JP2021165821A - Phase difference film, polarizing plate, and liquid crystal display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、位相差膜、該位相差膜を有する偏光板、および該偏光板を有する液晶表示素子に関する。特に、光配向膜と液晶重合体から形成された膜とを積層して得られる位相差膜に関する。 The present invention relates to a retardation film, a polarizing plate having the retardation film, and a liquid crystal display element having the polarizing plate. In particular, the present invention relates to a retardation film obtained by laminating a photoalignment film and a film formed from a liquid crystal polymer.
重合性液晶組成物を重合させて作成した液晶重合体は、位相差膜、光学補償膜、反射膜、選択反射膜、反射防止膜、視野角補償膜、液晶配向膜、偏光素子、円偏光素子、楕円偏光素子、その他の光学異方性フィルムを有する膜、または素子を有する表示素子の材料として利用可能である。 The liquid crystal polymer prepared by polymerizing the polymerizable liquid crystal composition is a retardation film, an optical compensation film, a reflection film, a selective reflection film, an antireflection film, a viewing angle compensation film, a liquid crystal alignment film, a polarizing element, and a circularly polarizing element. It can be used as a material for an elliptically polarized light element, a film having another optically anisotropic film, or a display element having an element.
近年、表示装置の表示品位向上を目的として、正面コントラストの高い液晶重合体を用いた位相差膜が提案されている(特許文献1、2)。 In recent years, a retardation film using a liquid crystal polymer having a high front contrast has been proposed for the purpose of improving the display quality of a display device (Patent Documents 1 and 2).
また、特定の配向膜と重合性液晶組成物を組み合わせることで、液晶重合体が高い秩序で配向し、正面コントラストの高い位相差膜を得られることが提案されている(特許文献3)。 Further, it has been proposed that by combining a specific alignment film and a polymerizable liquid crystal composition, the liquid crystal polymer is oriented in a high order and a retardation film having a high front contrast can be obtained (Patent Document 3).
光配向用液晶配向剤は、光反応性構造を含む構成単位を有するポリマーを含有し、加熱により、そのポリマーの光反応性構造を含む構成単位が化学反応を起こすものとして知られている。(特許文献4) The liquid crystal aligning agent for photoalignment contains a polymer having a structural unit containing a photoreactive structure, and it is known that the structural unit containing the photoreactive structure of the polymer causes a chemical reaction by heating. (Patent Document 4)
特許文献3には、アゾベンゼン構造を有する配向膜を用いることで、高い正面コントラストを有する液晶重合体が得られることが記載されている。しかしながら、アゾベンゼン構造は着色を有するため、透明性が低いという課題があった。本発明は、アゾベンゼン構造を有する配向膜を用いた場合でも、高い透明性を有する位相差膜を提供することを解決すべき課題とする。 Patent Document 3 describes that a liquid crystal polymer having a high front contrast can be obtained by using an alignment film having an azobenzene structure. However, since the azobenzene structure has coloring, there is a problem that the transparency is low. An object of the present invention is to provide a retardation film having high transparency even when an alignment film having an azobenzene structure is used.
本発明者らは、特定の構造を有する配向膜と液晶重合体を組合せることで、透明性が高く、正面コントラストの高い位相差膜を提供できることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The present inventors have found that by combining an alignment film having a specific structure and a liquid crystal polymer, it is possible to provide a retardation film having high transparency and high front contrast, and have completed the present invention.
[1] 光配向膜と液晶重合体とが積層された位相差膜であって、前記光配向膜が光反応性構造を有するポリマーを含有する光配向用液晶配向剤から形成されたものであり、前記光反応性構造が加熱により化学反応を起こすものであり、前記液晶重合体が重合性液晶組成物から形成されたものである、位相差膜。
[2] 前記化学反応が環化反応である、[1]に記載の位相差膜。
[3] 前記光配向膜が、下記式(1)で表される構造を有するポリマーを含有する配向剤から形成されたものである、[1]または[2]に記載の位相差膜。
式(1)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素、式(1−1)、または式(1−2)で表される基であり、R1およびR2の少なくとも一つは式(1−1)、または式(1−2)で表される基であり;
ベンゼン環上の一つ以上の水素は、トリフルオロメチル、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数1〜5のアルコキシカルボニル、炭素数1〜5のアルカノイル、または炭素数1〜5のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく;
式(1−1)および式(1−2)において、R3およびR4は、それぞれ独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルキレンを含むアリールアルキレン、またはアリールカルボニルであり、*は式(1)のR1またはR2に対応する位置への結合場所を表す。
[4] 前記光配向膜が、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドーポリアミック酸コポリマー、ポリエステルーポリアミック酸コポリマー、およびポリアミドーポリアミック酸コポリマーからなる群から選ばれる少なくとも1つであるポリマーを含有する配向剤から形成されたものである、[1]〜[3]のいずれか1項に記載の位相差膜。
[5] 前記光配向膜が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンの反応生成物であるポリマーを含有する配向剤から形成されたものであって、前記ジアミンは下記式(2)で表されるジアミンを少なくとも1つ含有する、[1]〜[4]のいずれか1項に記載の位相差膜。
式(2)において、R1およびR2は、独立して、水素、式(1−1)、または、式(1−2)で表される基であるが、R1およびR2の少なくとも一つは式(1−1)、または、式(1−2)で表される基であり;
ベンゼン環上の一つ以上の水素は、トリフルオロメチル、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数1〜5のアルコキシカルボニル、炭素数1〜5のアルカノイル、または炭素数1〜5のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく;
式(1−1)および式(1−2)において、R3およびR4は、それぞれ独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルキレンを含むアリールアルキレン、またはアリールカルボニルであり、*は式(2)のR1またはR2に対応する位置への結合場所を表し;
R5は、独立して、炭素数1〜20のアルキレン、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、−CON(CH3)−、または単結合であり、該直鎖アルキレンにおいて、−CH2−の1つまたは隣接しない2つは−O−で置換されていてもよく;
R6は、独立して、単環式炭化水素から誘導される二価基、縮合多環式炭化水素から誘導される二価基、複素環を有する二価基、または単結合である。
[6] 液晶重合体が下記式(3)に記載の重合性液晶化合物を少なくとも1つを含む重合性液晶組成物から形成されたものである、[1]〜[5]のいずれか1項に記載の位相差膜。
式(3)中、
mは2〜7であり、
A1は独立して1,4−フェニレン、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、フルオレン−2,7−ジイル、またはインダノン−4,7−ジイルで表される二価の環であり、該二価の環において、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルカノイルオキシ、または重合性官能基を有する一価基で置き換えられてもよく、
Z1は独立して−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−OCH2CH2O−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH=CH−、−N=CH−、−CH=N−、−N=C(CH3)−、−C(CH3)=N−、−N=N−、−C≡C−、−CH=N−N=CH−、−C(CH3)=N−N=C(CH3)−、または炭素数4〜20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、
P1は独立して重合性官能基を有する一価基である。
[7] 前記液晶重合体において、液晶分子がホメオトロピック配向、ホモジニアス配向、ツイスト配向、またはスプレイ配向のいずれかの配向形態をとってなる、[1]〜[6]のいずれか1項に記載の位相差膜。
[8] [1]〜[7]のいずれか1項に記載の位相差膜を有する偏光板。
[9] [1]〜[7]のいずれか1項に記載の位相差膜を有する液晶表示素子。
[1] A retardation film in which a photoalignment film and a liquid crystal polymer are laminated, and the photoalignment film is formed from a photoalignment liquid crystal alignment agent containing a polymer having a photoreactive structure. , A retardation film in which the photoreactive structure causes a chemical reaction by heating and the liquid crystal polymer is formed from a polymerizable liquid crystal composition.
[2] The retardation membrane according to [1], wherein the chemical reaction is a cyclization reaction.
[3] The retardation film according to [1] or [2], wherein the photoalignment film is formed from an alignment agent containing a polymer having a structure represented by the following formula (1).
In formula (1), R 1 and R 2 are independent groups represented by hydrogen, formula (1-1), or formula (1-2), and at least one of R 1 and R 2. One is a group represented by the formula (1-1) or the formula (1-2);
One or more hydrogens on the benzene ring are trifluoromethyl, alkyl with 1 to 5 carbons, alkoxy with 1 to 5 carbons, alkoxycarbonyl with 1 to 5 carbons, alkanoyl with 1 to 5 carbons, or carbon. May be replaced with alkanoyloxy of numbers 1-5;
In formulas (1-1) and (1-2), R 3 and R 4 are independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkanoyl having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms, respectively. It is an arylalkylene or an arylcarbonyl containing the alkylene of the above, and * represents the bonding location to the position corresponding to R 1 or R 2 of the formula (1).
[4] The photoalignment film contains at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide, polyester, polyamide, polyamide polyamic acid copolymer, polyester polyamic acid copolymer, and polyamide polyamic acid copolymer. The retardation film according to any one of [1] to [3], which is formed from an opterifying agent.
[5] The photoalignment film is formed from an alignment agent containing a polymer which is a reaction product of tetracarboxylic dianhydride and diamine, and the diamine is represented by the following formula (2). The retardation film according to any one of [1] to [4], which contains at least one diamine.
In formula (2), R 1 and R 2 are independently represented by hydrogen, formula (1-1), or formula (1-2), but at least R 1 and R 2. One is a group represented by the formula (1-1) or the formula (1-2);
One or more hydrogens on the benzene ring are trifluoromethyl, alkyl with 1 to 5 carbons, alkoxy with 1 to 5 carbons, alkoxycarbonyl with 1 to 5 carbons, alkanoyl with 1 to 5 carbons, or carbon. May be replaced with alkanoyloxy of numbers 1-5;
In formulas (1-1) and (1-2), R 3 and R 4 are independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkanoyl having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms, respectively. It is an arylalkylene or an arylcarbonyl containing the alkylene of the above, and * represents the bonding location to the position corresponding to R 1 or R 2 in the formula (2);
R 5 independently has 1 to 20 carbon atoms of alkylene, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-, -N (CH 3 ) CO-, -CON (CH 3 )-, or It is a single bond and in the linear alkylene, one or two non-adjacent -CH 2-may be substituted with -O-;
R 6 is independently a divalent group derived from a monocyclic hydrocarbon, a divalent group derived from a fused polycyclic hydrocarbon, a divalent group having a heterocycle, or a single bond.
[6] Any one of [1] to [5], wherein the liquid crystal polymer is formed from a polymerizable liquid crystal composition containing at least one polymerizable liquid crystal compound represented by the following formula (3). The retardation film according to.
In equation (3),
m is 2 to 7
A 1 is independently 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, naphthalene. A divalent ring represented by −2,6-diyl, fluorene-2,7-diyl, or indanone-4,7-diyl, in which at least one hydrogen is fluorine, chlorine, Trifluoromethyl, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, alkoxy having 1 to 10 carbon atoms, alkoxycarbonyl having 1 to 10 carbon atoms, alkanoyl having 1 to 10 carbon atoms, carbon atoms 1 to 10 It may be replaced with an alkanoyloxy, or a monovalent group having a polymerizable functional group.
Z 1 is independently -OCH 2- , -CH 2 O-, -COO-, -OCO-, -CF 2 O-, -OCF 2- , -CH 2 CH 2- , -CF 2 CF 2- , -OCH 2 CH 2 O-, -CH = CHCOO-, -OCOCH = CH-, -CH 2 CH 2 COO-, -OCOCH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 OCO-, -COOCH 2 CH 2- , -CH = CH-, -N = CH-, -CH = N-, -N = C (CH 3 )-, -C (CH 3 ) = N-, -N = N-, -C≡C-, -CH = NN = CH-, -C (CH 3 ) = N-N = C (CH 3 )-, or an alkylene having 4 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- May be replaced with −O−
P 1 is a monovalent group having a polymerizable functional group independently.
[7] The item according to any one of [1] to [6], wherein in the liquid crystal polymer, the liquid crystal molecules take any orientation form of homeotropic orientation, homogeneous orientation, twist orientation, or spray orientation. Phase difference film.
[8] A polarizing plate having the retardation film according to any one of [1] to [7].
[9] A liquid crystal display element having the retardation film according to any one of [1] to [7].
この明細書における用語の使い方は次のとおりである。
本発明において、「液晶化合物」とは、( A ) 純物質として液晶相を有する化合物および( B ) 液晶組成物の成分となる化合物の総称である。
The usage of terms in this specification is as follows.
In the present invention, the "liquid crystal compound" is a general term for (A) a compound having a liquid crystal phase as a pure substance and (B) a compound which is a component of a liquid crystal composition.
本発明において、「重合性基」とは、光、熱、触媒そのほかの手段により重合し、より大きな分子量を有する化合物に変わる能力を化合物に与える官能基である。アクリル基、メタアクリル基などが、重合性基である。
本発明において、「水素供与基」とは、ヒドロキシル基、アミノ基、またはカルボキシル基その他の、炭素よりも電気陰性度の高い原子に水素が隣接している官能基である。
本発明において、「感光性基」とは、分子内の電子の励起により分子構造の変化を伴う反応を起こす化合物に特有の官能基である。該反応としては、光分解反応、光異性化反応などが挙げられる。
In the present invention, a "polymerizable group" is a functional group that gives a compound the ability to polymerize by light, heat, catalyst or other means to transform into a compound with a higher molecular weight. Acryloyl group, methacrylic group and the like are polymerizable groups.
In the present invention, the "hydrogen donor group" is a functional group in which hydrogen is adjacent to an atom having a higher electronegativity than carbon, such as a hydroxyl group, an amino group, or a carboxyl group.
In the present invention, the "photosensitive group" is a functional group peculiar to a compound that undergoes a reaction accompanied by a change in molecular structure due to excitation of electrons in the molecule. Examples of the reaction include a photodecomposition reaction and a photoisomerization reaction.
本発明において、「重合性化合物」とは、重合性基を有する化合物である。
発明において、「単官能化合物」とは、重合性基を、一つ有する化合物である。
本発明において、「多官能化合物」とは、重合性基を、複数有する化合物である。
本発明において、「X 官能化合物」とは、重合性基を、X 個有する化合物である。ここで「X 官能化合物」中のX は整数である。
本発明において、「重合性液晶化合物」とは、液晶化合物かつ重合性基をもつ化合物である。
本発明において、「非液晶性重合性化合物」とは、重合性化合物であって、単体で液晶相を有さない化合物である。
In the present invention, the "polymerizable compound" is a compound having a polymerizable group.
In the present invention, the "monofunctional compound" is a compound having one polymerizable group.
In the present invention, the "polyfunctional compound" is a compound having a plurality of polymerizable groups.
In the present invention, the "X functional compound" is a compound having X polymerizable groups. Here, X in the "X functional compound" is an integer.
In the present invention, the "polymerizable liquid crystal compound" is a liquid crystal compound and a compound having a polymerizable group.
In the present invention, the "non-liquid crystal polymerizable compound" is a polymerizable compound that does not have a liquid crystal phase by itself.
本発明において、「重合性液晶組成物」とは、重合性化合物および液晶化合物を含む組成
物、並びに「重合性液晶化合物」を含む組成物を意味する。
In the present invention, the "polymerizable liquid crystal composition" means a composition containing a polymerizable compound and a liquid crystal compound, and a composition containing a "polymerizable liquid crystal compound".
本発明において、「配向膜」とは、液晶を配向させる膜である。
本発明において、「光配向膜」とは、光によって形成される、配向膜である。
本発明において、「配向膜つき基材」とは、配向膜を有する基材である。
本発明において、「基材」とは、配向膜つき基材および配向膜がついていない基材の総称である。
本発明において、「液晶重合体」とは、重合性液晶組成物を重合して得られた膜である。
本発明において、「基材つき液晶重合体」とは、基材上の重合性液晶組成物を重合して得られる、基材を含む物である。
本発明において、「位相差膜」とは、光学的異方性を有する光変換素子である。位相差膜は、液晶重合体を含む。
In the present invention, the "alignment film" is a film that aligns a liquid crystal display.
In the present invention, the "photoalignment film" is an alignment film formed by light.
In the present invention, the "base material with an alignment film" is a base material having an alignment film.
In the present invention, the "base material" is a general term for a base material with an alignment film and a base material without an alignment film.
In the present invention, the "liquid crystal polymer" is a film obtained by polymerizing a polymerizable liquid crystal composition.
In the present invention, the "liquid crystal polymer with a base material" is a product containing a base material obtained by polymerizing a polymerizable liquid crystal composition on the base material.
In the present invention, the "phase difference film" is an optical conversion element having optical anisotropy. The retardation film contains a liquid crystal polymer.
本発明において、「配向」とは、液晶分子の長軸(配向容易軸) が、光学的に利用可能な状態で、一定の方向に揃った状態を表す。
本発明において、「チルト角」とは、液晶分子の配向方向と基材の面の間の角度である。
本発明において、「ホモジニアス配向」とは、チルト角が0 から5 度であり、基材平面に対して方位角方向に一軸配向した状態を表す。
本発明において、「ホメオトロピック配向」とは、チルト角が8 5 から9 0 度で、一軸配向した状態を表す。
本発明において、「チルト配向」とは、チルト角が、基材面からの距離に従って大きくなるように配向した状態を表す。
本発明において、「ツイスト配向」とは、液晶分子の長軸方向の配向方向が基材に対して平行であり、かつ、液晶分子が基材から離れるにしたがって、基材表面の垂線を軸として、階段状にねじれている配向をいう。
In the present invention, the “orientation” refers to a state in which the long axes (easy-orientation axes) of the liquid crystal molecules are aligned in a certain direction in a state where they can be optically used.
In the present invention, the "tilt angle" is an angle between the orientation direction of the liquid crystal molecules and the surface of the base material.
In the present invention, the "homogeneous orientation" means a state in which the tilt angle is 0 to 5 degrees and is uniaxially oriented in the azimuth direction with respect to the substrate plane.
In the present invention, the "homeotropic orientation" refers to a state in which the tilt angle is 85 to 90 degrees and the orientation is uniaxially oriented.
In the present invention, the "tilt orientation" represents a state in which the tilt angle is oriented so as to increase with the distance from the base material surface.
In the present invention, "twist orientation" means that the orientation direction of the liquid crystal molecules in the long axis direction is parallel to the base material, and as the liquid crystal molecules move away from the base material, the vertical line on the surface of the base material is used as an axis. , Refers to the orientation twisted in a stepped manner.
化学式中に下記の記載があった場合には、波線部または*が結合位置であることを意味するものとする。ここで下記のarbitraryは任意の原子である。
When the following description is given in the chemical formula, it means that the wavy line portion or * is the bonding position. Here, the following arbitrary is an arbitrary atom.
本発明において、「環化反応」とは、特開2019−204071号公報等に記載された反応である。 In the present invention, the "cyclization reaction" is a reaction described in JP-A-2019-204071 and the like.
本発明において、「透明性」とは、位相差膜の波長430nmでの透過率を指す。透過率は分光光度計を用いて、位相差膜の300〜800nmにおける透過スペクトルを測定し、波長430nmでの透過率を算出した。 In the present invention, "transparency" refers to the transmittance of the retardation film at a wavelength of 430 nm. For the transmittance, the transmission spectrum of the retardation film at 300 to 800 nm was measured using a spectrophotometer, and the transmittance at a wavelength of 430 nm was calculated.
本発明において、「Re」とは、レターデーションであり、常光に対する異常光の位相の遅れのことである。位相差機能とはレターデーションを意味する。液晶重合体の層の厚みをdとし、Δnは複屈折率とすると、Re=Δn・dで表される。 In the present invention, "Re" is a retardation, which is a phase delay of abnormal light with respect to normal light. The phase difference function means lettering. When the thickness of the layer of the liquid crystal polymer is d and Δn is the birefringence, it is represented by Re = Δn · d.
本発明において、「コントラスト」とは、2枚の偏光板の間に、基材つき液晶重合体の配向方向と一方の偏光板の軸と一致させ、該基材つき液晶重合体を配置した際の、(パラレルニコル状態での輝度)/(クロスニコル状態での輝度)の値を意味する。
本発明において、「クロスニコル状態」とは対向配置した偏光板の偏光軸が直交した状態を指す。
本発明において、「パラレルニコル状態」とは対向配置した偏光板の偏光軸が一致した状態を指す。
≪配向膜≫
In the present invention, "contrast" means that the orientation direction of the liquid crystal polymer with a base material and the axis of one of the polarizing plates are aligned between the two polarizing plates, and the liquid crystal polymer with a base material is arranged. It means the value of (brightness in parallel Nicol state) / (brightness in cross Nicol state).
In the present invention, the "cross-nicol state" refers to a state in which the polarization axes of the polarizing plates arranged opposite to each other are orthogonal to each other.
In the present invention, the "parallel Nicol state" refers to a state in which the polarization axes of the polarizing plates arranged opposite to each other coincide with each other.
