CO−NH−からなる群から選ばれる基を表す。
Furthermore, Y 2 , Y 4 or Y 5 represents a divalent cyclic group, Y 4 represents a divalent organic group having a steroid skeleton, or Y 2 represents —CH 2 —CH (OH) —CH 2. -When Y 2 or Y 3 represents an alkylene group, or Y 6 represents an alkyl group or a fluorine-containing alkyl group, the divalent cyclic group, the divalent organic group having the steroid skeleton, The —CH 2 —CH (OH) —CH 2 —, the alkylene group, the alkyl group, and the fluorine-containing alkyl group may be bonded to a group adjacent thereto via a bonding group.
The linking group is a group selected from the group consisting of —O—, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —NH—CO—O— and —NH—CO—NH—. Represents.
なお、Y2乃至Y6がそれぞれ表すところの炭素原子数1〜15のアルキレン基、ベンゼン環、シクロヘキサン環、複素環、ステロイド骨格を有する2価の有機基、−CH2−CH(OH)−CH2−、炭素原子数1〜18のアルキル基、炭素原子数1〜18のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜18のアルコキシル基及び炭素原子数1〜18のフッ素含有アルコキシル基の炭素原子数の合計は6〜30であり、例えば6〜20である。
これらのうち、垂直配向性と重合性液晶の塗布性を考慮すると、垂直配向性基は、炭素原子数7〜18、特に8〜15のアルキル基を含む基であることが好ましい。
Note that each of Y 2 to Y 6 represents an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, a benzene ring, a cyclohexane ring, a heterocyclic ring, a divalent organic group having a steroid skeleton, —CH 2 —CH (OH) — CH 2 -, alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, the carbon atoms of the alkoxyl group and a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms having 1 to 18 carbon atoms The sum of the numbers is 6-30, for example 6-20.
Among these, in consideration of vertical alignment and applicability of the polymerizable liquid crystal, the vertical alignment group is preferably a group containing an alkyl group having 7 to 18 carbon atoms, particularly 8 to 15 carbon atoms.
好ましい垂直配向性基としては、例えば炭素原子数6〜20程度の炭化水素基が挙げられる。炭素原子数6〜20の炭化水素基としては、直鎖状、枝分かれ状又は環状の炭素原子数6〜20のアルキル基または芳香族基を含む炭素原子数6〜20の炭化水素基が挙げられる。 Preferred examples of the vertical alignment group include hydrocarbon groups having about 6 to 20 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include linear, branched or cyclic alkyl groups having 6 to 20 carbon atoms or a hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms including an aromatic group. .
垂直配向性基としては、例えば、上記Y1乃至、Y4が単結合であり、Y3が単結合または炭素原子数1〜15のアルキレン基であり、nが0であり、Y6が炭素原子数1〜18のアルキル基であり、炭素原子数の合計が6〜20であるアルキル基が好ましい。このようなアルキル基としては、前述のアルキル基のうち、炭素原子数の合計が6〜20であるアルキル基(a−1)が挙げられる。 As the vertical alignment group, for example, Y 1 to Y 4 are a single bond, Y 3 is a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, n is 0, and Y 6 is carbon. An alkyl group having 1 to 18 atoms and a total number of carbon atoms of 6 to 20 is preferred. As such an alkyl group, the alkyl group (a-1) whose total of carbon atoms is 6-20 among the above-mentioned alkyl groups is mentioned.
垂直配向性基としては、上記以外にも、例えば、上記Y1乃至Y4が単結合であり、nが2乃至3であり、Y5がベンゼン環及びシクロヘキサン感から選ばれる基であり、Y6が炭素原子数1〜18のアルキル基である垂直配向性基(a−2)が好ましい。このような基(a−2)としては、下記(a−2−1)〜(a−2−6)等が好ましい。
(式中、Y6は炭素原子数1〜18のアルキル基である。)
As the vertical alignment group, in addition to the above, for example, Y 1 to Y 4 are a single bond, n is 2 to 3, Y 5 is a group selected from a benzene ring and a cyclohexane feeling, Y A vertical alignment group (a-2) in which 6 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is preferred. As such a group (a-2), the following (a-2-1) to (a-2-6) are preferable.
(In the formula, Y 6 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms.)
垂直配向性基としては、上記以外にも、例えば、上記Y1乃至Y3が単結合であり、Y4がステロイドであり、nが0であり、Y6が水素原子である垂直配向性基(a−3)が好ましい。このような基(a−3)としては、例えば、下記式で表される垂直配向性基(a−3−1)〜(a−3−8)が挙げられる。
(式中、*は結合位置を表す。)
As the vertical alignment group, in addition to the above, for example, the vertical alignment group in which Y 1 to Y 3 are a single bond, Y 4 is a steroid, n is 0, and Y 6 is a hydrogen atom. (A-3) is preferred. Examples of such a group (a-3) include vertical alignment groups (a-3-1) to (a-3-8) represented by the following formula.
(In the formula, * represents a bonding position.)
熱架橋性基としては、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ブロックイソシアネート基、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基、アルコキシシリル基が挙げられる。低温短時間で熱硬化膜を形成するという点から、好ましい熱架橋性基としてはヒドロキシ基、カルボキシル基、アミノ基、アルコキシシリル基である。 Examples of the thermally crosslinkable group include a hydroxy group, a carboxyl group, an amino group, a blocked isocyanate group, a vinyl group, an allyl group, an acrylic group, a methacryl group, and an alkoxysilyl group. From the viewpoint of forming a thermosetting film at a low temperature in a short time, preferred thermal crosslinkable groups are a hydroxy group, a carboxyl group, an amino group, and an alkoxysilyl group.
(A)成分である、垂直配向性基と熱架橋性基とを有する低分子化合物としては、上記式(1)で表される垂直配向性基にヒドロキシ基が結合したアルコール化合物A−1、フェノール化合物A−2およびカルボキシル基が結合したカルボン酸化合物A−3から選ばれる熱架橋性基が結合した化合物が挙げられる。 As the low molecular compound having a vertically alignable group and a thermally crosslinkable group as component (A), alcohol compound A-1 in which a hydroxy group is bonded to the vertically alignable group represented by the above formula (1), Examples thereof include a compound having a thermally crosslinkable group selected from phenol compound A-2 and carboxylic acid compound A-3 to which a carboxyl group is bonded.
(A)成分として好ましい化合物は下記の通りである。 Preferred compounds as the component (A) are as follows.
アルコール化合物A−1としては、上記アルキル基(a−1)にヒドロキシ基が結合した化合物が挙げられ、具体的には、カプリルアルコール、1−デカノール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、パルミチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール等が挙げられる。 Examples of the alcohol compound A-1 include compounds in which a hydroxy group is bonded to the alkyl group (a-1), and specifically, capryl alcohol, 1-decanol, lauryl alcohol, myristyl alcohol, palmityl alcohol, stearyl. Alcohol, arachidyl alcohol, etc. are mentioned.
アルコール化合物A−1としては、上記(a−3−1)〜(a−3−8)にヒドロキシ基が結合したアルコールが挙げられる。具体的には、例えばコレステロール、ラノステロール、エルゴステロール等が挙げられる。 As alcohol compound A-1, the alcohol which the hydroxyl group couple | bonded with said (a-3-1)-(a-3-8) is mentioned. Specific examples include cholesterol, lanosterol, ergosterol, and the like.
また、アルコール化合物A−1としては、上記(a−2−3)または(a−2−6)にヒドロキシ基が結合した化合物が挙げられる。 Moreover, as alcohol compound A-1, the compound which the hydroxy group couple | bonded with the said (a-2-3) or (a-2-6) is mentioned.
フェノール化合物A−2としては、上記(a−2−1)、(a−2−2)、(a−2−4)または(a−2−5)にヒドロキシ基が結合した化合物が挙げられる。 Examples of the phenol compound A-2 include compounds in which a hydroxy group is bonded to the above (a-2-1), (a-2-2), (a-2-4) or (a-2-5). .
カルボン酸化合物A−3としては、上記アルキル基(a−1)にカルボキシル基が結合した化合物が挙げられる。このような化合物としては、カプロン酸、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸等の長鎖カルボン酸が挙げられる。 As carboxylic acid compound A-3, the compound which the carboxyl group couple | bonded with the said alkyl group (a-1) is mentioned. Examples of such compounds include long-chain carboxylic acids such as caproic acid, caprylic acid, capric acid, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, and arachidic acid.
また、カルボン酸化合物A−3としては、上記(a−2−1)〜(a−2−6)にカルボキシル基が結合した化合物が挙げられる。 Moreover, as carboxylic acid compound A-3, the compound which the carboxyl group couple | bonded with said (a-2-1)-(a-2-6) is mentioned.
また、(A)成分である低分子化合物としては、上記フェノール化合物A−2またはカルボン酸化合物A−3と、エポキシ基及びエピスルフィド基から選ばれる基を有する化合物とを反応させて得られる化合物A−6が挙げられる。 Moreover, as a low molecular compound which is (A) component, the compound A obtained by making the said phenol compound A-2 or the carboxylic acid compound A-3 and the compound which has a group chosen from an epoxy group and an episulfide group react. -6.
分子内に1個のエポキシ基を有する化合物としては、2−エチルヘキシルグリシジルエーテルや、ラウリルアルコールのグリシジルエーテル、脂肪族アルコールのアルキレンオキサイド変性グリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、p−(t−ブチル)フェニルグリシジルエーテル、フェノールのアルキレンオキサイド変性グリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、アリルアルコールのアルキレンオキサイド変性グリシジルエーテル等が挙げられる。
分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物としては、例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ジグリシジルアニリン、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、トリス(2,3−エポキシプロピル)イソシアヌレート、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン、1,3−ビス(N,N’−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン等が挙げられる。
Examples of the compound having one epoxy group in the molecule include 2-ethylhexyl glycidyl ether, glycidyl ether of lauryl alcohol, alkylene oxide-modified glycidyl ether of aliphatic alcohol, phenyl glycidyl ether, p- (t-butyl) phenyl glycidyl. Examples include ether, alkylene oxide-modified glycidyl ether of phenol, allyl glycidyl ether, and alkylene oxide-modified glycidyl ether of allyl alcohol.
Examples of the compound having two or more epoxy groups in the molecule include ethylene glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, diglycidyl aniline, bisphenol A diglycidyl ether, Bisphenol F diglycidyl ether, tris (2,3-epoxypropyl) isocyanurate, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylylenediamine, 1,3-bis (N, N′-diglycidyl) Aminomethyl) cyclohexane and the like.
