JP6410026B2 - Hydrogen bond cured film forming composition having photo-alignment property - Google Patents

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Description

近年、液晶パネルを用いたテレビ等のディスプレイの分野においては、高性能化に向けた取り組みとして、3D画像を楽しむことができる3Dディスプレイの開発が進められている。3Dディスプレイでは、例えば、観察者の右目に右目用画像を視認させ、観察者の左目に左目用画像を視認させることにより、立体感のある画像を表示させることができる。   In recent years, in the field of displays such as a television using a liquid crystal panel, development of a 3D display capable of enjoying 3D images has been promoted as an effort toward high performance. In the 3D display, for example, a right-eye image is visually recognized by an observer's right eye, and a left-eye image is visually recognized by an observer's left eye, whereby a stereoscopic image can be displayed.

3D画像を表示する3Dディスプレイの方式には多様なものがあり、専用のメガネを必要としない方式としては、レンチキュラレンズ方式およびパララックスバリア方式等が知られている。
そして、観察者がメガネを着用して3D画像を観察するディスプレイの方式の1つとしては、円偏光メガネ方式等が知られている(例えば、特許文献1を参照。)。
There are various 3D display methods for displaying 3D images, and lenticular lens methods, parallax barrier methods, and the like are known as methods that do not require dedicated glasses.
And as one of the display systems in which an observer wears glasses and observes a 3D image, a circularly polarized glasses system or the like is known (see, for example, Patent Document 1).

円偏光メガネ方式の3Dディスプレイの場合、液晶パネル等の画像を形成する表示素子の上に位相差材が配置されるのが通常である。この位相差材は、位相差特性の異なる2種類の位相差領域がそれぞれ複数、規則的に配置されており、パターニングされた位相差材を構成している。尚、以下、本明細書においては、このような位相差特性の異なる複数の位相差領域を配置するようにパターン化された位相差材をパターン化位相差材と称する。   In the case of a circularly polarized glasses type 3D display, a retardation material is usually disposed on a display element that forms an image, such as a liquid crystal panel. In this retardation material, a plurality of two kinds of retardation regions having different retardation characteristics are regularly arranged, and a patterned retardation material is formed. Hereinafter, in the present specification, a retardation material patterned so as to arrange a plurality of retardation regions having different retardation characteristics is referred to as a patterned retardation material.

パターン化位相差材は、例えば、特許文献2に開示されるように、重合性液晶からなる位相差材料を光学パターニングすることで作製することができる。重合性液晶からなる位相差材料の光学パターニングは、液晶パネルの配向材形成で知られた光配向技術を利用する。すなわち、基板上に光配向性の材料からなる塗膜を設け、これに偏光方向が異なる2種類の偏光を照射する。そして、液晶の配向制御方向の異なる2種類の液晶配向領域が形成された配向材として光配向膜を得る。この光配向膜の上に重合性液晶を含む溶液状の位相差材料を塗布し、重合性液晶の配向を実現する。その後、配向された重合性液晶を硬化してパターン化位相差材を形成する。   For example, as disclosed in Patent Document 2, the patterned retardation material can be produced by optically patterning a retardation material made of a polymerizable liquid crystal. Optical patterning of a retardation material made of a polymerizable liquid crystal utilizes a photo-alignment technique known for forming an alignment material for a liquid crystal panel. That is, a coating film made of a photo-alignment material is provided on a substrate, and two types of polarized light having different polarization directions are irradiated on the coating film. Then, a photo-alignment film is obtained as an alignment material in which two types of liquid crystal alignment regions having different liquid crystal alignment control directions are formed. A solution-like retardation material containing a polymerizable liquid crystal is applied on the photo-alignment film to realize the alignment of the polymerizable liquid crystal. Thereafter, the aligned polymerizable liquid crystal is cured to form a patterned retardation material.

液晶パネルの光配向技術を用いた配向材形成では、利用可能な光配向性の材料として、側鎖にシンナモイル基およびカルコン基等の光二量化部位を有するアクリル樹脂やポリイミド樹脂等が知られている。これらの樹脂は、偏光UV照射することにより、液晶の配向を制御する性能(以下、液晶配向性とも言う。)を示すことが報告されている(特許文献3乃至特許文献5を参照。)。   In the formation of alignment materials using the photo-alignment technology of liquid crystal panels, acrylic resins and polyimide resins having photodimerization sites such as cinnamoyl groups and chalcone groups in the side chain are known as usable photo-alignment materials. . These resins have been reported to exhibit the ability to control the alignment of liquid crystals (hereinafter also referred to as liquid crystal alignment) by irradiation with polarized UV (see Patent Documents 3 to 5).

特開平10−232365号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-232365 特開2005−49865号公報JP 2005-49865 A 特許第3611342号明細書Japanese Patent No. 3611342 特開2009−058584号公報JP 2009-058584 A 特表2001−517719号公報JP-T-2001-517719

以上のように、パターン化位相差材は、配向材である光配向膜の上に、硬化された重合性液晶の層を積層して構成される。そして、そのような積層構造を有するパターン化位相差材は、その積層状態のままで3Dディスプレイの構成に用いることができる。
そのため、優れた液晶配向性と光透過特性とを両立する配向材として使用することができる硬化膜、及び該硬化膜を形成するための硬化膜形成組成物の開発が必要とされている。
As described above, the patterned retardation material is configured by laminating a cured polymerizable liquid crystal layer on a photo-alignment film that is an alignment material. And the patterned phase difference material which has such a laminated structure can be used for the structure of 3D display with the laminated state.
Therefore, it is necessary to develop a cured film that can be used as an alignment material having both excellent liquid crystal alignment properties and light transmission properties, and a cured film forming composition for forming the cured film.

本発明の目的は、以上の知見や検討結果に基づいてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、優れた液晶配向性と光透過特性とを有する硬化膜の形成に好適な硬化膜形成組成物を提供することである。特に、本発明の目的は、配向材として使用されて、その上に重合性液晶の層が配置されたときに、優れた液晶配向性と光透過性を示す硬化膜を形成する硬化膜形成組成物を提供することである。   The object of the present invention has been made based on the above findings and examination results. That is, an object of the present invention is to provide a cured film forming composition suitable for forming a cured film having excellent liquid crystal orientation and light transmission characteristics. In particular, an object of the present invention is to provide a cured film forming composition that forms a cured film that exhibits excellent liquid crystal alignment and light transmission when a polymerizable liquid crystal layer is disposed thereon as an alignment material. Is to provide things.