≪Alignment film≫
配向膜の、液晶化合物と接する官能基の配向を一定方向に揃えることで、基材の平面に対して方位角または/および極角方向への、重合性液晶の配向を誘導できる。
配向膜表面を布で擦るラビング法、偏光照射による光配向法などが、該配向を一定方向に揃える方法である。
本発明においては、配向性および液晶重合体のコントラストを向上できるため、光配向法を用いる。
By aligning the functional groups in contact with the liquid crystal compound in the alignment film in a certain direction, the orientation of the polymerizable liquid crystal can be induced in the azimuth and / or polar directions with respect to the plane of the base material.
A rubbing method in which the surface of the alignment film is rubbed with a cloth, a photoalignment method by irradiation with polarized light, and the like are methods for aligning the orientation in a certain direction.
In the present invention, the photo-orientation method is used because the orientation and the contrast of the liquid crystal polymer can be improved.
該光配向法では、配向膜中に感光性基を組込む必要がある。少ない露光量で配向するため、該感光性基として、アゾベンゼン構造、シクロブタン構造、桂皮酸構造、カルコン構造、またはクマリン誘導体構造が好ましい。
コントラストを向上させるために、液晶化合物に対するアンカーエネルギーが高く、液晶化合物を配向させやすい、アゾベンゼン構造またはシクロブタン誘導体構造がより好しい。
複数の種類の感光性基を、組み合わせて使用できる。
In the photo-alignment method, it is necessary to incorporate a photosensitive group in the alignment film. The photosensitive group is preferably an azobenzene structure, a cyclobutane structure, a cinnamic acid structure, a chalcone structure, or a coumarin derivative structure because it is oriented with a small amount of exposure.
In order to improve the contrast, an azobenzene structure or a cyclobutane derivative structure, which has a high anchor energy for the liquid crystal compound and easily orients the liquid crystal compound, is more preferable.
Multiple types of photosensitive groups can be used in combination.
<式(2)で表されるジアミン>
本発明の実施態様に係るポリアミック酸およびその誘導体を製造する為に使用する、式(2)で表されるジアミンについて説明する。
式(2)において、R1およびR2は、独立して、水素、式(1−1)、または、式(1−2)で表される基であるが、R1およびR2の少なくとも一つは式(1−1)、または、式(1−2)で表される基であり;
ベンゼン環上の一つ以上の水素は、トリフルオロメチル、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数1〜5のアルコキシカルボニル、炭素数1〜5のアルカノイル、または炭素数1〜5のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく;
式(1−1)および式(1−2)において、R3およびR4は、それぞれ独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルキレンを含むアリールアルキレン、またはアリールカルボニルであり、*は式(2)のR1またはR2に対応する位置への結合場所を表し;
R5は、独立して、炭素数1〜20のアルキレン、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、−CON(CH3)−、または単結合であり、該直鎖アルキレンにおいて、−CH2−の1つまたは隣接しない2つは−O−で置換されていてもよく;
R6は、独立して、単環式炭化水素から誘導される二価基、縮合多環式炭化水素から誘導される二価基、複素環を有する二価基、または単結合である。
<Diamine represented by formula (2)>
The diamine represented by the formula (2) used for producing the polyamic acid and its derivative according to the embodiment of the present invention will be described.
In formula (2), R 1 and R 2 are independently represented by hydrogen, formula (1-1), or formula (1-2), but at least R 1 and R 2. One is a group represented by the formula (1-1) or the formula (1-2);
One or more hydrogens on the benzene ring are trifluoromethyl, alkyl with 1 to 5 carbons, alkoxy with 1 to 5 carbons, alkoxycarbonyl with 1 to 5 carbons, alkanoyl with 1 to 5 carbons, or carbon. May be replaced with alkanoyloxy of numbers 1-5;
In formulas (1-1) and (1-2), R 3 and R 4 are independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkanoyl having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms, respectively. It is an arylalkylene or an arylcarbonyl containing the alkylene of the above, and * represents the bonding location to the position corresponding to R 1 or R 2 in the formula (2);
R 5 independently has 1 to 20 carbon atoms of alkylene, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-, -N (CH 3 ) CO-, -CON (CH 3 )-, or It is a single bond and in the linear alkylene, one or two non-adjacent -CH 2-may be substituted with -O-;
R 6 is independently a divalent group derived from a monocyclic hydrocarbon, a divalent group derived from a fused polycyclic hydrocarbon, a divalent group having a heterocycle, or a single bond.
式(2)で表されるジアミンは、例えば、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸−ポリアミドコポリマー、およびポリアミドイミドなどのポリマーの原料として有用である。本発明のジアミンを原料として用いて合成したポリマーは、液晶配向膜、光学異方体、位相差膜、光学補償膜、反射防止膜、各種フィルム、または光学部材等に用いることができる。 The diamine represented by the formula (2) is useful as a raw material for polymers such as polyamic acid, polyimide, polyamide, partial polyimide, polyamic acid ester, polyamic acid-polyamide copolymer, and polyamideimide. The polymer synthesized by using the diamine of the present invention as a raw material can be used for a liquid crystal alignment film, an optical variant, a retardation film, an optical compensation film, an antireflection film, various films, an optical member, and the like.
式(2)で表されるジアミンの中でも、合成のしやすさや原料入手の容易さから、さらに液晶配向剤の原料として用いる場合はその液晶配向性の高さから、式(4)〜式(7)で表されるジアミン化合物が好ましい。
R3およびR4は、それぞれ独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルキレンを含むアリールアルキレン、またはアリールカルボニルである。
Among the diamines represented by the formula (2), the formulas (4) to (4) to the formulas (4) to the formulas (4) to ( The diamine compound represented by 7) is preferable.
R 3 and R 4 are independently hydrogen, an alkyl having 1 to 10 carbon atoms, an alkanoyl having 1 to 10 carbon atoms, an aryl alkylene containing an alkylene having 1 to 10 carbon atoms, or an arylcarbonyl.
式(4)〜式(7)で表されるジアミン化合物の中でも、前記液晶配向性の高さから式(4−1)〜式(4−8)、式(5−1)〜式(5−8)、式(6−1)、式(6−2)、式(7−1)、および式(7―2)で表されるジアミン化合物が好ましい。
Among the diamine compounds represented by the formulas (4) to (7), the formulas (4-1) to (4-8) and the formulas (5-1) to (5) are due to the high liquid crystal orientation. −8), formula (6-1), formula (6-2), formula (7-1), and diamine compounds represented by formula (7-2) are preferable.
本発明の実施態様に係る式(4)で表される化合物は、市販の5−ニトロアントラニル酸を還元して2−アミノ−5−ニトロフェニルメタノールを得た後、芳香族アミンの酸化反応によってベンゼン環におけるアゾ基のオルト位にヒドロキシメチル基、およびパラ位にニトロ基を有するアゾベンゼンを得る。続いて、水酸基をトリフルオロメタンスルホン酸エステルとし、求核置換反応でアルコキシ基とする。最後にニトロ基を還元することで得られる。 The compound represented by the formula (4) according to the embodiment of the present invention is obtained by reducing commercially available 5-nitroanthranic acid to obtain 2-amino-5-nitrophenylmethanol, and then subjecting it to an oxidation reaction of an aromatic amine. An azobenzene having a hydroxymethyl group at the ortho-position and a nitro group at the para-position of the azo group in the benzene ring is obtained. Subsequently, the hydroxyl group is used as a trifluoromethanesulfonic acid ester, and an alkoxy group is used in the nucleophilic substitution reaction. Finally, it is obtained by reducing the nitro group.
本発明の実施態様に係る式(5)で表される化合物は、市販の1−ブロモメチルー3−ニトロベンゼンから求核置換反応で1−アルコキシメチルー3−ニトロベンゼンを得た後、ニトロ基を還元して3−アルコキシメチルアニリンを得る。続いて、4−ニトロアニリンとのジアゾカップリングでアゾベンゼンを合成し、ニトロ基を還元することで得られる。 The compound represented by the formula (5) according to the embodiment of the present invention has 1-alkoxymethyl-3-nitrobenzene obtained from a commercially available 1-bromomethyl-3-nitrobenzene by a nucleophilic substitution reaction, and then the nitro group is reduced. To obtain 3-alkoxymethylaniline. Subsequently, it is obtained by synthesizing azobenzene by diazo coupling with 4-nitroaniline and reducing the nitro group.
本発明の実施態様に係る式(6)で表される化合物は、市販の5−ニトロアントラニル酸を還元して2−アミノ−5−ニトロフェニルメタノールを得た後、芳香族アミンの酸化反応によってベンゼン環におけるアゾ基のオルト位にヒドロキシメチル基、およびパラ位にニトロ基を有するアゾベンゼンを得る。続いて、水酸基をトリフルオロメタンスルホン酸エステルとし、求核置換反応でN,N’−ジアルキルアミノ基とする。最後にニトロ基を還元することで得られる。 The compound represented by the formula (6) according to the embodiment of the present invention is obtained by reducing commercially available 5-nitroanthranic acid to obtain 2-amino-5-nitrophenylmethanol, and then subjecting it to an oxidation reaction of an aromatic amine. An azobenzene having a hydroxymethyl group at the ortho-position and a nitro group at the para-position of the azo group in the benzene ring is obtained. Subsequently, the hydroxyl group is used as a trifluoromethanesulfonic acid ester, and an N, N'-dialkylamino group is used in the nucleophilic substitution reaction. Finally, it is obtained by reducing the nitro group.
本発明の実施態様に係る式(7)で表される化合物は、市販の1−ブロモメチルー3−ニトロベンゼンから求核置換反応でN,N’−ジアルキル−1−(3−ニトロフェニル)メタンアミンを得た後、ニトロ基を還元してジアルキルアミノメチルー3−ニトロベンゼンを得る。続いて、4−ニトロアニリンとのジアゾカップリングでアゾベンゼンを合成し、ニトロ基を還元することで得られる。 The compound represented by the formula (7) according to the embodiment of the present invention is obtained from a commercially available 1-bromomethyl-3-nitrobenzene by a nucleophilic substitution reaction to obtain N, N'-dialkyl-1- (3-nitrophenyl) methaneamine. After that, the nitro group is reduced to obtain dialkylaminomethyl-3-nitrobenzene. Subsequently, it is obtained by synthesizing azobenzene by diazo coupling with 4-nitroaniline and reducing the nitro group.
これらの化合物は再結晶やカラムクロマトグラフィー法によって精製して使用することもできる。 These compounds can also be purified and used by recrystallization or column chromatography.
より液晶配向性の高い液晶配向膜となり得る液晶配向剤を提供するためには、これらの化合物の中で原料の1つに式(5−2)、式(5−3)、式(5−5)および式(7−1)で表されるジアミン化合物の少なくとも1つを用いることが好ましい。 In order to provide a liquid crystal alignment agent which can be a liquid crystal alignment film having higher liquid crystal orientation, one of the raw materials among these compounds is the formula (5-2), the formula (5-3), and the formula (5-). It is preferable to use at least one of the diamine compounds represented by 5) and the formula (7-1).
<テトラカルボン酸二無水物>
本発明の実施態様に係るポリアミック酸およびその誘導体を製造する為に使用するテトラカルボン酸二無水物について説明する。本発明に使用されるテトラカルボン酸二無水物は、公知のテトラカルボン酸二無水物から制限されることなく選択することができる。このようなテトラカルボン酸二無水物は、芳香環に直接ジカルボン酸無水物が結合した芳香族系(複素芳香環系を含む)、および芳香環に直接ジカルボン酸無水物が結合していない脂肪族系(複素環系を含む)の何れの群に属するものであってもよい。
<Tetracarboxylic dianhydride>
The tetracarboxylic dianhydride used for producing the polyamic acid and its derivative according to the embodiment of the present invention will be described. The tetracarboxylic dianhydride used in the present invention can be selected from known tetracarboxylic dianhydrides without limitation. Such tetracarboxylic acid dianhydrides are aromatic systems (including heteroaromatic ring systems) in which the dicarboxylic acid anhydride is directly bonded to the aromatic ring, and aliphatic systems in which the dicarboxylic acid anhydride is not directly bonded to the aromatic ring. It may belong to any group of systems (including heterocyclic systems).
このようなテトラカルボン酸二無水物の好適な例としては、原料入手の容易さや、ポリマー製造の容易さ、膜の電気特性の点から、式(AN−I)〜式(AN−V)で表されるテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。
式(AN−I)、式(AN−IV)および式(AN−V)において、Xは独立して単結合または−CH2−である。式(AN−II)において、Gは単結合、炭素数1〜20のアルキレン、−CO−、−O−、−S−、−SO2−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、または下記式(G13−1)で表される2価の基であり、このG中の−CH2−は、−O−、−CO−、−NH−で置き換えられてもよい。
式(G13−1)において、G13aおよびG13bはそれぞれ独立して、単結合、−O−、−CONH−、または−NHCO−で表される2価の基である。フェニレンは、1,4−フェニレンおよび1,3−フェニレンが好ましい。
式(AN−II)〜式(AN−IV)において、Yは独立して下記の3価の基の群から選ばれる1つであり、結合手は任意の炭素に連結しており、この基の少なくとも1つの水素はメチル、エチルまたはフェニルで置き換えられてもよい。
式(AN−III)〜式(AN−V)において、環A10は炭素数3〜10の単環式炭化水素から誘導される二価基または炭素数6〜30の縮合多環式炭化水素から誘導される二価基であり、この基の少なくとも1つの水素はメチル、エチルまたはフェニルで置き換えられていてもよく、環に掛かっている結合手は環を構成する任意の炭素に連結しており、2本の結合手が同一の炭素に連結してもよい。
Preferable examples of such a tetracarboxylic dianhydride are formulas (AN-I) to (AN-V) from the viewpoints of easy availability of raw materials, ease of polymer production, and electrical characteristics of the film. Examples thereof include the tetracarboxylic dianhydride represented.
In formulas (AN-I), formulas (AN-IV) and formulas (AN-V), X is independently single-bonded or -CH 2- . In formula (AN-II), G is a single bond, alkylene with 1 to 20 carbon atoms, -CO-, -O-, -S-, -SO 2- , -C (CH 3 ) 2- , -C ( CF 3 ) 2- or a divalent group represented by the following formula (G13-1), and -CH 2- in this G is replaced with -O-, -CO-, -NH-. May be good.
In formula (G13-1), G 13a and G 13b are independently divalent groups represented by single bonds, -O-, -CONH-, or -NHCO-, respectively. Phenylene is preferably 1,4-phenylene and 1,3-phenylene.
In formulas (AN-II) to (AN-IV), Y is one independently selected from the group of trivalent groups below, and the bond is linked to any carbon, and this group. At least one hydrogen of the above may be replaced with methyl, ethyl or phenyl.
In formulas (AN-III) to (AN-V), ring A 10 is a divalent group derived from a monocyclic hydrocarbon having 3 to 10 carbon atoms or a fused polycyclic hydrocarbon having 6 to 30 carbon atoms. It is a divalent group derived from, at least one hydrogen of this group may be replaced with methyl, ethyl or phenyl, and the bond on the ring is linked to any carbon that makes up the ring. The two binders may be connected to the same carbon.
さらに詳しくは以下の式(AN−1)〜式(AN−16−15)で表されるテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。 More specifically, tetracarboxylic dianhydrides represented by the following formulas (AN-1) to (AN-16-15) can be mentioned.
[式(AN−1)で表されるテトラカルボン酸二無水物]
式(AN−1)において、G11は単結合、炭素数1〜12のアルキレン、1,4−フェニレン、または1,4−シクロヘキシレンである。X11は独立して単結合または−CH2−である。G12は独立して下記の3価の基のどちらかである。R11は独立して水素または−CH3である。
G12が>CH−であるとき、>CH−の水素は−CH3に置き換えられてもよい。G12が>N−であるとき、G11が単結合および−CH2−であることはなく、X11は単結合であることはない。
[Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-1)]
In formula (AN-1), G 11 is a single bond, alkylene with 1-12 carbon atoms, 1,4-phenylene, or 1,4-cyclohexylene. X 11 is independently single-bonded or -CH 2- . G 12 is independently one of the following trivalent groups. R 11 is independently hydrogen or -CH 3 .
When G 12 is> CH-, the hydrogen in> CH- may be replaced by -CH 3. When G 12 is> N-, G 11 is not single-bonded and -CH 2- , and X 11 is not single-bonded.
式(AN−1)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
式(AN−1−2)および(AN−1−14)において、mは1〜12の整数である。
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-1) include a compound represented by the following formula.
In equations (AN-1-2) and (AN-1-14), m is an integer of 1-12.
[式(AN−2)で表されるテトラカルボン酸二無水物]
式(AN−2)中、R61は独立して、水素原子、炭素数1〜5のアルキル基、またはフェニル基である。
[Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-2)]
In formula (AN-2), R 61 is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a phenyl group.
式(AN−2)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
[式(AN−3)で表されるテトラカルボン酸二無水物]
式(AN−3)において、環A11はシクロヘキサン環またはベンゼン環である。
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-2) include a compound represented by the following formula.
[Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-3)]
In formula (AN-3), ring A 11 is a cyclohexane ring or a benzene ring.
式(AN−3)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
[式(AN−4)で表されるテトラカルボン酸二無水物]
式(AN−4)において、G13は単結合、−(CH2)m−、−O−、−S−、−C(CH3)2−、−SO2−、−CO−、−C(CF3)2−、または下記の式(G13−1)で表される2価の基であり、mは1〜12の整数である。環A11はそれぞれ独立してシクロヘキサン環またはベンゼン環である。G13は環A11の任意の位置に結合してよい。
式(G13−1)において、G13aおよびG13bはそれぞれ独立して、単結合、−O−、−CONH−、または−NHCO−で表される2価の基である。フェニレンは、1,4−フェニレンまたは1,3−フェニレンが好ましい。
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-3) include a compound represented by the following formula.
[Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-4)]
In formula (AN-4), G 13 is a single bond,-(CH 2 ) m-, -O-, -S-, -C (CH 3 ) 2- , -SO 2- , -CO-, -C. (CF 3 ) 2- or a divalent group represented by the following formula (G13-1), and m is an integer of 1 to 12. Ring A 11 is independently a cyclohexane ring or a benzene ring. G 13 may be coupled to any position on ring A 11.
In formula (G13-1), G 13a and G 13b are independently divalent groups represented by single bonds, -O-, -CONH-, or -NHCO-, respectively. The phenylene is preferably 1,4-phenylene or 1,3-phenylene.
式(AN−4)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
式(AN−4−17)において、mは1〜12の整数である。
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-4) include a compound represented by the following formula.
In the formula (AN-4-17), m is an integer of 1-12.
[式(AN−5)で表されるテトラカルボン酸二無水物]
式(AN−5)において、R11は独立して水素または−CH3である。ベンゼン環を構成する炭素原子に結合位置が固定されていないR11は、ベンゼン環における結合位置が任意であることを示す。
[Tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-5)]
In formula (AN-5), R 11 is independently hydrogen or −CH 3 . R 11 in which the bond position is not fixed to the carbon atom constituting the benzene ring indicates that the bond position in the benzene ring is arbitrary.
式(AN−5)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN-5) include a compound represented by the following formula.
上記テトラカルボン酸二無水物において、後述する液晶配向膜の各特性を向上させる好適な材料について述べる。液晶の配向性を向上させることを重視する場合には、式(AN−1)、式(AN−3)、および式(AN−4)で表される化合物が好ましく、式(AN−1−2)、式(AN−1−13)、式(AN−3−2)、式(AN−4−17)、または式(AN−4−29)で表される化合物がより好ましく、式(AN−1−2)においては、m=4または8が好ましく、式(AN−4−17)においては、m=4、または8が好ましく、m=8がより好ましい。 In the above tetracarboxylic dianhydride, a suitable material for improving each property of the liquid crystal alignment film described later will be described. When it is important to improve the orientation of the liquid crystal, the compounds represented by the formulas (AN-1), the formula (AN-3), and the formula (AN-4) are preferable, and the compounds represented by the formula (AN-1-) are preferable. 2), the compound represented by the formula (AN-1-13), the formula (AN-3-2), the formula (AN-4-17), or the formula (AN-4-29) is more preferable, and the compound represented by the formula (AN-4-29) is more preferable. In AN-1-2), m = 4 or 8 is preferable, and in the formula (AN-4-17), m = 4 or 8 is preferable, and m = 8 is more preferable.
液晶表示素子の透過率を向上させることを重視する場合には、式(AN−1−1)、式(AN−1−2)、式(AN−3−1)、式(AN−4−17)、式(AN−4−30)、式(AN−5−1)、式(AN−7−2)、式(AN−10−1)、式(AN−16−3)、式(AN−16−4)、または式(AN−2−1)で表される化合物が好ましく、中でも式(AN−1−2)においては、m=4または8が好ましく、式(AN−4−17)においては、m=4、または8が好ましく、m=8がより好ましい。 When it is important to improve the transmittance of the liquid crystal display element, the formula (AN-1-1), the formula (AN-1-2), the formula (AN-3-1), and the formula (AN-4-4) 17), Equation (AN-4-30), Equation (AN-5-1), Equation (AN-7-2), Equation (AN-10-1), Equation (AN-16-3), Equation (AN-16-3) The compound represented by AN-16-4) or the formula (AN-2-1) is preferable, and in the formula (AN-1-2), m = 4 or 8 is preferable, and the formula (AN-4-1) is preferable. In 17), m = 4 or 8 is preferable, and m = 8 is more preferable.