上記エポキシ化合物のうち、市販されているものとしては、例えば、エピコート828EL、エピコート1004(いずれもジャパンエポキシレジン社製)等のビスフェノールA型エポキシ樹脂、エピコート806、エピコート4004(いずれもジャパンエポキシレジン社製)等のビスフェノールF型エポキシ樹脂、R−710等のビスフェノールE型エポキシ樹脂(三井石油化学工業(株)社製)、エピクロンEXA1514(大日本インキ社製)等のビスフェノールS型エポキシ樹脂、RE−810NM(日本化薬社製)等の2,2’−ジアリルビスフェノールA型エポキシ樹脂、エピクロンEXA7015(大日本インキ社製)等の水添ビスフェノール型エポキシ樹脂、EP−4000S(旭電化社製)等のプロピレンオキシド付加ビスフェノールA型エポキシ樹脂、EX−201(ナガセケムテックス社製)等のレゾルシノール型エポキシ樹脂、エピコートYX−4000H(ジャパンエポキシレジン社製)等のビフェニル型エポキシ樹脂、YSLV−50TE(東都化成社製)等のスルフィド型エポキシ樹脂、YSLV−80DE(東都化成社製)等のビフェニルエーテル型エポキシ樹脂、EP−4088S(旭電化社製)等のジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、エピクロンHP4032、エピクロンEXA−4700(いずれも大日本インキ社製)等のナフタレン型エポキシ樹脂、エピコート630(ジャパンエポキシレジン社製)、エピクロン430(大日本インキ社製)、TETRAD−X(三菱ガス化学社製)等のグリシジルアミン型エポキシ樹脂、ZX−1542(東都化成社製)、エピクロン726(大日本インキ社製)、エポライト80MFA(共栄社化学社製)、デナコールEX−611、(ナガセケムテックス社製)等のアルキルポリオール型エポキシ樹脂、デナコールEX−147(ナガセケムテックス社製)等のグリシジルエステル化合物、その他YDC−1312、YSLV−80XY、YSLV−90CR(いずれも東都化成社製)、XAC4151(旭化成社製)、エピコート1031、エピコート1032(いずれもジャパンエポキシレジン社製)、EXA−7120(大日本インキ社製)、TEPIC(日産化学社製)等が挙げられる。 Among the above epoxy compounds, commercially available ones include, for example, bisphenol A type epoxy resins such as Epicoat 828EL and Epicoat 1004 (both manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), Epicoat 806 and Epicoat 4004 (all manufactured by Japan Epoxy Resins Co., Ltd.) Bisphenol F type epoxy resin such as R-710, bisphenol E type epoxy resin such as R-710 (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), bisphenol S type epoxy resin such as Epicron EXA1514 (manufactured by Dainippon Ink), RE -2'-diallylbisphenol A type epoxy resin such as 810NM (Nippon Kayaku Co., Ltd.), hydrogenated bisphenol type epoxy resin such as Epicron EXA7015 (Dainippon Ink Co., Ltd.), EP-4000S (Asahi Denka Co., Ltd.) Propylene oxide addition such as Sphenol A type epoxy resin, resorcinol type epoxy resin such as EX-201 (manufactured by Nagase ChemteX), biphenyl type epoxy resin such as Epicoat YX-4000H (manufactured by Japan Epoxy Resin), YSLV-50TE (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.) ) Sulfide type epoxy resin such as YSLV-80DE (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), dicyclopentadiene type epoxy resin such as EP-4088S (manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.), Epicron HP4032, Epicron EXA-4700 Glycidylamines such as naphthalene type epoxy resin (all manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Epicoat 630 (manufactured by Japan Epoxy Resin), Epicron 430 (manufactured by Dainippon Ink), TETRAD-X (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical) Type epoxy resin, ZX 1542 (manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), Epicron 726 (manufactured by Dainippon Ink & Co., Ltd.), Epolite 80MFA (manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.), Denacol EX-611, (manufactured by Nagase ChemteX Corp.), etc. Glycidyl ester compounds such as 147 (manufactured by Nagase ChemteX), other YDC-1312, YSLV-80XY, YSLV-90CR (all manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), XAC4151 (manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.), Epicoat 1031 and Epicoat 1032 (all Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), EXA-7120 (Dainippon Ink Co., Ltd.), TEPIC (Nissan Chemical Co., Ltd.) and the like.
また、これらエポキシ化合物の酸素原子を硫黄原子に置き換えたエピスルフィドも用いることができる。 Further, episulfides in which the oxygen atom of these epoxy compounds is replaced with a sulfur atom can also be used.
これらエポキシ化合物の中でも、エピコート828EL(ジャパンエポキシレジン社製)やTEPIC(日産化学社製)等の、エポキシ基を複数有する低分子の化合物が好ましい。 Among these epoxy compounds, low molecular compounds having a plurality of epoxy groups, such as Epicoat 828EL (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.) and TEPIC (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) are preferable.
上記カルボン酸化合物A−2またはフェノール化合物A−3と上記エポキシ化合物を反応させて上記化合物A−6を得る際には、エポキシ化合物のエポキシ基に対して1乃至1.2等量のカルボン酸化合物A−2またはフェノール化合物A−3を、有機溶媒中、室温で反応させればよい。その際の有機溶媒としては、後述する<溶剤>に記載した溶剤が挙げられる。 When the compound A-6 is obtained by reacting the carboxylic acid compound A-2 or the phenol compound A-3 with the epoxy compound, 1 to 1.2 equivalents of carboxylic acid with respect to the epoxy group of the epoxy compound Compound A-2 or phenol compound A-3 may be reacted at room temperature in an organic solvent. Examples of the organic solvent at that time include the solvents described in <Solvent> described later.
また、本発明においては、(A)成分の低分子化合物は、複数種の低分子化合物の混合物であってもよい。 In the present invention, the low molecular compound of component (A) may be a mixture of a plurality of low molecular compounds.
<(B)成分>
本発明の硬化膜形成組成物における(B)成分は、1分子中にイソシアネート基を2個以上有する化合物である。
<(B) component>
The component (B) in the cured film forming composition of the present invention is a compound having two or more isocyanate groups in one molecule.
(B)成分であるジイソシアネート成分として、例えば、芳香族ポリイソシアネート、脂肪族ポリイソシアネートなどが挙げられる。
ポリイソシアネートとしては、イソシアネート基を2個または3個有する化合物、すなわち、ジイソシアネート及びトリイソシアネートが反応性及び入手性の点から好ましい。
Examples of the diisocyanate component (B) include aromatic polyisocyanates and aliphatic polyisocyanates.
As the polyisocyanate, compounds having 2 or 3 isocyanate groups, that is, diisocyanate and triisocyanate are preferable from the viewpoint of reactivity and availability.
芳香族ジイソシアネートとは、ジイソシアネート構造(O=C=N−R−N=C=O)のRの基が、芳香族環を含む構造を含むものをいう。また脂肪族ジイソシアネートとは、前記イソシアネート構造のRの基が、環状または非環状の脂肪族構造からなるものをいう。 An aromatic diisocyanate means a diisocyanate structure (O═C═N—R—N═C═O) in which the R group includes a structure containing an aromatic ring. The aliphatic diisocyanate means that the R group of the isocyanate structure is composed of a cyclic or acyclic aliphatic structure.
芳香族ジイソシアネートの具体例としては、o−フェニレンジイソシアネート、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート類(例えば、2,4−ジイソシアン酸トリレン)、1,4−ジイソシアン酸−2−メトキシベンゼン、2,5−ジイソシアン酸キシレン類、2,2’−ビス(4−ジイソシアン酸フェニル)プロパン、4,4’−ジイソシアン酸ジフェニルメタン、4,4’−ジイソシアン酸ジフェニルエーテル、4,4’−ジイソシアン酸ジフェニルスルホン、3,3’−ジイソシアン酸ジフェニルスルホン、2,2’−ジイソシアン酸ベンゾフェノン等が挙げられる。芳香族ジイソシアネートとしては、好ましくは、2,4−ジイソシアン酸トリレンが挙げられる。 Specific examples of the aromatic diisocyanate include o-phenylene diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, toluene diisocyanates (for example, 2,4-diisocyanate tolylene), 1,4-diisocyanate-2-methoxybenzene. 2,5-diisocyanate xylenes, 2,2′-bis (phenyl diisocyanate) propane, 4,4′-diisocyanate diphenylmethane, 4,4′-diisocyanate diphenyl ether, 4,4′-diisocyanate Examples thereof include diphenyl sulfone, 3,3′-diisocyanate diphenyl sulfone, and 2,2′-diisocyanate benzophenone. The aromatic diisocyanate is preferably tolylene 2,4-diisocyanate.
脂肪族ジイソシアネートの具体例としては、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチルエチレンジイソシアネート等が挙げられる。脂肪族ジイソシアネートとしては、好ましくは、ヘキサメチレンジイソシアネートが挙げられる。 Specific examples of the aliphatic diisocyanate include isophorone diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and tetramethylethylene diisocyanate. As the aliphatic diisocyanate, hexamethylene diisocyanate is preferably used.
芳香族トリイソシアネートの具体例としては、2,4,6−トリイソシアネートトルエン、1,3,5−トリイソシアネートベンゼン、4,4’,4”−トリフェニルメタントリイソシアネートなどが挙げられる。 Specific examples of the aromatic triisocyanate include 2,4,6-triisocyanate toluene, 1,3,5-triisocyanate benzene, 4,4 ', 4 "-triphenylmethane triisocyanate, and the like.
また、荒川化学株式会社製アラコート(登録商標)CL2503等の市販の化合物も使用することができる。 Commercially available compounds such as Arakawa (registered trademark) CL2503 manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd. can also be used.
なかでも、2,4−ジイソシアン酸トリレン及びイソシアヌレート環を有する3量体が入手性、反応性等の観点から好ましい。 Of these, 2,4-diisocyanate tolylene and a trimer having an isocyanurate ring are preferable from the viewpoints of availability, reactivity, and the like.
本発明の硬化膜形成組成物における(B)成分の化合物の含有量は、(A)成分であるポリマー100質量部に基づいて1質量部〜300質量部であることが好ましく、より好ましくは5質量部〜200質量部である。(B)成分の化合物の含有量が過小である場合には、硬化膜形成組成物から得られる硬化膜の溶剤耐性が低下し、垂直配向性が低下する。他方、含有量が過大である場合には垂直配向性および保存安定性が低下することがある。 The content of the compound of the component (B) in the cured film forming composition of the present invention is preferably 1 part by mass to 300 parts by mass, more preferably 5 based on 100 parts by mass of the polymer which is the component (A). Part by mass to 200 parts by mass. When content of the compound of (B) component is too small, the solvent tolerance of the cured film obtained from a cured film formation composition will fall, and vertical alignment property will fall. On the other hand, when the content is excessive, the vertical alignment property and the storage stability may be lowered.