本発明の目的は、液晶配向性と光透過特性に優れた配向材を提供することである。   An object of the present invention is to provide an alignment material having excellent liquid crystal alignment properties and light transmission characteristics.

本発明の目的は、高精度な光学パターニングが可能な位相差材を提供することである。   An object of the present invention is to provide a retardation material capable of high-precision optical patterning.

本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。   Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明者は、上記の課題を解決するべく鋭意研究を行った結果、本発明を見出すに至った。すなわち、本願発明は下記のとおりである。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found the present invention. That is, the present invention is as follows.

[1](A)成分として、光配向性基を有する繰り返し単位と、当該繰り返し単位以外の繰り返し単位のみにCONH基及びCOOH基から選ばれる1つ以上の基を有する重合体及び溶剤を含有し、さらに、下記(I)を満たすことを特徴とする、光配向性を有する水素結合硬化膜形成組成物。
(I):(A)成分のCONH基及びCOOH基から選ばれる1つ以上の基がCOOH基のみである場合は、(A)成分の側鎖にさらにウレタン結合が存在するか、(B)成分である、繰り返し単位中にCONH基及びウレタン結合から選ばれる少なくとも1つを有する重合体を必須の成分としてさらに含有する。
[2]CONH基、COOH基、ウレタン結合のいずれかと反応する架橋剤を含有しないことを特徴とする上記1記載の硬化膜形成組成物。
[3]ウレタン結合が光反応性基を有する側鎖に存在することを特徴とする上記1または2に記載の硬化膜家形成組成物。
[4](A)成分がアクリル重合体である、上記1乃至3のいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物。
[5](A)成分の光配向性基が光二量化又は光異性化する構造の官能基である、上記1乃至3のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物。
[6](A)成分の光配向性基がシンナモイル基である、上記1乃至4のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物。
[7](A)成分の光配向性基がアゾベンゼン構造の基である、上記1乃至4のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物。
[8](A)成分及び/または(B)成分と水素結合を形成し得る溶剤を含有する、上記1乃至7のうちいずれか一項に記載の水素結合硬化膜形成組成物。
[9](A)成分と(B)成分の合計量に基づいて、(A)成分の割合が5乃至100質量%である上記2乃至8のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物。
[10](A)成分のポリマー中の光配向性基を有する単位構造の存在割合が、該ポリマーの全質量に基づいて50乃至90質量%である、上記1乃至9のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物。
[11]上記1乃至10のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物を用いて得られることを特徴とする配向材。
[12]上記1乃至10のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物から得られる硬化膜を有することを特徴とする位相差材。
[1] As a component (A), a repeating unit having a photoalignable group, and a polymer and a solvent having one or more groups selected from a CONH 2 group and a COOH group only in a repeating unit other than the repeating unit And a hydrogen-bonded cured film-forming composition having photo-alignment characteristics, characterized by satisfying the following (I):
(I): When one or more groups selected from the CONH 2 group and the COOH group of the component (A) are only COOH groups, a urethane bond is further present in the side chain of the component (A), or (B And a polymer having at least one selected from a CONH 2 group and a urethane bond in the repeating unit as an essential component.
[2] The cured film-forming composition as described in 1 above, which does not contain a crosslinking agent that reacts with any of CONH 2 groups, COOH groups, and urethane bonds.
[3] The cured film house-forming composition as described in 1 or 2 above, wherein the urethane bond is present in the side chain having a photoreactive group.
[4] The hydrogen bond cured film forming composition as described in any one of 1 to 3 above, wherein the component (A) is an acrylic polymer.
[5] The hydrogen bond cured film forming composition as described in any one of 1 to 3 above, wherein the photo-alignable group of the component (A) is a functional group having a structure capable of photodimerization or photoisomerization.
[6] The hydrogen bond cured film forming composition as described in any one of 1 to 4 above, wherein the photoalignable group of the component (A) is a cinnamoyl group.
[7] The hydrogen bond cured film forming composition as described in any one of 1 to 4 above, wherein the photoalignable group of the component (A) is a group having an azobenzene structure.
[8] The hydrogen bond cured film forming composition according to any one of 1 to 7 above, which contains a solvent capable of forming a hydrogen bond with the component (A) and / or the component (B).
[9] The hydrogen-bonded cured film-forming composition as described in any one of 2 to 8 above, wherein the proportion of the component (A) is 5 to 100% by mass based on the total amount of the components (A) and (B) object.
[10] The component (A) according to any one of 1 to 9 above, wherein the proportion of the unit structure having a photoalignable group in the polymer is 50 to 90% by mass based on the total mass of the polymer. A hydrogen-bonded cured film-forming composition.
[11] An alignment material obtained by using the hydrogen bond cured film forming composition according to any one of 1 to 10 above.
[12] A retardation material comprising a cured film obtained from the hydrogen-bonded cured film-forming composition according to any one of 1 to 10 above.

本発明の第1の態様によれば、優れた液晶配向性と光透過性とを有する硬化膜の形成に好適な硬化膜形成組成物を提供することができる。   According to the 1st aspect of this invention, the cured film formation composition suitable for formation of the cured film which has the outstanding liquid crystal aligning property and light transmittance can be provided.

本発明の第2の態様によれば、液晶配向性と光透過性に優れた配向材を提供することができる。   According to the second aspect of the present invention, it is possible to provide an alignment material excellent in liquid crystal alignment and light transmittance.

本発明の第3の態様によれば、高精度な光学パターニングが可能な位相差材を提供することができる。   According to the third aspect of the present invention, it is possible to provide a retardation material capable of high-precision optical patterning.

