JP5206413B2 - Silicon-based liquid crystal aligning agent and liquid crystal aligning film - Google Patents

Silicon-based liquid crystal aligning agent and liquid crystal aligning film Download PDF

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Description

本発明は、アルコキシシランを重縮合して得られるポリシロキサンと、特定のグリコール化合物と、を含有する液晶配向剤、及び前記液晶配向剤から得られる液晶配向膜、並びにその液晶配向膜を有する液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal aligning agent containing polysiloxane obtained by polycondensation of alkoxysilane and a specific glycol compound, a liquid crystal aligning film obtained from the liquid crystal aligning agent, and a liquid crystal having the liquid crystal aligning film. The present invention relates to a display element.

液晶表示素子は、透明電極上にポリアミック酸及び/又はポリイミドを主成分とする液晶配向膜が設けられている2枚の基板を対向配置し、その間隙内に液晶物質を充填させた構造であることが一般に知られている。最もよく知られている方式としては、TN(Twisted Nematic)型液晶表示素子であるが、これよりも高いコンストラスト比が実現できるSTN(Super Twisted Nematic)型、視野角依存性が少ないIPS(In−Plane Switching)型、垂直配向(VA:Vertical Alignment)型等の開発がなされている。   The liquid crystal display element has a structure in which two substrates, each having a liquid crystal alignment film mainly composed of polyamic acid and / or polyimide on a transparent electrode, are arranged to face each other, and a liquid crystal material is filled in a gap between the substrates. It is generally known. The most well-known method is a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal display element, but an STN (Super Twisted Nematic) type that can realize a higher contrast ratio than this, and an IPS (Insert) with less viewing angle dependency. Development of a -plane switching (VA) type, a vertical alignment (VA) type, and the like has been made.

中でも、薄膜トランジスタ(TFT:Thin Film Transistor)で駆動する垂直配向型液晶表示素子は、応答速度が速く、超広視野角、高コントラストという特徴を有しており、更なる高品質化を求めたMVA(Multi−domain Vertical Alignment)、ASV(Advanced Super View)、PVA(Patterned Vertical Alignment)といった新しい垂直配向型の液晶表示素子が提案されてきている。   Among them, a vertical alignment type liquid crystal display element driven by a thin film transistor (TFT) has a fast response speed, an ultra-wide viewing angle, and a high contrast, and MVA demands higher quality. New vertical alignment type liquid crystal display devices such as (Multi-domain Vertical Alignment), ASV (Advanced Super View), and PVA (Patterned Vertical Alignment) have been proposed.

これらの液晶表示素子に設けられている液晶配向膜は、液晶を配向させると共に、液晶表示素子の電気特性等の各種特性に大きな影響を与えることが知られている。そのため、このような新しい垂直配向型表示素子に対しても、それに好適な液晶配向膜の開発がなされてきた。
例えば、良好な垂直配向性を得る液晶配向膜として、ポリアミック酸及び/又はポリイミドに長鎖アルキル鎖を導入する手法(例えば、特許文献1参照。)、環状置換基を導入する手法等が提案されている。(例えば、特許文献2参照。)
さらに、高く安定な垂直配向性を実現させるためには、多量の長鎖アルキル基を導入し、膜を撥水化して表面エネルギーを低下させる必要があるといわれている。
It is known that the liquid crystal alignment film provided in these liquid crystal display elements orients the liquid crystal and greatly affects various characteristics such as electric characteristics of the liquid crystal display element. Therefore, a liquid crystal alignment film suitable for such a new vertical alignment type display element has been developed.
For example, as a liquid crystal alignment film for obtaining good vertical alignment properties, a method of introducing a long alkyl chain into polyamic acid and / or polyimide (see, for example, Patent Document 1), a method of introducing a cyclic substituent, and the like have been proposed. ing. (For example, see Patent Document 2.)
Furthermore, in order to realize a high and stable vertical alignment, it is said that it is necessary to introduce a large amount of long-chain alkyl groups to make the film water repellent and reduce the surface energy.

また、良好な垂直配向性と共に、高い電圧保持率及び/又は低い残留DCという電気特性を素子に付与する目的で、ポリアミック酸及び/又はポリイミドに特定の環状置換基を導入する方法が提案されている。(例えば、特許文献3参照。)
最近では、ビジネス用途及びホームシアター用の液晶プロジェクタ(第3の薄型テレビと言われるリアプロTV)用の光源として、照射強度の強いメタルハライドランプが用いられており、従来用いられてきた有機ポリマーからなる液晶配向膜材料以外で、高耐熱性だけでなく高耐光性を有するその他の液晶配向膜材料が必要になってきている。その解決策の一つとして、無機ポリマーをベースにした液晶配向膜材料を本用途に適用することが提案されている。
In addition, a method for introducing a specific cyclic substituent into polyamic acid and / or polyimide has been proposed for the purpose of imparting an electrical property of high voltage holding ratio and / or low residual DC to the device together with good vertical alignment. Yes. (For example, refer to Patent Document 3.)
Recently, a metal halide lamp with high irradiation intensity has been used as a light source for a liquid crystal projector for business use and home theater (a rear pro TV referred to as a third thin TV), and a liquid crystal made of an organic polymer that has been used conventionally. In addition to the alignment film material, other liquid crystal alignment film materials having not only high heat resistance but also high light resistance have become necessary. As one of the solutions, it has been proposed to apply a liquid crystal alignment film material based on an inorganic polymer to this application.

しかし、無機ポリマーをベースにした液晶配向膜材料に関する研究開発は蒸着系材料が主であり(例えば、特許文献4、5参照。)、大画面ディスプレイの製造に有利な塗布系材料に関する報告はほとんどない。このため、これまで無機ポリマーをベースにした液晶配向膜材料はほとんど使用されてこなかった。   However, research and development on liquid crystal alignment film materials based on inorganic polymers are mainly vapor deposition materials (see, for example, Patent Documents 4 and 5), and there are almost no reports on coating materials that are advantageous for manufacturing large-screen displays. Absent. For this reason, liquid crystal alignment film materials based on inorganic polymers have been rarely used so far.

塗布系無機ポリマーを液晶配向膜材料として使用するという報告は、例えば、テトラアルコキシシラン、トリアルコキシシラン及び水との反応生成物とグリコールエーテル系溶媒を含有する液晶配向剤組成物が提案されている。それらの組成物は、表示不良を防止し、長時間駆動後も残像特性の良好な、液晶を配向させる能力を低下させることなく、且つ光及び熱に対する電圧保持率の低下が少ない液晶配向膜を形成することができるというものだけであり(例えば、特許文献6、7参照。)、実用レベルの塗布系無機ポリマーからなる液晶配向膜材料はこれまでなかった。   The report of using a coating-based inorganic polymer as a liquid crystal alignment film material has been proposed, for example, as a liquid crystal aligning agent composition containing a reaction product of tetraalkoxysilane, trialkoxysilane and water and a glycol ether solvent. . These compositions prevent liquid crystal alignment films that prevent display defects, have good afterimage characteristics even after long-time driving, do not decrease the ability to align liquid crystals, and have little decrease in voltage holding ratio against light and heat. There is nothing that can be formed (for example, see Patent Documents 6 and 7), and there has never been a liquid crystal alignment film material made of a coating-type inorganic polymer at a practical level.

この動向とは別に、液晶TVを始めとする液晶表示素子の技術革新は目覚しく、これを達成するために、特に素子の信頼性向上がこれまでにも増して大きな課題となってきている。
素子の信頼性の一つとして、素子の電気的な信頼性が挙げられる。従来のTFT型液晶表示素子の信頼性、特に電気的な信頼性は、液晶表示素子の30ヘルツ動作に対応した電圧保持率やその温度特性によって確認されていたが、このような測定方法では微小な差を検出することが困難であり、上記の課題を解決できるものではなかった。
Apart from this trend, technological innovations in liquid crystal display elements such as liquid crystal TVs are remarkable, and in order to achieve this, improvement of the reliability of the elements has become a bigger issue than ever.
One of the reliability of the element is the electrical reliability of the element. The reliability, particularly electrical reliability, of a conventional TFT type liquid crystal display element has been confirmed by the voltage holding ratio corresponding to the 30 Hz operation of the liquid crystal display element and its temperature characteristics. It is difficult to detect such a difference, and the above problem cannot be solved.

そこで、更に高い信頼性を確認する方法として、液晶表示素子に印加するパルス電圧の間隔を広げるように、低周波で素子を駆動して電圧保持率を測定する方法が提案されている。(例えば、特許文献8参照。)
素子のもう一つの信頼性として、素子の製造時の信頼性が挙げられる。つまり、液晶表示素子の信頼性は、モニター、テレビ等の表示特性に対する信頼性だけではなく、製造工程における歩留まり向上に直接影響するため、非常に重要となっている。
Therefore, as a method for confirming higher reliability, a method has been proposed in which the voltage holding ratio is measured by driving the element at a low frequency so as to widen the interval between pulse voltages applied to the liquid crystal display element. (For example, refer to Patent Document 8.)
Another reliability of the element is reliability at the time of manufacturing the element. That is, the reliability of the liquid crystal display element is very important because it directly affects the yield improvement in the manufacturing process as well as the reliability with respect to the display characteristics of monitors, televisions and the like.

更に、近年、液晶表示素子が大型化する状況において、製造工程での歩留まりが、液晶表示素子の生産性に従来よりも大きく影響すると言われている。フレキソ印刷等で液晶配向膜を塗布する際の塗布性が液晶表示素子の画質に大きな影響を与えるだけでなく、歩留まりを悪化させる原因にもなっている。   Furthermore, in recent years, in a situation where the liquid crystal display element is enlarged, it is said that the yield in the manufacturing process has a greater influence on the productivity of the liquid crystal display element than before. The applicability when applying the liquid crystal alignment film by flexographic printing or the like not only greatly affects the image quality of the liquid crystal display element, but also causes the yield to deteriorate.

とりわけ、垂直配向型表示素子の場合は、液晶を垂直に配向させる必要があり、無機ポリマー骨格中に長鎖アルキル基を導入する必要がある。(例えば、特許文献6、7参照。)
しかし、導入する長鎖アルキル基の量が多くなるほど、塗布性が悪くなるという問題がある。また、長鎖アルキル基を含有するアルコキシシランの導入量が多くなるほど膜の緻密性が低下し、硬度が低下することによる表示不良、トンネル電流による表示短絡、といった悪影響をおよぼす。
そこで、上記課題を解決できる、垂直配向用で、印刷性等の塗布性に優れた、無機ポリマーをベースにした液晶配向膜材料に対する要求が高まってきている。
特開平06−3678号公報 特開平09−278724号公報 特開2001−311080号公報 特開2003−50397号公報 特開2004−126463号公報 特開2005−250244号公報 特開平09−281502号公報 特開2001−264805号公報
In particular, in the case of a vertical alignment type display element, it is necessary to align the liquid crystal vertically, and it is necessary to introduce a long-chain alkyl group into the inorganic polymer skeleton. (For example, refer to Patent Documents 6 and 7.)
However, there is a problem that as the amount of the long-chain alkyl group to be introduced increases, the coating property deteriorates. In addition, as the amount of alkoxysilane containing a long-chain alkyl group is increased, the denseness of the film is lowered, and there are adverse effects such as a display defect due to a decrease in hardness and a display short circuit due to a tunnel current.
Accordingly, there is an increasing demand for a liquid crystal alignment film material based on an inorganic polymer that can solve the above-described problems and is excellent in applicability such as printability for vertical alignment.
Japanese Patent Laid-Open No. 06-3678 JP 09-278724 A JP 2001-311080 A JP 2003-50397 A JP 2004-126463 A JP 2005-250244 A JP 09-281502 A JP 2001-264805 A

本発明の目的は、第一に、液晶配向性が良好で高硬度な液晶配向膜を形成でき、且つフレキソ印刷等の塗布性に優れたケイ素系液晶配向剤を提供することである。第二に、ケイ素系液晶配向剤から得られる液晶配向膜を提供することである。第三に、前記の液晶配向膜を有する液晶表示素子を提供することである。   An object of the present invention is first to provide a silicon-based liquid crystal aligning agent that can form a liquid crystal alignment film having good liquid crystal alignment and high hardness, and excellent in applicability such as flexographic printing. Secondly, it is to provide a liquid crystal alignment film obtained from a silicon-based liquid crystal alignment agent. Thirdly, it is to provide a liquid crystal display element having the liquid crystal alignment film.

本発明者らは、上記状況に鑑み鋭意研究した結果、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は下記の要旨を有する。
1.下記のポリシロキサン(A)及びグリコール化合物(B)を含有し、前記グリコール化合物(B)が、前記ポリシロキサン(A)を得るために使用した全アルコキシシランのケイ素原子をSiO に換算した合計の100質量部に対して、2.5〜19,800質量部含有することを特徴とする液晶配向剤。
ポリシロキサン(A):下記式(1)で表されるアルコキシシランのうちの少なくとも一種を含むアルコキシシランを重縮合することで得られるポリシロキサン。
Si(OR4−n (1)
(Rは炭素原子数7〜30の有機基であり、Rは炭素原子数1〜5の炭化水素基を表し、nは1〜3の整数を表す)
グリコール化合物(B):ヒドロキシ基及び水素原子が結合した炭素原子を2個有し、かつ前記した2個の炭素原子が、ヘテロ原子を含んでもよい脂肪族基を介して結合した構造を有し、連続した炭素原子の数が3〜6であるグリコール化合物。
2.更に、下記の溶媒(C)を含有する請求項1に記載の液晶配向剤。
溶媒(C):ヒドロキシ基を有する溶媒であって、上記1で定義したグリコール化合物(B)とは異なる化合物である溶媒。
3.ポリシロキサン(A)が、式(1)で表されるアルコキシシランを、全アルコキシシラン中に0.1〜30モル%含有するアルコキシシランを重縮合して得られるポリシロキサンである上記1又は2に記載の液晶配向剤。
4.ポリシロキサン(A)が、式(1)に示すアルコキシシランを少なくとも1種以上及び式(2)に示すアルコキシシランを少なくとも1種以上を併用したアルコキシシランを重縮合して得られるポリシロキサンである上記1〜3のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
Si(OR4−m (2)
(Rは水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜6の有機基を表し、Rは炭素原子数1〜5の炭化水素基を表し、mは0〜3の整数を表す。)
5.グリコール化合物(B)が1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、及びジプロピレングリコールからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である上記1〜4のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
6.液晶配向剤中のポリシロキサン(A)が、ポリシロキサン(A)を得るために使用した全アルコキシシランのケイ素原子をSiOに換算したSiO換算濃度が、0.5〜20質量%である上記1〜5のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
.上記1〜のいずれか1項に記載の液晶配向剤を用いて得られる液晶配向膜。
8.上記に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。

As a result of intensive studies in view of the above situation, the present inventors have completed the present invention.
That is, the present invention has the following gist.
1. Total containing the following polysiloxane (A) and glycol compound (B) , wherein the glycol compound (B) is converted to SiO 2 with silicon atoms of all alkoxysilanes used to obtain the polysiloxane (A). The liquid crystal aligning agent characterized by containing 2.5-19,800 mass parts with respect to 100 mass parts .
Polysiloxane (A): polysiloxane obtained by polycondensation of alkoxysilane containing at least one of alkoxysilanes represented by the following formula (1).
R 1 n Si (OR 2 ) 4-n (1)
(R 1 is an organic group having 7 to 30 carbon atoms, R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 3)
Glycol compound (B): having two carbon atoms to which a hydroxy group and a hydrogen atom are bonded, and having the structure in which the two carbon atoms are bonded via an aliphatic group that may contain a hetero atom A glycol compound having 3 to 6 consecutive carbon atoms.
2. Furthermore, the liquid crystal aligning agent of Claim 1 containing the following solvent (C).
Solvent (C): A solvent having a hydroxy group, which is a compound different from the glycol compound (B) defined in 1 above.
3. The above 1 or 2 wherein the polysiloxane (A) is a polysiloxane obtained by polycondensation of an alkoxysilane containing 0.1 to 30 mol% of the alkoxysilane represented by the formula (1) in the total alkoxysilane. Liquid crystal aligning agent as described in.
4). The polysiloxane (A) is a polysiloxane obtained by polycondensation of an alkoxysilane using at least one alkoxysilane represented by the formula (1) and at least one alkoxysilane represented by the formula (2). The liquid crystal aligning agent of any one of said 1-3.
R 3 m Si (OR 4 ) 4-m (2)
(R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an organic group having 1 to 6 carbon atoms, R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and m represents an integer of 0 to 3)
5. The glycol compound (B) is 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,3-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 2, 5. The liquid crystal aligning agent according to any one of the above 1 to 4, which is at least one selected from the group consisting of 4-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, and dipropylene glycol.
6). Polysiloxane in the liquid crystal aligning agent (A) is, SiO 2 concentration in terms of silicon atoms of the total alkoxysilane in terms of SiO 2 was used to obtain the polysiloxane (A) is 0.5 to 20 wt% The liquid crystal aligning agent of any one of said 1-5.
7 . The liquid crystal aligning film obtained using the liquid crystal aligning agent of any one of said 1-6 .
8). 8. A liquid crystal display device having the liquid crystal alignment film as described in 7 above.