<(C)成分>
本発明の硬化膜形成組成物は、(C)成分として、熱架橋性基を有するポリマーを含有していても良い。(C)成分であるポリマーとしては、例えば、アクリル重合体、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリエステルポリカルボン酸、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリアルキレンイミン、ポリアリルアミン、セルロース類(セルロースまたはその誘導体)、フェノールノボラック樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂等の直鎖構造または分岐構造を有するポリマー、シクロデキストリン類等の環状ポリマー等が挙げられる。
<(C) component>
The cured film forming composition of this invention may contain the polymer which has a heat crosslinkable group as (C) component. Examples of the polymer (C) component include acrylic polymer, polyamic acid, polyimide, polyvinyl alcohol, polyester, polyester polycarboxylic acid, polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, polycaprolactone polyol, polyalkyleneimine, poly Examples include allylamines, celluloses (cellulose or derivatives thereof), polymers having a linear or branched structure such as phenol novolac resins and melamine formaldehyde resins, and cyclic polymers such as cyclodextrins.
(C)成分である特定重合体としては、好ましくは、アクリル重合体、ヒドロキシアルキルシクロデキストリン類、セルロース類、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール並びにポリカプロラクトンポリオールが挙げられる。 The specific polymer as the component (C) is preferably an acrylic polymer, a hydroxyalkylcyclodextrin, a cellulose, a polyether polyol, a polyester polyol, a polycarbonate polyol, and a polycaprolactone polyol.
(C)成分の特定重合体の好ましい一例であるアクリル重合体としては、アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、ビニル化合物等の不飽和二重結合を有するモノマーを重合して得られる重合体であって、特定官能基を有するモノマーを含むモノマーまたはその混合物を重合させることにより得られる重合体であればよく、アクリル重合体を構成する高分子の主鎖の骨格および側鎖の種類などについて特に限定されない。
また、荒川化学株式会社製アラコート(登録商標)ACS543AやDA105等の市販の化合物も使用することができる。
The acrylic polymer which is a preferred example of the specific polymer of component (C) is a polymer obtained by polymerizing a monomer having an unsaturated double bond such as acrylic acid, methacrylic acid, styrene, and vinyl compound. Any polymer may be used as long as it is a polymer obtained by polymerizing a monomer containing a monomer having a specific functional group or a mixture thereof, and the type of the main chain skeleton and side chain of the polymer constituting the acrylic polymer is not particularly limited. .
Commercially available compounds such as Aracoat (registered trademark) ACS543A and DA105 manufactured by Arakawa Chemical Co., Ltd. can also be used.
特定官能基を有するモノマーとしては、ポリエチレングリコールエステル基を有するモノマー、炭素原子数2〜5のヒドロキシアルキルエステル基を有するモノマー、フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマー、カルボキシル基を有するモノマー、アミノ基を有するモノマー、アルコキシシリル基および上記式2で表される基を有するモノマーが挙げられる。 As a monomer having a specific functional group, a monomer having a polyethylene glycol ester group, a monomer having a hydroxyalkyl ester group having 2 to 5 carbon atoms, a monomer having a phenolic hydroxy group, a monomer having a carboxyl group, and an amino group And monomers having a monomer, an alkoxysilyl group, and a group represented by Formula 2 above.
上述したポリエチレングリコールエステル基を有するモノマーとしては、H−(OCH2CH2)n−OHのモノアクリレートまたはモノメタクリレートが挙げられる。そのnの値は2〜50であり、好ましくは2〜10である。 Examples of the monomer having a polyethylene glycol ester groups described above, H- (OCH 2 CH 2) n-OH and the monoacrylate or monomethacrylate and the like. The value of n is 2 to 50, preferably 2 to 10.
上述した炭素原子数2〜5のヒドロキシアルキルエステル基を有するモノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレートが挙げられる。 Examples of the monomer having a hydroxyalkyl ester group having 2 to 5 carbon atoms include 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, and 4-hydroxybutyl acrylate. 4-hydroxybutyl methacrylate.
上述したフェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーとしては、例えば、p−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、o−ヒドロキシスチレンが挙げられる。 Examples of the monomer having a phenolic hydroxy group described above include p-hydroxystyrene, m-hydroxystyrene, and o-hydroxystyrene.
上述したカルボキシル基を有するモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル安息香酸が挙げられる。 Examples of the monomer having a carboxyl group described above include acrylic acid, methacrylic acid, and vinyl benzoic acid.
上述したアミノ基を側鎖に有するモノマーとしては、例えば、2−アミノエチルアクリレート、2−アミノエチルメタクリレート、アミノプロピルアクリレート及びアミノプロピルメタクリレートが挙げられる。 Examples of the monomer having an amino group in the side chain described above include 2-aminoethyl acrylate, 2-aminoethyl methacrylate, aminopropyl acrylate, and aminopropyl methacrylate.
上述したアルコキシシリル基を側鎖に有するモノマーとしては、例えば、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン及びアリルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the monomer having an alkoxysilyl group in the side chain include 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-methacryloxypropyltrimethoxy. Examples thereof include silane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, and allyltriethoxysilane.
上述した上記式2で表される基を側鎖に有するモノマーとしては、例えば、2−アセトアセトキシエチルアクリレート、2−アセトアセトキシエチルメタクリレート等が挙げられる。 Examples of the monomer having the group represented by the above formula 2 in the side chain include 2-acetoacetoxyethyl acrylate, 2-acetoacetoxyethyl methacrylate, and the like.
また、本実施形態においては、(C)成分の例であるアクリル重合体を合成するに際し、本発明の効果を損なわない限り、ヒドロキシ基、カルボキシル基、アミド基、アミノ基、アルコキシシリル基および上記式2で表される基のいずれも有さないモノマーを併用することができる。 In the present embodiment, when an acrylic polymer as an example of the component (C) is synthesized, unless the effects of the present invention are impaired, a hydroxy group, a carboxyl group, an amide group, an amino group, an alkoxysilyl group, and the above Monomers that do not have any of the groups represented by Formula 2 can be used in combination.
そのようなモノマーの具体例としては、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、アクリロニトリル、マレイン酸無水物、スチレン化合物及びビニル化合物等が挙げられる。 Specific examples of such monomers include acrylic acid ester compounds, methacrylic acid ester compounds, maleimide compounds, acrylonitrile, maleic anhydride, styrene compounds and vinyl compounds.
アクリル酸エステル化合物としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ベンジルアクリレート、ナフチルアクリレート、アントリルアクリレート、アントリルメチルアクリレート、フェニルアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、2−メチル−2−アダマンチルアクリレート、2−プロピル−2−アダマンチルアクリレート、8−メチル−8−トリシクロデシルアクリレート、及び、8−エチル−8−トリシクロデシルアクリレート等が挙げられる。 Examples of the acrylate compound include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, benzyl acrylate, naphthyl acrylate, anthryl acrylate, anthryl methyl acrylate, phenyl acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, and tert-butyl. Acrylate, cyclohexyl acrylate, isobornyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, 2-methyl-2-adamantyl acrylate, 2- Propyl-2-adamantyl acrylate, 8-methyl-8-tricyclodecyl acrylate, and , Etc. 8-ethyl-8-tricyclodecyl acrylate.
メタクリル酸エステル化合物としては、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、アントリルメタクリレート、アントリルメチルメタクリレート、フェニルメタクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、3−メトキシブチルメタクリレート、2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート、2−プロピル−2−アダマンチルメタクリレート、8−メチル−8−トリシクロデシルメタクリレート、及び、8−エチル−8−トリシクロデシルメタクリレート等が挙げられる。 Examples of the methacrylic acid ester compound include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, benzyl methacrylate, naphthyl methacrylate, anthryl methacrylate, anthryl methyl methacrylate, phenyl methacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, tert-butyl. Methacrylate, cyclohexyl methacrylate, isobornyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, methoxytriethylene glycol methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, 3-methoxybutyl methacrylate, 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, 2- Propyl-2-adamantyl methacrylate, 8-methyl 8 tricyclodecyl methacrylate, and, 8-ethyl-8-tricyclodecyl methacrylate.
マレイミド化合物としては、例えば、マレイミド、N−メチルマレイミド、N−フェニルマレイミド、及びN−シクロヘキシルマレイミド等が挙げられる。 Examples of maleimide compounds include maleimide, N-methylmaleimide, N-phenylmaleimide, and N-cyclohexylmaleimide.
スチレン化合物としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン等が挙げられる。 Examples of the styrene compound include styrene, methylstyrene, chlorostyrene, bromostyrene, and the like.
ビニル化合物としては、例えば、ビニルエーテル、メチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、及び、プロピルビニルエーテル等が挙げられる。 Examples of the vinyl compound include vinyl ether, methyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, 2-hydroxyethyl vinyl ether, phenyl vinyl ether, and propyl vinyl ether.
(C)成分の例であるアクリル重合体を得るために用いる特定官能基を有するモノマーの使用量は、(C)成分であるアクリル重合体を得るために用いる全モノマーの合計量に基づいて、2モル%〜98モル%であることが好ましい。特定官能基を有するモノマーが過小の場合は、得られる硬化膜の液晶配向性が不充分となり易く、過大の場合は(A)成分との相溶性が低下し易い。 (C) The usage-amount of the monomer which has a specific functional group used in order to obtain the acrylic polymer which is an example of a component is based on the total amount of all the monomers used in order to obtain the acrylic polymer which is (C) component, It is preferable that it is 2 mol%-98 mol%. When the monomer having the specific functional group is too small, the liquid crystal orientation of the resulting cured film tends to be insufficient, and when it is too large, the compatibility with the component (A) tends to decrease.
(C)成分の例であるアクリル重合体を得る方法は特に限定されないが、例えば、特定官能基を有するモノマーを含むモノマーと、所望により特定官能基を有さないモノマーと、重合開始剤等とを共存させた溶剤中において、50℃〜110℃の温度下で重合反応により得られる。その際、用いられる溶剤は、特定官能基を有するモノマーと、所望により用いられる特定官能基を有さないモノマーおよび重合開始剤等を溶解するものであれば特に限定されない。具体例としては、後述する[溶剤]の項に記載する。 (C) Although the method to obtain the acrylic polymer which is an example of a component is not specifically limited, For example, the monomer containing the monomer which has a specific functional group, the monomer which does not have a specific functional group depending on necessity, a polymerization initiator, etc. Is obtained by a polymerization reaction at a temperature of 50 ° C. to 110 ° C. in a solvent coexisting with. In that case, the solvent used will not be specifically limited if it dissolves the monomer which has a specific functional group, the monomer which does not have the specific functional group used depending on necessity, a polymerization initiator, etc. Specific examples are described in the section of [Solvent] described later.
