JP2019148716A - Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、横電界駆動型液晶表示素子用液晶配向膜を有する基板の製造方法に関する。さらに詳しくは、焼き付き特性に優れる液晶表示素子を製造する新規な方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a substrate having a liquid crystal alignment film for a lateral electric field drive type liquid crystal display element. More specifically, the present invention relates to a novel method for manufacturing a liquid crystal display element having excellent image sticking characteristics.
液晶表示素子は、軽量、薄型かつ低消費電力の表示デバイスとして知られ、近年では大型のテレビ用途に用いられるなど、目覚ましい発展を遂げている。液晶表示素子は、例えば、電極を備えた透明な一対の基板により液晶層を挟持して構成される。そして、液晶表示素子では、液晶が基板間で所望の配向状態となるように有機材料からなる有機膜が液晶配向膜として使用されている。 The liquid crystal display element is known as a light, thin and low power consumption display device, and has been remarkably developed in recent years. The liquid crystal display element is configured, for example, by sandwiching a liquid crystal layer between a pair of transparent substrates provided with electrodes. In the liquid crystal display element, an organic film made of an organic material is used as the liquid crystal alignment film so that the liquid crystal is in a desired alignment state between the substrates.
液晶配向膜は、液晶を挟持する基板の液晶と接する面に形成され、その基板間で液晶を一定の方向に配向させるという役割を担う。そして、液晶配向膜には、液晶を、例えば、基板に対して平行な方向など、一定の方向に配向させるという役割に加え、液晶のプレチルト角を制御するという役割を求められることがある。こうした液晶配向膜における、液晶の配向を制御する能力(以下、配向制御能と言う。)は、液晶配向膜を構成する有機膜に対して配向処理を行うことで与えられる。 The liquid crystal alignment film is formed on a surface in contact with the liquid crystal of the substrate sandwiching the liquid crystal, and plays a role of aligning the liquid crystal in a certain direction between the substrates. The liquid crystal alignment film may be required to play a role of controlling the pretilt angle of the liquid crystal in addition to the role of aligning the liquid crystal in a certain direction such as a direction parallel to the substrate. The ability to control the alignment of the liquid crystal in such a liquid crystal alignment film (hereinafter referred to as alignment control ability) is given by performing an alignment treatment on the organic film constituting the liquid crystal alignment film.
配向制御能を付与するための液晶配向膜の配向処理方法としては、従来からラビング法が知られている。ラビング法とは、基板上のポリビニルアルコールやポリアミドやポリイミド等の有機膜に対し、その表面を綿、ナイロン、ポリエステル等の布で一定方向に擦り(ラビングし)、擦った方向(ラビング方向)に液晶を配向させる方法である。このラビング法は簡便に比較的安定した液晶の配向状態を実現できるため、従来の液晶表示素子の製造プロセスにおいて工業的に利用されてきた。そして、液晶配向膜に用いられる有機膜としては、耐熱性等の信頼性や電気的特性に優れたポリイミド系の有機膜が主に選択されてきた。 A rubbing method is conventionally known as an alignment treatment method for a liquid crystal alignment film for imparting alignment control ability. The rubbing method is a method of rubbing (rubbing) the surface of an organic film such as polyvinyl alcohol, polyamide or polyimide on a substrate with a cloth such as cotton, nylon or polyester in the rubbing direction (rubbing direction). This is a method of aligning liquid crystals. Since this rubbing method can easily realize a relatively stable alignment state of liquid crystals, it has been industrially used in the manufacturing process of conventional liquid crystal display elements. As an organic film used for the liquid crystal alignment film, a polyimide-based organic film excellent in reliability such as heat resistance and electrical characteristics has been mainly selected.
しかしながら、液晶配向膜の表面を擦るラビング法は、発塵や静電気の発生が問題となることがあった。また、近年の液晶表素子の高精細化や、対応する基板上の電極や液晶駆動用のスイッチング能動素子による凹凸のため、液晶配向膜の表面を布で均一に擦ることができず、均一な液晶の配向を実現できないことがあった。 However, in the rubbing method in which the surface of the liquid crystal alignment film is rubbed, generation of dust and static electricity may be a problem. In addition, due to the high definition of the liquid crystal surface element in recent years and the unevenness caused by the corresponding electrodes on the substrate and the switching active element for driving the liquid crystal, the surface of the liquid crystal alignment film cannot be uniformly rubbed with a cloth. In some cases, alignment of the liquid crystal could not be realized.
そこで、ラビングを行わない液晶配向膜の別の配向処理方法として、光配向法が盛んに検討されている。 Therefore, a photo-alignment method has been actively studied as another alignment treatment method for a liquid crystal alignment film that is not rubbed.
光配向法には様々な方法があるが、直線偏光またはコリメートした光によって液晶配向膜を構成する有機膜内に異方性を形成し、その異方性に従って液晶を配向させる。 There are various photo alignment methods. Anisotropy is formed in the organic film constituting the liquid crystal alignment film by linearly polarized light or collimated light, and the liquid crystal is aligned according to the anisotropy.
主な光配向法としては、分解型の光配向法が知られている。例えば、ポリイミド膜に偏光紫外線を照射し、分子構造の紫外線吸収の偏光方向依存性を利用して異方的な分解を生じさせる。そして、分解せずに残されたポリイミドにより液晶を配向させるようにする(特許文献1参照)。 A decomposition type photo-alignment method is known as a main photo-alignment method. For example, the polyimide film is irradiated with polarized ultraviolet rays, and anisotropic decomposition is caused by utilizing the polarization direction dependence of the ultraviolet absorption of the molecular structure. Then, the liquid crystal is aligned by the polyimide remaining without being decomposed (see Patent Document 1).
また、光架橋型や光異性化型の光配向法も知られている。例えば、ポリビニルシンナメートを用い、偏光紫外線を照射し、偏光と平行な2つの側鎖の二重結合部分で二量化反応(架橋反応)を生じさせる。そして、偏光方向と直交した方向に液晶を配向させる(例えば、非特許文献1を参照のこと。)。また、アゾベンゼンを側鎖に有する側鎖型高分子を用いた場合、偏光紫外線を照射し、偏光と平行な側鎖のアゾベンゼン部で異性化反応を生じさせ、偏光方向と直交した方向に液晶を配向させる(非特許文献2参照)。 In addition, photocrosslinking type and photoisomerization type photo-alignment methods are also known. For example, polyvinyl cinnamate is used and irradiated with polarized ultraviolet rays to cause a dimerization reaction (crosslinking reaction) at the double bond portion of two side chains parallel to the polarized light. Then, the liquid crystal is aligned in a direction perpendicular to the polarization direction (see, for example, Non-Patent Document 1). In addition, when a side chain polymer having azobenzene in the side chain is used, irradiation with polarized ultraviolet light causes an isomerization reaction at the azobenzene portion of the side chain parallel to the polarized light, and the liquid crystal is aligned in a direction perpendicular to the polarization direction. Align (see Non-Patent Document 2).
以上の例のように、光配向法による液晶配向膜の配向処理方法では、ラビングを不要とし、発塵や静電気の発生の懸念が無い。そして、表面に凹凸のある液晶表示素子の基板に対しても配向処理を施すことができ、工業的な生産プロセスに好適な液晶配向膜の配向処理の方法となる。 As in the above example, the liquid crystal alignment film alignment treatment method by the photo alignment method eliminates the need for rubbing, and there is no fear of generation of dust or static electricity. An alignment process can be performed even on a substrate of a liquid crystal display element having an uneven surface, which is a method for aligning a liquid crystal alignment film suitable for an industrial production process.
以上のように、光配向法は、ラビング法に代わる技術として大きな利点を持つ。そして、ラビングによって配向制御能がほぼ一定となるラビング法に比べ、光配向法では、偏光した光の照射量を変化させて配向制御能を制御できる。しかしながら、光配向法では、ラビング法による場合と同程度の配向制御能を求める場合、大量の偏光した光の照射量が必要となったり、安定な液晶の配向が実現できない場合がある。 As described above, the photo-alignment method has a great advantage as a technique replacing the rubbing method. And compared with the rubbing method in which the orientation control ability becomes almost constant by rubbing, the photo-alignment method can control the orientation control ability by changing the irradiation amount of polarized light. However, in the photo-alignment method, when an alignment control ability comparable to that in the rubbing method is required, a large amount of polarized light irradiation is required, or stable liquid crystal alignment may not be realized.
例えば、上記した特許文献1に記載の分解型の光配向法では、ポリイミド膜に出力500Wの高圧水銀灯からの紫外光を60分間照射する必要があるなど、長時間かつ大量の紫外線照射が必要となる。また、二量化型や光異性化型の光配向法の場合においても、数J(ジュール)〜数十J程度の多くの量の紫外線照射が必要となる場合がある。さらに、光架橋型や光異性化型の光配向法の場合、液晶の配向の熱安定性や光安定性に劣るため、液晶表示素子とした場合に、配向不良や表示焼き付きが発生するといった問題があった。特に横電界駆動型の液晶表示素子では液晶分子を面内でスイッチングするため、液晶駆動後の液晶の配向ズレが発生しやすく、AC駆動に起因する表示焼き付きが大きな課題とされている。 For example, in the decomposition type photo-alignment method described in Patent Document 1, it is necessary to irradiate the polyimide film with ultraviolet light from a high-pressure mercury lamp with an output of 500 W for 60 minutes. Become. Even in the case of a dimerization type or photoisomerization type photo-alignment method, a large amount of ultraviolet irradiation of about several J (joule) to several tens of J may be required. Furthermore, in the case of the photo-crosslinking type or photoisomerization type photo-alignment method, since the thermal stability and light stability of the liquid crystal alignment are inferior, there is a problem that alignment failure or display burn-in occurs when a liquid crystal display element is used. was there. In particular, in a horizontal electric field drive type liquid crystal display element, since liquid crystal molecules are switched in a plane, alignment misalignment of liquid crystal after liquid crystal driving is likely to occur, and display burn-in caused by AC driving is a major issue.
したがって、光配向法では、配向処理の高効率化や安定な液晶配向の実現が求められており、液晶配向膜への高い配向制御能の付与を高効率に行うことができる液晶配向膜や液晶配向剤が求められている。 Therefore, in the photo-alignment method, there is a demand for higher efficiency of alignment treatment and realization of stable liquid crystal alignment, and liquid crystal alignment films and liquid crystals that can impart high alignment control ability to the liquid crystal alignment film with high efficiency. There is a need for aligning agents.
本発明は、高効率で配向制御能が付与され、焼き付き特性に優れた、横電界駆動型液晶表示素子用液晶配向膜を有する基板及び該基板を有する横電界駆動型液晶表示素子を提供することを目的とする。 The present invention provides a substrate having a liquid crystal alignment film for a horizontal electric field drive type liquid crystal display element which is provided with high efficiency and orientation control ability and has excellent image sticking characteristics, and a horizontal electric field drive type liquid crystal display element having the substrate. With the goal.
本発明者らは、上記課題を達成するべく鋭意検討を行った結果、以下の発明を見出した。
(1)光配向性基と極性基とを有する特定重合体(P)と、下記式(OS−1)で表される特定溶媒(X)とを含有する重合体組成物。
As a result of intensive studies to achieve the above problems, the present inventors have found the following invention.
(1) A polymer composition containing a specific polymer (P) having a photo-alignment group and a polar group, and a specific solvent (X) represented by the following formula (OS-1).
式中R1〜R3は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基である。 In the formula, R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
本発明の組成物を用いた液晶配向剤によれば、高効率で配向制御能が付与され、焼き付き特性に優れた、横電界駆動型液晶表示素子用液晶配向膜を有する基板及び該基板を有する横電界駆動型液晶表示素子を提供することが出来る。 According to the liquid crystal aligning agent using the composition of the present invention, the substrate having the liquid crystal alignment film for a lateral electric field driving type liquid crystal display element, which has high efficiency and high alignment control ability and excellent image sticking characteristics, and the substrate are provided. A horizontal electric field drive type liquid crystal display element can be provided.
以下、本発明の実施形態について詳しく説明する。
<特定重合体(P)>
本発明の液晶配向剤に含有される特定重合体(P)は、光配向性基と極性基(ただし、前記光配向性基を含む基は除く)を有する。このような形態にすることで、特定溶媒に含まれるヒドロキシ基との相互作用が可能となり、保存安定性に優れ、且つ適度な粘度の液晶配向剤を得ることが可能となる。極性基としては、カルボキシ基、アミノ基、水酸基等が挙げられる。特定重合体(P)において、光配向性基と極性基は同一の構造単位であっても、異なる構造単位であってもよいが、合成が容易である点で異なる構造単位に含まれていることが好ましい。特定重合体(P)は、光に対する感度が高い観点で、光配向性基を有する側鎖基(f)を含む構造単位と極性基を有する側鎖基(g)を含む構造単位とを含むことが好ましい。
[光配向性基]
光配向性基は、光に感応して架橋反応、異性化反応、または光フリース転位を起こして膜に異方性を付与する官能基である。光配向性基は特に限定されないが、光に感応して架橋反応、または光フリース転位を起こす官能基が望ましく、架橋反応を起こす官能基がより望ましい。この場合、熱などの外部ストレスに曝されたとしても、実現された配向制御能を長期間安定に保持することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
<Specific polymer (P)>
The specific polymer (P) contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention has a photoalignable group and a polar group (however, the group containing the photoalignable group is excluded). By adopting such a form, it becomes possible to interact with the hydroxy group contained in the specific solvent, and it becomes possible to obtain a liquid crystal aligning agent having excellent storage stability and an appropriate viscosity. Examples of the polar group include a carboxy group, an amino group, and a hydroxyl group. In the specific polymer (P), the photoalignable group and the polar group may be the same structural unit or different structural units, but are included in different structural units in that they are easily synthesized. It is preferable. The specific polymer (P) includes a structural unit containing a side chain group (f) having a photoalignable group and a structural unit containing a side chain group (g) having a polar group, from the viewpoint of high sensitivity to light. It is preferable.
[Photo-alignment group]
The photo-alignment group is a functional group that gives anisotropy to the film by causing a crosslinking reaction, an isomerization reaction, or a photo-Fries rearrangement in response to light. The photo-alignment group is not particularly limited, but a functional group that undergoes a crosslinking reaction or photofleece rearrangement in response to light is desirable, and a functional group that undergoes a crosslinking reaction is more desirable. In this case, even if exposed to external stress such as heat, the achieved orientation control ability can be stably maintained for a long period of time.
光配向性基の具体例としては、例えばアゾベンゼン又はその誘導体を基本骨格として含むアゾベンゼン含有基、桂皮酸又はその誘導体(桂皮酸構造)を基本骨格として含む桂皮酸構造含有基、カルコン又はその誘導体を基本骨格として含むカルコン含有基、ベンゾフェノン又はその誘導体を基本骨格として含むベンゾフェノン含有基、クマリン又はその誘導体を基本骨格として含むクマリン含有基、トラン又はその誘導体を基本骨格として含むトラン含有基、スチルベン又はその誘導体を含むスチルベン含有基、フェニルベンゾエート又はその誘導体を含むフェニルベンゾエート含有基等が挙げられる。
本発明の特定重合体(P)を水平配向型の液晶素子の製造に用いる場合、液晶性を発現する部分構造を有していることが好ましく、この場合に得られる液晶配向膜は、安定な液晶配向を実現できる。
[液晶性を発現する部分構造]
液晶性を発現する部分構造(m)は、例えばメソゲン部位を有する構造が挙げられる。特定重合体(P)において該メソゲン部位は光配向性基と同一の構造単位であっても、異なる構造単位であってもよい。前記メソゲン部位が光配向性基と同一の構造単位である場合、液晶配向性が安定な観点から側鎖基(f)は部分構造(m)を有することが好ましく、この場合に用いられるメソゲン部位を有する構造としては、ビフェニル環、ターフェニル環、フェニルシクロヘキシル環、アゾベンゼン、フェニルベンゾエート、ナフタレン環、ベンジリデンアニリンなどの構造が挙げられる。また、前記メソゲン部位が光配向性基と異なる構造単位である場合、重合が容易な観点で、側鎖基(g)が部分構造(m)を有するか、側鎖基(g)以外のその他の液晶性側鎖基(j)が部分構造(m)を有することが好ましく、この場合に用いられるメソゲン部位を有する構造としては、上記の構造の他フェニルビシクロヘキシル環、ビシクロヘキシル環、下記式(l1)〜(l2)に示す構造、安息香酸などのように側鎖同士が水素結合することでメソゲン部位となる構造を用いることができる。
Specific examples of the photo-alignment group include an azobenzene-containing group containing azobenzene or a derivative thereof as a basic skeleton, a cinnamic acid structure-containing group containing a cinnamic acid or a derivative thereof (cinnamic acid structure) as a basic skeleton, a chalcone or a derivative thereof. Chalcone-containing group including as a basic skeleton, benzophenone-containing group including benzophenone or a derivative thereof as a basic skeleton, a coumarin-containing group including coumarin or a derivative thereof as a basic skeleton, a tolan-containing group including tran or a derivative thereof as a basic skeleton, stilbene or a derivative thereof Examples thereof include a stilbene-containing group including a derivative, a phenylbenzoate-containing group including phenylbenzoate or a derivative thereof.
When the specific polymer (P) of the present invention is used for the production of a horizontal alignment type liquid crystal element, it preferably has a partial structure that exhibits liquid crystallinity, and the liquid crystal alignment film obtained in this case is stable. Liquid crystal alignment can be realized.
[Partial structure that exhibits liquid crystallinity]
Examples of the partial structure (m) that exhibits liquid crystallinity include a structure having a mesogen moiety. In the specific polymer (P), the mesogen moiety may be the same structural unit as the photoalignable group or a different structural unit. When the mesogenic moiety is the same structural unit as the photoalignable group, the side chain group (f) preferably has a partial structure (m) from the viewpoint of stable liquid crystal alignment, and the mesogenic moiety used in this case Examples of the structure having a biphenyl ring, a terphenyl ring, a phenylcyclohexyl ring, an azobenzene, a phenylbenzoate, a naphthalene ring, and a benzylideneaniline. When the mesogen moiety is a structural unit different from the photoalignable group, the side chain group (g) has a partial structure (m) or other than the side chain group (g) from the viewpoint of easy polymerization. The liquid crystalline side chain group (j) preferably has a partial structure (m). Examples of the structure having a mesogen moiety used in this case include a phenylbicyclohexyl ring, a bicyclohexyl ring, The structure shown in (l1) to (l2), such as benzoic acid, can be used as a structure that becomes a mesogenic site by hydrogen bonding between side chains.
