JP2023064669A - Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and manufacturing method for the same, and liquid crystal element - Google Patents

Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and manufacturing method for the same, and liquid crystal element Download PDF

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Yoichi Hirose
敬 岡田
Takashi Okada
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Abstract

To provide a liquid crystal alignment agent with which it is possible to form a liquid crystal alignment film having high dynamic strength.SOLUTION: A polymer [P] having a partial structure expressed by formula (1) is included in a liquid crystal alignment agent. In formula (1), B1 and B2 are a single bond or a divalent organic group independently of each other. J1 is a divalent group including a region that is cleaved by stimulus. m is 0 or 1. When m=1, X1 is a cross-linking group; when m=0, X1 is a group that forms an inclusion complex by mutual action with the polymer [P] or a group Z1 that a compound different from the polymer [P] has, with the inclusion complex being separable by stimulus. n is an integer 1-3. [*] represents a bond.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、液晶配向剤、液晶配向膜及びその製造方法、並びに液晶素子に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal aligning film, a method for producing the same, and a liquid crystal element.

液晶素子は、液晶層中の液晶分子を一定の方向に配向させる機能を有する液晶配向膜を備えている。液晶配向膜は一般に、重合体成分が有機溶媒に溶解されてなる液晶配向剤を基板表面に塗布し、好ましくは加熱することによって基板上に形成される。 A liquid crystal element includes a liquid crystal alignment film having a function of aligning liquid crystal molecules in a liquid crystal layer in a predetermined direction. A liquid crystal alignment film is generally formed on a substrate by applying a liquid crystal alignment agent obtained by dissolving a polymer component in an organic solvent on the surface of the substrate, and preferably by heating.

近年、大画面で高精細な液晶テレビが主体となり、またスマートフォンやタブレットPC等といった小型の表示端末の普及が進み、液晶素子に対する高品質化の要求が高まっている。こうした点に鑑み、液晶配向膜の改良により液晶素子の各種特性を改善するべく、種々の液晶配向剤が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、ポリイミド又はポリイミド前駆体と共に、メチロール基が芳香環に結合した構造を有する架橋剤を液晶配向剤に含有させることが開示されている。 In recent years, large-screen, high-definition liquid crystal televisions have become mainstream, and small display terminals such as smartphones and tablet PCs have become popular, and the demand for higher quality of liquid crystal elements is increasing. In view of these points, various liquid crystal aligning agents have been proposed in order to improve various characteristics of liquid crystal elements by improving liquid crystal alignment films (see, for example, Patent Document 1). Patent Literature 1 discloses that a liquid crystal aligning agent contains a cross-linking agent having a structure in which a methylol group is bonded to an aromatic ring together with a polyimide or a polyimide precursor.

国際公開第2010/074269号WO2010/074269

液晶素子の更なる高精細化に伴い、品質に対する要求は更に厳しくなっている。ラビング処理の適用や、液晶配向性及び電圧保持率の改善、歩留まり低下の抑制、シール剤部分での膜の破断の抑制等を複合的に図ることを考慮すると、液晶配向膜には高い力学強度が求められる。 As the definition of the liquid crystal element becomes higher, the demand for quality becomes more severe. Considering the application of rubbing treatment, the improvement of liquid crystal orientation and voltage retention, the suppression of yield reduction, and the suppression of film breakage at the sealant portion, the liquid crystal alignment film has high mechanical strength. is required.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、力学強度の高い液晶配向膜を形成することができる液晶配向剤を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and a main object thereof is to provide a liquid crystal aligning agent capable of forming a liquid crystal aligning film having high mechanical strength.

本発明によれば、以下の手段が提供される。
[1] 下記式(1)で表される部分構造を有する重合体[P]を含有する、液晶配向剤。

Figure 2023064669000001
(式(1)中、B及びBは、それぞれ独立して、単結合又は2価の有機基である。Jは、刺激により開裂する部位を含む2価の基である。mは0又は1である。mが1の場合、Xは架橋性基であり、mが0の場合、Xは、重合体[P]又は重合体[P]とは異なる化合物が有する基Zとの相互作用により包接体を形成し、刺激により前記包接体が分離され得る基である。nは1~3の整数である。「*」は結合手を表す。)
[2] 上記[1]の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜。
[3] 上記[2]の液晶配向膜を具備する液晶素子。
[4] 上記[1]の液晶配向剤を基板上に塗布する工程と、前記基板上の液晶配向剤に含まれる重合体を架橋させる工程と、架橋された重合体に刺激を付与することにより重合体間の結合又は相互作用を切断する工程と、を含む、液晶配向膜の製造方法。
[5] 下記式(1A)で表される部分構造を有する重合体。
Figure 2023064669000002
(式(1A)中、B及びBは、それぞれ独立して、単結合又は2価の有機基である。Jは、刺激により開裂する部位を含む2価の基である。Xは架橋性基である。nは1~3の整数である。「*」は結合手を表す。) According to the present invention, the following means are provided.
[1] A liquid crystal aligning agent containing a polymer [P] having a partial structure represented by the following formula (1).
Figure 2023064669000001
(In formula (1), B 1 and B 2 are each independently a single bond or a divalent organic group. J 1 is a divalent group containing a site that cleaves upon stimulation. m is 0 or 1. When m is 1, X 1 is a crosslinkable group, and when m is 0, X 1 is a group Z possessed by the polymer [P] or a compound different from the polymer [P] A group that forms a clathrate by interaction with 1 and can be separated from the clathrate by stimulation.n is an integer of 1 to 3. "*" represents a bond.)
[2] A liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal alignment agent of [1] above.
[3] A liquid crystal device comprising the liquid crystal alignment film of [2] above.
[4] A step of applying the liquid crystal aligning agent of [1] above on a substrate, a step of cross-linking a polymer contained in the liquid crystal aligning agent on the substrate, and applying a stimulus to the cross-linked polymer. and a step of cutting bonds or interactions between polymers.
[5] A polymer having a partial structure represented by the following formula (1A).
Figure 2023064669000002
(In formula (1A), B 1 and B 2 are each independently a single bond or a divalent organic group. J 1 is a divalent group containing a site that cleaves upon stimulation. X 1 is a crosslinkable group, n is an integer of 1 to 3, and "*" represents a bond.)

本発明の液晶配向剤によれば、上記式(1)で表される部分構造を有する重合体と、上記式(1)中の基Xと結合を形成又は相互作用し得る基を2個以上有する化合物とを含むことにより、力学強度の高い液晶配向膜を形成することができる。 According to the liquid crystal aligning agent of the present invention, a polymer having a partial structure represented by the above formula (1) and two groups capable of forming a bond or interacting with the group X 1 in the above formula (1) A liquid crystal alignment film having high mechanical strength can be formed by containing the compound having the above.

≪液晶配向剤≫
本開示の液晶配向剤は、下記式(1)で表される部分構造を有する重合体[P]を含有する。

Figure 2023064669000003
(式(1)中、B及びBは、それぞれ独立して、単結合又は2価の有機基である。Jは、刺激により開裂する部位を含む2価の基である。mは0又は1である。mが1の場合、Xは架橋性基であり、mが0の場合、Xは、重合体[P]又は重合体[P]とは異なる化合物が有する基Zとの相互作用により包接体を形成し、刺激により前記包接体が分離され得る基である。nは1~3の整数である。「*」は結合手を表す。) ≪Liquid crystal aligning agent≫
The liquid crystal aligning agent of the present disclosure contains a polymer [P] having a partial structure represented by formula (1) below.
Figure 2023064669000003
(In formula (1), B 1 and B 2 are each independently a single bond or a divalent organic group. J 1 is a divalent group containing a site that cleaves upon stimulation. m is 0 or 1. When m is 1, X 1 is a crosslinkable group, and when m is 0, X 1 is a group Z possessed by the polymer [P] or a compound different from the polymer [P] A group that forms a clathrate by interaction with 1 and can be separated from the clathrate by stimulation.n is an integer of 1 to 3. "*" represents a bond.)

ここで、本発明者らは、液晶配向剤により膜内に形成されるポリマーネットワークに、共有結合や物理的相互作用(例えば水素結合等)による架橋構造(三次元網目状構造)を形成し、その後、架橋反応により形成された分子間の結合を切断すれば、均一に混合した独立する複数のポリマーネットワークを形成でき、液晶配向膜の力学強度を改善できるのではないかと考えた。そして、この推察に基づき鋭意検討した結果、重合体[P]を含有する液晶配向剤によれば、液晶配向膜の力学強度の改善を図ることができることが明らかになったものである。以下に、液晶配向剤に含まれる各成分、及び必要に応じて任意に配合されるその他の成分について説明する。 Here, the present inventors form a crosslinked structure (three-dimensional network structure) by covalent bonding or physical interaction (for example, hydrogen bonding) in the polymer network formed in the film by the liquid crystal aligning agent, After that, if the intermolecular bonds formed by the cross-linking reaction are cut, a plurality of homogeneously mixed independent polymer networks can be formed, and the mechanical strength of the liquid crystal alignment film can be improved. As a result of intensive studies based on this conjecture, it has become clear that the liquid crystal alignment agent containing the polymer [P] can improve the mechanical strength of the liquid crystal alignment film. Below, each component contained in a liquid crystal aligning agent and the other component mix|blended arbitrarily as needed are demonstrated.

なお、本明細書において「炭化水素基」とは、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基を含む意味である。「鎖状炭化水素基」とは、主鎖に環状構造を含まず、鎖状構造のみで構成された直鎖状炭化水素基及び分岐状炭化水素基を意味する。ただし、飽和でも不飽和でもよい。「脂環式炭化水素基」とは、環構造としては脂環式炭化水素の構造のみを含み、芳香環構造を含まない炭化水素基を意味する。ただし、脂環式炭化水素の構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を有するものも含む。「芳香族炭化水素基」とは、環構造として芳香環構造を含む炭化水素基を意味する。ただし、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂環式炭化水素の構造を含んでいてもよい。 As used herein, the term "hydrocarbon group" includes a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group. A "chain hydrocarbon group" means a straight chain hydrocarbon group or a branched hydrocarbon group that does not contain a cyclic structure in its main chain and is composed only of a chain structure. However, it may be saturated or unsaturated. The “alicyclic hydrocarbon group” means a hydrocarbon group containing only an alicyclic hydrocarbon structure as a ring structure and not containing an aromatic ring structure. However, it does not have to be composed only of an alicyclic hydrocarbon structure, and includes those having a chain structure in part thereof. An "aromatic hydrocarbon group" means a hydrocarbon group containing an aromatic ring structure as a ring structure. However, it does not have to be composed only of an aromatic ring structure, and may partially contain a chain structure or an alicyclic hydrocarbon structure.

<重合体[P]>
上記式(1)において、B及びBで表される2価の有機基は、上記式(1)で表される部分構造を重合体の主骨格に対し連結可能な基であればよく、特に限定されない。B及びBで表される2価の有機基の具体例としては、-COO-、-OCO-、-CONR-、-NRCO-、炭素数1~30の2価の炭化水素基、炭素数2~30の2価の炭化水素基における任意のメチレン基が隣り合わない条件にて、-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-NR-、-CONR-又は-NRCO-で置き換えられてなる2価の基等が挙げられる。Rは、水素原子、炭素数1~10の1価の炭化水素基又は熱脱離性基である。熱脱離性基は、カルバメート系脱離性基が好ましく、tert-ブトキシカルボニル基がより好ましい。
<Polymer [P]>
In the above formula (1), the divalent organic groups represented by B 1 and B 2 may be groups capable of connecting the partial structure represented by the above formula (1) to the main skeleton of the polymer. , is not particularly limited. Specific examples of the divalent organic groups represented by B 1 and B 2 include -COO-, -OCO-, -CONR 1 -, -NR 1 CO-, and divalent hydrocarbons having 1 to 30 carbon atoms. -O-, -S-, -CO-, -COO-, -OCO-, -NR 1 under the condition that any methylene groups in a group, a divalent hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms are not adjacent to each other A divalent group substituted with -, -CONR 1 - or -NR 1 CO- may be mentioned. R 1 is a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a thermally eliminable group. The thermally leaving group is preferably a carbamate-based leaving group, more preferably a tert-butoxycarbonyl group.

で表される2価の基は、刺激により開裂する部位を含む。Jが含む部位において開裂を生じさせるための刺激は特に限定されないが、液晶配向剤により形成した膜に対し外部から刺激を効率良く付与できる点で、中でも、光、熱及び磁場のうち少なくともいずれかであることが好ましく、適用のしやすさの点で、光及び熱のうち少なくともいずれかであることがより好ましい。 The divalent group represented by J1 contains a stimulus-cleaved site. The stimulus for causing cleavage at the site containing J1 is not particularly limited, but in that the stimulus can be efficiently applied from the outside to the film formed by the liquid crystal aligning agent, at least any one of light, heat and magnetic field is preferable, and at least one of light and heat is more preferable in terms of ease of application.

が熱により開裂する部位を含む場合、Jとしては、例えば、熱付与によりディールズアルダー反応、ラジカル開裂反応、ピナコール転位反応又は交換反応等が誘起されて開裂する部分構造を有する基が挙げられる。これらの具体例としては、熱付与によりディールズアルダー反応が誘起されて開裂する部分構造を有する基として、共役ジエンとアルケンとの付加反応により形成されてなる不飽和6員環構造等が挙げられる。熱付与によりラジカル開裂反応が誘起されて開裂する部分構造を有する基としては、ジスルフィド構造、アルコキシアミン構造、ジアリールビフェニルフラノン構造等が挙げられる。熱付与により交換反応が誘起されて開裂する部分構造を有する基としては、オキシムエーテル構造、エナミン構造、(チオ)ウレア構造、アセタール構造、アミナール構造、イミン構造、シロキサン構造等が挙げられる。なお、「(チオ)ウレア」は、ウレア及びチオウレアを包含する意味である。 When J 1 contains a site that is cleaved by heat, J 1 is, for example, a group having a partial structure that is cleaved upon induction of a Diels-Alder reaction, a radical cleavage reaction, a pinacol rearrangement reaction, an exchange reaction, or the like by the application of heat. mentioned. Specific examples thereof include an unsaturated 6-membered ring structure formed by an addition reaction between a conjugated diene and an alkene as a group having a partial structure that is cleaved by inducing a Diels-Alder reaction upon application of heat. . Examples of the group having a partial structure that can be cleaved by inducing a radical cleavage reaction upon application of heat include a disulfide structure, an alkoxyamine structure, and a diarylbiphenylfuranone structure. Examples of the group having a partial structure that is cleaved by inducing an exchange reaction upon application of heat include an oxime ether structure, an enamine structure, a (thio)urea structure, an acetal structure, an aminal structure, an imine structure, and a siloxane structure. In addition, "(thio)urea" is meant to include urea and thiourea.

が光により開裂する部位を含む場合、Jとしては、例えば、ベンジルエステル構造、ニトロベンジル構造、メトキシフェニルエーテル構造又はジスルフィド構造を有する基が挙げられる。 When J 1 contains a photocleavable site, examples of J 1 include groups having a benzyl ester structure, nitrobenzyl structure, methoxyphenyl ether structure or disulfide structure.

が光及び熱の少なくともいずれかにより開裂する部位を含む基である場合、Jは中でも、共役ジエンとアルケンとの付加反応により形成されてなる不飽和6員環構造、ジスルフィド構造、アルコキシアミン構造、ジアリールビフェニルフラノン構造、オキシムエーテル構造、エナミン構造、(チオ)ウレア構造、アセタール構造、アミナール構造、イミン構造、ピナコール構造、ベンジルエステル構造、ニトロベンジル構造、又はメトキシフェニルエーテル構造を有する基であることが好ましい。 When J 1 is a group containing a site that is cleaved by at least one of light and heat, J 1 is, among others, an unsaturated 6-membered ring structure formed by an addition reaction of a conjugated diene and an alkene, a disulfide structure, an alkoxy A group having an amine structure, diarylbiphenylfuranone structure, oxime ether structure, enamine structure, (thio)urea structure, acetal structure, aminal structure, imine structure, pinacol structure, benzyl ester structure, nitrobenzyl structure, or methoxyphenyl ether structure. Preferably.

mが1の場合、重合体[P]は、下記式(1A):

Figure 2023064669000004
(式(1A)中、B及びBは、それぞれ独立して、単結合又は2価の有機基である。Jは、刺激により開裂する部位を含む2価の基である。Xは架橋性基である。nは1~3の整数である。「*」は結合手を表す。)
で表される部分構造を有する。mが1の場合、Xで表される架橋性基が、重合体[P]又は重合体[P]とは異なる化合物が有する基と結合を形成することにより、架橋構造を有する膜を得ることができる。 When m is 1, the polymer [P] has the following formula (1A):
Figure 2023064669000004
(In formula (1A), B 1 and B 2 are each independently a single bond or a divalent organic group. J 1 is a divalent group containing a site that cleaves upon stimulation. X 1 is a crosslinkable group, n is an integer of 1 to 3, and "*" represents a bond.)
It has a partial structure represented by When m is 1, the crosslinkable group represented by X 1 forms a bond with a group possessed by the polymer [P] or a compound different from the polymer [P] to obtain a film having a crosslinked structure. be able to.