以上の方法により得られる(C)成分の例であるアクリル重合体は、通常、溶剤に溶解した溶液の状態である。 The acrylic polymer which is an example of the component (C) obtained by the above method is usually in a solution state dissolved in a solvent.
また、上記方法で得られた(C)成分の例であるアクリル重合体の溶液を、攪拌下のジエチルエーテルや水等に投入して再沈殿させ、生成した沈殿物を濾過・洗浄した後に、常圧または減圧下で、常温乾燥または加熱乾燥し、(C)成分の例であるアクリル重合体の粉体とすることができる。上述の操作により、(C)成分の例であるアクリル重合体と共存する重合開始剤および未反応のモノマーを除去することができ、その結果、精製した(C)成分の例であるアクリル重合体の粉体が得られる。一度の操作で充分に精製できない場合は、得られた粉体を溶剤に再溶解させ、上述の操作を繰り返し行えば良い。 In addition, the acrylic polymer solution, which is an example of the component (C) obtained by the above method, is poured into diethyl ether or water under stirring to cause reprecipitation, and the generated precipitate is filtered and washed. Under normal or reduced pressure, it can be dried at room temperature or by heating to obtain an acrylic polymer powder as an example of the component (C). By the above-mentioned operation, the polymerization initiator and unreacted monomer coexisting with the acrylic polymer which is an example of the component (C) can be removed, and as a result, the acrylic polymer which is an example of the purified component (C) Of powder is obtained. If sufficient purification cannot be achieved by a single operation, the obtained powder may be redissolved in a solvent and the above operation may be repeated.
(C)成分の好ましい例であるアクリル重合体は、重量平均分子量が3000〜200000であることが好ましく、4000〜150000であることがより好ましく、5000〜100000であることがさらに好ましい。重量平均分子量が200000を超えて過大なものであると、溶剤に対する溶解性が低下しハンドリング性が低下する場合があり、重量平均分子量が3000未満で過小なものであると、熱硬化時に硬化不足になり溶剤耐性および耐熱性が低下する場合がある。尚、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ー(GPC)により、標準資料としてポリスチレンを用いて得られる値である。以下、本明細書においても同様とする。 The acrylic polymer which is a preferable example of the component (C) preferably has a weight average molecular weight of 3000 to 200000, more preferably 4000 to 150,000, and further preferably 5000 to 100,000. If the weight average molecular weight exceeds 200,000, the solvent solubility may decrease and handling may decrease. If the weight average molecular weight is less than 3,000, the curing may be insufficient during thermal curing. The solvent resistance and heat resistance may be reduced. The weight average molecular weight is a value obtained by using gel as a standard material by gel permeation chromatography (GPC). Hereinafter, the same applies to this specification.
次に、(C)成分の特定重合体の好ましい一例であるポリエーテルポリオールとしては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、プロピレングリコールやビスフェノールA、トリエチレングリコール、ソルビトール等の多価アルコールにプロピレンオキサイドやポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等を付加したものが挙げられる。ポリエーテルポリオールの具体例としてはADEKA製アデカポリエーテルPシリーズ、Gシリーズ、EDPシリーズ、BPXシリーズ、FCシリーズ、CMシリーズ、日油製ユニオックス(登録商標)HC−40、HC−60、ST−30E、ST−40E、G−450、G−750、ユニオール(登録商標)TG−330、TG−1000、TG−3000、TG−4000、HS−1600D、DA−400、DA−700、DB−400、ノニオン(登録商標)LT−221、ST−221、OT−221等が挙げられる。 Next, as a polyether polyol which is a preferred example of the specific polymer of the component (C), polyethylene glycol, polypropylene glycol, propylene glycol, bisphenol A, triethylene glycol, sorbitol and other polyhydric alcohols, propylene oxide and polyethylene glycol , And polypropylene glycol added. Specific examples of the polyether polyol include ADEKA Adeka Polyether P Series, G Series, EDP Series, BPX Series, FC Series, CM Series, NOF UNIOX (registered trademark) HC-40, HC-60, ST- 30E, ST-40E, G-450, G-750, Uniol (registered trademark) TG-330, TG-1000, TG-3000, TG-4000, HS-1600D, DA-400, DA-700, DB-400 Nonion (registered trademark) LT-221, ST-221, OT-221 and the like.
(C)成分の特定重合体の好ましい一例であるポリエステルポリオールとしては、アジピン酸、セバシン酸、イソフタル酸等の多価カルボン酸にエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のジオールを反応させたものが挙げられる。ポリエステルポリオールの具体例としてはDIC製ポリライト(登録商標)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、クラレ製ポリオール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等が挙げられる。 As a polyester polyol which is a preferred example of the specific polymer of component (C), diols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, polyethylene glycol and polypropylene glycol are added to polyvalent carboxylic acids such as adipic acid, sebacic acid and isophthalic acid. Can be mentioned. Specific examples of the polyester polyol include DIC polylite (registered trademark) 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, Kuraray polyols 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 and the like.
(C)成分の特定重合体の好ましい一例であるポリカプロラクトンポリオールとしては、トリメチロールプロパンやエチレングリコール等の多価アルコールを開始剤としてε−カプロラクトンを開環重合させたものが挙げられる。ポリカプロラクトンポリオールの具体例としてはDIC製ポリライト(登録商標)OD−X−2155、OD−X−640、OD−X−2568、ダイセル化学製プラクセル(登録商標)205、L205AL、205U、208、210、212、L212AL、220、230、240、303、305、308、312、320等が挙げられる。 Examples of the polycaprolactone polyol which is a preferred example of the specific polymer of component (C) include those obtained by ring-opening polymerization of ε-caprolactone using a polyhydric alcohol such as trimethylolpropane or ethylene glycol as an initiator. Specific examples of the polycaprolactone polyol include DIC polylite (registered trademark) OD-X-2155, OD-X-640, OD-X-2568, Daicel Chemical's Plaxel (registered trademark) 205, L205AL, 205U, 208, 210. 212, L212AL, 220, 230, 240, 303, 305, 308, 312, 320, and the like.
(C)成分の特定重合体の好ましい一例であるポリカーボネートポリオールとしては、トリメチロールプロパンやエチレングリコール等の多価アルコールと炭酸ジエチル、炭酸ジフェニル、エチレンカーボネート等を反応させたものが挙げられる。ポリカーボネートポリオールの具体例としてはダイセル化学製プラクセル(登録商標)CD205、CD205PL、CD210、CD220、クラレ製のC−590、C−1050、C−2050、C−2090、C−3090等が挙げられる。 Examples of the polycarbonate polyol which is a preferred example of the specific polymer of the component (C) include those obtained by reacting a polyhydric alcohol such as trimethylolpropane or ethylene glycol with diethyl carbonate, diphenyl carbonate, ethylene carbonate or the like. Specific examples of the polycarbonate polyol include Placel (registered trademark) CD205, CD205PL, CD210, CD220 manufactured by Daicel Chemical Industries, and C-590, C-1050, C-2050, C-2090, C-3090 manufactured by Kuraray, and the like.
(C)成分の特定重合体の好ましい一例であるセルロースとしては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロース類、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルエチルセルロース等のヒドロキシアルキルアルキルセルロース類およびセルロース等が挙げられ、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロース類が好ましい。 Examples of cellulose that is a preferred example of the specific polymer of component (C) include hydroxyalkylcelluloses such as hydroxyethylcellulose and hydroxypropylcellulose, hydroxyalkylalkylcelluloses such as hydroxyethylmethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose and hydroxyethylethylcellulose, and cellulose. For example, hydroxyalkyl celluloses such as hydroxyethyl cellulose and hydroxypropyl cellulose are preferable.
(C)成分の特定重合体の好ましい一例であるシクロデキストリンとしては、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリンおよびγシクロデキストリン等のシクロデキストリン、メチル−α−シクロデキストリン、メチル−β−シクロデキストリンならびにメチル−γ−シクロデキストリン等のメチル化シクロデキストリン、ヒドロキシメチル−α−シクロデキストリン、ヒドロキシメチル−β−シクロデキストリン、ヒドロキシメチル−γ−シクロデキストリン、2−ヒドロキシエチル−α−シクロデキストリン、2−ヒドロキシエチル−β−シクロデキストリン、2−ヒドロキシエチル−γ−シクロデキストリン、2−ヒドロキシプロピル−α−シクロデキストリン、2−ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン、2−ヒドロキシプロピル−γ−シクロデキストリン、3−ヒドロキシプロピル−α−シクロデキストリン、3−ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン、3−ヒドロキシプロピル−γ−シクロデキストリン、2,3−ジヒドロキシプロピル−α−シクロデキストリン、2,3−ジヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン、2,3−ジヒドロキシプロピル−γ−シクロデキストリン等のヒドロキシアルキルシクロデキストリン等が挙げられる。 Examples of the cyclodextrin which is a preferable example of the specific polymer of the component (C) include cyclodextrins such as α-cyclodextrin, β-cyclodextrin and γcyclodextrin, methyl-α-cyclodextrin, methyl-β-cyclodextrin, and Methylated cyclodextrins such as methyl-γ-cyclodextrin, hydroxymethyl-α-cyclodextrin, hydroxymethyl-β-cyclodextrin, hydroxymethyl-γ-cyclodextrin, 2-hydroxyethyl-α-cyclodextrin, 2-hydroxy Ethyl-β-cyclodextrin, 2-hydroxyethyl-γ-cyclodextrin, 2-hydroxypropyl-α-cyclodextrin, 2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin, 2-hydroxypro Pill-γ-cyclodextrin, 3-hydroxypropyl-α-cyclodextrin, 3-hydroxypropyl-β-cyclodextrin, 3-hydroxypropyl-γ-cyclodextrin, 2,3-dihydroxypropyl-α-cyclodextrin, 2 , 3-dihydroxypropyl-β-cyclodextrin, and hydroxyalkylcyclodextrins such as 2,3-dihydroxypropyl-γ-cyclodextrin.
(C)成分の特定重合体の好ましい一例であるフェノールノボラック樹脂としては、例えば、フェノール−ホルムアルデヒド重縮合物などが挙げられる。 As a phenol novolak resin which is a preferable example of the specific polymer of (C) component, a phenol-formaldehyde polycondensate etc. are mentioned, for example.
本実施形態の硬化膜形成組成物において、(C)成分のポリマーは、粉体形態で、または精製した粉末を後述する溶剤に再溶解した溶液形態で用いてもよい。 In the cured film forming composition of the present embodiment, the polymer of component (C) may be used in the form of a powder or in the form of a solution obtained by re-dissolving the purified powder in a solvent described later.