本発明のケイ素系液晶配向剤は、特定のグリコール化合物を含有することで、それを含有しない液晶配向剤を用いた場合よりも、成膜時の膜の撥水性を高めることが容易であり、結果として緻密性が高く、高硬度で、且つ、膜の液晶配向性が良好で、且つ塗布性に優れた液晶配向膜を得ることができる。そのため、信頼性が高く、高画質な液晶表示素子を提供することができる。   The silicon-based liquid crystal aligning agent of the present invention contains a specific glycol compound, so that it is easier to increase the water repellency of the film during film formation than when a liquid crystal aligning agent not containing it is used, As a result, a liquid crystal alignment film having high density, high hardness, good liquid crystal alignment of the film, and excellent coating properties can be obtained. Therefore, a liquid crystal display element with high reliability and high image quality can be provided.

以下に本発明について詳細に説明する。
<ポリシロキサンA>
本発明で用いるポリシロキサン(A)は、下記式(1)で表されるアルコキシシランを必須成分とするアルコキシシランを重縮合することで得られる。
Si(OR4−n (1)
(Rは炭素原子数7〜30の有機基であり、Rは炭素原子数1〜5の炭化水素基を表し、nは1〜3の整数を表す。)
式(1)におけるR(以下、第1の有機基ともいう)は、好ましくは8〜20、特に好ましくは8〜18であり、ポリシロキサン(A)が該第1の有機基を有することにより、液晶を一方向に配向させる効果を奏する。
The present invention is described in detail below.
<Polysiloxane A>
The polysiloxane (A) used in the present invention is obtained by polycondensation of an alkoxysilane having an alkoxysilane represented by the following formula (1) as an essential component.
R 1 n Si (OR 2 ) 4-n (1)
(R 1 is an organic group having 7 to 30 carbon atoms, R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 3)
R 1 (hereinafter also referred to as a first organic group) in the formula (1) is preferably 8 to 20, particularly preferably 8 to 18, and the polysiloxane (A) has the first organic group. As a result, the liquid crystal is aligned in one direction.

上記第1の有機基の例としては、アルキル基、パーフルオロアルキル基、アルケニル基、アリロキシアルキル基、フェネチル基、パーフルオロフェニルアルキル基、フェニルアミノアルキル基、スチリルアルキル基、ナフチル基、ベンゾイルオキシアルキル基、アルコキシフェノキシアルキル基、シクロアルキルアミノアルキル基、エポキシシクロアルキル基、N―(アミノアルキル)アミノアルキル基、N―(アミノアルキル)アミノアルキルフェネチル基、ブロモアルキル基、ジフェニルホスフィノ基、N−(メタクリロキシヒドロキシアルキル)アミノアルキル基、N−(アクリロキシヒドロキシアルキル)アミノアルキル基、置換していてもよく且つ少なくとも1個のノルボルナン環を有する一価の有機基、置換していてもよく且つ少なくとも1個のステロイド骨格を有する一価の有機基、又は、フッ素原子、トリフルオロメチル基およびトリフルオロメトキシ基よりなる群から選ばれる置換基を有し且つ炭素原子数7以上の一価の有機基、又は、シンナモイル基またはカルコニル基である感光性基等が挙げられる。これらの中でも、アルキル基及びパーフルオロアルキル基は入手が容易であるので好ましい。本発明に用いるポリシロキサン(A)は、このような第1の有機基を複数種有していてもよい。   Examples of the first organic group include alkyl group, perfluoroalkyl group, alkenyl group, allyloxyalkyl group, phenethyl group, perfluorophenylalkyl group, phenylaminoalkyl group, styrylalkyl group, naphthyl group, benzoyloxy Alkyl group, alkoxyphenoxyalkyl group, cycloalkylaminoalkyl group, epoxycycloalkyl group, N- (aminoalkyl) aminoalkyl group, N- (aminoalkyl) aminoalkylphenethyl group, bromoalkyl group, diphenylphosphino group, N -(Methacryloxyhydroxyalkyl) aminoalkyl group, N- (acryloxyhydroxyalkyl) aminoalkyl group, optionally substituted and monovalent organic group having at least one norbornane ring, optionally substituted and A monovalent organic group having at least one steroid skeleton, or a monovalent organic group having a substituent selected from the group consisting of a fluorine atom, a trifluoromethyl group and a trifluoromethoxy group and having 7 or more carbon atoms Examples thereof include a photosensitive group that is an organic group, a cinnamoyl group, or a chalconyl group. Among these, an alkyl group and a perfluoroalkyl group are preferable because they are easily available. The polysiloxane (A) used in the present invention may have a plurality of such first organic groups.

上記第1の有機基は、ポリシロキサン(A)が有するケイ素原子の100モルに対して、0.1モル未満の場合には、良好な液晶配向性が得られない場合があるため、0.1モル以上が好ましく、より好ましくは0.5モル以上、更に好ましくは1モル以上である。また、30モルを超える場合は、形成される液晶配向膜が充分に硬化しない場合があるため、30モル以下が好ましく、より好ましくは22モル以下、更に好ましくは15モル以下である。   When the first organic group is less than 0.1 mol with respect to 100 mol of silicon atoms of the polysiloxane (A), good liquid crystal alignment may not be obtained. 1 mol or more is preferable, More preferably, it is 0.5 mol or more, More preferably, it is 1 mol or more. Moreover, since it may not fully harden | cure the liquid crystal aligning film formed when it exceeds 30 mol, 30 mol or less is preferable, More preferably, it is 22 mol or less, More preferably, it is 15 mol or less.

換言すると、ポリシロキサン(A)を得るために用いる全アルコキシシラン中において、0.1モル%未満の場合には、良好な液晶配向性が得られない場合があるため、0.1モル%以上が好ましく、より好ましくは0.5モル%以上、更に好ましくは1モル以上である。また、30モル%を超える場合は、形成される液晶配向膜が充分に硬化しない場合があるため、30モル%以下が好ましく、より好ましくは22モル%以下であり、更に好ましくは15モル%以下である。   In other words, in all alkoxysilanes used to obtain the polysiloxane (A), if it is less than 0.1 mol%, good liquid crystal alignment may not be obtained, so 0.1 mol% or more Is preferable, more preferably 0.5 mol% or more, and still more preferably 1 mol or more. Further, when it exceeds 30 mol%, the liquid crystal alignment film to be formed may not be sufficiently cured. Therefore, it is preferably 30 mol% or less, more preferably 22 mol% or less, still more preferably 15 mol% or less. It is.

このような式(1)で表されるアルコキシシランの具体例を挙げるが、これに限定されるものではない。
例えば、ヘプチルトリメトキシシラン、ヘプチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、ヘプタデシルトリメトキシシラン、ヘプタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、ノナデシルトリメトキシシラン、ノナデシルトリエトキシシラン、ウンデシルトリエトキシシラン、ウンデシルトリメトキシシラン、21−ドコセニルトリエトキシシラン、アリロキシウンデシルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、イソオクチルトリエトキシシラン、フェネチルトリエトキシシラン、ペンタフルオロフェニルプロピルトリメトキシシラン、N−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、N−(トリエトキシシリルプロピル)ダンシリアミド、スチリルエチルトリエトキシシラン、(R)−N−1−フェニルエチル−N’−トリエトキシシリルプロピルウレア、(1−ナフチル)トリエトキシシラン、(1−ナフチル)トリメトキシシラン、m−スチリルエチルトリメトキシシラン、p−スチリルエチルトリメトキシシラン、N−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]フタルアミック酸、1−トリメトキシシリル−2−(p−アミノメチル)フェニルエタン、1−トリメトキシシリル−2−(m−アミノメチル)フェニルエタン、ベンゾイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−(4−メトキシフェノキシ)プロピルトリメトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルキニンウレタン、3−(N−シクロヘキシルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、1−[(2−トリエトキシシリル)エチル]シクロヘキサン−3,4−エポキシド、N−(6−アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、アミノエチルアミノメチルフェネチルトリメトキシシラン、11―ブロモウンデシルトリメトキシシラン、2−(ジフェニルフォスフィノ)エチルトリエトキシシラン、N−(3−メタクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(3−アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノ−プロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。式(1)で表されるアルコキシシランとしては、ドデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、トリデカフルオロオクチルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、又はオクチルトリメトキシシランが好ましい。
Although the specific example of the alkoxysilane represented by such Formula (1) is given, it is not limited to this.
For example, heptyltrimethoxysilane, heptyltriethoxysilane, octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, decyltriethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, dodecyltriethoxysilane, hexadecyltrimethoxysilane, hexadecyl Triethoxysilane, heptadecyltrimethoxysilane, heptadecyltriethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, nonadecyltrimethoxysilane, nonadecyltriethoxysilane, undecyltriethoxysilane, undecyltrimethoxysilane, 21-docosenyltriethoxysilane, allyloxyundecyltriethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, tride Fluorooctyltriethoxysilane, isooctyltriethoxysilane, phenethyltriethoxysilane, pentafluorophenylpropyltrimethoxysilane, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane, N- (triethoxysilylpropyl) dansyriamid, styrylethyltriethoxysilane, ( R) -N-1-phenylethyl-N′-triethoxysilylpropylurea, (1-naphthyl) triethoxysilane, (1-naphthyl) trimethoxysilane, m-styrylethyltrimethoxysilane, p-styrylethyltri Methoxysilane, N- [3- (triethoxysilyl) propyl] phthalamic acid, 1-trimethoxysilyl-2- (p-aminomethyl) phenylethane, 1-trimethoxysilyl-2- (m-aminomethyl) ) Phenylethane, benzoyloxypropyltrimethoxysilane, 3- (4-methoxyphenoxy) propyltrimethoxysilane, N-triethoxysilylpropylquinine urethane, 3- (N-cyclohexylamino) propyltrimethoxysilane, 1-[( 2-triethoxysilyl) ethyl] cyclohexane-3,4-epoxide, N- (6-aminohexyl) aminopropyltrimethoxysilane, aminoethylaminomethylphenethyltrimethoxysilane, 11-bromoundecyltrimethoxysilane, 2- (Diphenylphosphino) ethyltriethoxysilane, N- (3-methacryloxy-2-hydroxypropyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N- (3-acryloxy-2-hydroxypropyl) -3-amino- B pills triethoxysilane and the like. Examples of the alkoxysilane represented by the formula (1) include dodecyltriethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, octyltriethoxysilane, tridecafluorooctyltriethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, or octyltrimethoxy. Silane is preferred.

本発明においては、式(1)で表されるアルコキシシランを複数種併用することもできる。
また、本発明においては、式(1)で表されるアルコキシシラン以外のアルコキシシランを併用することができる。特に、基板との密着性、液晶分子との親和性改善等を目的として、本発明の効果を損なわない限りにおいて、上記第1の有機基とは異なる基(以下、第2の有機基ともいう)を有するアルコキシシランを併用することができる。
In the present invention, a plurality of alkoxysilanes represented by the formula (1) can be used in combination.
Moreover, in this invention, alkoxysilane other than the alkoxysilane represented by Formula (1) can be used together. In particular, a group different from the first organic group (hereinafter also referred to as a second organic group) is used for the purpose of improving adhesion with a substrate, affinity with liquid crystal molecules, and the like, as long as the effects of the present invention are not impaired. ) Can be used in combination.

上記第2の有機基は、炭素原子数が1〜6の有機基である。第2の有機基の例としては、脂肪族炭化水素;脂肪族環、芳香族環若しくはヘテロ環のような環構造;不飽和結合;又は酸素原子、窒素原子、硫黄原子等のヘテロ原子等を含んでいてもよく、分岐構造を有していてもよい、炭素原子数が1〜3の有機基である。また、第2の有機基は、ハロゲン原子、ビニル基、アミノ基、グリシドキシ基、メルカプト基、ウレイド基、メタクリロキシ基、イソシアネート基、アクリロキシ基などを有していてもよい。
本発明に用いるポリシロキサン(A)は、第2の有機基を一種又は複数種有していてもよい。
上記第2の有機基を有するアルコキシシランとしては、下記式(2)で表されるアルコキシシランが挙げられる。
Si(OR4−m (2)
(Rは水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜6の有機基を表し、Rは炭素原子数1〜5の炭化水素基を表し、mは0〜3の整数を表す。)
式(2)のアルコキシシランにおいて、mが0であるアルコキシシランは、テトラアルコキシシランを表す。テトラアルコキシシランは、式(1)で表されるアルコキシシランと縮合し易いので、ポリシロキサン(A)を得るためには好ましい。式(2)においてmが0であるアルコキシシランの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等が挙げられるが、なかでもテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランが好ましい。
また、式(2)のRが炭素原子数1〜6の有機基である場合、上述した第二の有機基と同じ基を表す。従って、この場合のRの例は、上記の第二の有機基として記載したと同じである。
The second organic group is an organic group having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the second organic group include an aliphatic hydrocarbon; a ring structure such as an aliphatic ring, an aromatic ring or a hetero ring; an unsaturated bond; or a hetero atom such as an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom. It is an organic group having 1 to 3 carbon atoms, which may be included and may have a branched structure. The second organic group may have a halogen atom, vinyl group, amino group, glycidoxy group, mercapto group, ureido group, methacryloxy group, isocyanate group, acryloxy group, or the like.
The polysiloxane (A) used in the present invention may have one or more second organic groups.
Examples of the alkoxysilane having the second organic group include alkoxysilanes represented by the following formula (2).
R 3 m Si (OR 4 ) 4-m (2)
(R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an organic group having 1 to 6 carbon atoms, R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and m represents an integer of 0 to 3)
In the alkoxysilane of the formula (2), alkoxysilane in which m is 0 represents tetraalkoxysilane. Tetraalkoxysilane is preferable for obtaining polysiloxane (A) because it easily condenses with the alkoxysilane represented by formula (1). Specific examples of the alkoxysilane in which m is 0 in the formula (2) include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane and the like, among which tetramethoxysilane and tetraethoxysilane are preferable. .
Moreover, when R < 3 > of Formula (2) is a C1-C6 organic group, the same group as the 2nd organic group mentioned above is represented. Accordingly, the example of R 3 in this case is the same as described as the second organic group above.

このような式(2)で表される、Rの炭素原子数1〜6のアルコキシシランとしては、下記の例が挙げられる。
m=1の場合、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、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−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2(アミノエチル)3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリエトキシシラン、2−アミノエチルアミノメチルトリメトキシシラン、2−(2−アミノエチルチオエチル)トリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−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エトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、クロロプロピルトリエトキシシラン、ブロモプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン等が挙げられる。
Examples of the alkoxysilane having 1 to 6 carbon atoms represented by R 3 represented by the formula (2) include the following examples.
When m = 1, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2 (Aminoethyl) 3-aminopropyltriethoxysilane, N-2 (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethylaminopropyl) trimethoxysilane, 3- (2-aminoethylaminopropyl) ) Triethoxysilane, 2-aminoethylaminomethyltrimethoxysilane, 2- (2-aminoethylthioethyl) triethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptomethyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyl Reethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, allyltriethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyl Trimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, trifluoropropyltrimethoxysilane, chloropropyltriethoxysilane, bromopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, phenyltri Examples include ethoxysilane and phenyltrimethoxysilane.

また、m=2の場合、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、メチルフェニルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルメチルジエトキシシラン、3−ウレイドプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられる。   When m = 2, dimethyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane, methyldimethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, 3-aminopropyl Examples include methyldiethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropylmethyldiethoxysilane, and 3-ureidopropylmethyldimethoxysilane.