で表される架橋性基は、液晶配向剤を用いて膜を形成する際の加熱により反応して共有結合を形成可能な基であることが好ましい。熱による反応性が高い点で、Xで表される架橋性基は、オキセタニル基、オキシラニル基、メルドラム酸構造を有する基、シクロカーボネート基、カルボキシ基、保護されたカルボキシ基、アミノ基、保護されたアミノ基、β-ヒドロキシアミド基、炭素-炭素不飽和結合含有基、チオール基、保護されたチオール基、クレムン構造を有する基、シアナート基、保護されたイソシアナート基、又はオキサゾリン基であることが好ましい。炭素-炭素不飽和結合含有基としては、ビニル基、(メタ)アクリロイル基、マレイミド基等が挙げられる。なお、「(メタ)アクリロイル」は、アクリロイル及びメタクリロイルを包含する意味である。 The crosslinkable group represented by X1 is preferably a group capable of forming a covalent bond by reacting with heating when forming a film using a liquid crystal aligning agent. In terms of high thermal reactivity, the crosslinkable group represented by X 1 includes an oxetanyl group, an oxiranyl group, a group having a Meldrum's acid structure, a cyclocarbonate group, a carboxy group, a protected carboxy group, an amino group, a protected amino group, β-hydroxyamide group, carbon-carbon unsaturated bond-containing group, thiol group, protected thiol group, group having a cremone structure, cyanate group, protected isocyanate group, or oxazoline group is preferred. The carbon-carbon unsaturated bond-containing group includes a vinyl group, a (meth)acryloyl group, a maleimide group and the like. In addition, "(meth)acryloyl" is meant to include acryloyl and methacryloyl.

mが1である場合、上記式(1)で表される部分構造の具体例としては、例えば下記式(1-2-1)~式(1-2-15)のそれぞれで表される部分構造が挙げられる。

Figure 2023064669000005
(式中、「*」は結合手を表す。) When m is 1, specific examples of the partial structure represented by the above formula (1) include, for example, moieties represented by the following formulas (1-2-1) to (1-2-15) structure.
Figure 2023064669000005
(In the formula, "*" represents a bond.)

mが1である場合、重合体[P]における上記式(1)で表される部分構造の割合は、重合体[P]を構成する単量体単位の全量に対して、2モル%以上が好ましく、5モル%以上がより好ましく、10モル%以上が更に好ましい。また、mが1である場合、上記式(1)で表される部分構造の割合は、重合体[P]を構成する単量体単位の全量に対して、80モル%以下が好ましく、70モル%以下がより好ましい。上記式(1)で表される部分構造の割合が上記範囲であると、不均一な架橋構造の形成が抑制され、膜の靭性が低下することを抑制できる点で好適である。 When m is 1, the ratio of the partial structure represented by the above formula (1) in the polymer [P] is 2 mol% or more with respect to the total amount of the monomer units constituting the polymer [P]. is preferred, 5 mol % or more is more preferred, and 10 mol % or more is even more preferred. Further, when m is 1, the ratio of the partial structure represented by the above formula (1) is preferably 80 mol% or less, and 70 mol % or less is more preferable. When the proportion of the partial structure represented by the above formula (1) is within the above range, formation of a non-uniform crosslinked structure is suppressed, which is preferable in that it is possible to suppress a decrease in the toughness of the film.

mが0の場合、Xは、重合体[P]又は重合体[P]とは異なる化合物が有する基Zとの相互作用により包接体を形成し、刺激により包接体が分離され得る基である。XとZとの相互作用により形成される包接体は、刺激により分離されればよく特に限定されないが、重合体への導入のしやすさの観点及び包接体の形成容易性の観点から、シクロデキストリン構造により形成される包接体であることが好ましい。 When m is 0, X 1 forms a clathrate through interaction with the group Z 1 possessed by the polymer [P] or a compound different from the polymer [P], and the clathrate is separated by stimulation. It is a group to obtain. The clathrate formed by the interaction of X 1 and Z 1 is not particularly limited as long as it can be separated by a stimulus. From the point of view, the clathrate formed by the cyclodextrin structure is preferred.

及びZの一方が、シクロデキストリン構造を有する基である場合、シクロデキストリン構造は、α-シクロデキストリン、β-シクロデキストリン又はγ-シクロデキストリンから1個の水素原子を取り除いてなる1価の基が挙げられる。シクロデキストリン構造は、環部分に置換基を有していてもよい。当該置換基としては、アミノ基、チオール基、-OCO-(CHCOOH、-NH-(CHNH、-NH-(CHCHO)NH等が挙げられる。 When one of X 1 and Z 1 is a group having a cyclodextrin structure, the cyclodextrin structure is a monovalent group. The cyclodextrin structure may have a substituent on the ring portion. Examples of the substituent include an amino group, a thiol group, -OCO-(CH 2 ) r COOH, -NH-(CH 2 ) r NH 2 , -NH-(CH 2 CH 2 O) r NH 2 and the like. .

及びZのうち一方がシクロデキストリン構造を有する場合の他方の基は、シクロデキストリン構造と包接体を形成可能であって、かつ刺激によりシクロデキストリン構造から分離可能であればよい。このような基としては、光により異性化反応が誘起される基であることが好ましく、例えばアゾベンゼン構造を有する基が挙げられる。 When one of X 1 and Z 1 has a cyclodextrin structure, the other group should be able to form an inclusion body with the cyclodextrin structure and be separable from the cyclodextrin structure by stimulation. Such a group is preferably a group in which an isomerization reaction is induced by light, and includes, for example, a group having an azobenzene structure.

mが0である場合、重合体[P]における上記式(1)で表される部分構造の割合は、重合体[P]を構成する単量体単位の全量に対して、5モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましく、30モル%以上が更に好ましい。上記式(1)で表される部分構造の割合が上記範囲であると、化合物[A]との間で包接体を十分に形成でき、膜強度の改善効果を高くできる点で好適である。 When m is 0, the ratio of the partial structure represented by the above formula (1) in the polymer [P] is 5 mol% or more with respect to the total amount of the monomer units constituting the polymer [P]. is preferred, 10 mol % or more is more preferred, and 30 mol % or more is even more preferred. When the ratio of the partial structure represented by the above formula (1) is within the above range, the clathrate can be sufficiently formed with the compound [A], which is preferable in that the effect of improving the film strength can be enhanced. .

重合体[P]は、上記式(1)で表される部分構造を重合体の側鎖に有していてもよいし、重合体の末端に有していてもよい。また、重合体の側鎖及び末端の両方に有していてもよい。これらのうち、上記式(1)で表される部分構造を重合体に十分に導入できる点で、重合体[P]は、上記式(1)で表される部分構造を重合体の少なくとも側鎖に有していることが好ましい。 The polymer [P] may have the partial structure represented by the above formula (1) on the side chain of the polymer, or may have it on the end of the polymer. Also, it may be present at both the side chain and terminal of the polymer. Among these, in that the partial structure represented by the above formula (1) can be sufficiently introduced into the polymer, the polymer [P] has the partial structure represented by the above formula (1) at least on the side of the polymer. It is preferred to have it in a chain.

重合体[P]は、上記式(1)で表される部分構造と共に、上記式(1)中の基Xと結合を形成し得るか又は相互作用して包接体を形成し得る基(以下、「基Y」ともいう)を更に有していてもよい。重合体[P]が基Xと基Yとを1分子内に有することにより、重合体[P]の分子間に架橋構造が形成され、膜強度が十分に高い液晶配向膜を得ることができる点で好ましい。 The polymer [P] is a group capable of forming a bond with the group X 1 in the formula (1) or interacting with the partial structure represented by the formula (1) to form a clathrate. (hereinafter also referred to as “group Y 1 ”). By having the group X 1 and the group Y 1 in one molecule of the polymer [P], a crosslinked structure is formed between the molecules of the polymer [P], and a liquid crystal alignment film having sufficiently high film strength is obtained. It is preferable that

mが1の場合、Yは、X(架橋性基)と共有結合を形成することが可能な基である。mが1である場合のYの具体例としては、Xで表される架橋性基の好ましい例として上述したいずれかの基と共有結合を形成可能な基が挙げられる。 When m is 1, Y 1 is a group capable of forming a covalent bond with X 1 (crosslinkable group). Specific examples of Y 1 when m is 1 include groups capable of forming a covalent bond with any of the groups described above as preferred examples of the crosslinkable group represented by X 1 .

及びYの好ましい組み合わせとしては、一方がアミノ基又は保護されたアミノ基であり、他方がオキセタニル基、オキシラニル基、シクロカーボネート基又はシアナート基である組み合わせ;一方がカルボキシ基であり、他方がオキセタニル基、オキシラニル基、β-ヒドロキシアミド基又はシアナート基である組み合わせ;一方が炭素-炭素不飽和結合含有基であり、他方がチオール基である組み合わせ;一方がマレイミド基であり、一方がフリル基である組み合わせ等が挙げられる。反応効率が高く、均一なネットワークの形成が可能な点で、X及びYの組み合わせは、これらのうち、一方がアミノ基又は保護されたアミノ基であり、他方がオキセタニル基、オキシラニル基、シクロカーボネート基又はシアナート基である組み合わせ;一方がカルボキシ基であり、他方がオキセタニル基、オキシラニル基、β-ヒドロキシアミド基又はシアナート基である組み合わせであることが特に好ましい。 Preferred combinations of X 1 and Y 1 include a combination in which one is an amino group or a protected amino group and the other is an oxetanyl group, an oxiranyl group, a cyclocarbonate group or a cyanate group; is an oxetanyl group, an oxiranyl group, a β-hydroxyamide group or a cyanate group; a combination in which one is a carbon-carbon unsaturated bond-containing group and the other is a thiol group; one is a maleimide group and one is furyl A combination of groups and the like can be mentioned. The combination of X 1 and Y 1 is such that one of them is an amino group or a protected amino group, and the other is an oxetanyl group, an oxiranyl group, or a A combination of a cyclocarbonate group or a cyanate group; a combination of one of which is a carboxy group and the other of which is an oxetanyl group, an oxiranyl group, a β-hydroxyamide group or a cyanate group is particularly preferred.

なお、mが0の場合、YはZと同義である。mが0の場合のYについてはZの説明が援用される。 In addition, when m is 0, Y1 is synonymous with Z1 . For Y1 when m is 0, the description of Z1 is used.

mが1である場合、重合体[P]が有するYの割合は、重合体[P]を構成する単量体単位の全量に対して、2モル%以上が好ましく、5モル%以上がより好ましく、10モル%以上が更に好ましい。また、mが0である場合、重合体[P]が有するYの割合は、重合体[P]を構成する単量体単位の全量に対して、5モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましく、30モル%以上が更に好ましい。 When m is 1, the proportion of Y 1 in the polymer [P] is preferably 2 mol% or more, and preferably 5 mol% or more, with respect to the total amount of the monomer units constituting the polymer [P]. More preferably, 10 mol % or more is even more preferable. Further, when m is 0, the proportion of Y 1 in the polymer [P] is preferably 5 mol% or more, preferably 10 mol%, with respect to the total amount of the monomer units constituting the polymer [P]. The above is more preferable, and 30 mol % or more is even more preferable.

重合体[P]の主鎖は特に限定されない。液晶との親和性が良好な点や、機械的強度が高くかつ液晶配向性が良好な膜を形成できる点で、重合体[P]は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリオルガノシロキサン、及び付加重合体よりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。これらの中でも、得られる液晶素子の信頼性を高くする観点から、重合体[P]は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド及び付加重合体よりなる群から選択される少なくとも1種の重合体を含むことが特に好ましい。 The main chain of polymer [P] is not particularly limited. Polymer [P] is polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, polyorganosiloxane, and addition polymers. Among these, the polymer [P] is at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acids, polyamic acid esters, polyimides and addition polymers, from the viewpoint of increasing the reliability of the resulting liquid crystal device. It is particularly preferred to include

(ポリアミック酸)
重合体[P]がポリアミック酸である場合、当該ポリアミック酸(以下、ポリアミック酸[P]ともいう)は、例えば、テトラカルボン酸二無水物と、上記式(1)で表される部分構造を有するジアミン(以下、「特定ジアミン」ともいう)を含むジアミンと、を反応させることにより得ることができる。
(polyamic acid)
When the polymer [P] is a polyamic acid, the polyamic acid (hereinafter also referred to as polyamic acid [P]) is, for example, a tetracarboxylic dianhydride and a partial structure represented by the above formula (1). It can be obtained by reacting with a diamine containing a diamine (hereinafter also referred to as “specific diamine”).

・テトラカルボン酸二無水物
ポリアミック酸[P]の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物等を挙げることができる。これらの具体例としては、脂肪族テトラカルボン酸二無水物として、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物等を;
脂環式テトラカルボン酸二無水物として、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-3a,4,5,9b-テトラヒドロナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-8-メチル-3a,4,5,9b-テトラヒドロナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン、2,4,6,8-テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン-2:4,6:8-二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物等を;
芳香族テトラカルボン酸二無水物として、ピロメリット酸二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメート、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、4,4’-カルボニルジフタル酸無水物等を;それぞれ挙げることができるほか、特開2010-97188号公報に記載のテトラカルボン酸二無水物を用いることができる。テトラカルボン酸二無水物としては、1種を単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
・Tetracarboxylic dianhydrides Tetracarboxylic dianhydrides used in the synthesis of polyamic acid [P] include, for example, aliphatic tetracarboxylic dianhydrides, alicyclic tetracarboxylic dianhydrides, aromatic tetracarboxylic dianhydrides, Carboxylic acid dianhydride etc. can be mentioned. Specific examples thereof include 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride and the like as the aliphatic tetracarboxylic dianhydride;
As alicyclic tetracarboxylic dianhydrides, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2 , 3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 5-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-3a,4,5,9b-tetrahydronaphtho[1,2-c]furan-1, 3-dione, 5-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-8-methyl-3a,4,5,9b-tetrahydronaphtho[1,2-c]furan-1,3-dione, 2 , 4,6,8-tetracarboxybicyclo[3.3.0]octane-2:4,6:8-dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and the like;
As aromatic tetracarboxylic dianhydrides, pyromellitic dianhydride, 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, ethylene glycol bisanhydrotrimate, 4,4'-(hexafluoroisopropylidene 4,4'-Carbonyldiphthalic anhydride, 4,4'-carbonyldiphthalic anhydride, etc.; and tetracarboxylic dianhydrides described in JP-A-2010-97188 can be used. Tetracarboxylic dianhydrides may be used singly or in combination of two or more.

ポリアミック酸[P]の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物は、重合体の溶解性を高くできる点で、脂肪族テトラカルボン酸二無水物及び脂環式テトラカルボン酸二無水物よりなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むことがより好ましい。脂環式テトラカルボン酸二無水物の使用量は、ポリアミック酸[P]の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物の全量に対して、20モル%以上であることが好ましく、40モル%以上であることがより好ましく、50モル%以上であることが更に好ましい。 The tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid [P] is a group consisting of aliphatic tetracarboxylic dianhydrides and alicyclic tetracarboxylic dianhydrides in that the solubility of the polymer can be increased. It preferably contains at least one selected from, and more preferably contains an alicyclic tetracarboxylic dianhydride. The amount of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride used is preferably 20 mol% or more, and 40 mol% or more, relative to the total amount of the tetracarboxylic dianhydride used in the synthesis of the polyamic acid [P]. and more preferably 50 mol % or more.

・ジアミン
ポリアミック酸[P]の合成に使用する特定ジアミンは、上記式(1)で表される部分構造を有する限り特に限定されない。特定ジアミンとしては、例えば、下記式(2)で表される化合物で表される化合物等が挙げられる。

Figure 2023064669000006
(式(2)中、Aは3価の芳香環基である。B、B、J、X、m及びnは上記式(1)と同義である。) - Diamine The specific diamine used for synthesizing the polyamic acid [P] is not particularly limited as long as it has the partial structure represented by the above formula (1). Specific diamines include, for example, compounds represented by the compound represented by the following formula (2).
Figure 2023064669000006
(In formula (2), A 1 is a trivalent aromatic ring group. B 1 , B 2 , J 1 , X 1 , m and n are as defined in formula (1) above.)

上記式(2)において、Aで表される3価の芳香環基は、芳香環の環部分から3個の水素原子を取り除いた基である。当該芳香環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環及びアントラセン環等の芳香族炭化水素環;ピリジン環、ピリダジン環等の芳香族複素環が挙げられる。これらのうち、ベンゼン環及びピリジン環が特に好ましい。なお、芳香環基が有する芳香環には置換基が導入されていてもよい。当該置換基としては、例えば炭素数1~3のアルキル基、ハロゲン原子、水酸基等が挙げられる。 In the above formula (2), the trivalent aromatic ring group represented by A1 is a group obtained by removing three hydrogen atoms from the ring portion of the aromatic ring. Examples of the aromatic ring include aromatic hydrocarbon rings such as benzene ring, naphthalene ring and anthracene ring; aromatic heterocycles such as pyridine ring and pyridazine ring. Among these, a benzene ring and a pyridine ring are particularly preferred. A substituent may be introduced into the aromatic ring of the aromatic ring group. Examples of such substituents include alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, halogen atoms, and hydroxyl groups.