本発明の硬化膜形成組成物における(C)成分の含有量は、(A)成分であるポリマー及び(B)成分の架橋剤の合計量の100質量部に対して、好ましくは700質量部以下、より好ましくは10質量部〜700質量部、更に好ましくは40質量部〜700質量部である。(C)成分の含有量が過大の場合は液晶配向性が低下し易く、過小の場合は密着性が低下し易い。 The content of the component (C) in the cured film forming composition of the present invention is preferably 700 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymer as the component (A) and the crosslinking agent of the component (B). More preferably, they are 10 mass parts-700 mass parts, More preferably, they are 40 mass parts-700 mass parts. When the content of the component (C) is excessive, the liquid crystal orientation tends to decrease, and when it is excessive, the adhesion tends to decrease.
また、本実施の形態の硬化膜形成組成物において、(C)成分は、(C)成分として例示されたポリマーの複数種の混合物であってもよい。 In the cured film forming composition of the present embodiment, the component (C) may be a mixture of a plurality of polymers exemplified as the component (C).
<(D)成分>
本発明は(D)成分として、形成される硬化膜の接着性を向上させる成分(以下、密着向上成分とも言う。)を含有することが出来る。
<(D) component>
This invention can contain the component (henceforth adhesion improvement component) which improves the adhesiveness of the cured film formed as (D) component.
(D)成分を含有する本実施形態の硬化膜形成組成物から形成される硬化膜を配向材として用いる場合、配向材と重合性液晶の層との密着性が向上するよう、重合性液晶の重合性官能基と配向材の架橋反応部位を共有結合によりリンクさせることができる。その結果、本実施形態の配向材上に硬化した重合性液晶を積層してなる本実施形態の位相差材は、高温高質の条件下でも、強い密着性を維持することができ、剥離等に対する高い耐久性を示すことができる。 When the cured film formed from the cured film-forming composition of this embodiment containing the component (D) is used as an alignment material, the polymerizable liquid crystal of the polymerizable liquid crystal is improved so that the adhesion between the alignment material and the polymerizable liquid crystal layer is improved. The polymerizable functional group and the crosslinking reaction site of the alignment material can be linked by a covalent bond. As a result, the retardation material of this embodiment formed by laminating a cured polymerizable liquid crystal on the alignment material of this embodiment can maintain strong adhesion even under high temperature and high quality conditions, such as peeling. High durability can be exhibited.
(D)成分の一例として、ヒドロキシ基を含有した多官能アクリレート(以下、ヒドロキシ基含有多官能アクリレートとも言う。)を挙げることができる。 (D) As an example of a component, the polyfunctional acrylate containing a hydroxyl group (henceforth a hydroxy group containing polyfunctional acrylate) can be mentioned.
(D)成分の例であるヒドロキシ基含有多官能アクリレートとしては、例えば、ペンタエリスリトールトリアクリレートおよびジペンタエリトリトールペンタアクリレート等を挙げることができる。 Examples of the hydroxy group-containing polyfunctional acrylate that is an example of the component (D) include pentaerythritol triacrylate and dipentaerythritol pentaacrylate.
(D)成分の一例として、1つのアクリル基と、1つ以上のヒドロキシ基とを有する化合物も挙げられる。このような、1つのアクリル基と、1つ以上のヒドロキシ基とを有する化合物の好ましい例を挙げる。尚、(D)成分の化合物は、以下の化合物例に限定されるものではない。
(D)成分の一例であるイソシアネート基と(メタ)アクリル基とを有するモノマーとしては、例えば、アクリロイルエチルイソシアネート、メタクリロイルエチルイソシアネートおよびm−テトラメチルキシレンイソシアネートなどが好ましい。 (D) As a monomer which has an isocyanate group and (meth) acryl group which are examples of a component, acryloyl ethyl isocyanate, methacryloyl ethyl isocyanate, m-tetramethyl xylene isocyanate, etc. are preferable, for example.
本発明の実施形態の硬化膜形成組成物に(D)成分を含有させる場合の含有量は、(A)成分であるポリマー及び(B)成分の化合物の合計量の100質量部に対して、好ましくは0.1質量部〜100質量部であり、更に好ましくは5質量部〜70質量部である。(D)成分の含有量を0.1質量部以上とすることで、形成される硬化膜に充分な密着性を付与することができる。しかし、100質量部より多い場合、液晶配向性が低下し易い。 Content in the case of making the cured film formation composition of embodiment of this invention contain (D) component with respect to 100 mass parts of the total amount of the polymer which is (A) component, and the compound of (B) component, Preferably they are 0.1 mass part-100 mass parts, More preferably, they are 5 mass parts-70 mass parts. When the content of the component (D) is 0.1 parts by mass or more, sufficient adhesion can be imparted to the formed cured film. However, when the amount is more than 100 parts by mass, the liquid crystal orientation tends to decrease.
また、本実施形態の硬化膜形成組成物において、(D)成分は、(D)成分の化合物の複数種の混合物であってもよい。 In the cured film forming composition of the present embodiment, the component (D) may be a mixture of a plurality of compounds of the component (D).
<(E)成分>
本発明の硬化膜形成組成物は、前記(A)成分及び(B)成分に加えて、さらに(E)成分として架橋触媒を含有することができる。
この(E)成分は、本発明の硬化膜形成組成物の熱硬化反応を促進させることにおいて有効である。
<(E) component>
The cured film forming composition of the present invention can further contain a crosslinking catalyst as the component (E) in addition to the components (A) and (B).
This component (E) is effective in promoting the thermosetting reaction of the cured film forming composition of the present invention.
また、上記触媒としては、オクチル酸錫、ジラウリン酸ジブチル錫、チタン酸2−エチルヘキシル、塩化錫、塩化鉄、硝酸ビスマス、ナフテン酸亜鉛、アンチモントリクロリド等の有機金属触媒や、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ジメチルエタノールアミン、1,8−diazabicyclo[5.4.0]undec−7−eneなどのアミン触媒を用いることもできる。特に、オクチル酸錫やジラウリン酸ジブチル錫は安全性が高いことから好適である。また、荒川化学株式会社製アラコート(登録商標)RA1000等の市販の化合物も使用することができる。 Examples of the catalyst include tin metal octylate, dibutyltin dilaurate, 2-ethylhexyl titanate, tin chloride, iron chloride, bismuth nitrate, zinc naphthenate, antimony trichloride, triethylamine, triethylenediamine, Amine catalysts such as dimethylethanolamine and 1,8-diazabiccyclo [5.4.0] undec-7-ene can also be used. In particular, tin octylate and dibutyltin dilaurate are preferred because of their high safety. Moreover, commercially available compounds, such as Arakawa (trademark) RA1000 by Arakawa Chemical Co., Ltd., can also be used.
本発明の硬化膜形成組成物における(E)成分の含有量は、(A)成分であるポリマー及び(B)成分の化合物の合計量の100質量部に対して、好ましくは0.01質量部〜20質量部、より好ましくは0.1質量部〜15質量部、更に好ましくは0.1質量部〜10質量部である。(E)成分の含有量を0.01質量部以上とすることで、充分な熱硬化性および溶剤耐性を付与することができる。しかし、20質量部より多い場合、組成物の保存安定性が低下する場合がある。 The content of the component (E) in the cured film forming composition of the present invention is preferably 0.01 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymer as the component (A) and the compound of the component (B). -20 parts by mass, more preferably 0.1-15 parts by mass, and still more preferably 0.1-10 parts by mass. (E) By making content of a component 0.01 mass part or more, sufficient thermosetting and solvent tolerance can be provided. However, when it is more than 20 parts by mass, the storage stability of the composition may be lowered.
<溶剤>
本発明の硬化膜形成組成物は、主として溶剤に溶解した溶液状態で用いられる。その際に使用する溶剤は、(A)成分、(B)成分および必要に応じて(C)成分、(D)成分、(E)成分および/または後述するその他添加剤を溶解できればよく、その種類および構造などは特に限定されるものでない。
<Solvent>
The cured film forming composition of the present invention is mainly used in a solution state dissolved in a solvent. The solvent used in that case is only required to be able to dissolve the component (A), the component (B) and, if necessary, the component (C), the component (D), the component (E) and / or other additives described below. Kinds and structures are not particularly limited.
溶剤の具体例としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、イソブタノール、2−メチル−1−ブタノール、n−ペンタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテル、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、イソブチルメチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2−ブタノン、3−メチル−2−ペンタノン、2−ペンタノン、2−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、シクロペンチルメチルエーテル、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、およびN−メチル−2−ピロリドン等が挙げられる。 Specific examples of the solvent include, for example, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, isobutanol, 2-methyl-1-butanol, n-pentanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, Methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol propyl ether, propylene glycol propyl ether acetate, Toluene, xylene, methyl ether Tyl ketone, isobutyl methyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 2-butanone, 3-methyl-2-pentanone, 2-pentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, ethyl 2-hydroxypropionate, 2-hydroxy-2-methyl Ethyl propionate, ethyl ethoxyacetate, ethyl hydroxyacetate, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, Methyl pyruvate, ethyl pyruvate, ethyl acetate, butyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate, cyclopentyl methyl ether, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, etc. And the like.
本発明の硬化膜形成組成物を用い、樹脂フィルム上に硬化膜を形成して配向材を製造する場合は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、n−ブタノール、2−メチル−1−ブタノール、2−ヘプタノン、イソブチルメチルケトン、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が、樹脂フィルムが耐性を示す溶剤であるという点から好ましい。
これらの溶剤は、1種単独でまたは2種以上の組合せで使用することができる。
When the cured film forming composition of the present invention is used to produce an alignment material by forming a cured film on a resin film, methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, n-butanol, 2-methyl-1-butanol 2-heptanone, isobutyl methyl ketone, diethylene glycol, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate and the like are preferable from the viewpoint that the resin film is a resistant solvent.
These solvents can be used singly or in combination of two or more.
<その他添加剤>
さらに、本発明の硬化膜形成組成物は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要に応じて、シランカップリング剤、界面活性剤、レオロジー調整剤、顔料、染料、保存安定剤、消泡剤、酸化防止剤等を含有することができる。
<Other additives>
Furthermore, the cured film-forming composition of the present invention may contain a silane coupling agent, a surfactant, a rheology modifier, a pigment, a dye, a storage stabilizer, an antifoaming agent, as necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired. Agents, antioxidants and the like.