液晶表示素子のVHRを向上させることを重視する場合には、式(AN−1−1)、式(AN−1−2)、式(AN−3−1)、式(AN−4−17)、式(AN−4−30)、式(AN−7−2)、式(AN−10−1)、式(AN−16−3)、式(AN−16−4)、または式(AN−2−1)で表される化合物が好ましく、式(AN−1−2)においては、m=4または8が好ましく、式(AN−4−17)においては、m=4または8が好ましく、m=8がより好ましい。 When it is important to improve the VHR of the liquid crystal display element, the formula (AN-1-1), the formula (AN-1-2), the formula (AN-3-1), and the formula (AN-4-17) ), Equation (AN-4-30), Equation (AN-7-2), Equation (AN-10-1), Equation (AN-16-3), Equation (AN-16-4), or Equation (AN-16-4). The compound represented by AN-2-1) is preferable, m = 4 or 8 is preferable in the formula (AN-1-2), and m = 4 or 8 is preferable in the formula (AN-4-17). Preferably, m = 8 is more preferable.
液晶配向膜の体積抵抗値を低下させることにより、液晶配向膜中の残留電荷(残留DC)の緩和速度を向上させることが、焼き付きを防ぐ方法の1つとして有効である。この目的を重視する場合には、式(AN−1−13)、式(AN−3−2)、式(AN−4−21)、式(AN−4−29)、または式(AN−11−3)で表される化合物が好ましい。 Improving the relaxation rate of the residual charge (residual DC) in the liquid crystal alignment film by reducing the volume resistance value of the liquid crystal alignment film is effective as one of the methods for preventing seizure. When this purpose is emphasized, the formula (AN-1-13), the formula (AN-3-2), the formula (AN-4-21), the formula (AN-4-29), or the formula (AN-) The compound represented by 11-3) is preferable.
<式(2)で表されるジアミン以外のジアミン>
本発明の実施態様に係るポリアミック酸およびその誘導体を製造する為に使用するジアミンについて説明する。本発明の実施態様に係るポリアミック酸またはその誘導体を製造するにあたっては、式(2)で表されるジアミン以外にも、公知のジアミンから制限されることなく選択することができる。
<Diamines other than diamines represented by the formula (2)>
The diamine used for producing the polyamic acid and its derivative according to the embodiment of the present invention will be described. In producing the polyamic acid or its derivative according to the embodiment of the present invention, a diamine represented by the formula (2) can be selected without limitation from known diamines.
ジアミンはその構造によって2種類に分けることができる。即ち、2つのアミノ基を結ぶ骨格を主鎖として見たときに、主鎖から分岐する基、即ち側鎖基を有するジアミンと側鎖基を持たないジアミンである。以下の説明では、このような側鎖基を有するジアミンを側鎖型ジアミンと称することがある。そして、このような側鎖基を持たないジアミンを非側鎖型ジアミンと称することがある。この側鎖基はプレチルト角を大きくする効果を有する基である。
非側鎖型ジアミンと側鎖型ジアミンを適切に使い分けることにより、それぞれに必要なプレチルト角に対応することができる。
Diamines can be divided into two types according to their structure. That is, when the skeleton connecting two amino groups is viewed as a main chain, it is a group branched from the main chain, that is, a diamine having a side chain group and a diamine having no side chain group. In the following description, a diamine having such a side chain group may be referred to as a side chain type diamine. A diamine that does not have such a side chain group may be referred to as a non-side chain diamine. This side chain group is a group having an effect of increasing the pretilt angle.
By properly using the non-side chain diamine and the side chain diamine properly, it is possible to correspond to the pretilt angle required for each.
側鎖型ジアミンは、本発明の特性を損なわない程度に併用するのが好ましい。また側鎖型ジアミンおよび非側鎖型ジアミンについて、液晶に対する垂直配向性、VHR、焼き付き特性および配向性を向上させる目的で取捨選択して使用することが好ましい。 The side chain diamine is preferably used in combination to the extent that the characteristics of the present invention are not impaired. Further, it is preferable to select and use the side-chain type diamine and the non-side-chain type diamine for the purpose of improving the vertical orientation, VHR, seizure characteristics and orientation with respect to the liquid crystal display.
公知のジアミンを以下に示す。
Known diamines are shown below.
上記の式(DI−1)において、G20は、−CH2−または式(DI−1−a)であり、G20が−CH2−の場合において、少なくとも1つの−CH2−は−NH−、−O−に置き換えられてもよく、mは1〜12の整数であり、アルキレンの少なくとも1つの水素は−OHに置き換えられてもよく、G20が式(DI−1−a)の場合においてmは1である。
式(DI−1−a)において、vは独立して1〜6の整数である。
In the above equation (DI-1), G 20 is −CH 2- or equation (DI-1-a), and when G 20 is −CH 2− , at least one −CH 2− is −. NH -, - may be replaced by O-, m is an integer from 1 to 12, at least one hydrogen of the alkylene may be replaced by -OH, G 20 is the formula (DI-1-a) In the case of, m is 1.
In the formula (DI-1-a), v is independently an integer of 1-6.
式(DI−3)において、G21は独立して単結合、−NH−、−NCH3−、−O−、−S−、−S−S−、−SO2−、−CO−、−COO−、−CONCH3−、−CONH−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−(CH2)m−、−O−(CH2)m−O−、−N(CH3)−(CH2)k−N(CH3)−、−(O−C2H4)m−O−、−O−CH2−C(CF3)2−CH2−O−、−O−CO−(CH2)m−CO−O−、−CO−O−(CH2)m−O−CO−、−(CH2)m−NH−(CH2)m−、−CO−(CH2)k−NH−(CH2)k−、−(NH−(CH2)m)k−NH−、−CO−C3H6−(NH−C3H6)n−CO−、または−S−(CH2)m−S−であり、mは独立して1〜12の整数であり、kは1〜5の整数であり、nは1または2である。式(DI−4)において、sは独立して0〜2の整数である。 In formula (DI-3), G 21 is independently single-bonded, -NH-, -NCH 3- , -O-, -S-, -S-S-, -SO 2- , -CO-,- COO-, -CONCH 3- , -CONH-, -C (CH 3 ) 2- , -C (CF 3 ) 2 -,-(CH 2 ) m- , -O- (CH 2 ) m- O-, −N (CH 3 ) − (CH 2 ) k −N (CH 3 ) −, − ( OC 2 H 4 ) m −O −, −O −CH 2 −C (CF 3 ) 2 −CH 2 − O-, -O-CO- (CH 2 ) m -CO-O-, -CO-O- (CH 2 ) m- O-CO-,-(CH 2 ) m- NH- (CH 2 ) m- , -CO- (CH 2 ) k- NH- (CH 2 ) k -,-(NH- (CH 2 ) m) k- NH-, -CO-C 3 H 6- (NH-C 3 H 6 ) n- CO-, or -S- (CH 2 ) m -S-, where m is an independent integer of 1-12, k is an integer of 1-5, and n is 1 or 2. .. In equation (DI-4), s is an independently integer of 0-2.
式(DI−5)において、G33は独立して単結合、−NH−、−NCH3−、−O−、−S−、−S−S−、−SO2−、−CO−、−COO−、−CONCH3−、−CONH−、−C(CH3)2−、−C(CF3)2−、−(CH2)m−、−O−(CH2)m−O−、−N(CH3)−(CH2)k−N(CH3)−、−(O−C2H4)m−O−、−O−CH2−C(CF3)2−CH2−O−、−O−CO−(CH2)m−CO−O−、−CO−O−(CH2)m−O−CO−、−(CH2)m−NH−(CH2)m−、−CO−(CH2)k−NH−(CH2)k−、−(NH−(CH2)m)k−NH−、−CO−C3H6−(NH−C3H6)n−CO−、または−S−(CH2)m−S−、−N(Boc)−(CH2)e−N(Boc)−、−NH−(CH2)e−N(Boc)−、−N(Boc)−(CH2)e−、下記式(DI−5−a)または下記式(DI−5−b)で表される基であり、mは独立して1〜12の整数であり、kは1〜5の整数であり、eは2〜10の整数であり、nは1または2である。Bocとはtert−ブトキシカルボニルのことを意味する。 In formula (DI-5), G 33 is independently single-bonded, -NH-, -NCH 3- , -O-, -S-, -S-S-, -SO 2- , -CO-,- COO-, -CONCH 3- , -CONH-, -C (CH 3 ) 2- , -C (CF 3 ) 2 -,-(CH 2 ) m- , -O- (CH 2 ) m- O-, −N (CH 3 ) − (CH 2 ) k −N (CH 3 ) −, − ( OC 2 H 4 ) m −O −, −O −CH 2 −C (CF 3 ) 2 −CH 2 − O-, -O-CO- (CH 2 ) m -CO-O-, -CO-O- (CH 2 ) m- O-CO-,-(CH 2 ) m- NH- (CH 2 ) m- , -CO- (CH 2 ) k- NH- (CH 2 ) k -,-(NH- (CH 2 ) m ) k- NH-, -CO-C 3 H 6- (NH-C 3 H 6 ) n- CO-, or -S- (CH 2 ) m -S-, -N (Boc)-(CH 2 ) e- N (Boc)-, -NH- (CH 2 ) e- N (Boc)- , -N (Boc)-(CH 2 ) e- , a group represented by the following formula (DI-5a) or the following formula (DI-5b), and m is independently 1 to 12 It is an integer, k is an integer of 1-5, e is an integer of 2-10, and n is 1 or 2. Boc means tert-butoxycarbonyl.
式(DI−2)〜式(DI−5)中のシクロヘキサン環およびベンゼン環の少なくとも1つの水素は、−F、−Cl、炭素数1〜3のアルキレン、−OCH3、−OH、−CF3、−CO2H、−CONH2、−NHC6H5、フェニル、またはベンジルで置き換えられてもよく、加えて式(DI−4)においては、シクロヘキサン環およびベンゼン環の少なくとも1つの水素は下記式(DI−4−a)〜式(DI−4−i)で表される基の群から選ばれる1つで置き換えられていてもよく、式(DI−5)においては、G33が単結合の時にはシクロヘキサン環およびベンゼン環の少なくとも1つの水素はNHBocまたはN(Boc)2に置き換えられてもよい。 At least one hydrogen of the cyclohexane ring and the benzene ring in the formulas (DI-2) to (DI-5) is -F, -Cl, an alkylene having 1 to 3 carbon atoms, -OCH 3 , -OH, -CF. 3 , -CO 2 H, -CONH 2 , -NHC 6 H 5 , may be replaced with phenyl, or benzyl, and in addition, in formula (DI-4), at least one hydrogen in the cyclohexane ring and the benzene ring It may be replaced with one selected from the group of groups represented by the following formulas (DI-4-a) to (DI-4-i), and in the formula (DI-5), G 33 is used. At the time of single bond, at least one hydrogen of cyclohexane ring and benzene ring may be replaced with NHBoc or N (Boc) 2.
シクロヘキサン環およびベンゼン環の少なくとも1つの水素は環を構成する炭素原子に結合位置が固定されていない基は、その環における結合位置が任意であることを示す。そして、シクロヘキサン環またはベンゼン環への−NH2の結合位置は、G21またはG33の結合位置を除く任意の位置である。 A group in which the bond position of at least one hydrogen of the cyclohexane ring and the benzene ring is not fixed to the carbon atom constituting the ring indicates that the bond position in the ring is arbitrary. The bond position of -NH 2 to the cyclohexane ring or the benzene ring is any position except the bond position of G 21 or G 33.
式(DI−4−a)および式(DI−4−b)において、R20は独立して水素または−CH3である。式(DI−4−f)および式(DI−4−g)において、mは0〜12の整数であり、Bocはt−ブトキシカルボニル基である。
In formulas (DI-4-a) and (DI-4-b), R 20 is independently hydrogen or −CH 3 . In formulas (DI-4-f) and formula (DI-4-g), m is an integer from 0 to 12 and Boc is a t-butoxycarbonyl group.
式(DI−5−a)において、qは独立して0〜6の整数である。R44は水素、−OH、炭素数1〜6のアルキル、または炭素数1〜6のアルコキシである。
In equation (DI-5-a), q is an independent integer from 0 to 6. R 44 is hydrogen, -OH, alkyl of 1 to 6 carbon atoms or alkoxy of 1 to 6 carbon atoms.
式(DI−13)において、R23は独立して炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシまたは−Clであり、pは独立して0〜3の整数であり、qは0〜4の整数である。
式(DI−13)〜式(DI−16)において、環に結合する−NH2の結合位置は、任意の位置である。
In formula (DI-13), R 23 is independently an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy or −Cl having 1 to 5 carbon atoms, p is independently an integer of 0 to 3, and q is an integer of 0 to 3 independently. It is an integer from 0 to 4.
In the formulas (DI-13) to (DI-16), the bonding position of −NH 2 bonded to the ring is an arbitrary position.
上記式(DI−1)〜式(DI−16)の側鎖を有さないジアミンとして、以下の式(DI−1−1)〜式(DI−16−1)の具体例を挙げることができる。 Specific examples of the following formulas (DI-1-1) to (DI-16-1) can be given as diamines having no side chain of the above formulas (DI-1) to (DI-16). can.
式(DI−1)で表されるジアミンの例を以下に示す。
式(DI−1−7)および式(DI−1−8)において、kはそれぞれ独立して、1〜3の整数である。式(DI−1−9)においてvは独立して1〜6の整数である。
An example of the diamine represented by the formula (DI-1) is shown below.
In the formula (DI-1-7) and the formula (DI-1-8), k is an integer of 1 to 3 independently. In equation (DI-1-9), v is an independent integer of 1-6.
式(DI−2)〜式(DI−3)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by the formulas (DI-2) to (DI-3) are shown below.
式(DI−4)で表されるジアミンの例を以下に示す。
An example of the diamine represented by the formula (DI-4) is shown below.
式(DI−5)で表されるジアミンの例を以下に示す。
式(DI−5−1)において、mは1〜12の整数である。
An example of the diamine represented by the formula (DI-5) is shown below.
In equation (DI-5-1), m is an integer of 1-12.
式(DI−5−12)および式(DI−5−13)において、mは1〜12の整数である。
式(DI−5−16)において、vは1〜6の整数である。
In equations (DI-5-12) and (DI-5-13), m is an integer of 1-12.
In equation (DI-5-16), v is an integer of 1-6.
式(DI−13)で表されるジアミンの例を以下に示す。
An example of the diamine represented by the formula (DI-13) is shown below.
上記ジアミンにおいて、後述する液晶配向膜の各特性を向上させる好適な材料について述べる。液晶の配向性をさらに向上させることを重視する場合には、式(DI−1−3)、式(DI−5−1)、式(DI−5−5)、式(DI−5−9)、式(DI−5−12)、式(DI−5−13)、式(DI−5−29)、式(DI−6−7)、式(DI−7−3)、または式(DI−11−2)で表される化合物を用いるのが好ましい。式(DI−5−1)においては、m=2、4または6が好ましく、m=4がより好ましい。式(DI−5−12)においては、m=2〜6が好ましく、m=5がより好ましい。式(DI−5−13)においては、m=1または2が好ましく、m=1がより好ましい。 In the above diamine, a suitable material for improving each property of the liquid crystal alignment film described later will be described. When it is important to further improve the orientation of the liquid crystal, the formula (DI-1-3), the formula (DI-5-1), the formula (DI-5-5), the formula (DI-5-9) ), Equation (DI-5-12), Equation (DI-5-13), Equation (DI-5-29), Equation (DI-6-7), Equation (DI-7-3), or Equation (DI-7-3). It is preferable to use the compound represented by DI-11-2). In the formula (DI-5-1), m = 2, 4 or 6 is preferable, and m = 4 is more preferable. In the formula (DI-5-12), m = 2 to 6 is preferable, and m = 5 is more preferable. In the formula (DI-5-13), m = 1 or 2 is preferable, and m = 1 is more preferable.
透過率を向上させることを重視する場合には、式(DI−1−3)、式(DI−2−1)、式(DI−5−1)、式(DI−5−5)、式(DI−5−24)、または式(DI−7−3)で表されるジアミンを用いるのが好ましく、式(DI−2−1)で表される化合物がより好ましい。式(DI−5−1)においては、m=2、4または6のが好ましく、m=4がより好ましい。式(DI−7−3)においては、m=2または3、n=1または2が好ましく、m=3、n=1がより好ましい。 When it is important to improve the transmittance, Eq. (DI-1-3), Eq. (DI-2-1), Eq. (DI-5-1), Eq. (DI-5-5), Eq. It is preferable to use the diamine represented by (DI-5-24) or the formula (DI-7-3), and the compound represented by the formula (DI-2-1) is more preferable. In the formula (DI-5-1), m = 2, 4 or 6 is preferable, and m = 4 is more preferable. In the formula (DI-7-3), m = 2 or 3, n = 1 or 2, is preferable, and m = 3, n = 1 is more preferable.
液晶表示素子のVHRを向上させることを重視する場合には、式(DI−2−1)、式(DI−4−1)、式(DI−4−2)、式(DI−4−10)、式(DI−4−15)、式(DI−4−22)、式(DI−5−28)、式(DI−5−30)、または式(DI−13−1)で表される化合物を用いるのが好ましく、式(DI−2−1)、式(DI−5−1)、または式(DI−13−1)で表されるジアミンがより好ましい。式(DI−5−1)においては、m=1が好ましい。式(DI−5−30)においては、k=2が好ましい。 When it is important to improve the VHR of the liquid crystal display element, the formula (DI-2-1), the formula (DI-4-1), the formula (DI-4-2), and the formula (DI-4-10) ), Equation (DI-4-15), Equation (DI-4-22), Equation (DI-5-28), Equation (DI-5-30), or Equation (DI-13-1). The compound is preferably used, and the diamine represented by the formula (DI-2-1), the formula (DI-5-1), or the formula (DI-13-1) is more preferable. In the formula (DI-5-1), m = 1 is preferable. In the formula (DI-5-30), k = 2 is preferable.
液晶配向膜の体積抵抗値を低下させることにより、液晶配向膜中の残留電荷(残留DC)の緩和速度を向上させることが、焼き付きを防ぐ方法の1つとして有効である。この目的を重視する場合には、式(DI−4−1)、式(DI−4−2)、式(DI−4−10)、式(DI−4−15)、式(DI−5−1)、式(DI−5−12)、式(DI−5−13)、式(DI−5−28)、式(DI−4−20)、式(DI−4−21)、式(DI−7−12)、または式(DI−16−1)で表される化合物を用いるのが好ましく、式(DI−4−1)、式(DI−5−1)、または式(DI−5−13)で表される化合物がより好ましい。式(DI−5−1)において、m=2、4または6が好ましく、m=4がより好ましい。式(DI−5−12)においては、m=2〜6が好ましく、m=5がより好ましい。式(DI−5−13)においては、m=1または2が好ましく、m=1がより好ましい。式(DI−7−12)においては、m=3または4が好ましく、m=4がより好ましい。 Improving the relaxation rate of the residual charge (residual DC) in the liquid crystal alignment film by reducing the volume resistance value of the liquid crystal alignment film is effective as one of the methods for preventing seizure. When this purpose is emphasized, Eq. (DI-4-1), Eq. (DI-4-2), Eq. (DI-4-10), Eq. (DI-4-15), Eq. (DI-5) -1), formula (DI-5-12), formula (DI-5-13), formula (DI-5-28), formula (DI-4-20), formula (DI-4-21), formula It is preferable to use the compound represented by (DI-7-12) or the formula (DI-16-1), and the formula (DI-4-1), the formula (DI-5-1), or the formula (DI). The compound represented by -5-13) is more preferable. In the formula (DI-5-1), m = 2, 4 or 6 is preferable, and m = 4 is more preferable. In the formula (DI-5-12), m = 2 to 6 is preferable, and m = 5 is more preferable. In the formula (DI-5-13), m = 1 or 2 is preferable, and m = 1 is more preferable. In the formula (DI-7-12), m = 3 or 4 is preferable, and m = 4 is more preferable.