さらに、m=3の場合、トリメチルエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ジメチルフェニルエトキシシラン、ジメチルフェニルメトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、3−ウレイドプロピルジメチルエトキシシラン、3−アミノプロピルジメチルメトキシシラン等が挙げられる。   Further, when m = 3, trimethylethoxysilane, trimethylmethoxysilane, dimethylphenylethoxysilane, dimethylphenylmethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, 3-aminopropyldimethylmethoxysilane, 3-ureidopropyldimethylethoxysilane, Examples include 3-aminopropyldimethylmethoxysilane.

式(2)のアルコキシシランにおいて、Rが水素原子又はハロゲン原子である場合のアルコキシシランの具体例としては、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリプロポキシシラン、トリブトキシシラン、クロロトリメトキシシラン、クロロトリエトキシシラン等が挙げられる。
上記した式(2)で表されるアルコキシシランを用いる場合、1種でも複数種でも適宜必要に応じて用いることができる。
In the alkoxysilane of the formula (2), specific examples of the alkoxysilane when R 3 is a hydrogen atom or a halogen atom include trimethoxysilane, triethoxysilane, tripropoxysilane, tributoxysilane, chlorotrimethoxysilane, And chlorotriethoxysilane.
When the alkoxysilane represented by the above formula (2) is used, one kind or a plurality of kinds can be appropriately used as necessary.

式(2)で表されるアルコキシシランを併用する場合、ポリシロキサン(A)を得るために用いる全アルコキシシラン中において、式(2)で表されるアルコキシシランは、99.9モル%以下が好ましく、より好ましくは99.5モル%以下、更に好ましくは99モル%である。また、式(2)で表されるアルコキシシランは、70モル%以上が好ましく、より好ましくは78モル%以上であり、更に好ましくは、85モル%以上である。   When using together the alkoxysilane represented by Formula (2), in all the alkoxysilanes used in order to obtain polysiloxane (A), the alkoxysilane represented by Formula (2) is 99.9 mol% or less. More preferably, it is 99.5 mol% or less, More preferably, it is 99 mol%. Moreover, 70 mol% or more is preferable, as for the alkoxysilane represented by Formula (2), More preferably, it is 78 mol% or more, More preferably, it is 85 mol% or more.

本発明に用いるポリシロキサン(A)は、上記した式(1)で表されるアルコキシシランを好ましい成分とするアルコキシシランを有機溶媒中で縮合させて得られる。その際、式(1)及び(2)で表されるアルコキシシランを含有するアルコキシシランが好ましい。通常、ポリシロキサン(A)は、このようなアルコキシシランを重縮合して、有機溶媒に均一に溶解した溶液として得られる。   The polysiloxane (A) used in the present invention is obtained by condensing an alkoxysilane having an alkoxysilane represented by the above formula (1) as a preferred component in an organic solvent. In that case, the alkoxysilane containing the alkoxysilane represented by Formula (1) and (2) is preferable. Usually, the polysiloxane (A) is obtained as a solution obtained by polycondensation of such an alkoxysilane and uniformly dissolved in an organic solvent.

本発明に用いるポリシロキサン(A)を縮合する方法は特に限定されないが、例えば、アルコキシシランをアルコール又はグリコール溶媒中で加水分解・縮合する方法が挙げられる。その際、加水分解・縮合反応は、部分加水分解及び完全加水分解のいずれであってもよい。完全加水分解の場合は、理論上、アルコキシシラン中の全アルコキシ基の0.5倍モルの水を加えればよいが、通常は0.5倍モルより過剰量の水を加える。
本発明においては、上記反応に用いる水の量は、所望により適宜選択することができるが、通常、アルコキシシラン中の全アルコキシ基の0.5〜2.5倍モルである。
The method for condensing the polysiloxane (A) used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a method of hydrolyzing and condensing alkoxysilane in an alcohol or glycol solvent. At that time, the hydrolysis / condensation reaction may be either partial hydrolysis or complete hydrolysis. In the case of complete hydrolysis, theoretically 0.5 times mole of water of all alkoxy groups in the alkoxysilane may be added, but usually an excess amount of water is added more than 0.5 times mole.
In the present invention, the amount of water used in the above reaction can be appropriately selected as desired, but it is usually 0.5 to 2.5 moles of all alkoxy groups in the alkoxysilane.

また、通常、加水分解・縮合反応を促進する目的で、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、蟻酸、蓚酸、マレイン酸、フマル酸などの酸、アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、エタノールアミン、トリエチルアミンなどのアルカリ、又は塩酸、硫酸、硝酸などの無機酸の金属塩などの触媒が用いられる。加えて、アルコキシシランが溶解した溶液を加熱することで、更に、加水分解・縮合反応を促進させることも一般的である。その際、加熱温度及び加熱時間は所望により適宜選択でき、例えば、50℃で24時間加熱・撹拌したり、還流下で1時間加熱・撹拌するなどの方法が挙げられる。   Usually, for the purpose of promoting hydrolysis / condensation reaction, acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, formic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid, alkalis such as ammonia, methylamine, ethylamine, ethanolamine, triethylamine, etc. Alternatively, a catalyst such as a metal salt of an inorganic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, or nitric acid is used. In addition, it is also common to further promote the hydrolysis / condensation reaction by heating the solution in which the alkoxysilane is dissolved. At that time, the heating temperature and the heating time can be appropriately selected as desired. Examples thereof include heating and stirring at 50 ° C. for 24 hours and heating and stirring for 1 hour under reflux.

また、別法として、例えば、アルコキシシラン、溶媒及び蓚酸の混合物を加熱して重縮合する方法が挙げられる。具体的には、あらかじめアルコールに蓚酸を加えて蓚酸のアルコール溶液とした後、当該溶液を加熱した状態で、アルコキシシランを混合する方法である。その際、用いる蓚酸の量は、アルコキシシランが有する全アルコキシ基の1モルに対して0.2〜2モルとすることが一般的である。この方法における加熱は、液温50〜180℃で行うことができ、好ましくは、液の蒸発、揮散などが起こらないように、例えば、還流管を備え付けた容器中の還流下で数十分〜十数時間行われる。
ポリシロキサン(A)を得る際に、アルコキシシランを複数種用いる場合は、アルコキシシランをあらかじめ混合した混合物として混合してもよいし、複数種のアルコキシシランを順次混合してもよい。
As another method, for example, a method of heating and polycondensing a mixture of alkoxysilane, a solvent and oxalic acid can be mentioned. Specifically, after adding succinic acid to alcohol in advance to obtain an alcohol solution of succinic acid, alkoxysilane is mixed while the solution is heated. In that case, the amount of succinic acid used is generally 0.2 to 2 mol with respect to 1 mol of all alkoxy groups of the alkoxysilane. The heating in this method can be performed at a liquid temperature of 50 to 180 ° C., and preferably, for example, several tens of minutes under reflux in a container equipped with a reflux pipe so as not to cause evaporation or volatilization of the liquid. It is done for more than ten hours.
When using multiple types of alkoxysilanes when obtaining polysiloxane (A), you may mix as a mixture which mixed alkoxysilane beforehand, and may mix multiple types of alkoxysilanes sequentially.

アルコキシシランを重縮合する際に用いられる溶媒(以下、重合溶媒ともいう)は、アルコキシシランを溶解するものであれば特に限定されない。また、アルコキシシランが溶解しない場合でも、アルコキシシランの重縮合反応の進行とともに溶解するものであればよい。一般的には、アルコキシシランの重縮合反応によりアルコールが生成するため、アルコール類、グリコール類、グリコールエーテル類やアルコール類と相溶性の良好な有機溶媒が用いられる。   The solvent used for polycondensation of alkoxysilane (hereinafter also referred to as polymerization solvent) is not particularly limited as long as it can dissolve alkoxysilane. Moreover, even when alkoxysilane does not melt | dissolve, what is melt | dissolved should just melt | dissolve with the progress of the polycondensation reaction of alkoxysilane. In general, since an alcohol is generated by a polycondensation reaction of alkoxysilane, an organic solvent having good compatibility with alcohols, glycols, glycol ethers and alcohols is used.

このような重合溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、n−ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、へキシレングリコール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホトリアミド、m−クレゾール等が挙げられる。更に後述するグリコール化合物(B)を重合溶媒として用いることもできる。なかでも、重合溶媒としては、メタノール、エタノール、ブチルセロソルブ、ヘキシレングリコール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール又はそれらの混合溶媒が好ましい。本発明においては、上記の重合溶媒を複数種混合して用いてもよい。   Specific examples of such a polymerization solvent include methanol, ethanol, propanol, n-butanol, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, hexylene glycol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carbitol, butyl. Carbitol, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dipropyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether Ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol dipropyl ether, propylene glycol Examples include dibutyl ether, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, γ-butyrolactone, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, hexamethylphosphotriamide, m-cresol and the like. Furthermore, the glycol compound (B) mentioned later can also be used as a polymerization solvent. Among these, methanol, ethanol, butyl cellosolve, hexylene glycol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol or a mixed solvent thereof is preferable as the polymerization solvent. In the present invention, a plurality of the above polymerization solvents may be mixed and used.

このような方法で得られたポリシロキサン(A)の重合溶液(以下、重合溶液ともいう。)は、原料として仕込んだ全アルコキシシランのケイ素原子をSiOに換算した濃度(以下、SiO換算濃度と称す。)を0.5〜20質量%とすることが一般的である。この濃度範囲において任意の濃度を選択することにより、ゲルの生成を抑え、均質な溶液を得ることができる。The polysiloxane (A) polymerization solution (hereinafter also referred to as polymerization solution) obtained by such a method has a concentration obtained by converting silicon atoms of all alkoxysilanes charged as raw materials into SiO 2 (hereinafter referred to as SiO 2 conversion). The concentration is generally 0.5 to 20% by mass. By selecting an arbitrary concentration within this concentration range, gel formation can be suppressed and a homogeneous solution can be obtained.

<ポリシロキサン(A)の溶液>
本発明においては、上記した方法で得られた重合溶液をそのままポリシロキサン(A)の溶液としてもよいし、必要に応じて、上記した方法で得られた溶液を、濃縮したり、溶媒を加えて希釈したり又は他の溶媒に置換して、ポリシロキサン(A)の溶液としてもよい。
その際、用いる溶媒(以下、添加溶媒ともいう)は、重縮合に用いたと同じ溶媒でもよいし、別の溶媒でもよい。この溶媒は、ポリシロキサン(A)が均一に溶解している限りにおいて特に限定されず、一種でも複数種でも任意に選択して用いることができる。
<Solution of polysiloxane (A)>
In the present invention, the polymerization solution obtained by the above-described method may be used as it is as the polysiloxane (A) solution. If necessary, the solution obtained by the above-described method may be concentrated or a solvent may be added. The solution may be diluted or substituted with another solvent to form a solution of polysiloxane (A).
In this case, the solvent used (hereinafter also referred to as additive solvent) may be the same solvent used for the polycondensation or may be another solvent. This solvent is not particularly limited as long as the polysiloxane (A) is uniformly dissolved, and one kind or a plurality of kinds can be arbitrarily selected and used.

このような添加溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、へキシレングリコール等のグリコール類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル類;酢酸メチルエステル、酢酸エチルエステル、乳酸エチルエステル等のエステル類;N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホトリアミド、m−クレゾール等が挙げられる。なかでも、添加溶媒としては、メタノール、エタノール、ブチルセロソルブ、へキシレングリコール、またはそれらの混合溶媒が好ましい。
本発明においては、上記のようにして得られるポリシロキサン(A)の溶液を、1種用いてもよいし、複数種を用いてもよい。
Specific examples of such an additive solvent include alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, butanol, and diacetone alcohol; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone; ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, and the like. Glycols such as xylene glycol; methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carbitol, butyl carbitol, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dipropyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl Ether, diethylene glycol monopropyl ether, polyethylene Glycol ethers such as glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether; methyl acetate, ethyl acetate And esters such as ethyl lactate; N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, γ-butyrolactone, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, hexamethylphosphotriamide, m- Examples include cresol. Especially, as an addition solvent, methanol, ethanol, butyl cellosolve, hexylene glycol, or those mixed solvents are preferable.
In the present invention, one or more of the polysiloxane (A) solutions obtained as described above may be used.

<グリコール化合物(B)>
本発明で用いるグリコール化合物(B)は、ヒドロキシ基及び水素原子が結合した炭素原子を2個有し、かつ前記した2個の炭素原子が、ヘテロ原子を含んでもよい脂肪族基を介して結合した構造を有し、連続した炭素原子の数が3〜6であり、好ましくは3〜5であり、特に好ましくは3又は4であるグリコール化合物である。グリコール化合物(B)がヘテロ原子を含んでいる場合は、ヘテロ原子を除く連続した炭素原子の数が3〜6であるグリコール化合物を意味する。例えば、ジエチレングリコールは、連続した炭素数は、4であり、グリコール化合物(B)の特に好ましい具体例である。
<Glycol compound (B)>
The glycol compound (B) used in the present invention has two carbon atoms to which a hydroxy group and a hydrogen atom are bonded, and the two carbon atoms described above are bonded via an aliphatic group which may contain a hetero atom. It is a glycol compound having the structure described above and having 3 to 6 consecutive carbon atoms, preferably 3 to 5 and particularly preferably 3 or 4. When the glycol compound (B) contains a hetero atom, it means a glycol compound having 3 to 6 consecutive carbon atoms excluding the hetero atom. For example, diethylene glycol has 4 consecutive carbon atoms and is a particularly preferred specific example of the glycol compound (B).

グリコール化合物(B)は、上記したような化合物であれば特に限定されないが、その具体例を挙げると、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール等が挙げられる。   The glycol compound (B) is not particularly limited as long as it is a compound as described above, but specific examples thereof include 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1, Examples include 3-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 2,4-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, and dipropylene glycol.

このようなグリコール化合物(B)は、通常、液状であるため、溶媒としても用いることが可能である。そのため、ポリシロキサン(A)を重縮合する際の重合溶媒又は添加溶媒の全部又は一部として使用してもよく、他の溶媒で合成したポリシロキサン(A)に後から添加してもよい。   Since such a glycol compound (B) is usually in a liquid state, it can also be used as a solvent. Therefore, you may use as all or one part of the polymerization solvent at the time of polycondensation of polysiloxane (A) or an addition solvent, and you may add to polysiloxane (A) synthesize | combined with another solvent later.

本発明で使用されるグリコール化合物(B)の使用量は、ポリシロキサン(A)を得るために使用した全アルコキシシランのケイ素原子をSiOに換算した合計の100質量部に対して、2.5〜19,800質量部、好ましくは、5〜6,000質量部、更に好ましくは25〜4,000質量部である。グリコール化合物が2.5質量部より少ない場合は液晶配向膜の撥水性を高める効果が充分ではないことがある。The amount of the glycol compound (B) used in the present invention is 2. for the total 100 parts by mass of the silicon atoms of all alkoxysilanes used for obtaining the polysiloxane (A) converted to SiO 2. The amount is 5 to 19,800 parts by mass, preferably 5 to 6,000 parts by mass, and more preferably 25 to 4,000 parts by mass. When the amount of the glycol compound is less than 2.5 parts by mass, the effect of increasing the water repellency of the liquid crystal alignment film may not be sufficient.

本発明に用いるグリコール化合物(B)は、液晶配向膜の撥水性を高めることが容易で、液晶配向剤中のポリシロキサン(A)が有する有機基を減らすことが可能であり、結果として緻密性が高く、高硬度で、膜の液晶配向性が良好で、且つ塗布性に優れた液晶配向膜を得ることができる。   The glycol compound (B) used in the present invention can easily increase the water repellency of the liquid crystal alignment film, and can reduce the organic groups of the polysiloxane (A) in the liquid crystal alignment agent, resulting in a denseness. It is possible to obtain a liquid crystal alignment film that is high in hardness, high in hardness, excellent in liquid crystal alignment of the film, and excellent in coatability.

<溶媒(C)>
本発明においては、ヒドロキシ基を有する溶媒であってグリコール化合物(B)とは異なる構造の化合物である溶媒(C)を用いることもできる。
溶媒(C)の具体例としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール等のアルコール類、エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、2,3−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール等のグリコール類。エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のグリコールエーテル類、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノフェニルエーテルアセテート、エチレングリコールモノトリルエーテルアセテート等のグリコールエーテルアセテート類が挙げられる。溶媒(C)としては、なかでも、エタノール、ヘキシレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルが好ましい。
<Solvent (C)>
In the present invention, a solvent (C) which is a solvent having a hydroxy group and having a structure different from that of the glycol compound (B) can also be used.
Specific examples of the solvent (C) include alcohols such as methanol, ethanol, 2-propanol, butanol, diacetone alcohol, ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1,2-butanediol, and 2,3-butane. Glycols such as diol, 1,2-pentanediol, 2,3-pentanediol, and 2-methyl-2,4-pentanediol; Glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene Glycol ether acetates such as glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monophenyl ether acetate, ethylene glycol monotolyl ether acetate And the like. Among them, ethanol, hexylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monobutyl ether are preferable as the solvent (C).