特定重合体(P)が液晶性を発現する部分構造を有する場合、液晶性を示す温度範囲(以下「液晶温度範囲」ともいう。)は特に制限されないが、得られる液晶配向膜の配向規制力及び配向安定性を十分に高くする観点から、液晶温度範囲が90〜380℃の範囲内にあることが好ましく、100〜350℃の範囲内にあることがより好ましい。 When the specific polymer (P) has a partial structure that exhibits liquid crystallinity, the temperature range showing liquid crystallinity (hereinafter also referred to as “liquid crystal temperature range”) is not particularly limited, but the alignment regulating power of the obtained liquid crystal alignment film is not limited. From the viewpoint of sufficiently increasing the alignment stability, the liquid crystal temperature range is preferably in the range of 90 to 380 ° C, and more preferably in the range of 100 to 350 ° C.
特定重合体(P)を水平配向型の液晶素子の製造に用いる場合、側鎖基(f)としては、下記式(1)〜(6)及び下記式(T−1)〜(T−2)よりなる群から選ばれる少なくとも1種の側鎖を含むことが好ましい。 When the specific polymer (P) is used for the production of a horizontal alignment type liquid crystal element, the side chain groups (f) include the following formulas (1) to (6) and the following formulas (T-1) to (T-2). It is preferable that at least one side chain selected from the group consisting of
式中、A、B、Dはそれぞれ独立に、単結合、−O−、−CH2−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NH−CO−、−CH=CH−CO−O−、又は−O−CO−CH=CH−を表す;
Sは、炭素数1〜12のアルキレン基であり、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Tは、単結合または炭素数1〜12のアルキレン基であり、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Y1は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素数5〜8の脂環式炭化水素から選ばれる環を表すか、それらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2〜6の環が結合基Bを介して結合してなる基であり、それらに結合する水素原子は、−CH=C(CN)2、−CH=CH−CNで置換されても良い;
Y2は、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素数5〜8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に−NO2、−CN、−CH=C(CN)2、−CH=CH−CN、ハロゲン基、炭素数1〜5のアルキル基、又は炭素数1〜5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
Rは、ヒドロキシ基、メトキシ基を表す;
Vは、−CO−又は−CO−O−(C6H4)n−CO−(nは1〜3の整数)を表す;
Xは、単結合、−COO−、−OCO−、−N=N−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、又は−O−CO−CH=CH−を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
Couは、クマリン−6−イル基またはクマリン−7−イル基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に−NO2、−CN、−CH=C(CN)2、−CH=CH−CN、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基で置換されても良い;
q1とq2は、一方が1で他方が0である;
q3は0または1である;
P及びQは、各々独立に、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素数5〜8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基である;ただし、Xが−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−である場合、−CH=CH−が結合する側のP又はQは芳香環であり、Pの数が2以上となるときは、P同士は同一でも異なっていてもよく、Qの数が2以上となるときは、Q同士は同一でも異なっていてもよい;
kは0又は1である;
l1は0または1であり、l1+k≧1を満たす;
l2は0〜2の整数である;
l1とl2がともに0であるときは、Tが単結合であるときはAも単結合を表す;
l1が1であるときは、Tが単結合であるときはBも単結合を表す;
H及びIは、各々独立に、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、およびそれらの組み合わせから選ばれる基である。
In the formula, A, B, and D are each independently a single bond, —O—, —CH 2 —, —COO—, —OCO—, —CONH—, —NH—CO—, —CH═CH—CO—. Represents O— or —O—CO—CH═CH—;
S is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and a hydrogen atom bonded thereto may be replaced by a halogen group;
T is a single bond or an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and a hydrogen atom bonded thereto may be replaced with a halogen group;
Y 1 represents a ring selected from a monovalent benzene ring, naphthalene ring, biphenyl ring, furan ring, pyrrole ring and alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, or the same or selected from those substituents. 2 to 6 different rings are bonded through a bonding group B, and the hydrogen atom bonded to them is substituted with —CH═C (CN) 2 , —CH═CH—CN. Is also good;
Y 2 is a group selected from the group consisting of a divalent benzene ring, naphthalene ring, biphenyl ring, furan ring, pyrrole ring, alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, and combinations thereof, The hydrogen atoms bonded to each independently represent —NO 2 , —CN, —CH═C (CN) 2 , —CH═CH—CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group of
R represents a hydroxy group or a methoxy group;
V represents —CO— or —CO—O— (C 6 H 4 ) n —CO— (n is an integer of 1 to 3);
X is a single bond, —COO—, —OCO—, —N═N—, —CH═CH—, —C≡C—, —CH═CH—CO—O—, or —O—CO—CH═. When CH is 2 and the number of X is 2, X may be the same or different;
Cou represents coumarin-6-yl group or a coumarin-7-yl group, -NO 2 are each a hydrogen atom bonded to them independently, -CN, -CH = C (CN ) 2, -CH = CH- May be substituted with CN, methyl group, ethyl group, methoxy group, ethoxy group;
one of q1 and q2 is 1 and the other is 0;
q3 is 0 or 1;
P and Q are each independently selected from the group consisting of a divalent benzene ring, naphthalene ring, biphenyl ring, furan ring, pyrrole ring, alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, and combinations thereof. Provided that when X is —CH═CH—CO—O— or —O—CO—CH═CH—, P or Q on the side to which —CH═CH— is bonded is an aromatic ring; When the number of P is 2 or more, the Ps may be the same or different, and when the number of Q is 2 or more, the Qs may be the same or different;
k is 0 or 1;
l1 is 0 or 1 and satisfies l1 + k ≧ 1;
l2 is an integer from 0 to 2;
when l1 and l2 are both 0, A represents a single bond when T is a single bond;
when l1 is 1, B represents a single bond when T is a single bond;
H and I are each independently a group selected from a divalent benzene ring, naphthalene ring, biphenyl ring, furan ring, pyrrole ring, and combinations thereof.
式中、A、B、Dはそれぞれ独立に、単結合、−O−、−CH2−、−COO−、−OCO−、−CONH−又は−NH−CO−を表す;
Sは、炭素数1〜12のアルキレン基であり、それに結合する水素原子はそれぞれ独立
にハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Tは、単結合または炭素数1〜12のアルキレン基であり、それらに結合する水素原子
はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Tが単結合であるときはBも単結合を表す;
Y1は、2価のベンゼン環である;
P1、Q1及びQ2は、それぞれ独立にベンゼン環及び炭素数5〜8の脂環式炭化水素環からなる群から選ばれる基である;
R1は、−CN、ハロゲン基、メチル基、メチルカルボニル基、炭素数3〜7のシクロアルキル基又はメトキシ基である。
Y1、P1、Q1及びQ2において、ベンゼン環に結合する水素原子はそれぞれ独立に−CN、ハロゲン基、炭素数1〜5のアルキル基、(炭素数1〜5のアルキル)カルボニル基、又は炭素数1〜5のアルキルオキシ基で置換されてもよい;
X1及びX2は、それぞれ独立に単結合、−O−、−COO−又は−OCO−を表す;
t1a、t1b、t2a、t2bはそれぞれ独立に0、1または2である、
X1の数が2となるときは、X1同士は同一でも異なっていてもよく、X2の数が2となるときは、X2同士は同一でも異なっていてもよい;
Q1の数が2となるときは、Q1同士は同一でも異なっていてもよく、Q2の数が2となるときは、Q2同士は同一でも異なっていてもよい;
特定重合体(P)をIPSモード又はFFSモード等の水平配向型の液晶素子の製造に用いる場合、側鎖基(f)は、液晶配向性と保存安定性を両立する観点から、上記式(1)〜(6)から選ばれる少なくとも1種の側鎖基であることが好ましく、より好ましくは下記式(1−1)〜(1−3)、(2−1)〜(2−6)、(4−1)〜(4−2)、(5−1)〜(5−2)及び(6−1)よりなる群から選ばれる少なくとも1種の側鎖基であることが好ましい。
In the formula, A, B and D each independently represent a single bond, —O—, —CH 2 —, —COO—, —OCO—, —CONH— or —NH—CO—;
S is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and each hydrogen atom bonded thereto may be independently replaced with a halogen group;
T is a single bond or an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and a hydrogen atom bonded thereto may be replaced with a halogen group;
When T is a single bond, B also represents a single bond;
Y 1 is a divalent benzene ring;
P 1 , Q 1 and Q 2 are each independently a group selected from the group consisting of a benzene ring and an alicyclic hydrocarbon ring having 5 to 8 carbon atoms;
R1 is —CN, a halogen group, a methyl group, a methylcarbonyl group, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a methoxy group.
In Y 1 , P 1 , Q 1 and Q 2 , the hydrogen atom bonded to the benzene ring is independently —CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or an (alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) carbonyl group. Or may be substituted with an alkyloxy group having 1 to 5 carbon atoms;
X1 and X2 each independently represents a single bond, —O—, —COO— or —OCO—;
t1a, t1b, t2a and t2b are each independently 0, 1 or 2;
When the number of X 1 is 2, X 1 may be the same or different, and when the number of X 2 is 2, X 2 may be the same or different;
When the number of Q 1 is 2, Q 1 may be the same or different, and when the number of Q 2 is 2, Q 2 may be the same or different;
When the specific polymer (P) is used for the production of a horizontal alignment type liquid crystal device such as an IPS mode or an FFS mode, the side chain group (f) is selected from the above formula ( It is preferable that it is at least 1 type of side chain group chosen from 1)-(6), More preferably, following formula (1-1)-(1-3), (2-1)-(2-6) , (4-1) to (4-2), (5-1) to (5-2), and (6-1), preferably at least one side chain group selected from the group consisting of.
式中、A、B、D、Y1、X、Y2、及びRは、上記と同じ定義を有する;
lは1〜12の整数を表す;
mは、0〜2の整数を表し、m1、m2は1〜3の整数を表す;
nは0〜12の整数(ただしn=0のときBは単結合である)を表す。
In which A, B, D, Y 1 , X, Y 2 and R have the same definition as above;
l represents an integer of 1 to 12;
m represents an integer of 0 to 2, and m1 and m2 represent an integer of 1 to 3;
n represents an integer of 0 to 12 (however, when n = 0, B is a single bond).
式中、A、X、l及びmは、上記と同じ定義を有する。 In the formula, A, X, l and m have the same definition as above.
式中、A、B、Y1、q1、q2、m1、及びm2は、上記と同じ定義を有する。 In the formula, A, B, Y 1 , q 1 , q 2 , m 1 , and m 2 have the same definition as above.
R1は、水素原子、−NO2、−CN、−CH=C(CN)2、−CH=CH−CN、ハロゲン基を表す。 R 1 represents a hydrogen atom, —NO 2 , —CN, —CH═C (CN) 2 , —CH═CH—CN, a halogen group.
式中、A、Y1、X、l及びmは上記と同じ定義を有する。 In the formula, A, Y 1 , X, l and m have the same definition as above.
特定重合体(P)をTNモード又はSTNモード等の水平配向型の液晶素子の製造に用いる場合、側鎖基(f)は、液晶配向性と保存安定性を両立する観点から、上記式(1)、(2)及び上記式(T−1)〜(T−2)よりなる群から選ばれる少なくとも1種の側鎖基を用いることが好ましく、より好ましくは上記式(1−1)〜(1−3)、(2−1)〜(2−6)、下記式(A−1−1)〜(A−1−7)及び(A−2−1)〜(A−2−14)よりなる群から選ばれる少なくとも1種の側鎖基であることが好ましい。 When the specific polymer (P) is used for the production of a horizontal alignment type liquid crystal element such as a TN mode or an STN mode, the side chain group (f) has the above formula (from the viewpoint of achieving both liquid crystal alignment and storage stability. It is preferable to use at least one side chain group selected from the group consisting of 1), (2) and the above formulas (T-1) to (T-2), more preferably the above formulas (1-1) to (1-3), (2-1) to (2-6), the following formulas (A-1-1) to (A-1-7) and (A-2-1) to (A-2-14) And at least one side chain group selected from the group consisting of:
式中、s1およびs2はそれぞれ独立にメチレン基の数を表し、2乃至9の自然数である。 In the formula, each of s1 and s2 independently represents the number of methylene groups, and is a natural number of 2 to 9.
(式中、s1およびs2はそれぞれ独立に2乃至9の自然数である。)
[その他の液晶性側鎖基(j)]
その他の液晶性側鎖基(j)としては、配向性を高める観点で、下記式(R−1)〜(R−4)よりなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
(In the formula, s1 and s2 are each independently a natural number of 2 to 9.)
[Other liquid crystalline side groups (j)]
The other liquid crystalline side chain group (j) is preferably at least one selected from the group consisting of the following formulas (R-1) to (R-4) from the viewpoint of enhancing the orientation.
式中、Aは上記式(1−1)〜(1−6)と同じ定義を有する;
R3は、水素原子、−NO2、−CN、−CH=C(CN)2、−CH=CH−CN、ハロゲン基、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、窒素含有複素環、炭素数5〜8の脂環式炭化水素、炭素数1〜2のアルキル基、又は炭素数1〜2のアルコキシ基を表す;
lは1〜12の整数を表し、m1a〜m1e、m2a〜m2e、m3a、m3b、m4a、m4bはそれぞれ独立して0から2の整数を表し、但し、式(R−1)〜(R−2)において、m1a+m1b+m1c+m1d+m1e≧2又はm2a+m2b+m2c+m2d+m2e≧2を満たし、式(R−3)〜(R−4)において、全てのm3a+m3b≧1又はm4a+m4b≧1を満たす;
R3は、水素原子、−NO2、−CN、ハロゲン基、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、窒素含有複素環、及び炭素数5〜8の脂環式炭化水素、および、アルキル基、又はアルキルオキシ基を表す;
Z1は単結合、−CO−、−CH2O−、−CF2−を表す。
[プレチルトを発現する部分構造]
本発明の特定重合体(P)を、垂直配向型の液晶素子の製造に用いる場合、特定重合体(P)は、プレチルトを発現する部分構造を有していることが好ましい。
In the formula, A has the same definition as the above formulas (1-1) to (1-6);
R 3 is a hydrogen atom, —NO 2 , —CN, —CH═C (CN) 2 , —CH═CH—CN, halogen group, monovalent benzene ring, naphthalene ring, biphenyl ring, furan ring, nitrogen-containing A heterocyclic ring, an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 2 carbon atoms;
l represents an integer of 1 to 12, and m1a to m1e, m2a to m2e, m3a, m3b, m4a, and m4b each independently represents an integer of 0 to 2, provided that the formulas (R-1) to (R— 2), m1a + m1b + m1c + m1d + m1e ≧ 2 or m2a + m2b + m2c + m2d + m2e ≧ 2 is satisfied, and in formulas (R-3) to (R-4), all m3a + m3b ≧ 1 or m4a + m4b ≧ 1 are satisfied;
R 3 is a hydrogen atom, —NO 2 , —CN, a halogen group, a monovalent benzene ring, a naphthalene ring, a biphenyl ring, a furan ring, a nitrogen-containing heterocyclic ring, and an alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, And represents an alkyl group or an alkyloxy group;
Z 1 represents a single bond, —CO—, —CH 2 O—, or —CF 2 —.
[Partial structure expressing pretilt]
When the specific polymer (P) of the present invention is used for the production of a vertical alignment type liquid crystal element, the specific polymer (P) preferably has a partial structure that exhibits a pretilt.
プレチルトを発現する部分構造は、液晶配向剤を用いて形成した高分子薄膜にプレチルト角を付与する構造である。具体例としては、下記式(H)で表される部分構造が挙げられる。 The partial structure that exhibits pretilt is a structure that imparts a pretilt angle to a polymer thin film formed using a liquid crystal aligning agent. Specific examples include a partial structure represented by the following formula (H).
Aはピリミジン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、2,5−チオフェニレン、2,5−フラニレン、1,4−若しくは2,6−ナフチレン又はフェニレンを表し、任意の水素原子はフッ素、塩素、シアノから選択される基によるか、又は炭素数1〜5のアルコキシ基、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル残基(アルキル残基に含まれる任意の水素原子は1個のシアノ基又は1個以上のハロゲン原子で置換されている)で置換されてもよく、R1は単結合、酸素原子、−COO−または−OCO−であり、R2は2価の芳香族基、2価の脂環式基、2価の複素環式基または2価の縮合環式基であり、R3は単結合、酸素原子、−COO−または−OCO−であり、R4は炭素数3〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を含む炭素数3〜40の1価の有機基であり、aは0〜3の整数であり、*は結合位置を表す。 A represents pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, 2,5-thiophenylene, 2,5-furylene, 1,4- or 2,6-naphthylene or phenylene, and any hydrogen atom Is a group selected from fluorine, chlorine, cyano, or an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a linear or branched alkyl residue (an arbitrary hydrogen atom contained in an alkyl residue is one Substituted with a cyano group or one or more halogen atoms), R 1 is a single bond, an oxygen atom, —COO— or —OCO—, and R 2 is a divalent aromatic group. A divalent alicyclic group, a divalent heterocyclic group or a divalent condensed cyclic group, R 3 is a single bond, an oxygen atom, —COO— or —OCO—, and R 4 is carbon. Carbon containing a linear or branched alkyl group of 3 to 20 It is a monovalent organic group of several 3 to 40, a is an integer of 0 to 3, and * represents a bonding position.
R2の2価の芳香族基として、例えば1,4−フェニレン基、2−フルオロ−1,4−フェニレン基、3−フルオロ−1,4−フェニレン基、2,3,5,6−テトラフルオロ−1,4−フェニレン基、ナフチレン基等を挙げることができる。 Examples of the divalent aromatic group for R 2 include 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group, 2,3,5,6-tetra Examples thereof include a fluoro-1,4-phenylene group and a naphthylene group.
R2の2価の脂環式基として、例えばトランス1,4−シクロヘキシレン、トランス−トランス−1,4−ビシクロヘキシレン等を挙げることができる。 Examples of the divalent alicyclic group represented by R 2 include trans 1,4-cyclohexylene, trans-trans-1,4-bicyclohexylene, and the like.
R2の2価の複素環式基として、例えば1,4−ピリジレン基、2,5−ピリジレン基、1,4−フラニレン基、1,4−ピペラジン基、1,4−ピペリジン基等を挙げることができる。 Examples of the divalent heterocyclic group for R 2 include 1,4-pyridylene group, 2,5-pyridylene group, 1,4-furylene group, 1,4-piperazine group, 1,4-piperidine group, and the like. be able to.
R2は、1,4−フェニレン基、トランス1,4−シクロヘキシレン、トランス−トランス−1,4−ビシクロヘキシレンであるのがよい。 R 2 may be a 1,4-phenylene group, trans 1,4-cyclohexylene, or trans-trans-1,4-bicyclohexylene.