各ジアミンにおいて、ジアミンに対するモノアミンの比率が40モル%以下の範囲で、ジアミンの一部がモノアミンに置き換えられていてもよい。このような置き換えは、ポリアミック酸を生成する際の重合反応のターミネーションを起こすことができ、それ以上の重合反応の進行を抑えることができる。このため、このような置き換えによって、得られるポリマー(ポリアミック酸またはその誘導体)の分子量を容易に制御することができ、例えば本発明の効果が損なわれることなく液晶配向剤の塗布特性を改善することができる。モノアミンに置き換えられるジアミンは、本発明の効果が損なわれなければ、1種でも2種以上でもよい。前記モノアミンとしては、例えばアニリン、4−ヒドロキシアニリン、シクロヘキシルアミン、n−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ウンデシルアミン、n−ドデシルアミン、n−トリデシルアミン、n−テトラデシルアミン、n−ペンタデシルアミン、n−ヘキサデシルアミン、n−ヘプタデシルアミン、n−オクタデシルアミン、およびn−エイコシルアミンが挙げられる。 In each diamine, a part of the diamine may be replaced with the monoamine in the range where the ratio of the monoamine to the diamine is 40 mol% or less. Such replacement can cause termination of the polymerization reaction when producing a polyamic acid, and can suppress further progress of the polymerization reaction. Therefore, by such replacement, the molecular weight of the obtained polymer (polyamic acid or derivative thereof) can be easily controlled, and for example, the coating properties of the liquid crystal alignment agent can be improved without impairing the effects of the present invention. Can be done. The diamine to be replaced with the monoamine may be one kind or two or more kinds as long as the effect of the present invention is not impaired. Examples of the monoamine include aniline, 4-hydroxyaniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine and n-. Undecylamine, n-dodecylamine, n-tridecylamine, n-tetradecylamine, n-pentadecylamine, n-hexadecylamine, n-heptadecylamine, n-octadecylamine, and n-eicosylamine. Can be mentioned.
本発明の実施態様に係るポリアミック酸またはその誘導体は、そのモノマーにモノイソシアネート化合物をさらに含んでいてもよい。モノイソシアネート化合物をモノマーに含むことによって、得られるポリアミック酸またはその誘導体の末端が修飾され、分子量が調節される。この末端修飾型のポリアミック酸またはその誘導体を用いることにより、例えば本発明の効果が損なわれることなく液晶配向剤の塗布特性を改善することができる。モノマー中のモノイソシアネート化合物の含有量は、モノマー中のジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物の総量に対して1〜10モル%であることが、前記の観点から好ましい。前記モノイソシアネート化合物としては、例えばフェニルイソシアネート、およびナフチルイソシアネートが挙げられる。 The polyamic acid or a derivative thereof according to the embodiment of the present invention may further contain a monoisocyanate compound in its monomer. By including the monoisocyanate compound in the monomer, the terminal of the obtained polyamic acid or its derivative is modified and the molecular weight is adjusted. By using this terminal-modified polyamic acid or a derivative thereof, for example, the coating characteristics of the liquid crystal alignment agent can be improved without impairing the effects of the present invention. The content of the monoisocyanate compound in the monomer is preferably 1 to 10 mol% with respect to the total amount of the diamine and the tetracarboxylic dianhydride in the monomer from the above viewpoint. Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.
<光反応性構造を有するモノマー>
本発明の実施態様に係るポリアミック酸またはその誘導体を製造するにあたっては、式(2)で表されるジアミン以外にも、他の光反応性構造を有するモノマーと共に用いることができる。他の光反応性構造とは、例えば、紫外線照射によって異性化を起こす式(P−1)〜式(P−3)で表される光異性化構造、二量化を起こす式(P−5)〜式(P−7)で表される光二量化構造などを挙げることができる。
<Monomer with photoreactive structure>
In producing the polyamic acid or its derivative according to the embodiment of the present invention, it can be used together with a monomer having a photoreactive structure other than the diamine represented by the formula (2). Other photoreactive structures include, for example, photoisomerized structures represented by formulas (P-1) to (P-3) that cause isomerization by irradiation with ultraviolet rays, and formulas that cause dimerization (P-5). Examples thereof include an optical quantification structure represented by the formula (P-7).
化学式中に下記の記載があった場合には、*が結合位置であること意味するものとする。
When the following description is given in the chemical formula, it means that * is the bond position.
式(P−1)〜式(P−3)で表される光異性化構造を有する化合物としては、感光性が良好な下記式(II)〜式(VI)で表される化合物の群から選ばれる少なくとも1つであることが好ましく、式(V)で表される化合物がより好ましい。
式(II)〜式(V)において、R2aおよびR3aは−NH2を有する1価の有機基または−CO−O−CO−を有する1価の有機基であり、式(IV)においてR4aは2価の有機基であり、式(VI)においてR5aは独立して−NH2または−CO−O−CO−を有する芳香環である。
The compounds having a photoisomerization structure represented by the formulas (P-1) to (P-3) include a group of compounds represented by the following formulas (II) to (VI) having good photosensitivity. It is preferably at least one selected, and the compound represented by the formula (V) is more preferable.
In formulas (II) to (V), R 2a and R 3a are monovalent organic groups having -NH 2 or -CO-O-CO-, and in formula (IV). R 4a is a divalent organic group, and in formula (VI) R 5a is an aromatic ring independently having -NH 2 or -CO-O-CO-.
光異性化構造は、本発明におけるポリアミック酸またはその誘導体の主鎖もしくは側鎖のどちらに組み込んでもよいが、主鎖に組み込むことにより、横電界方式の液晶表示素子に好適に用いることができる。 The photoisomerized structure may be incorporated into either the main chain or the side chain of the polyamic acid or its derivative in the present invention, but by incorporating it into the main chain, it can be suitably used for a transverse electric field type liquid crystal display element.
前記光異性化構造を有する材料としては、下記式(II−1)、式(II−2)、式(III−1)、式(III−2)、式(IV−1)〜(IV−3)、式(V−1)〜式(V−3)、式(VI−1)、および式(VI−2)で表される化合物の群から選ばれる少なくとも1つを好適に用いることができる。
Examples of the material having the photoisomerization structure include the following formulas (II-1), formula (II-2), formula (III-1), formula (III-2), formulas (IV-1) to (IV-). 3), at least one selected from the group of compounds represented by the formulas (V-1) to (V-3), formula (VI-1), and formula (VI-2) may be preferably used. can.
上記各式において、環を構成するいずれかの炭素原子に結合位置が固定されていない基は、その環における結合位置が任意であることを示し、式(IV−3)において、rは1から10の整数であり、式(V−2)において、R6aは独立して−CH3、−OCH3、−CF3、または−COOCH3であり、aは独立して0〜2の整数であり、式(V−3)において、環Aおよび環Bはそれぞれ独立して、単環式炭化水素から誘導される二価基、縮合多環式炭化水素から誘導される二価基、複素環を有する二価基から選ばれる少なくとも1つであり、R11aは、炭素数1〜20の直鎖アルキレン、−COO−、−OCO−、−NHCO−または−N(CH3)CO−であり、R12aは、炭素数1〜20の直鎖アルキレン、−COO−、−OCO−、−NHCO−または−N(CH3)CO−であり、R11aおよびR12aにおいて、直鎖アルキレンの−CH2−の1つまたは2つは−O−で置き換えられてもよく、R7a〜R10aは、それぞれ独立して、−F、−CH3、−OCH3、−CF3、または−OHであり、そして、b〜eは、それぞれ独立して、0〜4の整数である。 In each of the above equations, a group whose bond position is not fixed to any of the carbon atoms constituting the ring indicates that the bond position in the ring is arbitrary, and in the equation (IV-3), r is 1 to 1. It is an integer of 10, and in equation (V-2), R 6a is independently an integer of -CH 3 , -OCH 3 , -CF 3, or -COOCH 3 , and a is an independently integer of 0 to 2. , In the formula (V-3), ring A and ring B independently form a divalent group derived from a monocyclic hydrocarbon, a divalent group derived from a fused polycyclic hydrocarbon, and a heterocycle. At least one selected from the divalent groups having, R 11a is a linear alkylene with 1 to 20 carbon atoms, -COO-, -OCO-, -NHCO- or -N (CH 3 ) CO-. R 12a is a linear alkylene, −COO−, −OCO−, −NHCO− or −N (CH 3 ) CO− having 1 to 20 carbon atoms, and in R 11a and R 12a , the linear alkylene −CH. 2 - one or two of may be replaced by -O-, R 7a to R 10a are each independently, -F, -CH 3, -OCH 3 , -CF 3 or -OH, Yes, and be to e are independently integers from 0 to 4.
上記式(V−1)、式(V−2)および式(VI−2)で表される化合物はその感光性の点から特に好適に用いることができる。式(V−2)および式(VI−2)においては、アミノ基の結合位置がパラ位の化合物を、さらに式(V−2)においては、a=0の化合物を、その配向性の点からより好適に用いることができる。また、式(IV−3)で表される化合物は、感光性を発現する以外の目的で使用することもできる。 The compounds represented by the above formulas (V-1), (V-2) and (VI-2) can be particularly preferably used from the viewpoint of their photosensitivity. In the formula (V-2) and the formula (VI-2), the compound in which the bond position of the amino group is in the para position, and in the formula (V-2), the compound having a = 0 is the point of orientation thereof. Can be used more preferably. Further, the compound represented by the formula (IV-3) can be used for purposes other than exhibiting photosensitivity.
式(II−1)〜式(VI−2)に示す紫外線照射で異性化を起こし得る構造を持つテトラカルボン酸二無水物もしくはジアミンは下記式(II−1−1)〜式(VI−2−3)で具体的に表すことができる。
Tetracarboxylic dianhydrides or diamines having a structure capable of causing isomerization by ultraviolet irradiation represented by formulas (II-1) to (VI-2) are described in the following formulas (II-1) to (VI-2). It can be concretely expressed by -3).
式(IV−3−1)において、rは1から10の整数である。
In formula (IV-3-1), r is an integer from 1 to 10.
これらの中でも式(VI−1−1)〜式(V−3−8)を紫外線照射で異性化を起こし得る構造を含む化合物とすることで、紫外線照射に対してより感度の高い光配向用液晶配向剤を得ることができる。式(V−1−1)、式(V−2−1)、式(V−2−4)〜式(V−2−11)および式(V−3−1)〜式(V−3−8)を紫外線照射で異性化を起こし得る構造を含む化合物とすることで、液晶分子をより一様に配向させることができる光配向用液晶配向剤を得ることができる。
中でも、液晶配向膜を形成した際により大きな異方性を発現することから、式(V−2−1)で表される化合物をより好適に用いることができる。
Among these, by making the formulas (VI-1-1) to (V-3-8) compounds containing a structure capable of causing isomerization by ultraviolet irradiation, for photo-alignment with higher sensitivity to ultraviolet irradiation. A liquid crystal alignment agent can be obtained. Formula (V-1-1), formula (V-2-1), formula (V-2-4) to formula (V-2-11) and formula (V-3-1) to formula (V-3) By making -8) a compound containing a structure capable of causing isomerization by irradiation with ultraviolet rays, a liquid crystal alignment agent for photoalignment capable of orienting liquid crystal molecules more uniformly can be obtained.
Above all, the compound represented by the formula (V-2-1) can be more preferably used because it exhibits greater anisotropy when the liquid crystal alignment film is formed.
式(P−5)〜式(P−7)で表される光反応性構造を有する化合物としては、下記式(PDI−9)〜式(PDI−13)で表されるジアミン化合物が挙げられる。
式(PDI−12)において、R54は炭素数1〜10のアルキルまたはアルコキシであり、アルキルまたはアルコキシの少なくとも1つの水素はフッ素に置き換えられていてもよい。
Examples of the compound having a photoreactive structure represented by the formulas (P-5) to (P-7) include diamine compounds represented by the following formulas (PDI-9) to (PDI-13). ..
In formula (PDI-12), R 54 is an alkyl or alkoxy having 1 to 10 carbon atoms, and at least one hydrogen of the alkyl or alkoxy may be replaced with fluorine.
上記式(PDI−9)または(PDI−11)を好適に用いることができる。 The above formula (PDI-9) or (PDI-11) can be preferably used.
光反応性構造を有さない(非感光性)テトラカルボン酸二無水物および光反応性構造を有する(感光性)テトラカルボン酸二無水物を併用する態様においては、液晶配向膜の光に対する感度の低下を防ぐために、本発明の実施態様に係るポリアミック酸またはその誘導体を製造する際の原料として使用するテトラカルボン酸二無水物の全量に対して、感光性テトラカルボン酸二無水物は0〜70モル%が好ましく、0〜50モル%がより好ましい。また、光に対する感度、電気特性、残像特性等、前述した諸般の特性を改善するために感光性テトラカルボン酸二無水物を2つ以上併用してもよい。 In the embodiment in which a (non-photosensitive) tetracarboxylic acid dianhydride having no photoreactive structure and a (photosensitive) tetracarboxylic acid dianhydride having a photoreactive structure are used in combination, the sensitivity of the liquid crystal alignment film to light is achieved. The photosensitive tetracarboxylic acid dianhydride is 0 to 0 with respect to the total amount of the tetracarboxylic acid dianhydride used as a raw material in producing the polyamic acid or a derivative thereof according to the embodiment of the present invention in order to prevent the decrease in the amount of the tetracarboxylic acid dianhydride. 70 mol% is preferable, and 0 to 50 mol% is more preferable. In addition, two or more photosensitive tetracarboxylic dianhydrides may be used in combination in order to improve the above-mentioned various characteristics such as sensitivity to light, electrical characteristics, and afterimage characteristics.
光反応性構造を有さない(非感光性)のジアミンおよび光反応性構造を有する(感光性)ジアミンを併用する態様においては、液晶配向膜の光に対する感度の低下を防ぐために、本発明の実施態様に係るポリアミック酸またはその誘導体を製造する際の原料として使用するジアミンの全量に対して、感光性ジアミンは20〜100モル%が好ましく、50〜100モル%がより好ましい。また、光に対する感度、残像特性等、前述した諸般の特性を改善するために感光性ジアミンを2つ以上併用してもよい。前記のごとく、本発明の態様にはテトラカルボン酸二無水物の全量が非感光性テトラカルボン酸二無水物で占められる場合が含まれるが、その場合でもジアミンの全量の最低20モル%が感光性ジアミンであることが求められる。本発明の式(2)で表されるジアミンも前述のとおり、感光性ジアミンとして単独で使用しても良いし、他の感光性ジアミンと併用してもよい。単独で用いる場合は、本発明の実施態様に係るポリアミック酸またはその誘導体を製造する際の原料として使用するジアミンの全量に対して、式(2)で表されるジアミンは20〜100モル%が好ましく、50〜100モル%がより好ましい。他の感光性ジアミンを併用する場合は、式(2)で表されるジアミンは20〜90モル%が好ましく、50〜90モル%が好ましい。 In the embodiment in which a diamine having no photoreactive structure (non-photosensitive) and a diamine having a photoreactive structure (photosensitive) are used in combination, in order to prevent a decrease in the sensitivity of the liquid crystal alignment film to light, the present invention is used. The photosensitive diamine is preferably 20 to 100 mol%, more preferably 50 to 100 mol%, based on the total amount of the diamine used as a raw material in producing the polyamic acid or a derivative thereof according to the embodiment. In addition, two or more photosensitive diamines may be used in combination in order to improve the above-mentioned various characteristics such as sensitivity to light and afterimage characteristics. As described above, the embodiment of the present invention includes the case where the total amount of the tetracarboxylic dianhydride is occupied by the non-photosensitive tetracarboxylic dianhydride, but even in that case, at least 20 mol% of the total amount of the diamine is photosensitive. It is required to be a sex diamine. As described above, the diamine represented by the formula (2) of the present invention may be used alone as a photosensitive diamine or may be used in combination with another photosensitive diamine. When used alone, the amount of diamine represented by the formula (2) is 20 to 100 mol% with respect to the total amount of diamine used as a raw material in producing the polyamic acid or its derivative according to the embodiment of the present invention. Preferably, 50-100 mol% is more preferred. When other photosensitive diamines are used in combination, the diamine represented by the formula (2) is preferably 20 to 90 mol%, preferably 50 to 90 mol%.
本発明のジアミンを用いたポリマーの用途として挙げられる液晶配向膜、光学異方体、位相差膜、光学補償膜、反射防止膜、各種フィルム、または光学部材等は、本発明の実施態様に係るポリマー1種類で構成されていてもよく、本発明の実施態様に係るポリマーが2種類以上混合されていてもよい。これらの用途の内、より配向性を重視する用途、例えば位相差膜においては、本発明の実施態様に係るポリマー1種類で構成されていることが好ましい。 The liquid crystal alignment film, the optical variant, the retardation film, the optical compensation film, the antireflection film, various films, the optical member and the like, which are mentioned as applications of the polymer using the diamine of the present invention, relate to the embodiment of the present invention. It may be composed of one kind of polymer, or two or more kinds of polymers according to the embodiment of the present invention may be mixed. Among these applications, applications in which orientation is more important, for example, a retardation film, is preferably composed of one type of polymer according to the embodiment of the present invention.
<添加剤>
また例えば、本発明の液晶配向剤は各種添加剤をさらに含有していてもよい。各種添加剤としては、例えばポリアミック酸およびその誘導体以外の高分子化合物、ならびに低分子化合物が挙げられ、それぞれの目的に応じて選択して使用することができる。
<Additives>
Further, for example, the liquid crystal alignment agent of the present invention may further contain various additives. Examples of various additives include high molecular weight compounds other than polyamic acid and its derivatives, and low molecular weight compounds, which can be selected and used according to their respective purposes.
例えば、前記高分子化合物としては、有機溶媒に可溶性の高分子化合物が挙げられる。このような高分子化合物を本発明の液晶配向剤に添加することは、形成される液晶配向膜の電気特性や配向性を制御する観点から好ましい。該高分子化合物としては、例えばポリアミド、ポリウレタン、ポリウレア、ポリエステル、ポリエポキサイド、ポリエステルポリオール、シリコーン変性ポリウレタン、およびシリコーン変性ポリエステルが挙げられる。 For example, examples of the polymer compound include polymer compounds that are soluble in organic solvents. It is preferable to add such a polymer compound to the liquid crystal alignment agent of the present invention from the viewpoint of controlling the electrical characteristics and orientation of the formed liquid crystal alignment film. Examples of the polymer compound include polyamide, polyurethane, polyurea, polyester, polyepoxyside, polyester polyol, silicone-modified polyurethane, and silicone-modified polyester.
また、前記低分子化合物としては、例えば以下の材料が挙げられる。1)塗布性の向上を望むときにはかかる目的に沿った界面活性剤。2)帯電防止の向上を必要とするときは帯電防止剤。3)基板との密着性の向上を望むときにはシランカップリング剤やチタン系のカップリング剤。4)低温でイミド化を進行させる場合はイミド化触媒。シランカップリング剤としては、特開2013−242526等に開示されているシランカップリング剤が挙げられる。好ましいシランカップリング剤は3−アミノプロピルトリエトキシシランである。イミド化触媒としては、特開2013−242526等に開示されているイミド化触媒が挙げられる Examples of the small molecule compound include the following materials. 1) When it is desired to improve the coatability, a surfactant that meets the purpose. 2) Antistatic agent when improvement of antistatic is required. 3) When you want to improve the adhesion to the substrate, use a silane coupling agent or a titanium-based coupling agent. 4) Imidization catalyst when imidization proceeds at low temperature. Examples of the silane coupling agent include silane coupling agents disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-242526 and the like. A preferred silane coupling agent is 3-aminopropyltriethoxysilane. Examples of the imidization catalyst include imidization catalysts disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-242526 and the like.
≪重合性液晶化合物≫
本発明の重合性液晶組成物は、重合性液晶化合物を1つ以上含有する。重合性液晶化合物としては、液晶相の温度範囲の広さ、および有機溶剤との相溶性、波長分散の制御のし易さの観点から、下記の式(3)で表される化合物が好ましい。
式(3)中、
mは2〜7であり、
A1は独立して1,4−フェニレン、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、フルオレン−2,7−ジイル、またはインダノン−4,7−ジイルで表される二価の環であり、該二価の環において、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルカノイルオキシ、または重合性官能基を有する一価基で置き換えられてもよく、
Z1は独立して−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−OCH2CH2O−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH=CH−、−N=CH−、−CH=N−、−N=C(CH3)−、−C(CH3)=N−、−N=N−、−C≡C−、−CH=N−N=CH−、−C(CH3)=N−N=C(CH3)−、または炭素数4〜20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、
P1は独立して重合性官能基を有する一価基である。
≪Polymerizable liquid crystal compound≫
The polymerizable liquid crystal composition of the present invention contains one or more polymerizable liquid crystal compounds. As the polymerizable liquid crystal compound, a compound represented by the following formula (3) is preferable from the viewpoint of a wide temperature range of the liquid crystal phase, compatibility with an organic solvent, and easy control of wavelength dispersion.
In equation (3),
m is 2 to 7
A 1 is independently 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, naphthalene. A divalent ring represented by −2,6-diyl, fluorene-2,7-diyl, or indanone-4,7-diyl, in which at least one hydrogen is fluorine, chlorine, Trifluoromethyl, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, alkoxy having 1 to 10 carbon atoms, alkoxycarbonyl having 1 to 10 carbon atoms, alkanoyl having 1 to 10 carbon atoms, carbon atoms 1 to 10 It may be replaced with an alkanoyloxy, or a monovalent group having a polymerizable functional group.