本発明で使用される溶媒(C)は、ポリシロキサン(A)を重縮合する際の重合溶媒や添加溶媒の全部又は一部として使用してもよく、他の溶媒で合成したポリシロキサン(A)に後から添加してもよい。
これらの溶媒(C)は、液晶配向剤の粘度の調整、又はスピンコート、フレキソ印刷、インクジェット等で液晶配向剤を基板上に塗布する際の塗布性を向上できる。
The solvent (C) used in the present invention may be used as all or a part of the polymerization solvent or additive solvent for polycondensation of the polysiloxane (A). ) May be added later.
These solvents (C) can improve the applicability when the liquid crystal aligning agent is applied onto the substrate by adjusting the viscosity of the liquid crystal aligning agent or by spin coating, flexographic printing, ink jetting or the like.

本発明において、溶媒(C)の使用量は、ポリシロキサン(A)を得るために使用した全アルコキシシランのケイ素原子をSiOに換算した合計の100質量部に対して、0〜19,700質量部、好ましくは0〜19,600質量部、更に好ましくは0〜18,800質量部である。In the present invention, the amount of the solvent (C) is a silicon atom of the total alkoxysilanes used to obtain polysiloxane (A) with respect to 100 parts by weight of the total in terms of SiO 2, 0~19,700 It is 0 mass parts, Preferably it is 0-19,600 mass parts, More preferably, it is 0-18,800 mass parts.

<その他の成分>
本発明においては、本発明の効果を損なわない限りにおいて、ポリシロキサン(A)、グリコール化合物(B)及び溶媒(C)以外のその他の成分、例えば、無機微粒子、メタロキサンオリゴマー、メタロキサンポリマー、レベリング剤、更に界面活性剤等の成分が含まれていてもよい。
<Other ingredients>
In the present invention, as long as the effects of the present invention are not impaired, other components other than polysiloxane (A), glycol compound (B) and solvent (C), for example, inorganic fine particles, metalloxane oligomers, metalloxane polymers, Components such as a leveling agent and a surfactant may be contained.

無機微粒子としては、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、チタニア微粒子及びフッ化マグネシウム微粒子等の微粒子が好ましく、コロイド溶液のものが特に好ましい。このコロイド溶液は、無機微粒子粉を分散媒に分散したものでもよいし、市販品のコロイド溶液であってもよい。本発明においては、無機微粒子を含有させることにより、形成される硬化被膜の表面形状及びその他の機能を付与することが可能となる。無機微粒子としては、その平均粒子径が0.001〜0.2μmであることが好ましく、更に好ましくは0.001〜0.1μmとされる。無機微粒子の平均粒子径が0.2μmを超える場合には、調製される塗布液を用いて形成される硬化被膜の透明性が低下する場合がある。
無機微粒子の分散媒としては、水及び有機溶剤を挙げることができる。コロイド溶液としては、被膜形成用塗布液の安定性の観点から、pH又はpKaが1〜10に調整されていることが好ましい。より好ましくは2〜7である。
As the inorganic fine particles, fine particles such as silica fine particles, alumina fine particles, titania fine particles, and magnesium fluoride fine particles are preferable, and those of a colloidal solution are particularly preferable. This colloidal solution may be a dispersion of inorganic fine particle powder in a dispersion medium or a commercially available colloidal solution. In the present invention, the inclusion of inorganic fine particles makes it possible to impart the surface shape of the formed cured film and other functions. The inorganic fine particles preferably have an average particle diameter of 0.001 to 0.2 μm, more preferably 0.001 to 0.1 μm. When the average particle diameter of the inorganic fine particles exceeds 0.2 μm, the transparency of the cured film formed using the prepared coating liquid may be lowered.
Examples of the dispersion medium for the inorganic fine particles include water and organic solvents. As a colloidal solution, it is preferable that pH or pKa is adjusted to 1-10 from the viewpoint of the stability of the coating liquid for forming a film. More preferably, it is 2-7.

コロイド溶液の分散媒に用いる有機溶剤としては、メタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキシレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテル等のアルコール類、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等のアミド類、酢酸エチル、酢酸ブチル、γ−ブチロラクトン等のエステル類、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン等のエ−テル類を挙げることができる。これらの中で、アルコール類及びケトン類が好ましい。これら有機溶剤は、単独でまたは2種以上を混合して分散媒として使用することができる。   Organic solvents used for the dispersion medium of colloidal solutions include alcohols such as methanol, isopropyl alcohol, butanol, ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, pentanediol, hexylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, and ethylene glycol monopropyl ether , Ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, amides such as dimethylformamide, dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone, esters such as ethyl acetate, butyl acetate and γ-butyrolactone And ethers such as tetrahydrofuran and 1,4-dioxane. Of these, alcohols and ketones are preferred. These organic solvents can be used alone or in admixture of two or more as a dispersion medium.

メタロキサンオリゴマー、メタロキサンポリマーとしては、ケイ素、チタン、アルミニウム、タンタル、アンチモン、ビスマス、錫、インジウム、亜鉛等の単独又は複合酸化物前駆体が用いられる。メタロキサンオリゴマー、メタロキサンポリマーとしては、市販品であっても、金属アルコキシド、硝酸塩、塩酸塩、カルボン酸塩等のモノマーから、加水分解等の常法により得られたものであってもよい。本発明において、メタロキサンオリゴマー、メタロキサンポリマーを含有することにより、硬化皮膜の屈折率を向上させたり、感光性を付与することが可能である。メタロキサンオリゴマー、メタロキサンポリマーを使用する際は、ポリシロキサン(A)を合成する際に同時に用いても、ポリシロキサン(A)に、後から添加してもよい。   As the metalloxane oligomer and metalloxane polymer, single or composite oxide precursors such as silicon, titanium, aluminum, tantalum, antimony, bismuth, tin, indium, and zinc are used. The metalloxane oligomer or metalloxane polymer may be a commercially available product or may be obtained from a monomer such as a metal alkoxide, nitrate, hydrochloride, or carboxylate by a conventional method such as hydrolysis. In the present invention, by containing a metalloxane oligomer and a metalloxane polymer, it is possible to improve the refractive index of the cured film or to impart photosensitivity. When using a metalloxane oligomer or a metalloxane polymer, it may be used simultaneously when synthesizing the polysiloxane (A) or may be added later to the polysiloxane (A).

市販品のメタロキサンオリゴマー、メタロキサンポリマーの具体例としては、コルコート株式会社製メチルシリケート51、メチルシリケート53A、エチルシリケート40、エチルシリケート48、EMS−485、SS−101等のシロキサンオリゴマー又はシロキサンポリマー、関東化学株式会社製チタニウム−n−ブトキシドテトラマー等のチタノキサンオリゴマーが挙げられる。これらは単独または2種以上混合して使用してもよい。   Specific examples of commercially available metalloxane oligomers and metalloxane polymers are siloxane oligomers or siloxane polymers such as methyl silicate 51, methyl silicate 53A, ethyl silicate 40, ethyl silicate 48, EMS-485, SS-101 manufactured by Colcoat Co., Ltd. And titanoxane oligomers such as titanium-n-butoxide tetramer manufactured by Kanto Chemical Co., Inc. You may use these individually or in mixture of 2 or more types.

また、レベリング剤及び界面活性剤等は、公知のものを用いることができ、特に市販品は入手が容易なので好ましい。
また、ポリシロキサン(A)に、上記したその他の成分を混合する方法は、ポリシロキサン(A)の溶液及びグリコール化合物(B)と同時でも、それらの混合後であってもよく、特に限定されない。
Moreover, a leveling agent, surfactant, etc. can use a well-known thing, and since a commercial item is easy to acquire especially, it is preferable.
In addition, the method of mixing the above-mentioned other components with the polysiloxane (A) may be simultaneous with or after the solution of the polysiloxane (A) and the glycol compound (B), and is not particularly limited. .

<液晶配向剤の調製>
本発明の液晶配向剤を調製する方法は特に限定されない。ポリシロキサン(A)及びグリコール化合物(B)、さらに必要に応じて溶媒(C)及び/又はその他の成分が均一に混合した状態であればよい。
<Preparation of liquid crystal aligning agent>
The method for preparing the liquid crystal aligning agent of the present invention is not particularly limited. It is sufficient that the polysiloxane (A) and the glycol compound (B) and, if necessary, the solvent (C) and / or other components are uniformly mixed.

通常、ポリシロキサン(A)は、溶媒中で重縮合されるので、溶液の状態で得られる。そのため、既に上記で述べたポリシロキサン(A)の重合溶液をそのまま用いる方法が簡便である。ポリシロキサン(A)の重合溶媒が、グリコール化合物(B)である場合は、グリコール化合物(B)を後で加えなくてもよい。また、ポリシロキサン(A)の溶液が、グリコール化合物(B)を含まない場合は、液晶配向剤を調製する際に、グリコール化合物(B)を加えて使用することができる。   Usually, polysiloxane (A) is polycondensed in a solvent, and thus is obtained in a solution state. Therefore, the method of using the polysiloxane (A) polymerization solution already described above as it is is simple. When the polymerization solvent for polysiloxane (A) is glycol compound (B), glycol compound (B) may not be added later. Moreover, when the solution of polysiloxane (A) does not contain a glycol compound (B), when preparing a liquid crystal aligning agent, a glycol compound (B) can be added and used.

また、溶媒(C)を併用する場合は、ポリシロキサン(A)を合成する際の重合溶媒又は添加溶媒として用いてもよいし、液晶配向剤を調製する際に混合して用いてもよい。
液晶配向剤を調製する際、ポリシロキサン(A)は、液晶配向剤中において、ポリシロキサン(A)を得るために使用した全アルコキシシランのケイ素原子をSiOに換算したSiO換算濃度が、0.5〜20質量%、好ましくは0.5〜15質量%、特に好ましくは0.5〜8質量%である。このようなSiO換算濃度範囲であれば、一回の塗布で所望の膜厚を得易く、充分な溶液のポットライフが得られ易い。
なお、その際、SiO換算濃度の調整に用いる溶媒は、ポリシロキサン(A)の重合溶媒、添加溶媒及びグリコール化合物(B)からなる群から選ばれる溶媒を用いることができる。
Moreover, when using together a solvent (C), you may use as a polymerization solvent at the time of synthesize | combining polysiloxane (A), or an addition solvent, and may mix and use it when preparing a liquid crystal aligning agent.
When preparing the liquid crystal aligning agent, the polysiloxane (A) has a SiO 2 equivalent concentration obtained by converting silicon atoms of all alkoxysilanes used for obtaining the polysiloxane (A) into SiO 2 in the liquid crystal aligning agent. It is 0.5-20 mass%, Preferably it is 0.5-15 mass%, Most preferably, it is 0.5-8 mass%. Within such a SiO 2 equivalent concentration range, it is easy to obtain a desired film thickness by a single application, and a sufficient pot life of the solution is easily obtained.
Note that this time, the solvent used to adjust the terms of SiO 2 concentration, the polymerization solvent of the polysiloxane (A), it is possible to use a solvent selected from the group consisting of entrainer and glycol compounds (B).

<液晶配向膜の形成>
本発明の液晶配向剤は、基板に塗布した後、乾燥・焼成を行うことで、硬化膜とすることができる。
液晶配向剤の塗布方法としては、スピンコート法、印刷法、インクジェット法、スプレー法、ロールコート法などが挙げられるが、生産性の面から工業的には転写印刷法が広く用いられており、本発明の液晶配向剤も好適に用いられる。
液晶配向剤を塗布した後の乾燥の工程は、必ずしも必要とされないが、塗布後から焼成までの時間が基板ごとに一定していない場合、又は塗布後ただちに焼成されない場合には、乾燥工程を含める方が好ましい。この乾燥は、基板の搬送等により塗膜形状が変形しない程度に溶媒が除去されていればよく、その乾燥手段については特に限定されない。例えば、温度40℃〜150℃、好ましくは60℃〜100℃のホットプレート上で、0.5〜30分、好ましくは1〜5分乾燥させる方法が挙げられる。
<Formation of liquid crystal alignment film>
The liquid crystal aligning agent of this invention can be made into a cured film by drying and baking after apply | coating to a board | substrate.
Examples of the method for applying the liquid crystal aligning agent include spin coating, printing, ink jet, spraying, roll coating, and the like.In terms of productivity, the transfer printing method is widely used industrially. The liquid crystal aligning agent of this invention is also used suitably.
The drying process after applying the liquid crystal aligning agent is not necessarily required, but if the time from application to baking is not constant for each substrate, or if baking is not performed immediately after application, a drying process is included. Is preferred. The drying is not particularly limited as long as the solvent is removed to such an extent that the shape of the coating film is not deformed by transporting the substrate or the like. For example, a method of drying on a hot plate at a temperature of 40 ° C. to 150 ° C., preferably 60 ° C. to 100 ° C. for 0.5 to 30 minutes, preferably 1 to 5 minutes can be mentioned.

上記の方法で液晶配向剤を塗布して形成される塗膜は、焼成して硬化膜とすることができる。その際、焼成温度は、100℃〜350℃の任意の温度で行うことができるが、好ましくは140℃〜300℃であり、より好ましくは150℃〜230℃、更に好ましくは160℃〜220℃である。焼成時間は5分〜240分の任意の時間で焼成を行うことができる。好ましくは10〜90分であり、より好ましくは20〜90分である。加熱は、通常公知の方法、例えば、ホットプレート、熱風循環オーブン、IRオーブン、ベルト炉などを用いることができる。   The coating film formed by applying the liquid crystal aligning agent by the above method can be baked to obtain a cured film. At that time, the firing temperature can be carried out at an arbitrary temperature of 100 ° C. to 350 ° C., preferably 140 ° C. to 300 ° C., more preferably 150 ° C. to 230 ° C., further preferably 160 ° C. to 220 ° C. It is. Firing can be performed at an arbitrary time of 5 minutes to 240 minutes. Preferably it is 10 to 90 minutes, More preferably, it is 20 to 90 minutes. For the heating, a generally known method such as a hot plate, a hot air circulation oven, an IR oven, a belt furnace or the like can be used.

液晶配向膜中のポリシロキサン(A)は、焼成工程において、重縮合が進行する。しかし、本発明においては、本発明の効果を損なわない限り、完全に重縮合させる必要はない。但し、液晶セル製造行程で必要とされる、シール剤硬化などの熱処理温度より、10℃以上高い温度で焼成することが好ましい。   The polysiloxane (A) in the liquid crystal alignment film undergoes polycondensation in the firing step. However, in the present invention, it is not necessary to completely polycondense unless the effects of the present invention are impaired. However, firing is preferably performed at a temperature higher by 10 ° C. or more than the heat treatment temperature required for the liquid crystal cell production process, such as curing of the sealant.

この硬化膜の厚みは必要に応じて選択することができる。硬化膜の厚みが5nm以上の場合、液晶表示素子の信頼性が得られ易いので好ましい。より好ましくは10nm以上である。また、300nm以下の場合は、液晶表示素子の消費電力が極端に大きくならないので好ましい。より好ましくは150nm以下である。   The thickness of the cured film can be selected as necessary. When the thickness of the cured film is 5 nm or more, it is preferable because the reliability of the liquid crystal display element is easily obtained. More preferably, it is 10 nm or more. Moreover, the case of 300 nm or less is preferable because the power consumption of the liquid crystal display element does not become extremely large. More preferably, it is 150 nm or less.

このような硬化膜は、そのまま液晶配向膜として用いることもできるが、この硬化膜をラビングしたり、偏光又は特定の波長の光等を照射したり、イオンビーム等の処理等を行って、液晶配向膜とすることも可能である。   Such a cured film can be used as a liquid crystal alignment film as it is, but the cured film is rubbed, irradiated with polarized light or light of a specific wavelength, processed with an ion beam, etc. An alignment film can also be used.