R4の炭素数3〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を含む炭素数3〜40の1価の有機基としては、例えば炭素数13〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキル基、又はこれらのアルキル基がコレステニル基、コレスタニル基、アダマンチル基、シクロヘキシル基、ビシクロヘキシル基等の環状基に結合した構造を挙げることができ、このアルキル基の水素原子の一部または全部はフッ素原子により置換されていてもよい。炭素数3〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキル基の例としては、例えばn−プロピル、n−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ラウリル基、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、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−エイコシル基、4,4,4−トリフロロブチル基、4,4,5,5,5−ペンタフルオロペンチル、4,4,5,5,6,6,6−ヘプタフルオロヘキシル基、3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロペンチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル基、2−(パーフルオロブチル)エチル基、2−(パーフルオロオクチル)エチル基、2−(パーフルオロデシル)エチル基等を挙げることができる。 Examples of the monovalent organic group having 3 to 40 carbon atoms including the linear or branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms of R 4 include, for example, a linear or branched alkyl group having 13 to 20 carbon atoms, or A structure in which these alkyl groups are bonded to a cyclic group such as a cholestenyl group, a cholestanyl group, an adamantyl group, a cyclohexyl group, or a bicyclohexyl group can be mentioned, and a part or all of the hydrogen atoms of the alkyl group are substituted by fluorine atoms. May be. Examples of the linear or branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms include, for example, n-propyl, n-butyl group, t-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n -Octyl group, n-nonyl group, n-decyl group, n-lauryl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group, n -Octadecyl group, n-nonadecyl group, n-eicosyl group, 4,4,4-trifluorobutyl group, 4,4,5,5,5-pentafluoropentyl, 4,4,5,5,6,6 , 6-heptafluorohexyl group, 3,3,4,4,5,5,5-heptafluoropentyl group, 2,2,2-trifluoroethyl group, 2,2,3,3,3-pentafluoro Propyl group, 2- (perfluorobut ) Ethyl group, 2- (perfluorooctyl) ethyl group and a 2- (perfluorodecyl) ethyl group or the like.
プレチルトを発現する部分構造は光配向性基と同一の構造単位であっても、光配向性と異なる構造単位であってもよい。プレチルトを調整しやすい観点から、プレチルトを発現する部分構造は光配向性基と同一の構造単位であることが好ましく、合成が容易である観点で、側鎖基(f)がプレチルトを発現する部分構造を有することが好ましく、このような側鎖基(f)の具体例としては、下記式(V)の側鎖基を挙げることができる。 The partial structure exhibiting pretilt may be the same structural unit as the photo-alignment group or may be a structural unit different from the photo-alignment. From the viewpoint of easy adjustment of the pretilt, the partial structure that develops the pretilt is preferably the same structural unit as the photoalignable group, and from the viewpoint of easy synthesis, the side chain group (f) is a moiety that exhibits the pretilt. It preferably has a structure, and specific examples of such a side chain group (f) include a side chain group of the following formula (V).
Zは酸素原子、または硫黄原子である。 Z is an oxygen atom or a sulfur atom.
Xa及びXbは、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は炭素数1〜3のアルキル基である。 Xa and Xb are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
R1、R2、R3、R4、aは式(H)と同義である。 R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and a have the same meanings as in formula (H).
R5は炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシ基、フッ素原子またはシアノ基、好ましくはメチル基、メトキシ基又はフッ素原子である。 R 5 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine atom or a cyano group, preferably a methyl group, a methoxy group or a fluorine atom.
bは0〜4の整数である。 b is an integer of 0-4.
Sbの炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基として、炭素数1〜8の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基であることが好ましく、例えばメチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基、t−ブチレン基、n−ペンチレン基、n−ヘキシレン基、n−ヘプチレン基、n−オクチレン基が好ましい。
Sbは、下記式(Sp)で表される連結基である。
The linear or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms of Sb is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, such as a methylene group, an ethylene group, an n-propylene group, An n-butylene group, a t-butylene group, an n-pentylene group, an n-hexylene group, an n-heptylene group, and an n-octylene group are preferable.
Sb is a linking group represented by the following formula (Sp).
式中、W1、W2及びW3は、それぞれ独立して、単結合、二価の複素環、−(CH2)n−(式中、nは1〜20を表す)、−OCH2−、−CH2O−、―COO−、−OCO−、−CH=CH−、−CF=CF−、−CF2O−、−OCF2−、−CF2CF2−又は−C≡C−を表すが、これらの置換基において非隣接のCH2基の一つ以上は独立して、−O−、−CO−、−CO−O−、−O−CO−、−Si(CH3)2−O−Si(CH3)2―、−NR−、−NR−CO−、−CO−NR−、−NR−CO−O−、−OCO−NR−、−NR−CO−NR−、−CH=CH−、−C≡C−又は−O−CO−O−(式中、Rは独立して水素又は炭素原子数1から5の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を表す)で置換することができ、W3の右の結合はZへの結合を表し、
A1及びA2は、それぞれ独立して、単結合、2価のアルキル基、2価の芳香族基、2価の脂環式基、又は2価の複素環式基から選ばれる基であり、それぞれの基は無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良い。
In the formula, W 1 , W 2 and W 3 each independently represent a single bond, a divalent heterocyclic ring, — (CH 2 ) n — (wherein n represents 1 to 20), —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CH═CH—, —CF═CF—, —CF 2 O—, —OCF 2 —, —CF 2 CF 2 — or —C≡C. In these substituents, one or more of non-adjacent CH 2 groups independently represent —O—, —CO—, —CO—O—, —O—CO—, —Si (CH 3 ) 2 —O—Si (CH 3 ) 2 —, —NR—, —NR—CO—, —CO—NR—, —NR—CO—O—, —OCO—NR—, —NR—CO—NR— , —CH═CH—, —C≡C— or —O—CO—O— (wherein R independently represents hydrogen or a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms) Can be substituted, right coupling of W 3 being represents a bond to Z,
A 1 and A 2 are each independently a group selected from a single bond, a divalent alkyl group, a divalent aromatic group, a divalent alicyclic group, or a divalent heterocyclic group. Each group may be unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a methyl group or a methoxy group.
Sbの2価の芳香族基として、例えば1,4−フェニレン基、2−フルオロ−1,4−フェニレン基、3−フルオロ−1,4−フェニレン基、2,3,5,6−テトラフルオロ−1,4−フェニレン基等を挙げることができる。 Examples of the divalent aromatic group of Sb include 1,4-phenylene group, 2-fluoro-1,4-phenylene group, 3-fluoro-1,4-phenylene group, 2,3,5,6-tetrafluoro. A -1,4-phenylene group can be exemplified.
式(pa−1−a)又は(pa−1−ma)中、Sbの2価の脂環式基として、例えばトランス−1,4−シクロヘキシレン、トランス−トランス−1,4−ビシクロヘキシレン等を挙げることができる。 In the formula (pa-1-a) or (pa-1-ma), as the divalent alicyclic group of Sb, for example, trans-1,4-cyclohexylene, trans-trans-1,4-bicyclohexylene Etc.
Sbの2価の複素環式基として、例えば1,4−ピリジレン基、2,5−ピリジレン基、1,4−フラニレン基、1,4−ピペラジン基、1,4−ピペリジン基等を挙げることができる。 Examples of the divalent heterocyclic group of Sb include 1,4-pyridylene group, 2,5-pyridylene group, 1,4-furylene group, 1,4-piperazine group, 1,4-piperidine group and the like. Can do.
Sbは、炭素数1〜8のアルキレン基であることが好ましく、より好ましくは炭素数1〜6のアルキレン基であり、さらに好ましくは炭素数1〜4のアルキレン基であるのがよい。 Sb is preferably an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and still more preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms.
プレチルトを発現する部分構造を有する側鎖基(f)としては、プレチルト発現能に優れる観点から、下記式(V−1)〜(V−11)よりなる群から選ばれる少なくとも1種の側鎖基であることが好ましい。 The side chain group (f) having a partial structure that exhibits pretilt is at least one side chain selected from the group consisting of the following formulas (V-1) to (V-11) from the viewpoint of excellent pretilt expression. It is preferably a group.
特定重合体(P)の主骨格の種類は、保存安定性が高い観点から、好ましくは、重合性不飽和結合を有するモノマーの重合体である。特定重合体(P)の重合に用いるモノマーは、重合性不飽和結合を有していれば特に限定されないが、例えば(メタ)アクリル系化合物、共役ジエン化合物、芳香族ビニル化合物、マレイミド化合物、α−メチレン−γ−ブチロラクトン化合物、ノルボルネン化合物等が挙げられる。重合が容易な観点から、特定重合体(P)は、(メタ)アクリル系化合物を含むモノマーを原料として用いて得られる重合体であることが好ましい。 The type of the main skeleton of the specific polymer (P) is preferably a polymer of a monomer having a polymerizable unsaturated bond from the viewpoint of high storage stability. The monomer used for the polymerization of the specific polymer (P) is not particularly limited as long as it has a polymerizable unsaturated bond. For example, a (meth) acrylic compound, a conjugated diene compound, an aromatic vinyl compound, a maleimide compound, α -Methylene-γ-butyrolactone compound, norbornene compound and the like. From the viewpoint of easy polymerization, the specific polymer (P) is preferably a polymer obtained using a monomer containing a (meth) acrylic compound as a raw material.
特定重合体(P)の合成に際し、(メタ)アクリル系化合物の使用割合は、合成に使用するモノマーの合計量に対して、50モル%以上とすることが好ましく、60モル%以上とすることがより好ましく、70モル以上とすることがさらに好ましい。なお、本明細書において「(メタ)アクリル」はアクリル及びメタクリルを含む意味である。 In the synthesis of the specific polymer (P), the proportion of the (meth) acrylic compound used is preferably 50 mol% or more, and preferably 60 mol% or more, based on the total amount of monomers used for the synthesis. Is more preferably 70 mol or more. In this specification, “(meth) acryl” includes acryl and methacryl.
特定重合体(P)は、例えば重合性不飽和結合を有するモノマーを重合開始剤の存在下で重合することにより得ることができる。使用するモノマーは、重合性不飽和結合と上記側鎖基(f)とを有する化合物(以下、「光配向性モノマー」とも称する)を含んでいることが好ましい。光配向性モノマーの具体例としては、例えば上記式(1)〜式(6)、上記式(T−1)〜式(T−2)又は上記式(V)で表される側鎖基に重合性不飽和結合が結合したモノマーが挙げられる。また、本発明の特定重合体(P)が、その他の液晶性側鎖基(j)を含む場合には、重合性不飽和結合とその他の液晶性側鎖基(j)とを有する化合物(以下、「その他の液晶性側鎖モノマー」とも称する)を含んでいることが好ましく、上記その他の液晶性側鎖基(j)に重合性不飽和結合が結合したモノマーを原料の一部に用いることが好ましい。
[側鎖基(g)]
側鎖基(g)としては、前記したように部分構造(m)を有していてもよく、このような側鎖基(g)としては、液晶配向性を高める観点で、下記式(R−5)〜(R−9)よりなる群から選ばれる少なくとも1種の側鎖基であることが好ましい。
The specific polymer (P) can be obtained, for example, by polymerizing a monomer having a polymerizable unsaturated bond in the presence of a polymerization initiator. The monomer to be used preferably contains a compound having a polymerizable unsaturated bond and the side chain group (f) (hereinafter also referred to as “photo-aligning monomer”). Specific examples of the photoalignable monomer include, for example, side chain groups represented by the above formula (1) to formula (6), the above formula (T-1) to the formula (T-2), or the above formula (V). A monomer having a polymerizable unsaturated bond is exemplified. When the specific polymer (P) of the present invention contains other liquid crystalline side chain groups (j), a compound having a polymerizable unsaturated bond and other liquid crystalline side chain groups (j) ( In the following, it is preferable to include a monomer having a polymerizable unsaturated bond bonded to the other liquid crystalline side chain group (j) as a part of the raw material. It is preferable.
[Side chain group (g)]
As described above, the side chain group (g) may have a partial structure (m), and such a side chain group (g) has the following formula (R) from the viewpoint of enhancing liquid crystal alignment. It is preferably at least one side chain group selected from the group consisting of -5) to (R-9).
式中、A及びBは上記式(1−1)〜(1−6)と同じ定義を有する;
lは1〜12の整数を表し、m5は1〜3の整数を表し、m7、m8、m9は1〜2の整数を表す。
In the formula, A and B have the same definition as the above formulas (1-1) to (1-6);
l represents an integer of 1 to 12, m 5 represents an integer of 1~3, m 7, m 8, m 9 represents an integer of 1-2.
側鎖基(g)としては、上記式(R−5)〜(R−9)以外のその他の極性基含有側鎖から選ばれてもよい。その他の極性基含有側鎖としては、下記式(U)で示される側鎖基を挙げることができる。尚、特定重合体(P)を垂直配向型の液晶表示素子に用いる場合、垂直配向性を高める観点で、特定重合体(P)は側鎖基(f)と側鎖基(u)とを含むことが好ましい。 The side chain group (g) may be selected from other polar group-containing side chains other than the above formulas (R-5) to (R-9). Examples of other polar group-containing side chains include side chain groups represented by the following formula (U). When the specific polymer (P) is used in a vertical alignment type liquid crystal display element, the specific polymer (P) includes a side chain group (f) and a side chain group (u) from the viewpoint of improving the vertical alignment property. It is preferable to include.
Saは、単結合又は2価の連結基を表し、Ia1は、カルボキシ基、水酸基、下記式(a2)の少なくとも一つの部分構造を有する基または1級アミノ基から選ばれる1価の有機基を示す。但し、下記式(a2)は1級アミノ基以外の基を示す。 S a represents a single bond or a divalent linking group, and I a1 represents a monovalent organic group selected from a carboxy group, a hydroxyl group, a group having at least one partial structure of the following formula (a2), or a primary amino group. Indicates a group. However, the following formula (a2) represents a group other than the primary amino group.
式中、*は結合手を示す。 In the formula, * indicates a bond.
上記式(a2)の部分構造を有する基としては、例えば5員または6員の窒素含有複素環等を挙げることができ、例えばピペリジン、モルホリン等を挙げることができる。これらのそれぞれの基は無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良い。Ia1の好ましい例として、カルボキシ基、および水酸基から選ばれる1価の有機基を挙げることができる。 Examples of the group having the partial structure represented by the formula (a2) include a 5-membered or 6-membered nitrogen-containing heterocycle, and examples thereof include piperidine and morpholine. Each of these groups may be unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be replaced by fluorine, chlorine, cyano, methyl or methoxy groups. Preferable examples of I a1 include a monovalent organic group selected from a carboxy group and a hydroxyl group.
Saにおける2価の連結基としては、例えば、炭素数1〜10(好ましくは1〜6)のアルカンジイル基、炭素数6〜20(好ましくは6〜14)のアリーレン基、(*A)−CONH−R6−(*B)基、(*A)−COO−R7−(*B)基等が挙げられる。ここで、R6及びR7は、相互に独立に、単結合、又は炭素数1〜12(好ましくは1〜6)のアルカンジイル基、炭素数6〜20(好ましくは6〜14)のアリーレン基、アルキレンオキシアリーレン基を示し、アルカンジイル基の任意の炭素−炭素結合は−O−結合を有してもよく、(*A)は不飽和結合を有する炭素原子と結合する結合手であることを示し、(*B)はIa1と結合する結合手であることを示す。アルカンジイル基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、エタン−1,1−ジイル基、プロパン−1,1−ジイル基、プロパン−1,2−ジイル基、プロパン−1,3−ジイル基、プロパン−2,2−ジイル基、ブタン−1,2−ジイル基、ブタン−1,3−ジイル基、ブタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,4−ジイル基、ペンタン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,5−ジイル基、ヘキサン−1,6−ジイル基等を挙げることができる。また、アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントリレン基等を挙げることができる。アルキレンオキシアリーレン基としては、例えば、エチレンオキシフェニレン基、ヘキシレンオキシフェニレン基、ヘキシレンオキシビフェニル基等を挙げることができる。中でも、Saにおける2価の連結基としては、炭素数1〜10(好ましくは1〜6)のアルカンジイル基、炭素数6〜20(好ましくは6〜14)のアリーレン基、(*A)−COO−R7−(*B)基が好ましく、R7としては、炭素数2〜6のアルカンジイル基が好ましい。 The divalent linking group of S a, for example, an alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1-6), an arylene group having 6 to 20 carbon atoms (preferably having 6 to 14), (* A) -CONH-R 6 -(* B) group, (* A) -COO-R 7 -(* B) group and the like can be mentioned. Here, R 6 and R 7 are each independently a single bond, an alkanediyl group having 1 to 12 (preferably 1 to 6) carbon atoms, or an arylene having 6 to 20 (preferably 6 to 14) carbon atoms. Group, an alkyleneoxyarylene group, and any carbon-carbon bond of the alkanediyl group may have an —O— bond, and (* A) is a bond bonded to a carbon atom having an unsaturated bond. It indicates that indicates that (* B) is a bond that binds to the I a1. Examples of the alkanediyl group include a methylene group, an ethylene group, an ethane-1,1-diyl group, a propane-1,1-diyl group, a propane-1,2-diyl group, a propane-1,3-diyl group, Propane-2,2-diyl group, butane-1,2-diyl group, butane-1,3-diyl group, butane-1,4-diyl group, pentane-1,4-diyl group, pentane-1,5 -Diyl group, hexane-1,5-diyl group, hexane-1,6-diyl group, etc. can be mentioned. Examples of the arylene group include a phenylene group, a naphthylene group, a biphenylene group, and an anthrylene group. Examples of the alkyleneoxyarylene group include an ethyleneoxyphenylene group, a hexyleneoxyphenylene group, a hexyleneoxybiphenyl group, and the like. Among them, the divalent linking group for S a, alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1-6), an arylene group having 6 to 20 carbon atoms (preferably having 6 to 14), (* A) A —COO—R 7 — (* B) group is preferable, and R 7 is preferably an alkanediyl group having 2 to 6 carbon atoms.
本発明の特定重合体(P)の合成に用いるモノマーは、重合性不飽和結合と上記側鎖基(g)とを有する化合物(以下、「極性モノマー」とも称する)を含んでいることが好ましく、このような化合物として、前記式(R−5)〜(R−9)から選ばれる側鎖基と重合性不飽和結合とを有する化合物、前記式(u)で表される基と重合性不飽和結合を有する化合物(以下、モノマー(u−1)とも称する)等を挙げることができる。中でも、極性モノマーとしては、(R−5)〜(R−9)から選ばれる側鎖基に重合性不飽和結合が結合した化合物及びモノマー(u−1)で示される化合物よりなる群から選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。
[モノマー(u−1)]
モノマー(u−1)として、下記式(u−1)の構造を挙げることができる。
The monomer used for the synthesis of the specific polymer (P) of the present invention preferably contains a compound having a polymerizable unsaturated bond and the side chain group (g) (hereinafter also referred to as “polar monomer”). As such a compound, a compound having a side chain group selected from the formulas (R-5) to (R-9) and a polymerizable unsaturated bond, a group represented by the formula (u) and a polymerizable property Examples thereof include a compound having an unsaturated bond (hereinafter also referred to as monomer (u-1)). Among them, the polar monomer is selected from the group consisting of a compound having a polymerizable unsaturated bond bonded to a side chain group selected from (R-5) to (R-9) and a compound represented by monomer (u-1). It is preferable to use at least one selected from the above.