Z 1 is independently -OCH 2- , -CH 2 O-, -COO-, -OCO-, -CF 2 O-, -OCF 2- , -CH 2 CH 2- , -CF 2 CF 2- , -OCH 2 CH 2 O-, -CH = CHCOO-, -OCOCH = CH-, -CH 2 CH 2 COO-, -OCOCH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 OCO-, -COOCH 2 CH 2- , -CH = CH-, -N = CH-, -CH = N-, -N = C (CH 3 )-, -C (CH 3 ) = N-, -N = N-, -C≡C-, -CH = NN = CH-, -C (CH 3 ) = N-N = C (CH 3 )-, or an alkylene having 4 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- May be replaced with −O−
P 1 is a monovalent group having a polymerizable functional group independently.
より詳しくは下記式(8)で表される化合物が好ましい。
式(8)中、A2は独立して、1,4−フェニレン、1,4−シクロヘキシレン、ナフタレン−2,6−ジイルまたはピペラジン−1,4−ジイルであり、これらにおいて、少なくとも1つの水素は、フッ素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルカノイルオキシ、または重合性官能基を有する1価基で置き換えられてもよく、
Z2は独立して、単結合、−CH2CH2−、−COO−、−OCO−、−CH2O−、−OCH2−、−OCH2CH2O−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、または−COOCH2CH2−である。液晶重合体の高温環境下における位相差機能の悪化の抑制の観点から、少なくとも1つが、−CH2CH2COO−または−OCOCH2CH2−であることが好ましい。
aおよびbは独立して、0から3の整数であり、かつaおよびbの和は、2から6である。
Y2は独立して、単結合、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−である。
Q2は独立して、単結合または炭素数1から20のアルキレンであり、このアルキレンにおいて、少なくとも1つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよい。
PGはアクリロイルオキシ基またはメタクリロイルオキシである。
Gは1,4−フェニレン、1,4−シクロヘキシレン、フルオレン―2,7−ジイルまたは式(G−1)〜式(G−4)で表される基である。この1,4−フェニレン、1,4−シクロヘキシレン、およびフルオレン―2,7−ジイルにおいて、少なくとも1つの水素は、フッ素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルカノイルオキシ、または重合性官能基を有する1価基で置き換えられてもよい。
More specifically, a compound represented by the following formula (8) is preferable.
In formula (8), A 2 is independently 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene, naphthalene-2,6-diyl or piperazin-1,4-diyl, wherein at least one of them is used. Hydrogen is fluorine, an alkyl having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, an alkoxy having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxycarbonyl having 1 to 10 carbon atoms, an alkanoyl having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms. It may be replaced with 10 alkanoyloxys, or monovalent groups with polymerizable functional groups.
Z 2 is independently a single bond, -CH 2 CH 2 -, - COO -, - OCO -, - CH 2 O -, - OCH 2 -, - OCH 2 CH 2 O -, - CH = CHCOO-, -OCOCH = CH-, -CH 2 CH 2 COO-, -OCOCH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 OCO-, or -COOCH 2 CH 2- . From the viewpoint of suppressing deterioration of the phase difference function of the liquid crystal polymer in a high temperature environment, at least one is preferably -CH 2 CH 2 COO- or -OCOCH 2 CH 2-.
a and b are independently integers from 0 to 3, and the sum of a and b is 2 to 6.
Y 2 is independently a single bond, -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-.
Q 2 is independently a single bond or an alkylene with 1 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- may be replaced by -O-, -COO-, or -OCO-. ..
PG is an acryloyloxy group or methacryloyloxy.
G is 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene, fluorene-2,7-diyl or a group represented by the formulas (G-1) to (G-4). In the 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene, and fluorene-2,7-diyl, at least one hydrogen is fluorine, an alkyl having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, and a carbon number of carbon atoms. It may be replaced with an alkoxy of 1 to 10, an alkoxycarbonyl having 1 to 10 carbon atoms, an alkanoyl having 1 to 10 carbon atoms, an alkanoyloxy having 1 to 10 carbon atoms, or a monovalent group having a polymerizable functional group.
(式(G−1)〜式(G−4)中、X1は独立して−CH2−、−NH−、−O−、−S−、または−CO−であり、この−CH2−または−NH−において、少なくとも1つの水素は炭素数1〜5のアルキルで置き換えられてもよく、X2は独立して−CH=または−N=であり、Z3は独立して単結合、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=N−、−N=CH−、−CH=N−NR6−、−C(CH3)=N−NR6−または−CH=N−N=CH−であり、ここで、R6は独立して水素、炭素数1〜10のアルキルまたは重合性官能基を有する1価基であり、T1、T4およびT5はそれぞれπ電子の数が6〜14である1価基であり、T2、T3およびT6はそれぞれ独立して、水素、トリフルオロメチル、シアノ、炭素数1〜5のアルキル、炭素数2〜5のアルケニル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数1〜5のアルコキシカルボニル、炭素数1〜5のアルカノイル、炭素数1〜5のアルカノイルオキシ、炭素数1〜5のアルキルスルフィド、または重合性官能基を有する1価基であり、T2とT3は酸素原子、窒素原子、硫黄原子を含む5〜7員環の複素環または環状ケトンを形成しても良い。 (In formulas (G-1) to (G-4), X 1 is independently -CH 2- , -NH-, -O-, -S-, or -CO-, and this -CH 2 In − or −NH−, at least one hydrogen may be replaced by an alkyl having 1 to 5 carbon atoms, X 2 is independently −CH = or −N =, and Z 3 is independently single bonded. , -CH = CH-, -C≡C-, -CH = N-, -N = CH-, -CH = N-NR 6- , -C (CH 3 ) = N-NR 6- or -CH = NN = CH-, where R 6 is a monovalent group independently having hydrogen, an alkyl having 1 to 10 carbon atoms or a polymerizable functional group, and T 1 , T 4 and T 5 are respectively. It is a monovalent group having 6 to 14 π electrons, and T 2 , T 3 and T 6 are independently hydrogen, trifluoromethyl, cyano, alkyl having 1 to 5 carbon atoms, and 2 to 2 carbon atoms. 5 alkenyl, 1 to 5 carbon alkoxy, 1 to 5 carbon alkoxycarbonyl, 1 to 5 carbon alkanoyl, 1 to 5 carbon alkanoyloxy, 1 to 5 carbon alkyl sulfide, or polymerizable It is a monovalent group having a functional group, and T 2 and T 3 may form a 5- to 7-membered heterocycle or a cyclic ketone containing an oxygen atom, a nitrogen atom and a sulfur atom.
以下、式(8)で表される化合物の好ましい例を示す。 Hereinafter, preferred examples of the compound represented by the formula (8) will be shown.
式(8−A−1)〜式(8−A−20)、式(8−1−1)〜式(8−1−5)、式(8−2−1)〜式(8−2−6)、式(8−3−1)〜式(8−3−6)、および式(8−4−1)〜式(8−4−5)において、Y2は独立して単結合、−O−、−COO−、−OCO−、または−OCOO−であり、Q2は独立して単結合または炭素数1〜20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも1つの−CH2−は−O−、−COO−、または−OCO−で置き換えられてもよく、PG2は独立してアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基である。 Formulas (8-A-1) to (8-A-20), formulas (8-1-1) to formulas (8-1-5), formulas (8-2-1) to formulas (8-2) -6), formulas (8-3-1) to formulas (8-3-6), and formulas (8-4-1) to formulas (8-4-5), Y 2 is independently single-bonded. , -O-, -COO-, -OCO-, or -OCOO-, where Q 2 is independently a single bond or an alkylene with 1 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- It may be replaced by −O−, −COO−, or −OCO−, and PG 2 is independently an acryloyloxy group or a methacryloyloxy group.
≪重合性液晶組成物への添加物≫
本発明の重合性液晶組成物は重合性液晶化合物以外の添加物を、液晶相を損なわない限り、含有しても良い。
≪Additives to polymerizable liquid crystal composition≫
The polymerizable liquid crystal composition of the present invention may contain additives other than the polymerizable liquid crystal compound as long as the liquid crystal phase is not impaired.
重合性液晶組成物への界面活性剤の添加は、液晶重合体の平滑性を向上させる。重合性液晶組成物への非イオン性界面活性剤の添加は、液晶重合体の平滑性をより向上させる。
界面活性剤は、イオン性界面活性剤および非イオン性界面活性剤に分類される。
Addition of a surfactant to the polymerizable liquid crystal composition improves the smoothness of the liquid crystal polymer. The addition of the nonionic surfactant to the polymerizable liquid crystal composition further improves the smoothness of the liquid crystal polymer.
Surfactants are classified into ionic surfactants and nonionic surfactants.
非イオン性界面活性剤は、液晶重合体の空気界面側のチルト配向を抑制する効果があるため好ましい。シリコーン系非イオン性界面活性剤、フッ素系非イオン性界面活性剤、ビニル系非イオン性界面活性剤、炭化水素系非イオン性界面活性剤などは、非イオン性界面活性剤である。 A nonionic surfactant is preferable because it has an effect of suppressing the tilt orientation of the liquid crystal polymer on the air interface side. Silicone-based nonionic surfactants, fluorine-based nonionic surfactants, vinyl-based nonionic surfactants, hydrocarbon-based nonionic surfactants, and the like are nonionic surfactants.
液晶重合体表面の機械的強度および耐薬品性を向上させるため、重合性液晶組成物への重合性化合物である界面活性剤を添加しても良い。重合性化合物である界面活性剤としては紫外線で重合反応を開始する界面活性剤が好ましい。 In order to improve the mechanical strength and chemical resistance of the surface of the liquid crystal polymer, a surfactant which is a polymerizable compound may be added to the polymerizable liquid crystal composition. As the surfactant which is a polymerizable compound, a surfactant which starts a polymerization reaction with ultraviolet rays is preferable.
液晶重合体が均一な配向になりやすいため、および、重合性液晶組成物の塗布性が向上するため、重合性液晶組成物中の界面活性剤は、重合性液晶組成物全量に対して0.01〜5重量%が好ましく、0.05〜1重量%がより好ましい。 Since the liquid crystal polymer tends to be uniformly oriented and the coatability of the polymerizable liquid crystal composition is improved, the surfactant in the polymerizable liquid crystal composition is 0. 01 to 5% by weight is preferable, and 0.05 to 1% by weight is more preferable.
シロキサン結合からなる直鎖状ポリマーであって、側鎖および/または末端にポリエーテルや長鎖アルキルなどの有機基を導入した化合物などがシリコーン系非イオン性界面活性剤である。 A silicone-based nonionic surfactant is a linear polymer composed of a siloxane bond, such as a compound in which an organic group such as a polyether or a long-chain alkyl is introduced into a side chain and / or a terminal.
炭素数2〜7のパーフルオロアルキル基またはパーフルオロアルケニル基を有する化合物などがフッ素系非イオン界面活性剤である。
ビニル系非イオン性界面活性剤として、重量平均分子量が1000〜1000000の(メタ)アクリル系高分子などが挙げられる。
A compound having a perfluoroalkyl group or a perfluoroalkenyl group having 2 to 7 carbon atoms is a fluorine-based nonionic surfactant.
Examples of the vinyl-based nonionic surfactant include (meth) acrylic polymers having a weight average molecular weight of 1000 to 1000000.
本発明の重合性液晶組成物は、非液晶性重合性化合物を含んでもよい。液晶相を維持するため、当該重合性液晶組成物中の非液晶性重合性化合物の合計重量は、重合性液晶組成物全量に対して30重量%以下であることが好ましい。 The polymerizable liquid crystal composition of the present invention may contain a non-liquid crystal polymerizable compound. In order to maintain the liquid crystal phase, the total weight of the non-liquid crystal polymerizable compounds in the polymerizable liquid crystal composition is preferably 30% by weight or less based on the total amount of the polymerizable liquid crystal composition.
重合性液晶組成物への多官能非液晶性重合性化合物の添加により、液晶重合体の機械的強度の強化若しくは耐薬品性の向上、又はその両方が期待できる。
非液晶性重合性化合物はビニル系重合性基を1つまたは2つ以上有する化合物が典型的である。
The addition of the polyfunctional non-liquid crystal polymerizable compound to the polymerizable liquid crystal composition can be expected to enhance the mechanical strength of the liquid crystal polymer, improve the chemical resistance, or both.
The non-liquid crystal polymerizable compound is typically a compound having one or more vinyl-based polymerizable groups.
重合性液晶組成物への側鎖および/または末端に極性基を有する非液晶性重合性化合物の添加により、液晶重合体と光配向膜との密着性の向上が期待できる。
スチレン、核置換スチレン、アクリロニトリル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、ビニルスルホン酸、脂肪酸ビニル、α,β−エチレン性不飽和カルボン酸、アルキルの炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸のアルキルエステル、ヒドロキシアルキルの炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸のヒドロキシアルキルエステル、アミノアルキルの炭素数が1〜18である(メタ)アクリル酸のアミノアルキルエステル、エーテル酸素含有アルキルの炭素数が3〜18である(メタ)アクリル酸のエーテル酸素含有アルキルエステル、N−ビニルアセトアミド、p−t−ブチル安息香酸ビニル、N,N−ジメチルアミノ安息香酸ビニル、安息香酸ビニル、ピバリン酸ビニル、2,2−ジメチルブタン酸ビニル、2,2−ジメチルペンタン酸ビニル、2−メチル−2−ブタン酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ステアリン酸ビニル、2−エチル−2−メチルブタン酸ビニル、ジシクロペンタニルオキシルエチル(メタ)アクリレート、イソボルニルオキシルエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、ジメチルアダマンチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、2−アクリロイロキシエチルコハク酸、2−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2−アクリロイロキシエチルフタル酸、2−アクリロイロキシエチル−2−ヒドロキシエチルフタル酸、2−アクリロイロキシエチルアシッドフォスフェート、2−メタクリロイロキシエチルアシッドフォスフェート、重合度2〜100のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体等のポリアルキレレングリコールのモノ(メタ)アクリル酸エステル、またはジ(メタ)アクリル酸エステル若しくは末端が炭素数1〜6のアルキルによってキャップされた重合度2〜100のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、およびエチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体であるポリアルキレングリコールのモノ(メタ)アクリル酸エステルなどが、単官能化合物である非液晶性重合性化合物である。酢酸ビニルなどが「肪肪酸ビニル」である。アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などが、「α,β−エチレン性不飽和カルボン酸」である。メトキシエチルエステル、エトキシエチルエステル、メトキシプロピルエステル、メチルカルビルエステル、エチルカルビルエステル、ブチルカルビルエステルなどが、「エーテル酸素含有アルキルの炭素数が3〜18である(メタ)アクリル酸のエーテル酸素含有アルキルエステル」である。
Addition of a non-liquid crystal polymerizable compound having a polar group at the side chain and / or the terminal to the polymerizable liquid crystal composition can be expected to improve the adhesion between the liquid crystal polymer and the photoalignment film.
The carbon number of styrene, nuclear-substituted styrene, acrylonitrile, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylpyridine, N-vinylpyrrolidone, vinylsulfonic acid, fatty acid vinyl, α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acid, and alkyl is 1 to 18. Alkyl ester of (meth) acrylic acid, hydroxyalkyl ester of (meth) acrylic acid having 1 to 18 carbon atoms, aminoalkyl ester of (meth) acrylic acid having 1 to 18 carbon atoms of aminoalkyl , Ether oxygen-containing alkyl ester of (meth) acrylic acid having 3 to 18 carbon atoms of ether oxygen-containing alkyl, N-vinylacetamide, pt-butyl benzoate vinyl, N, N-dimethylaminobenzoate vinyl, Vinyl benzoate, vinyl pivalate, vinyl 2,2-dimethylbutanoate, vinyl 2,2-dimethylpentanate, 2-methyl-2-vinylbutate, vinyl propionate, vinyl stearate, 2-ethyl-2- Vinyl methylbutanoate, dicyclopentanyloxyl ethyl (meth) acrylate, isobornyloxyl ethyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, adamantyl (meth) acrylate, dimethyl adamantyl (meth) acrylate, dicyclopentanyl (meth) ) Acrylate, dicyclopentenyl (meth) acrylate, 2-acryloyloxyethyl succinic acid, 2-acryloyloxyethyl hexahydrophthalic acid, 2-acryloyloxyethyl phthalic acid, 2-acryloyloxyethyl-2-hydroxy Polyalkylate such as ethylphthalic acid, 2-acryloyloxyethyl acid phosphate, 2-methacryloyloxyethyl acid phosphate, polyethylene glycol having a degree of polymerization of 2 to 100, polypropylene glycol, a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, etc. Mono (meth) acrylic acid ester of len glycol, or di (meth) acrylic acid ester or polyethylene glycol having a degree of polymerization of 2 to 100 capped with an alkyl having 1 to 6 carbon atoms at the end, polypropylene glycol, and ethylene oxide and propylene oxide. The mono (meth) acrylic acid ester of polyalkylene glycol, which is a copolymer with, is a non-liquidaceous polymerizable compound which is a monofunctional compound. Vinyl acetate and the like are "vinyl fatty acid". Acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid and the like are "α, β-ethylenically unsaturated carboxylic acids". Methoxyethyl ester, ethoxyethyl ester, methoxypropyl ester, methylcarbyl ester, ethylcarbyl ester, butylcarbyl ester, etc. are described as "ether oxygen-containing alkyl of (meth) acrylic acid having 3 to 18 carbon atoms of ether oxygen-containing alkyl. Esther ".
1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,9−ノナンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ビスフェノールA EO付加ジアクリレート、ビスフェノールAグリシジルジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、これらの化合物のメタクリレート化合物などが、2官能非液晶性重合性化合物である。 1,4-Butanediol diacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, dimethylol tricyclodecane diacrylate, triethylene glycol diacrylate, dipropylene glycol Diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, tetraethylene glycol diacrylate, bisphenol A EO-added diacrylate, bisphenol A glycidyl diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, and methacrylate compounds of these compounds are bifunctional non-liquidaceous polymerizable compounds. Is.
ペンタエリストールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールEO付加トリアクリレート、トリスアクリロイルオキシエチルフォスフェート、トリス(アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ペンタエリストールトリメタアクリレート、トリメチロールプロパントリメタアクリレート、トリメチロールEO付加トリメタアクリレート、トリスメタアクリロイルオキシエチルフォスフェート、トリスメタアクリロイルオキシエチルイソシアヌレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールトリメタアクリレート、EO変性トリメチロールプロパントリメタアクリレート、PO変性トリメチロールプロパントリメタアクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールテトラメタアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラメタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタメタアクリレート、アルキル変性ジペンタエリスリトールペンタメタアクリレートなどが、3官能以上の多官能非液晶性重合性化合である。 Pentaeristol triacrylate, trimethylolpropan triacrylate, trimethylol EO-added triacrylate, trisacryloyloxyethyl phosphate, tris (acryloyloxyethyl) isocyanurate, alkyl-modified dipentaerythritol triacrylate, EO-modified trimethylolpropane triacrylate Rate, PO-modified trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol tetraacrylate, alkyl-modified dipentaerythritol tetraacrylate, ditrimethylolpropanetetraacrylate, dipentaerythritol hexaacrylate, dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, alkyl-modified dipentaerythritol pentaacrylate , Pentaeristol trimetaacrylate, trimethylolpropane trimetaacrylate, trimethylol EO-added trimetaacrylate, trimethacryloyloxyethyl phosphate, trimethacryloyloxyethyl isocyanurate, alkyl-modified dipentaerythritol trimetaacrylate, EO-modified Trimethylol Propane Trimethacrylate, PO Modified Trimethylol Propane Trimethacrylate, Pentaerythritol Tetramethacrylate, Alkyl Modified Dipentaerythritol Tetramethacrylate, Ditrimethylol Propanetetramethacrylate, Dipentaerythritol Hexamethacrylate, Dipentaerythritol Monohydroxy Pentamethacrylate, alkyl-modified dipentaerythritol pentamethacrylate and the like are trifunctional or higher functional polyfunctional non-liquidaceous polymerizable compounds.
重合開始剤の添加は、重合性液晶組成物の重合速度を最適化する。硬化プロセスの容易さから、重合開始剤は光ラジカル開始剤が好ましい。
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、p−メトキシフェニル−2,4−ビス(トリクロロメチル)トリアジン、2−(p−ブトキシスチリル)−5−トリクロロメチル−1,3,4−オキサジアゾール、9−フェニルアクリジン、9,10−ベンズフェナジン、ベンゾフェノン/ミヒラーズケトン混合物、ヘキサアリールビイミダゾール/メルカプトベンズイミダゾール混合物、1−(4−イソプロピルフェニル)−2−ヒドロキシ−2−メチルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、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、2,4−ジエチルキサントン/p−ジメチルアミノ安息香酸メチル混合物、ベンゾフェノン/メチルトリエタノールアミン混合物、アデカアークルズN−1919、アデカアークルズNCI−831、アデカアークルズNCI−930、アデカアークルズNCI−730、オムニラッド127、オムニラッド184、オムニラッド369、オムニラッド379、オムニラッド500、オムニラッド651、オムニラッド754、オムニラッド819、オムニラッド907、オムニラッド1173、オムニラッド2022、オムニラッド2100、オムニラッド2959、オムニラッド4265、イルガキュアーOXE01、イルガキュアーOXE02、オムニラッドMBF、オムニラッドTPOなどが、光ラジカル開始剤である。ここでアデカアークルズ、オムニラッド、およびイルガキュアーは、登録商標である。
The addition of the polymerization initiator optimizes the polymerization rate of the polymerizable liquid crystal composition. A photoradical initiator is preferable as the polymerization initiator because of the ease of the curing process.