<液晶配向膜>
上記の如き方法で形成された本発明の液晶配向膜は、ポリシロキサン(A)が有する特定有機基が、液晶配向膜の表面層付近に偏在した構造であることが考えられる。このことは、本発明の液晶配向膜の水接触角を測定することで確認することができる。このことは、本発明の液晶配向剤の成分であるグリコール化合物(B)の効果によるものと推定され、液晶配向剤にグリコール化合物(B)が含まれる場合は、グリコール化合物(B)を含まない場合に比べて、水接触角を高くすることができる。
<Liquid crystal alignment film>
The liquid crystal alignment film of the present invention formed by the method as described above is considered to have a structure in which the specific organic group of the polysiloxane (A) is unevenly distributed in the vicinity of the surface layer of the liquid crystal alignment film. This can be confirmed by measuring the water contact angle of the liquid crystal alignment film of the present invention. This is presumed to be due to the effect of the glycol compound (B) that is a component of the liquid crystal aligning agent of the present invention, and when the glycol compound (B) is contained in the liquid crystal aligning agent, the glycol compound (B) is not included. Compared to the case, the water contact angle can be increased.

即ち、ポリシロキサン(A)が有する特定有機基が、グリコール化合物(B)の効果によって液晶配向膜の表面層付近に偏在することで、液晶分子を一方向に、とりわけ垂直方向に配向させ易いという作用を奏していると考えられる。従って、本発明の液晶配向膜は、高い撥水性を示すので、良好な液晶垂直配向性を得ることができる。   That is, the specific organic group of the polysiloxane (A) is unevenly distributed near the surface layer of the liquid crystal alignment film due to the effect of the glycol compound (B), so that the liquid crystal molecules can be easily aligned in one direction, particularly in the vertical direction. It is thought that there is an effect. Therefore, since the liquid crystal alignment film of the present invention exhibits high water repellency, good liquid crystal vertical alignment can be obtained.

更に、本発明の液晶配向膜は、本発明の液晶配向剤の成分であるポリシロキサン(A)が有する特定有機基の量が少ない場合でも、液晶配向膜の撥水性が高いため、良好な液晶垂直配向性を有し、緻密性が高く、高硬度である。加えて、該液晶配向膜は、塗布性に優れた本発明の液晶配向剤から得られるため、均一性が高いという効果も有する。そのため、信頼性が高く、高画質な液晶表示素子を提供することができる。具体的に述べると、本発明の液晶配向剤は、ポリシロキサン(A)が有する特定有機基が、ポリシロキサン(A)が有するケイ素原子の100モルに対して0.1〜30モルであっても、得られる液晶配向膜は、撥水性が高く、良好な液晶垂直配向性を示すと共に、緻密性が高く、高硬度で、且つ均一性に優れている。
更に、該液晶配向膜を有する表示素子は、液晶配向剤に含まれるグリコール化合物(B)の作用により、ポリシロキサン(A)が有する特定有機基の含有量を少なくすることができ、その結果、表示素子の蓄積電荷の絶対値を小さくすることができると考えられる。
Furthermore, the liquid crystal alignment film of the present invention is a good liquid crystal because the water repellency of the liquid crystal alignment film is high even when the amount of the specific organic group contained in the polysiloxane (A) which is a component of the liquid crystal alignment agent of the present invention is small. It has vertical alignment, high density, and high hardness. In addition, since the liquid crystal alignment film is obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention having excellent coating properties, it also has an effect of high uniformity. Therefore, a liquid crystal display element with high reliability and high image quality can be provided. Specifically, in the liquid crystal aligning agent of the present invention, the specific organic group that the polysiloxane (A) has is 0.1 to 30 moles relative to 100 moles of silicon atoms that the polysiloxane (A) has. In addition, the obtained liquid crystal alignment film has high water repellency, good liquid crystal vertical alignment, high density, high hardness, and excellent uniformity.
Furthermore, the display element having the liquid crystal alignment film can reduce the content of the specific organic group of the polysiloxane (A) by the action of the glycol compound (B) contained in the liquid crystal alignment agent. It is considered that the absolute value of the accumulated charge of the display element can be reduced.

<液晶表示素子>
本発明の液晶表示素子は、上記した方法により、基板に液晶配向膜を形成した後、公知の方法で液晶セルを作成して得ることができる。液晶セル作成の一例を挙げると、液晶配向膜が形成された1対の基板を、スペーサーを挟んで、シール剤で固定し、液晶を注入して封止する方法が一般的である。その際、用いるスペーサーの大きさは1〜30マイクロメートルであるが、好ましくは2〜10マイクロメートルである。
<Liquid crystal display element>
The liquid crystal display element of the present invention can be obtained by forming a liquid crystal alignment film on a substrate by the method described above and then preparing a liquid crystal cell by a known method. As an example of producing a liquid crystal cell, a method is generally employed in which a pair of substrates on which a liquid crystal alignment film is formed are fixed with a sealant with a spacer interposed therebetween, and liquid crystal is injected and sealed. In this case, the size of the spacer used is 1 to 30 micrometers, preferably 2 to 10 micrometers.

液晶を注入する方法は特に制限されず、作製した液晶セル内を減圧にした後、液晶を注入する真空法、液晶を滴下した後に封止を行う滴下法などを挙げることができる。
液晶表示素子に用いる基板としては、透明性の高い基板であれば特に限定されないが、通常は、基板上に液晶を駆動するための透明電極が形成された基板である。
The method for injecting the liquid crystal is not particularly limited, and examples thereof include a vacuum method for injecting liquid crystal after the inside of the manufactured liquid crystal cell is decompressed, and a dropping method for sealing after dropping the liquid crystal.
The substrate used for the liquid crystal display element is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, but is usually a substrate in which a transparent electrode for driving liquid crystal is formed on the substrate.

具体例を挙げると、ガラス板、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリウレタン、ポリサルホン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、トリメチルペンテン、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、(メタ)アクリロニトリル、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、アセテートブチレートセルロースなどのプラスチック板などに透明電極が形成された基板を挙げることができる。   Specific examples include glass plate, polycarbonate, poly (meth) acrylate, polyethersulfone, polyarylate, polyurethane, polysulfone, polyether, polyetherketone, trimethylpentene, polyolefin, polyethylene terephthalate, (meth) acrylonitrile, tri Examples thereof include a substrate in which a transparent electrode is formed on a plastic plate such as acetyl cellulose, diacetyl cellulose, and acetate butyrate cellulose.

また、TFT型の素子のような高機能素子においては、液晶駆動のための電極と基板の間にトランジスタの如き素子が形成されたものが用いられる。
透過型の液晶素子の場合は、上記の如き基板を用いることが一般的であるが、反射型の液晶表示素子では、片側の基板のみにならばシリコンウエハー等の不透明な基板も用いることが可能である。その際、基板に形成された電極には、光を反射するアルミニウムの如き材料を用いることもできる。
これまで述べたように、本発明の液晶配向剤を用いて得られる液晶配向膜は、緻密性が高く、高硬度で、膜の撥水性が高く、且つ良好な液晶垂直配向性を示すと共に、且つ均一性に優れた液晶配向膜を得ることができる。更に上記液晶配向膜を用いて作成した素子は、蓄積電荷特性が良好である。
As a high-performance element such as a TFT type element, an element in which an element such as a transistor is formed between an electrode for driving a liquid crystal and a substrate is used.
In the case of a transmissive liquid crystal element, it is common to use a substrate as described above. However, in a reflective liquid crystal display element, an opaque substrate such as a silicon wafer can be used if only one substrate is used. It is. At that time, a material such as aluminum that reflects light may be used for the electrode formed on the substrate.
As described above, the liquid crystal alignment film obtained using the liquid crystal aligning agent of the present invention has high density, high hardness, high water repellency, and good liquid crystal vertical alignment. In addition, a liquid crystal alignment film having excellent uniformity can be obtained. Furthermore, an element produced using the liquid crystal alignment film has good accumulated charge characteristics.

以下、合成例、及び実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
本実施例における略語の説明。
TEOS:テトラエトキシシラン
C8:オクチルトリエトキシシラン
C12:ドデシルトリエトキシシラン
C18:オクタデシルトリエトキシシラン
F13:トリデカフルオロオクチルトリメトキシシラン
MTES:メチルトリエトキシシラン
MPS:3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン
MAPS:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン
HG:へキシレングリコール(2−メチル−2,4−ペンタンジオール)
BCS:ブチルセロソルブ
EtOH:エタノール
1,3−PrDO:1,3−プロパンジオール
1,3−BDO:1,3−ブタンジオール
1,4−BDO:1,4−ブタンジオール
1,3−PeDO:1,3−ペンタンジオール
1,6−HDO:1,6−ヘキサンジオール
DEG:ジエチレングリコール
DPG:ジプロピレングリコール
Hereinafter, although a synthesis example, an Example, and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example.
Explanation of abbreviations in this embodiment.
TEOS: Tetraethoxysilane C8: Octyltriethoxysilane C12: Dodecyltriethoxysilane C18: Octadecyltriethoxysilane F13: Tridecafluorooctyltrimethoxysilane MTES: Methyltriethoxysilane MPS: 3-Mercaptopropyltrimethoxysilane MAPS: 3 -Methacryloxypropyltrimethoxysilane HG: hexylene glycol (2-methyl-2,4-pentanediol)
BCS: butyl cellosolve EtOH: ethanol 1,3-PrDO: 1,3-propanediol 1,3-BDO: 1,3-butanediol 1,4-BDO: 1,4-butanediol 1,3-PeDO: 1, 3-pentanediol 1,6-HDO: 1,6-hexanediol DEG: diethylene glycol DPG: dipropylene glycol

<合成例1>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにHG164.3g、TEOS164.9g及びC12を13.9g投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめHG82.1g、水74.1g及び触媒として蓚酸0.8gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、還流下で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が10質量%のポリシロキサン溶液(K1)を得た。
<Synthesis Example 1>
Into a 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube, 164.3 g of HG, 164.9 g of TEOS and 13.9 g of C12 were added and stirred to prepare a solution of an alkoxysilane monomer. To this solution, an oxalic acid solution in which 82.1 g of HG, 74.1 g of water and 0.8 g of oxalic acid as a catalyst were mixed in advance was added dropwise over 30 minutes at room temperature, and stirred at room temperature for 30 minutes after the completion of the addition. Then, after heating for 1 hour under reflux, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K1) having a SiO 2 equivalent solid content concentration of 10% by mass.

<調製例1〜7>
合成例1で得られたポリシロキサン溶液(K1)10gに対して、表1に示す量のHGとBCSと溶剤(X)を混合して攪拌せしめることにより、溶剤組成が表1に示され、かつ、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL1〜KL7)を得た。
<Preparation Examples 1-7>
By mixing and stirring the amounts of HG, BCS and solvent (X) shown in Table 1 to 10 g of the polysiloxane solution (K1) obtained in Synthesis Example 1, the solvent composition is shown in Table 1. and it was obtained in terms of SiO 2 solid content concentration of 4 mass% of the liquid crystal alignment agent (KL1~KL7).

Figure 0005206413
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<調製例8>
合成例1で得られたポリシロキサン溶液(K1)10gとHG11.0g、BCS4.0gを混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS=80:20となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM1)を得た。
<Preparation Example 8>
10 g of the polysiloxane solution (K1) obtained in Synthesis Example 1, 11.0 g of HG, and 4.0 g of BCS are mixed and stirred, so that the solvent composition is HG: BCS = 80: 20, and the solid content concentration in terms of SiO 2 Obtained 4 mass% liquid crystal aligning agent (KM1).

<合成例2>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにBCS164.3g、TEOS164.9g及びC12を13.9g投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめBSC82.1g、水74.1g及び触媒として蓚酸0.8gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、還流下で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が10質量%のポリシロキサンの溶液(K2)を得た。
<Synthesis Example 2>
A 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube was charged with BCS 164.3 g, TEOS 164.9 g and C12 13.9 g, and stirred to prepare an alkoxysilane monomer solution. To this solution, an oxalic acid solution in which 82.1 g of BSC, 74.1 g of water and 0.8 g of oxalic acid as a catalyst were mixed in advance was added dropwise over 30 minutes at room temperature, and stirred at room temperature for 30 minutes after the completion of the addition. Then, after heating for 1 hour under reflux, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K2) having a solid content concentration of 10% by mass as SiO 2 .

<調製例9>
合成例2で得られたポリシロキサン溶液(K2)10gに、BCS13.0gとDEG2.0gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がBCS:DEG=90:10となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL8)を得た。
<調製例10>
合成例2で得られたポリシロキサン溶液(K2)10gにBCS15.0gを混合して撹拌し、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM2)を得た。
<Preparation Example 9>
13.0 g of BCS and 2.0 g of DEG are added to 10 g of the polysiloxane solution (K2) obtained in Synthesis Example 2, mixed and stirred, and the solvent composition is set to BCS: DEG = 90: 10, converted to SiO 2 A liquid crystal aligning agent (KL8) having a solid content concentration of 4% by mass was obtained.
<Preparation Example 10>
15.0 g of BCS was mixed with 10 g of the polysiloxane solution (K2) obtained in Synthesis Example 2 and stirred to obtain a liquid crystal aligning agent (KM2) having a SiO 2 equivalent solid content concentration of 4 mass%.

<合成例3>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにDEG164.3g、TEOS164.9g及びC12を13.9g投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめDEG82.1g、水74.1g及び触媒として蓚酸0.8gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、還流下で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が10質量%のポリシロキサン溶液(K3)を得た。
<Synthesis Example 3>
Into a 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube, 164.3 g of DEG, 164.9 g of TEOS, and 13.9 g of C12 were charged and stirred to prepare a solution of an alkoxysilane monomer. To this solution, 82.1 g of DEG, 74.1 g of water and 0.8 g of oxalic acid as a catalyst were mixed dropwise over 30 minutes at room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes after completion of the dropwise addition. Then, after heating under reflux for 1 hour, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K3) having a solid content concentration of 10% by mass as SiO 2 .

<調製例11>
合成例3で得られたポリシロキサン溶液(K3)10gにDEG15.0gを混合して撹拌し、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL9)を得た。
<調製例12>
合成例3で得られたポリシロキサン溶液(K3)10gに、DEG13.0gとBCS2.0gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がBCS:DEG=10:90となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL10)を得た。
<合成例4>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにEtOH164.3g、TEOS164.9g及びC12を13.9g投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめEtOH82.1g、水74.1g及び触媒として蓚酸0.8gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、還流下で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が10質量%のポリシロキサン溶液(K4)を得た。
<Preparation Example 11>
15.0 g of DEG was mixed with 10 g of the polysiloxane solution (K3) obtained in Synthesis Example 3 and stirred to obtain a liquid crystal aligning agent (KL9) having a solid content concentration of 4% by mass as SiO 2 .
<Preparation Example 12>
13.0 g of DEG and 2.0 g of BCS are added to and mixed with 10 g of the polysiloxane solution (K3) obtained in Synthesis Example 3 so that the solvent composition becomes BCS: DEG = 10: 90, and converted to SiO 2 A liquid crystal aligning agent (KL10) having a solid content concentration of 4% by mass was obtained.
<Synthesis Example 4>
EtOH 164.3 g, TEOS 164.9 g, and 13.9 g of C12 were charged into a 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube, and stirred to prepare an alkoxysilane monomer solution. To this solution, an oxalic acid solution in which 82.1 g of EtOH, 74.1 g of water and 0.8 g of oxalic acid as a catalyst were mixed in advance was added dropwise over 30 minutes at room temperature, and stirred at room temperature for 30 minutes after the completion of the addition. Then, after heating for 1 hour under reflux, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K4) having a solid content concentration in terms of SiO 2 of 10% by mass.

<調製例13>
合成例4で得られたポリシロキサン溶液(K4)10gに、EtOH13.0gとDEG2.0gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がEtOH:DEG=90:10となるような、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL11)を得た。
<調製例14>
合成例4で得られたポリシロキサン溶液(K4)10gにEtOH15.0gを混合して撹拌し、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM3)を得た。
<合成例5>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにHG121.0g、BCS40.3g、TEOS164.9g及びC18を17.4g投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめHG60.5g、BCS20.2g、水75.0g及び触媒として蓚酸0.8gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、還流下で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が10質量%のポリシロキサン溶液(K5)を得た。
<Preparation Example 13>
1 g of EtOH and 2.0 g of DEGOH were added to 10 g of the polysiloxane solution (K4) obtained in Synthesis Example 4, mixed and stirred, and converted to SiO 2 such that the solvent composition was EtOH: DEG = 90: 10. A liquid crystal aligning agent (KL11) having a solid content concentration of 4% by mass was obtained.
<Preparation Example 14>
EtOH 15.0 g was mixed with 10 g of the polysiloxane solution (K4) obtained in Synthesis Example 4 and stirred to obtain a liquid crystal aligning agent (KM3) having a SiO 2 equivalent solid content concentration of 4 mass%.
<Synthesis Example 5>
A 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube was charged with 121.0 g of HG, 40.3 g of BCS, 164.9 g of TEOS, and 17.4 g of C18, and stirred to prepare an alkoxysilane monomer solution. To this solution, an oxalic acid solution prepared by mixing 60.5 g of HG, 20.2 g of BCS, 75.0 g of water and 0.8 g of oxalic acid as a catalyst in advance over 30 minutes at room temperature, and stirred for 30 minutes at room temperature after completion of the addition. did. Then, after heating for 1 hour under reflux, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K5) having a solid content concentration in terms of SiO 2 of 10% by mass.