特定ジアミンの具体例としては、下記式(2-1)~式(2-11)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。

Figure 2023064669000007
Figure 2023064669000008
Specific examples of the specific diamine include compounds represented by the following formulas (2-1) to (2-11).
Figure 2023064669000007
Figure 2023064669000008

ポリアミック酸[P]の合成に使用するジアミンは、特定ジアミンのみであってもよいが、特定ジアミンと共に、上記式(1)で表される部分構造を有しないジアミン(以下、「その他のジアミン」ともいう)を使用してもよい。その他のジアミン化合物としては、脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン、ジアミノオルガノシロキサン等が挙げられる。 The diamine used for synthesizing the polyamic acid [P] may be only the specific diamine, but together with the specific diamine, a diamine having no partial structure represented by the above formula (1) (hereinafter referred to as "other diamine" ) may also be used. Other diamine compounds include aliphatic diamines, alicyclic diamines, aromatic diamines, diaminoorganosiloxanes, and the like.

その他のジアミンの具体例としては、脂肪族ジアミンとして、メタキシリレンジアミン、1,3-プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等を;脂環式ジアミンとして、1,4-ジアミノシクロヘキサン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等を;
芳香族ジアミンとして、p-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート、4,4’-ジアミノアゾベンゼン、1,5-ビス(4-アミノフェノキシ)ペンタン、1,2-ビス(4-アミノフェノキシ)エタン、1,6-ビス(4-アミノフェノキシ)ヘキサン、ビス[2-(4-アミノフェニル)エチル]ヘキサン二酸、2,6-ジアミノピリジン、1,4-ビス-(4-アミノフェニル)-ピペラジン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’-(フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、4,4’-[4,4’-プロパン-1,3-ジイルビス(ピペリジン-1,4-ジイル)]ジアニリン、4,4’-ジアミノベンズアニリド、4,4’-ジアミノスチルベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェニル)-ピペラジン等の主鎖型ジアミン:
ドデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ-2,5-ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ-2,5-ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ-3,5-ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ-3,5-ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、3,5-ジアミノ安息香酸コレスタニル、3,5-ジアミノ安息香酸コレステニル、3,5-ジアミノ安息香酸ラノスタニル、3,6-ビス(4-アミノベンゾイルオキシ)コレスタン、3,6-ビス(4-アミノフェノキシ)コレスタン、4-(4’-トリフルオロメトキシベンゾイロキシ)シクロヘキシル-3,5-ジアミノベンゾエート、1,1-ビス(4-((アミノフェニル)メチル)フェニル)-4-ブチルシクロヘキサン、3,5-ジアミノ安息香酸=5ξ-コレスタン-3-イル、下記式(E-1)

Figure 2023064669000009
(式(E-1)中、XI及びXIIは、それぞれ独立して、単結合、-O-、*-COO-又は*-OCO-(ただし、「*」はXとの結合手を示す。)である。Rは、炭素数1~3のアルカンジイル基である。RIIは、単結合又は炭素数1~3のアルカンジイル基である。RIIIは、炭素数1~20のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、又はフルオロアルコキシ基である。aは0又は1である。bは0~3の整数である。cは0~2の整数である。dは0又は1である。ただし、1≦a+b+c≦3である。)
で表される化合物等の側鎖型ジアミン等を;
ジアミノオルガノシロキサンとして、例えば、1,3-ビス(3-アミノプロピル)-テトラメチルジシロキサン等を;それぞれ挙げることができるほか、特開2010-97188号公報に記載のジアミンを用いることができる。ポリアミック酸[P]の合成に際し、ジアミンとしては、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 Specific examples of other diamines include aliphatic diamines such as metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, and hexamethylenediamine; alicyclic diamines such as 1,4- diaminocyclohexane, 4,4′-methylenebis(cyclohexylamine) and the like;
As aromatic diamines, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4-aminophenyl-4-aminobenzoate, 4,4'-diaminoazobenzene, 1,5-bis(4-aminophenoxy)pentane, 1 , 2-bis(4-aminophenoxy)ethane, 1,6-bis(4-aminophenoxy)hexane, bis[2-(4-aminophenyl)ethyl]hexanedioic acid, 2,6-diaminopyridine, 1, 4-bis-(4-aminophenyl)-piperazine, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-bis(trifluoromethyl)-4,4′-diaminobiphenyl, 4, 4'-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis(4-aminophenyl)hexafluoropropane, 4,4'-(phenylenediisopropylidene) Bisaniline, 1,4-bis(4-aminophenoxy)benzene, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 4,4'-[4,4'-propane-1,3-diylbis(piperidine- 1,4-diyl)]dianiline, 4,4′-diaminobenzanilide, 4,4′-diaminostilbenzene, 1,4-bis(4-aminophenyl)-piperazine and other main-chain diamines:
dodecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,5-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5 -diaminobenzene, cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestenyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-2,4-diaminobenzene, cholestenyloxy-2,4-diaminobenzene, 3, Cholestanyl 5-diaminobenzoate, Cholestenyl 3,5-diaminobenzoate, Lanostanyl 3,5-diaminobenzoate, 3,6-bis(4-aminobenzoyloxy)cholestane, 3,6-bis(4-aminophenoxy) Cholestan, 4-(4′-trifluoromethoxybenzoyloxy)cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, 1,1-bis(4-((aminophenyl)methyl)phenyl)-4-butylcyclohexane, 3,5 -Diaminobenzoic acid = 5ξ-cholestan-3-yl, the following formula (E-1)
Figure 2023064669000009
(In formula (E-1), X I and X II are each independently a single bond, -O-, *-COO- or *-OCO- (wherein "*" is a bond with X I ), R I is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, R II is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R III is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms. 20 alkyl, alkoxy, fluoroalkyl or fluoroalkoxy groups, a is 0 or 1, b is an integer of 0 to 3, c is an integer of 0 to 2, d is 0 or 1, provided that 1≤a+b+c≤3.)
A side chain type diamine such as a compound represented by;
As the diaminoorganosiloxane, for example, 1,3-bis(3-aminopropyl)-tetramethyldisiloxane and the like can be mentioned; and diamines described in JP-A-2010-97188 can be used. When synthesizing the polyamic acid [P], the diamines may be used singly or in combination of two or more.

・ポリアミック酸の合成
ポリアミック酸[P]は、上記のようなテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを、必要に応じて分子量調整剤とともに反応させることにより得ることができる。ポリアミック酸[P]の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの使用割合は、ジアミンのアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2~2当量となる割合が好ましい。分子量調整剤としては、例えば、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸等の酸一無水物、アニリン、シクロヘキシルアミン、n-ブチルアミン等のモノアミン化合物、フェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネート等のモノイソシアネート化合物等が挙げられる。分子量調整剤の使用割合は、使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミンの合計100質量部に対して、20質量部以下とすることが好ましい。
- Synthesis of polyamic acid Polyamic acid [P] can be obtained by reacting the above tetracarboxylic dianhydride and diamine together with a molecular weight modifier, if necessary. The ratio of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine to be used in the synthetic reaction of the polyamic acid [P] is such that the acid anhydride group of the tetracarboxylic dianhydride is 0.00 to 1 equivalent of the amino group of the diamine. A ratio of 2 to 2 equivalents is preferred. Molecular weight modifiers include, for example, acid monoanhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride and itaconic anhydride; monoamine compounds such as aniline, cyclohexylamine and n-butylamine; and monoisocyanate compounds such as phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate. is mentioned. The proportion of the molecular weight modifier used is preferably 20 parts by mass or less with respect to a total of 100 parts by mass of the tetracarboxylic dianhydride and diamine used.

ポリアミック酸[P]の合成反応は、好ましくは有機溶媒中において行われる。このときの反応温度は-20℃~150℃が好ましく、反応時間は0.1~24時間が好ましい。反応に使用する有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノール系溶媒、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素等を挙げることができる。特に好ましい有機溶媒は、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミド、m-クレゾール、キシレノール及びハロゲン化フェノールよりなる群から選択される1種以上を溶媒として使用するか、あるいはこれらの1種以上と、他の有機溶媒(例えば、ブチルセロソルブ、ジエチレングリコールジエチルエーテル等)との混合物である。有機溶媒の使用量(a)は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミンの合計量(b)が、反応溶液の全量(a+b)に対して、0.1~50質量%になる量とすることが好ましい。 The synthesis reaction of polyamic acid [P] is preferably carried out in an organic solvent. At this time, the reaction temperature is preferably −20° C. to 150° C., and the reaction time is preferably 0.1 to 24 hours. Organic solvents used in the reaction include, for example, aprotic polar solvents, phenolic solvents, alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, and hydrocarbons. Particularly preferred organic solvents are N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea, hexamethylphosphortriamide, m-cresol and xylenol. and halogenated phenols, or a mixture of one or more of these with other organic solvents (e.g., butyl cellosolve, diethylene glycol diethyl ether, etc.). The amount (a) of the organic solvent used is such that the total amount (b) of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine is 0.1 to 50% by mass with respect to the total amount (a+b) of the reaction solution. is preferred.

以上のようにして、ポリアミック酸[P]を溶解してなる反応溶液が得られる。この反応溶液はそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液中に含まれるポリアミック酸[P]を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。 As described above, a reaction solution in which the polyamic acid [P] is dissolved is obtained. This reaction solution may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent as it is, or may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after isolating the polyamic acid [P] contained in the reaction solution.

(ポリアミック酸エステル)
重合体[P]がポリアミック酸エステルである場合、当該ポリアミック酸エステルは、例えば、[I]上記合成反応により得られたポリアミック酸[P]とエステル化剤とを反応させる方法、[II]テトラカルボン酸ジエステルと、特定ジアミンを含むジアミンとを反応させる方法、[III]テトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物と、特定ジアミンを含むジアミンとを反応させる方法、等によって得ることができる。液晶配向剤に含有させるポリアミック酸エステルは、アミック酸エステル構造のみを有していてもよく、アミック酸構造とアミック酸エステル構造とが併存する部分エステル化物であってもよい。ポリアミック酸エステルを溶解してなる反応溶液は、そのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液中に含まれるポリアミック酸エステルを単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。
(polyamic acid ester)
When the polymer [P] is a polyamic acid ester, the polyamic acid ester can be obtained by, for example, [I] a method of reacting the polyamic acid [P] obtained by the above synthesis reaction with an esterifying agent, [II] tetra It can be obtained by a method of reacting a carboxylic acid diester with a diamine containing a specific diamine, a method of reacting a [III] tetracarboxylic acid diester dihalide with a diamine containing a specific diamine, and the like. The polyamic acid ester contained in the liquid crystal aligning agent may have only an amic acid ester structure, or may be a partially esterified product in which an amic acid structure and an amic acid ester structure coexist. The reaction solution obtained by dissolving the polyamic acid ester may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent as it is, or the polyamic acid ester contained in the reaction solution may be isolated and used for the preparation of the liquid crystal aligning agent.

(ポリイミド)
重合体[P]がポリイミドである場合、当該ポリイミドは、例えば上記の如くして合成されたポリアミック酸[P]を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。ポリイミドは、その前駆体であるポリアミック酸[P]が有していたアミック酸構造のすべてを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造とが併存する部分イミド化物であってもよい。液晶配向剤の調製に使用するポリイミドは、そのイミド化率が20~99%であることが好ましく、30~90%であることがより好ましい。このイミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。ここで、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。
(polyimide)
When the polymer [P] is a polyimide, the polyimide can be obtained, for example, by dehydrating and ring-closing the polyamic acid [P] synthesized as described above to imidize it. The polyimide may be a complete imidized product obtained by dehydrating and ring-closing all the amic acid structures that the precursor polyamic acid [P] had, and only a part of the amic acid structure is dehydrated and ring-closed to form the amic acid. It may be a partially imidized product in which the structure and the imide ring structure coexist. The polyimide used for preparing the liquid crystal aligning agent preferably has an imidization rate of 20 to 99%, more preferably 30 to 90%. The imidization rate is expressed as a percentage of the ratio of the number of imide ring structures to the sum of the number of amic acid structures and the number of imide ring structures of the polyimide. Here, part of the imide ring may be an isoimide ring.

ポリアミック酸[P]の脱水閉環は、好ましくはポリアミック酸[P]を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤及び脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行われる。この方法において、脱水剤としては、例えば、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸等の酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸[P]のアミック酸構造の1モルに対して0.01~20モルとすることが好ましい。脱水閉環触媒としては、例えば、ピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミン等の3級アミンを用いることができる。脱水閉環触媒の使用量は、使用する脱水剤1モルに対して0.01~10モルとすることが好ましい。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは0~180℃である。反応時間は、好ましくは1.0~120時間である。上記反応により得られるポリイミドを含有する反応溶液は、そのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、ポリイミドを単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。ポリイミドは、ポリアミック酸エステルのイミド化により得ることもできる。 The dehydration and ring closure of the polyamic acid [P] is preferably carried out by dissolving the polyamic acid [P] in an organic solvent, adding a dehydrating agent and a dehydration and ring closure catalyst to the solution, and heating if necessary. In this method, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride can be used as the dehydrating agent. The amount of the dehydrating agent used is preferably 0.01 to 20 mol per 1 mol of the amic acid structure of the polyamic acid [P]. As the dehydration ring-closing catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine and triethylamine can be used. The amount of the dehydration ring-closing catalyst used is preferably 0.01 to 10 mol per 1 mol of the dehydrating agent used. Examples of the organic solvent used in the dehydration ring-closure reaction include the organic solvents exemplified as those used in the synthesis of the polyamic acid. The reaction temperature for the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180°C. The reaction time is preferably 1.0 to 120 hours. The reaction solution containing the polyimide obtained by the above reaction may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent as it is, or may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after isolating the polyimide. Polyimides can also be obtained by imidization of polyamic acid esters.

液晶配向剤に含有させるポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドの溶液粘度は、濃度10質量%の溶液としたときに10~800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、15~500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。なお、溶液粘度(mPa・s)は、重合体の良溶媒(例えば、γ-ブチロラクトン、N-メチル-2-ピロリドン等)を用いて調製した濃度10質量%の重合体溶液につき、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。 The solution viscosity of the polyamic acid, polyamic acid ester and polyimide to be contained in the liquid crystal aligning agent is preferably 10 to 800 mPa s when the concentration is 10% by mass, and is preferably 15 to 500 mPa s. More preferably, it has a solution viscosity of s. Incidentally, the solution viscosity (mPa s) is the E-type rotational It is a value measured at 25°C using a viscometer.

ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000~500,000であり、より好ましくは5,000~100,000である。Mwと、GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)との比で表される分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは15以下であり、より好ましくは10以下である。 The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) of polyamic acid, polyamic acid ester and polyimide is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 5,000 to 100,000. The molecular weight distribution (Mw/Mn) represented by the ratio of Mw to the polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) measured by GPC is preferably 15 or less, more preferably 10 or less.

(ポリオルガノシロキサン)
重合体[P]がポリオルガノシロキサンである場合、当該ポリオルガノシロキサン(以下、「ポリシロキサン[P]」ともいう)は、上記式(1)で表される部分構造を有する限り、その構造及び製造方法は特に限定されない。ポリシロキサン[P]は、例えば、加水分解性シラン化合物の加水分解・縮合反応により得ることができる。具体的には、下記〔1〕及び〔2〕の方法が挙げられる。
(Polyorganosiloxane)
When the polymer [P] is a polyorganosiloxane, the polyorganosiloxane (hereinafter also referred to as "polysiloxane [P]") has a partial structure represented by the above formula (1), so long as the structure and The manufacturing method is not particularly limited. Polysiloxane [P] can be obtained, for example, by a hydrolysis/condensation reaction of a hydrolyzable silane compound. Specifically, the following methods [1] and [2] are mentioned.

〔1〕エポキシ基を有する加水分解性のシラン化合物(ms-1)、又はシラン化合物(ms-1)とその他のシラン化合物との混合物を加水分解縮合してエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンを合成し、次いで、得られたエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンと、上記式(1)で表される部分構造を有するカルボン酸(以下、「特定カルボン酸」ともいう)とを反応させる方法。
〔2〕上記式(1)で表される部分構造を有する加水分解性のシラン化合物(ms-2)、又はシラン化合物(ms-2)とその他のシラン化合物との混合物を加水分解縮合させる方法。
これらのうち、〔1〕の方法は簡便であり、かつポリシロキサン[P]における上記式(1)で表される部分構造の導入率を高くすることができる点で好ましい。
[1] Synthesizing an epoxy group-containing polyorganosiloxane by hydrolytic condensation of a hydrolyzable silane compound (ms-1) having an epoxy group, or a mixture of the silane compound (ms-1) and another silane compound. Then, a method of reacting the obtained epoxy group-containing polyorganosiloxane with a carboxylic acid having a partial structure represented by the above formula (1) (hereinafter also referred to as "specific carboxylic acid").
[2] A method of hydrolytically condensing a hydrolyzable silane compound (ms-2) having a partial structure represented by the above formula (1), or a mixture of the silane compound (ms-2) and another silane compound. .
Among these, the method [1] is preferable because it is simple and can increase the introduction rate of the partial structure represented by the above formula (1) in the polysiloxane [P].