1-Hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexylphenylketone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one , P-Phenylphenyl-2,4-bis (trichloromethyl) triazine, 2- (p-butoxystylyl) -5-trichloromethyl-1,3,4-oxadiazole, 9-phenylaclysine, 9,10- Benzphenazine, benzophenone / Michler's ketone mixture, hexaarylbiimidazole / mercaptobenzimidazole mixture, 1- (4-isopropylphenyl) -2-hydroxy-2-methylpropan-1-one, benzyldimethylketal, 2-methyl-1- [4- (Methylthio) Phenyl] -2-morpholinopropan-1-one, 2,4-diethylxanthone / p-dimethylaminomethyl benzoate mixture, benzophenone / methyltriethanolamine mixture, Adecaarclus N-1919, Adeca Arcles NCI-831, Adeca Arkles NCI-930, Adeca Arkles NCI-730, Omnirad 127, Omnirad 184, Omnirad 369, Omnirad 379, Omnirad 500, Omnirad 651, Omnirad 754, Omnirad 754, Omnirad 73 Omnirad 2022, Omnirad 2100, Omnirad 2959, Omnirad 4265, Irgacure OXE01, Irgacure OXE02, Omnirad MBF, Omnirad TPO and the like are photoradical initiators. Here, Adeka Arkulz, Omnirad, and Irgacure are registered trademarks.
液晶重合体の正面コントラストを向上し、べたつきを防止し、および、レターデーションの経時変化防止する観点から、重合性液晶組成物中の光ラジカル重合開始剤の総含有重量は、重合性液晶組成物全量に対して、1〜30重量%が好ましく、1〜15重量%がより好ましく、3〜10重量%が更に好ましい。 From the viewpoint of improving the frontal contrast of the liquid crystal polymer, preventing stickiness, and preventing the retardation from changing with time, the total weight of the photoradical polymerization initiator in the polymerizable liquid crystal composition is determined by the polymerizable liquid crystal composition. With respect to the total amount, 1 to 30% by weight is preferable, 1 to 15% by weight is more preferable, and 3 to 10% by weight is further preferable.
光ラジカル重合開始剤とともに増感剤を重合性液晶組成物に添加してもよい。イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、エチル−4ジメチルアミノベンゾエート、および2−エチルヘキシル−4−ジメチルアミノベンゾエートなどが増感剤である。 A sensitizer may be added to the polymerizable liquid crystal composition together with the photoradical polymerization initiator. Sensitizers include isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, ethyl-4 dimethylaminobenzoate, and 2-ethylhexyl-4-dimethylaminobenzoate.
重合性液晶組成物への連鎖移動剤の添加により、重合性液晶化合物の反応率および液晶重合体中の重合体の鎖の長さが調整できる。該連鎖移動剤の量の増加により、重合性液晶化合物の反応率は低下する。該連鎖移動剤の量の増加により、該重合体の鎖の長さは減少する。 By adding the chain transfer agent to the polymerizable liquid crystal composition, the reaction rate of the polymerizable liquid crystal compound and the chain length of the polymer in the liquid crystal polymer can be adjusted. As the amount of the chain transfer agent increases, the reaction rate of the polymerizable liquid crystal compound decreases. As the amount of the chain transfer agent increases, the chain length of the polymer decreases.
チオール誘導体およびスチレンダイマー誘導体などが、連鎖移動剤である。
ドデカンチオール、2−エチルへキシル−(3−メルカプト)プロピオネートなどが、単官能チオール誘導体である。
Thiol derivatives, styrene dimer derivatives and the like are chain transfer agents.
Dodecanethiol, 2-ethylhexyl- (3-mercapto) propionate and the like are monofunctional thiol derivatives.
トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオンなどが、多官能チオール誘導体である。 Trimethylolpropanetris (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), 1,4-bis (3-mercaptobutyryloxy) butane, pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutyrate) , 1,3,5-Tris (3-mercaptobutyloxyethyl) -1,3,5-triazine-2,4,6 (1H, 3H, 5H) -trione and the like are polyfunctional thiol derivatives.
2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン、2,4−ジフェニル−1−ブテンなどが、スチレンダイマー系連鎖移動剤である。
重合性液晶組成物への重合防止剤の添加は、重合性液晶組成物および重合性液晶組成物溶液の保存時の重合開始を防止する。重合防止剤の添加は、重合性液晶組成物の保存性を向上させる。
2,4-Diphenyl-4-methyl-1-pentene, 2,4-diphenyl-1-butene and the like are styrene dimer chain transfer agents.
The addition of the polymerization inhibitor to the polymerizable liquid crystal composition prevents the initiation of polymerization of the polymerizable liquid crystal composition and the solution of the polymerizable liquid crystal composition during storage. The addition of the polymerization inhibitor improves the storage stability of the polymerizable liquid crystal composition.
(a)フェノール系酸化防止剤、(b)イオウ系酸化防止剤、(c)リン酸系酸化防止剤、(d)ヒンダードアミン系酸化防止剤などが、重合阻害剤である。重合性液晶組成物との相溶性や液晶重合体の透明性の観点から、フェノール系酸化防止剤が好ましい。相溶性の観点から、水酸基のオルト位にt−ブチル基を有するフェノール系酸化防止剤が好ましい。 Polymerization inhibitors include (a) phenolic antioxidants, (b) sulfur-based antioxidants, (c) phosphoric acid-based antioxidants, and (d) hindered amine-based antioxidants. From the viewpoint of compatibility with the polymerizable liquid crystal composition and transparency of the liquid crystal polymer, a phenolic antioxidant is preferable. From the viewpoint of compatibility, a phenolic antioxidant having a t-butyl group at the ortho position of the hydroxyl group is preferable.
保存安定性を向上し、べたつきを防止し、および、レターデーションの経時変化防止する観点から、重合性液晶組成物中の重合防止剤の総含有重量は、重合性液晶組成物全量に対して、0.01〜5重量%が好ましく、0.01〜0.5重量%がより好ましい。 From the viewpoint of improving storage stability, preventing stickiness, and preventing changes in retardation over time, the total weight of the polymerization inhibitor in the polymerizable liquid crystal composition is based on the total amount of the polymerizable liquid crystal composition. It is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.01 to 0.5% by weight.
重合性液晶組成物への紫外線吸収剤の添加は、重合性液晶組成物の耐候性を向上させる。
重合性液晶組成物への光安定剤の添加は、重合性液晶組成物の耐候性を向上させる。
重合性液晶組成物への酸化防止剤の添加は、重合性液晶組成物の耐候性を向上させる。
重合性液晶組成物へのシランカップリング剤の添加は、基材と液晶重合体との間の密着性を改善する。
The addition of an ultraviolet absorber to the polymerizable liquid crystal composition improves the weather resistance of the polymerizable liquid crystal composition.
The addition of a light stabilizer to the polymerizable liquid crystal composition improves the weather resistance of the polymerizable liquid crystal composition.
Addition of an antioxidant to the polymerizable liquid crystal composition improves the weather resistance of the polymerizable liquid crystal composition.
The addition of the silane coupling agent to the polymerizable liquid crystal composition improves the adhesion between the substrate and the liquid crystal polymer.
≪重合性液晶組成物溶液≫
光配向膜への塗布を容易にするため、重合性液晶組成物に、溶媒を添加することが好ましい。
重合性液晶化合物と溶媒との相溶性の観点から、重合性液晶組成物溶液中の重合性液晶組成物の含有量は、5〜50重量%が好ましく、15〜40重量%がより好ましい。
<< Polymerizable liquid crystal composition solution >>
It is preferable to add a solvent to the polymerizable liquid crystal composition in order to facilitate application to the photoalignment film.
From the viewpoint of compatibility between the polymerizable liquid crystal compound and the solvent, the content of the polymerizable liquid crystal composition in the polymerizable liquid crystal composition solution is preferably 5 to 50% by weight, more preferably 15 to 40% by weight.
エステル系溶媒、アミド系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、環状エーテル系溶媒、芳香族炭化水素系溶媒、ハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、ハロゲン化脂肪族炭化水素系溶媒、脂環式炭化水素系溶媒、ケトン系溶媒、アセテート系溶媒などが溶媒の成分となる。 Ester-based solvent, amide-based solvent, alcohol-based solvent, ether-based solvent, cyclic ether-based solvent, aromatic hydrocarbon-based solvent, halogenated aromatic hydrocarbon-based solvent, aliphatic hydrocarbon-based solvent, halogenated aliphatic hydrocarbon A system solvent, an alicyclic hydrocarbon solvent, a ketone solvent, an acetate solvent and the like are components of the solvent.
エステル系溶媒とは、エステル結合を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
酢酸アルキル、トリフルオロ酢酸エチル、プロピオン酸アルキル、酪酸アルキル、マロン酸ジアルキル、グリコール酸アルキル、乳酸アルキル、モノアセチン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンなどが、エステル系溶媒である。
The ester-based solvent refers to a compound having an ester bond, which is a component of the solvent.
Alkyl acetate, ethyl trifluoroacetate, alkyl propionate, alkyl butyrate, dialkyl malonate, alkyl glycolate, alkyl lactate, monoacetin, γ-butyrolactone, γ-valerolactone and the like are ester solvents.
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、酢酸3−メトキシブチル、酢酸イソブチル、酢酸ペンチル、酢酸イソペンチルなどが、酢酸アルキルである。 Methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, butyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, isobutyl acetate, pentyl acetate, isopentyl acetate and the like are alkyl acetates.
プロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸プロピル、プロピオン酸ブチルなどが、プロピオン酸アルキルである。
酪酸メチル、酪酸エチル、酪酸ブチル、酪酸イソブチル、酪酸プロピルなどが酪酸アルキルである。
Methyl propionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl propionate, propyl propionate, butyl propionate and the like are alkyl propionates.
Methyl butyrate, ethyl butyrate, butyl butyrate, isobutyl butyrate, propyl butyrate and the like are alkyl butyrate.
マロン酸ジエチルなどが、マロン酸ジアルキルである。
グリコール酸メチル、グリコール酸エチルなどが、グリコール酸アルキルである。
乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸イソプロピル、乳酸n-プロピル、乳酸ブチル、乳酸エチルヘキシルなどが、乳酸アルキルである。
Diethyl malonate and the like are dialkyl malonic acids.
Methyl glycolate, ethyl glycolate and the like are alkyl glycolates.
Methyl lactate, ethyl lactate, isopropyl lactate, n-propyl lactate, butyl lactate, ethylhexyl lactate and the like are alkyl lactates.
アミド系溶媒とは、アミド結合を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルプロピオンアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジエチルアセトアミド、N,N−ジメチルアセトアミドジメチルアセタール、N−メチルカプロラクタム、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンなどが、アミド系溶媒である。
The amide-based solvent refers to a compound having an amide bond, which is a component of the solvent.
N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N-methylpropionamide, N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-diethylacetamide, N, N-dimethylacetamide dimethylacetamide , N-Methylcaprolactam, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone and the like are amide-based solvents.
アルコール系溶媒とは、水酸基を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、t−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、ブタノール、3−メトキシブタノール、2−エチルブタノール、n−ヘキサノール、n−ヘプタノール、n−オクタノール、1−ドデカノール、エチルヘキサノール、3、5、5−トリメチルヘキサノール、n−アミルアルコール、ヘキサフルオロ−2−プロパノール、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ヘキシレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオール、3−メチル−3−メトキシブタノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノ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、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、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プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、テルピネオール、ジヒドロテルピネオールなどが、アルコールである。
The alcohol-based solvent refers to a compound having a hydroxyl group, which is a component of the solvent.
Methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-methoxy-2-propanol, t-butyl alcohol, sec-butyl alcohol, butanol, 3-methoxybutanol, 2-ethylbutanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol, 1-dodecanol, ethylhexanol, 3,5,5-trimethylhexanol, n-amyl alcohol, hexafluoro-2-propanol, glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, Dipropylene glycol, tripropylene glycol, hexylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 2,4-pentanediol, 2,5 -Hexanediol, 3-methyl-3-methoxybutanol, cyclohexanol, methylcyclohexanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether , Triethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, Terpineol, dihydroterpineol, etc. are alcohols.
エーテル系溶媒とは、エーテル結合を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ビス(2−プロピル)エーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、アニソール、シクロペンチルメチルエーテル、メチルt−ブチルエーテルなどが、エーテル系溶媒である。
The ether solvent refers to a compound having an ether bond and which is a component of the solvent.
Ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, bis (2-propyl) ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, anisole, cyclopentyl methyl ether, methyl T-butyl ether and the like are ether-based solvents.
環状エーテル系溶媒とは、エーテル結合を有する環状化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、テトラヒドロフランなどが、環状エーテル系溶媒である。
The cyclic ether-based solvent refers to a cyclic compound having an ether bond, which is a component of the solvent.
1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, tetrahydrofuran and the like are cyclic ether solvents.
芳香族炭化水素系溶媒とは、芳香族炭化水素を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、i−プロピルベンゼン、n−プロピルベンゼン、t−ブチルベンゼン、s−ブチルベンゼン、n−ブチルベンゼン、テトラリンなどが、芳香族炭化水素系溶媒である。
The aromatic hydrocarbon-based solvent refers to a compound having an aromatic hydrocarbon and which is a component of the solvent.
Benzene, toluene, xylene, mesityrene, ethylbenzene, diethylbenzene, i-propylbenzene, n-propylbenzene, t-butylbenzene, s-butylbenzene, n-butylbenzene, tetralin and the like are aromatic hydrocarbon solvents.
ハロゲン化芳香族炭化水素系溶媒とは、クロロベンゼン、1,2−ジクロロベンゼンなどある。
脂肪族炭化水素系溶媒とは、ヘキサン、ヘプタン、ミルセンなどである。
Examples of the halogenated aromatic hydrocarbon solvent include chlorobenzene and 1,2-dichlorobenzene.
The aliphatic hydrocarbon solvent is hexane, heptane, myrcene or the like.
ハロゲン化脂肪族炭化水素系溶媒とは、クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレンなどである。
脂環式炭化水素系溶媒とは、シクロヘキサン、シクロヘプタン、デカリン、α−ピネン、β−ピネン、D−リモネンなどである。
The halogenated aliphatic hydrocarbon solvent is chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride, dichloroethane, trichlorethylene, tetrachlorethylene and the like.
The alicyclic hydrocarbon solvent is cyclohexane, cycloheptane, decalin, α-pinene, β-pinene, D-limonene and the like.
ケトン系溶媒とは、ケトン構造を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、メチルプロピルケトンなどが、ケトン系溶媒である。
The ketone solvent refers to a compound having a ketone structure and which is a component of the solvent.
Acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, methyl propyl ketone and the like are ketone solvents.
アセテート系溶媒とは、アセトキシ基を有する化合物であって、溶媒の成分となるものを指す。
エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテルアセテート、アセト酢酸メチル、1−メトキシ−2−プロピルアセテートなどが、アセテート系溶媒である。
The acetic acid-based solvent refers to a compound having an acetoxy group, which is a component of the solvent.
Ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monobutyl ether acetate, methyl acetoacetate, 1-methoxy-2-propyl acetate, etc. However, it is an acetate-based solvent.
重合性液晶組成物溶液の塗布には、各種コート法が用いられる。重合性液晶組成物から構成される塗膜の膜厚の均一性の観点から、塗布方法として、スピンコート法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スリットコート法、ダイコート法およびインクジェットコート法が好ましい。 Various coating methods are used for applying the polymerizable liquid crystal composition solution. From the viewpoint of uniform film thickness of the coating film composed of the polymerizable liquid crystal composition, the coating methods include spin coating method, micro gravure coating method, gravure coating method, wire bar coating method, dip coating method, and spray coating method. , Slit coating method, die coating method and inkjet coating method are preferable.
溶媒を除去するために、重合性液晶組成物から構成される塗膜を形成する際、乾燥中に熱処理することが好ましい。ホットプレート、乾燥炉並びに温風又は熱風の吹き付けなどで、該熱処理が可能である。 In order to remove the solvent, it is preferable to heat-treat during drying when forming a coating film composed of a polymerizable liquid crystal composition. The heat treatment can be performed by using a hot plate, a drying oven, and blowing hot air or hot air.
本発明の液晶重合体を得るために、重合性液晶組成物から構成される塗膜に電子線、紫外線、可視光線、赤外線などの処理手段を利用できる。液晶重合体を得るために照射する光の波長の範囲は150〜500nmである。好ましい光の波長の範囲は250〜450nmであり、より好ましい範囲は300〜400nmである。 In order to obtain the liquid crystal polymer of the present invention, processing means such as electron beam, ultraviolet rays, visible light, and infrared rays can be used for the coating film composed of the polymerizable liquid crystal composition. The wavelength range of the light irradiated to obtain the liquid crystal polymer is 150 to 500 nm. The preferred wavelength range of light is 250-450 nm, and the more preferred range is 300-400 nm.
該光の光源として、低圧水銀ランプ、高圧放電ランプ、ショートアーク放電ランプが利用できる。殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、およびブラックライトなどが、低圧水銀ランプである。高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどが、該高圧放電ランプである。超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、および水銀キセノンランプなどが、ショートアーク放電ランプである。 As a light source of the light, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure discharge lamp, and a short arc discharge lamp can be used. Bactericidal lamps, fluorescent chemical lamps, black lights and the like are low pressure mercury lamps. High-pressure mercury lamps, metal halide lamps, and the like are the high-pressure discharge lamps. Ultra-high pressure mercury lamps, xenon lamps, mercury xenon lamps and the like are short arc discharge lamps.
本発明の液晶重合体は、液晶表示素子の液晶セルの内外に配置できる。熱履歴による液晶重合体のレターデーションの変動が少なく、かつ液晶重合体から液晶への不純物の溶出が少ないため、液晶重合体は、液晶セルの内部に配置できる。 The liquid crystal polymer of the present invention can be arranged inside and outside the liquid crystal cell of the liquid crystal display element. Since the variation in the retardation of the liquid crystal polymer due to the thermal history is small and the elution of impurities from the liquid crystal polymer to the liquid crystal is small, the liquid crystal polymer can be arranged inside the liquid crystal cell.
液晶重合体の厚みは、目的に応じて適宜選択されるが、0.1〜10μm、好ましくは0.5〜5μmの範囲にあることが望ましい。
本発明のインセル位相差膜は、光配向膜と液晶重合体との積層体である。光配向膜は、配向欠陥を生じにくく、チルト角を低くすることが可能である。光配向膜を用いることで、視野角特性やコントラストが向上する。
The thickness of the liquid crystal polymer is appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably in the range of 0.1 to 10 μm, preferably 0.5 to 5 μm.
The in-cell retardation film of the present invention is a laminate of a photoalignment film and a liquid crystal polymer. The photoalignment film is less likely to cause alignment defects, and the tilt angle can be lowered. By using the photoalignment film, the viewing angle characteristics and contrast are improved.
≪基材の作製≫
<配向膜の作製>
以下の手順(I)または手順(II)によって、基材上に配向膜を形成できる。
手順(I)
手順(I−1)
式(1)の繰り返し単位で表されるポリアミック酸を含有する溶液を、基材上に塗布し、乾燥させて塗膜を形成させ、
手順(I−2)
手順(I−1)で形成させたポリアミック酸から成る塗膜を、イミド化する温度以上で焼成し、イミド化した塗膜を形成させ、続けて、
手順(I−3)
手順(I−2)で形成させたイミド化した塗膜に対し、配向処理を施し、異方性を付与し、基材上に配向膜を形成させる;
手順(II)
手順(II−1)
式(1)の繰り返し単位で表されるポリアミック酸を含有する溶液を、基材上に塗布し、乾燥させて塗膜を形成させ、
手順(II−2)
手順(II−1)で形成させたポリアミック酸から成る塗膜に対し、配向処理を施し、異方性を付与し、続けて、
手順(II−3)
手順(II−2)のポリアミック酸から成る塗膜を、イミド化する温度以上で焼成し、イミド化した塗膜を形成させ、基材上に配向膜を形成させる。
≪Preparation of base material≫
<Preparation of alignment film>
An alignment film can be formed on the substrate by the following procedure (I) or procedure (II).
Procedure (I)
Procedure (I-1)
A solution containing a polyamic acid represented by a repeating unit of the formula (1) is applied onto a substrate and dried to form a coating film.