<調製例15〜19>
合成例5で得られたポリシロキサン溶液(K5)10gに対して、表2に示す量のHGとBCSとDEGを混合して攪拌せしめることにより、溶剤組成が表2に示され、かつ、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL12〜KL15及びKM4)を得た。
<Preparation Examples 15 to 19>
By mixing and stirring the amounts of HG, BCS and DEG shown in Table 2 to 10 g of the polysiloxane solution (K5) obtained in Synthesis Example 5, the solvent composition is shown in Table 2, and SiO 2 The liquid crystal aligning agent (KL12-KL15 and KM4) whose 2 conversion solid content concentration is 4 mass% was obtained.

Figure 0005206413
Figure 0005206413

<合成例6>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにHG124.4g、BCS41.5g、TEOS164.9g及びC8を11.5g投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめHG62.2g、BCS20.7g、水74.1g及び触媒として蓚酸0.8gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、還流下で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が10質量%のポリシロキサン溶液(K6)を得た。
<Synthesis Example 6>
A 1 L four-neck reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube was charged with 121.5 g of HG, 41.5 g of BCS, 164.9 g of TEOS, and 11.5 g of C8 and stirred to prepare an alkoxysilane monomer solution. To this solution, an oxalic acid solution in which 62.2 g of HG, 20.7 g of BCS, 74.1 g of water and 0.8 g of oxalic acid as a catalyst were mixed dropwise over 30 minutes at room temperature, and stirred at room temperature for 30 minutes after completion of the dropwise addition. did. Then, after heating for 1 hour under reflux, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K6) having a solid content concentration in terms of SiO 2 of 10% by mass.

<調製例20>
合成例6で得られたポリシロキサン溶液(K6)10gにHG10.2g、BCS2.8g及びDEG2.0gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS:DEG=70:20:10となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL16)を得た。
<調製例21>
合成例6で得られたポリシロキサン溶液(K6)10gにHG12.2gとBCS2.8gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS=80:20となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM5)を得た。
<Preparation Example 20>
HG 10.2 g, BCS 2.8 g, and DEG 2.0 g were added to 10 g of the polysiloxane solution (K6) obtained in Synthesis Example 6, mixed and stirred, and the solvent composition was HG: BCS: DEG = 70: 20: 10. Thus, a liquid crystal aligning agent (KL16) having a solid content concentration in terms of SiO 2 of 4% by mass was obtained.
<Preparation Example 21>
12.2 g of HG and 2.8 g of BCS were added to 10 g of the polysiloxane solution (K6) obtained in Synthesis Example 6, mixed and stirred, so that the solvent composition was HG: BCS = 80: 20, and the SiO 2 equivalent solid A liquid crystal aligning agent (KM5) having a partial concentration of 4% by mass was obtained.

<合成例7>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにHG118.1g、BCS39.4g、TEOS207.3g及びC12を1.7g投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめHG59.0g、BCS19.7g、水53.9g及び触媒として蓚酸0.9gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、還流下で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が12質量%のポリシロキサン溶液(K7)を得た。
<Synthesis Example 7>
A 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube was charged with 118.1 g of HG, 39.4 g of BCS, 207.3 g of TEOS, and 1.7 g of C12, and stirred to prepare a solution of an alkoxysilane monomer. To this solution, an oxalic acid solution in which HG 59.0 g, BCS 19.7 g, water 53.9 g and 0.9 g of oxalic acid as a catalyst were mixed in advance was added dropwise over 30 minutes at room temperature, and stirred at room temperature for 30 minutes after completion of the addition. did. Then, after heating for 1 hour under reflux, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K7) having a SiO 2 equivalent solid content concentration of 12% by mass.

<調製例22>
合成例7で得られたポリシロキサン溶液(K7)10gにHG13.8g、BCS3.8g及びDEG2.5gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS:DEG=70:20:10となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL17)を得た。
<調製例23>
合成例7で得られたポリシロキサン溶液(K7)10gにHG16.2gとBCS3.8gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS=80:20となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM6)を得た。
<Preparation Example 22>
HG 13.8 g, BCS 3.8 g and DEG 2.5 g were added to 10 g of the polysiloxane solution (K7) obtained in Synthesis Example 7, mixed and stirred, and the solvent composition was HG: BCS: DEG = 70: 20: 10. As a result, a liquid crystal aligning agent (KL17) having a solid content concentration of 4% by mass in terms of SiO 2 was obtained.
<Preparation Example 23>
HG16.2 g and BCS 3.8 g were added to 10 g of the polysiloxane solution (K7) obtained in Synthesis Example 7, mixed and stirred, the solvent composition was HG: BCS = 80: 20, and the SiO 2 equivalent solid A liquid crystal aligning agent (KM6) having a partial concentration of 4% by mass was obtained.

<合成例8>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにHG124.9g、BCS41.6g、TEOS171.9g及びC12を2.8g投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめHG62.5g、BCS20.8g、水74.8g及び触媒として蓚酸0.8gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、還流下で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が10質量%のポリシロキサン溶液(K8)を得た。
<Synthesis Example 8>
A 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube was charged with 124.9 g of HG, 41.6 g of BCS, 171.9 g of TEOS, and 2.8 g of C12 and stirred to prepare an alkoxysilane monomer solution. To this solution, an oxalic acid solution in which 62.5 g of HG, 20.8 g of BCS, 74.8 g of water and 0.8 g of oxalic acid as a catalyst were mixed in advance was added dropwise over 30 minutes at room temperature, and stirred at room temperature for 30 minutes after completion of the addition. did. Then, after heating under reflux for 1 hour, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K8) having a solid content concentration of 10% by mass as SiO 2 .

<調製例24>
合成例8で得られたポリシロキサン溶液(K8)10gにHG10.2g、BCS2.8g及びDEG2.0gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS:DEG=70:20:10となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL18)を得た。
<調製例25>
合成例8で得られたポリシロキサン溶液(K8)10gにHG12.2gとBCS2.8gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS=80:20となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM7)を得た。
<Preparation Example 24>
HG 10.2 g, BCS 2.8 g and DEG 2.0 g were added to 10 g of the polysiloxane solution (K8) obtained in Synthesis Example 8, mixed and stirred, and the solvent composition was HG: BCS: DEG = 70: 20: 10. Thus, a liquid crystal aligning agent (KL18) having a solid content concentration of 4% by mass in terms of SiO 2 was obtained.
<Preparation Example 25>
12.2 g of HG and 2.8 g of BCS are added to 10 g of the polysiloxane solution (K8) obtained in Synthesis Example 8, mixed and stirred, and the solvent composition is set to HG: BCS = 80: 20 to obtain a solid in terms of SiO 2 A liquid crystal aligning agent (KM7) having a partial concentration of 4% by mass was obtained.

<合成例9>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにHG123.2g、BCS41.1g、TEOS164.9g及びC12を13.9g投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめHG61.6g、BCS20.5g、水74.1g及び触媒として蓚酸0.8gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、65℃で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が10質量%のポリシロキサン溶液(K9)を得た。
<Synthesis Example 9>
A 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube was charged with 123.2 g of HG, 41.1 g of BCS, 164.9 g of TEOS, and 13.9 g of C12 and stirred to prepare an alkoxysilane monomer solution. To this solution, an oxalic acid solution in which 61.6 g of HG, 20.5 g of BCS, 74.1 g of water and 0.8 g of oxalic acid as a catalyst were mixed in advance was added dropwise over 30 minutes at room temperature, and stirred at room temperature for 30 minutes after the completion of the addition. did. Then, after heating at 65 ° C. for 1 hour, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K9) having a solid content concentration in terms of SiO 2 of 10% by mass.

<調製例26>
合成例9で得られたポリシロキサン溶液(K9)10gにHG10.2g、BCS2.8g及びDEG2.0gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS:DEG=70:20:10となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL19)を得た。
<調製例27>
合成例9で得られたポリシロキサン溶液(K9)10gにHG12.2gとBCS2.8gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS=80:20となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM8)を得た。
<Preparation Example 26>
HG 10.2 g, BCS 2.8 g and DEG 2.0 g were added to 10 g of the polysiloxane solution (K9) obtained in Synthesis Example 9, mixed and stirred, and the solvent composition was HG: BCS: DEG = 70: 20: 10. Thus, a liquid crystal aligning agent (KL19) having a solid content concentration in terms of SiO 2 of 4% by mass was obtained.
<Preparation Example 27>
12.2 g of HG and 2.8 g of BCS were added to and mixed with 10 g of the polysiloxane solution (K9) obtained in Synthesis Example 9 so that the solvent composition was HG: BCS = 80: 20, and the solid was converted to SiO 2. A liquid crystal aligning agent (KM8) having a partial concentration of 4% by mass was obtained.

<合成例10>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにHG119.0g、BCS39.6g、TEOS147.6g及びC12を41.6g投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめHG59.5g、BCS19.8g、水72.2g及び触媒として蓚酸0.8gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、還流下で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が10質量%のポリシロキサン溶液(K10)を得た。
<Synthesis Example 10>
A 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube was charged with 111.6 g of HG, 39.6 g of BCS, 147.6 g of TEOS, and 41.6 g of C12, and stirred to prepare an alkoxysilane monomer solution. To this solution, an oxalic acid solution in which HG 59.5 g, BCS 19.8 g, water 72.2 g and 0.8 g of oxalic acid as a catalyst were mixed in advance was added dropwise over 30 minutes at room temperature, and stirred at room temperature for 30 minutes after the completion of the addition. did. Then, after heating for 1 hour under reflux, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K10) having a solid content concentration in terms of SiO 2 of 10% by mass.

<調製例28>
合成例10で得られたポリシロキサン溶液(K10)10gにHG10.3g、BCS2.8g及びDEG2.0gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS:DEG=70:20:10となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL20)を得た。
<調製例29>
合成例10で得られたポリシロキサン溶液(K10)10gにHG12.2gとBCS2.8gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS=80:20となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM9)を得た。
<Preparation Example 28>
HG 10.3 g, BCS 2.8 g and DEG 2.0 g were added to 10 g of the polysiloxane solution (K10) obtained in Synthesis Example 10, mixed and stirred, and the solvent composition was HG: BCS: DEG = 70: 20: 10. Thus, a liquid crystal aligning agent (KL20) having a solid content concentration of 4% by mass in terms of SiO 2 was obtained.
<Preparation Example 29>
12.2 g of HG and 2.8 g of BCS were added to 10 g of the polysiloxane solution (K10) obtained in Synthesis Example 10, mixed and stirred, and the solvent composition was adjusted to HG: BCS = 80: 20 to obtain a solid in terms of SiO 2 A liquid crystal aligning agent (KM9) having a partial concentration of 4% by mass was obtained.

<合成例11>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにHG116.8g、BCS39.0g、TEOS138.9g及びC12を55.4g投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめHG58.4g、BCS19.5g、水71.2g及び触媒として蓚酸0.8gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、還流下で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が10質量%のポリシロキサン溶液(K11)を得た。
<Synthesis Example 11>
Into a 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube, 116.8 g of HG, 39.0 g of BCS, 138.9 g of TEOS, and 55.4 g of C12 were added and stirred to prepare an alkoxysilane monomer solution. To this solution, an oxalic acid solution in which 58.4 g of HG, 19.5 g of BCS, 71.2 g of water and 0.8 g of oxalic acid as a catalyst were mixed dropwise over 30 minutes at room temperature, and stirred at room temperature for 30 minutes after completion of the dropwise addition. did. Then, after heating for 1 hour under reflux, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K11) having a SiO 2 equivalent solid content concentration of 10% by mass.

<調製例30>
合成例11で得られたポリシロキサン溶液(K11)10gにHG10.3g、BCS2.8g及びDEG2.0gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS:DEG=70:20:10となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL21)を得た。
<調製例31>
合成例11で得られたポリシロキサン溶液(K11)10gにHG12.2gとBCS2.8gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS=80:20となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM10)を得た。
<Preparation Example 30>
HG 10.3 g, BCS 2.8 g and DEG 2.0 g were added to 10 g of the polysiloxane solution (K11) obtained in Synthesis Example 11, mixed and stirred, and the solvent composition was HG: BCS: DEG = 70: 20: 10. Thus, a liquid crystal aligning agent (KL21) having a solid content concentration of 4% by mass in terms of SiO 2 was obtained.
<Preparation Example 31>
12.2 g of HG and 2.8 g of BCS were added to 10 g of the polysiloxane solution (K11) obtained in Synthesis Example 11, mixed and stirred, so that the solvent composition was HG: BCS = 80: 20, and a solid in terms of SiO 2 A liquid crystal aligning agent (KM10) having a partial concentration of 4% by mass was obtained.

<合成例12>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにHG123.2g、BCS41.1g、TEOS164.9g及びC12を13.9g投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめHG61.6g、BCS20.5g、水74.1g及び触媒として蓚酸0.8gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、還流下で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が10質量%のポリシロキサン溶液(K12)を得た。
<Synthesis Example 12>
A 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube was charged with 123.2 g of HG, 41.1 g of BCS, 164.9 g of TEOS, and 13.9 g of C12 and stirred to prepare an alkoxysilane monomer solution. To this solution, an oxalic acid solution in which 61.6 g of HG, 20.5 g of BCS, 74.1 g of water and 0.8 g of oxalic acid as a catalyst were mixed in advance was added dropwise over 30 minutes at room temperature, and stirred at room temperature for 30 minutes after the completion of the addition. did. Then, after heating for 1 hour under reflux, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K12) having a SiO 2 equivalent solid content concentration of 10% by mass.

<調製例32>
合成例12で得られたポリシロキサン溶液(K12)10gにHG10.2g、BCS2.8g及びDEG2.0gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS:DEG=70:20:10となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL22)を得た。
<調製例33>
合成例12で得られたポリシロキサン溶液(K12)10gにHG12.2gとBCS2.8gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS=80:20となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM11)を得た。
<Preparation Example 32>
HG 10.2 g, BCS 2.8 g, and DEG 2.0 g were added to 10 g of the polysiloxane solution (K12) obtained in Synthesis Example 12, mixed and stirred, and the solvent composition was HG: BCS: DEG = 70: 20: 10. Thus, a liquid crystal aligning agent (KL22) having a solid content concentration of 4% by mass in terms of SiO 2 was obtained.
<Preparation Example 33>
12.2 g of HG and 2.8 g of BCS were added to 10 g of the polysiloxane solution (K12) obtained in Synthesis Example 12, mixed and stirred, so that the solvent composition was HG: BCS = 80: 20, and a solid in terms of SiO 2 A liquid crystal aligning agent (KM11) having a partial concentration of 4% by mass was obtained.

<合成例13>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにHG124.3g、BCS41.4g、TEOS156.3g、C12を13.9g及びMTES7.4gを投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめHG62.1g、BCS20.7g、水73.1g及び触媒として蓚酸0.8gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、還流下で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が10質量%のポリシロキサン溶液(K13)を得た。
<Synthesis Example 13>
A 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube was charged with 124.3 g of HG, 41.4 g of BCS, 156.3 g of TEOS, 13.9 g of C12, and 7.4 g of MTES, and stirred to obtain a solution of the alkoxysilane monomer. Prepared. To this solution, oxalic acid solution in which 62.1 g of HG, 20.7 g of BCS, 73.1 g of water and 0.8 g of oxalic acid as a catalyst were mixed in advance was added dropwise over 30 minutes at room temperature, and stirred at room temperature for 30 minutes after completion of the addition. did. Then, after heating for 1 hour under reflux, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K13) having a SiO 2 equivalent solid content concentration of 10% by mass.