<硬化膜形成組成物の調製>
本発明の硬化膜形成組成物は、(A)成分の垂直配向性基と熱架橋可能な官能基とを有する低分子化合物および(B)成分の1分子中にイソシアネート基を2個以上有する化合物を含有し、所望により(C)成分の熱架橋性基を有するポリマー、(D)成分の密着促進剤および(E)成分の架橋触媒、そして更に本発明の効果を損なわない限りにおいてその他の添加剤を含有することができる組成物である。そして通常は、それらが溶剤に溶解した溶液の形態として用いられる。
<Preparation of cured film forming composition>
The cured film-forming composition of the present invention includes a low molecular compound having a vertical alignment group of component (A) and a thermally crosslinkable functional group, and a compound having two or more isocyanate groups in one molecule of component (B) Optionally containing a polymer having a thermally crosslinkable group as component (C), an adhesion promoter as component (D) and a crosslinking catalyst as component (E), and other additions as long as the effects of the present invention are not impaired. It is a composition that can contain an agent. Usually, they are used in the form of a solution in which they are dissolved in a solvent.
本発明の硬化膜形成組成物の好ましい例は、以下のとおりである。
[1]:(A)成分、(A)成分100質量部に基づいて、1質量部〜500質量部の(B)成分、並びに、(A)成分であるポリマー及び(B)成分の化合物の合計量の100質量部に対して1〜700質量部の(C)成分を含有する硬化膜形成組成物。
[2]:(A)成分、(A)成分100質量部に基づいて、1質量部〜500質量部の(B)成分、(A)成分であるポリマー及び(B)成分の化合物の合計量の100質量部に対して1〜700質量部の(C)成分、並びに、溶剤を含有する硬化膜形成組成物。
[3]:(A)成分、(A)成分100質量部に基づいて、1質量部〜500質量部の(B)成分、(A)成分であるポリマー及び(B)成分の架橋剤の合計量の100質量部に対して1〜700質量部の(C)成分、(A)成分であるポリマー及び(B)成分の化合物の合計量の100質量部に対して0.01質量部〜20質量部の(E)成分、溶剤を含有する硬化膜形成組成物。
[4]:(A)成分、(A)成分100質量部に基づいて、1質量部〜500質量部の(B)成分、(A)成分であるポリマー及び(B)成分の化合物の合計量の100質量部に対して1〜700質量部の(C)成分、(A)成分であるポリマー及び(B)成分の化合物の合計量の100質量部に対して0.1質量部〜100質量部の(D)成分、(A)成分であるポリマー及び(B)成分の架橋剤の合計量の100質量部に対して0.01質量部〜20質量部の(E)成分、並びに、溶剤を含有する硬化膜形成組成物。
Preferred examples of the cured film forming composition of the present invention are as follows.
[1]: Based on (A) component, 100 parts by mass of (A) component, 1 to 500 parts by mass of (B) component, and (A) component polymer and (B) component compound The cured film forming composition containing 1-700 mass parts (C) component with respect to 100 mass parts of total amount.
[2]: Based on 100 parts by mass of component (A) and component (A), 1 part by mass to 500 parts by mass of component (B), the polymer as component (A), and the total amount of compounds of component (B) The cured film forming composition containing 1-700 mass parts (C) component and solvent with respect to 100 mass parts of.
[3]: Based on 100 parts by mass of component (A), component (A), 1 part by mass to 500 parts by mass of component (B), the polymer as component (A), and the total of the crosslinking agent of component (B) 0.01 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of (C) component, (A) component polymer and (B) component compound with respect to 100 parts by mass A cured film-forming composition containing a component (E) by mass and a solvent.
[4]: Based on 100 parts by mass of component (A) and component (A), 1 part by mass to 500 parts by mass of component (B), the polymer as component (A) and the total amount of compound of component (B) 1 to 700 parts by mass with respect to 100 parts by mass of (C) component, 0.1 part by mass to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the compound (A) and the compound of component (B). Component (D), 0.01 to 20 parts by mass of component (E) with respect to 100 parts by mass of the total amount of component (D), polymer (A) and crosslinking agent (B), and solvent A cured film-forming composition comprising:
本発明の硬化膜形成組成物を溶液として用いる場合の配合割合、調製方法等を以下に詳述する。
本発明の硬化膜形成組成物における固形分の割合は、各成分が均一に溶剤に溶解している限り、特に限定されるものではないが、1質量%〜60質量%であり、好ましくは2質量%〜50質量%であり、より好ましくは2質量%〜20質量%である。ここで、固形分とは、硬化膜形成組成物の全成分から溶剤を除いたものをいう。
The blending ratio, preparation method, etc. when the cured film forming composition of the present invention is used as a solution are described in detail below.
The ratio of the solid content in the cured film forming composition of the present invention is not particularly limited as long as each component is uniformly dissolved in the solvent, but is 1% by mass to 60% by mass, preferably 2%. It is from mass% to 50 mass%, and more preferably from 2 mass% to 20 mass%. Here, solid content means what remove | excluded the solvent from all the components of the cured film formation composition.
本発明の硬化膜形成組成物の調製方法は、特に限定されない。調製法としては、例えば、溶剤に溶解した(A)成分の溶液に(B)成分、さらには(C)成分、(D)成分、(E)成分等を所定の割合で混合し、均一な溶液とする方法、或いは、この調製法の適当な段階において、必要に応じてその他添加剤をさらに添加して混合する方法が挙げられる。 The preparation method of the cured film forming composition of this invention is not specifically limited. As a preparation method, for example, a component (B), a component (C), a component (D), a component (E), and the like are mixed in a predetermined ratio in a solution of the component (A) dissolved in a solvent, and uniform. Examples thereof include a solution method, and a method in which other additives are further added and mixed as necessary at an appropriate stage of the preparation method.
本発明の硬化膜形成組成物の調製においては、溶剤中の重合反応によって得られる特定共重合体(ポリマー)の溶液をそのまま使用することができる。この場合、例えば、(C)成分の溶液に前記と同様に(A)成分、(B)成分、さらには(D)成分、(E)成分等を入れて均一な溶液とする。この際に、濃度調整を目的としてさらに溶剤を追加投入してもよい。 In the preparation of the cured film forming composition of the present invention, a solution of a specific copolymer (polymer) obtained by a polymerization reaction in a solvent can be used as it is. In this case, for example, the (A) component, the (B) component, the (D) component, the (E) component, etc. are added to the solution of the (C) component in the same manner as described above to obtain a uniform solution. At this time, a solvent may be further added for the purpose of adjusting the concentration.
また、調製された硬化膜形成組成物の溶液は、孔径が0.2μm程度のフィルタなどを用いて濾過した後、使用することが好ましい。 The prepared cured film-forming composition solution is preferably used after being filtered using a filter having a pore size of about 0.2 μm.
<硬化膜、配向材および位相差材>
本発明の硬化膜形成組成物の溶液を基板(例えば、シリコン/二酸化シリコン被覆基板、シリコンナイトライド基板、金属、例えば、アルミニウム、モリブデン、クロムなどが被覆された基板、ガラス基板、石英基板、ITO基板等)やフィルム基板(例えば、トリアセチルセルロース(TAC)フィルム、ポリカーボネート(PC)フィルム、シクロオレフィンポリマー(COP)フィルム、シクロオレフィンコポリマー(COC)フィルム、ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム、アクリルフィルム、ポリエチレンフィルム等の樹脂フィルム)等の上に、バーコート、回転塗布、流し塗布、ロール塗布、スリット塗布、スリットに続いた回転塗布、インクジェット塗布、印刷などによって塗布して塗膜を形成し、その後、ホットプレートまたはオーブン等で加熱乾燥することにより、硬化膜を形成することができる。該硬化膜はそのまま配向材として適用できる。
<Hardened film, alignment material and retardation material>
A solution of the cured film forming composition of the present invention is applied to a substrate (for example, a silicon / silicon dioxide-coated substrate, a silicon nitride substrate, a substrate coated with a metal such as aluminum, molybdenum, or chromium, a glass substrate, a quartz substrate, or ITO. Substrates) and film substrates (eg, triacetyl cellulose (TAC) film, polycarbonate (PC) film, cycloolefin polymer (COP) film, cycloolefin copolymer (COC) film, polyethylene terephthalate (PET) film, acrylic film, polyethylene) On a resin film such as a film, etc., a bar coating, spin coating, flow coating, roll coating, slit coating, spin coating following slits, ink jet coating, printing, etc. to form a coating film, Relieved Dried by heating with a plate or an oven or the like, it is possible to form a cured film. The cured film can be used as an alignment material as it is.
加熱乾燥の条件としては、硬化膜(配向材)の成分が、その上に塗布される重合性液晶溶液に溶出しない程度に、架橋剤による架橋反応が進行すればよく、例えば、温度60℃〜200℃、時間0.4分間〜60分間の範囲の中から適宜選択された加熱温度および加熱時間が採用される。加熱温度および加熱時間は、好ましくは70℃〜160℃、0.5分間〜10分間である。 The heating and drying conditions may be such that the crosslinking reaction with the crosslinking agent proceeds to such an extent that the components of the cured film (alignment material) do not elute into the polymerizable liquid crystal solution applied thereon. A heating temperature and a heating time appropriately selected from the range of 200 ° C. and a time of 0.4 minutes to 60 minutes are adopted. The heating temperature and the heating time are preferably 70 to 160 ° C. and 0.5 to 10 minutes.
本発明の硬化性組成物を用いて形成される硬化膜(配向材)の膜厚は、例えば、0.05μm〜5μmであり、使用する基板の段差や光学的、電気的性質を考慮し適宜選択することができる。 The film thickness of the cured film (alignment material) formed using the curable composition of the present invention is, for example, 0.05 μm to 5 μm, and is appropriately determined in consideration of the level difference of the substrate used and optical and electrical properties. You can choose.
本発明の硬化膜組成物から形成された配向材は耐溶剤性および耐熱性を有しているため、この配向材上に、垂直配向性を有する重合性液晶溶液などの位相差材料を塗布し、配向材上で配向させることができる。そして、配向状態となった位相差材料をそのまま硬化させることにより、光学異方性を有する層として位相差材を形成することができる。そして、配向材を形成する基板がフィルムである場合には、位相差フィルムとして有用となる。 Since the alignment material formed from the cured film composition of the present invention has solvent resistance and heat resistance, a phase difference material such as a polymerizable liquid crystal solution having vertical alignment property is applied onto the alignment material. Can be oriented on the orientation material. And the phase difference material can be formed as a layer which has optical anisotropy by hardening the phase difference material which became the orientation state as it is. And when the board | substrate which forms an orientation material is a film, it becomes useful as a phase difference film.
また、上記のようにして形成された、本発明の配向材を有する2枚の基板を用い、スペーサを介して両基板上の配向材が互いに向かい合うように張り合わせた後、それらの基板の間に液晶を注入して、液晶が配向した液晶表示素子とすることもできる。
このように本発明の硬化膜形成組成物は、各種位相差材(位相差フィルム)や液晶表示素子等の製造に好適に用いることができる。
In addition, after using the two substrates having the alignment material of the present invention formed as described above, the alignment materials on both substrates are bonded to each other via a spacer, and then between the substrates. A liquid crystal display element in which liquid crystal is injected to align the liquid crystal may be used.