本発明は、硬化性樹脂組成物を用いて前述の性能向上を図った点に特徴があり、すなわち、(A)成分である、光配向性基を有する繰り返し単位と、当該繰り返し単位以外の繰り返し単位のみにCONH基及びCOOH基から選ばれる基を有する重合体を含有し、(A)成分が光配向性基とCOOH基とを有する重合体である場合は、光重合体の側鎖にウレタン結合が存在するか、(B)成分である、繰り返し単位中にCONH基及びウレタン結合から選ばれる少なくとも1つを有する重合体を必須の成分としてさらに含有する、光配向性を有する硬化膜形成組成物である。更には、(A)成分、(B)成分に加えて、(C)成分として増感剤をも含有することのできる熱硬化膜形成用ポリエステル組成物である。
以下、各成分の詳細を説明する。
The present invention is characterized in that the performance is improved by using the curable resin composition, that is, the (A) component, which is a repeating unit having a photoalignment group, and a repeating unit other than the repeating unit. When the polymer having a group selected from a CONH 2 group and a COOH group only in the unit and the component (A) is a polymer having a photo-alignment group and a COOH group, the side chain of the photopolymer is included. A cured film having photo-alignment properties, which further contains, as an essential component, a polymer having at least one selected from a CONH 2 group and a urethane bond in the repeating unit, which is a component (B) in which a urethane bond exists. A forming composition. Furthermore, in addition to (A) component and (B) component, it is a polyester composition for thermosetting film formation which can also contain a sensitizer as (C) component.
Hereinafter, details of each component will be described.

[(A)成分および(B)成分]
本発明の組成物において、(A)成分は、光配向性基を有する繰り返し単位と、当該繰り返し単位以外の繰り返し単位のみにCONH基及びCOOH基から選ばれる基を有する重合体であり、さらに、(A)成分のCONH基及びCOOH基から選ばれる1つ以上の基がCOOH基のみである場合は、(A)成分の側鎖にさらにウレタン結合が存在するか、(B)成分である、繰り返し単位中にCONH基及びウレタン結合から選ばれる少なくとも1つを有する重合体を必須の成分としてさらに含有する。ここで、(B)成分である重合体は、光反応性基を有していてもよいし、有していなくてもよい。
[Component (A) and Component (B)]
In the composition of the present invention, the component (A) is a polymer having a repeating unit having a photoalignment group and a group selected from a CONH 2 group and a COOH group only in a repeating unit other than the repeating unit, In the case where one or more groups selected from the CONH 2 group and the COOH group of the component (A) are only COOH groups, a urethane bond is further present in the side chain of the component (A), or the component (B) A polymer having at least one selected from a CONH 2 group and a urethane bond in a repeating unit is further contained as an essential component. Here, the polymer as the component (B) may or may not have a photoreactive group.

(A)成分としてはアクリル重合体が好ましい。本発明において、アクリル共重合体とは(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリルアミド、スチレン等の不飽和二重結合を有するモノマーを重合して得られる共重合体を指す。   As the component (A), an acrylic polymer is preferable. In the present invention, the acrylic copolymer refers to a copolymer obtained by polymerizing a monomer having an unsaturated double bond such as (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylamide, and styrene. .

(A)成分及び(B)成分のアクリル重合体(以下特定重合体ともいう)は、斯かる構造を有するアクリル重合体であればよく、アクリル重合体を構成する高分子の主鎖の骨格及び側鎖の種類などについて特に限定されない。   The acrylic polymer of the component (A) and the component (B) (hereinafter also referred to as a specific polymer) may be an acrylic polymer having such a structure, and the main chain skeleton of the polymer constituting the acrylic polymer and It does not specifically limit about the kind of side chain.

(A)成分及び(B)成分において、光配向性基としては、光二量化部位および光異性化部位から選ばれる部位を有する基が好ましい。当該光二量化部位としては、シンナモイル基、カルコン基、クマリン基、アントラセン基等が挙げられる。これらのうち可視光領域での透明性の高さ、光二量化反応性の高さからシンナモイル基が好ましい。また、光異性化部位とは、光照射によりシス体とトランス体が変化する部位であり、その具体例としてはアゾベンゼン、スチルベン等が挙げられる。これらのうち反応性の高さからアゾベンゼン基が好ましい。より好ましいシンナモイル基としては下記式[1]又は式[2]で表される構造である。また、好ましいアゾベンゼン、スチルベンとしては下記式[3]で表される構造である。   In the component (A) and the component (B), the photoalignable group is preferably a group having a site selected from a photodimerization site and a photoisomerization site. Examples of the photodimerization site include a cinnamoyl group, a chalcone group, a coumarin group, and an anthracene group. Of these, a cinnamoyl group is preferred because of its high transparency in the visible light region and high photodimerization reactivity. The photoisomerization site is a site where the cis form and trans form are changed by light irradiation, and specific examples thereof include azobenzene, stilbene and the like. Of these, azobenzene groups are preferred because of their high reactivity. A more preferred cinnamoyl group is a structure represented by the following formula [1] or [2]. Further, preferred azobenzene and stilbene have a structure represented by the following formula [3].

Figure 0006410026
Figure 0006410026

式[1]及び式[2]において、Xは炭素原子数1から18のアルキル基、フェニル基またはビフェニル基を表す。その際、フェニル基及びビフェニル基の水素原子は、ハロゲン原子、アルコキシ基及びシアノ基から選ばれる基によって置換されていてもよい。Xは水素原子、シアノ基、炭素原子数1から18のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、シクロヘキシル基を示す。その際、炭素原子数1から18のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、シクロヘキシル基は、共有結合、エーテル結合、エステル結合、カルボニル、アミド結合、ウレタン結合、尿素結合を介して結合してもよい。また、フェニル基及びビフェニル基の水素原子はハロゲン原子、アルコキシ基及びシアノ基のいずれかによって置換されていてもよい。 In Formula [1] and Formula [2], X 1 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a phenyl group, or a biphenyl group. In that case, the hydrogen atom of a phenyl group and a biphenyl group may be substituted by the group chosen from a halogen atom, an alkoxy group, and a cyano group. X 2 represents a hydrogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a phenyl group, a biphenyl group, or a cyclohexyl group. In this case, the alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, the phenyl group, the biphenyl group, and the cyclohexyl group may be bonded via a covalent bond, an ether bond, an ester bond, a carbonyl, an amide bond, a urethane bond, or a urea bond. . Moreover, the hydrogen atom of a phenyl group and a biphenyl group may be substituted by any of a halogen atom, an alkoxy group, and a cyano group.

式[3]におけるYおよびYは、それぞれ独立にN(窒素原子)またはCHを表す。Xは水素原子、シアノ基、炭素原子数1から18のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、シクロヘキシル基を示す。その際、炭素原子数1から18のアルキル基、フェニル基、ビフェニル基、シクロヘキシル基は、共有結合、エーテル結合、カルボニル、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、尿素結合を介して結合してもよい。 Y 1 and Y 2 in Formula [3] each independently represent N (nitrogen atom) or CH. X 2 represents a hydrogen atom, a cyano group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a phenyl group, a biphenyl group, or a cyclohexyl group. In this case, the alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, the phenyl group, the biphenyl group, and the cyclohexyl group may be bonded through a covalent bond, an ether bond, a carbonyl, an ester bond, an amide bond, a urethane bond, or a urea bond. .