シラン化合物(ms-1)の具体例としては、例えば3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、2-グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、2-グリシドキシエチルジメチルメトキシシラン、2-グリシドキシエチルジメチルエトキシシラン、4-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、4-グリシドキシブチルメチルジメトキシシラン、4-グリシドキシブチルメチルジエトキシシラン、4-グリシドキシブチルジメチルメトキシシラン、4-グリシドキシブチルジメチルエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。シラン化合物(ms-1)としては、これらのうちの1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 Specific examples of the silane compound (ms-1) include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and 3-glycidoxypropyl. methyldiethoxysilane, 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidoxyethylmethyldimethoxysilane, 2-glycidoxyethyldimethylmethoxysilane, 2-glycidoxyethyldimethylethoxysilane, 4-glycidoxysilane Butyltrimethoxysilane, 4-glycidoxybutylmethyldimethoxysilane, 4-glycidoxybutylmethyldiethoxysilane, 4-glycidoxybutyldimethylmethoxysilane, 4-glycidoxybutyldimethylethoxysilane, 2-(3 ,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane, 3-(3,4-epoxycyclohexyl)propyltrimethoxysilane and the like. As the silane compound (ms-1), one of these can be used alone or two or more of them can be used in combination.

エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンの合成に使用するその他のシラン化合物は、加水分解性を示すシラン化合物である限り特に制限されない。その具体例としては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等のアルコキシシラン;
3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、N-(3-シクロヘキシルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、N-2-(アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン等の窒素・硫黄原子含有のアルコキシシラン;
3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、6-(メタ)アクリロイルオキシヘキシルトリメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン等の不飽和炭化水素含有のアルコキシシラン;のほか、トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物等が挙げられる。その他のシラン化合物としては、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。なお、本明細書において、「(メタ)アクリロキシ」は、「アクリロキシ」及び「メタクリロキシ」を包含する意味である。
Other silane compounds used for synthesizing the epoxy group-containing polyorganosiloxane are not particularly limited as long as they are hydrolyzable silane compounds. Specific examples thereof include alkoxysilanes such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and dimethyldiethoxysilane;
3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, mercaptomethyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-(3 - Nitrogen/sulfur atom-containing alkoxysilanes such as cyclohexylamino)propyltrimethoxysilane and N-2-(aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane;
3-(meth)acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3-(meth)acryloyloxypropyltriethoxysilane, 6-(meth)acryloyloxyhexyltrimethoxysilane, 3-(meth)acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3- (Meth)acryloxypropylmethyldiethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, and other unsaturated hydrocarbon-containing alkoxysilanes; trimethoxysilylpropylsuccinic anhydride, etc. is mentioned. Other silane compounds can be used singly or in combination of two or more. In addition, in this specification, "(meth)acryloxy" is meant to include "acryloxy" and "methacryloxy".

シラン化合物の加水分解・縮合反応は、上記の如きシラン化合物の1種又は2種以上と水とを、好ましくは適当な触媒及び有機溶媒の存在下で反応させることにより行うことができる。反応に際し、水の使用割合は、シラン化合物(合計量)1モルに対して、好ましくは1~30モルである。使用する触媒としては、例えば、酸、アルカリ金属化合物、有機塩基、チタン化合物、ジルコニウム化合物等を挙げることができる。触媒の使用量は、触媒の種類、温度などの反応条件等により異なり、適宜に設定されるべきであるが、例えば、シラン化合物の合計量に対して、好ましくは0.01~3倍モルである。使用する有機溶媒としては、例えば、炭化水素、ケトン、エステル、エーテル、アルコール等が挙げられる。これらのうち、非水溶性又は難水溶性の有機溶媒を用いることが好ましい。有機溶媒の使用割合は、反応に使用するシラン化合物の合計100質量部に対して、好ましくは10~10,000質量部である。 The hydrolysis/condensation reaction of the silane compound can be carried out by reacting one or more of the above silane compounds with water, preferably in the presence of a suitable catalyst and organic solvent. In the reaction, the ratio of water used is preferably 1 to 30 mol per 1 mol of the silane compound (total amount). Examples of the catalyst to be used include acids, alkali metal compounds, organic bases, titanium compounds, zirconium compounds and the like. The amount of the catalyst used varies depending on the type of catalyst, reaction conditions such as temperature, etc., and should be appropriately set. be. Examples of organic solvents to be used include hydrocarbons, ketones, esters, ethers, alcohols and the like. Among these, it is preferable to use a water-insoluble or poorly water-soluble organic solvent. The ratio of the organic solvent to be used is preferably 10 to 10,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the silane compounds used in the reaction.

上記の加水分解・縮合反応は、例えば油浴等により加熱して実施することが好ましい。その際、加熱温度は130℃以下とすることが好ましく、加熱時間は0.5~12時間とすることが好ましい。反応終了後において、反応液から分取した有機溶媒層を、必要に応じて乾燥剤で乾燥した後、溶媒を除去することにより、目的とするポリオルガノシロキサンを得ることができる。なお、ポリオルガノシロキサンの合成方法は上記の加水分解・縮合反応に限らず、例えば加水分解性シラン化合物をシュウ酸及びアルコールの存在下で反応させる方法等により行ってもよい。 The above hydrolysis/condensation reaction is preferably carried out by heating, for example, in an oil bath. At that time, the heating temperature is preferably 130° C. or lower, and the heating time is preferably 0.5 to 12 hours. After completion of the reaction, the desired polyorganosiloxane can be obtained by drying the organic solvent layer separated from the reaction solution with a desiccant, if necessary, and then removing the solvent. The method for synthesizing the polyorganosiloxane is not limited to the hydrolysis/condensation reaction described above, and may be carried out, for example, by reacting a hydrolyzable silane compound in the presence of oxalic acid and alcohol.

上記〔1〕の方法では、上記反応により得られたエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンを、次いで、特定カルボン酸と反応させる。これにより、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンが有するエポキシ基と、特定カルボン酸が有するカルボキシル基とが反応して、上記式(1)で表される部分構造を側鎖に有するポリシロキサン[P]を得ることができる。 In the above method [1], the epoxy group-containing polyorganosiloxane obtained by the above reaction is then reacted with a specific carboxylic acid. As a result, the epoxy group of the epoxy group-containing polyorganosiloxane reacts with the carboxyl group of the specific carboxylic acid to form polysiloxane [P] having the partial structure represented by the above formula (1) in the side chain. Obtainable.

特定カルボン酸の具体例としては、例えば下記式(3-1)~式(3-12)のそれぞれで表される化合物等を挙げることができる。

Figure 2023064669000010
Figure 2023064669000011
Specific examples of the specific carboxylic acid include compounds represented by the following formulas (3-1) to (3-12).
Figure 2023064669000010
Figure 2023064669000011

ポリシロキサン[P]1分子中における、上記式(1)で表される部分構造の含有割合は、ポリシロキサン[P]が有するケイ素原子に対して、5モル%以上であることが好ましく、10モル%以上であることがより好ましく、15モル%以上であることが更に好ましい。また、ポリシロキサン[P]1分子中における、上記式(1)で表される部分構造の含有割合は、ポリシロキサン[P]が有するケイ素原子に対して、70モル%以下であることが好ましく、60モル%以下であることがより好ましく、50モル%以下であることが更に好ましい。 The content of the partial structure represented by the above formula (1) in one molecule of polysiloxane [P] is preferably 5 mol% or more with respect to the silicon atoms possessed by polysiloxane [P], and 10 More preferably 15 mol % or more, more preferably 15 mol % or more. In addition, the content of the partial structure represented by the above formula (1) in one molecule of polysiloxane [P] is preferably 70 mol% or less with respect to the silicon atoms possessed by polysiloxane [P]. , is more preferably 60 mol % or less, and even more preferably 50 mol % or less.

なお、ポリシロキサン[P]の合成に際し、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンとの反応に使用するカルボン酸は特定カルボン酸のみであってもよいが、特定カルボン酸以外のその他のカルボン酸を併用してもよい。その他のカルボン酸は、上記式(1)で表される部分構造を有さないカルボン酸であればよく、種々のカルボン酸を使用することができる。 In the synthesis of polysiloxane [P], the carboxylic acid used for the reaction with the epoxy group-containing polyorganosiloxane may be only the specific carboxylic acid, but other carboxylic acids other than the specific carboxylic acid may be used in combination. good too. The other carboxylic acid may be any carboxylic acid that does not have the partial structure represented by the above formula (1), and various carboxylic acids can be used.

エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンとカルボン酸との反応は、好ましくは触媒及び有機溶媒の存在下で行うことができる。使用する触媒としては、例えば有機塩基、エポキシ化合物の反応を促進するいわゆる硬化促進剤として公知の化合物(例えば、3級有機アミン、4級有機アミン、4級アンモニウム塩等)を用いることができる。触媒の使用量は、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサン100質量部に対して、好ましくは100質量部以下、より好ましくは0.1~20質量部である。 The reaction between the epoxy group-containing polyorganosiloxane and the carboxylic acid can be preferably carried out in the presence of a catalyst and an organic solvent. As the catalyst to be used, for example, compounds known as so-called curing accelerators that promote the reaction of organic bases and epoxy compounds (eg, tertiary organic amines, quaternary organic amines, quaternary ammonium salts, etc.) can be used. The amount of the catalyst used is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 0.1 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of the epoxy group-containing polyorganosiloxane.

上記反応において使用する有機溶媒としては、例えば炭化水素、エーテル、エステル、ケトン、アミド、アルコール等を挙げることができる。有機溶媒は、固形分濃度(反応溶液中の溶媒以外の成分の合計重量が、溶液の全重量に対して占める割合)が、0.1質量%以上となる割合で使用することが好ましく、5~50質量%となる割合で使用することがより好ましい。上記反応において、反応温度は、好ましくは0~200℃であり、より好ましくは50~150℃である。反応時間は、好ましくは0.1~50時間であり、より好ましくは0.5~20時間である。反応終了後には、反応液から分取した有機溶媒層を水で洗浄することが好ましい。水洗後、有機溶媒層を、必要に応じて適当な乾燥剤で乾燥した後、溶媒を除去することにより、目的物であるポリシロキサン[P]を得ることができる。 Examples of organic solvents used in the above reaction include hydrocarbons, ethers, esters, ketones, amides, alcohols and the like. The organic solvent is preferably used in such a proportion that the solid content concentration (the ratio of the total weight of components other than the solvent in the reaction solution to the total weight of the solution) is 0.1% by mass or more. It is more preferable to use it in a proportion of up to 50% by mass. In the above reaction, the reaction temperature is preferably 0 to 200°C, more preferably 50 to 150°C. The reaction time is preferably 0.1 to 50 hours, more preferably 0.5 to 20 hours. After completion of the reaction, it is preferable to wash the organic solvent layer separated from the reaction solution with water. After washing with water, the organic solvent layer is dried with a suitable desiccant if necessary, and then the solvent is removed to obtain the target polysiloxane [P].

ポリシロキサン[P]は、これを濃度10質量%の溶液としたときに、1~500mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、3~200mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。ポリシロキサン[P]につき、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、1,000~200,000であることが好ましく、2,000~50,000であることがより好ましく、3,000~20,000であることが更に好ましい。 Polysiloxane [P] preferably has a solution viscosity of 1 to 500 mPa s, more preferably 3 to 200 mPa s, when it is made into a solution having a concentration of 10% by mass. is more preferable. For polysiloxane [P], the polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by GPC is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 2,000 to 50,000, and 3 ,000 to 20,000.

(付加重合体)
重合体[P]が付加重合体である場合、当該付加重合体(以下、「付加重合体[P]」ともいう)は、上記式(1)で表される部分構造を有し、かつ重合性炭素-炭素不飽和結合を有する単量体に由来する構造単位を有する重合体である限り、その構造及び製造方法は特に限定されない。付加重合体[P]は、例えば、上記式(1)で表される部分構造を有する不飽和単量体(ma-1)、又は不飽和単量体(ma-1)とその他の不飽和単量体との混合物を重合することにより得ることができる。
(Addition polymer)
When the polymer [P] is an addition polymer, the addition polymer (hereinafter also referred to as “addition polymer [P]”) has a partial structure represented by the above formula (1) and is polymerized The structure and production method are not particularly limited as long as the polymer has a structural unit derived from a monomer having a carbon-carbon unsaturated bond. The addition polymer [P] is, for example, an unsaturated monomer (ma-1) having a partial structure represented by the above formula (1), or an unsaturated monomer (ma-1) and other unsaturated It can be obtained by polymerizing a mixture with a monomer.

不飽和単量体としては、重合性炭素-炭素不飽和結合を有する任意の単量体を用いることができる。当該単量体としては、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニルフェニル基、マレイミド基等を有する化合物が挙げられる。液晶配向性に優れた液晶配向膜を形成できる点で、不飽和重合体[P]としては、ポリ(メタ)アクリレート、マレイミド系重合体、スチレン-マレイミド系共重合体、及びポリ(メタ)アクリルアミドよりなる群から選択される少なくとも1種を好ましく使用することができる。 Any monomer having a polymerizable carbon-carbon unsaturated bond can be used as the unsaturated monomer. Examples of the monomer include compounds having a (meth)acryloyl group, vinyl group, vinylphenyl group, maleimide group, and the like. The unsaturated polymer [P] includes poly(meth)acrylate, maleimide-based polymer, styrene-maleimide-based copolymer, and poly(meth)acrylamide, in that a liquid crystal alignment film having excellent liquid crystal alignment can be formed. At least one selected from the group consisting of can be preferably used.

不飽和単量体(ma-1)は、上記式(1)で表される部分構造を有していればよく、特に限定されない。不飽和単量体(ma-1)の具体例としては、例えば下記式(4-1)~式(4-12)のそれぞれで表される化合物等を挙げることができる。

Figure 2023064669000012
Figure 2023064669000013
(式(4-2)~式(4-12)中、Rは水素原子又はメチル基である。) The unsaturated monomer (ma-1) is not particularly limited as long as it has the partial structure represented by the above formula (1). Specific examples of the unsaturated monomer (ma-1) include compounds represented by the following formulas (4-1) to (4-12).
Figure 2023064669000012
Figure 2023064669000013
(In formulas (4-2) to (4-12), R is a hydrogen atom or a methyl group.)

その他の不飽和単量体の具体例としては、(メタ)アクリル酸、α-エチルアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル安息香酸等の不飽和カルボン酸:(メタ)アクリル酸アルキル(例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸-2-エチルヘキシル等)、(メタ)アクリル酸シクロアルキル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸トリメトキシシリルプロピル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸3,4-エポキシシクロヘキシルメチル、(メタ)アクリル酸3,4-エポキシブチル、及び(メタ)アクリル酸4-ヒドロキシブチルグリシジルエーテル等の不飽和カルボン酸エステル:無水マレイン酸等の不飽和多価カルボン酸無水物:等の(メタ)アクリル系化合物;
スチレン、メチルスチレン、ジビニルベンゼン、4-ヒドロキシスチレン、4-ビニル安息香酸及び4-(グリシジルオキシメチル)スチレン等の芳香族ビニル化合物;1,3-ブタジエン及び2-メチル-1,3-ブタジエン等の共役ジエン化合物;
N-メチルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-フェニルマレイミド、4-(2,5-ジオキソ-3-ピロリン-1-イル)安息香酸、N-(4-グリシジルオキシフェニル)マレイミド、N-グリシジルマレイミド、3-マレイミド安息香酸、3-マレイミドプロピオン酸、3-(2,5-ジオキソ-3-ピロリン-1-イル)安息香酸、及び4-(2,5-ジオキソ-3-ピロリン-1-イル)安息香酸メチル等のマレイミド系化合物等が挙げられる。付加重合体[P]の合成に際し、その他の不飽和単量体としては1種を単独で使用してもよく、2種以上組み合わせて使用してもよい。
Specific examples of other unsaturated monomers include unsaturated carboxylic acids such as (meth)acrylic acid, α-ethylacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, and vinylbenzoic acid; alkyl (meth)acrylates (e.g., methyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, etc.), cycloalkyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, trimethoxysilylpropyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2 -hydroxyethyl, glycidyl (meth)acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl (meth)acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth)acrylate, and 4-hydroxybutyl glycidyl ether (meth)acrylate, etc. Unsaturated carboxylic acid esters: Unsaturated polyvalent carboxylic anhydrides such as maleic anhydride: (meth)acrylic compounds such as;
Aromatic vinyl compounds such as styrene, methylstyrene, divinylbenzene, 4-hydroxystyrene, 4-vinylbenzoic acid and 4-(glycidyloxymethyl)styrene; 1,3-butadiene and 2-methyl-1,3-butadiene, etc. a conjugated diene compound of;
N-methylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-phenylmaleimide, 4-(2,5-dioxo-3-pyrrolin-1-yl)benzoic acid, N-(4-glycidyloxyphenyl)maleimide, N-glycidylmaleimide , 3-maleimidobenzoic acid, 3-maleimidopropionic acid, 3-(2,5-dioxo-3-pyrrolin-1-yl)benzoic acid, and 4-(2,5-dioxo-3-pyrrolin-1-yl ) maleimide compounds such as methyl benzoate. In synthesizing the addition polymer [P], other unsaturated monomers may be used singly or in combination of two or more.