Procedure (I-2)
The coating film composed of the polyamic acid formed in the procedure (I-1) was calcined at a temperature equal to or higher than the imidization temperature to form an imidized coating film, followed by
Procedure (I-3)
The imidized coating film formed in step (I-2) is subjected to an orientation treatment to impart anisotropy, and an alignment film is formed on the substrate;
Procedure (II)
Procedure (II-1)
A solution containing a polyamic acid represented by a repeating unit of the formula (1) is applied onto a substrate and dried to form a coating film.
Procedure (II-2)
The coating film composed of the polyamic acid formed in the procedure (II-1) is subjected to an orientation treatment to impart anisotropy, and subsequently,
Procedure (II-3)
The coating film composed of the polyamic acid of step (II-2) is calcined at a temperature equal to or higher than the imidization temperature to form an imidized coating film, and an alignment film is formed on the substrate.
この時膜厚及びその均一性の観点から、液晶重合体の形成において、オフセット印刷法およびインクジェット印刷法が好ましい。基材上の溶液の溶媒を除去するために、手順(I−1)から(I−2)いずれかの段階において、ホットプレート、乾燥炉、および加温した風の吹き付けそのほかの熱処理を同時に行うことが好ましい。 At this time, from the viewpoint of the film thickness and its uniformity, the offset printing method and the inkjet printing method are preferable in the formation of the liquid crystal polymer. In order to remove the solvent of the solution on the substrate, a hot plate, a drying oven, and a blowing of warm air and other heat treatments are simultaneously performed in any of the steps (I-1) to (I-2). Is preferable.
基材つき液晶重合体のコントラスト向上のため、手順(I−3)または手順(II−2)では、光配向法を用いる。
In order to improve the contrast of the liquid crystal polymer with a substrate, the photoalignment method is used in the procedure (I-3) or the procedure (II-2).
低圧水銀ランプ、高圧放電ランプ、ショートアーク放電ランプなどが、光配向処理に利用できる。殺菌ランプ、蛍光ケミカルランプ、ブラックライトなどが、該低圧水銀ランプである。高圧水銀ランプ、メタルハライドランプなどが、該高圧放電ランプである。超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプなどが、該ショートアーク放電ランプである。少ない露光量で配向膜を形成できるため、手順(I−3)または手順(II−2)では、直線偏光を使用することが好ましい。液晶表示装置のバックライトや可視光線による配向膜の損壊を防ぐため、塗膜の原料であるポリアミック酸として、400nm以上で光吸収波長を有しないものであることが好ましい。 Low-pressure mercury lamps, high-pressure discharge lamps, short arc discharge lamps, etc. can be used for photoalignment processing. The sterilization lamp, fluorescent chemical lamp, black light and the like are the low pressure mercury lamps. High-pressure mercury lamps, metal halide lamps, and the like are the high-pressure discharge lamps. Ultra-high pressure mercury lamps, xenon lamps, mercury xenon lamps and the like are the short arc discharge lamps. Since the alignment film can be formed with a small amount of exposure, it is preferable to use linearly polarized light in the procedure (I-3) or the procedure (II-2). In order to prevent damage to the alignment film due to the backlight of the liquid crystal display device and visible light, it is preferable that the polyamic acid, which is the raw material of the coating film, has a light absorption wavelength of 400 nm or more.
<基材つき液晶重合体の作成>
以下の手順で、基材つき液晶重合体を形成できる。
手順(III−1)
式(2)で表される重合性液晶化合物を含有する溶液を、基材上の配向膜に塗布し、乾燥させて塗膜を形成させ、
手順(III−2)
塗膜が、液晶相を呈する温度にして、
手順(III−3)
塗膜に対して露光し、基材つき液晶重合体を作成する。
<Creation of liquid crystal polymer with base material>
A liquid crystal polymer with a base material can be formed by the following procedure.
Procedure (III-1)
A solution containing the polymerizable liquid crystal compound represented by the formula (2) is applied to the alignment film on the substrate and dried to form a coating film.
Procedure (III-2)
At a temperature at which the coating film exhibits a liquid crystal phase,
Procedure (III-3)
The coating film is exposed to prepare a liquid crystal polymer with a base material.
液晶重合体と基材との密着性の向上の観点から、手順(III−3)の後に、基材つき液晶重合体を加熱することが好ましい。この加熱処理の温度は、基材つき液晶重合体に求められる、耐久温度以下である。 From the viewpoint of improving the adhesion between the liquid crystal polymer and the base material, it is preferable to heat the liquid crystal polymer with the base material after the procedure (III-3). The temperature of this heat treatment is equal to or lower than the durable temperature required for the liquid crystal polymer with a base material.
手順(III−1)において、この時膜厚およびその均一性の観点から、スピンコート法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、メニスカスコート法およびダイコート法による塗布が、好ましい。 In step (III-1), from the viewpoint of the film thickness and its uniformity, the spin coating method, the micro gravure coating method, the gravure coating method, the wire bar coating method, the dip coating method, the spray coating method, the meniscus coating method and Application by the die coating method is preferable.
LCDにおいて、液晶重合体は、加熱による位相差の低下が少なく、ネマチック液晶への不純物の溶出が少ないため、インセル用として使用できる。 In the LCD, the liquid crystal polymer can be used for in-cell because the decrease in phase difference due to heating is small and the elution of impurities into the nematic liquid crystal is small.
偏光板を基材として、基材つき液晶重合体を作成することで、光学補償などの機能を有する偏光板が製造できる。偏光板に、1/4波長の液晶重合体を形成すれば、円偏光板である基材つき液晶重合体が製造できる。ヨウ素又は二色性色素をドープした吸収型の偏光板、及びワイヤーグリッド偏光板等の反射型偏光板が、該偏光板となりうる。
By producing a liquid crystal polymer with a base material using a polarizing plate as a base material, a polarizing plate having a function such as optical compensation can be manufactured. By forming a 1/4 wavelength liquid crystal polymer on the polarizing plate, a liquid crystal polymer with a base material, which is a circular polarizing plate, can be produced. An absorption-type polarizing plate doped with iodine or a dichroic dye, and a reflective polarizing plate such as a wire grid polarizing plate can be the polarizing plate.
本発明は公開した実施例のみに制限されない。
本発明の実施例において、室温とは、25℃である。
The present invention is not limited to published examples.
In the examples of the present invention, the room temperature is 25 ° C.
本発明の実施例において、「NCI−930」は、(株)ADEKA製のアデカアークルズ(商標)NCI−930である。
本発明の実施例において、「NCI−730」は、(株)ADEKA製のアデカアークルズ(商標)NCI−730である。
本発明の実施例において、「FTX−218」は、(株)ネオス製のフタージェント(商標)FTX−218である。
本発明の実施例において、「TEGOFlow370」は、エボニック・ジャパン(株)製のTEGOFlow(商標)370である。
本発明の実施例において、「F−556」は、DIC(株)のフッ素系界面活性剤、メガファック(商標)F−556である。
本発明の実施例において、「添加剤A」は、(株)ダイセルのエポキシ樹脂、セロキサイド8000である。
In the embodiment of the present invention, "NCI-930" is ADEKA ARKULS ™ NCI-930 manufactured by ADEKA CORPORATION.
In the embodiment of the present invention, "NCI-730" is ADEKA ARKULS ™ NCI-730 manufactured by ADEKA CORPORATION.
In the embodiment of the present invention, "FTX-218" is Futergent (trademark) FTX-218 manufactured by Neos Co., Ltd.
In the embodiment of the present invention, "TEGOFlow 370" is TEGOFlow 370 (trademark) manufactured by Evonik Japan Co., Ltd.
In the examples of the present invention, "F-556" is Megafvck ™ F-556, a fluorine-based surfactant manufactured by DIC Corporation.
In the examples of the present invention, the "additive A" is Daicel Corporation's epoxy resin, celoxide 8000.
本発明の実施例において、「PGMEA」はプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートである。
本発明の実施例において、「NMP」はN−メチル−2−ピロリドンである。
In the examples of the present invention, "PGMEA" is propylene glycol monomethyl ether acetate.
In the examples of the present invention, "NMP" is N-methyl-2-pyrrolidone.
本発明の実施例において、「BC」はエチレングリコールモノブチルエーテルである。
本発明の実施例において、「IPA」は2−プロパノールである。
本発明の実施例において、「ワイヤーグリッド偏光板」は、(株)ポラテクノ製のUVT300Aである。
In the examples of the present invention, "BC" is ethylene glycol monobutyl ether.
In the examples of the present invention, "IPA" is 2-propanol.
In the embodiment of the present invention, the "wire grid polarizing plate" is UVT300A manufactured by Polatechno Co., Ltd.
本発明の実施例において、「超高圧水銀灯」は、ウシオ電機(株)製のマルチライトUSH−250BYである。
本発明の実施例において、「分子量既知のポリスチレン」は、東ソー(株)製のTSKgel標準ポリスチレンである。
In the embodiment of the present invention, the "ultra-high pressure mercury lamp" is a multi-light USH-250BY manufactured by Ushio, Inc.
In the examples of the present invention, the "polystyrene having a known molecular weight" is TSKgel standard polystyrene manufactured by Tosoh Corporation.
本発明の実施例において、「ゲル浸透クロマトグラフ」は、Waters製の2695セパレーションモジュールおよびWaters製の2414示差屈折計からなるシステムである。 In an example of the present invention, the "gel permeation chromatograph" is a system consisting of a 2695 separation module manufactured by Waters and a 2414 differential refractometer manufactured by Waters.
本発明の実施例において、「ゲル浸透クロマトグラフのカラム」は、Shodex(商標)GF−7M HQである。
本発明の実施例において、「偏光解析装置」は、シンテック(株)製のOPIPRO偏光解析装置である。
In the examples of the present invention, the "gel permeation chromatograph column" is Shodex ™ GF-7M HQ.
In the embodiment of the present invention, the "polarization analyzer" is an OPIPRO polarization analyzer manufactured by Shintech Co., Ltd.
本発明の実施例において、「365受光器」は、ウシオ電機(株)製のUVD−S365にウシオ電機社製のUIT−150−Aをつないだものである。
本発明の実施例において、偏光顕微鏡は(株)ニコン製のECLIPSE E600 POLである。
本発明の実施例において、「輝度計」は、YOKOGAWA 3298Fである。
本発明の実施例において、「粘度計」は、東機産業(株)製、TV−22である。
本発明の実施例において、「段差計」は、KLA TENCOR(株)製のアルファステップIQである。
<重量平均分子量の計測>
重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフを用い、分子量既知のポリスチレンを標準物質として用いることで決定した。該展開時のカラムの温度は、50℃に設定した。ゲル浸透クロマトグラフの展開溶媒としては、リン酸−NMP混合溶液を使用した。リン酸−NMP混合溶液の重量比は0.6/100であった。
In the embodiment of the present invention, the "365 receiver" is a UVD-S365 manufactured by Ushio, Inc. connected to a UIT-150-A manufactured by Ushio, Inc.
In the embodiment of the present invention, the polarizing microscope is ECLIPSE E600 POL manufactured by Nikon Corporation.
In the embodiment of the present invention, the "luminance meter" is Yokogawa 3298F.
In the embodiment of the present invention, the "viscometer" is a TV-22 manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
In the embodiment of the present invention, the "profilometer" is an Alpha Step IQ manufactured by KLA TECOR Co., Ltd.
<Measurement of weight average molecular weight>
The weight average molecular weight was determined by using a gel permeation chromatograph and using polystyrene having a known molecular weight as a standard substance. The temperature of the column during the development was set to 50 ° C. A phosphoric acid-NMP mixed solution was used as the developing solvent for the gel permeation chromatograph. The weight ratio of the phosphoric acid-NMP mixed solution was 0.6 / 100.
<光学特性等の計測>
<偏光解析装置による測定>
位相差膜のレターデーションを、偏光解析装置で、光の入射角を0°にして計測した。
<Measurement of optical characteristics, etc.>
<Measurement by ellipsometry device>
The retardation of the retardation film was measured with an ellipsometry device at an incident angle of light of 0 °.
<ホモジニアス配向の判定>
偏光解析装置を用いて、液晶重合体の表面に対する光の入射角を−50°から50まで5°刻みで変えて、レターデーションを計測した。ここで光の入射角の傾き方向は液晶重合体の遅相軸と同じである。以下の両方の条件を満たすときは、液晶重合体がホモジニアス配向であるとみなした。
(a)液晶重合体の入射角に対するレターデーションが上に凸である場合、かつ
(b)それぞれの、入射角の絶対値(absolute value)が同じときのReの計測値の差が、5%以内である場合。
<Judgment of homogenius orientation>
Using an ellipsometry apparatus, the angle of incidence of light on the surface of the liquid crystal polymer was changed from −50 ° to 50 in 5 ° increments, and the retardation was measured. Here, the inclination direction of the incident angle of light is the same as the slow axis of the liquid crystal polymer. When both of the following conditions were satisfied, the liquid crystal polymer was considered to have a homogenous orientation.
The difference between the measured values of Re when (a) the retardation with respect to the incident angle of the liquid crystal polymer is convex upward and (b) the absolute value of the incident angle (absolute value) is the same is 5%. If it is within.
<クロスニコル状態での輝度の計測>
クロスニコル状態での輝度を以下の手順で測定した。
(1)位相差膜を2枚の偏光板の間に挟持し、かつ、該両偏光板がクロスニコルになるように、輝度計に配置し、
(2)該位相差膜を水平に回転させた時に最小となった輝度を、「クロスニコル状態での輝度」とした。
<Measurement of brightness in cross Nicol state>
The brightness in the cross Nicol state was measured by the following procedure.
(1) The retardation film is sandwiched between two polarizing plates, and both polarizing plates are arranged on a luminance meter so as to form a cross Nicol.
(2) The minimum brightness when the retardation film was rotated horizontally was defined as "brightness in the cross Nicol state".
<パラレルニコル状態での輝度の計測>
パラレルニコル状態での輝度を以下の手順で測定した。
(1)位相差膜を2枚の偏光板の間に挟持し、かつ、該両偏光板がパラレルニコルになるように、輝度計に配置し、
(2)該位相差膜を水平に回転させた時に最大となった輝度を、「パラレルニコル状態での輝度」とした。
<Measurement of brightness in parallel Nicole state>
The brightness in the parallel Nicol state was measured by the following procedure.
(1) The retardation film is sandwiched between two polarizing plates, and both polarizing plates are arranged in a luminance meter so as to form a parallel Nicol.
(2) The maximum brightness when the retardation film was rotated horizontally was defined as "brightness in the parallel Nicol state".
<基材つき液晶重合体の正面コントラストの測定>
基材つき液晶重合体の正面コントラストは、「パラレルニコル状態での輝度」/「クロスニコル状態での輝度」で算出した。
<Measurement of front contrast of liquid crystal polymer with base material>
The front contrast of the liquid crystal polymer with a base material was calculated by "brightness in the parallel Nicol state" / "brightness in the cross Nicol state".
<密着性試験>
旧JIS K5400 「塗料一般試験方法」に従い、基材つき液晶重合体の密着性試験を行った。本明細書の実施例において、ASTM D 3559−Bに基づき5B〜0Bで結果を分類した。最も良好は5Bである。
5B:切込み線が滑らかで、どの碁盤目も剥がれなし
4B:切込み線の交点で、わずかな剥がれが見られ、切込み領域全体の5%以下が、大きく影響を受ける
3B:切込み線に沿って、および交点で剥がれが見られる。切込み領域の5%以上、15%以下が大きく影響を受ける
2B:碁盤目の辺の一部または全体に幅広い剥がれが見られ、あちこちで碁盤目の一部または全体が剥がれている、切込み領域全体の15%以上、35%以下が大きく影響を受ける
1B:碁盤目の辺に沿って幅広の剥がれが見られ、いくつかの碁盤目がまとまって、一部または全体が剥がれている。切込み領域の35%以上、65%以下が大きく影響を受ける
0B:上記の分類に相当しないもの
<Adhesion test>
The adhesion test of the liquid crystal polymer with a base material was carried out according to the old JIS K5400 "General paint test method". In the examples herein, the results were classified by 5B-0B based on ASTM D 3559-B. The best is 5B.
5B: Smooth cut line, no peeling on any grid 4B: Slight peeling is seen at the intersection of the cut line, and less than 5% of the entire cut area is greatly affected 3B: Along the cut line, And peeling is seen at the intersection. 5% or more and 15% or less of the cut area is greatly affected. 2B: Wide peeling is seen on a part or the whole of the grid, and part or the whole of the board is peeled off here and there, the whole cut area. 15% or more and 35% or less of the above are greatly affected. 1B: Wide peeling is seen along the sides of the grid, and some grids are gathered together and part or all of them are peeled off. 35% or more and 65% or less of the cut area are greatly affected 0B: Those that do not correspond to the above classification
<液晶重合体の作成方法>
液晶重合体は、以下の手順で作成した。
手順(1)重合性液晶組成物溶液を、光配向膜上にスピンコートし、塗膜を作成する。
手順(2)60〜80℃で1〜5分間、ホットプレートにより加熱し、該塗膜から溶媒を除去する。
手順(3)該配向膜上の該塗膜に対し、90°の方向から、室温で、一定出力の、紫外線を照射し、液晶重合体の膜を作成する。ここで、該手順(3)の紫外線照射は、365受光器を用いて、基材上の塗膜の表面に対する、直線偏光の紫外線の露光量が500mJ/cm2になるように、照射時間を5秒から40秒の間で調整した。
<Method of producing liquid crystal polymer>
The liquid crystal polymer was prepared by the following procedure.
Procedure (1) The polymerizable liquid crystal composition solution is spin-coated on a photoalignment film to prepare a coating film.
Procedure (2) Heat with a hot plate at 60 to 80 ° C. for 1 to 5 minutes to remove the solvent from the coating film.
Procedure (3) The coating film on the alignment film is irradiated with ultraviolet rays having a constant output at room temperature from a direction of 90 ° to prepare a film of a liquid crystal polymer. Here, the ultraviolet irradiation in the procedure (3) uses a 365 receiver and sets the irradiation time so that the exposure amount of the linearly polarized ultraviolet rays to the surface of the coating film on the substrate is 500 mJ / cm 2. Adjusted between 5 and 40 seconds.
<ポリアミック酸溶液の調製>
ポリアミック酸溶液は特開2012−193167に記載の方法と同様にして合成した。
使用したジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物の構造を以下に示す。
<Preparation of polyamic acid solution>
The polyamic acid solution was synthesized in the same manner as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-193167.
The structures of the diamine and tetracarboxylic dianhydride used are shown below.
本発明の実施例において、化合物(DA−1)から化合物(DA−7)は、以下の式で表される化合物である。 In the examples of the present invention, the compounds (DA-1) to the compound (DA-7) are compounds represented by the following formulas.
化合物(DA−1)、化合物(DA−3)、化合物(DA−5)、化合物(DA−6)および化合物(DA−7)は市販品を使用した。化合物(DA−2)、化合物(DA−4)、化合物は、それぞれ、特願2017−210174、特許公報5643985号に従い合成した。
本発明の実施例において、化合物(AA−1)から化合物(AA−4)は、以下の式で表される化合物である。
Commercially available products were used as the compound (DA-1), the compound (DA-3), the compound (DA-5), the compound (DA-6) and the compound (DA-7). Compound (DA-2), compound (DA-4), and compound were synthesized in accordance with Japanese Patent Application No. 2017-210174 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5634985, respectively.
In the examples of the present invention, the compounds (AA-1) to the compound (AA-4) are compounds represented by the following formulas.
化合物(AA−2)、化合物(AA−3)、および化合物(AA−4)は市販品を使用した。化合物(AA−1)は特許公報5407394に従い合成した。 Commercially available products were used as the compound (AA-2), the compound (AA-3), and the compound (AA-4). Compound (AA-1) was synthesized according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 5407394.
[実施例1]
位相差膜を形成する準備として光配向用液晶配向剤を作成するため、ポリアミック酸溶液を調製する。
特開2012−193167に記載の方法と同様にして、温度計、撹拌機、原料投入口および窒素ガス導入口を備えた100mlの四つ口フラスコに、0.58481gの化合物(DA−1)、0.74487gの化合物(DA−2)、0.01540gの化合物(DA−3)、0.04396gの化合物(DA−4)および22gのNMPを入れ、窒素気流下で撹拌し溶解させた。次いで0.93319gの化合物(AA−1)、0.45031gの化合物(AA−2)、0.22746gの化合物(AA−3)および10gのNMPを入れ、室温で24時間撹拌した。得られた溶液に15gのBCを加え、ワニス溶液と名付けた。該ワニス溶液を、75℃で4時間撹拌し、ポリアミック酸溶液(PAー1)と名付けた。ポリアミック酸溶液(PA−1)の粘度は9mPa・sであった。ポリアミック酸溶液(PA−1)の重量平均分子量は、10,000 であった。
[Example 1]
A polyamic acid solution is prepared to prepare a liquid crystal alignment agent for photoalignment in preparation for forming a retardation film.