上記式[1]及び式[2]中、Aは式[A1]、式[A2]、式[A3]、式[A4]、式[A5]及び式[A6]のいずれかを表す。   In the above formula [1] and formula [2], A represents any one of formula [A1], formula [A2], formula [A3], formula [A4], formula [A5], and formula [A6].

上記式[A1]、式[A2]、式[A3]、式[A4]、式[A5]及び式[A6]中、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37及びR38は、それぞれ独立して水素原子、炭素原子数1乃至4のアルキル基、炭素原子数1乃至4のアルコキシ基、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基又はシアノ基を表す。 In the above formula [A1], formula [A2], formula [A3], formula [A4], formula [A5] and formula [A6], R 31 , R 32 , R 33 , R 34 , R 35 , R 36 , R 37 and R 38 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom, a trifluoromethyl group, or a cyano group.

(A)成分及び/または(B)成分に光配向性基を導入する方法としては、上述のように、(A)成分の側鎖に光二量化部位および熱架橋部位を有するアクリル共重合体の合成方法は、光二量化部位を有するモノマーと、熱架橋部位を有するモノマーとを共重合する方法が挙げられる。   As a method for introducing a photoalignable group into the component (A) and / or the component (B), as described above, the acrylic copolymer having a photodimerization site and a thermal crosslinking site in the side chain of the component (A) is used. Examples of the synthesis method include a method of copolymerizing a monomer having a photodimerization site and a monomer having a thermal crosslinking site.

光二量化基を有するモノマーとしては、例えば、シンナモイル基、カルコン基、クマリン基、アントラセン基等を有するモノマーが挙げられる。これらのうち可視光領域での透明性の高さ、光二量化反応性の高さからシンナモイル基を有するモノマーが特に好ましい。   Examples of the monomer having a photodimerization group include monomers having a cinnamoyl group, a chalcone group, a coumarin group, an anthracene group, and the like. Among these, a monomer having a cinnamoyl group is particularly preferable because of its high transparency in the visible light region and high photodimerization reactivity.

光異性化基を有するモノマーとしては、例えば、アゾベンゼン基、スチルベン基等を有するモノマーが挙げられる。   As a monomer which has a photoisomerization group, the monomer which has an azobenzene group, a stilbene group etc. is mentioned, for example.

なかでも上記式[1]又は式[2]で表される構造のシンナモイル基を有するモノマーがより好ましい。そのようなモノマーの具体例を挙げると、下記式[3]又は式[4]で表されるモノマーである。   Among these, a monomer having a cinnamoyl group having a structure represented by the above formula [1] or [2] is more preferable. Specific examples of such a monomer are monomers represented by the following formula [3] or formula [4].

Figure 0006410026
Figure 0006410026

ここでX、XおよびAは前記式[1]及び式[2]で定義した意味を表す。X及びXはそれぞれ独立に単結合を表すか、炭素数1乃至20のアルキレン、炭素数3乃至10のシクロアルキレンおよび芳香族環よりなる群から選ばれる二価の基、または、この群から選ばれる複数の基の組み合わせからなる二価の基であり、この場合、複数の基は、単結合、エステル結合、エーテル結合、アミド結合、ウレタン結合及び尿素結合から選ばれる結合基で結合していてもよい。ここで炭素原子数1から20のアルキレン基は分岐状でも直鎖状でもよく、C=C二重結合や三重結合を含んでいてもよい。X及びXは重合性基を表す。この重合性基の具体例としては、例えばアクリロイル基、メタクリロイル基、スチレン基、マレイミド基、アクリルアミド基、メタクリルアミド基等が挙げられる。 Here, X 1 , X 2 and A represent the meanings defined in the formula [1] and formula [2]. X 3 and X 5 each independently represent a single bond, a divalent group selected from the group consisting of alkylene having 1 to 20 carbons, cycloalkylene having 3 to 10 carbons and aromatic rings, or this group In this case, the plurality of groups are bonded with a bonding group selected from a single bond, an ester bond, an ether bond, an amide bond, a urethane bond and a urea bond. It may be. Here, the alkylene group having 1 to 20 carbon atoms may be branched or linear, and may contain a C═C double bond or a triple bond. X 4 and X 6 represent a polymerizable group. Specific examples of the polymerizable group include acryloyl group, methacryloyl group, styrene group, maleimide group, acrylamide group, and methacrylamide group.

(A)成分及び(B)成分において、COOH基(カルボキシル基)を有する繰り返し単位を与えるモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、モノ−(2−(アクリロイルオキシ)エチル)フタレート、モノ−(2−(メタクリロイルオキシ)エチル)フタレート、N−(カルボキシフェニル)マレイミド、N−(カルボキシフェニル)メタクリルアミド、N−(カルボキシフェニル)アクリルアミド、p−ビニル安息香酸等が挙げられる。 In the component (A) and the component (B), monomers that give a repeating unit having a COOH group (carboxyl group) include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, mono- (2- (acryloyloxy) ethyl) phthalate, mono -(2- (methacryloyloxy) ethyl) phthalate, N- (carboxyphenyl) maleimide, N- (carboxyphenyl) methacrylamide, N- (carboxyphenyl) acrylamide, p-vinylbenzoic acid, and the like.

(A)成分及び(B)成分において、CONH基(アミド基)を有する繰り返し単位を与えるモノマーとしては、アクリルアミド、メタクリルアミド、p−ビニル安息香酸アミド等が挙げられる。 In the component (A) and the component (B), examples of the monomer that gives a repeating unit having a CONH 2 group (amide group) include acrylamide, methacrylamide, and p-vinylbenzoic acid amide.

(A)成分に光配向性基を導入するもう一つの方法としては、予めラジカル重合などの重合方法によって、特定官能基を有するアクリル重合体を生成し、次いで、この特定官能基と、光配向性基を有する化合物(以下、特定化合物と称す。)とを反応させて特定側鎖を生成することにより、(A)成分であるポリマーに光反応性基を導入することができる。なお、(B)成分に光配向性基を導入したい場合も同様である。   As another method for introducing a photo-alignable group into the component (A), an acrylic polymer having a specific functional group is generated in advance by a polymerization method such as radical polymerization, and then the specific functional group and the photo-alignment are prepared. By reacting a compound having a reactive group (hereinafter referred to as a specific compound) to generate a specific side chain, a photoreactive group can be introduced into the polymer as the component (A). The same applies when it is desired to introduce a photo-alignment group into the component (B).