付加重合体[P]1分子中における、上記式(1)で表される部分構造の含有割合は、付加重合体[P]が有する全構造単位に対して、2モル%以上であることが好ましく、5モル%以上であることがより好ましく、10モル%以上であることが更に好ましい。また、付加重合体[P]1分子中における、上記式(1)で表される部分構造の含有割合は、付加重合体[P]が有する全構造単位に対して、60モル%以下であることが好ましく、50モル%以下であることがより好ましい。 The content ratio of the partial structure represented by the above formula (1) in one molecule of the addition polymer [P] is 2 mol% or more with respect to the total structural units of the addition polymer [P]. It is preferably 5 mol % or more, more preferably 10 mol % or more. Further, the content ratio of the partial structure represented by the above formula (1) in one molecule of the addition polymer [P] is 60 mol% or less with respect to the total structural units of the addition polymer [P]. preferably 50 mol % or less.

付加重合体[P]は、例えば、単量体を重合開始剤の存在下で重合することにより得ることができる。使用する重合開始剤としては、例えば2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物が好ましい。重合開始剤の使用割合は、反応に使用する全単量体100質量部に対して、0.01~30質量部とすることが好ましい。 The addition polymer [P] can be obtained, for example, by polymerizing monomers in the presence of a polymerization initiator. Polymerization initiators to be used include, for example, 2,2′-azobis(isobutyronitrile), 2,2′-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis(4-methoxy-2 , 4-dimethylvaleronitrile) are preferred. The proportion of the polymerization initiator used is preferably 0.01 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all monomers used in the reaction.

上記重合反応は、好ましくは有機溶媒中で行われる。反応に使用する有機溶媒としては、例えばアルコール、エーテル、ケトン、アミド、エステル、炭化水素化合物等が挙げられ、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が好ましい。反応温度は30℃~120℃とすることが好ましく、反応時間は、1~36時間とすることが好ましい。有機溶媒の使用量(a)は、反応に使用するモノマーの合計量(b)が、反応溶液の全体量(a+b)に対して、0.1~60質量%になるような量にすることが好ましい。 The above polymerization reaction is preferably carried out in an organic solvent. Examples of the organic solvent used for the reaction include alcohols, ethers, ketones, amides, esters, hydrocarbon compounds, etc. Diethylene glycol ethyl methyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate and the like are preferred. The reaction temperature is preferably 30° C. to 120° C., and the reaction time is preferably 1 to 36 hours. The amount (a) of the organic solvent used is such that the total amount (b) of the monomers used in the reaction is 0.1 to 60% by mass with respect to the total amount (a+b) of the reaction solution. is preferred.

付加重合体[P]につき、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、250~500,000であることが好ましく、500~100,000であることがより好ましい。 The polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by GPC of the addition polymer [P] is preferably 250 to 500,000, more preferably 500 to 100,000.

なお、付加重合体[P]の製造方法は上記に限らず、例えば、エポキシ基を有する不飽和単量体(m-1)を含む単量体を重合開始剤の存在下で重合させた後、その得られた重合体と、特定カルボン酸とを反応させる方法によって得ることもできる。 The method for producing the addition polymer [P] is not limited to the above. For example, after polymerizing a monomer containing an unsaturated monomer (m-1) having an epoxy group in the presence of a polymerization initiator, , can also be obtained by a method of reacting the resulting polymer with a specific carboxylic acid.

液晶配向剤中の重合体[P]の含有量は、力学強度が高い液晶配向膜を得る観点から、液晶配向剤中の固形成分(すなわち、溶媒以外の成分)の合計100質量部に対して、好ましくは5質量部以上であり、より好ましくは10質量部以上であり、更に好ましくは20質量%以上である。 From the viewpoint of obtaining a liquid crystal alignment film with high mechanical strength, the content of the polymer [P] in the liquid crystal alignment agent is based on a total of 100 parts by mass of the solid components (that is, components other than the solvent) in the liquid crystal alignment agent. , preferably 5 parts by mass or more, more preferably 10 parts by mass or more, and still more preferably 20% by mass or more.

<その他の成分>
本開示の液晶配向剤は、必要に応じて、重合体[P]以外の成分(以下、「その他の成分」ともいう)を更に含有していてもよい。その他の成分は、上記式(1)で表される部分構造を有しない成分であり、例えば以下に示す化合物[A]、重合体[Q]、化合物[B]、溶剤等が挙げられる。
<Other ingredients>
The liquid crystal aligning agent of the present disclosure may further contain components other than the polymer [P] (hereinafter also referred to as "other components"), if necessary. The other component is a component that does not have the partial structure represented by the above formula (1), and examples thereof include the following compound [A], polymer [Q], compound [B], solvent, and the like.

(化合物[A])
化合物[A]は、上記式(1)中の基Xと結合を形成し得る基を2個以上有する化合物(ただし、重合体を除く。以下、「化合物(A1)」ともいう)、又は上記式(1)中の基Xと相互作用して包接体を形成し得る基を2個以上有する化合物(以下、「化合物(A2)」ともいう)である。これらのうち、化合物(A1)は低分子化合物であり、化合物(A2)は低分子化合物でも重合体でもよい。なお、ここでいう「低分子化合物」は、分子量分布を有しない化合物をいい、単量体に由来する繰り返し単位を有する「重合体」とは区別される。本開示の液晶配向剤に重合体[P]と共に化合物[A]を配合することにより、密着性及び膜強度がより高い膜を形成することができる点で好ましい。
(Compound [A])
Compound [A] is a compound having two or more groups capable of forming a bond with group X 1 in the above formula (1) (excluding polymers, hereinafter also referred to as "compound (A1)"), or It is a compound (hereinafter also referred to as "compound (A2)") having two or more groups capable of forming a clathrate by interacting with group X1 in the above formula (1). Among these, compound (A1) is a low-molecular-weight compound, and compound (A2) may be a low-molecular-weight compound or a polymer. The term "low-molecular-weight compound" as used herein refers to a compound having no molecular weight distribution, and is distinguished from a "polymer" having repeating units derived from monomers. By blending the compound [A] together with the polymer [P] in the liquid crystal aligning agent of the present disclosure, it is preferable in that a film having higher adhesion and film strength can be formed.

液晶配向剤が重合体[P]と共に化合物[A]を含む態様において、重合体[P]が基Jを有する場合(すなわち、式(1)中のmが1の場合)、化合物[A]は、基Yとして、重合体[P]が有する基Xと結合を形成し得る基を2個以上有する。この場合、化合物[A](すなわち化合物(A1))は、重合体[P]と共に配合されることにより架橋剤として機能する。化合物(A1)のモビリティを高くして重合体[P]と化合物(A1)との架橋反応を速やかに進行させ、これにより膜強度の改善効果を高くできる点で、化合物(A1)としては、分子量1,000以下の低分子化合物を好ましく使用できる。化合物(A1)が有する基Yの数は、2~10が好ましく、2~6がより好ましい。 In the embodiment in which the liquid crystal aligning agent contains the compound [A] together with the polymer [P], when the polymer [P] has a group J 1 (that is, when m in formula (1) is 1), the compound [A ] has, as the group Y 1 , two or more groups capable of forming a bond with the group X 1 of the polymer [P]. In this case, compound [A] (that is, compound (A1)) functions as a cross-linking agent by being mixed together with polymer [P]. As the compound (A1), the mobility of the compound (A1) is increased to allow the crosslinking reaction between the polymer [P] and the compound (A1) to proceed rapidly, thereby increasing the effect of improving the film strength. A low-molecular-weight compound having a molecular weight of 1,000 or less can be preferably used. The number of groups Y 1 possessed by the compound (A1) is preferably 2-10, more preferably 2-6.

化合物(A1)としては、重合体[P]が有する基Xに応じて選択することができる。化合物(A1)の具体例としては、例えば下記式で表される化合物等が挙げられる。

Figure 2023064669000014
Figure 2023064669000015
Figure 2023064669000016
Figure 2023064669000017
Figure 2023064669000018
Figure 2023064669000019
Figure 2023064669000020
Figure 2023064669000021
Figure 2023064669000022
The compound (A1) can be selected depending on the group X1 possessed by the polymer [P]. Specific examples of the compound (A1) include, for example, compounds represented by the following formula.
Figure 2023064669000014
Figure 2023064669000015
Figure 2023064669000016
Figure 2023064669000017
Figure 2023064669000018
Figure 2023064669000019
Figure 2023064669000020
Figure 2023064669000021
Figure 2023064669000022

液晶配向剤が重合体[P]と共に化合物[A]を含む態様において、重合体[P]が、化合物[A]との相互作用により包接体を形成し、刺激により包接体が分離され得る基を有する場合(すなわち、式(1)中のmが0の場合)、化合物[A]は、基Yとして、重合体[P]が有する基Xと相互作用し得る基を2個以上有する。この場合、膜の力学強度の改善効果を高くできる点で、化合物[A](すなわち化合物(A2))は、基Yを側鎖に有する重合体であることが好ましい。 In the embodiment in which the liquid crystal aligning agent contains the compound [A] together with the polymer [P], the polymer [P] forms a clathrate by interaction with the compound [A], and the clathrate is separated by stimulation. (i.e., m in formula (1) is 0), the compound [A] has two groups capable of interacting with the group X 1 of the polymer [P] as the group Y 1 have more than In this case, the compound [A] (that is, the compound (A2)) is preferably a polymer having a group Y1 in a side chain in order to increase the effect of improving the mechanical strength of the film.

化合物(A2)が重合体である場合、その主鎖は特に限定されないが、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリオルガノシロキサン、及び付加重合体よりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましく、基Yを側鎖に有する重合体の合成しやすさの点で、ポリオルガノシロキサン及び付加重合体よりなる群から選択される少なくとも1種であることがより好ましい。 When the compound (A2) is a polymer, its main chain is not particularly limited, but should be at least one selected from the group consisting of polyamic acids, polyamic acid esters, polyimides, polyorganosiloxanes, and addition polymers. is preferred, and at least one selected from the group consisting of polyorganosiloxanes and addition polymers is more preferred from the viewpoint of ease of synthesizing a polymer having a group Y1 in its side chain.

本開示の液晶配向剤において、化合物[A]の含有量は、膜の力学強度の改善効果を十分に得る観点から、液晶配向剤に含まれる重合体[P]の全量100質量部に対して、0.1質量部以上が好ましい。化合物[A]の含有量は、重合体成分の全量100質量部に対して、0.5質量部以上がより好ましく、1質量部以上が更に好ましく、2質量部以上がより更に好ましい。また、膜の靭性の低下を抑制する観点から、化合物[A]の含有量は、重合体[P]の全量100質量部に対して、35質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましく、20質量部以下が更に好ましい。化合物[A]としては、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 In the liquid crystal aligning agent of the present disclosure, the content of the compound [A] is, from the viewpoint of sufficiently obtaining the effect of improving the mechanical strength of the film, relative to the total amount of 100 parts by mass of the polymer [P] contained in the liquid crystal aligning agent. , 0.1 parts by mass or more. The content of the compound [A] is more preferably 0.5 parts by mass or more, still more preferably 1 part by mass or more, and even more preferably 2 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymer components. In addition, from the viewpoint of suppressing a decrease in the toughness of the film, the content of the compound [A] is preferably 35 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less, with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymer [P]. , more preferably 20 parts by mass or less. As the compound [A], one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

(重合体[Q])
重合体[Q]は、上記式(1)で表される部分構造を有しない重合体である。本開示の液晶配向剤を、重合体[P]と共に重合体[Q]を含有するものとすることにより、膜の力学強度の更なる向上を図ることができる。重合体[Q]としては、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド及び付加重合体よりなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。重合体[Q]としてのポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドの具体例としては、上述したテトラカルボン酸二無水物とその他のジアミンとを反応させて得られる重合体が挙げられる。重合体[Q]としての付加重合体は、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、ビニルフェニル基又はマレイミド基を有する1種又は2種以上の単量体を用いて得られる重合体であることが好ましく、ポリ(メタ)アクリレート、マレイミド系重合体及びスチレン-マレイミド系共重合体よりなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。重合体[Q]は、これらのうち、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選ばれる少なくとも1種であることが特に好ましい。
(Polymer [Q])
Polymer [Q] is a polymer that does not have the partial structure represented by the above formula (1). By including the polymer [Q] together with the polymer [P] in the liquid crystal aligning agent of the present disclosure, it is possible to further improve the mechanical strength of the film. The polymer [Q] is preferably at least one selected from the group consisting of polyamic acids, polyamic acid esters, polyimides and addition polymers. Specific examples of the polyamic acid, polyamic acid ester and polyimide as the polymer [Q] include polymers obtained by reacting the above-described tetracarboxylic dianhydride with other diamines. The addition polymer as the polymer [Q] is a polymer obtained using one or more monomers having a (meth)acryloyl group, vinyl group, vinylphenyl group or maleimide group. At least one selected from the group consisting of poly(meth)acrylates, maleimide-based polymers and styrene-maleimide-based copolymers is preferred. Among these, the polymer [Q] is particularly preferably at least one selected from the group consisting of polyamic acids, polyamic acid esters and polyimides.

なお、重合体[P]と重合体[Q]とのブレンド系によれば、液晶配向膜中において重合体[P]と重合体[Q]との相分離が生じやすく、これにより一方の重合体を上層に偏在させやすくできると考えられる。 In addition, according to the blend system of the polymer [P] and the polymer [Q], phase separation between the polymer [P] and the polymer [Q] is likely to occur in the liquid crystal alignment film. It is thought that coalescence can be easily unevenly distributed in the upper layer.

液晶配向剤中に重合体[Q]を含有させる場合、液晶配向剤における重合体[Q]の含有割合は、重合体[Q]100質量部に対し重合体[P]の割合が1質量部以上となる量とすることが好ましく、5質量部以上となる量とすることがより好ましく、10質量部以上となる量とすることが更に好ましい。また、重合体[Q]の含有割合は、重合体[Q]100質量部に対し30質量部以下となる量とすることが好ましく、20質量部以下となる量とすることがより好ましい。液晶配向剤の調製に際し、重合体[Q]としては1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 When the polymer [Q] is contained in the liquid crystal aligning agent, the content of the polymer [Q] in the liquid crystal aligning agent is 1 part by mass of the polymer [P] per 100 parts by mass of the polymer [Q]. The amount is preferably 5 parts by mass or more, more preferably 5 parts by mass or more, and even more preferably 10 parts by mass or more. The content of polymer [Q] is preferably 30 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, per 100 parts by mass of polymer [Q]. In preparation of the liquid crystal aligning agent, as the polymer [Q], one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

液晶配向剤中の重合体[P]及び重合体[Q]の合計の含有割合は、力学強度が高い液晶配向膜を得る観点から、液晶配向剤中に含有される固形分の合計質量(液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計質量)に対して、60質量%以上とすることが好ましく、70質量%以上とすることがより好ましく、80質量%以上とすることが更に好ましい。 The total content of the polymer [P] and the polymer [Q] in the liquid crystal aligning agent is the total mass of solids contained in the liquid crystal aligning agent (liquid crystal It is preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and even more preferably 80% by mass or more, relative to the total mass of components other than the solvent of the alignment agent).

(化合物[B])
化合物[B]は、刺激により開裂した基Jの残基と反応し得る化合物である。このような化合物[B]を液晶配向剤に含有させることにより、刺激により開裂した残基における再結合を抑制することができる。
(Compound [B])
Compound [B] is a compound capable of reacting with the residue of group J1 cleaved upon stimulation. By including such a compound [B] in the liquid crystal aligning agent, it is possible to suppress the recombination of residues cleaved by stimulation.