Thus, the cured film forming composition of this invention can be used suitably for manufacture of various retardation materials (retardation film), a liquid crystal display element, etc.
以下、例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでない。 EXAMPLES Hereinafter, although an example is given and this invention is demonstrated in more detail, this invention is not limited to these Examples.
[実施例で用いる略記号]
以下の実施例で用いる略記号の意味は、次のとおりである。
<重合体原料>
BMAA:N−(n−ブトキシメチル)アクリルアミド
AIBN:α,α’−アゾビスイソブチロニトリル
MMA:メタクリル酸メチル
HEMA:メタクリル酸2−ヒドロキシエチル
<(A)成分>
A1:4−(4’−ペンチル−[1,1’−ビ(シクロヘキサン)]−4−イル)フェノール
<(B)成分>
CL2503:荒川化学工業(株)製イソシアネート化合物
HDI:ヘキサメチレンジイソシアネート
TDI:トルエンジイソシアネート
HMM:下記の構造式で表されるメラミン架橋剤[サイメル(CYMEL)(登録商標)303(三井サイテック(株)製)]
<(C)成分>
ACS543A:荒川化学工業(株)製アクリル樹脂
<(E)成分>
PTSA:p−トルエンスルホン酸・一水和物
RA1000:荒川化学工業(株)製錫化合物
<溶剤>
PM:プロピレングリコールモノメチルエーテル
MEK:メチルエチルケトン
EA:酢酸エチル
[Abbreviations used in Examples]
The meanings of the abbreviations used in the following examples are as follows.
<Polymer raw material>
BMAA: N- (n-butoxymethyl) acrylamide AIBN: α, α′-azobisisobutyronitrile MMA: methyl methacrylate HEMA: 2-hydroxyethyl methacrylate <component (A)>
A1: 4- (4′-pentyl- [1,1′-bi (cyclohexane)]-4-yl) phenol <(B) component>
CL2503: Arakawa Chemical Industries, Ltd. isocyanate compound HDI: Hexamethylene diisocyanate TDI: Toluene diisocyanate HMM: Melamine crosslinking agent represented by the following structural formula [CYMEL (registered trademark) 303 (Mitsui Cytec Co., Ltd.) ]]
<(C) component>
ACS543A: Acrylic resin manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd. <(E) component>
PTSA: p-toluenesulfonic acid monohydrate RA1000: Arakawa Chemical Industries, Ltd. tin compound <solvent>
PM: Propylene glycol monomethyl ether MEK: Methyl ethyl ketone EA: Ethyl acetate
<(B)成分の合成>
<比較合成例1>
BMAA 100.0g、重合触媒としてAIBN 4.2gをPM 193.5gに溶解し、90℃にて20時間反応させることによりアクリル重合体溶液(固形分濃度35質量%)(PB1)を得た。得られたアクリル共重合体のMnは2,700、Mwは3,900であった。
<Synthesis of component (B)>
<Comparative Synthesis Example 1>
BMAA 100.0 g and AIBN 4.2 g as a polymerization catalyst were dissolved in PM 193.5 g and reacted at 90 ° C. for 20 hours to obtain an acrylic polymer solution (solid content concentration 35 mass%) (PB1). Mn of the obtained acrylic copolymer was 2,700 and Mw was 3,900.
<(C)成分の合成>
<合成例1>
MMA 100.0g、HEMA11.1g、重合触媒としてAIBN 5.6gをPM 450.0gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル共重合体溶液(固形分濃度20質量%)(PC1)を得た。得られたアクリル共重合体のMnは4,200、Mwは7,600であった。
<Synthesis of component (C)>
<Synthesis Example 1>
MMA 100.0 g, HEMA 11.1 g, and AIBN 5.6 g as a polymerization catalyst are dissolved in 450.0 g of PM and reacted at 80 ° C. for 20 hours to react with an acrylic copolymer solution (solid content concentration 20 mass%) (PC1 ) Mn of the obtained acrylic copolymer was 4,200 and Mw was 7,600.
<実施例、比較例>
表1に示す組成にて実施例及び比較例の各硬化膜形成組成物を調製した。次に、各位相差材形成組成物を用いて硬化膜を形成し、得られた硬化膜それぞれについて、垂直配向性の評価を行った。
Each cured film forming composition of an Example and a comparative example was prepared with the composition shown in Table 1. Next, a cured film was formed using each phase difference material forming composition, and vertical orientation was evaluated about each obtained cured film.
[垂直配向性の評価]
<実施例1〜4>
COP基材上に、実施例1〜4の各硬化膜形成組成物を、バーコーターを用いてWet膜厚20μmにて塗布した。その後、それぞれ温度120℃で60秒間、熱循環式オーブン中で加熱乾燥を行い、基材上にそれぞれ硬化膜を形成した。
この硬化膜上に、メルク(株)製の垂直配向用重合性液晶溶液RMS03−015を、バーコーターを用いてWet膜厚6μmにて塗布した。この基板上の塗膜をN2雰囲気下500mJ/cm2で露光し、位相差材を作製した。
作製したこれら位相差材を、Axometrics製Axo ScanTMを用いて面内位相差の入射角依存性を測定した。入射角度0度での面内位相差値が0±5nm、入射角度±45度での面内位相差が25±5nmの範囲にあるものを垂直配向している(○)、それ以外のものを垂直配向していない(×)と判断した。評価結果は、後に表2に「垂直配向性」としてまとめて示す。
[Evaluation of vertical alignment]
<Examples 1-4>
On the COP substrate, each cured film forming composition of Examples 1 to 4 was applied with a wet film thickness of 20 μm using a bar coater. Then, each was heated and dried in a heat circulation oven at a temperature of 120 ° C. for 60 seconds to form a cured film on the substrate.
On this cured film, a polymerizable liquid crystal solution RMS03-015 for vertical alignment manufactured by Merck Co., Ltd. was applied with a wet film thickness of 6 μm using a bar coater. The coating film on this substrate was exposed at 500 mJ / cm 2 in an N 2 atmosphere to produce a retardation material.
The incident angle dependence of the in-plane retardation was measured using Axo Scan ™ manufactured by Axometrics. Those whose in-plane retardation value is 0 ± 5 nm at an incident angle of 0 ° and in-plane retardation value at an incident angle of ± 45 ° are in the range of 25 ± 5 nm are vertically oriented (◯), others Was determined not to be vertically aligned (x). The evaluation results are collectively shown later in Table 2 as “vertical alignment”.
<比較例1〜3>
COP基材上に、比較例1〜3の各硬化膜形成組成物を、バーコーターを用いてWet膜厚10μmにて塗布した。その後、それぞれ温度110℃で60秒間、熱循環式オーブン中で加熱乾燥を行い、基材上にそれぞれ硬化膜を形成した。
この硬化膜上に、メルク(株)製の垂直配向用重合性液晶溶液RMS03−015を、バーコーターを用いてWet膜厚6μmにて塗布した。この基板上の塗膜をN2雰囲気下500mJ/cm2で露光し、位相差材を作製した。
作製したこれら位相差材を、Axometrics製Axo ScanTMを用いて面内位相差の入射角依存性を測定した。入射角度0度での面内位相差値が0±5nm、入射角度±45度での面内位相差が25±5nmの範囲にあるものを垂直配向している(○)、それ以外のものを垂直配向していない(×)と判断した。評価結果は、後に表2に「垂直配向性」としてまとめて示す。
<Comparative Examples 1-3>
On the COP substrate, each cured film forming composition of Comparative Examples 1 to 3 was applied with a wet film thickness of 10 μm using a bar coater. Then, each was heated and dried in a heat circulation oven at a temperature of 110 ° C. for 60 seconds to form a cured film on the substrate.
On this cured film, a polymerizable liquid crystal solution RMS03-015 for vertical alignment manufactured by Merck Co., Ltd. was applied with a wet film thickness of 6 μm using a bar coater. The coating film on this substrate was exposed at 500 mJ / cm 2 in an N 2 atmosphere to produce a retardation material.
The incident angle dependence of the in-plane retardation was measured using Axo Scan ™ manufactured by Axometrics. Those whose in-plane retardation value is 0 ± 5 nm at an incident angle of 0 ° and in-plane retardation value at an incident angle of ± 45 ° are in the range of 25 ± 5 nm are vertically oriented (◯), others Was determined not to be vertically aligned (x). The evaluation results are collectively shown later in Table 2 as “vertical alignment”.
[剥離界面の評価]
<実施例1〜4>
PET基材上に、実施例1〜4の各硬化膜形成組成物を、バーコーターを用いてWet膜厚20μmにて塗布した。その後、それぞれ温度120℃で60秒間、熱循環式オーブン中で加熱乾燥を行い、基材上にそれぞれ硬化膜を形成した。
この硬化膜上に、メルク(株)製の垂直配向用重合性液晶溶液RMS03−015を、バーコーターを用いてWet膜厚6μmにて塗布した。この基板上の塗膜をN2雰囲気下500mJ/cm2で露光し、位相差材を作製した。
この位相差材に縦横1mm間隔で5×5マスとなるようカッターナイフで切込みをつけた。この切り込みの上に粘着テープ(ニチバン(株)製 セロハンテープ(登録商標))を張り付け、ゆっくりと剥がすことで膜を剥離した。基材上の剥離面をThermo Fisher製NICOLET5700 FT−IRでATR測定し、剥離がどこの界面でおきているか確認した。評価結果は、後に表2に「剥離界面」としてまとめて示す。
[Evaluation of peeling interface]
<Examples 1-4>
Each cured film formation composition of Examples 1-4 was apply | coated by the bar coater by the wet film thickness of 20 micrometers on the PET base material. Then, each was heated and dried in a heat circulation oven at a temperature of 120 ° C. for 60 seconds to form a cured film on the substrate.
On this cured film, a polymerizable liquid crystal solution RMS03-015 for vertical alignment manufactured by Merck Co., Ltd. was applied with a wet film thickness of 6 μm using a bar coater. The coating film on this substrate was exposed at 500 mJ / cm 2 in an N 2 atmosphere to produce a retardation material.
This phase difference material was cut with a cutter knife so as to be 5 × 5 squares at intervals of 1 mm in length and width. An adhesive tape (cellophane tape (registered trademark) manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was applied on the cut and peeled off slowly to separate the membrane. The peeled surface on the substrate was ATR measured with a NICOLET 5700 FT-IR manufactured by Thermo Fisher to confirm at which interface peeling occurred. The evaluation results are collectively shown later in Table 2 as “peeling interface”.