ここで、特定官能基とは、カルボキシル基、グリシジル基、ヒドロキシ基、活性水素を有するアミノ基、フェノール性ヒドロキシ基若しくはイソシアネート基などの官能基、または、これらから選ばれる複数種の官能基を言う。   Here, the specific functional group refers to a functional group such as a carboxyl group, a glycidyl group, a hydroxy group, an amino group having active hydrogen, a phenolic hydroxy group or an isocyanate group, or a plurality of types of functional groups selected from these functional groups. .

上述した特定側鎖を生成する反応において、特定官能基と、特定化合物が有する官能基であって反応に関与する基との好ましい組み合わせは、カルボキシル基とエポキシ基、ヒドロキシ基とイソシアネート基、フェノール性ヒドロキシ基とエポキシ基、カルボキシル基とイソシアネート基、アミノ基とイソシアネート基、または、ヒドロキシ基と酸クロリドなどである。さらに、より好ましい組み合わせは、カルボキシル基とグリシジルメタクリレート、または、ヒドロキシ基とイソシアネートエチルメタクリレートである。   In the reaction for generating the specific side chain described above, the preferred combination of the specific functional group and the functional group of the specific compound that is involved in the reaction is a carboxyl group and an epoxy group, a hydroxy group and an isocyanate group, or a phenolic group. A hydroxy group and an epoxy group, a carboxyl group and an isocyanate group, an amino group and an isocyanate group, or a hydroxy group and an acid chloride. Furthermore, a more preferable combination is a carboxyl group and glycidyl methacrylate, or a hydroxy group and isocyanate ethyl methacrylate.

また、上述した特定側鎖を生成する反応において、特定官能基を有するポリマーは、特定モノマーX1に加えて、特定化合物と反応するための官能基(特定官能基)を有するモノマー、すなわち、カルボキシル基、グリシジル基、ヒドロキシ基、活性水素を有するアミノ基、フェノール性ヒドロキシ基またはイソシアネート基などを有するモノマー(以下、特定モノマーX2ともいう)を必須成分として得られる共重合体であって、その数平均分子量が2,000〜25,000のものである。ここで、重合に用いる特定官能基を有するモノマーは、単独でもよいし、重合中に反応しない組み合わせであれば複数種を併用してもよい。   In the reaction for generating the specific side chain described above, the polymer having the specific functional group is a monomer having a functional group (specific functional group) for reacting with the specific compound in addition to the specific monomer X1, that is, a carboxyl group. , A copolymer obtained by using, as an essential component, a monomer having a glycidyl group, a hydroxy group, an amino group having active hydrogen, a phenolic hydroxy group or an isocyanate group (hereinafter also referred to as a specific monomer X2), and its number average The molecular weight is 2,000 to 25,000. Here, the monomer having the specific functional group used for the polymerization may be used alone, or a plurality of types may be used in combination as long as the combination does not react during the polymerization.

以下に、特定官能基を有するポリマーを得るのに必要なモノマー、すなわち、特定モノマーX2の具体例を挙げる。但し、これらに限定されるものではない。   The specific example of the monomer required in order to obtain the polymer which has a specific functional group, ie, specific monomer X2, is given to the following. However, it is not limited to these.

カルボキシル基を有するモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、モノ−(2−(アクリロイルオキシ)エチル)フタレート、モノ−(2−(メタクリロイルオキシ)エチル)フタレート、N−(カルボキシフェニル)マレイミド、N−(カルボキシフェニル)メタクリルアミドおよびN−(カルボキシフェニル)アクリルアミド、p−ビニル安息香酸などが挙げられる。   Examples of the monomer having a carboxyl group include acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, mono- (2- (acryloyloxy) ethyl) phthalate, mono- (2- (methacryloyloxy) ethyl) phthalate, and N- (carboxyphenyl). ) Maleimide, N- (carboxyphenyl) methacrylamide and N- (carboxyphenyl) acrylamide, p-vinylbenzoic acid and the like.

グリシジル基を有するモノマーとしては、例えば、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレート、アリルグリシジルエーテル、3−エテニル−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン、1,2−エポキシ−5−ヘキセンおよび1,7−オクタジエンモノエポキサイドなどが挙げられる。   Examples of the monomer having a glycidyl group include glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, allyl glycidyl ether, 3-ethenyl-7-oxabicyclo [4.1.0] heptane, 1,2-epoxy-5-hexene and 1,7. -Octadiene monoepoxide and the like.

ヒドロキシ基を有するモノマーとしては、例えば、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルメタクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピルアクリレート、2,3−ジヒドロキシプロピルメタクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、ジエチレングリコールモノメタクリレート、カプロラクトン2−(アクリロイルオキシ)エチルエステル、カプロラクトン2−(メタクリロイルオキシ)エチルエステル、ポリ(エチレングリコール)エチルエーテルアクリレート、ポリ(エチレングリコール)エチルエーテルメタクリレート、5−アクリロイルオキシ−6−ヒドロキシノルボルネン−2−カルボキシリック−6−ラクトンおよび5−メタクリロイルオキシ−6−ヒドロキシノルボルネン−2−カルボキシリック−6−ラクトンなどが挙げられる。   Examples of the monomer having a hydroxy group include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 4-hydroxybutyl methacrylate, 2,3- Dihydroxypropyl acrylate, 2,3-dihydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, caprolactone 2- (acryloyloxy) ethyl ester, caprolactone 2- (methacryloyloxy) ethyl ester, poly (ethylene glycol) ethyl ether acrylate, poly (Ethylene glycol) ethyl ether methacrylate, 5-acryloyl Shi-6-hydroxy-norbornene-2-carboxylic-6-lactone and 5-methacryloyloxy such acryloyloxy-6-hydroxy-norbornene-2-carboxylic-6-lactone.

アミノ基を有するモノマーとしては、例えば、2−アミノエチルアクリレートおよび2−アミノメチルメタクリレートなどが挙げられる。   Examples of the monomer having an amino group include 2-aminoethyl acrylate and 2-aminomethyl methacrylate.

フェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーとしては、例えば、ヒドロキシスチレン、N−(ヒドロキシフェニル)アクリルアミド、N−(ヒドロキシフェニル)メタクリルアミドおよびN−(ヒドロキシフェニル)マレイミドなどが挙げられる。   Examples of the monomer having a phenolic hydroxy group include hydroxystyrene, N- (hydroxyphenyl) acrylamide, N- (hydroxyphenyl) methacrylamide and N- (hydroxyphenyl) maleimide.

イソシアネート基を有するモノマーとしては、例えば、アクリロイルエチルイソシアネート、メタクリロイルエチルイソシアネートおよびm−テトラメチルキシレンイソシアネートなどが挙げられる。   As a monomer which has an isocyanate group, acryloyl ethyl isocyanate, methacryloyl ethyl isocyanate, m-tetramethyl xylene isocyanate, etc. are mentioned, for example.

このようにして得られる側鎖において、上記X及びXの具体例としては、下記式(A−1)〜式(A−11)などが挙げられる。 In the side chain thus obtained, specific examples of X 3 and X 5 include the following formulas (A-1) to (A-11).

Figure 0006410026
Figure 0006410026

なお、特定官能基を残存させたい場合は、特定官能基を有するポリマーを製造したあと、特定官能基よりも少ないモル数の、光反応性基を有する化合物を反応させればよい。   When it is desired to leave the specific functional group, after producing a polymer having the specific functional group, a compound having a photoreactive group having a smaller number of moles than the specific functional group may be reacted.

特定共重合体を得るために用いる光反応性基を有するモノマーと、CONH基及びCOOH基から選ばれる基を有するモノマーの使用量は、光反応性基を有するモノマーが40乃至90質量%、CONH基及びCOOH基から選ばれる基を有するモノマーが10乃至60質量%であることが好ましい。光反応性基を有するモノマー含有量を40質量%以上とすることで高感度かつ良好な液晶配向性を付与することができる。他方、CONH基及びCOOHから選ばれる基を有するモノマー含有量を10質量%以上とすることで、水素結合による充分な硬化性を付与することができ、高感度かつ良好な液晶配向性を維持することができる。 The amount of the monomer having a photoreactive group used to obtain the specific copolymer and the monomer having a group selected from a CONH 2 group and a COOH group is 40 to 90% by mass of the monomer having a photoreactive group, The monomer having a group selected from a CONH 2 group and a COOH group is preferably 10 to 60% by mass. By setting the content of the monomer having a photoreactive group to 40% by mass or more, high sensitivity and good liquid crystal alignment can be imparted. On the other hand, when the content of the monomer having a group selected from CONH 2 group and COOH is 10% by mass or more, sufficient curability due to hydrogen bonding can be imparted, and high-sensitivity and good liquid crystal orientation is maintained. can do.

また、本発明においては、特定共重合体を得る際に、光反応性基と、CONH基及びCOOH基から選ばれる基と(以下特定官能基ともいう)を有するモノマーと共重合可能なモノマー(以下非反応性官能基を有するモノマーともいう)を併用することができる。
そのようなモノマーの具体例としては、アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物、マレイミド化合物、N−置換アクリルアミド化合物、アクリロニトリル、マレイン酸無水物、スチレン化合物及びビニル化合物等が挙げられる。
以下、上記モノマーの具体例を挙げるが、これらに限定されるものではない。
In the present invention, a monomer that can be copolymerized with a monomer having a photoreactive group, a group selected from a CONH 2 group and a COOH group (hereinafter also referred to as a specific functional group) when obtaining a specific copolymer. (Hereinafter also referred to as a monomer having a non-reactive functional group) can be used in combination.
Specific examples of such monomers include acrylic ester compounds, methacrylic ester compounds, maleimide compounds, N-substituted acrylamide compounds, acrylonitrile, maleic anhydride, styrene compounds and vinyl compounds.
Hereinafter, although the specific example of the said monomer is given, it is not limited to these.

前記アクリル酸エステル化合物としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ベンジルアクリレート、ナフチルアクリレート、アントリルアクリレート、アントリルメチルアクリレート、フェニルアクリレート、グリシジルアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、2−アミノエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、2−メチル−2−アダマンチルアクリレート、2−プロピル−2−アダマンチルアクリレート、8−メチル−8−トリシクロデシルアクリレート、及び、8−エチル−8−トリシクロデシルアクリレート等が挙げられる。 Examples of the acrylic ester compound include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, benzyl acrylate, naphthyl acrylate, anthryl acrylate, anthryl methyl acrylate, phenyl acrylate, glycidyl acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate. Tert-butyl acrylate, cyclohexyl acrylate, isobornyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, 2-aminoethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, 2 -Methyl-2-adamantyl acrylate, 2-propyl-2-adamantyl acrylate Rate, 8-methyl-8-tricyclodecyl acrylate, and the like 8-ethyl-8-tricyclodecyl acrylate.

前記メタクリル酸エステル化合物としては、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、アントリルメタクリレート、アントリルメチルメタクリレート、フェニルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、2−アミノメチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、3−メトキシブチルメタクリレート、2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート、γ−ブチロラクトンメタクリレート、2−プロピル−2−アダマンチルメタクリレート、8−メチル−8−トリシクロデシルメタクリレート、及び、8−エチル−8−トリシクロデシルメタクリレート等が挙げられる。   Examples of the methacrylic acid ester compound include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, benzyl methacrylate, naphthyl methacrylate, anthryl methacrylate, anthryl methyl methacrylate, phenyl methacrylate, glycidyl methacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate. Tert-butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, isobornyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, methoxytriethylene glycol methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, 2-aminomethyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, 3-methoxybutyl methacrylate, 2 -Methyl-2-adamantyl methacrylate Over DOO, .gamma.-butyrolactone methacrylate, 2-propyl-2-adamantyl methacrylate, 8-methyl-8-tricyclodecyl methacrylate, and, 8-ethyl-8-tricyclodecyl methacrylate.

前記ビニル化合物としては、例えば、メチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、ビニルナフタレン、ビニルカルバゾール、アリルグリシジルエーテル、3−エテニル−7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、及び、1,7−オクタジエンモノエポキサイド等が挙げられる。   Examples of the vinyl compound include methyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, vinyl naphthalene, vinyl carbazole, allyl glycidyl ether, 3-ethenyl-7-oxabicyclo [4.1.0] heptane, 1,2-epoxy-5-hexene. And 1,7-octadiene monoepoxide.