0.58841 g of the compound (DA-1), in a 100 ml four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material inlet and a nitrogen gas inlet, in the same manner as described in JP-A-2012-193167. 0.74487 g of compound (DA-2), 0.01540 g of compound (DA-3), 0.04396 g of compound (DA-4) and 22 g of NMP were added and stirred and dissolved under a nitrogen stream. Next, 0.93319 g of compound (AA-1), 0.45031 g of compound (AA-2), 0.22746 g of compound (AA-3) and 10 g of NMP were added, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. 15 g of BC was added to the obtained solution and it was named a varnish solution. The varnish solution was stirred at 75 ° C. for 4 hours and named polyamic acid solution (PA-1). The viscosity of the polyamic acid solution (PA-1) was 9 mPa · s. The weight average molecular weight of the polyamic acid solution (PA-1) was 10,000.
[実施例2]
ポリアミック酸溶液(PA−1)の作製において、化合物(DA−1)、化合物(DA−2)、化合物(DA−3)化合物(AA−1)、化合物(AA−2)および化合物(AA−3)を、表1に記載のジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物に置き換え、ポリマー固形分濃度が6重量%のポリアミック酸溶液(PA−2)から(PA−II)を調製した。
[Example 2]
In the preparation of the polyamic acid solution (PA-1), compound (DA-1), compound (DA-2), compound (DA-3) compound (AA-1), compound (AA-2) and compound (AA-). 3) was replaced with the diamine and tetracarboxylic acid dianhydrides shown in Table 1 to prepare (PA-II) from a polyamic acid solution (PA-2) having a polymer solid content concentration of 6% by weight.
表1
Table 1
<光配向膜の作成>
[実施例3]
光配向膜付基材を次の手順で作成した。
(1)実施例3〜5に従い表2に記載のポリアミック酸溶液を混合し、その混合液にNMPを加えて、ポリマー固形分濃度が4重量%の配向剤を作成し、
(2)該光配向剤を、ガラス基材に、2000rpmでスピンコートし、
(3)得られたガラス基材を、60℃のホットプレート上に1分間置いて、該光配向剤中の溶媒を除去することで、塗膜を作成し
(4)該塗膜に、室温で、塗布面に対して90度の方向から、365nmの波長の直線偏光を2J/cm2のエネルギーで照射した。
(5)その後220℃に設定したオーブン中で、30分間焼成し、光配向膜を得た。
<Creation of photo-alignment film>
[Example 3]
A base material with a photoalignment film was prepared by the following procedure.
(1) The polyamic acid solutions shown in Table 2 were mixed according to Examples 3 to 5, and NMP was added to the mixture to prepare an orienting agent having a polymer solid content concentration of 4% by weight.
(2) The photoaligning agent was spin-coated on a glass substrate at 2000 rpm.
(3) The obtained glass substrate was placed on a hot plate at 60 ° C. for 1 minute to remove the solvent in the photoaligning agent to prepare a coating film. (4) The coating film was subjected to room temperature. Then, linearly polarized light having a wavelength of 365 nm was irradiated with an energy of 2 J / cm 2 from the direction of 90 degrees to the coated surface.
(5) After that, it was fired for 30 minutes in an oven set at 220 ° C. to obtain a photoalignment film.
[実施例4]
温度計、撹拌機、原料投入口および窒素ガス導入口を備えた50mlの四つ口フラスコに、実施例1で合成したポリアミック酸溶液(PA−1)3.0g、実施例2で合成したポリアミック酸溶液(PA−I)7.0g、NMP3.5gおよびBC1.5gを加え、室温で1時間撹拌した。得られた溶液を実施例3の方法を用いて光配向膜(AF−1)を作製した。
[Example 4]
3.0 g of the polyamic acid solution (PA-1) synthesized in Example 1 and the polyamic synthesized in Example 2 in a 50 ml four-necked flask equipped with a thermometer, a stirrer, a raw material inlet and a nitrogen gas inlet. 7.0 g of acid solution (PA-I), 3.5 g of NMP and 1.5 g of BC were added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour. A photoalignment film (AF-1) was prepared from the obtained solution using the method of Example 3.
[実施例5]
配向剤(AF−1)の作製において、ポリアミック酸溶液(PA−1)およびポリアミック酸溶液(PA−I)を、表2に記載のポリアミック酸溶液物に置き換え、ポリマー固形分濃度が4重量%の配向剤を調製した。得られた溶液を実施例3の方法に従い製膜し、光配向膜(AF−2)から(AF−10)を作成した。
[Example 5]
In the preparation of the orienting agent (AF-1), the polyamic acid solution (PA-1) and the polyamic acid solution (PA-I) were replaced with the polyamic acid solutions shown in Table 2, and the polymer solid content concentration was 4% by weight. Alignment agent was prepared. The obtained solution was formed into a film according to the method of Example 3 to prepare (AF-10) from the photoalignment film (AF-2).
[比較例1]
配向剤(AF−1)の作製において、ポリアミック酸溶液(PA−1)およびポリアミック酸溶液(PA−I)を、表2に記載のポリアミック酸溶液(PA−6)およびポリアミック酸溶液(PA−II)に置き換え、ポリマー固形分濃度が4重量%の光配向剤を調製した。前記光配向剤を実施例3の方法に従い製膜を行い、光配向膜(AF−11)を得た。
[Comparative Example 1]
In the preparation of the aligning agent (AF-1), the polyamic acid solution (PA-1) and the polyamic acid solution (PA-I) were used as the polyamic acid solution (PA-6) and the polyamic acid solution (PA-I) shown in Table 2. A photoaligning agent having a polymer solid content concentration of 4% by weight was prepared by substituting with II). The photo-aligning agent was used to form a film according to the method of Example 3 to obtain a photo-aligning film (AF-11).
表2
Table 2
<重合性液晶組成物の調整>
本発明の実施例において、重合性液晶組成物に用いた化合物の構造を以下に示す。
化合物(8−A−13−1)は特願2016−156553に従い合成した。化合物(8−4−3−1)は特願2015−248226に従い合成した。化合物(8−A−2−1)、化合物(8−A−1−1)および化合物(8−A−1−2)は特願2008−314826に従い合成した。化合物(8−A−16−1)は特願2016−171066に従い合成した。化合物(8−2−6−1)は特願2015−163350に従い合成した。
<Adjustment of polymerizable liquid crystal composition>
The structure of the compound used in the polymerizable liquid crystal composition in the examples of the present invention is shown below.
Compound (8-A-13-1) was synthesized according to Japanese Patent Application No. 2016-156553. Compound (8-4-3-1) was synthesized according to Japanese Patent Application No. 2015-248226. Compound (8-A-2-1), compound (8-A-1-1) and compound (8-A-1-2) were synthesized according to Japanese Patent Application No. 2008-314826. Compound (8-A-16-1) was synthesized according to Japanese Patent Application No. 2016-171066. Compound (8-2-6-1) was synthesized according to Japanese Patent Application No. 2015-163350.
[実施例6]
重合性液晶組成物(LC−1)を以下の方法で作成した。
0.8750gの化合物(8−A−13)および0.3750gの化合物(8−4−3)を2.25gのシクロヘキサノンおよび1.5gのPGMEAに溶解させ、0.0875gのNCI−930、0.013gのAO-60および0.038gのF−556を更に加えて、溶解させた。
重合性液晶組成物(LC−1)の作製において、対応する化合物とその量を、表3に記載の通りに変更することで、重合性液晶組成物(LC−2)から重合性液晶組成物(LC−6)を調製した。ただし、重合性液晶組成物中の重合性液晶化合物の合計は(LC−2)は18重量%、(LC−3)、(LC−5)および(LC−6)は25重量%、(LC−4)は26重量%になるように、シクロヘキサンの量を調節した。
[Example 6]
A polymerizable liquid crystal composition (LC-1) was prepared by the following method.
0.8750 g of compound (8-A-13) and 0.3750 g of compound (8-4-3) were dissolved in 2.25 g of cyclohexanone and 1.5 g of PGMEA and 0.0875 g of NCI-930, 0. .013 g of AO-60 and 0.038 g of F-556 were further added and dissolved.
In the preparation of the polymerizable liquid crystal composition (LC-1), by changing the corresponding compound and its amount as shown in Table 3, the polymerizable liquid crystal composition (LC-2) can be changed to the polymerizable liquid crystal composition. (LC-6) was prepared. However, the total amount of the polymerizable liquid crystal compounds in the polymerizable liquid crystal composition is 18% by weight for (LC-2), 25% by weight for (LC-3), (LC-5) and (LC-6), and (LC). In -4), the amount of cyclohexane was adjusted so as to be 26% by weight.
表3
Table 3
<基材付き液晶重合体の作製>
[実施例7]
基材付き液晶重合体を以下の手順で作製した。
(1)実施例7で作製した重合性液晶組成物溶液を、実施例5で作製した配向膜付きのガラス基材上へスピンコートにより塗布し、
(2)該基材を、60℃で3分間、ホットプレートにより加熱し、
(3)続けて、該基材を、室温で3分間、冷却し、
(4)窒素雰囲気下の室温で、該基材上の該塗膜に対し垂直の方向から、該基材上の重合性液晶組成物に対し、一定出力の超高圧水銀灯の光を照射し、該基材上の重合性液晶組成物を硬化させ表4の基材付き液晶重合体を得た。
<Preparation of liquid crystal polymer with base material>
[Example 7]
A liquid crystal polymer with a base material was prepared by the following procedure.
(1) The polymerizable liquid crystal composition solution prepared in Example 7 was applied by spin coating onto a glass substrate with an alignment film prepared in Example 5 by spin coating.
(2) The base material is heated on a hot plate at 60 ° C. for 3 minutes.
(3) Subsequently, the base material was cooled at room temperature for 3 minutes.
(4) At room temperature in a nitrogen atmosphere, the polymerizable liquid crystal composition on the substrate is irradiated with light from an ultra-high pressure mercury lamp having a constant output from a direction perpendicular to the coating film on the substrate. The polymerizable liquid crystal composition on the base material was cured to obtain a liquid crystal polymer with a base material shown in Table 4.
ただし、365受光器を用いて、該手順(4)の重合性液晶組成物の表面に対する超高圧水銀灯の光の露光量が500mJ/cm2になるように、手順(4)の照射時間を5秒から40秒の間で調整した。 However, using a 365 receiver, the irradiation time in step (4) was set to 5 so that the exposure amount of light from the ultrahigh pressure mercury lamp to the surface of the polymerizable liquid crystal composition in step (4) was 500 mJ / cm 2. Adjusted between seconds and 40 seconds.
表4
Table 4
重合性液晶組成物溶液を原料とする基材付き液晶重合体の物性を表5に記載した。
表5
Table 5 shows the physical characteristics of the liquid crystal polymer with a substrate using the polymerizable liquid crystal composition solution as a raw material.
Table 5
光配向膜(AF−1)〜(AF−10)および重合性液晶組成物(LC−1)〜(LC−4)から基材付き液晶重合体を作製したところ、430nmでの透過率が82%以上であり、透明性の高い液晶重合体が得られる。しかし、光配向膜(AF−11)から基材付き液晶重合体を作成したところ、透明性の高い液晶重合体を作成することができなかった。 When a liquid crystal polymer with a substrate was prepared from the photoalignment films (AF-1) to (AF-10) and the polymerizable liquid crystal compositions (LC-1) to (LC-4), the transmittance at 430 nm was 82. % Or more, and a highly transparent liquid crystal polymer can be obtained. However, when a liquid crystal polymer with a base material was prepared from the photoalignment film (AF-11), it was not possible to prepare a highly transparent liquid crystal polymer.
表5の基材付き液晶重合体をさらに230℃30分焼成し、基材付き液晶重合体を得た。焼成後の特性を表6に記載した。
表6
The liquid crystal polymer with a base material shown in Table 5 was further fired at 230 ° C. for 30 minutes to obtain a liquid crystal polymer with a base material. The characteristics after firing are shown in Table 6.
Table 6
光配向膜(AF−6)および重合性液晶組成物(LC−1)から基材付き液晶重合体を作製したところ、密着性の高い液晶重合体が得られる。 When a liquid crystal polymer with a base material is prepared from the photoalignment film (AF-6) and the polymerizable liquid crystal composition (LC-1), a liquid crystal polymer having high adhesion can be obtained.
光配向膜(AF−11)から基材付き液晶重合体を作成したところ、透明性の高い液晶重合体を作成することができなかった。
このことから、本発明の光配向膜材料を使用した基材付き液晶重合体は透明性が高い基材付き液晶重合体が得られることが明らかになった。
When a liquid crystal polymer with a base material was prepared from the photoalignment film (AF-11), it was not possible to prepare a highly transparent liquid crystal polymer.
From this, it was clarified that the liquid crystal polymer with a base material using the photoalignment film material of the present invention can obtain a liquid crystal polymer with a base material having high transparency.
本発明により、アゾベンゼン骨格を有する配向膜と液晶重合体を組合せても、透明性が高く、正面コントラストの高い位相差膜を提供できることが可能となり、位相差膜、光学補償膜、反射膜、選択反射膜、反射防止膜、視野角補償膜、液晶配向膜、偏光素子、円偏光素子、楕円偏光素子、その他の光学異方性フィルムを有する膜、または素子を有する表示素子の材料として利用可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a retardation film having high transparency and high frontal contrast even when an alignment film having an azobenzene skeleton and a liquid crystal polymer are combined, and a retardation film, an optical compensation film, an antireflection film, and a selection film can be provided. It can be used as a material for a reflective film, an antireflection film, a viewing angle compensating film, a liquid crystal alignment film, a polarizing element, a circular polarizing element, an elliptically polarizing element, a film having an optically anisotropic film, or a display element having an element. be.
Claims (9)
式(1)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素、式(1−1)、または式(1−2)で表される基であり、R1およびR2の少なくとも一つは式(1−1)、または式(1−2)で表される基であり;
ベンゼン環上の一つ以上の水素は、トリフルオロメチル、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数1〜5のアルコキシカルボニル、炭素数1〜5のアルカノイル、または炭素数1〜5のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく;
式(1−1)および式(1−2)において、R3およびR4は、それぞれ独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルキレンを含むアリールアルキレン、またはアリールカルボニルであり、*は式(1)のR1またはR2に対応する位置への結合場所を表す。 The retardation film according to claim 1 or 2, wherein the photoalignment film is formed of an alignment agent containing a polymer having a structure represented by the following formula (1).
In formula (1), R 1 and R 2 are independent groups represented by hydrogen, formula (1-1), or formula (1-2), and at least one of R 1 and R 2. One is a group represented by the formula (1-1) or the formula (1-2);
One or more hydrogens on the benzene ring are trifluoromethyl, alkyl with 1 to 5 carbons, alkoxy with 1 to 5 carbons, alkoxycarbonyl with 1 to 5 carbons, alkanoyl with 1 to 5 carbons, or carbon. May be replaced with alkanoyloxy of numbers 1-5;
In formulas (1-1) and (1-2), R 3 and R 4 are independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkanoyl having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms, respectively. It is an arylalkylene or an arylcarbonyl containing the alkylene of the above, and * represents the bonding location to the position corresponding to R 1 or R 2 of the formula (1).
式(2)において、R1およびR2は、独立して、水素、式(1−1)、または、式(1−2)で表される基であるが、R1およびR2の少なくとも一つは式(1−1)、または、式(1−2)で表される基であり;
ベンゼン環上の一つ以上の水素は、トリフルオロメチル、炭素数1〜5のアルキル、炭素数1〜5のアルコキシ、炭素数1〜5のアルコキシカルボニル、炭素数1〜5のアルカノイル、または炭素数1〜5のアルカノイルオキシで置き換えられてもよく;
式(1−1)および式(1−2)において、R3およびR4は、それぞれ独立して、水素、炭素数1〜10のアルキル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルキレンを含むアリールアルキレン、またはアリールカルボニルであり、*は式(2)のR1またはR2に対応する位置への結合場所を表し;
R5は、独立して、炭素数1〜20のアルキレン、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−N(CH3)CO−、−CON(CH3)−、または単結合であり、該直鎖アルキレンにおいて、−CH2−の1つまたは隣接しない2つは−O−で置換されていてもよく;
R6は、独立して、単環式炭化水素から誘導される二価基、縮合多環式炭化水素から誘導される二価基、複素環を有する二価基、または単結合である。 The photoalignment film is formed from an alignment agent containing a polymer which is a reaction product of tetracarboxylic dianhydride and diamine, and the diamine is represented by at least one of the following formula (2). The retardation film according to any one of claims 1 to 4, which contains a diamine.
In formula (2), R 1 and R 2 are independently represented by hydrogen, formula (1-1), or formula (1-2), but at least R 1 and R 2. One is a group represented by the formula (1-1) or the formula (1-2);
One or more hydrogens on the benzene ring are trifluoromethyl, alkyl with 1 to 5 carbons, alkoxy with 1 to 5 carbons, alkoxycarbonyl with 1 to 5 carbons, alkanoyl with 1 to 5 carbons, or carbon. May be replaced with alkanoyloxy of numbers 1-5;
In formulas (1-1) and (1-2), R 3 and R 4 are independently hydrogen, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkanoyl having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms, respectively. It is an arylalkylene or an arylcarbonyl containing the alkylene of the above, and * represents the bonding location to the position corresponding to R 1 or R 2 in the formula (2);
R 5 independently has 1 to 20 carbon atoms of alkylene, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-, -N (CH 3 ) CO-, -CON (CH 3 )-, or It is a single bond and in the linear alkylene, one or two non-adjacent -CH 2-may be substituted with -O-;
R 6 is independently a divalent group derived from a monocyclic hydrocarbon, a divalent group derived from a fused polycyclic hydrocarbon, a divalent group having a heterocycle, or a single bond.
式(3)中、
mは2〜7であり、
A1は独立して1,4−フェニレン、1,4−シクロへキシレン、1,4−シクロヘキセニレン、テトラヒドロピラン−2,5−ジイル、1,3−ジオキサン−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、フルオレン−2,7−ジイル、またはインダノン−4,7−ジイルで表される二価の環であり、該二価の環において、少なくとも一つの水素はフッ素、塩素、トリフルオロメチル、炭素数1〜10のアルキル、炭素数2〜10のアルケニル、炭素数1〜10のアルコキシ、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル、炭素数1〜10のアルカノイル、炭素数1〜10のアルカノイルオキシ、または重合性官能基を有する一価基で置き換えられてもよく、
Z1は独立して−OCH2−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CF2O−、−OCF2−、−CH2CH2−、−CF2CF2−、−OCH2CH2O−、−CH=CHCOO−、−OCOCH=CH−、−CH2CH2COO−、−OCOCH2CH2−、−CH2CH2OCO−、−COOCH2CH2−、−CH=CH−、−N=CH−、−CH=N−、−N=C(CH3)−、−C(CH3)=N−、−N=N−、−C≡C−、−CH=N−N=CH−、−C(CH3)=N−N=C(CH3)−、または炭素数4〜20のアルキレンであり、該アルキレンにおいて少なくとも一つの−CH2−は−O−で置き換えられてもよく、
P1は独立して重合性官能基を有する一価基である。 The retardation film according to any one of claims 1 to 5, wherein the liquid crystal polymer is formed from a polymerizable liquid crystal composition containing at least one polymerizable liquid crystal compound according to the following formula (3). ..
In equation (3),
m is 2 to 7
A 1 is independently 1,4-phenylene, 1,4-cyclohexylene, 1,4-cyclohexenylene, tetrahydropyran-2,5-diyl, 1,3-dioxane-2,5-diyl, naphthalene. A divalent ring represented by −2,6-diyl, fluorene-2,7-diyl, or indanone-4,7-diyl, in which at least one hydrogen is fluorine, chlorine, Trifluoromethyl, alkyl having 1 to 10 carbon atoms, alkenyl having 2 to 10 carbon atoms, alkoxy having 1 to 10 carbon atoms, alkoxycarbonyl having 1 to 10 carbon atoms, alkanoyl having 1 to 10 carbon atoms, carbon atoms 1 to 10 It may be replaced with an alkanoyloxy, or a monovalent group having a polymerizable functional group.
Z 1 is independently -OCH 2- , -CH 2 O-, -COO-, -OCO-, -CF 2 O-, -OCF 2- , -CH 2 CH 2- , -CF 2 CF 2- , -OCH 2 CH 2 O-, -CH = CHCOO-, -OCOCH = CH-, -CH 2 CH 2 COO-, -OCOCH 2 CH 2- , -CH 2 CH 2 OCO-, -COOCH 2 CH 2- , -CH = CH-, -N = CH-, -CH = N-, -N = C (CH 3 )-, -C (CH 3 ) = N-, -N = N-, -C≡C-, -CH = NN = CH-, -C (CH 3 ) = N-N = C (CH 3 )-, or an alkylene having 4 to 20 carbon atoms, in which at least one -CH 2- May be replaced with −O−
P 1 is a monovalent group having a polymerizable functional group independently.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20200409 |