[Monomer (u-1)]
Examples of the monomer (u-1) include the structure of the following formula (u-1).
式中、Ia1及びSaは、前記式(u)と同義であり、r1は、1又は2である。 In the formula, I a1 and S a are as defined in the above formula (u), and r 1 is 1 or 2.
カルボキシ基を有する上記式(u−1)の具体例として、例えば、(メタ)アクリル酸、カルボキシエチル(メタ)アクリレート、カルボキシペンチル(メタ)アクリレート、クロトン酸、イソクロトン酸、α−エチルアクリル酸、β−エチルアクリル酸、β−プロピルアクリル酸、β−イソプロピルアクリル酸、イタコン酸、フマール酸、ビニル安息香酸等を挙げることができる。また、アミノ基を有する上記式(u−1)の具体例として、(メタ)アクリル酸t−ブチルアミノエチル等を挙げることができる。水酸基を有する上記式(u−1)の具体例として、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、8−ヒドロキシオクチル(メタ)アクリレート、10−ヒドロキシデシル(メタ)アクリレート、12−ヒドロキシラウリル(メタ)アクリレート等のヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート;ヒドロキシエチル(メタ)アクリルアミド、その他、(4−ヒドロキシメチルシクロへキシル)メチルアクリレート、N−メチロール(メタ)アクリルアミド、N−ヒドロキシ(メタ)アクリルアミド等を挙げることができる。
上記式(a2)の部分構造を有する基を有する上記式(u−1)の具体例としては、メタクリル酸2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル等を挙げることができる。
Specific examples of the above formula (u-1) having a carboxy group include, for example, (meth) acrylic acid, carboxyethyl (meth) acrylate, carboxypentyl (meth) acrylate, crotonic acid, isocrotonic acid, α-ethylacrylic acid, Examples include β-ethylacrylic acid, β-propylacrylic acid, β-isopropylacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, and vinyl benzoic acid. Specific examples of the above formula (u-1) having an amino group include t-butylaminoethyl (meth) acrylate. Specific examples of the above formula (u-1) having a hydroxyl group include, for example, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 3-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meta ) Acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth) acrylate, 8-hydroxyoctyl (meth) acrylate, 10-hydroxydecyl (meth) acrylate, 12-hydroxylauryl (meth) acrylate and the like; hydroxyethyl ( Other examples include (meth) acrylamide, (4-hydroxymethylcyclohexyl) methyl acrylate, N-methylol (meth) acrylamide, and N-hydroxy (meth) acrylamide.
Specific examples of the formula (u-1) having a group having a partial structure of the formula (a2) include 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate and the like.
本発明の特定重合体(P)の合成に用いる光配向性モノマー、極性モノマー、又はその他の液晶性側鎖モノマーはそれぞれ、1種類単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。 The photo-alignment monomer, polar monomer, or other liquid crystalline side chain monomer used for the synthesis of the specific polymer (P) of the present invention may be used alone or in combination of two or more. Good.
特定重合体(P)の合成に用いる光配向性モノマーの使用割合は、特定重合体(P)の合成に使用するモノマーの合計量に対して、光配向性を高める観点から、5モル%以上であることが好ましく、10モル%以上であることがより好ましい。光配向性モノマーの使用割合と極性基モノマーの使用割合との合計量は、保存安定性を高める観点から100モル%以下であることが好ましく、95モル%以下であることが好ましい。 The proportion of the photo-alignment monomer used for the synthesis of the specific polymer (P) is 5 mol% or more from the viewpoint of enhancing the photo-alignment with respect to the total amount of monomers used for the synthesis of the specific polymer (P). It is preferable that it is 10 mol% or more. The total amount of the use ratio of the photo-alignment monomer and the use ratio of the polar group monomer is preferably 100 mol% or less and more preferably 95 mol% or less from the viewpoint of enhancing storage stability.
なお、特定重合体(P)の合成に際しては、重合性不飽和結合を有するモノマーとして、上記以外のその他のモノマーを併用してもよい。その他のモノマーの使用割合は、特定重合体(P)の合成に使用するモノマーの合計量に対して、上限値は50モル%以下とすることが好ましく、40モル%以下とすることがより好ましい。 In synthesizing the specific polymer (P), other monomers other than those described above may be used in combination as the monomer having a polymerizable unsaturated bond. The use ratio of other monomers is preferably 50 mol% or less, more preferably 40 mol% or less, with respect to the total amount of monomers used for the synthesis of the specific polymer (P). .
その他のモノマーとしては、例えば工業的に入手できる重合反応可能なモノマーが挙げられる。 As another monomer, the monomer which can be superposed | polymerized and can be obtained industrially, for example is mentioned.
その他の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 other 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。 グリシジル(メタ)アクリレート、(3−メチル−3−オキセタニル)メチル(メタ)アクリレート、および(3−エチル−3−オキセタニル)メチル(メタ)アクリレートなどの環状エーテル基を有する(メタ)アクリレート化合物も用いることができる。 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. (Meth) acrylate compounds having a cyclic ether group such as glycidyl (meth) acrylate, (3-methyl-3-oxetanyl) methyl (meth) acrylate, and (3-ethyl-3-oxetanyl) methyl (meth) acrylate are also used. be able to.
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.
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.
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.
特定重合体(P)の製造方法については、特に限定されるものではなく、工業的に扱われている汎用な方法が利用できる。具体的には、カチオン重合やラジカル重合、アニオン重合により製造することができる。これらの中では反応制御のしやすさなどの観点からラジカル重合が特に好ましい。 About the manufacturing method of specific polymer (P), it does not specifically limit and the general purpose method currently treated industrially can be utilized. Specifically, it can be produced by cationic polymerization, radical polymerization, or anionic polymerization. Among these, radical polymerization is particularly preferable from the viewpoint of ease of reaction control.
ラジカル重合の重合開始剤としては、ラジカル重合開始剤や、可逆的付加−開裂型連鎖移動(RAFT)重合試薬等の公知の化合物を使用することができる。 As the polymerization initiator for radical polymerization, a known compound such as a radical polymerization initiator or a reversible addition-cleavage chain transfer (RAFT) polymerization reagent can be used.
ラジカル熱重合開始剤は、分解温度以上に加熱することにより、ラジカルを発生させる化合物である。このようなラジカル熱重合開始剤としては、例えば、ケトンパーオキサイド類(メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等)、ジアシルパーオキサイド類(アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等)、ハイドロパーオキサイド類(過酸化水素、tert−ブチルハイドパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等)、ジアルキルパーオキサイド類 (ジ−tert−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド等)、パーオキシケタール類(ジブチルパーオキシ シクロヘキサン等)、アルキルパーエステル類(パーオキシネオデカン酸−tert−ブチルエステル、 パーオキシピバリン酸−tert−ブ
チルエステル、パーオキシ 2−エチルシクロヘキサン酸−tert−アミルエステル等)、過硫酸塩類(過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等)、アゾ系化合物(アゾビスイソブチロニトリル、および2,2′−ジ(2−ヒドロキシエチル)アゾビスイソブチロニトリル等)が挙げられる。このようなラジカル熱重合開始剤は、1種を単独で使用することもできるし、あるいは2種以上を組み合わせて使用することもできる。
The radical thermal polymerization initiator is a compound that generates radicals by heating to a decomposition temperature or higher. Examples of such radical thermal polymerization initiators include ketone peroxides (methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, etc.), diacyl peroxides (acetyl peroxide, benzoyl peroxide, etc.), hydroperoxides (peroxidation). Hydrogen, tert-butyl hydride peroxide, cumene hydroperoxide, etc.), dialkyl peroxides (di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, dilauroyl peroxide, etc.), peroxyketals (dibutyl peroxy cyclohexane) Etc.), alkyl peresters (peroxyneodecanoic acid-tert-butyl ester, peroxypivalic acid-tert-butyl ester, peroxy 2-ethylcyclohex Sanic acid-tert-amyl ester, etc.), persulfates (potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, etc.), azo compounds (azobisisobutyronitrile, and 2,2'-di (2-hydroxyethyl) And azobisisobutyronitrile). Such radical thermal polymerization initiators can be used singly or in combination of two or more.
ラジカル光重合開始剤は、ラジカル重合を光照射によって開始する化合物であれば特に限定されない。このようなラジカル光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、キサントン、チオキサントン、イソプロピルキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2−エチルアントラキノン、アセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−4’−イソプロピルプロピオフェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、イソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、2,2−ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、カンファーキノン、ベンズアントロン、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]
−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)−ブタノン−1、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4,4’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4,4’−トリ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2−(4’−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(3’,4’−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2’,4’−ジメトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(2’−メトキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、2−(4’−ペンチルオキシスチリル)−4,6−ビス(トリクロロメチル)−s−トリアジン、4−[p−N,N−ジ(エトキシカルボニルメチル)]−2,6−ジ(トリクロロメチル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(2’−クロロフェニル)−s−トリアジン、1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(4’−メトキシフェニル)−s−トリアジン、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2−(p−ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2−メルカプトベンゾチアゾール、3,3’−カルボニルビス(7−ジエチルアミノクマリン)、2−(o−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラキス(4−エトキシカルボニルフェニル)−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’ビス(2,4−ジブロモフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、2,2’−ビス(2,4,6−トリクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール、3−(2−メチル−2−ジメチルアミノプロピオニル)カルバゾール、3,6−ビス(2−メチル−2−モルホリノプロピオニル)−9−n−ドデシルカルバゾール、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ビス(5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウム、3,3’,4,4’−テトラ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’−テトラ(t−ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’−ジ(メトキシカルボニル)−4,4’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4’−ジ(メトキシカルボニル)−4,3’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’−ジ(メトキシカルボニル)−3,3’−ジ(t−ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2−(3−メチル−3H−ベンゾチアゾール−2−イリデン)−1−ナフタレン−2−イル−エタノン、又は2−(3−メチル−1,3−ベンゾチアゾール−2(3H)−イリデン)−1−(2−ベンゾイル)エタノン等を挙げることができる。これらの化合物は単独で使用してもよく、2つ以上を混合して使用することもできる。
The radical photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it is a compound that initiates radical polymerization by light irradiation. Examples of such radical photopolymerization initiators include benzophenone, Michler's ketone, 4,4′-bis (diethylamino) benzophenone, xanthone, thioxanthone, isopropylxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-ethylanthraquinone, acetophenone, 2-hydroxy 2-methylpropiophenone, 2-hydroxy-2-methyl-4′-isopropylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, isopropyl benzoin ether, isobutyl benzoin ether, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2 -Dimethoxy-2-phenylacetophenone, camphorquinone, benzanthrone, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl]
2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, 4, 4′-di (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,4,4′-tri (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2- (4′-methoxy) Styryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (3 ′, 4′-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2 ′, 4'-dimethoxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (2'-methoxystyryl) 4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 2- (4′-pentyloxystyryl) -4,6-bis (trichloromethyl) -s-triazine, 4- [pN, N-di ( Ethoxycarbonylmethyl)]-2,6-di (trichloromethyl) -s-triazine, 1,3-bis (trichloromethyl) -5- (2′-chlorophenyl) -s-triazine, 1,3-bis (trichloro Methyl) -5- (4′-methoxyphenyl) -s-triazine, 2- (p-dimethylaminostyryl) benzoxazole, 2- (p-dimethylaminostyryl) benzthiazole, 2-mercaptobenzothiazole, 3,3 '-Carbonylbis (7-diethylaminocoumarin), 2- (o-chlorophenyl) -4,4', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimi Sol, 2,2′-bis (2-chlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetrakis (4-ethoxycarbonylphenyl) -1,2′-biimidazole, 2,2′-bis (2, 4-dichlorophenyl) -4,4 ′, 5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′bis (2,4-dibromophenyl) -4,4 ′, 5,5′- Tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'-bis (2,4,6-trichlorophenyl) -4,4 ', 5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 3 -(2-methyl-2-dimethylaminopropionyl) carbazole, 3,6-bis (2-methyl-2-morpholinopropionyl) -9-n-dodecylcarbazole, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, bis (5-2, 4-cyclopentadi N-1-yl) -bis (2,6-difluoro-3- (1H-pyrrol-1-yl) -phenyl) titanium, 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone 3,3 ′, 4,4′-tetra (t-hexylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3′-di (methoxycarbonyl) -4,4′-di (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,4 '-Di (methoxycarbonyl) -4,3'-di (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 4,4'-di (methoxycarbonyl) -3,3'-di (t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 2, -(3-Methyl-3H-benzothiazol-2-ylidene) -1-naphthalen-2-yl-ethanone or 2- (3-methyl-1,3-benzothi Tetrazole -2 (3H) - ylidene) -1- (2-benzoyl) ethanone, and the like. These compounds may be used alone or in combination of two or more.
ラジカル重合法は、特に制限されるものでなく、乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法、沈殿重合法、塊状重合法、溶液重合法等を用いることができる。 The radical polymerization method is not particularly limited, and an emulsion polymerization method, suspension polymerization method, dispersion polymerization method, precipitation polymerization method, bulk polymerization method, solution polymerization method and the like can be used.
本発明の液晶配向剤の重合反応に用いる有機溶媒としては、生成した高分子が溶解するものであれば特に限定されない。その具体例を以下に挙げる。 The organic solvent used for the polymerization reaction of the liquid crystal aligning agent of the present invention is not particularly limited as long as the produced polymer can be dissolved. Specific examples are given below.
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、ジペンテン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、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、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、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−tert−ブチルエーテル、ジプロピ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、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、プロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオキサン、n−へキサン、n−ペンタン、n−オクタン、ジエチルエーテル、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸メチルエチル、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、3−メトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−エトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド等が挙げられる。 N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, dimethyl sulfoxide, tetramethyl urea, pyridine, dimethyl sulfone, hexamethyl sulfoxide , Γ-butyrolactone, isopropyl alcohol, methoxymethylpentanol, dipentene, ethyl amyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl Carbitol, ethyl carbitol, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethyl Glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol-tert-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monomethyl ether, dipropylene glycol Monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monoacetate monopropyl ether, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, tripropylene Glycol methyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, diisopropyl ether, ethyl isobutyl ether, diisobutylene, amyl acetate, butyl butyrate, butyl ether, diisobutyl ketone, methylcyclohexene, propyl ether, dihexyl ether, dioxane, n- Hexane, n-pentane, n-octane, diethyl ether, cyclohexanone, ethylene carbonate, propylene carbonate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether, methyl pyruvate, Ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, methyl ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropion , 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, diglyme, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-ethoxy -N, N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N, N-dimethylpropanamide and the like can be mentioned.
これら有機溶媒は単独で使用しても、混合して使用してもよい。さらに、生成する高分子を溶解させない溶媒であっても、生成した高分子が析出しない範囲で、上述の有機溶媒に混合して使用してもよい。 These organic solvents may be used alone or in combination. Furthermore, even if it is a solvent which does not dissolve the polymer | macromolecule to produce | generate, you may mix and use the above-mentioned organic solvent in the range which the polymer | macromolecule produced | generated does not precipitate.
また、ラジカル重合において有機溶媒中の酸素は重合反応を阻害する原因となるので、有機溶媒は可能な程度に脱気されたものを用いることが好ましい。 In radical polymerization, oxygen in the organic solvent becomes a cause of inhibiting the polymerization reaction. Therefore, it is preferable to use an organic solvent that has been deaerated to the extent possible.
ラジカル重合の際の重合温度は30℃〜150℃の任意の温度を選択することができるが、好ましくは50℃〜100℃の範囲である。また、反応は任意の濃度で行うことができるが、濃度が低すぎると高分子量の重合体を得ることが難しくなり、濃度が高すぎると反応液の粘性が高くなり過ぎて均一な攪拌が困難となるので、モノマー濃度が、好ましくは1質量%〜50質量%、より好ましくは5質量%〜30質量%である。反応初期は高濃度で行い、その後、有機溶媒を追加することができる。 The polymerization temperature during radical polymerization can be selected from 30 ° C. to 150 ° C., but is preferably in the range of 50 ° C. to 100 ° C. The reaction can be carried out at any concentration, but if the concentration is too low, it is difficult to obtain a high molecular weight polymer, and if the concentration is too high, the viscosity of the reaction solution becomes too high and uniform stirring is difficult. Therefore, the monomer concentration is preferably 1% by mass to 50% by mass, more preferably 5% by mass to 30% by mass. The initial stage of the reaction is carried out at a high concentration, and then an organic solvent can be added.
上述のラジカル重合反応においては、ラジカル重合開始剤の比率がモノマーに対して多いと得られる高分子の分子量が小さくなり、少ないと得られる高分子の分子量が大きくなるので、ラジカル開始剤の比率は重合させるモノマーに対して0.1モル%〜10モル%であることが好ましい。また重合時には各種モノマー成分や溶媒、開始剤などを追加することもできる。
[重合体の回収]
上述の反応により得られた、特定重合体(P)の反応溶液から、生成した高分子を回収する場合には、反応溶液を貧溶媒に投入して、それら重合体を沈殿させれば良い。沈殿に用いる貧溶媒としては、メタノール、アセトン、ヘキサン、ヘプタン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、水等を挙げることができる。貧溶媒に投入して沈殿させた重合体は、濾過して回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱して乾燥することができる。また、沈殿回収した重合体を、有機溶媒に再溶解させ、再沈殿回収する操作を2回〜10回繰り返すと、重合体中の不純物を少なくすることができる。この際の貧溶媒として、例えば、アルコール類、ケトン類、炭化水素等が挙げられ、これらの中から選ばれる3種類以上の貧溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。
In the above-mentioned radical polymerization reaction, the molecular weight of the obtained polymer is decreased when the ratio of the radical polymerization initiator is large relative to the monomer, and the molecular weight of the obtained polymer is increased when the ratio is small, the ratio of the radical initiator is It is preferable that it is 0.1 mol%-10 mol% with respect to the monomer to superpose | polymerize. Further, various monomer components, solvents, initiators and the like can be added during the polymerization.
[Recovery of polymer]
When the produced polymer is recovered from the reaction solution of the specific polymer (P) obtained by the above reaction, the reaction solution is poured into a poor solvent to precipitate the polymer. Examples of the poor solvent used for precipitation include methanol, acetone, hexane, heptane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, toluene, benzene, diethyl ether, methyl ethyl ether, and water. The polymer deposited in a poor solvent and precipitated can be recovered by filtration and then dried at normal temperature or under reduced pressure at room temperature or by heating. Moreover, when the polymer which carried out precipitation collection | recovery is re-dissolved in an organic solvent and the operation which carries out reprecipitation collection | recovery is repeated 2 to 10 times, the impurity in a polymer can be decreased. Examples of the poor solvent at this time include alcohols, ketones, hydrocarbons and the like, and it is preferable to use three or more kinds of poor solvents selected from these because purification efficiency is further improved.