<調製例34>
合成例13で得られたポリシロキサン溶液(K13)10gにHG10.2g、BCS2.8g及びDEG2.0gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS:DEG=70:20:10となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL23)を得た。
<調製例35>
合成例13で得られたポリシロキサン溶液(K13)10gにHG12.2gとBCS2.8gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS=80:20となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM12)を得た。
<Preparation Example 34>
HG 10.2 g, BCS 2.8 g, and DEG 2.0 g were added to 10 g of the polysiloxane solution (K13) obtained in Synthesis Example 13, mixed and stirred, and the solvent composition was HG: BCS: DEG = 70: 20: 10. Thus, a liquid crystal aligning agent (KL23) having a solid content concentration in terms of SiO 2 of 4% by mass was obtained.
<Preparation Example 35>
12.2 g of HG and 2.8 g of BCS are added to 10 g of the polysiloxane solution (K13) obtained in Synthesis Example 13, mixed and stirred, so that the solvent composition is HG: BCS = 80: 20, and a solid in terms of SiO 2 A liquid crystal aligning agent (KM12) having a partial concentration of 4% by mass was obtained.

<合成例14>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにHG130.1g、BCS43.4g、TEOS147.6g、C12を13.9g、MPS8.18g及びMAPS10.4gを投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめHG65.1g、BCS21.7g、水69.4g及び触媒として蓚酸0.8gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、還流下で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が10質量%のポリシロキサン溶液(K14)を得た。
<Synthesis Example 14>
A 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube was charged with 130.1 g of HG, 43.4 g of BCS, 147.6 g of TEOS, 13.9 g of C12, 8.18 g of MPS and 10.4 g of MAPS, stirred, and alkoxysilane. A solution of the monomer was prepared. To this solution, an oxalic acid solution in which HG 65.1 g, BCS 21.7 g, water 69.4 g and 0.8 g of oxalic acid as a catalyst were mixed in advance was added dropwise over 30 minutes at room temperature, and stirred at room temperature for 30 minutes after completion of the addition. did. Then, after heating for 1 hour under reflux, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K14) having a SiO 2 equivalent solid content concentration of 10% by mass.

<調製例36>
合成例14で得られたポリシロキサン溶液(K14)10gにHG10.2g、BCS2.7g及びDEG2.0gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS:DEG=70:20:10となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL24)を得た。
<調製例37>
合成例14で得られたポリシロキサン溶液(K14)10gにHG12.3gとBCS2.7gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS=80:20となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM13)を得た。
<Preparation Example 36>
HG 10.2 g, BCS 2.7 g and DEG 2.0 g were added to 10 g of the polysiloxane solution (K14) obtained in Synthesis Example 14, mixed and stirred, and the solvent composition was HG: BCS: DEG = 70: 20: 10. Thus, a liquid crystal aligning agent (KL24) having a solid content concentration of SiO 2 of 4% by mass was obtained.
<Preparation Example 37>
HG 12.3 g and BCS 2.7 g were added to 10 g of the polysiloxane solution (K14) obtained in Synthesis Example 14, mixed and stirred, the solvent composition was HG: BCS = 80: 20, and the SiO 2 equivalent solid A liquid crystal aligning agent (KM13) having a partial concentration of 4% by mass was obtained.

<合成例15>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにHG120.4g、BCS40.1g、TEOS164.9g及びF13を19.5gを投入し、撹拌して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめHG60.2g、BCS20.1g、水74.1g及び触媒として蓚酸0.8gを混合した蓚酸溶液を、室温下で30分かけて滴下し、滴下終了後30分室温下で撹拌した。その後、還流下で1時間加熱後、放冷してSiO換算固形分濃度が10質量%のポリシロキサン溶液(K15)を得た。
<Synthesis Example 15>
A 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube was charged with 120.4 g of HG, 40.1 g of BCS, 164.9 g of TEOS, and 19.5 g of F13, and stirred to prepare an alkoxysilane monomer solution. To this solution, an oxalic acid solution in which 60.2 g of HG, 20.1 g of BCS, 74.1 g of water and 0.8 g of oxalic acid as a catalyst were mixed in advance was added dropwise over 30 minutes at room temperature, and stirred at room temperature for 30 minutes after completion of the addition. did. Then, after heating for 1 hour under reflux, the mixture was allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K15) having a solid content concentration in terms of SiO 2 of 10% by mass.

<調製例38>
合成例15で得られたポリシロキサン溶液(K15)10gにHG12.2gとBCS2.8gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS=80:20となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM14)を得た。
<調製例39>
合成例15で得られたポリシロキサン溶液(K15)10gにHG10.3g、BCS2.7g及びDEG2.0gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がHG:BCS:DEG=70:20:10となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL25)を得た。
<調製例40>
調製例32と同様の方法で得られた液晶配向剤(KL22)9gと、粒子系18nmのコロイド状シリカが有機溶剤(HG:BCS:DEG=70:20:10)に分散したシリカゾル(SiO換算固形分濃度が4質量%含有)1gを加えて混合して撹拌し、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL26)を得た。
<調製例41>
調製例33と同様の方法で得られた液晶配向剤(KM11)9gと、粒子系18nmのコロイド状シリカが有機溶剤(HG:BCS=80:20)に分散したシリカゾル(SiO換算固形分濃度が4質量%含有)1gを加えて混合して撹拌し、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM15)を得た。
<Preparation Example 38>
12.2 g of HG and 2.8 g of BCS were added to 10 g of the polysiloxane solution (K15) obtained in Synthesis Example 15, mixed and stirred, so that the solvent composition was HG: BCS = 80: 20, and a solid in terms of SiO 2 A liquid crystal aligning agent (KM14) having a partial concentration of 4% by mass was obtained.
<Preparation Example 39>
HG 10.3 g, BCS 2.7 g, and DEG 2.0 g were added to 10 g of the polysiloxane solution (K15) obtained in Synthesis Example 15, mixed and stirred, and the solvent composition was HG: BCS: DEG = 70: 20: 10. Thus, a liquid crystal aligning agent (KL25) having a solid content concentration in terms of SiO 2 of 4% by mass was obtained.
<Preparation Example 40>
A silica sol (SiO 2 ) in which 9 g of a liquid crystal aligning agent (KL22) obtained by the same method as in Preparation Example 32 and colloidal silica having a particle system of 18 nm are dispersed in an organic solvent (HG: BCS: DEG = 70: 20: 10). 1 g of the converted solid content concentration was added and mixed and stirred to obtain a liquid crystal aligning agent (KL26) having a SiO 2 converted solid content concentration of 4 mass%.
<Preparation Example 41>
Silica sol (SiO 2 equivalent solid content concentration) in which 9 g of liquid crystal aligning agent (KM11) obtained by the same method as in Preparation Example 33 and colloidal silica having a particle system of 18 nm are dispersed in an organic solvent (HG: BCS = 80: 20) Was added, mixed and stirred to obtain a liquid crystal aligning agent (KM15) having a SiO 2 conversion solid content concentration of 4% by mass.

<合成例16>
温度計、還流管を備え付けた1L四つ口反応フラスコにEtOH300.6gを投入し、撹拌下にこのEtOHに蓚酸90.0gを少量ずつ添加することにより、蓚酸のEtOH溶液を調製した。次いでこの溶液をその還流温度まで加熱し、還流下のこの溶液中にTEOS99.0gとC18が10.4gの混合物を30分かけて滴下した。滴下終了後も、還流下で加熱を5時間続けた後、放冷してSiO換算固形分濃度が6質量%のポリシロキサン溶液(K16)を得た。
<Synthesis Example 16>
Into a 1 L four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube, 300.6 g of EtOH was added, and 90.0 g of oxalic acid was added little by little to this EtOH with stirring to prepare an EtOH solution of oxalic acid. The solution was then heated to its reflux temperature, and a mixture of 99.0 g TEOS and 10.4 g C18 was added dropwise over 30 minutes to the solution under reflux. Even after completion of the dropwise addition, heating was continued under reflux for 5 hours, and then allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (K16) having a solid content concentration of 6% by mass as SiO 2 .

<調製例42>
合成例16で得られたポリシロキサン溶液(K16)10gにBCS1.1g、EtOH3.9gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がEtOH:BCS=90:10となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KM16)を得た。
<調製例43>
合成例16で得られたポリシロキサン溶液(K16)10gにDEG1.1g、EtOH3.9gを加えて混合して撹拌し、溶媒組成がEtOH:DEG=90:10となるようにし、SiO換算固形分濃度が4質量%の液晶配向剤(KL27)を得た。
<Preparation Example 42>
Polysiloxane solution obtained in Synthesis Example 16 (K16) BCS1.1g to 10 g, and stirred and mixed by adding EtOH3.9G, solvent composition EtOH: BCS = 90: as a 10, SiO 2 in terms of solid A liquid crystal aligning agent (KM16) having a partial concentration of 4% by mass was obtained.
<Preparation Example 43>
1.1 g of DEG and 3.9 g of EtOH were added to 10 g of the polysiloxane solution (K16) obtained in Synthesis Example 16, mixed and stirred, so that the solvent composition was EtOH: DEG = 90: 10, and a solid in terms of SiO 2 was obtained. A liquid crystal aligning agent (KL27) having a partial concentration of 4% by mass was obtained.

<実施例1〜27>
液晶配向剤KL1〜KL27を孔径0.45マイクロメートルのメンブランフィルターで加圧濾過したのち、ITO透明電極付きガラス基板にスピンコート法により成膜した。この基板を80℃のホットプレート上で5分間乾燥した後、180℃の熱風循環式クリーンオーブンで60分間焼成し、膜厚約80nmの液晶配向膜を形成した。また、後述する方法により、液晶配向膜の水接触角を測定した。結果を表3に示す。
<比較例1〜16>
液晶配向剤KM1〜KM16を孔径0.45マイクロメートルのメンブランフィルターで加圧濾過したのち、ITO透明電極付きガラス基板にスピンコート法により成膜した。この基板を80℃のホットプレート上で5分間乾燥した後、180℃の熱風循環式クリーンオーブンで60分間焼成し、膜厚約80nmの液晶配向膜を形成した。また、後述する方法により、液晶配向膜の水接触角を測定した。結果を表3に示す。
<Examples 1-27>
The liquid crystal aligning agents KL1 to KL27 were subjected to pressure filtration with a membrane filter having a pore diameter of 0.45 micrometers, and then formed into a film on a glass substrate with an ITO transparent electrode by a spin coating method. The substrate was dried on a hot plate at 80 ° C. for 5 minutes and then baked in a hot air circulation clean oven at 180 ° C. for 60 minutes to form a liquid crystal alignment film having a thickness of about 80 nm. Further, the water contact angle of the liquid crystal alignment film was measured by the method described later. The results are shown in Table 3.
<Comparative Examples 1-16>
The liquid crystal aligning agents KM1 to KM16 were subjected to pressure filtration with a membrane filter having a pore diameter of 0.45 micrometers, and then formed on a glass substrate with an ITO transparent electrode by a spin coating method. The substrate was dried on a hot plate at 80 ° C. for 5 minutes and then baked in a hot air circulation clean oven at 180 ° C. for 60 minutes to form a liquid crystal alignment film having a thickness of about 80 nm. Further, the water contact angle of the liquid crystal alignment film was measured by the method described later. The results are shown in Table 3.

[水接触角]
実施例1〜27および比較例1〜16より得られた液晶配向膜に、純水3μLを滴下し、協和界面科学(株)社製の自動接触角計CA−Z型を使用して、接触角を測定した。
[Water contact angle]
3 μL of pure water was dropped on the liquid crystal alignment films obtained from Examples 1-27 and Comparative Examples 1-16, and contact was made using an automatic contact angle meter CA-Z type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. The corner was measured.

Figure 0005206413
Figure 0005206413

表3より、同一のポリシロキサン溶液を使用しながらも液晶配向剤として、1,3−PrDO、1,3−BDO、1,4−BDO、1,3−PeDO、1,6−HDO、DEG、DPG、といった特定のグリコール化合物を含有することで、それを含有しない液晶配向剤を用いた場合よりも、成膜時の膜の水接触角が高くなることが判った。例えば、ポリシロキサン溶液のK1を使用した実施例1〜7と比較例1との対比からも明らかである。つまり、液晶配向剤として上記の特定のグリコール化合物を含有することで、膜の撥水性を容易に高められることが判った。   From Table 3, 1,3-PrDO, 1,3-BDO, 1,4-BDO, 1,3-PeDO, 1,6-HDO, DEG as liquid crystal aligning agents while using the same polysiloxane solution. When a specific glycol compound such as DPG is contained, the water contact angle of the film during film formation is higher than when a liquid crystal aligning agent not containing it is used. For example, it is clear from comparison between Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 using K1 of a polysiloxane solution. That is, it was found that the water repellency of the film can be easily increased by containing the specific glycol compound as a liquid crystal aligning agent.

<実施例27>
調製例24で得られた液晶配向剤KL18を用いて、後述する方法により液晶セルを作成した。得られた液晶セルを後述する方法により、液晶配向性を確認した。結果を表4に示す。
<比較例16>
調製例25で得られた液晶配向剤KM7を用いて、後述する方法により液晶セルを作成した。得られた液晶セルを後述する方法により、液晶配向性を確認した。結果を表4に示す。
<Example 27>
Using the liquid crystal aligning agent KL18 obtained in Preparation Example 24, a liquid crystal cell was produced by the method described later. The liquid crystal alignment of the obtained liquid crystal cell was confirmed by the method described later. The results are shown in Table 4.
<Comparative Example 16>
Using the liquid crystal aligning agent KM7 obtained in Preparation Example 25, a liquid crystal cell was prepared by the method described later. The liquid crystal alignment of the obtained liquid crystal cell was confirmed by the method described later. The results are shown in Table 4.

[液晶セルの作成]
前述のようにして得られた液晶配向膜付き基板を2枚用意し、片方の基板の液晶配向膜面に粒子径6マイクロメートルのスペーサーを散布した後、基板の外縁部にスクリーン印刷法によりエポキシ系接着剤を塗布した後、液晶配向膜が向き合うように張り合わせて圧着後に硬化させて空のセルを作成した。この空のセルにメルク社製MLC−6608(商品名)を真空注入法により注入後、注入孔をUV硬化樹脂により封止して液晶セル(素子)を作成した。
[液晶配向性]
前述の[液晶セルの作成]方法により作成した液晶セルを、偏光顕微鏡で観察し、液晶の配向状態を確認した。液晶セル全体で欠陥の無い均一な配向状態を示している場合には○、液晶セルの一部に配向欠陥が見られる場合及び垂直配向しない場合は×とした。結果を表4に示す。
[Creation of liquid crystal cell]
Prepare two substrates with a liquid crystal alignment film obtained as described above, spray a spacer with a particle diameter of 6 micrometers on the surface of the liquid crystal alignment film of one substrate, and then apply epoxy to the outer edge of the substrate by screen printing. After applying the system adhesive, the liquid crystal alignment films were laminated so as to face each other and cured after pressure bonding to create an empty cell. MLC-6608 (trade name) manufactured by Merck was injected into the empty cell by a vacuum injection method, and then the injection hole was sealed with a UV curable resin to prepare a liquid crystal cell (element).
[Liquid crystal orientation]
The liquid crystal cell prepared by the above-mentioned [Preparation of liquid crystal cell] method was observed with a polarizing microscope, and the alignment state of the liquid crystal was confirmed. In the case where the entire liquid crystal cell shows a uniform alignment state having no defects, the mark is “◯”. The results are shown in Table 4.

Figure 0005206413
Figure 0005206413

先の表3で述べたとおり、同一のポリシロキサン溶液を使用しても、DEGのような特定のグリコール化合物を含有しない液晶配向剤(比較例16)を用いて作製した液晶配向膜は、DEGのような特定のグリコール化合物を含有する液晶配向剤(実施例27)を用いて作製した液晶配向膜よりも、水接触角が高くない。そして表4より、これらの液晶配向膜を用いて作製した液晶セルでは、DEGのような特定のグリコール化合物を含有する液晶配向剤を用いて作製した液晶配向膜を用いた液晶セルは十分な垂直液晶配向性が得られ、DEGのような特定のグリコール化合物を含有しない液晶配向剤を用いて作製した液晶配向膜を用いた液晶セルでは、十分な垂直液晶配向性が得られないことが判った。   As described in Table 3 above, even when the same polysiloxane solution is used, a liquid crystal alignment film prepared using a liquid crystal aligning agent (Comparative Example 16) that does not contain a specific glycol compound such as DEG is DEG. The water contact angle is not higher than that of a liquid crystal alignment film prepared using a liquid crystal alignment agent (Example 27) containing a specific glycol compound. And from Table 4, in the liquid crystal cell produced using these liquid crystal aligning films, the liquid crystal cell using the liquid crystal aligning film produced using the liquid crystal aligning agent containing specific glycol compounds like DEG is sufficient vertical. It was found that liquid crystal alignment was obtained and sufficient vertical liquid crystal alignment could not be obtained in a liquid crystal cell using a liquid crystal alignment film produced using a liquid crystal alignment agent not containing a specific glycol compound such as DEG. .