化合物[B]としては、上記式(1)中のJが平衡反応(可逆反応)に基づく場合に、刺激により進行する反応の逆反応を抑制可能な単官能の化合物、換言すれば、刺激により開裂した基Jの残基との反応性がより高い単官能性化合物が用いられる。例えば、Jが、共役ジエンとアルケンとの付加反応により形成されてなる不飽和6員環構造(例えば、上記式(1-2-3)や式(1-2-4)中の不飽和6員環構造)を有する基である場合、刺激付与による開裂後においてディールズアルダー反応による再結合を抑制するために化合物[B]を好ましく使用できる。Jが共役ジエンとアルケンとの付加反応により形成されてなる不飽和6員環構造を有する基である場合における化合物[B]の具体例としては、アントラセン構造を有する化合物が挙げられ、具体的には、例えば下記式で表される化合物が挙げられる。

Figure 2023064669000023
(式中、kは7~30の整数である。) The compound [B] is a monofunctional compound capable of suppressing the reverse reaction of the reaction that progresses due to a stimulus when J 1 in the above formula (1) is based on an equilibrium reaction (reversible reaction), in other words, a stimulus A monofunctional compound is used which is more reactive with the residues of the group J1 cleaved by. For example, J 1 is an unsaturated 6-membered ring structure formed by an addition reaction between a conjugated diene and an alkene (for example, unsaturated 6-membered ring structure), the compound [B] can be preferably used in order to suppress recombination due to the Diels-Alder reaction after cleavage by application of a stimulus. Specific examples of the compound [B] in the case where J 1 is a group having an unsaturated 6-membered ring structure formed by an addition reaction of a conjugated diene and an alkene include compounds having an anthracene structure. includes, for example, compounds represented by the following formulas.
Figure 2023064669000023
(Wherein, k is an integer from 7 to 30.)

また、Jが(チオ)ウレア構造(例えば、上記式(1-2-13)中のウレア構造)を有する基である場合、刺激付与による開裂後における再結合を抑制するために、化合物[B]としてモノアミン化合物を好ましく用いることができる。 Further, when J 1 is a group having a (thio)urea structure (for example, the urea structure in the above formula (1-2-13)), the compound [ A monoamine compound can be preferably used as B].

液晶配向剤中に化合物[B]を含有させる場合、液晶配向剤における化合物[B]の含有割合は、重合体[P]100質量部に対して、1質量部以上とすることが好ましく、3質量部以上とすることがより好ましい。また、化合物[B]の含有割合は、重合体[P]100質量部に対して、20質量部以下とすることが好ましく、15質量部以下とすることがより好ましく、10質量部以下とすることが更に好ましい。液晶配向剤の調製に際し、化合物[B]としては1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。 When the compound [B] is contained in the liquid crystal aligning agent, the content of the compound [B] in the liquid crystal aligning agent is preferably 1 part by mass or more with respect to 100 parts by mass of the polymer [P]. It is more preferable to set it as part by mass or more. In addition, the content of the compound [B] is preferably 20 parts by mass or less, more preferably 15 parts by mass or less, and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the polymer [P]. is more preferred. In preparation of a liquid crystal aligning agent, as compound [B], one type may be used alone, or two or more types may be used in combination.

その他の成分として配合される、溶剤以外の成分としては、上記のほか、官能性シラン化合物(例えば、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン等)、酸化防止剤、金属キレート化合物、硬化促進剤、界面活性剤、充填剤、分散剤、光増感剤等が挙げられる。これらの化合物の含有量は、本開示の効果を損なわない範囲内において、各化合物に応じて適宜選択することができる。 Components other than the solvent that are blended as other components include, in addition to the above, functional silane compounds (e.g., 3-aminopropyltrimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, etc.), antioxidants, metal chelate compounds, curing accelerators, surfactants, fillers, dispersants, photosensitizers and the like. The content of these compounds can be appropriately selected according to each compound within a range that does not impair the effects of the present disclosure.

(溶剤)
本開示の液晶配向剤は、重合体[P]及び必要に応じて任意に配合される成分が、好ましくは、溶剤に溶解された液状の組成物として調製される。溶剤は有機溶媒が好ましく、例えば、非プロトン性極性溶媒、フェノール系溶媒、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素等が挙げられる。
(solvent)
The liquid crystal aligning agent of the present disclosure is preferably prepared as a liquid composition in which the polymer [P] and optionally blended components are dissolved in a solvent. The solvent is preferably an organic solvent, and examples thereof include aprotic polar solvents, phenolic solvents, alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, and hydrocarbons.

使用する有機溶媒の具体例としては、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、1,2-ジメチル-2-イミダゾリジノン、γ-ブチロラクトン、γ-ブチロラクタム、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン(ダイアセトンアルコール)、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸ブチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ-ト、エチルエトキシプロピオネ-ト、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール-n-プロピルエーテル、エチレングリコール-i-プロピルエーテル、エチレングリコール-n-ブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、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エチルエーテルアセテート、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、ジエチレングリコールモノメ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、ジイソブチルケトン、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、シクロヘキサノン、ジイソブチルケトン、3-メトキシ-1-ブタノール等を挙げることができる。これらは、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 Specific examples of organic solvents used include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 1,2-dimethyl-2-imidazolidinone, γ-butyrolactone, γ-butyrolactam, N, N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone (diacetone alcohol), ethylene glycol monomethyl ether, butyl lactate, butyl acetate, methylmethoxypropionate, ethylethoxypropionate Onete, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, Diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diisobutyl ketone, isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diisopentyl ether, ethylene carbonate, propylene carbonate , cyclohexanone, diisobutyl ketone, 3-methoxy-1-butanol, and the like. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.

液晶配向剤における固形分濃度(液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計質量が液晶配向剤の全質量に占める割合)は、粘性、揮発性などを考慮して適宜に選択されるが、好ましくは1~10質量%の範囲である。固形分濃度が1質量%以上であると、塗膜の膜厚を十分に確保でき、良好な液晶配向膜を得ることができる傾向がある。また、固形分濃度が10質量%以下であると、塗膜の膜厚が過大となりすぎず、また、液晶配向剤の粘性を適度に高くでき、塗布性を良好にできる傾向がある。 The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent (ratio of the total mass of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent to the total mass of the liquid crystal aligning agent) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, etc., but preferably It is in the range of 1 to 10% by mass. When the solid content concentration is 1% by mass or more, there is a tendency that the film thickness of the coating film can be sufficiently secured and a good liquid crystal alignment film can be obtained. Moreover, when the solid content concentration is 10% by mass or less, the film thickness of the coating film does not become excessively large, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent can be increased appropriately, and there is a tendency that the coatability can be improved.

≪液晶配向膜≫
本開示の液晶配向膜は、上記のように調製された液晶配向剤により形成される配向膜である。本開示の液晶配向膜は、以下の工程1~工程3:
工程1:重合体[P]を含む液晶配向剤を基板上に塗布する工程、
工程2:基板上の液晶配向剤に含まれる重合体を架橋させる工程、及び
工程3:架橋された重合体に刺激を付与することにより重合体間の結合又は相互作用を切断する工程、
を含む方法により製造することが好ましい。
≪Liquid crystal alignment film≫
The liquid crystal alignment film of the present disclosure is an alignment film formed from the liquid crystal alignment agent prepared as described above. The liquid crystal alignment film of the present disclosure is prepared by the following steps 1 to 3:
Step 1: a step of applying a liquid crystal aligning agent containing a polymer [P] onto a substrate;
Step 2: Step of cross-linking the polymer contained in the liquid crystal aligning agent on the substrate, and Step 3: Step of cutting the bond or interaction between the polymers by applying a stimulus to the cross-linked polymer.
It is preferable to manufacture by a method comprising

<工程1:塗布工程>
先ず、基板上に液晶配向剤を塗布し、好ましくは塗布面を加熱することにより基板上に塗膜を形成する。基板としては、例えば、フロートガラス、ソーダガラス等のガラス;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリ(脂環式オレフィン)等の樹脂からなる透明基板を用いることができる。基板への液晶配向剤の塗布は、好ましくはオフセット印刷法、フレキソ印刷法、スピンコート法、ロールコーター法又はインクジェット印刷法により行う。
<Step 1: Coating step>
First, a liquid crystal aligning agent is applied onto a substrate, and preferably the coated surface is heated to form a coating film on the substrate. Examples of the substrate include glass such as float glass and soda glass; and transparent substrates made of resin such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, and poly(alicyclic olefin). Application of the liquid crystal aligning agent to the substrate is preferably performed by an offset printing method, a flexographic printing method, a spin coating method, a roll coater method, or an inkjet printing method.

液晶配向剤を塗布した後、塗布した液晶配向剤の液垂れ防止等の目的で、好ましくは予備加熱(プレベーク)が実施される。プレベーク温度は、好ましくは30~200℃であり、プレベーク時間は、好ましくは0.25~10分である。 After applying the liquid crystal aligning agent, preheating (pre-baking) is preferably carried out for the purpose of preventing dripping of the applied liquid crystal aligning agent. The pre-baking temperature is preferably 30-200° C., and the pre-baking time is preferably 0.25-10 minutes.

<工程2:架橋工程>
続いて、基板上に塗布した液晶配向膜に含まれる重合体を架橋させる。架橋反応は、プレベークの際の熱により行われてもよい。あるいは、プレベークに続いて焼成(ポストベーク)を実施することにより、塗膜中の溶剤を除去すると共に架橋反応を進行させてもよい。これらの態様は、溶剤の除去と架橋反応とを1つの工程により行うことができ、製造プロセスの簡略化を図ることができる点で好ましい。このときの焼成温度(ポストベーク温度)は、好ましくは80~280℃であり、より好ましくは100~250℃である。ポストベーク時間は、好ましくは5~200分である。このようにして形成される膜の膜厚は、好ましくは0.001~1μmである。あるいは、プレベークとポストベークとの間に、架橋反応を進行させるための加熱処理を別途行うようにしてもよい。
<Step 2: Crosslinking step>
Subsequently, the polymer contained in the liquid crystal alignment film coated on the substrate is crosslinked. The cross-linking reaction may be performed by heat during pre-baking. Alternatively, baking (post-baking) may be performed following pre-baking to remove the solvent in the coating film and advance the cross-linking reaction. These embodiments are preferable in that the removal of the solvent and the cross-linking reaction can be performed in one step, and the simplification of the production process can be achieved. The baking temperature (post-baking temperature) at this time is preferably 80 to 280.degree. C., more preferably 100 to 250.degree. The post-bake time is preferably 5-200 minutes. The thickness of the film thus formed is preferably 0.001 to 1 μm. Alternatively, a separate heat treatment may be performed between pre-baking and post-baking to advance the cross-linking reaction.

<工程3:切断工程>
重合体を架橋した後、架橋した重合体に刺激を付与することにより、上記式(1)中のJ部位において開裂反応を生じさせるか、又は架橋工程により形成された包接体を分離させる処理(切断処理)を行う。切断処理は、架橋工程により形成された重合体間の結合又は相互作用を切断するために付与する刺激に応じた方法により行うことができる。例えば、切断処理のための刺激が熱である場合、塗膜中の溶剤除去及び架橋反応のためのポストベークによって、架橋工程により形成された重合体間の結合又は相互作用を切断することが好ましい。この場合、溶剤除去のための加熱処理と、重合体の架橋反応のための処理と、重合体間の切断処理との3つの処理を1つの工程によって行うことができ、製造プロセスの簡略化を図ることができる点で好ましい。このような切断処理は、重合体間の結合又は相互作用を切断するための開裂温度又は分離温度を架橋温度よりも高く設計することにより行うことができる。
<Step 3: Cutting step>
After cross-linking the polymer, a stimulus is applied to the cross-linked polymer to cause a cleavage reaction at the J1 site in the above formula (1) or separate the clathrate formed by the cross-linking step. Processing (disconnection processing) is performed. Cleavage treatment can be performed by a method depending on the stimulus applied to cut the bond or interaction between polymers formed by the cross-linking step. For example, if the stimulus for the cleavage treatment is heat, it is preferable to remove the solvent in the coating and post-bake for the crosslinking reaction to break the bonds or interactions between the polymers formed by the crosslinking step. . In this case, the three treatments of the heat treatment for removing the solvent, the treatment for the cross-linking reaction of the polymer, and the cutting treatment between the polymers can be performed in one step, which simplifies the manufacturing process. It is preferable in that it can be planned. Such a cutting treatment can be carried out by designing the cleavage temperature or separation temperature for cutting bonds or interactions between polymers to be higher than the cross-linking temperature.

また、切断処理のための刺激が光である場合には、プロセスの簡略化を図る観点から、シール剤硬化のための光照射処理や、光配向処理のための光照射処理を利用して、架橋工程により形成された重合体間の結合又は相互作用を切断する処理を行うことが好ましい。なお、切断処理のための刺激の付与を、ポストベークやシール硬化処理、光配向処理とは別途行うようにしてもよい。 In addition, when the stimulus for the cutting process is light, from the viewpoint of simplifying the process, light irradiation treatment for curing the sealant and light irradiation treatment for the optical alignment treatment are used. It is preferable to carry out a treatment for breaking bonds or interactions between polymers formed by the cross-linking step. It should be noted that the stimulus for the cutting process may be applied separately from the post-baking process, the seal hardening process, and the photo-alignment process.

≪液晶素子≫
本開示の液晶素子は、上記で説明した液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜を備える。液晶素子における液晶の動作モードは特に限定されず、例えば、TN型、STN型、VA型(VA-MVA型、VA-PVA型などを含む)、IPS(In-Plane Switching)型、FFS(Fringe Field Switching)型、OCB(Optically Compensated Bend)型、PSA型(Polymer Sustained Alignment)等の種々のモードに適用することができる。
≪Liquid crystal element≫
The liquid crystal element of the present disclosure includes a liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal alignment agent described above. The operation mode of the liquid crystal in the liquid crystal element is not particularly limited. Field Switching) type, OCB (Optically Compensated Bend) type, PSA type (Polymer Sustained Alignment) type, and the like.

本開示の液晶素子は、上述した塗布工程と、液晶セル構築工程とを含むとともに、必要に応じて配向処理工程を含む方法により製造することができる。なお、塗布工程は、所望の動作モードによって使用基板が異なる。配向処理工程及び液晶セル構築工程は各動作モード共通である。 The liquid crystal element of the present disclosure can be manufactured by a method including the above-described coating step and liquid crystal cell construction step, and optionally including an orientation treatment step. It should be noted that the substrate used in the coating process differs depending on the desired operation mode. The alignment treatment process and the liquid crystal cell construction process are common to each operation mode.

使用基板について、TN型、STN型又はVA型の液晶素子を製造する場合には、パターニングされた電極が設けられている基板2枚を用いる。一方、IPS型又はFFS型の液晶素子を製造する場合には、櫛歯型にパターニングされた電極が設けられている基板と、電極が設けられていない対向基板とを用いる。電極としては、酸化スズ(SnO)からなるNESA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム-酸化スズ(In-SnO)からなるITO膜等の透明導電膜を用いることができる。 Regarding the substrates used, two substrates provided with patterned electrodes are used when manufacturing a TN-type, STN-type or VA-type liquid crystal element. On the other hand, when manufacturing an IPS-type or FFS-type liquid crystal element, a substrate provided with electrodes patterned in a comb shape and a counter substrate provided with no electrodes are used. As the electrode, a transparent conductive film such as an NESA film (registered trademark of PPG, USA) made of tin oxide (SnO 2 ) or an ITO film made of indium oxide-tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 ) can be used. .

<配向処理工程>
TN型、STN型、IPS型又はFFS型の液晶素子を製造する場合、形成した塗膜に液晶配向能を付与する処理(配向処理)を実施する。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。配向処理としては、基板上に形成した塗膜を、例えばナイロン、レーヨン、コットン等の繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦るラビング処理や、基板上に形成した塗膜に光照射を行って塗膜に液晶配向能を付与する光配向処理等を用いることができる。一方、垂直配向(VA)型の液晶素子を製造する場合には、上記工程1で形成した塗膜をそのまま液晶配向膜として使用することができるが、液晶配向能を更に高めるために、該塗膜に対し配向処理を施してもよい。垂直配向型の液晶素子に好適な液晶配向膜は、PSA型の液晶素子にも好適である。
<Orientation treatment step>
When manufacturing a TN-type, STN-type, IPS-type, or FFS-type liquid crystal element, a treatment (orientation treatment) for imparting liquid crystal alignment ability to the formed coating film is performed. As a result, the coating film is provided with the ability to align liquid crystal molecules to form a liquid crystal alignment film. Orientation treatment includes a rubbing treatment in which the coating film formed on the substrate is rubbed in a certain direction with a roll wrapped with a cloth made of fibers such as nylon, rayon, cotton, etc., and a coating film formed on the substrate that is irradiated with light. A photo-alignment treatment or the like can be used for imparting liquid crystal alignment ability to the coating film. On the other hand, when manufacturing a vertically aligned (VA) type liquid crystal element, the coating film formed in the above step 1 can be used as a liquid crystal alignment film as it is. Orientation treatment may be applied to the film. A liquid crystal alignment film suitable for a vertically aligned liquid crystal element is also suitable for a PSA type liquid crystal element.