本発明の特定重合体(P)の分子量は、得られる塗膜の強度、塗膜形成時の作業性、および塗膜の均一性を考慮した場合、GPC(Gel Permeation Chromatography)法で測定した重量平均分子量が、2000〜1000000が好ましく、より好ましくは、5000〜100000である。
<重合体組成物>
本発明に用いられる重合体組成物は、液晶配向膜の形成に好適となるように塗布液として調製されることが好ましい。すなわち、本発明に用いられる重合体組成物は、樹脂被膜を形成するための樹脂成分が有機溶媒に溶解した溶液として調製されることが好ましい。ここで、その樹脂成分とは、既に説明した特定重合体(P)を含む樹脂成分である。その際、樹脂成分の含有量は、1質量%〜20質量%が好ましく、より好ましくは3質量%〜15質量%、特に好ましくは3質量%〜10質量%である。
The molecular weight of the specific polymer (P) of the present invention is a weight measured by a GPC (Gel Permeation Chromatography) method in consideration of the strength of the obtained coating film, workability at the time of forming the coating film, and uniformity of the coating film. The average molecular weight is preferably 2,000 to 1,000,000, more preferably 5,000 to 100,000.
<Polymer composition>
The polymer composition used in the present invention is preferably prepared as a coating solution so as to be suitable for forming a liquid crystal alignment film. That is, the polymer composition used in the present invention is preferably prepared as a solution in which a resin component for forming a resin film is dissolved in an organic solvent. Here, the resin component is a resin component containing the specific polymer (P) already described. In that case, the content of the resin component is preferably 1% by mass to 20% by mass, more preferably 3% by mass to 15% by mass, and particularly preferably 3% by mass to 10% by mass.
本実施形態の重合体組成物において、前述の樹脂成分は、全てが上述した特定重合体(P)であってもよいが、電気特性や電圧保持率を高める観点から、それら以外の他の重合体が混合されていてもよい。その際、樹脂成分中における他の重合体の含有量は、0.5質量%〜80質量%、好ましくは1質量%〜50質量%である。 In the polymer composition of the present embodiment, all of the above-described resin components may be the specific polymer (P) described above, but from the viewpoint of increasing electrical characteristics and voltage holding ratio, other heavy components other than those may be used. The coalescence may be mixed. In that case, content of the other polymer in a resin component is 0.5 mass%-80 mass%, Preferably it is 1 mass%-50 mass%.
そのような他の重合体は、例えば、ポリ(メタ)アクリレートやポリアミック酸やポリイミド等からなり、上記以外の重合体等が挙げられる。
<特定溶媒>
本発明の重合体組成物に含有される特定溶媒は、下記式(X)で表される。
Such other polymers are made of, for example, poly (meth) acrylate, polyamic acid, polyimide, or the like, and examples include polymers other than those described above.
<Specific solvent>
The specific solvent contained in the polymer composition of the present invention is represented by the following formula (X).
R1〜R3の炭素数1〜3のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基が挙げられ、中でもメチル基が好ましい。上記式(OS−1)で表される化合物の具体例としては、例えばラクトアミド、N,N−ジメチルラクトアミド、N,N−ジエチルラクトアミド、N−メチル−N−プロピルラクトアミド、N−エチルラクトアミド、N−イソプロピルラクトアミド等が挙げられ、中でもN,N−ジメチルラクトアミドが特に好ましい。 Examples of the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms of R 1 to R 3 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group, and among them, a methyl group is preferable. Specific examples of the compound represented by the above formula (OS-1) include, for example, lactamide, N, N-dimethyl lactamide, N, N-diethyl lactamide, N-methyl-N-propyl lactamide, N-ethyl. Examples include lactamide and N-isopropyl lactamide, and among them, N, N-dimethyl lactamide is particularly preferable.
上記特定溶媒の含有量は、液晶配向剤に含有させる溶媒全体の1〜100質量%が好ましく、1〜90質量%がより好ましい。
<その他の溶媒>
本発明の重合体組成物に用いるその他の有機溶媒は、樹脂成分を溶解させる有機溶媒であれば特に限定されない。その具体例を以下に挙げる。
1-100 mass% of the whole solvent contained in a liquid crystal aligning agent is preferable, and, as for content of the said specific solvent, 1-90 mass% is more preferable.
<Other solvents>
The other organic solvent used in the polymer composition of the present invention is not particularly limited as long as it is an organic solvent that dissolves the resin component. Specific examples are given below.
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、2−ピロリドン、N−エチルピロリドン、N−ビニルピロリドン、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−エトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジグライム、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、プロピレングリコールモノアセテート、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−tert−ブチルエーテル、ジプロピ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、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル等が挙げられる。これらは単独で使用しても、混合して使用してもよい。 N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, 2-pyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, pyridine, Dimethylsulfone, hexamethylsulfoxide, γ-butyrolactone, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-ethoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N, N-dimethylpropanamide, 1,3 -Dimethyl-imidazolidinone, ethyl amyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone, cyclohexanone, ethylene carbonate, propylene carbonate, diglyme, 4-hydroxy-4 Methyl-2-pentanone, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol-tert-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl Ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monoacetate monopropyl ether, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, tripropylene glycol methyl ether, etc. Is mentioned. These may be used alone or in combination.
本発明に用いられる重合体組成物は、特定重合体(P)以外の成分を含有してもよい。その例としては、重合体組成物を塗布した際の、膜厚均一性や表面平滑性を向上させる溶媒や化合物、基板との密着性を向上させる化合物等を挙げることができるが、これに限定されない。 The polymer composition used in the present invention may contain components other than the specific polymer (P). Examples include solvents and compounds that improve film thickness uniformity and surface smoothness when a polymer composition is applied, compounds that improve adhesion to the substrate, and the like. Not.
膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる溶媒(貧溶媒)の具体例としては、次のものが挙げられる。 The following are mentioned as a specific example of the solvent (poor solvent) which improves the uniformity of film thickness and surface smoothness.
例えば、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、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、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、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−tert−ブチルエーテル、ジプロピ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、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、プロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、1−ヘキサノール、n−へキサン、n−ペンタン、n−オクタン、ジエチルエーテル、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸メチルエチル、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、3−メトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−ブトキシ−2−プロパノール、1−フェノキシ−2−プロパノール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート、プロピレングリコール−1−モノエチルエーテル−2−アセテート、ジプロピレングリコール、2−(2−エトキシプロポキシ)プロパノール、乳酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、乳酸n−プロピルエステル、乳酸n−ブチルエステル、乳酸イソアミルエステル等の低表面張力を有する溶媒等が挙げられる。 For example, isopropyl alcohol, methoxymethylpentanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl carbitol, ethyl carbitol, ethyl carbitol acetate, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol monoacetate Isopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol-tert-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipro Lenglycol monoacetate monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monoacetate monopropyl ether, 3-methyl-3 -Methoxybutyl acetate, tripropylene glycol methyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, diisopropyl ether, ethyl isobutyl ether, diisobutylene, amyl acetate, butyl butyrate, butyl ether, diisobutyl ketone, methylcyclohexene, propyl ether, dihexyl Ether, 1-hexanol, n-hexane, n-pentane, n-octane Diethyl ether, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, methyl ethyl 3-ethoxypropionate, Ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, 1 -Butoxy-2-propanol, 1-phenoxy-2-propanol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol diacetate, propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate, propylene glycol- Low 1-monoethyl ether-2-acetate, dipropylene glycol, 2- (2-ethoxypropoxy) propanol, lactate methyl ester, lactate ethyl ester, lactate n-propyl ester, lactate n-butyl ester, lactate isoamyl ester Examples include solvents having surface tension.
これらの貧溶媒は、1種類でも複数種類を混合して用いてもよい。上述のような溶媒を用いる場合は、重合体組成物に含まれる溶媒全体の溶解性を著しく低下させることが無いように、溶媒全体の5質量%〜80質量%であることが好ましく、より好ましくは20質量%〜60質量%である。 These poor solvents may be used alone or in combination. When using the solvent as described above, it is preferably 5% by mass to 80% by mass of the total solvent, more preferably so as not to significantly reduce the solubility of the entire solvent contained in the polymer composition. Is 20% by mass to 60% by mass.
膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる化合物としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤およびノ二オン系界面活性剤等が挙げられる。 Examples of the compound that improves film thickness uniformity and surface smoothness include fluorine-based surfactants, silicone-based surfactants, and nonionic surfactants.
より具体的には、例えば、エフトップ(登録商標)301、EF303、EF352(トーケムプロダクツ社製)、メガファック(登録商標)F171、F173、R−30(DIC社製)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム社製)、アサヒガード(登録商標)AG710(旭硝子社製)、サーフロン(登録商標)S−382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(AGCセイミケミカル社製)等が挙げられる。これらの界面活性剤の使用割合は、重合体組成物に含有される樹脂成分の100質量部に対して、好ましくは0.01質量部〜2質量部、より好ましくは0.01質量部〜1質量部である。 More specifically, for example, Ftop (registered trademark) 301, EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products), MegaFac (registered trademark) F171, F173, R-30 (manufactured by DIC), Florard FC430, FC431 (Manufactured by Sumitomo 3M), Asahi Guard (registered trademark) AG710 (manufactured by Asahi Glass Company), Surflon (registered trademark) S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd.) It is done. The use ratio of these surfactants is preferably 0.01 parts by mass to 2 parts by mass, more preferably 0.01 parts by mass to 1 part with respect to 100 parts by mass of the resin component contained in the polymer composition. Part by mass.
基板との密着性を向上させる化合物の具体例としては、次に示す官能性シラン含有化合物などが挙げられる。 Specific examples of the compound that improves the adhesion to the substrate include the following functional silane-containing compounds.
例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。 For example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-ethoxy Carbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 10-to Ethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, N-benzyl-3-aminopropyltri Methoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-amino Examples thereof include propyltrimethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane.
さらに、基板と液晶表示素子を構成した時のバックライトによる電気特性の低下等を防ぐ目的で、以下のようなフェノプラスト系やエポキシ基含有化合物の添加剤を、重合体組成物中に含有させても良い。具体的なフェノプラスト系添加剤を以下に示すが、この構造に限定されない。 Furthermore, the following phenoplast type or epoxy group-containing compound additives are included in the polymer composition for the purpose of preventing deterioration of electrical characteristics due to the backlight when the substrate and the liquid crystal display element are constituted. May be. Specific phenoplast additives are shown below, but are not limited to this structure.
具体的なエポキシ基含有化合物としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチル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、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、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(例えば、三菱ガス化学(株)製、商品名「TETRAD−C」等)、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−4、4’−ジアミノジフェニルメタンなどが例示される。 Specific epoxy group-containing compounds include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1, 6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentylglycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetraglycidyl-2,4-hexanediol, N, N, N ′, N ′,-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane (for example, manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd., trade name “TE RAD-C ", etc.), N, N, N ', N', - such as tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylmethane and the like.
基板との密着性を向上させる化合物を使用する場合、その使用量は、重合体組成物に含有される樹脂成分の100質量部に対して0.1質量部〜30質量部であることが好ましく、より好ましくは1質量部〜20質量部である。使用量が0.1質量部未満であると密着性向上の効果は期待できず、30質量部よりも多くなると液晶の配向性が悪くなる場合がある。 When using the compound which improves adhesiveness with a board | substrate, it is preferable that the usage-amount is 0.1 mass part-30 mass parts with respect to 100 mass parts of the resin component contained in a polymer composition. More preferably, it is 1 mass part-20 mass parts. If the amount used is less than 0.1 parts by mass, the effect of improving the adhesion cannot be expected, and if it exceeds 30 parts by mass, the orientation of the liquid crystal may deteriorate.
添加剤として、光増感剤を用いることもできる。無色増感剤および三重項増感剤が好ましい。 A photosensitizer can also be used as an additive. Colorless and triplet sensitizers are preferred.
光増感剤としては、芳香族ニトロ化合物、クマリン(7−ジエチルアミノ−4−メチルクマリン、7−ヒドロキシ4−メチルクマリン)、ケトクマリン、カルボニルビスクマリン、芳香族2−ヒドロキシケトン、およびアミノ置換された、芳香族2−ヒドロキシケトン(2−ヒドロキシベンゾフェノン、モノ−もしくはジ−p−(ジメチルアミノ)−2−ヒドロキシベンゾフェノン)、アセトフェノン、アントラキノン、キサントン、チオキサントン、ベンズアントロン、チアゾリン(2−ベンゾイルメチレン−3−メチル−β−ナフトチアゾリン、2−(β−ナフトイルメチレン)−3−メチルベンゾチアゾリン、2−(α−ナフトイルメチレン)−3−メチルベンゾチアゾリン、2−(4−ビフェノイルメチレン)−3−メチルベンゾチアゾリン、2−(β−ナフトイルメチレン)−3−メチル
−β−ナフトチアゾリン、2−(4−ビフェノイルメチレン)−3−メチル−β−ナフトチアゾリン、2−(p−フルオロベンゾイルメチレン)−3−メチル−β−ナフトチアゾリン)、オキサゾリン(2−ベンゾイルメチレン−3−メチル−β−ナフトオキサゾリン、2−(β−ナフトイルメチレン)−3−メチルベンゾオキサゾリン、2−(α−ナフトイルメチレン)−3−メチルベンゾオキサゾリン、2−(4−ビフェノイルメチレン)−3−メチルベンゾオキサゾリン、2−(β−ナフトイルメチレン)−3−メチル−β−ナフトオキサゾリン、2−(4−ビフェノイルメチレン)−3−メチル−β−ナフトオキサゾリン、2−(p−フルオロベンゾイルメチレン)−3−メチル−β−ナフトオキサゾリン)、ベンゾチアゾール、ニトロアニリン(m−もしくはp−ニトロアニリン、2,4,6−トリニトロアニリン)またはニトロアセナフテン(5−ニトロアセナフテン)、(2−[(m−ヒドロキシ−p−メトキシ)スチリル]ベンゾチアゾール、ベンゾインアルキルエーテル、N−アルキル化フタロン、アセトフェノンケタール(2,2−ジメトキシフェニルエタノン)、ナフタレン、アントラセン(2−ナフタレンメタノール、2−ナフタレンカルボン酸、9−アントラセンメタノール、および9−アントラセンカルボン酸)、ベンゾピラン、アゾインドリジン、メロクマリン等がある。
As photosensitizers, aromatic nitro compounds, coumarins (7-diethylamino-4-methylcoumarin, 7-hydroxy-4-methylcoumarin), ketocoumarins, carbonyl biscoumarins, aromatic 2-hydroxyketones, and amino substituted Aromatic 2-hydroxyketone (2-hydroxybenzophenone, mono- or di-p- (dimethylamino) -2-hydroxybenzophenone), acetophenone, anthraquinone, xanthone, thioxanthone, benzanthrone, thiazoline (2-benzoylmethylene-3 -Methyl-β-naphthothiazoline, 2- (β-naphthoylmethylene) -3-methylbenzothiazoline, 2- (α-naphthoylmethylene) -3-methylbenzothiazoline, 2- (4-biphenoylmethylene)- 3-methylbenzothia Phosphorus, 2- (β-naphthoylmethylene) -3-methyl-β-naphthothiazoline, 2- (4-biphenoylmethylene) -3-methyl-β-naphthothiazoline, 2- (p-fluorobenzoylmethylene)- 3-methyl-β-naphthothiazoline), oxazoline (2-benzoylmethylene-3-methyl-β-naphthoxazoline, 2- (β-naphthoylmethylene) -3-methylbenzoxazoline, 2- (α-naphthoylmethylene) ) -3-methylbenzoxazoline, 2- (4-biphenoylmethylene) -3-methylbenzoxazoline, 2- (β-naphthoylmethylene) -3-methyl-β-naphthoxazoline, 2- (4-biphenoyl) Methylene) -3-methyl-β-naphthoxazoline, 2- (p-fluorobenzoylmethylene) -3-methyl-β- Ftoxazoline), benzothiazole, nitroaniline (m- or p-nitroaniline, 2,4,6-trinitroaniline) or nitroacenaphthene (5-nitroacenaphthene), (2-[(m-hydroxy-p -Methoxy) styryl] benzothiazole, benzoin alkyl ether, N-alkylated phthalone, acetophenone ketal (2,2-dimethoxyphenylethanone), naphthalene, anthracene (2-naphthalenemethanol, 2-naphthalenecarboxylic acid, 9-anthracenemethanol And 9-anthracenecarboxylic acid), benzopyran, azoindolizine, melocoumarin and the like.
好ましくは、芳香族2−ヒドロキシケトン(ベンゾフェノン)、クマリン、ケトクマリン、カルボニルビスクマリン、アセトフェノン、アントラキノン、キサントン、チオキサントン、およびアセトフェノンケタールである。 Aromatic 2-hydroxyketone (benzophenone), coumarin, ketocoumarin, carbonyl biscoumarin, acetophenone, anthraquinone, xanthone, thioxanthone, and acetophenone ketal are preferred.
重合体組成物には、上述したものの他、得られる液晶配向膜の誘電率や導電性などの電気特性を変化させる目的で、誘電体や導電物質を添加してもよい。
<液晶素子の製造方法>
本発明の液晶素子は、上記のような本発明の重合体組成物を用いて形成した配向膜を具備するものである。本発明の液晶素子の駆動モードは特に限定せず、種々の駆動モードに適用することができる。液晶素子は、例えば以下の工程1〜工程3を含む方法により製造することができる。工程1は、所望の動作モードによって使用基板が異なる。工程2及び工程3は各動作モード共通である。
(1)本発明の重合体組成物を用いて基板上に塗膜を形成する工程、
(2)塗膜面に配向性を付与する処理を施す工程、及び
(3)塗膜を形成した一対の基板を、液晶分子の層を介して塗膜が相対するように対向配
置して液晶セルを構成する工程。
In addition to the polymer composition described above, a dielectric material or a conductive material may be added to the polymer composition for the purpose of changing electrical characteristics such as dielectric constant and conductivity of the obtained liquid crystal alignment film.
<Manufacturing method of liquid crystal element>
The liquid crystal element of the present invention comprises an alignment film formed using the polymer composition of the present invention as described above. The driving mode of the liquid crystal element of the present invention is not particularly limited, and can be applied to various driving modes. A liquid crystal element can be manufactured by the method including the following processes 1 to 3, for example. In step 1, the substrate to be used varies depending on the desired operation mode. Step 2 and step 3 are common to each operation mode.