<比較例1〜3>
PET基材上に、比較例1〜3の各硬化膜形成組成物を、バーコーターを用いてWet膜厚10μmにて塗布した。その後、それぞれ温度110℃で60秒間、熱循環式オーブン中で加熱乾燥を行い、基材上にそれぞれ硬化膜を形成した。
この硬化膜上に、メルク(株)製の垂直配向用重合性液晶溶液RMS03−015を、バーコーターを用いてWet膜厚6μmにて塗布した。この基板上の塗膜をN2雰囲気下500mJ/cm2で露光し、位相差材を作製した。
この位相差材に縦横1mm間隔で5×5マスとなるようカッターナイフで切込みをつけた。この切り込みの上に粘着テープ(ニチバン(株)製 セロハンテープ(登録商標))を張り付け、ゆっくりと剥がすことで膜を剥離した。基材上の剥離面をThermo Fisher製NICOLET5700 FT−IRでATR測定し、剥離がどこの界面でおきているか確認した。評価結果は、後に表2に「剥離界面」としてまとめて示す。
<Comparative Examples 1-3>
On the PET substrate, each cured film forming composition of Comparative Examples 1 to 3 was applied with a wet film thickness of 10 μm using a bar coater. Then, each was heated and dried in a heat circulation oven at a temperature of 110 ° C. for 60 seconds to form a cured film on the substrate.
On this cured film, a polymerizable liquid crystal solution RMS03-015 for vertical alignment manufactured by Merck Co., Ltd. was applied with a wet film thickness of 6 μm using a bar coater. The coating film on this substrate was exposed at 500 mJ / cm 2 in an N 2 atmosphere to produce a retardation material.
This phase difference material was cut with a cutter knife so as to be 5 × 5 squares at intervals of 1 mm in length and width. An adhesive tape (cellophane tape (registered trademark) manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was applied on the cut and peeled off slowly to separate the membrane. The peeled surface on the substrate was ATR measured with a NICOLET 5700 FT-IR manufactured by Thermo Fisher to confirm at which interface peeling occurred. The evaluation results are collectively shown later in Table 2 as “peeling interface”.
[密着性の評価]
<実施例1〜4、比較例1〜3>
続いて剥離界面の評価に用いた硬化膜の剥離界面上に縦横1mm間隔で5×5マスとなるようカッターナイフで切込みをつけた。この切り込みの上に粘着テープ(ニチバン(株)製 セロハンテープ(登録商標))を用いてセロハンテープ剥離試験を行った。評価は、25マス全て剥がれずに残っているものを○、1マスでも剥がれているものを×とした。評価結果は、後に表2に「密着性」としてまとめて示す。
<Examples 1-4, Comparative Examples 1-3>
Then, it cut | notched with the cutter knife so that it might become 5x5 squares on the peeling interface of the cured film used for evaluation of a peeling interface at 1 mm length and width intervals. A cellophane tape peeling test was performed on the cut using an adhesive tape (cellophane tape (registered trademark) manufactured by Nichiban Co., Ltd.). In the evaluation, a case where all the 25 squares were not peeled off was marked with ◯, and a case where even one square was peeled off was marked with x. The evaluation results are collectively shown as “Adhesion” later in Table 2.
表2に示すように、実施例の硬化膜形成組成物を用いて得られた配向材は、比較例の硬化膜形成組成物を用いて得られた配向材と比較し、良好な垂直配向性と基材密着性を示した。 As shown in Table 2, the alignment material obtained using the cured film-forming composition of the example is better in vertical alignment than the alignment material obtained using the cured film-forming composition of the comparative example. And showed substrate adhesion.
本発明による硬化膜形成組成物は、液晶表示素子の液晶配向膜や、液晶表示素子に内部や外部に設けられる光学異方性フィルムを形成するための配向材を形成する材料として非常に有用であり、特に、有機ELやIPS−LCDの光学補償フィルム向け材料として好適である。 The cured film forming composition according to the present invention is very useful as a material for forming a liquid crystal alignment film of a liquid crystal display element and an alignment material for forming an optically anisotropic film provided inside or outside the liquid crystal display element. In particular, it is suitable as a material for an optical compensation film of organic EL or IPS-LCD.
Claims (12)
(B)1分子中にイソシアネート基を2個以上有する化合物
を含有する硬化膜形成組成物であって、
前記垂直配向性基は下記式(1)で表される基であることを特徴とする、硬化膜形成組成物。
Y1は単結合又は結合基を表し、
Y2は単結合、炭素原子数1〜15のアルキレン基または−CH2−CH(OH)−CH2−を表すか、ベンゼン環、シクロヘキサン環または複素環から選ばれる2価の環状基を表し、前記環状基上の任意の水素原子が、炭素原子数1〜3のアルキル基、炭素原子数1〜3のアルコキシル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルコキシル基またはフッ素原子で置換されていてもよく、
Y3は単結合または炭素原子数1〜15のアルキレン基を表し、
Y4は単結合を表すか、ベンゼン環、シクロヘキサン環または複素環から選ばれる2価の環状基、または炭素原子数17〜30であってステロイド骨格を有する2価の有機基を表し、前記環状基上の任意の水素原子が、炭素原子数1〜3のアルキル基、炭素原子数1〜3のアルコキシル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルコキシル基またはフッ素原子で置換されていてもよく、
Y5はベンゼン環、シクロヘキサン環または複素環から選ばれる2価の環状基を表し、これらの環状基上の任意の水素原子が、炭素原子数1〜3のアルキル基、炭素原子数1〜3のアルコキシル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜3のフッ素含有アルコキシル基またはフッ素原子で置換されていてもよく、
nは0〜4の整数を表し、nが2以上の場合、Y5同士は同一でも異なっていてもよく、
Y6は水素原子、炭素原子数1〜18アルキル基、炭素原子数1〜18のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜18のアルコキシル基または炭素原子数1〜18のフッ素含有アルコキシル基を表し、
Y2及びY3としてのアルキレン基、並びに、環状基上の置換基又はY6としてのアルキル基、フッ素含有アルキル基、アルコキシル基及びフッ素含有アルコキシ基は、直鎖状、枝分かれ状、又は環状の何れか又はそれらの組み合わせであってもよく、
またY2及びY3としてのアルキレン基、並びに、Y6としてのアルキル基、フッ素含有アルキル基、アルコキシル基及びフッ素含有アルコキシ基は、結合基同士が隣り合わない限り1ないし3の結合基で中断されていてもよく、
さらにY2、Y4又はY5が2価の環状基を表すか、Y4がステロイド骨格を有する2価の有機基を表すか、Y2が−CH2−CH(OH)−CH2−を表すか、Y2又はY3がアルキレン基を表すか、或いはY6がアルキル基又はフッ素含有アルキル基を表すとき、該2価の環状基、該ステロイド骨格を有する2価の有機基、該−CH2−CH(OH)−CH2−、該アルキレン基、該アルキル基及び該フッ素含有アルキル基は、それらに隣接する基と結合基を介して結合していてもよく、
そして上記結合基は、−O−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−NH−CO−O−及び−NH−CO−NH−からなる群から選ばれる基を表し、
但し、Y2乃至Y6がそれぞれ表すところの炭素原子数1〜15のアルキレン基、ベンゼン環、シクロヘキサン環、複素環、ステロイド骨格を有する2価の有機基、−CH2−CH(OH)−CH2−、炭素原子数1〜18のアルキル基、炭素原子数1〜18のフッ素含有アルキル基、炭素原子数1〜18のアルコキシル基及び炭素原子数1〜18のフッ素含有アルコキシル基の炭素原子数の合計は6〜30である)。 (A) A cured film forming composition containing a low molecular compound having a vertical alignment group and a thermally crosslinkable functional group, and (B) a compound having two or more isocyanate groups in one molecule,
The said vertical alignment group is group represented by following formula (1), The cured film formation composition characterized by the above-mentioned.
Y 1 represents a single bond or a linking group,
Y 2 represents a single bond, an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms or —CH 2 —CH (OH) —CH 2 —, or a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring. Any hydrogen atom on the cyclic group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 to 3 carbon atoms. May be substituted with a fluorine-containing alkoxyl group or a fluorine atom,
Y 3 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms,
Y 4 represents a single bond, a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring, or a divalent organic group having 17 to 30 carbon atoms and having a steroid skeleton. Arbitrary hydrogen atoms on the group are alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, alkoxyl groups having 1 to 3 carbon atoms, fluorine-containing alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, fluorine containing 1 to 3 carbon atoms May be substituted with an alkoxyl group or a fluorine atom,
Y 5 represents a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring, and any hydrogen atom on these cyclic groups is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 to 3 carbon atoms. An alkoxyl group, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine atom,
n represents an integer of 0 to 4, and when n is 2 or more, Y 5 may be the same or different,
Y 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms. ,
The alkylene group as Y 2 and Y 3 and the substituent on the cyclic group or the alkyl group, fluorine-containing alkyl group, alkoxyl group and fluorine-containing alkoxy group as Y 6 are linear, branched or cyclic. Any or a combination thereof,
Also, the alkylene group as Y 2 and Y 3 , and the alkyl group, fluorine-containing alkyl group, alkoxyl group and fluorine-containing alkoxy group as Y 6 are interrupted by 1 to 3 bonding groups unless the bonding groups are adjacent to each other. May have been
Furthermore, Y 2 , Y 4 or Y 5 represents a divalent cyclic group, Y 4 represents a divalent organic group having a steroid skeleton, or Y 2 represents —CH 2 —CH (OH) —CH 2 —. When Y 2 or Y 3 represents an alkylene group, or Y 6 represents an alkyl group or a fluorine-containing alkyl group, the divalent cyclic group, the divalent organic group having the steroid skeleton, -CH 2 -CH (OH) -CH 2 -, the alkylene group, the alkyl group and the fluorine-containing alkyl group may be bonded through a bonding group and groups adjacent to them,
The linking group is a group selected from the group consisting of —O—, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —NH—CO—O— and —NH—CO—NH—. Represents
Provided that each of Y 2 to Y 6 represents an alkylene group having 1 to 15 carbon atoms, a benzene ring, a cyclohexane ring, a heterocyclic ring, a divalent organic group having a steroid skeleton, —CH 2 —CH (OH) — CH 2 -, alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, the carbon atoms of the alkoxyl group and a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms having 1 to 18 carbon atoms The total number is 6-30).
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JP2020181148A (en) * | 2019-04-26 | 2020-11-05 | 日産化学株式会社 | Retardation material |
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---|---|---|---|---|
JP2016532893A (en) * | 2013-07-17 | 2016-10-20 | 東友ファインケム株式会社Dongwoo Fine−Chem Co., Ltd. | Retardation film and image display device having the same |
-
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- 2016-10-27 JP JP2016210967A patent/JP2018070733A/en active Pending
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