前記スチレン化合物としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン等が挙げられる。   Examples of the styrene compound include styrene, methylstyrene, chlorostyrene, bromostyrene, and the like.

前記マレイミド化合物としては、例えば、マレイミド、N−メチルマレイミド、N−フェニルマレイミド、及びN−シクロヘキシルマレイミド等が挙げられる。   Examples of the maleimide compound include maleimide, N-methylmaleimide, N-phenylmaleimide, and N-cyclohexylmaleimide.

本発明に用いる特定共重合体を得る方法は特に限定されないが、例えば、特定官能基を有するモノマー、所望により非反応性官能基を有するモノマー及び重合開始剤等を共存させた溶剤中において、50乃至110℃の温度下で重合反応させて得られる。その際、用いられる溶剤は、特定官能基を有するモノマー、所望により用いられる非反応性官能基を有するモノマー及び重合開始剤等を溶解するものであれば特に限定されない。具体例としては、後述する溶剤に記載する溶剤が挙げられる。
このようにして得られる特定共重合体は、通常、溶剤に溶解した溶液の状態である。
The method for obtaining the specific copolymer used in the present invention is not particularly limited. For example, in a solvent in which a monomer having a specific functional group, a monomer having a non-reactive functional group, and a polymerization initiator coexist if desired, 50 It is obtained by carrying out a polymerization reaction at a temperature of from 110 to 110 ° C. In that case, the solvent used will not be specifically limited if it dissolves the monomer which has a specific functional group, the monomer which has a non-reactive functional group used depending on necessity, a polymerization initiator, etc. Specific examples include solvents described in Solvents described below.
The specific copolymer thus obtained is usually in the form of a solution dissolved in a solvent.

また、上記のようにして得られた特定共重合体の溶液を、ジエチルエーテルや水等の撹拌下に投入して再沈殿させ、生成した沈殿物を濾過・洗浄した後、常圧又は減圧下で、常温あるいは加熱乾燥することで、特定共重合体の粉体とすることができる。このような操作により、特定共重合体と共存する重合開始剤や未反応モノマーを除去することができ、その結果、精製した特定共重合体の粉体が得られる。一度の操作で充分に精製できない場合は、得られた粉体を溶剤に再溶解して、上記の操作を繰り返し行えば良い。
本発明においては、上記特定共重合体の粉体をそのまま用いても良く、あるいはその粉体を、たとえば後述する溶剤に再溶解して溶液の状態として用いても良い。
In addition, the solution of the specific copolymer obtained as described above is re-precipitated by stirring with stirring such as diethyl ether or water, and the generated precipitate is filtered and washed, and then under normal pressure or reduced pressure. Thus, the powder of the specific copolymer can be obtained by drying at room temperature or by heating. By such an operation, the polymerization initiator and unreacted monomer coexisting with the specific copolymer can be removed, and as a result, a purified powder of the specific copolymer can be obtained. If sufficient purification cannot be achieved by a single operation, the obtained powder may be redissolved in a solvent and the above operation may be repeated.
In the present invention, the powder of the specific copolymer may be used as it is, or the powder may be redissolved in a solvent described later and used as a solution.

(A)成分及び(B)成分のアクリル共重合体は、重量平均分子量が3,000乃至200,000であることが好ましい。重量平均分子量が200,000を超えて過大なものであると、溶剤に対する溶解性が低下しハンドリング性が低下する一方、重量平均分子量が3,000未満で過小なものであると、液晶配向性が低下する場合がある。 The acrylic copolymer of component (A) and component (B) preferably has a weight average molecular weight of 3,000 to 200,000. When the weight average molecular weight is over 200,000, the solubility in the solvent is lowered and the handling property is lowered. On the other hand, when the weight average molecular weight is less than 3,000, the liquid crystal orientation is too small. May decrease.

(A)成分が光配向性基とCOOH基とを有する重合体であって、(B)成分である繰り返し単位中にCONH基及びウレタン結合から選ばれる少なくとも1つを有する重合体を含有する場合、(B)成分の含有量は、(A)成分の100質量部あたり、3乃至10000質量部、より好ましくは5乃至2000質量部である。 The component (A) is a polymer having a photoalignment group and a COOH group, and the polymer (B) contains a polymer having at least one selected from a CONH 2 group and a urethane bond in the repeating unit. In this case, the content of the component (B) is 3 to 10000 parts by mass, more preferably 5 to 2000 parts by mass, per 100 parts by mass of the component (A).

また、本発明においては、(A)成分及び(B)成分のアクリル共重合体は、複数種の特定共重合体の混合物であってもよい。   In the present invention, the acrylic copolymer of the component (A) and the component (B) may be a mixture of a plurality of types of specific copolymers.

<(C)成分>
本発明においては(C)成分として増感剤を含有しても良い。この(C)成分は、本発明の熱硬化膜形成後の光二量化反応を促進することにおいて有効である。
<(C) component>
In the present invention, a sensitizer may be contained as the component (C). This component (C) is effective in promoting the photodimerization reaction after forming the thermosetting film of the present invention.

(C)成分の増感剤としてはベンゾフェノン、アントラセン、アントラキノン、チオキサントン等の誘導体が挙げられる。これらのうちベンゾフェノンの誘導体であるN,N−ジエチルアミノベンゾフェノンが特に好ましい。   (C) As a sensitizer of a component, derivatives, such as a benzophenone, anthracene, anthraquinone, thioxanthone, are mentioned. Of these, N, N-diethylaminobenzophenone, which is a benzophenone derivative, is particularly preferred.

これらの増感剤は特に上記のものに限定されるものではない。これらは、単独又は2種以上の化合物を併用することが可能である。   These sensitizers are not particularly limited to those described above. These can be used alone or in combination of two or more compounds.

本発明において(C)成分の増感剤の使用割合は、(A)成分の100質量部に対して0.1乃至20質量部であることが好ましく、より好ましくは0.2乃至10質量部である。この割合が過小である場合には、増感剤としての効果を充分に得られない場合があり、過大である場合には透過率が低下したり塗膜が荒れたりすることがある。   In the present invention, the use ratio of the sensitizer of the component (C) is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.2 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). It is. If this ratio is too small, the effect as a sensitizer may not be sufficiently obtained. If it is too large, the transmittance may be lowered or the coating film may be roughened.