(1) The process of forming a coating film on a board | substrate using the polymer composition of this invention,
(2) a step of applying a treatment for imparting orientation to the coating film surface, and (3) a pair of substrates on which the coating film is formed are arranged opposite to each other so that the coating film faces each other through a layer of liquid crystal molecules. A step of configuring a cell.
以下、上記各製造方法について順に説明する。 Hereafter, each said manufacturing method is demonstrated in order.
[第1の製造方法]
上記第1の製造方法における工程(1)は、所望の動作モードによって使用基板が異なる。工程(3)は各動作モードに共通である。
[工程(1);塗膜の形成]
先ず基板上に本発明の重合体組成物を塗布し、次いで塗布面を加熱することにより基板上に塗膜を形成する。
(1−1)例えばTNモード、STNモード又はVAモードの液晶表示素子を製造する場合、まず、パターニングされた透明導電膜が設けられている基板二枚を一対として、その各透明性導電膜形成面上に、本発明の重合体組成物を、好ましくはオフセット印刷法、スピンコート法、ロールコーター法又はインクジェット印刷法によりそれぞれ塗布する。基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリ(脂環式オレフィン)などのプラスチックからなる透明基板を用いることができるが、得られる液晶素子の適用範囲が広がる観点から、上記プラスチックからなる透明基板を用いることが好ましい。基板の一面に設けられる透明導電膜としては、酸化スズ(SnO2)からなるNESA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム−酸化スズ(In2O3−SnO2)からなるITO膜などを用いることができる。
[First manufacturing method]
In the step (1) in the first manufacturing method, the substrate to be used differs depending on the desired operation mode. Step (3) is common to each operation mode.
[Step (1); Formation of coating film]
First, the polymer composition of the present invention is applied on a substrate, and then the coated surface is heated to form a coating film on the substrate.
(1-1) For example, when manufacturing a TN mode, STN mode, or VA mode liquid crystal display element, first, a pair of two substrates provided with patterned transparent conductive films is formed, and each transparent conductive film is formed. On the surface, the polymer composition of the present invention is preferably applied by an offset printing method, a spin coating method, a roll coater method or an ink jet printing method, respectively. As the substrate, for example, glass such as float glass and soda glass; a transparent substrate made of a plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, poly (cycloaliphatic olefin) can be used. From the viewpoint of expanding the application range of the liquid crystal element, it is preferable to use a transparent substrate made of the above plastic. As the transparent conductive film provided on one surface of the substrate, a NESA film (registered trademark of PPG, USA) made of tin oxide (SnO2), an ITO film made of indium oxide-tin oxide (In2O3-SnO2), or the like can be used.
重合体組成物を塗布した後、塗布した重合体組成物の液垂れ防止などの目的で、好ましくは予備加熱(プレベーク)が実施される。プレベーク温度は、好ましくは30〜200℃であり、より好ましくは40〜150℃であり、特に好ましくは40〜100℃である。プレベーク時間は、好ましくは0.25〜10分であり、より好ましくは0.5〜5分である。尚プレベークは、一段階で行うか、もしくは2段階以上の多段階で行ってもよい。
(1−2)IPSモード又はFFSモードの液晶表示素子を製造する場合、櫛歯型にパターニングされた透明導電膜又は金属膜からなる電極が設けられている基板の電極形成面と、電極が設けられていない対向基板の一面とに、本発明の重合体組成物をそれぞれ塗布し、次いで各塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。このとき使用される基板及び透明導電膜の材質、塗布方法、塗布後の加熱条件、並びに形成される塗膜の好ましい膜厚については上記(1−1)と同様である金属膜としては、例えばクロムなどの金属からなる膜を使用することができる。
After applying the polymer composition, preheating (pre-baking) is preferably performed for the purpose of preventing dripping of the applied polymer composition. The pre-baking temperature is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 40 to 150 ° C, and particularly preferably 40 to 100 ° C. The pre-bake time is preferably 0.25 to 10 minutes, and more preferably 0.5 to 5 minutes. The pre-baking may be performed in one stage or in multiple stages including two or more stages.
(1-2) When manufacturing a liquid crystal display element of IPS mode or FFS mode, an electrode forming surface of a substrate provided with an electrode made of a transparent conductive film or a metal film patterned in a comb shape, and an electrode are provided. A coating film is formed by applying the polymer composition of the present invention to one surface of the counter substrate that is not formed, and then heating each coated surface. Regarding the material used for the substrate and the transparent conductive film, the coating method, the heating conditions after coating, and the preferred film thickness of the coating film to be formed, A film made of a metal such as chromium can be used.
上記(1−1)及び(1−2)のいずれの場合も、基板上に重合体組成物を塗布した後、有機溶媒を除去することによって配向膜となる塗膜が形成される。
[工程(2−A):配向処理]
上記のようにして基板上に形成された塗膜に対し光照射することにより、塗膜に液晶配向能を付与して液晶配向膜とする。ここで照射する光としては、例えば150〜800nmの波長の光を含む紫外線、可視光線などを挙げることができる。これらのうち、300〜400nmの波長の光を含む紫外線が好ましい。照射光は偏光であっても非偏光であってもよい。偏光としては、直線偏光を含む光を使用することが好ましい。
In both cases (1-1) and (1-2), after the polymer composition is applied on the substrate, the organic solvent is removed to form a coating film that becomes an alignment film.
[Step (2-A): Orientation treatment]
By irradiating the coating film formed on the substrate as described above with light, liquid crystal alignment ability is imparted to the coating film to form a liquid crystal alignment film. Examples of light to be irradiated here include ultraviolet rays and visible rays including light having a wavelength of 150 to 800 nm. Among these, ultraviolet rays containing light having a wavelength of 300 to 400 nm are preferable. Irradiation light may be polarized or non-polarized. As the polarized light, it is preferable to use light including linearly polarized light.
光の照射は、用いる光が偏光である場合には、基板面に垂直の方向から行っても斜め方向から行ってもよく、あるいはこれらを組み合わせて行ってもよい。非偏光を照射する場合には、基板面に対して斜めの方向から行う必要がある。 When the light to be used is polarized light, the light irradiation may be performed from a direction perpendicular to the substrate surface, an oblique direction, or a combination thereof. When irradiating non-polarized light, it is necessary to carry out from a direction oblique to the substrate surface.
使用する光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、水銀−キセノンランプ(Hg−Xeランプ)などを挙げることができる。偏光は、これらの光源を、例えばフィルター、回折格子などと併用する手段などにより得ることができる。 Examples of the light source used include a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, an argon resonance lamp, a xenon lamp, and a mercury-xenon lamp (Hg-Xe lamp). Polarized light can be obtained by means of using these light sources in combination with, for example, a filter or a diffraction grating.
光の照射量は、0.1mJ/cm2以上1,000mJ/cm2未満とすることが好ま
しく、1〜500mJ/cm2とすることがより好ましく、2〜200mJ/cm2とす
ることがさらに好ましい。なお、本発明の液晶配向剤を用いると、光照射量が500mJ
/cm2以下、さらに200mJ/cm2以下であっても、光配向法によって良好な液晶
配向能を付与することができ、液晶配向膜の製造コストの削減に資する。
The amount of light irradiation is preferably 0.1 mJ / cm 2 or more and less than 1,000 mJ / cm 2, more preferably 1 to 500 mJ / cm 2, and even more preferably 2 to 200 mJ / cm 2. When the liquid crystal aligning agent of the present invention is used, the light irradiation amount is 500 mJ.
Even if it is / cm 2 or less, and even 200 mJ / cm 2 or less, good liquid crystal alignment ability can be imparted by the photo-alignment method, which contributes to the reduction of the manufacturing cost of the liquid crystal alignment film.
また、塗膜に対する光照射は、反応性を高めるために塗膜を加温しながら行ってもよい。加温の際の温度は、通常30〜250℃であり、好ましくは40〜200℃であり、より好ましくは50〜150℃である。
[工程(2−B):加熱処理]
TNモード、STNモード、IPSモード又はFFSモードの液晶素子を製造する場合、光照射量を低減し、且つ安定な液晶配向を得る観点で、上記(2−A)の工程に加えて加熱処理をすることが好ましい。加熱処理は、ホットプレート、熱循環型オーブンまたはIR(赤外線)型オーブンなどの加熱手段を用いることができる。
Moreover, you may perform light irradiation with respect to a coating film, heating a coating film, in order to improve the reactivity. The temperature at the time of heating is 30-250 degreeC normally, Preferably it is 40-200 degreeC, More preferably, it is 50-150 degreeC.
[Step (2-B): Heat treatment]
When manufacturing a TN mode, STN mode, IPS mode, or FFS mode liquid crystal element, in addition to the above step (2-A), heat treatment is performed from the viewpoint of reducing the amount of light irradiation and obtaining stable liquid crystal alignment. It is preferable to do. For the heat treatment, heating means such as a hot plate, a heat circulation type oven or an IR (infrared) type oven can be used.
特定重合体(P)が液晶性を発現する部分構造を有する場合、加熱温度は、使用する塗膜の液晶性を発現させる温度を考慮して決めることができる。 When the specific polymer (P) has a partial structure that exhibits liquid crystallinity, the heating temperature can be determined in consideration of the temperature at which the liquid crystallinity of the coating film to be used is manifested.
塗膜における熱による異方性の増幅効果が高い観点から、加熱処理の温度範囲は、使用する特定重合体(P)の液晶発現温度の温度範囲の下限より10℃低い温度を下限とし、その液晶温度範囲の上限より10℃低い温度を上限とする範囲の温度であることが好ましい。 From the viewpoint of high anisotropy amplification effect due to heat in the coating film, the temperature range of the heat treatment is lower than the lower limit of the temperature range of the liquid crystal expression temperature of the specific polymer (P) used, The temperature is preferably in a range where the upper limit is a temperature 10 ° C. lower than the upper limit of the liquid crystal temperature range.
上記配向処理の工程により形成される膜の膜厚は、好ましくは0.001〜1μmであり、より好ましくは0.005〜0.5μmである。
[工程(3):液晶セルの構築]
上記配向処理により得られた液晶配向膜が形成された基板を2枚準備し、対向配置した2枚の基板間に液晶を配置することにより液晶セルを製造する。
The film thickness of the film formed by the alignment treatment step is preferably 0.001 to 1 μm, more preferably 0.005 to 0.5 μm.
[Step (3): Construction of liquid crystal cell]
Two substrates on which the liquid crystal alignment film obtained by the alignment treatment is prepared are prepared, and a liquid crystal cell is manufactured by disposing a liquid crystal between the two substrates disposed to face each other.
液晶セルを製造するには、例えば以下の2つの方法が挙げられる。第一の方法は、従来から知られている方法である。先ず、それぞれの液晶配向膜が対向するように間隙(セルギャップ)を介して2枚の基板を対向配置し、2枚の基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造することができる。また、第二の方法は、ODF(One Drop Fill)方式と呼ばれる手法である。液晶配向膜を形成した2枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に、例えば紫外光硬化性のシール材を塗布し、さらに液晶配向膜面上の所定の数箇所に液晶を滴下した後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせるとともに液晶を基板の全面に押し広げ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化することにより、液晶セルを製造することができる。いずれの方法による場合でも、上記のようにして製造した液晶セルにつき、さらに、用いた液晶が等方相をとる温度まで加熱した後、室温まで徐冷することにより、液晶充填時の流動配向を除去することが望ましい。 In order to manufacture a liquid crystal cell, the following two methods are mentioned, for example. The first method is a conventionally known method. First, two substrates are arranged opposite to each other through a gap (cell gap) so that the respective liquid crystal alignment films are opposed to each other, and the peripheral portions of the two substrates are bonded together using a sealant, and the substrate surface and the sealant are bonded. A liquid crystal cell can be manufactured by injecting and filling liquid crystal into the cell gap partitioned by the step, and then sealing the injection hole. The second method is a method called an ODF (One Drop Fill) method. For example, an ultraviolet light curable sealant is applied to a predetermined location on one of the two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed, and liquid crystal is dropped at predetermined locations on the liquid crystal alignment film surface. After that, the other substrate is bonded so that the liquid crystal alignment film faces, and the liquid crystal is spread over the entire surface of the substrate, and then the entire surface of the substrate is irradiated with ultraviolet light to cure the sealant, thereby manufacturing a liquid crystal cell. can do. Regardless of which method is used, the liquid crystal cell produced as described above is further heated to a temperature at which the liquid crystal used takes an isotropic phase and then gradually cooled to room temperature. It is desirable to remove.
工程3において、液晶層中に重合性モノマーを含む液晶セルを構築し、その構築した液晶セルに対して光照射することにより重合性モノマーを重合して、液晶の初期配向を付与する処理を行ってもよい。当該処理を行うことによって、応答速度に優れた液晶素子が得られる点で好適である。 In step 3, a liquid crystal cell containing a polymerizable monomer in the liquid crystal layer is constructed, and the polymerizable liquid crystal cell is polymerized by irradiating light to the constructed liquid crystal cell to give an initial alignment of the liquid crystal. May be. By performing this treatment, it is preferable in that a liquid crystal element excellent in response speed can be obtained.
重合性モノマーとしては、光による重合性が高い点で、(メタ)アクリロイル基を2個以上有する化合物を好ましく用いることができる。その具体例としては、例えばビフェニル構造を有するジ(メタ)アクリレート、フェニル−シクロヘキシル構造を有するジ(メタ)アクリレート、2,2−ジフェニルプロパン構造を有するジ(メタ)アクリレート、ジフェニルメタン構造を有するジ(メタ)アクリレート、ジフェニルチオエーテル構造を有するジ−チオ(メタ)アクリレート、ナフタレン構造を有するジ(メタ)アクリレート、アントラセン構造を有するジ(メタ)アクリレート、フェナントレン構造を有するジ(メタ)アクリレート、光照射によってラジカルを生成する構造を有するジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。重合性モノマーの配合割合は、液晶層の形成に使用される液晶組成物の全体量に対して、0.1〜1.0質量%とすることが好ましい。なお、重合性モノマーは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 As the polymerizable monomer, a compound having two or more (meth) acryloyl groups can be preferably used from the viewpoint of high polymerizability by light. Specific examples thereof include, for example, di (meth) acrylate having a biphenyl structure, di (meth) acrylate having a phenyl-cyclohexyl structure, di (meth) acrylate having a 2,2-diphenylpropane structure, and di (meth) acrylate having a diphenylmethane structure ( (Meth) acrylate, di-thio (meth) acrylate having a diphenylthioether structure, di (meth) acrylate having a naphthalene structure, di (meth) acrylate having an anthracene structure, di (meth) acrylate having a phenanthrene structure, by light irradiation Examples thereof include di (meth) acrylate having a structure that generates radicals. The mixing ratio of the polymerizable monomer is preferably 0.1 to 1.0% by mass with respect to the total amount of the liquid crystal composition used for forming the liquid crystal layer. In addition, a polymerizable monomer may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
液晶セルに対する光照射は、一対の電極間に電圧を印加しない状態で行ってもよく、液晶層中の液晶分子が駆動しない所定電圧(例えば0V)を印加した状態で行ってもよく、あるいは、液晶分子が駆動する所定電圧を印加した状態で行ってもよい。本開示の液晶配向剤を横電界式の液晶セルを備える液晶素子に適用する場合には、一対の電極間に電圧を印加しない状態で液晶セルに光照射することが好ましい。照射する光としては、例えば150〜800nmの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができるが、300〜400nmの波長の光を含む紫外線が好ましい。光の照射方向は、用いる放射線が直線偏光又は部分偏光である場合には、基板面に垂直の方向から行ってもよく、斜め方向から行ってもよく、又はこれらを組み合わせて行ってもよい。非偏光の放射線を照射する場合、照射方向は斜め方向とする。 The light irradiation to the liquid crystal cell may be performed in a state in which no voltage is applied between the pair of electrodes, may be performed in a state in which a predetermined voltage (for example, 0 V) that does not drive the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is applied, or You may carry out in the state which applied the predetermined voltage which a liquid crystal molecule drives. When applying the liquid crystal aligning agent of this indication to a liquid crystal element provided with a transverse electric field type liquid crystal cell, it is preferred to irradiate light to a liquid crystal cell in the state where voltage is not applied between a pair of electrodes. As light to irradiate, for example, ultraviolet light and visible light including light having a wavelength of 150 to 800 nm can be used, but ultraviolet light including light having a wavelength of 300 to 400 nm is preferable. When the radiation to be used is linearly polarized light or partially polarized light, the light irradiation direction may be performed from a direction perpendicular to the substrate surface, an oblique direction, or a combination thereof. When irradiating non-polarized radiation, the irradiation direction is an oblique direction.
照射光の光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマレーザー等を使用することができる。なお、上記の好ましい波長領域の紫外線は、光源を、例えばフィルター回折格子などと併用する手段等により得ることができる。光の照射量としては、好ましくは1,000〜200,000J/m2であり、より好ましくは1,000〜100,000J/m2である。 As a light source of irradiation light, for example, a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, an argon resonance lamp, a xenon lamp, an excimer laser, or the like can be used. In addition, the ultraviolet rays in the above-mentioned preferable wavelength region can be obtained by means using a light source in combination with, for example, a filter diffraction grating. The irradiation amount of light is preferably 1,000 to 200,000 J / m2, and more preferably 1,000 to 100,000 J / m2.
重合性モノマーを液晶層中に混入する代わりに液晶配向膜中に混入しておき、液晶セルに光照射することにより、液晶に初期配向を付与してもよい。この場合、工程1では、重合性モノマーを含む重合体組成物を用いて基板上に塗膜を形成する。重合体組成物に含有させる重合性モノマーとしては、液晶層中に含有させる重合性モノマーの説明が適用される。重合性モノマーの含有割合は、重合体組成物中に含まれる重合体成分の合計100質量部に対して、1〜100質量部とすることが好ましく、5〜50質量部とすることがより好ましい。 Instead of mixing the polymerizable monomer in the liquid crystal layer, the liquid crystal alignment film may be mixed, and the liquid crystal cell may be irradiated with light to impart initial alignment to the liquid crystal. In this case, in Step 1, a coating film is formed on the substrate using a polymer composition containing a polymerizable monomer. As the polymerizable monomer contained in the polymer composition, the explanation of the polymerizable monomer contained in the liquid crystal layer is applied. The content ratio of the polymerizable monomer is preferably 1 to 100 parts by mass, and more preferably 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the polymer components contained in the polymer composition. .
続いて、必要に応じて液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより液晶素子が得られる。偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「H膜」と称される偏光フィルムを酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板又はH膜そのものからなる偏光板が挙げられる。 Subsequently, a liquid crystal element is obtained by attaching a polarizing plate to the outer surface of the liquid crystal cell as necessary. Examples of the polarizing plate include a polarizing plate comprising a polarizing film called an “H film” in which iodine is absorbed while stretching and orientation of polyvinyl alcohol is sandwiched between cellulose acetate protective films, or a polarizing plate made of the H film itself.