光配向処理において、塗膜に照射する放射線としては、例えば150~800nmの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができる。好ましくは、200~400nmの波長の光を含む紫外線である。放射線が偏光である場合、直線偏光であっても部分偏光であってもよい。用いる放射線が直線偏光又は部分偏光である場合には、照射は基板面に垂直の方向から行ってもよく、斜め方向から行ってもよく、又はこれらを組み合わせて行ってもよい。非偏光の放射線の場合の照射方向は斜め方向とする。 In the photo-alignment treatment, ultraviolet rays and visible rays including light having a wavelength of 150 to 800 nm can be used as the radiation to irradiate the coating film. Ultraviolet rays including light with a wavelength of 200 to 400 nm are preferred. When the radiation is polarized, it may be linearly polarized or partially polarized. When the radiation used is linearly polarized or partially polarized, irradiation may be performed in a direction perpendicular to the substrate surface, obliquely, or a combination thereof. In the case of non-polarized radiation, the irradiation direction is oblique.

使用する光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマレーザー等が挙げられる。基板面に対する放射線の照射量は、好ましくは400~50,000J/mであり、より好ましくは1,000~20,000J/mである。配向能付与のための光照射後において、基板表面を、例えば水、有機溶媒(例えば、メタノール、イソプロピルアルコール、1-メトキシ-2-プロパノールアセテート、ブチルセロソルブ、乳酸エチル等)又はこれらの混合物を用いて洗浄する処理や、基板を加熱する処理を行ってもよい。 Examples of light sources to be used include low pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, deuterium lamps, metal halide lamps, argon resonance lamps, xenon lamps and excimer lasers. The dose of radiation to the substrate surface is preferably 400 to 50,000 J/m 2 , more preferably 1,000 to 20,000 J/m 2 . After light irradiation for imparting alignment ability, the substrate surface is treated with, for example, water, an organic solvent (eg, methanol, isopropyl alcohol, 1-methoxy-2-propanol acetate, butyl cellosolve, ethyl lactate, etc.), or a mixture thereof. A cleaning treatment or a substrate heating treatment may be performed.

<セル構築工程>
本工程では、液晶配向膜が形成された基板を2枚準備し、2枚の基板間に液晶配向膜に隣接して液晶が配置されるように液晶セルを製造する。液晶セルを製造するには、例えば、液晶配向膜が対向するように間隙を介して2枚の基板を対向配置し、2枚の基板のうちの少なくとも一方の外周縁部にシール剤を塗布した後、シール剤を含む領域に紫外線を照射することより2枚の基板を貼り合わせ、その後、基板表面とシール剤で囲まれたセルギャップ内に液晶を注入充填し注入孔を封止する方法、ODF方式による方法等が挙げられる。
<Cell construction process>
In this step, two substrates on which a liquid crystal alignment film is formed are prepared, and a liquid crystal cell is manufactured so that the liquid crystal is arranged between the two substrates adjacent to the liquid crystal alignment film. In order to manufacture a liquid crystal cell, for example, two substrates are arranged facing each other with a gap so that the liquid crystal alignment films face each other, and a sealant is applied to the outer peripheral edge of at least one of the two substrates. After that, a method of bonding two substrates together by irradiating an area containing a sealant with ultraviolet rays, and then injecting liquid crystal into a cell gap surrounded by the surface of the substrate and the sealant to seal the injection hole; A method using the ODF method and the like can be mentioned.

シール剤としては、例えば、硬化剤及びスペーサーとしての酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂等を用いることができる。液晶としては、ネマチック液晶及びスメクチック液晶を挙げることができ、その中でもネマチック液晶が好ましい。PSAモードでは、液晶セルの構築後に、一対の基板の有する導電膜間に電圧を印加した状態で液晶セルに光照射する処理を行う。 As the sealing agent, for example, an epoxy resin or the like containing a curing agent and aluminum oxide spheres as spacers can be used. Liquid crystals include nematic liquid crystals and smectic liquid crystals, among which nematic liquid crystals are preferred. In the PSA mode, after the liquid crystal cell is constructed, the liquid crystal cell is irradiated with light while a voltage is applied between the conductive films of the pair of substrates.

各モードの液晶セルにつき、続いて、必要に応じて、液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせ、液晶素子とする。偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「H膜」と称される偏光フィルムを酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板又はH膜そのものからなる偏光板が挙げられる。 Subsequently, for each mode liquid crystal cell, a polarizing plate is adhered to the outer surface of the liquid crystal cell, if necessary, to form a liquid crystal element. Examples of the polarizing plate include a polarizing plate in which a polarizing film called "H film" in which iodine is absorbed while stretching orientation of polyvinyl alcohol is sandwiched between cellulose acetate protective films, or a polarizing plate composed of the H film itself.

本開示の液晶素子は種々の用途に有効に適用することができる。具体的には、例えば、時計、携帯型ゲーム機、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、PDA、デジタルカメラ、携帯電話機、スマートフォン、各種モニター、液晶テレビ、インフォメーションディスプレイ等の各種表示装置や、調光フィルム、位相差フィルム等に適用することができる。 The liquid crystal device of the present disclosure can be effectively applied to various uses. Specifically, for example, various display devices such as watches, portable game machines, word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, PDAs, digital cameras, mobile phones, smartphones, various monitors, liquid crystal televisions, information displays, etc. , a light control film, a retardation film, and the like.

以下、実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

以下の例において、重合体の溶液粘度、重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)及びイミド化率は以下の方法により測定した。
<重合体の溶液粘度>
重合体の溶液粘度は、E型粘度計を用いて25℃において測定した。
<重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)>
ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、下記条件でMw及びMnを測定した。分子量分布(Mw/Mn)は、得られたMw及びMnより算出した。
装置:昭和電工(株)の「GPC-101」
GPCカラム:(株)島津ジーエルシー製の「GPC-KF-801」、「GPC-KF-802」、「GPC-KF-803」及び「GPC-KF-804」を結合
移動相:テトラヒドロフラン(THF)
カラム温度:40℃
流速:1.0mL/分
試料濃度:1.0質量%
試料注入量:100μL
検出器:示差屈折計
標準物質:単分散ポリスチレン
<ポリイミドのイミド化率>
ポリイミドの溶液を純水に投入し、得られた沈殿を室温で十分に減圧乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温でH-NMR測定を行った。得られたH-NMRスペクトルから、下記数式(1)によりイミド化率[%]を求めた。
イミド化率[%]=(1-(β/(β×α)))×100 …(1)
(数式(1)中、βは化学シフト10ppm付近に現れるNH基のプロトン由来のピーク面積であり、βはその他のプロトン由来のピーク面積であり、αは重合体の前駆体(ポリアミック酸)におけるNH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合である。)
In the following examples, the solution viscosity, weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn) and imidization rate of the polymer were measured by the following methods.
<Polymer Solution Viscosity>
The solution viscosity of the polymer was measured at 25°C using an E-type viscometer.
<Weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn)>
Mw and Mn were measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions. Molecular weight distribution (Mw/Mn) was calculated from the obtained Mw and Mn.
Apparatus: "GPC-101" of Showa Denko K.K.
GPC column: Shimadzu GLC Co., Ltd. "GPC-KF-801", "GPC-KF-802", "GPC-KF-803" and "GPC-KF-804" combined Mobile phase: tetrahydrofuran (THF )
Column temperature: 40°C
Flow rate: 1.0 mL/min Sample concentration: 1.0% by mass
Sample injection volume: 100 μL
Detector: Differential refractometer Standard substance: Monodisperse polystyrene <Imidation rate of polyimide>
The polyimide solution was poured into pure water, and the resulting precipitate was thoroughly dried under reduced pressure at room temperature, dissolved in deuterated dimethylsulfoxide, and subjected to 1 H-NMR measurement at room temperature using tetramethylsilane as a reference substance. . From the obtained 1 H-NMR spectrum, the imidization rate [%] was determined by the following formula (1).
Imidation rate [%]=(1−(β 1 /(β 2 ×α)))×100 (1)
(In formula (1), β 1 is the peak area derived from protons of the NH group appearing near the chemical shift of 10 ppm, β 2 is the peak area derived from other protons, and α is the precursor of the polymer (polyamic acid ) is the number ratio of other protons to one proton of the NH group.)

下記の例で使用した化合物の略称を以下に示す。なお、以下では便宜上、「式(X)で表される化合物」を単に「化合物(X)」と示すことがある。

Figure 2023064669000024
Figure 2023064669000025
Figure 2023064669000026
Figure 2023064669000027
The abbreviations of the compounds used in the examples below are shown below. In the following, for convenience, "the compound represented by formula (X)" may be simply referred to as "compound (X)".
Figure 2023064669000024
Figure 2023064669000025
Figure 2023064669000026
Figure 2023064669000027

Figure 2023064669000028
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Figure 2023064669000029
Figure 2023064669000029

<重合体の合成>
1.ポリアミック酸の合成
[合成例1-1]
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物100モル部、並びに、ジアミンとして4,4’-ジアミノジフェニルエーテル30モル部、コレスタニルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン20モル部、及び化合物(DA-4)50モル部をN-メチル-2-ピロリドン(NMP)に溶解し、60℃で4時間反応させることにより、ポリアミック酸(これを重合体(PAA-1)とする)を20質量%含有する溶液を得た。この溶液を少量分取して測定した溶液粘度は570mPa・sであった。
<Synthesis of polymer>
1. Synthesis of Polyamic Acid [Synthesis Example 1-1]
100 mol parts of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic dianhydride as a tetracarboxylic dianhydride, and 30 mol parts of 4,4′-diaminodiphenyl ether as a diamine, cholestanyloxy-2,4-diaminobenzene 20 mol parts, and 50 mol parts of the compound (DA-4) were dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60° C. for 4 hours to give polyamic acid (the polymer (PAA-1) A solution containing 20% by mass of ) was obtained. A small amount of this solution was taken and measured to have a solution viscosity of 570 mPa·s.

[合成例1-2~1-9]
重合に使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミンの種類及び量を表1に記載のとおり変更した点以外は合成例1-1と同様に重合を行い、ポリアミック酸である重合体(PAA-2)~(PAA-9)をそれぞれ含有する溶液を得た。なお、重合は、重合体濃度10質量%のNMP溶液の粘度が80~100mPa・sとなるように、ジアミンとテトラカルボン酸二無水物とのモル比(ジアミン/テトラカルボン酸二無水物)を0.95~1.00に合わせて実施した。表1中、酸無水物の数値は、合成に使用したテトラカルボン酸二無水物の全量100モル部に対する各化合物の割合(モル部)を表す。ジアミンの数値は、合成に使用したジアミンの全量100モル部に対する各化合物の割合(モル部)を表す。
[Synthesis Examples 1-2 to 1-9]
Polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1-1 except that the types and amounts of the tetracarboxylic dianhydride and diamine used in the polymerization were changed as shown in Table 1 to obtain a polyamic acid polymer (PAA-2 ) to (PAA-9) were obtained. In addition, the polymerization is performed so that the viscosity of the NMP solution with a polymer concentration of 10% by mass is 80 to 100 mPa s, and the molar ratio of the diamine and the tetracarboxylic dianhydride (diamine/tetracarboxylic dianhydride) is adjusted. It was carried out to 0.95-1.00. In Table 1, the numerical value of the acid anhydride represents the ratio (parts by moles) of each compound to 100 parts by moles of the total amount of tetracarboxylic dianhydride used in the synthesis. The numerical value of the diamine represents the ratio (mol parts) of each compound to 100 mol parts of the total amount of diamines used in the synthesis.

2.ポリイミドの合成
[合成例1-10]
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物100モル部、並びに、ジアミンとして4,4’-ジアミノジフェニルエーテル35モル部、コレスタニルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン5モル部、及び化合物(DA-10)60モル部をNMPに溶解し、60℃で4時間反応させることにより、ポリアミック酸を20質量%含有する溶液を得た。次いで、得られたポリアミック酸溶液にNMPを追加し、ピリジン及び無水酢酸を、ポリアミック酸のカルボキシル基に対して3モル当量ずつ添加して、80℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなNMPで溶媒置換し、更に濃縮することにより、イミド化率58%のポリイミド(これを重合体(PI-1)とする)を20質量%含有する溶液を得た。この溶液を少量分取して測定した溶液粘度は490mPa・sであった。
2. Synthesis of Polyimide [Synthesis Example 1-10]
100 mol parts of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic dianhydride as a tetracarboxylic dianhydride, and 35 mol parts of 4,4′-diaminodiphenyl ether as a diamine, cholestanyloxy-2,4-diaminobenzene 5 mol parts and 60 mol parts of compound (DA-10) were dissolved in NMP and reacted at 60° C. for 4 hours to obtain a solution containing 20% by mass of polyamic acid. Next, NMP was added to the resulting polyamic acid solution, and pyridine and acetic anhydride were added in 3 molar equivalents relative to the carboxyl groups of the polyamic acid to carry out dehydration ring closure reaction at 80° C. for 4 hours. After the dehydration ring-closure reaction, the solvent in the system is replaced with new NMP and further concentrated to obtain a polyimide having an imidization rate of 58% (this is referred to as the polymer (PI-1)) containing 20% by mass. A solution was obtained. A small amount of this solution was taken and measured to have a solution viscosity of 490 mPa·s.

Figure 2023064669000030
Figure 2023064669000030

3.スチレン-マレイミド系共重合体の合成
[合成例2-1]
窒素下、100mL二口フラスコに、重合モノマーとして、化合物(MI-1)20モル部、N-フェニルマレイミド10モル部、4-ヒドロキシスチレン30モル部、メタクリル酸グリシジル35モル部、及びメタクリル酸35モル部、ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)2モル部、並びに溶媒としてテトラヒドロフラン50mlを加え、70℃で5時間重合した。メタノールに再沈殿した後、沈殿物を濾過し、室温で8時間真空乾燥することにより、スチレン-マレイミド系共重合体(これを重合体(StMI-1)とする)を得た。GPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量(Mw)は32000、分子量分布(Mw/Mn)は2.6であった。
3. Synthesis of styrene-maleimide copolymer [Synthesis Example 2-1]
Under nitrogen, in a 100 mL two-necked flask, 20 mol parts of compound (MI-1), 10 mol parts of N-phenylmaleimide, 30 mol parts of 4-hydroxystyrene, 35 mol parts of glycidyl methacrylate, and 35 mol parts of methacrylic acid were added as polymerization monomers. 2 mol parts of 2,2′-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) as a radical polymerization initiator, and 50 ml of tetrahydrofuran as a solvent were added and polymerized at 70° C. for 5 hours. After reprecipitation in methanol, the precipitate was filtered and vacuum-dried at room temperature for 8 hours to obtain a styrene-maleimide copolymer (referred to as polymer (StMI-1)). The weight average molecular weight (Mw) measured in terms of polystyrene by GPC was 32000, and the molecular weight distribution (Mw/Mn) was 2.6.

[合成例2-2及び2-3]
重合モノマーの種類及び量を表2に記載のとおり変更した点以外は合成例2-1と同様に重合を行い、スチレン-マレイミド系共重合体である重合体(StMI-2)及び(StMI-3)をそれぞれ得た。表2中、重合モノマーの数値は、合成に使用した重合モノマーの全量100モル部に対する各化合物の割合(モル部)を表す。
[Synthesis Examples 2-2 and 2-3]
Polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 2-1, except that the types and amounts of the polymerization monomers were changed as shown in Table 2, to obtain polymers (StMI-2) and (StMI-2), which are styrene-maleimide copolymers. 3) were obtained respectively. In Table 2, the numerical values of the polymerized monomers represent the ratio (parts by mole) of each compound to 100 parts by moles of the total amount of the polymerized monomers used in the synthesis.

[合成例2-4]
重合モノマーとして化合物(M-3)を用い、特許第6636610号公報に記載の方法に従って、シクロデキストリン構造を側鎖に有する重合体(PCD)を得た。
[Synthesis Example 2-4]
Using the compound (M-3) as a polymerization monomer, a polymer (PCD) having a cyclodextrin structure in its side chain was obtained according to the method described in Japanese Patent No. 6636610.