<実施例28〜29>
調製例26で得られた液晶配向剤KL19又は調製例28で得られた液晶配向剤KL20を孔径0.45マイクロメートルのメンブランフィルターで加圧濾過したのち、ITO透明電極付きガラス基板にそれぞれスピンコート法及び印刷法により成膜した。この基板を80℃のホットプレート上で5分間乾燥した後、180℃の熱風循環式クリーンオーブンで60分間焼成し、膜厚約80nmの液晶配向膜を形成した。この際、膜を得る際の塗布性については後述する方法(スピンコートの塗布性、フレキソ印刷の塗布性)により評価した。また、鉛筆硬度については後述する方法により測定した。さらに、液晶配向膜付き基板を前述の液晶セルの作成方法に従い、液晶セルを作成し、後述する方法により蓄積電荷測定を行った。結果を表5に示す。
<Examples 28 to 29>
The liquid crystal aligning agent KL19 obtained in Preparation Example 26 or the liquid crystal aligning agent KL20 obtained in Preparation Example 28 is pressure filtered through a membrane filter having a pore diameter of 0.45 micrometers, and then spin-coated on a glass substrate with an ITO transparent electrode. The film was formed by the method and the printing method. The substrate was dried on a hot plate at 80 ° C. for 5 minutes and then baked in a hot air circulation clean oven at 180 ° C. for 60 minutes to form a liquid crystal alignment film having a thickness of about 80 nm. At this time, the applicability in obtaining a film was evaluated by the methods described later (applicability for spin coating, applicability for flexographic printing). The pencil hardness was measured by the method described later. Further, a liquid crystal cell was prepared from the substrate with a liquid crystal alignment film in accordance with the above-described method for preparing a liquid crystal cell, and accumulated charge was measured by the method described later. The results are shown in Table 5.

<比較例17〜18>
調製例29で得られた液晶配向剤KM9又は調製例27で得られた液晶配向剤KM8を用いて、実施例28〜29と同様に、塗布性・鉛筆硬度・蓄積電荷測定を後述する方法により行った。結果を表5に示す。
[鉛筆硬度]
実施例28〜29および比較例17〜18より得られた液晶配向膜を、鉛筆硬度試験法(JIS K5400)で測定した。結果を表5に示す。
[スピンコートの塗布性]
液晶配向剤をクロマトディスク(孔径0.45マイクロメートル)を用いて濾過した後、ITO透明電極付きガラス基板にスピンコート法により成膜した。この基板を80℃のホットプレート上で5分間乾燥した後、180℃の熱風循環式クリーンオーブンで60分間焼成し、膜厚約80nmの液晶配向膜を形成した。得られた液晶配向膜を目視で観察し、硬化被膜にピンホール・ムラがない良好な場合を○、一部にピンホール・ムラが生じている場合を△、ピンホール・ムラが全面に生じている場合を×とした。結果を表5に示す。
[フレキソ印刷の塗布性]
液晶配向剤をクロマトディスク(孔径0.45マイクロメートル)を用いて濾過した後、日本写真印刷株式会社製DR型印刷機 アニロックスロール(360#) 凸版(網点400L30%70度)を用いてITO透明電極付ガラス基板上に塗膜を形成した。この塗膜を、温度80℃のホットプレート上で5分間乾燥させた後、180℃の熱風循環式クリーンオーブンで60分間焼成して液晶配向膜を形成した。得られた液晶配向膜を目視で観察し、硬化被膜にピンホール・ムラがない良好な場合を○、一部にピンホール・ムラが生じている場合を△、ピンホール・ムラが全面に生じている場合を×とした。結果を表5に示す。
[蓄積電荷測定法]
液晶セルに直流10Vを重畳した30Hz/±2.8Vの矩形波を温度23
℃ で20時間印加し、直流10Vを切った直後に液晶セル内に残る蓄積電圧を光学的フリッカー消去法で測定した。結果を表5に示す。
<Comparative Examples 17-18>
Using the liquid crystal aligning agent KM9 obtained in Preparation Example 29 or the liquid crystal aligning agent KM8 obtained in Preparation Example 27, the coating property, pencil hardness, and accumulated charge measurement are performed by the methods described later in the same manner as in Examples 28 to 29. went. The results are shown in Table 5.
[Pencil hardness]
The liquid crystal alignment films obtained from Examples 28 to 29 and Comparative Examples 17 to 18 were measured by a pencil hardness test method (JIS K5400). The results are shown in Table 5.
[Applicability of spin coat]
The liquid crystal aligning agent was filtered using a chromatodisc (pore diameter 0.45 micrometer), and then formed into a film on a glass substrate with an ITO transparent electrode by spin coating. The substrate was dried on a hot plate at 80 ° C. for 5 minutes and then baked in a hot air circulation clean oven at 180 ° C. for 60 minutes to form a liquid crystal alignment film having a thickness of about 80 nm. Visual observation of the obtained liquid crystal alignment film, ○ when the cured film is good with no pinholes / unevenness, △ when pinholes / unevenness occurs in part, pinholes / unevenness occurs on the entire surface When it is, it was set as x. The results are shown in Table 5.
[Applicability of flexographic printing]
After the liquid crystal aligning agent was filtered using a chromatodisc (pore diameter 0.45 micrometer), a Nihon Photo Printing Co., Ltd. DR type printing machine anilox roll (360 #) letterpress (halftone dot 400L 30% 70 degrees) was used. A coating film was formed on a glass substrate with a transparent electrode. The coating film was dried on a hot plate at a temperature of 80 ° C. for 5 minutes and then baked in a hot air circulation clean oven at 180 ° C. for 60 minutes to form a liquid crystal alignment film. Visual observation of the obtained liquid crystal alignment film, ○ when the cured film is good with no pinholes / unevenness, △ when pinholes / unevenness occurs in part, pinholes / unevenness occurs on the entire surface When it is, it was set as x. The results are shown in Table 5.
[Measurement of accumulated charge]
A rectangular wave of 30 Hz / ± 2.8 V in which a DC voltage of 10 V is superimposed on a liquid crystal cell has a temperature of 23
The accumulated voltage remaining in the liquid crystal cell was measured by an optical flicker erasing method immediately after the DC voltage of 10 V was cut off at 20 ° C. for 20 hours. The results are shown in Table 5.

Figure 0005206413
Figure 0005206413

表5より、液晶配向剤として、DEGのような特定のグリコール化合物を含有しない液晶配向剤(比較例17)からなる液晶配向膜の塗布性は、スピンコート法・フレキソ印刷にかかわらず、ピンホール・ムラが見られ、十分ではないことが判った。また、膜の鉛筆硬度もHと低いことがわかった。さらに、蓄積電荷も20時間DC印加直後とDCオフ10分後での変化量が小さく、蓄積電荷の抜け速度が遅いことが判った。これに対し、液晶配向剤として、DEGのような特定の溶媒を含有する液晶配向剤(実施例28)からなる液晶配向膜の塗布性は、スピンコート法・フレキソ印刷にかかわらず、ピンホール・ムラが見られず、十分であることが判った。また、膜の鉛筆硬度も6Hと高いことがわかった。さらに、蓄積電荷の絶対値も20時間DC印加直後とDCオフ10分後で大きく減少していることから、蓄積電荷の抜け速度が速いことが判った。すなわち、素子特性として焼き付き・残像といった問題が低減できると推察される。   From Table 5, as a liquid crystal aligning agent, the coating property of the liquid crystal aligning film composed of a liquid crystal aligning agent not containing a specific glycol compound such as DEG (Comparative Example 17) is a pinhole regardless of the spin coating method or flexographic printing.・ Unevenness was seen, which proved to be insufficient. It was also found that the pencil hardness of the film was as low as H. Furthermore, it was found that the amount of change in accumulated charge was small immediately after DC application for 20 hours and 10 minutes after DC off, and the rate at which accumulated charge was released was slow. On the other hand, as a liquid crystal aligning agent, the applicability of the liquid crystal aligning film made of a liquid crystal aligning agent (Example 28) containing a specific solvent such as DEG is not limited to the spin coat method and flexographic printing. It was found that there was no unevenness and it was sufficient. It was also found that the film had a high pencil hardness of 6H. Furthermore, the absolute value of the accumulated charge also decreased greatly immediately after DC application for 20 hours and 10 minutes after the DC was turned off, indicating that the accumulated charge removal rate was fast. That is, it is presumed that problems such as image sticking and afterimage can be reduced as element characteristics.

このことにより、液晶配向剤として、DEGのような特定のグリコール化合物を含有することにより、水接触角が高い垂直液晶配向膜を得る場合、良好な塗布性・高い硬度・良好な残留DC特性を有する垂直液晶配向膜を得ることができると判った。これは、液晶配向剤として、DEGのような特定の溶媒を含有することにより、高信頼性・高画質の垂直液晶表示素子を提供できることを意味する。   As a result, when a vertical liquid crystal alignment film having a high water contact angle is obtained by containing a specific glycol compound such as DEG as a liquid crystal aligning agent, it has good coatability, high hardness, and good residual DC characteristics. It was found that a vertical liquid crystal alignment film having the same can be obtained. This means that a high-reliability and high-quality vertical liquid crystal display element can be provided by containing a specific solvent such as DEG as the liquid crystal aligning agent.

本発明の液晶配向剤は、ある特定の溶媒を含有することで、それを含有しない液晶配向剤を用いた場合よりも、成膜時の膜の撥水性を高めることが容易であり、結果として緻密性が高く、高硬度であり、液晶配向性が良好な液晶配向膜を形成できる。更に、本発明の液晶配向剤は、塗布性に優れるため、均一性の高い液晶配向膜を得ることができる。そのため、信頼性の高く、高画質な液晶表示素子を提供することができる。
また、液晶配向剤の調製時に、特定のグリコール化合物を添加することにより膜の撥水性を高めることができることから、所望の撥水性を示す液晶配向膜を得るために使用する長鎖アルキル基含有シランの使用量を低減できるため経済的である。
従って、各種液晶配向素子、とりわけ、垂直配向型(VA)において好適に用いることができる。その他偏光フィルム、位相差フィルム、視野角拡大フィルム用配向膜においても用いることができる。

なお、2006年10月6日に出願された日本特許出願2006−275713号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
Since the liquid crystal aligning agent of the present invention contains a specific solvent, it is easier to increase the water repellency of the film at the time of film formation than when a liquid crystal aligning agent not containing it is used. A liquid crystal alignment film having high density, high hardness, and good liquid crystal alignment can be formed. Furthermore, since the liquid crystal aligning agent of this invention is excellent in applicability | paintability, a highly uniform liquid crystal aligning film can be obtained. Therefore, a highly reliable liquid crystal display element with high image quality can be provided.
In addition, a long-chain alkyl group-containing silane used for obtaining a liquid crystal alignment film exhibiting a desired water repellency can be improved by adding a specific glycol compound during preparation of the liquid crystal alignment agent. It is economical because the amount of use can be reduced.
Therefore, it can be suitably used in various liquid crystal alignment elements, particularly in the vertical alignment type (VA). In addition, it can also be used in polarizing films, retardation films, and alignment films for viewing angle widening films.

The entire contents of the specification, claims, and abstract of Japanese Patent Application No. 2006-275713 filed on October 6, 2006 are incorporated herein as the disclosure of the specification of the present invention. Is.

Claims (8)

下記のポリシロキサン(A)及びグリコール化合物(B)を含有し、前記グリコール化合物(B)が、前記ポリシロキサン(A)を得るために使用した全アルコキシシランのケイ素原子をSiO に換算した合計の100質量部に対して、2.5〜19,800質量部含有することを特徴とする液晶配向剤。
ポリシロキサン(A):下記式(1)で表されるアルコキシシランのうちの少なくとも一種を含むアルコキシシランを重縮合することで得られるポリシロキサン。
Si(OR4−n (1)
(Rは炭素原子数7〜30の有機基であり、Rは炭素原子数1〜5の炭化水素基を表し、nは1〜3の整数を表す)
グリコール化合物(B):ヒドロキシ基及び水素原子が結合した炭素原子を2個有し、かつ前記した2個の炭素原子が、ヘテロ原子を含んでもよい脂肪族基を介して結合した構造を有し、連続した炭素原子の数が3〜6であるグリコール化合物。
Total containing the following polysiloxane (A) and glycol compound (B) , wherein the glycol compound (B) is converted to SiO 2 with silicon atoms of all alkoxysilanes used to obtain the polysiloxane (A). The liquid crystal aligning agent characterized by containing 2.5-19,800 mass parts with respect to 100 mass parts .
Polysiloxane (A): polysiloxane obtained by polycondensation of alkoxysilane containing at least one of alkoxysilanes represented by the following formula (1).
R 1 n Si (OR 2 ) 4-n (1)
(R 1 is an organic group having 7 to 30 carbon atoms, R 2 represents a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and n represents an integer of 1 to 3)
Glycol compound (B): having two carbon atoms to which a hydroxy group and a hydrogen atom are bonded, and having the structure in which the two carbon atoms are bonded via an aliphatic group that may contain a hetero atom A glycol compound having 3 to 6 consecutive carbon atoms.
更に、下記の溶媒(C)を含有する請求項1に記載の液晶配向剤。
溶媒(C):ヒドロキシ基を有する溶媒であって、請求項1で定義したグリコール化合物(B)とは異なる構造の化合物である溶媒。
Furthermore, the liquid crystal aligning agent of Claim 1 containing the following solvent (C).
Solvent (C): A solvent having a hydroxy group, which is a compound having a structure different from that of the glycol compound (B) defined in claim 1.
ポリシロキサン(A)が、式(1)で表されるアルコキシシランを、全アルコキシシラン中に、0.1〜30モル%含有するアルコキシシランを重縮合して得られるポリシロキサンである請求項1又は2に記載の液晶配向剤。   The polysiloxane (A) is a polysiloxane obtained by polycondensation of an alkoxysilane represented by the formula (1) with an alkoxysilane containing 0.1 to 30 mol% in all alkoxysilanes. Or the liquid crystal aligning agent of 2. ポリシロキサン(A)が、式(1)に示すアルコキシシランを少なくとも1種以上及び式(2)に示すアルコキシシランを少なくとも1種以上を併用したアルコキシシランを重縮合して得られるポリシロキサンである請求項1〜のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
Si(OR4−m (2)
(Rは水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜6の有機基を表し、Rは炭素原子数1〜5の炭化水素基を表し、mは0〜3の整数を表す。)
The polysiloxane (A) is a polysiloxane obtained by polycondensation of an alkoxysilane using at least one alkoxysilane represented by the formula (1) and at least one alkoxysilane represented by the formula (2). The liquid crystal aligning agent of any one of Claims 1-3 .
R 3 m Si (OR 4 ) 4-m (2)
(R 3 represents a hydrogen atom, a halogen atom or an organic group having 1 to 6 carbon atoms, R 4 represents a hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, and m represents an integer of 0 to 3)
グリコール化合物(B)が1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、1,3−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、及びジプロピレングリコールからなる群から選ばれる少なくとも1種以上である請求項1〜のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
The glycol compound (B) is 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 1,3-pentanediol, 1,4-pentanediol, 1,5-pentanediol, 2, The liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 4 , which is at least one selected from the group consisting of 4-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, and dipropylene glycol.
液晶配向剤中のポリシロキサン(A)が、ポリシロキサン(A)を得るために使用した全アルコキシシランのケイ素原子をSiOに換算したSiO換算濃度が、0.5〜20質量%である請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶配向剤。 Polysiloxane in the liquid crystal aligning agent (A) is, SiO 2 concentration in terms of silicon atoms of the total alkoxysilane in terms of SiO 2 was used to obtain the polysiloxane (A) is 0.5 to 20 wt% The liquid crystal aligning agent of any one of Claims 1-5. 請求項1〜のいずれか1項に記載の液晶配向剤を用いて得られる液晶配向膜。 The liquid crystal aligning film obtained using the liquid crystal aligning agent of any one of Claims 1-6 . 請求項に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。 The liquid crystal display element which has a liquid crystal aligning film of Claim 7 .
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