本開示の液晶素子は種々の用途に有効に適用することができ、例えば、時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、PDA、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、各種モニター、液晶テレビ、インフォメーションディスプレイなどの各種表示装置や、調光フィルム等に用いることができる。また、本開示の重合体組成物を用いて形成された液晶素子は位相差フィルムに適用することもできる。
<実施例>
以下、実施例を用いて本発明を説明するが、本発明は、該実施例に限定されるものではない。
The liquid crystal element of the present disclosure can be effectively applied to various applications, for example, watches, portable games, word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, PDAs, digital cameras, mobile phones, smartphones, various monitors. It can be used for various display devices such as liquid crystal televisions and information displays, and light control films. Moreover, the liquid crystal element formed using the polymer composition of this indication can also be applied to retardation film.
<Example>
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated using an Example, this invention is not limited to this Example.
実施例で使用する略号は以下のとおりである。
(メタクリルモノマー)
Abbreviations used in the examples are as follows.
(Methacrylic monomer)
式(MA1)及び(MA3)〜(MA5)中、二重結合はE体を示す。)
(重合開始剤)
AIBN:2,2’−アゾビスイソブチロニトリル
(架橋剤成分)
TETRAD−C: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
In formulas (MA1) and (MA3) to (MA5), the double bond represents the E form. )
(Polymerization initiator)
AIBN: 2,2′-azobisisobutyronitrile (crosslinking agent component)
TETRAD-C: 1,3-bis (N, N′-diglycidylaminomethyl) cyclohexane
MA1は特許文献(WO2011/084546)に記載の合成法にて合成した。 MA1 was synthesized by a synthesis method described in a patent document (WO2011 / 084546).
MA2は特許文献(特開平9-118717)に記載の合成法にて合成した。
MA3は下記合成例1に記載の合成法にて合成した。
MA4は英国特許GB2306470Bに記載の合成法にて合成した。
MA5は非特許文献(Macromolecules 2007, 40, 6355-6360)に記載の合成法にて合成した。
MAA(メタクリル酸)並びに、TETRAD−Cは、市販で購入可能な試薬を用いた。
本実施例で用いる有機溶媒の略号を以下に示す。
<有機溶媒>
THF:テトラヒドロフラン
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
DML:N,N-ジメチルラクトアミド
BCS:ブチルセロソルブ
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
CHN:シクロヘキサノン
HG:へキシレングリコール
<分子量測定>
合成例におけるポリマーの分子量はセンシュー科学社製 常温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)装置(SSC−7200、Shodex社製カラム(KD−803、KD−805)を用い以下のようにして測定した。
カラム温度:50℃
溶離液:DMF(添加剤として、臭化リチウム−水和物(LiBr・H2O)が30mmol/L、リン酸・無水結晶(o−リン酸)が30mmol/L、THFが10ml/L)
流速:1.0ml/分
検量線作成用標準サンプル:東ソー社製 TSK 標準ポリエチレンオキサイド(分子量約9000,000、150,000、100,000、30,000)、及び、ポリマーラボラトリー社製 ポリエチレングリコール(分子量 約12,000、4,000、1,000)。
<1HNMRの測定>
装置:フーリエ変換型超伝導核磁気共鳴装置(FT−NMR)「INOVA−400」(Varian製)400MHz。
溶媒:重水素化クロロホルム(CDCl3)又は重水素化N,N−ジメチルスルホキシド([D6]−DMSO)。
標準物質:テトラメチルシラン(TMS)。
<<モノマー及びポリマーの合成>>
<モノマー合成例1>
[MA3]の合成:
MA2 was synthesized by a synthesis method described in a patent document (Japanese Patent Laid-Open No. 9-118717).
MA3 was synthesized by the synthesis method described in Synthesis Example 1 below.
MA4 was synthesized by the synthesis method described in British Patent GB2306470B.
MA5 was synthesized by a synthesis method described in non-patent literature (Macromolecules 2007, 40, 6355-6360).
For MAA (methacrylic acid) and TETRAD-C, commercially available reagents were used.
Abbreviations of organic solvents used in this example are shown below.
<Organic solvent>
THF: Tetrahydrofuran NMP: N-methyl-2-pyrrolidone DML: N, N-dimethyllactoamide BCS: Butyl cellosolve PGME: Propylene glycol monomethyl ether CHN: Cyclohexanone HG: Hexylene glycol <Molecular weight measurement>
The molecular weight of the polymer in the synthesis example was measured as follows using a room temperature gel permeation chromatography (GPC) apparatus (SSC-7200, Shodex column (KD-803, KD-805), manufactured by Senshu Scientific.
Column temperature: 50 ° C
Eluent: DMF (as additives, lithium bromide-hydrate (LiBr · H 2 O) 30 mmol / L, phosphoric acid / anhydrous crystal (o-phosphoric acid) 30 mmol / L, THF 10 ml / L)
Flow rate: 1.0 ml / min Standard sample for preparing a calibration curve: TSK standard polyethylene oxide (molecular weight of about 9,000,150,000, 100,000, 30,000) manufactured by Tosoh Corporation and polyethylene glycol (manufactured by Polymer Laboratories) Molecular weight about 12,000, 4,000, 1,000).
<Measurement of 1 HNMR>
Apparatus: Fourier transform type superconducting nuclear magnetic resonance apparatus (FT-NMR) “INOVA-400” (manufactured by Varian) 400 MHz.
Solvent: deuterated chloroform (CDCl 3 ) or deuterated N, N-dimethyl sulfoxide ([D 6 ] -DMSO).
Standard substance: Tetramethylsilane (TMS).
<< Synthesis of monomer and polymer >>
<Monomer Synthesis Example 1>
Synthesis of [MA3]:
2L四つ口フラスコに、1−ブロモ−■4−■(trans−■4−ペンチルシクロヘキシル)■−ベンゼン(150.0g、485mmol)、アクリル酸tert−ブチル(93.24g、728mmol)、酢酸パラジウム(2.18g、9.7mmol)、トリ(o−トリル)ホスフィン(5.90g、20mmol)、トリプロピルアミン(208.5g、1455mmol)及びDMAc(750g)を加えて、100℃に加熱しながら攪拌した。反応終了後、反応液を濾過して不溶物を除去し、濾液を純水(3.8L)に注ぎ、12N−HCl水溶液で中和した。中和後、酢酸エチル(2.5L)を注ぎ、抽出を行った。抽出した有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて脱水乾燥し、無水硫酸マグネシウムを濾過した。得られた濾液をロータリーエバポレーターにて溶媒留去し、粗物を冷メタノール(190g)にてリパルプ洗浄することで、[MA−3−1](白色固体)を137.0g得た(収率79%)。 In a 2 L four-necked flask, 1-bromo-4- (trans- ■ 4-pentylcyclohexyl) -benzene (150.0 g, 485 mmol), tert-butyl acrylate (93.24 g, 728 mmol), palladium acetate (2.18 g, 9.7 mmol), tri (o-tolyl) phosphine (5.90 g, 20 mmol), tripropylamine (208.5 g, 1455 mmol) and DMAc (750 g) are added and heated to 100 ° C. Stir. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered to remove insoluble matters, and the filtrate was poured into pure water (3.8 L) and neutralized with 12N-HCl aqueous solution. After neutralization, ethyl acetate (2.5 L) was poured and extracted. To the extracted organic layer, anhydrous magnesium sulfate was added, dehydrated and dried, and anhydrous magnesium sulfate was filtered. The obtained filtrate was evaporated using a rotary evaporator, and the crude product was repulped with cold methanol (190 g) to obtain 137.0 g of [MA-3-1] (white solid) (yield) 79%).
2L四つ口フラスコに、[MA−3−1](137.0g、384mmol)、ギ酸(1000g)を加えて、50℃に加熱しながら攪拌した。反応終了後、反応液を純水(3.0L)に注ぎ、沈殿物を濾過した。得られた粗物を酢酸エチル(200g)にてリパルプ洗浄することで、[MA−3−2](白色固体)を111.8g得た(収率96%)。目的物の1H−NMRの結果を以下に示す。この結果から、得られた固体が、目的の[MA−3−2]であることを確認した。
1H NMR (400 MHz, [D6]-DMSO):δ12.34 (s,1H), 7.53-7.60 (m,3H), 7.25-7.27 (d,2H), 6.44-6.48 (d,1H), 2.45-2.51 (t,1H), 1.77-1.83 (t,4H), 1.38-1.48 (m,2H), 1.17-1.34 (m,9H), 0.97-1.07 (m,2H), 0.87-0.89 (t,3H).
2L四つ口フラスコに、[MA−2−2](30.0g、100mmol)、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(15.6g、119mmol)、1−(3−ジメチルアミノプロピル)−3−エチルカルボジイミド塩酸塩(EDC)(28.7g、150mmol)、4−ジメチルアミノピリジン(1.22g、10mmol)、THF(150g)を加えて、室温で攪拌した。反応終了後、反応液を酢酸エチル(1.0L)に注ぎ、純水(800ml)を用いて抽出を行った。抽出した有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて脱水乾燥し、無水硫酸マグネシウムを濾過した。得られた濾液をロータリーエバポレーターにて溶媒留去した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(酢酸エチル:ヘキサン=1:5体積比)にて単離することで、[MA3](白色固体)を36.6g得た(収率88%)。目的物の1H−NMRの結果を以下に示す。この結果から、得られた固体が、目的の[MA3]であることを確認した。
1H NMR (400 MHz, [D6]-DMSO):δ7.62-7.66 (m,3H), 7.25-7.27 (d,2H), 6.58-6.62 (d,1H), 6.04 (s,1H), 5.70 (s,1H), 4.36-4.42 (m,4H), 2.48-2.52 (t,1H), 1.88 (s,3H), 1.76-1.83 (t,4H), 1.36-1.44 (m,2H), 1.18-1.31 (m,9H), 1.00-1.03 (m,2H), 0.85-0.88 (t,3H).
<ポリマー合成例1>
MA1(3.99g、12.0mmol)、MA2(5.52g、18.0mmol)をTHF(88.5g)中に溶解し、ダイアフラムポンプで脱気を行なった後、AIBNを(0.246g、1.5mmol)を加え再び脱気を行なった。この後50℃で30時間反応させメタクリレートのポリマー溶液を得た。このポリマー溶液をジエチルエーテル(1000ml)に滴下し、得られた沈殿物をろ過した。この沈澱物をジエチルエーテルで洗浄し、40℃のオーブン中で減圧乾燥しメタクリレートポリマー粉末(A)を得た。このポリマーの数平均分子量は15000、重量平均分子量は30000であった。
<ポリマー合成例2>
MA3(2.5g、6.0mmol)とMAA(2.0g、24.0mmol)をCHN(12.8g)及び、PGME(12.8g)中に溶解し、ダイアフラムポンプで脱気を行った後、重合開始剤としてAIBN(0.2g、1.0mmol)を加え、再び脱気を行った。この後、60℃で13時間反応させメタクリレートポリマー粉末(B)を得た。このポリマーの数平均分子量は41000、重量平均分子量は139000であった。
<ポリマー合成例3>
MA5(34.5g:60mmol)、MA4(17.3g:40mmol)をTHF(282g)中に溶解し、ダイアフラムポンプで脱気を行った後、AIBN(0.5g:3mmol)を加え再び脱気を行った。この後、60℃で6時間反応させメタクリレートのポリマー溶液を得た。このポリマー溶液をメタノール(2000ml)に滴下し、得られた沈殿物をろ過した。この沈澱物をメタノールで洗浄し、減圧乾燥しメタクリレートポリマー粉末(C)を得た。このポリマーの数平均分子量は25000、重量平均分子量は95000であった。
<<液晶配向剤の調製>>
<実施例1>
得られたメタクリレートポリマー粉末(A)(4.0g)にDML(56.0g)を加え、室温で5時間攪拌して溶解させた。この溶液にBCS(40.0g)を加え攪拌することにより液晶配向剤(A1)を得た。
<実施例2>
得られたメタクリレートポリマー粉末(B)4.0gに、CHN(10.0g)、PGME(30.0g)、DML(56.0g)及びTETRAD−C(1.2g)を加え室温にて撹拌することにより、液晶配向剤(B1)を得た。
<比較例1>
得られたメタクリレートポリマー粉末(A)(4.0g)にNMP(56.0g)を加え、室温で5時間攪拌して溶解させた。この溶液にBCS(40.0g)を加え攪拌することにより液晶配向剤(A2)を得た。
<比較例2>
得られたメタクリレートポリマー粉末(A)(4.0g)にNMP(66.0g)を加え、室温で5時間攪拌して溶解させた。この溶液にHG(30.0g)を加え攪拌することにより液晶配向剤(A3)を得た。
<比較例3>
得られたメタクリレートポリマー粉末(B)4.0gに、CHN(10.0g)、PGME(30.0g)、NMP(56.0g)及びTETRAD−C(1.2g)を加え室温にて撹拌することにより、液晶配向剤(B2)を得た。
<比較例4>
得られたメタクリレートポリマー粉末(C)(4.0g)にNMP(46.0g)を加え、室温で1時間攪拌して溶解させた。この溶液に、CHN(50.0g)を加え、固形分濃度が4.0wt%、の液晶配向剤(C1)を得た。
<比較例5>
得られたメタクリレートポリマー粉末(C)(4.0g)にDML(46.0g)を加え、室温で1時間攪拌して溶解させた。この溶液に、CHN(50.0g)を加え、固形分濃度が4.0wt%、の液晶配向剤(C2)を得た。
[MA-3-1] (137.0 g, 384 mmol) and formic acid (1000 g) were added to a 2 L four-necked flask and stirred while heating to 50 ° C. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into pure water (3.0 L), and the precipitate was filtered. The obtained crude product was repulped with ethyl acetate (200 g) to obtain 111.8 g of [MA-3-2] (white solid) (yield 96%). The results of 1 H-NMR of the target product are shown below. From this result, it was confirmed that the obtained solid was the target [MA-3-2].
1 H NMR (400 MHz, [D 6 ] -DMSO): δ 12.34 (s, 1H), 7.53-7.60 (m, 3H), 7.25-7.27 (d, 2H), 6.44-6.48 (d, 1H), 2.45-2.51 (t, 1H), 1.77-1.83 (t, 4H), 1.38-1.48 (m, 2H) ), 1.17-1.34 (m, 9H), 0.97-1.07 (m, 2H), 0.87-0.89 (t, 3H).
In a 2 L four-necked flask, [MA-2-2] (30.0 g, 100 mmol), 2-hydroxyethyl methacrylate (15.6 g, 119 mmol), 1- (3-dimethylaminopropyl) -3-ethylcarbodiimide Hydrochloride (EDC) (28.7 g, 150 mmol), 4-dimethylaminopyridine (1.22 g, 10 mmol) and THF (150 g) were added, and the mixture was stirred at room temperature. After completion of the reaction, the reaction solution was poured into ethyl acetate (1.0 L) and extracted with pure water (800 ml). To the extracted organic layer, anhydrous magnesium sulfate was added, dehydrated and dried, and anhydrous magnesium sulfate was filtered. The obtained filtrate was evaporated by a rotary evaporator. The obtained residue was isolated by silica gel column chromatography (ethyl acetate: hexane = 1: 5 volume ratio) to obtain 36.6 g of [MA3] (white solid) (yield 88%). The results of 1 H-NMR of the target product are shown below. From this result, it was confirmed that the obtained solid was the target [MA3].
1 H NMR (400 MHz, [D 6 ] -DMSO): δ 7.62-7.66 (m, 3H), 7.25-7.27 (d, 2H), 6.58-6.62 (d , 1H), 6.04 (s, 1H), 5.70 (s, 1H), 4.36-4.42 (m, 4H), 2.48-2.52 (t, 1H), 1. 88 (s, 3H), 1.76-1.83 (t, 4H), 1.36-1.44 (m, 2H), 1.18-1.31 (m, 9H), 1.00- 1.03 (m, 2H), 0.85-0.88 (t, 3H).
<Polymer synthesis example 1>
MA1 (3.99 g, 12.0 mmol), MA2 (5.52 g, 18.0 mmol) were dissolved in THF (88.5 g), and after deaeration with a diaphragm pump, AIBN (0.246 g, 1.5 mmol) was added and deaeration was performed again. Thereafter, the mixture was reacted at 50 ° C. for 30 hours to obtain a polymer solution of methacrylate. This polymer solution was added dropwise to diethyl ether (1000 ml), and the resulting precipitate was filtered. This precipitate was washed with diethyl ether and dried under reduced pressure in an oven at 40 ° C. to obtain methacrylate polymer powder (A). This polymer had a number average molecular weight of 15,000 and a weight average molecular weight of 30,000.
<Polymer synthesis example 2>
After MA3 (2.5 g, 6.0 mmol) and MAA (2.0 g, 24.0 mmol) were dissolved in CHN (12.8 g) and PGME (12.8 g) and deaerated with a diaphragm pump AIBN (0.2 g, 1.0 mmol) was added as a polymerization initiator, and deaeration was performed again. Then, it was made to react at 60 degreeC for 13 hours, and the methacrylate polymer powder (B) was obtained. The number average molecular weight of this polymer was 41,000, and the weight average molecular weight was 139000.
<Polymer synthesis example 3>
MA5 (34.5 g: 60 mmol) and MA4 (17.3 g: 40 mmol) are dissolved in THF (282 g), deaerated with a diaphragm pump, then AIBN (0.5 g: 3 mmol) is added to deaerate again. Went. Thereafter, the mixture was reacted at 60 ° C. for 6 hours to obtain a polymer solution of methacrylate. This polymer solution was added dropwise to methanol (2000 ml), and the resulting precipitate was filtered. This precipitate was washed with methanol and dried under reduced pressure to obtain methacrylate polymer powder (C). This polymer had a number average molecular weight of 25,000 and a weight average molecular weight of 95,000.
<< Preparation of liquid crystal aligning agent >>
<Example 1>
DML (56.0 g) was added to the obtained methacrylate polymer powder (A) (4.0 g), and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours to be dissolved. By adding BCS (40.0 g) to this solution and stirring, a liquid crystal aligning agent (A1) was obtained.
<Example 2>
CHN (10.0 g), PGME (30.0 g), DML (56.0 g) and TETRAD-C (1.2 g) are added to 4.0 g of the obtained methacrylate polymer powder (B) and stirred at room temperature. As a result, a liquid crystal aligning agent (B1) was obtained.
<Comparative Example 1>
NMP (56.0 g) was added to the resulting methacrylate polymer powder (A) (4.0 g) and dissolved by stirring at room temperature for 5 hours. BCS (40.0 g) was added to this solution and stirred to obtain a liquid crystal aligning agent (A2).
<Comparative example 2>
NMP (66.0 g) was added to the resulting methacrylate polymer powder (A) (4.0 g) and dissolved by stirring at room temperature for 5 hours. HG (30.0 g) was added to this solution and stirred to obtain a liquid crystal aligning agent (A3).