Figure 2023064669000031
Figure 2023064669000031

4.ポリオルガノシロキサンの合成
[合成例3-1]
1000ml三口フラスコに、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン90.0g、メチルイソブチルケトン500g、及びトリエチルアミン10.0gを仕込み、室温で混合した。次いで、脱イオン水100gを滴下漏斗から30分かけて滴下した後、還流下で混合しつつ、80℃で6時間反応を行った。反応終了後、有機層を取り出し、これを0.2質量%硝酸アンモニウム水溶液により洗浄後の水が中性になるまで洗浄した後、減圧下で溶媒及び水を留去した。メチルイソブチルケトンを適量添加し、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンである重合体(ESSQ-1)の50質量%溶液を得た。
500ml三口フラスコに、化合物(CA-1)28.9g(重合体(ESSQ-1)が有するエポキシ基量に対して50モル%)、テトラブチルアンモニウムブロミド2.00g、重合体(ESSQ-1)含有溶液80g、及びメチルイソブチルケトン239gを加え、90℃で18時間撹拌した。室温まで冷却した後、蒸留水で分液洗浄操作を10回繰り返した。その後、有機層を回収し、ロータリーエバポレータにより濃縮とNMP希釈を2回繰り返した後、NMPを用いて固形分濃度が10質量%になるように調整し、重合体(PSQ-1)のNMP溶液を得た。
4. Synthesis of Polyorganosiloxane [Synthesis Example 3-1]
90.0 g of 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 500 g of methyl isobutyl ketone, and 10.0 g of triethylamine were placed in a 1000 ml three-necked flask and mixed at room temperature. Then, 100 g of deionized water was added dropwise from the dropping funnel over 30 minutes, and the reaction was carried out at 80° C. for 6 hours while mixing under reflux. After completion of the reaction, the organic layer was taken out and washed with a 0.2 mass % ammonium nitrate aqueous solution until the water after washing became neutral, and then the solvent and water were distilled off under reduced pressure. An appropriate amount of methyl isobutyl ketone was added to obtain a 50 mass % solution of a polymer (ESSQ-1), which is a polyorganosiloxane having epoxy groups.
In a 500 ml three-necked flask, 28.9 g of compound (CA-1) (50 mol% with respect to the amount of epoxy groups possessed by polymer (ESSQ-1)), 2.00 g of tetrabutylammonium bromide, polymer (ESSQ-1) 80 g of the containing solution and 239 g of methyl isobutyl ketone were added and stirred at 90° C. for 18 hours. After cooling to room temperature, the liquid separation washing operation was repeated 10 times with distilled water. After that, the organic layer was recovered, and after repeating concentration and NMP dilution twice with a rotary evaporator, the solid content concentration was adjusted to 10% by mass using NMP, and the NMP solution of the polymer (PSQ-1) was obtained. got

<液晶配向剤の調製及び評価>
[実施例1]
(1)液晶配向剤(AL-1)の調製
合成例2-1で得た重合体(StMI-1)を含む溶液に、溶剤としてNMP及びブチルセロソルブ(BC)を加え、溶剤組成がNMP/BC=50/50(質量比)、固形分濃度が4.0質量%の溶液とした。この溶液を孔径0.2μmのフィルターで濾過することにより液晶配向剤(AL-1)を調製した。
<Preparation and Evaluation of Liquid Crystal Aligning Agent>
[Example 1]
(1) Preparation of liquid crystal aligning agent (AL-1) To the solution containing the polymer (StMI-1) obtained in Synthesis Example 2-1, NMP and butyl cellosolve (BC) were added as solvents, and the solvent composition was NMP/BC. = 50/50 (mass ratio) and the solid content concentration was 4.0% by mass. A liquid crystal aligning agent (AL-1) was prepared by filtering this solution through a filter having a pore size of 0.2 μm.

(2)シール剤への密着性評価
液晶配向剤(AL-1)を、ガラス基板上にスピンナーを用いて塗布し、80℃のホットプレートで2分間プレベークを行った後、庫内を窒素置換した230℃のオーブンで30分加熱(ポストベーク)することにより、平均膜厚0.10μmの塗膜を形成した。これと同様の操作を繰り返すことにより、塗膜が形成されたガラス基板を2枚作製した。なお、液晶配向剤(AL-1)に含まれる重合体(StMI-1)は、熱により架橋反応及び重合体間の結合の切断が行われる重合体として分子設計されている。本実施例では、ポストベーク時の加熱に伴い、先ず架橋反応が進行することによって重合体間の結合が形成され、引き続き加熱が行われることにより重合体間の結合が切断されると考えられる。
続いて、塗膜を形成した1枚のガラス基板の塗膜上に、ODFシール剤(積水化学社製、S-WB42)を幅が1mmになるように塗布し、もう1枚のガラス基板の塗膜とODFシール剤とが接触するように貼り合わせた。塗布したシール剤の部分に、メタルハライドランプを用いて30,000J/m(365nm換算)の光を照射し、その後更に、120℃のオーブンで1時間加熱した。加熱後、今田製作所の引張圧縮試験機(型番:SDWS-0201-100SL)を用いて密着力を測定することにより、シール剤への膜の密着性を評価した。密着力が高いほど膜の破断が生じにくく、膜の力学強度が高く優れているといえる。評価は、密着力が250N/cm以上であった場合を「最優(◎◎)」、200N/cm以上250N/cm未満であった場合を「優(◎)」、150N/cm以上200N/cm未満であった場合を「良(○)」、100N/cm以上150N/cm未満であった場合を「可(△)」、100N/cm未満であった場合を「不良(×)」とした。その結果、この実施例では密着力204N/cmであり、密着性「良(○)」の評価であった。
(2) Adhesion evaluation to sealant Liquid crystal aligning agent (AL-1) is applied using a spinner on a glass substrate, pre-baked on a hot plate at 80 ° C. for 2 minutes, and then replaced with nitrogen. By heating (post-baking) in an oven at 230° C. for 30 minutes, a coating film having an average film thickness of 0.10 μm was formed. By repeating the same operation, two glass substrates each having a coating film formed thereon were produced. The polymer (StMI-1) contained in the liquid crystal aligning agent (AL-1) is molecularly designed as a polymer that undergoes a cross-linking reaction and disconnection of bonds between the polymers by heat. In this example, it is thought that the crosslinking reaction first progresses with the heating during post-baking to form the bonds between the polymers, and then the bonds between the polymers are cut by the subsequent heating.
Subsequently, an ODF sealant (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., S-WB42) was applied to the coating film of one glass substrate on which the coating film was formed so that the width was 1 mm, and another glass substrate was coated. They were laminated so that the coating film and the ODF sealant were in contact with each other. The applied sealant portion was irradiated with light of 30,000 J/m 2 (converted to 365 nm) using a metal halide lamp, and then further heated in an oven at 120° C. for 1 hour. After heating, the adhesion of the film to the sealant was evaluated by measuring the adhesion force using a tension/compression tester manufactured by Imada Seisakusho (model number: SDWS-0201-100SL). It can be said that the higher the adhesive strength, the less likely the film is broken, and the higher the mechanical strength of the film. The evaluation was "Best (◎ ◎)" when the adhesion was 250 N/cm 2 or more, "Excellent (◎)" when it was 200 N/cm 2 or more and less than 250 N/cm 2 , 150 N/cm 2 or more and less than 200 N/cm 2 "Good (○)", 100 N/cm 2 or more and less than 150 N/cm 2 "Fair (△)", and less than 100 N/cm 2 was regarded as "defective (x)". As a result, in this example, the adhesive strength was 204 N/cm 2 , and the adhesiveness was evaluated as "good (◯)".

(3)膜硬度評価
液晶配向剤(AL-1)を、ガラス基板上にスピンナーを用いて塗布し、80℃のホットプレートで2分間プレベークを行った後、庫内を窒素置換した230℃のオーブンで30分加熱(ポストベーク)することにより、平均膜厚0.10μmの塗膜を形成した。続いて、ガラス基板上に形成した膜の強度をブルカー社製ナノインデンター TI-900にて測定した。測定には曲率半径1μmのダイヤモンド製のコニカル圧子を用い、15秒かけて0μNから1000μNに荷重を徐々に増加させながら膜に対し10μmの大きさのスクラッチを行い、圧子が急激にめり込むときの荷重(垂直荷重)を測定した。圧子が急激にめり込むときの荷重が大きいほど膜硬度が高く、膜の力学強度が高いと評価できる。荷重の測定値が200μN以下であった場合を「不良(×)」、200μNよりも大きく300μN以下であった場合を「可(△)」、300μNよりも大きく400μN以下であった場合を「良(○)」、400μNよりも大きく500μN以下であった場合を「優(◎)」、500μNよりも大きかった場合を「最優(◎◎)」とした。
(3) Film hardness evaluation Liquid crystal aligning agent (AL-1) was applied to a glass substrate using a spinner, prebaked on a hot plate at 80 ° C. for 2 minutes, and then replaced with nitrogen at 230 ° C. A coating film having an average film thickness of 0.10 μm was formed by heating (post-baking) in an oven for 30 minutes. Subsequently, the strength of the film formed on the glass substrate was measured with Nanoindenter TI-900 manufactured by Bruker. For the measurement, a diamond conical indenter with a curvature radius of 1 μm was used, and the film was scratched with a size of 10 μm while gradually increasing the load from 0 μN to 1000 μN over 15 seconds. (vertical load) was measured. It can be evaluated that the larger the load when the indenter is suddenly dented, the higher the film hardness and the higher the mechanical strength of the film. If the measured value of the load was 200 μN or less, it was “bad (x)”; (∘)”, when it was greater than 400 μN and 500 μN or less, it was evaluated as “excellent (⊚)”, and when it was greater than 500 μN, it was evaluated as “best (⊚)”.

[実施例2~12及び比較例1~3]
配合組成を表3に示すとおり変更した点以外は実施例1と同じ溶剤組成及び固形分濃度により液晶配向剤(AL-2)~(AL-12)、(AR-1)~(AR-3)を調製した。また、それぞれの液晶配向剤を用いて、実施例1と同様にして膜の密着性を評価した。評価結果を表3に示す。なお、表3中、「-」は、その化合物を使用しなかったことを表す。
[Examples 2 to 12 and Comparative Examples 1 to 3]
Liquid crystal aligning agents (AL-2) to (AL-12), (AR-1) to (AR-3) with the same solvent composition and solid content concentration as in Example 1 except that the formulation composition was changed as shown in Table 3. ) was prepared. Moreover, the adhesiveness of the film|membrane was evaluated like Example 1 using each liquid crystal aligning agent. Table 3 shows the evaluation results. In Table 3, "-" indicates that the compound was not used.

Figure 2023064669000032
Figure 2023064669000032

表3に示すように、重合体[P]を含む液晶配向剤を用いた実施例1~12は、膜の密着性及び膜硬度が共に「最優(◎◎)」、「優(◎)」又は「良(○)」の評価であり、重合体[P]を含まない比較例1~3よりも膜の力学強度が高く優れていた。特に、重合体[P]と共に化合物[A]を含む液晶配向剤を用いた実施例2~12は、膜の密着性及び膜硬度が実施例1よりも良好な評価であった。 As shown in Table 3, Examples 1 to 12 using a liquid crystal aligning agent containing a polymer [P] are both "best (◎ ◎)" and "excellent (◎)" in film adhesion and film hardness. ” or “Good (◯)”, and the mechanical strength of the film was higher than that of Comparative Examples 1 to 3 that did not contain the polymer [P]. In particular, Examples 2 to 12 using the liquid crystal aligning agent containing the compound [A] together with the polymer [P] were evaluated as better than Example 1 in film adhesion and film hardness.

Claims (15)

下記式(1)で表される部分構造を有する重合体[P]を含有する、液晶配向剤。
Figure 2023064669000033
(式(1)中、B及びBは、それぞれ独立して、単結合又は2価の有機基である。Jは、刺激により開裂する部位を含む2価の基である。mは0又は1である。mが1の場合、Xは架橋性基であり、mが0の場合、Xは、重合体[P]又は重合体[P]とは異なる化合物が有する基Zとの相互作用により包接体を形成し、刺激により前記包接体が分離され得る基である。nは1~3の整数である。「*」は結合手を表す。)
A liquid crystal aligning agent containing a polymer [P] having a partial structure represented by the following formula (1).
Figure 2023064669000033
(In formula (1), B 1 and B 2 are each independently a single bond or a divalent organic group. J 1 is a divalent group containing a site that cleaves upon stimulation. m is 0 or 1. When m is 1, X 1 is a crosslinkable group, and when m is 0, X 1 is a group Z possessed by the polymer [P] or a compound different from the polymer [P] A group that forms a clathrate by interaction with 1 and can be separated from the clathrate by stimulation.n is an integer of 1 to 3. "*" represents a bond.)
上記式(1)中の基Xと結合を形成し得る基を2個以上有する化合物(ただし、重合体を除く。)、又は上記式(1)中の基Xと相互作用して包接体を形成し得る基を2個以上有する化合物を更に含有する、請求項1に記載の液晶配向剤。 A compound having two or more groups capable of forming a bond with the group X 1 in the above formula (1) (excluding polymers), or a compound that interacts with the group X 1 in the above formula (1) The liquid crystal aligning agent according to claim 1, further comprising a compound having two or more groups capable of forming a contact body. 前記Jで開裂を生じさせるための刺激が、光、熱及び磁場の少なくともいずれかである、請求項1又は2に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to claim 1 or 2, wherein the stimulus for causing cleavage at J1 is at least one of light, heat and magnetic field. 前記mは1である、請求項1~3のいずれか一項に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 3, wherein said m is 1. 前記Jは、共役ジエンとアルケンとの付加反応により形成されてなる不飽和6員環構造、ジスルフィド構造、アルコキシアミン構造、ジアリールビフェニルフラノン構造、オキシムエーテル構造、エナミン構造、(チオ)ウレア構造、アセタール構造、アミナール構造、イミン構造、ピナコール構造、ベンジルエステル構造、ニトロベンジル構造、又はメトキシフェニルエーテル構造を有する基である、請求項4に記載の液晶配向剤。 J 1 is an unsaturated 6-membered ring structure formed by an addition reaction between a conjugated diene and an alkene, a disulfide structure, an alkoxyamine structure, a diarylbiphenylfuranone structure, an oxime ether structure, an enamine structure, a (thio)urea structure, The liquid crystal aligning agent according to claim 4, which is a group having an acetal structure, an aminal structure, an imine structure, a pinacol structure, a benzyl ester structure, a nitrobenzyl structure, or a methoxyphenyl ether structure. 前記Xは、オキセタニル基、オキシラニル基、メルドラム酸構造を有する基、シクロカーボネート基、カルボキシ基、保護されたカルボキシ基、アミノ基、保護されたアミノ基、β-ヒドロキシアミド基、炭素-炭素不飽和結合含有基、チオール基、保護されたチオール基、クレムン構造を有する基、シアナート基、保護されたイソシアナート基、又はオキサゾリン基である、請求項4又は5に記載の液晶配向剤。 X 1 is an oxetanyl group, an oxiranyl group, a group having a Meldrum's acid structure, a cyclocarbonate group, a carboxy group, a protected carboxy group, an amino group, a protected amino group, a β-hydroxyamide group, a carbon-carbon unsaturated group. The liquid crystal aligning agent according to claim 4 or 5, which is a saturated bond-containing group, a thiol group, a protected thiol group, a group having a Kremn structure, a cyanate group, a protected isocyanate group, or an oxazoline group. 刺激により開裂した前記Jの残基と反応し得る化合物を更に含有する、請求項4~6のいずれか一項に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to any one of claims 4 to 6, further comprising a compound capable of reacting with the residue of J1 cleaved by stimulation. 前記mは0であり、
前記X及び前記Zの一方は、シクロデキストリン構造を有する基である、請求項1~3のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
the m is 0;
The liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 3, wherein one of said X 1 and said Z 1 is a group having a cyclodextrin structure.
前記重合体[P]は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリオルガノシロキサン、及び付加重合体よりなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1~8のいずれか一項に記載の液晶配向剤。 The polymer [P] is at least one selected from the group consisting of polyamic acids, polyamic acid esters, polyimides, polyorganosiloxanes, and addition polymers, according to any one of claims 1 to 8. liquid crystal aligning agent. 上記式(1)で表される部分構造を有しない重合体[Q]を更に含有する、請求項1~9のいずれか一項に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 9, further comprising a polymer [Q] having no partial structure represented by formula (1). 前記重合体[Q]は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種である、請求項10に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to claim 10, wherein the polymer [Q] is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester and polyimide. 請求項1~11のいずれか一項に記載の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜。 A liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1 to 11. 請求項1~11のいずれか一項に記載の液晶配向剤を基板上に塗布する工程と、
前記基板上の液晶配向剤に含まれる重合体を架橋させる工程と、
架橋された重合体に刺激を付与することにより重合体間の結合又は相互作用を切断する工程と、
を含む、液晶配向膜の製造方法。
A step of applying the liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 11 onto a substrate;
cross-linking the polymer contained in the liquid crystal aligning agent on the substrate;
severing bonds or interactions between the polymers by applying a stimulus to the crosslinked polymers;
A method for manufacturing a liquid crystal alignment film, comprising:
請求項12に記載の液晶配向膜を具備する液晶素子。 A liquid crystal device comprising the liquid crystal alignment film according to claim 12 . 下記式(1A)で表される部分構造を有する重合体。
Figure 2023064669000034
(式(1A)中、B及びBは、それぞれ独立して、単結合又は2価の有機基である。Jは、刺激により開裂する部位を含む2価の基である。Xは架橋性基である。nは1~3の整数である。「*」は結合手を表す。)
A polymer having a partial structure represented by the following formula (1A).
Figure 2023064669000034
(In formula (1A), B 1 and B 2 are each independently a single bond or a divalent organic group. J 1 is a divalent group containing a site that cleaves upon stimulation. X 1 is a crosslinkable group, n is an integer of 1 to 3, and "*" represents a bond.)
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