<Comparative Example 3>
CHN (10.0 g), PGME (30.0 g), NMP (56.0 g) and TETRAD-C (1.2 g) are added to 4.0 g of the obtained methacrylate polymer powder (B), and the mixture is stirred at room temperature. As a result, a liquid crystal aligning agent (B2) was obtained.
<Comparative Example 4>
NMP (46.0 g) was added to the resulting methacrylate polymer powder (C) (4.0 g) and dissolved by stirring at room temperature for 1 hour. CHN (50.0 g) was added to this solution to obtain a liquid crystal aligning agent (C1) having a solid content concentration of 4.0 wt%.
<Comparative Example 5>
DML (46.0 g) was added to the obtained methacrylate polymer powder (C) (4.0 g), and the mixture was dissolved by stirring at room temperature for 1 hour. CHN (50.0 g) was added to this solution to obtain a liquid crystal aligning agent (C2) having a solid content concentration of 4.0 wt%.
実施例及び比較例で得られた液晶配向剤のモノマー組成を表1に示す。 Table 1 shows the monomer compositions of the liquid crystal aligning agents obtained in the examples and comparative examples.
<粘度測定>
液晶配向剤の粘度は、E型粘度計TVE−22H(東機産業社製)を用い、サンプル量1.1mL、コーンロータTE−1(1°34´、R24)、温度25℃で測定した。
実施例1で得られた液晶配向剤(A1)の測定を行ったところ、13.0mPa・sであった。実施例2、比較例1〜5についても実施例1と同様の方法を用いて、粘度を測定した。結果を表2に示す。
<保存安定性>
保存安定性の評価は、液晶配向剤を−20℃で24時間保管した後、溶液に白濁や析出が見られないかで判断した。実施例1〜実施例2、比較例1〜5で得られた液晶配向剤を用いて得られた結果を表2に示す。
<Viscosity measurement>
The viscosity of the liquid crystal aligning agent was measured using an E-type viscometer TVE-22H (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) at a sample amount of 1.1 mL, a cone rotor TE-1 (1 ° 34 ′, R24), and a temperature of 25 ° C. .
It was 13.0 mPa * s when the liquid crystal aligning agent (A1) obtained in Example 1 was measured. For Example 2 and Comparative Examples 1 to 5, the viscosity was measured using the same method as in Example 1. The results are shown in Table 2.
<Storage stability>
The storage stability was evaluated based on whether the liquid crystal aligning agent was stored at −20 ° C. for 24 hours and then no cloudiness or precipitation was observed in the solution. Table 2 shows the results obtained using the liquid crystal aligning agents obtained in Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 5.
※1 カッコ内の数値は、重合体100重量部に対する添加剤の重量比を示す。
※2 カッコ内の数値は、重合体固形分と溶媒との合計100重量部に対する重合体の重量比を示す。
※3 カッコ内の数値は、重合体固形分と溶媒との合計100重量部に対する各溶媒の重量比を示す。
表2に示す通り、ポリマー粉末(A):実施例1と比較例1、またポリマー粉末(B):実施例2と比較例2を比較すると、DMLを含む液晶配向剤は粘度が大きく増加していることが読み取れる。
一方、ポリマー粉末(C):比較例3と比較例4の粘度は大差ないことから、ポリマー粉末(A)、(B)の側鎖部位に含まれるカルボキシル基がDMLと特異的に塩形成し、その相互作用により増粘していると推考している。
<<液晶配向膜の作製>>
実施例及び比較例で得られた液晶配向剤を細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過し、次の手順に従って液晶配向膜を作製した。
<液晶配向剤A1〜A3>
得られた溶液をITO膜からなる透明電極付きガラス基板のITO面にスピンコートし、70℃のホットプレートで90秒間乾燥し、膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。次いで塗膜面に偏光板を介して、照射強度4.3mW/cm2の313nmの直線偏光紫外線を基板法線方向に10mJ/cm2照射した後、120℃のホットプレートで10分間焼成を行うことで、液晶配向膜付き基板を得た。
直線偏光紫外線は高圧水銀ランプの紫外光に313nmのバンドパスフィルターを通した後、313nmの偏光板を通すことで調製した。
<液晶配向剤B1〜B2>
得られた溶液をITO膜からなる透明電極付きガラス基板のITO面にスピンコートし、50℃のホットプレートで120秒間乾燥した後、120℃のホットプレートで2分間焼成を行い、膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。塗膜面に偏光板を介して、照射強度4.3mW/cm2の313nmの直線偏光紫外線を基板法線方向から40°傾斜した角度から50mJ/cm2照射し、液晶配向膜付き基板を得た。直線偏光紫外線は高圧水銀ランプの紫外光に313nmのバンドパスフィルターを通した後、313nmの偏光板を通すことで調製した。
<液晶配向剤C1〜C2>
得られた溶液をITO膜からなる透明電極付きガラス基板のITO面にスピンコートし、40℃のホットプレートで300秒間乾燥し、膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。次いで塗膜面に偏光板を介して、照射強度4.3mW/cm2の313nmの直線偏光紫外線を基板法線方向から40°傾斜した角度からに40mJ/cm2照射した後、120℃のホットプレートで10分間焼成を行うことで、液晶配向膜付き基板を得た。
直線偏光紫外線は高圧水銀ランプの紫外光に313nmのバンドパスフィルターを通した後、313nmの偏光板を通すことで調製した。
* 1 Figures in parentheses indicate the weight ratio of the additive to 100 parts by weight of the polymer.
* 2 Figures in parentheses indicate the weight ratio of the polymer to 100 parts by weight of the polymer solids and the solvent.
* 3 Figures in parentheses indicate the weight ratio of each solvent to the total 100 parts by weight of polymer solids and solvent.
As shown in Table 2, when the polymer powder (A): Example 1 and Comparative Example 1 and the polymer powder (B): Example 2 and Comparative Example 2 were compared, the viscosity of the liquid crystal aligning agent containing DML was greatly increased. I can read that.
On the other hand, since the viscosity of the polymer powder (C): Comparative Example 3 and Comparative Example 4 is not much different, the carboxyl groups contained in the side chain sites of the polymer powders (A) and (B) are specifically salted with DML. , I think that it is thickened by the interaction.
<< Preparation of liquid crystal alignment film >>
The liquid crystal aligning agents obtained in Examples and Comparative Examples were pressure filtered through a membrane filter having a pore diameter of 1 μm, and a liquid crystal aligning film was prepared according to the following procedure.
<Liquid crystal aligning agents A1 to A3>
The obtained solution was spin-coated on the ITO surface of a glass substrate with a transparent electrode made of an ITO film, and dried on a hot plate at 70 ° C. for 90 seconds to form a liquid crystal alignment film having a thickness of 100 nm. Next, the surface of the coating film is irradiated with 313 nm linearly polarized ultraviolet light having an irradiation intensity of 4.3 mW / cm 2 in the normal direction of the substrate through 10 mJ / cm 2 through a polarizing plate, and then baked on a 120 ° C. hot plate for 10 minutes. Thus, a substrate with a liquid crystal alignment film was obtained.
The linearly polarized ultraviolet light was prepared by passing a 313 nm band-pass filter through the ultraviolet light of a high-pressure mercury lamp and then passing it through a 313 nm polarizing plate.
<Liquid crystal aligning agent B1-B2>
The obtained solution was spin-coated on the ITO surface of a glass substrate with a transparent electrode made of an ITO film, dried on a hot plate at 50 ° C. for 120 seconds, and then baked on a hot plate at 120 ° C. for 2 minutes. A liquid crystal alignment film was formed. The coating surface is irradiated with 313 nm linearly polarized ultraviolet rays having an irradiation intensity of 4.3 mW / cm 2 through an angle inclined by 40 ° from the normal direction of the substrate through 50 mJ / cm 2 to obtain a substrate with a liquid crystal alignment film. It was. The linearly polarized ultraviolet light was prepared by passing a 313 nm band-pass filter through the ultraviolet light of a high-pressure mercury lamp and then passing it through a 313 nm polarizing plate.
<Liquid crystal aligning agent C1-C2>
The obtained solution was spin-coated on the ITO surface of a glass substrate with a transparent electrode made of an ITO film, and dried on a hot plate at 40 ° C. for 300 seconds to form a liquid crystal alignment film having a film thickness of 100 nm. Next, the coating surface was irradiated with 313 nm linearly polarized ultraviolet light having an irradiation intensity of 4.3 mW / cm 2 through an angle of 40 ° from the normal direction of the substrate through 40 mJ / cm 2 and then hot at 120 ° C. By baking for 10 minutes with the plate, the board | substrate with a liquid crystal aligning film was obtained.
The linearly polarized ultraviolet light was prepared by passing a 313 nm band-pass filter through the ultraviolet light of a high-pressure mercury lamp and then passing it through a 313 nm polarizing plate.
Claims (18)
式中R1〜R3は、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基である。 The polymer composition containing the specific polymer (P) which has a photo-alignment group and a polar group, and the specific solvent (X) represented by a following formula (OS-1).
In the formula, R 1 to R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
Sは、炭素数1〜12のアルキレン基であり、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Tは、単結合または炭素数1〜12のアルキレン基であり、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Y1は、1価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環および炭素数5〜8の脂環式炭化水素から選ばれる環を表すか、それらの置換基から選ばれる同一又は相異なった2〜6の環が結合基Bを介して結合してなる基であり、それらに結合する水素原子は、−CH=C(CN)2、−CH=CH−CNで置換されても良い;
Y2は、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素数5〜8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基であり、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に−NO2、−CN、−CH=C(CN)2、−CH=CH−CN、ハロゲン基、炭素数1〜5のアルキル基、又は炭素数1〜5のアルキルオキシ基で置換されても良い;
Rは、ヒドロキシ基、メトキシ基を表す;
Vは、−CO−又は−CO−O−(C6H4)n−CO−(nは1〜3の整数)を表す;
Xは、単結合、−COO−、−OCO−、−N=N−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=CH−CO−O−、又は−O−CO−CH=CH−を表し、Xの数が2となるときは、X同士は同一でも異なっていてもよい;
Couは、クマリン−6−イル基またはクマリン−7−イル基を表し、それらに結合する水素原子はそれぞれ独立に−NO2、−CN、−CH=C(CN)2、−CH=CH−CN、メチル基、エチル基、メトキシ基、エトキシ基で置換されても良い;
q1とq2は、一方が1で他方が0である;
q3は0または1である;
P及びQは、各々独立に、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、炭素数5〜8の脂環式炭化水素、および、それらの組み合わせからなる群から選ばれる基である;ただし、Xが−CH=CH−CO−O−、−O−CO−CH=CH−である場合、−CH=CH−が結合する側のP又はQは芳香環であり、Pの数が2以上となるときは、P同士は同一でも異なっていてもよく、Qの数が2以上となるときは、Q同士は同一でも異なっていてもよい;
kは0又は1である;
l1は0または1である;
l2は0〜2の整数である;
l1とl2がともに0であるときは、Tが単結合であるときはAも単結合を表す;
l1が1であるときは、Tが単結合であるときはBも単結合を表す;
H及びIは、各々独立に、2価のベンゼン環、ナフタレン環、ビフェニル環、フラン環、ピロール環、およびそれらの組み合わせから選ばれる基である。
Sは、炭素数1〜12のアルキレン基であり、それに結合する水素原子はそれぞれ独立にハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Tは、単結合または炭素数1〜12のアルキレン基であり、それらに結合する水素原子はハロゲン基に置き換えられていてもよい;
Tが単結合であるときはBも単結合を表す;
Y1は、2価のベンゼン環である;
P1、Q1及びQ2は、それぞれ独立にベンゼン環及び炭素数5〜8の脂環式炭化水素環からなる群から選ばれる基である;
R1は、−CN、ハロゲン基、メチル基、メチルカルボニル基、炭素数3〜7のシクロアルキル基又はメトキシ基である。
Y1、P1、Q1及びQ2において、ベンゼン環に結合する水素原子はそれぞれ独立に−CN、ハロゲン基、炭素数1〜5のアルキル基、(炭素数1〜5のアルキル)カルボニル基、又は炭素数1〜5のアルキルオキシ基で置換されてもよい;
X1及びX2は、それぞれ独立に単結合、−O−、−COO−又は−OCO−を表す;
t1a、t1b、t2a、t2bはそれぞれ独立に0、1または2である、
X1の数が2となるときは、X1同士は同一でも異なっていてもよく、X2の数が2となるときは、X2同士は同一でも異なっていてもよい;
Q1の数が2となるときは、Q1同士は同一でも異なっていてもよく、Q2の数が2となるときは、Q2同士は同一でも異なっていてもよい; The side chain group (f) is at least one side chain group selected from the group consisting of the following formulas (1) to (6) and the following formulas (T-1) to (T-2). The polymer composition according to claim 7.
S is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and a hydrogen atom bonded thereto may be replaced by a halogen group;
T is a single bond or an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and a hydrogen atom bonded thereto may be replaced with a halogen group;
Y 1 represents a ring selected from a monovalent benzene ring, naphthalene ring, biphenyl ring, furan ring, pyrrole ring and alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, or the same or selected from those substituents. 2 to 6 different rings are bonded through a bonding group B, and the hydrogen atom bonded to them is substituted with —CH═C (CN) 2 , —CH═CH—CN. Is also good;
Y 2 is a group selected from the group consisting of a divalent benzene ring, naphthalene ring, biphenyl ring, furan ring, pyrrole ring, alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, and combinations thereof, The hydrogen atoms bonded to each independently represent —NO 2 , —CN, —CH═C (CN) 2 , —CH═CH—CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or 1 to 5 carbon atoms. May be substituted with an alkyloxy group of
R represents a hydroxy group or a methoxy group;
V represents —CO— or —CO—O— (C 6 H 4 ) n —CO— (n is an integer of 1 to 3);
X is a single bond, —COO—, —OCO—, —N═N—, —CH═CH—, —C≡C—, —CH═CH—CO—O—, or —O—CO—CH═. When CH is 2 and the number of X is 2, X may be the same or different;
Cou represents coumarin-6-yl group or a coumarin-7-yl group, -NO 2 are each a hydrogen atom bonded to them independently, -CN, -CH = C (CN ) 2, -CH = CH- May be substituted with CN, methyl group, ethyl group, methoxy group, ethoxy group;
one of q1 and q2 is 1 and the other is 0;
q3 is 0 or 1;
P and Q are each independently selected from the group consisting of a divalent benzene ring, naphthalene ring, biphenyl ring, furan ring, pyrrole ring, alicyclic hydrocarbon having 5 to 8 carbon atoms, and combinations thereof. Provided that when X is —CH═CH—CO—O— or —O—CO—CH═CH—, P or Q on the side to which —CH═CH— is bonded is an aromatic ring; When the number of P is 2 or more, the Ps may be the same or different, and when the number of Q is 2 or more, the Qs may be the same or different;
k is 0 or 1;
l1 is 0 or 1;
l2 is an integer from 0 to 2;
when l1 and l2 are both 0, A represents a single bond when T is a single bond;
when l1 is 1, B represents a single bond when T is a single bond;
H and I are each independently a group selected from a divalent benzene ring, naphthalene ring, biphenyl ring, furan ring, pyrrole ring, and combinations thereof.
S is an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and each hydrogen atom bonded thereto may be independently replaced with a halogen group;
T is a single bond or an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and a hydrogen atom bonded thereto may be replaced with a halogen group;
When T is a single bond, B also represents a single bond;
Y1 is a divalent benzene ring;
P1, Q1 and Q2 are each independently a group selected from the group consisting of a benzene ring and an alicyclic hydrocarbon ring having 5 to 8 carbon atoms;
R1 is —CN, a halogen group, a methyl group, a methylcarbonyl group, a cycloalkyl group having 3 to 7 carbon atoms, or a methoxy group.
In Y1, P1, Q1, and Q2, hydrogen atoms bonded to the benzene ring are each independently —CN, a halogen group, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, (an alkyl having 1 to 5 carbon atoms) carbonyl group, or a carbon number. Optionally substituted with 1 to 5 alkyloxy groups;
X1 and X2 each independently represents a single bond, —O—, —COO— or —OCO—;
t1a, t1b, t2a and t2b are each independently 0, 1 or 2;
When the number of X1 is 2, X1 may be the same or different; when the number of X2 is 2, X2 may be the same or different;
When the number of Q1 is 2, Q1 may be the same or different, and when the number of Q2 is 2, Q2 may be the same or different;
Xa及びXbは、それぞれ独立して水素原子、フッ素原子、塩素原子、シアノ基又は炭素数1〜3のアルキル基である。
R1は単結合、酸素原子、−COO−または−OCO−であり、R2は2価の芳香族基、2価の脂環式基、2価の複素環式基または2価の縮合環式基であり、R3は単結合、酸素原子、−COO−または−OCO−であり、R4は炭素数3〜20の直鎖又は分岐鎖のアルキル基を含む炭素数3〜40の1価の有機基であり、
R5は炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシ基、フッ素原子またはシアノ基、好ましくはメチル基、メトキシ基又はフッ素原子である。
aは0〜3の整数であり、bは0〜4の整数である。Sbは、下記式(Sp)で表される連結基である。
A1及びA2は、それぞれ独立して、単結合、2価のアルキル基、2価の芳香族基、2価の脂環式基、又は2価の複素環式基から選ばれる基であり、それぞれの基は無置換であるか又は一個以上の水素原子がフッ素原子、塩素原子、シアノ基、メチル基又はメトキシ基によって置換されていても良い。 The polymer composition according to claim 10, wherein the side chain group (f) has a partial structure that exhibits pretilt, and the structure is represented by the following formula (V).
Xa and Xb are each independently a hydrogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
R 1 is a single bond, an oxygen atom, —COO— or —OCO—, and R 2 is a divalent aromatic group, a divalent alicyclic group, a divalent heterocyclic group or a divalent condensed ring. R 3 is a single bond, an oxygen atom, —COO— or —OCO—, and R 4 is a 1 to 3 carbon atom containing a linear or branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms. Valent organic group,
R 5 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine atom or a cyano group, preferably a methyl group, a methoxy group or a fluorine atom.
a is an integer of 0 to 3, and b is an integer of 0 to 4. Sb is a linking group represented by the following formula (Sp).
A 1 and A 2 are each independently a group selected from a single bond, a divalent alkyl group, a divalent aromatic group, a divalent alicyclic group, or a divalent heterocyclic group. Each group may be unsubstituted or one or more hydrogen atoms may be substituted with a fluorine atom, a chlorine atom, a cyano group, a methyl group or a methoxy group.
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WO2023171757A1 (en) * | 2022-03-10 | 2023-09-14 | 日産化学株式会社 | Polymer composition, single layer phase difference material, and liquid crystal alignment agent |
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