<溶剤>
本発明の光配向性を有する熱硬化膜形成組成物は、溶剤に溶解した溶液状態で用いられることが多い。その際に用いられる溶剤は、(A)成分及び(B)成分、必要に応じて(C)成分及び/又は、後述するその他添加剤を溶解するものであり、斯様な溶解能を有する溶剤であれば、その種類及び構造などは特に限定されるものでない。
<Solvent>
The thermosetting film-forming composition having photo-alignment property of the present invention is often used in a solution state dissolved in a solvent. The solvent used in that case is a solvent that dissolves the component (A) and the component (B) and, if necessary, the component (C) and / or other additives described later, and has such a dissolving ability. If so, the type and structure thereof are not particularly limited.

溶剤の具体例を挙げると、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、3−メチル−2−ペンタノン、2−ペンタノン、2-ヘプタノン、γ―ブチロラクトン、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、及びN−メチルピロリドン、シクロペンチルメチルエーテル等が挙げられる。 Specific examples of the solvent include, for example, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether Acetate, propylene glycol propyl ether acetate, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, cyclohexanone, 3-methyl-2-pentanone, 2-pentanone, 2-heptanone, γ-butyrolactone, ethyl 2-hydroxypropionate , Ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, eth Ethyl ethyl acetate, hydroxy hydroxyethyl, methyl 2-hydroxy-3-methylbutanoate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, methyl pyruvate, Examples include ethyl pyruvate, ethyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, ethyl lactate, butyl lactate, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, and cyclopentyl methyl ether.

これらの溶剤は、一種単独で、又は二種以上の組合せで使用することができる。これら溶剤のうち、プロピレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノン、2−ヘプタノン、プロピレングリコールプロピルエーテル、乳酸エチル、乳酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチルはポリマーの溶解性及び成膜性が良好で安全性が高いためより好ましい。   These solvents can be used singly or in combination of two or more. Among these solvents, propylene glycol monomethyl ether, cyclohexanone, 2-heptanone, propylene glycol propyl ether, ethyl lactate, butyl lactate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3- Methyl ethoxypropionate is more preferred because it has good polymer solubility and film-forming properties and high safety.

このほか、溶剤としては(A)成分及び/または(B)成分と水素結合を形成し得るものも使用することができる。このような溶剤を使用することで(A)成分及び/または(B)成分が溶剤中で凝集・析出することを防ぎ、溶液の安定性を高めることができる。   In addition, a solvent that can form a hydrogen bond with the component (A) and / or the component (B) can also be used. By using such a solvent, it is possible to prevent the component (A) and / or the component (B) from aggregating and precipitating in the solvent, and to improve the stability of the solution.

(A)成分及び(B)成分と水素結合を形成し得る溶剤の具体例を挙げると、例えば、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ピリジン等の塩基性溶媒、蟻酸、酢酸等の酸性溶媒、水、エタノール、アセトニトリル等の中性溶媒等が挙げられる。 Specific examples of the solvent capable of forming a hydrogen bond with the component (A) and the component (B) include, for example, basic solvents such as triethylamine, tripropylamine, tributylamine and pyridine, acidic solvents such as formic acid and acetic acid, Neutral solvents such as water, ethanol, acetonitrile and the like.

<その他添加剤>
更に、本発明の光配向性を有する硬化膜形成組成物は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要に応じて、シランカップリング剤、界面活性剤、レオロジー調整剤、顔料、染料、保存安定剤、消泡剤、酸化防止剤等を含有することができる。なお、架橋剤を含有していても、含有していなくてもよい。架橋剤を含有しない場合でも、本願発明は効果を奏する。
<Other additives>
Furthermore, the cured film-forming composition having photo-alignment property of the present invention is a silane coupling agent, a surfactant, a rheology modifier, a pigment, a dye, a storage as long as the effects of the present invention are not impaired. Stabilizers, antifoaming agents, antioxidants and the like can be contained. In addition, even if it contains the crosslinking agent, it does not need to contain. Even when the crosslinking agent is not contained, the present invention is effective.

<光配向性を有する硬化膜形成組成物>
本発明の光配向性を有する硬化膜形成組成物は、(A)成分及び/または(B)成分のアクリル共重合体を含有し、所望により(C)成分の増感剤、更にその他添加剤のうち一種以上を含有することができる組成物である。そして、通常は、それらが溶剤に溶解した溶液として用いられることが多い。
<A cured film forming composition having photo-alignment>
The cured film forming composition having photo-alignment property of the present invention contains an acrylic copolymer of the component (A) and / or the component (B) and, if desired, a sensitizer of the component (C), and further other additives. It is a composition which can contain 1 or more types. Usually, they are often used as a solution in which they are dissolved in a solvent.

中でも、本発明の光配向性を有する硬化膜形成組成物の好ましい例は、以下のとおりである。
[1]:(A)成分として、光配向性基を有する繰り返し単位と、当該繰り返し単位以外の繰り返し単位のみにCONH基を有する重合体及び溶剤を含有する、光配向性を有する水素結合硬化膜形成組成物。
[2]:(A)成分として、光配向性基を有する繰り返し単位と、当該繰り返し単位以外の繰り返し単位のみにCOOH基を有し、さらにウレタン結合を有する重合体及び溶剤を含有する、光配向性を有する水素結合硬化膜形成組成物。
[3]:(A)光配向性基を有する繰り返し単位と、当該繰り返し単位以外の繰り返し単位のみにCOOH基を有する重合体、及び、(A)成分の100質量部に基づいて、3乃至10000質量部の(B)成分、溶剤を含有する光配向性を有する硬化膜形成組成物。
Especially, the preferable example of the cured film formation composition which has the photo-alignment property of this invention is as follows.
[1]: Hydrogen bond curing having photo-alignment property, which contains a repeating unit having a photo-alignment group as a component (A), a polymer having a CONH 2 group only in a repeating unit other than the repeating unit, and a solvent. Film-forming composition.
[2]: Photo-alignment comprising, as component (A), a repeating unit having a photo-alignment group, a polymer having a COOH group only in a repeating unit other than the repeating unit, and further having a urethane bond and a solvent. Composition for forming a hydrogen bond cured film.
[3]: 3 to 10,000 based on (A) a repeating unit having a photoalignable group, a polymer having a COOH group only in a repeating unit other than the repeating unit, and 100 parts by mass of component (A) A cured film-forming composition having photo-alignment properties containing a component (B) of a part by mass and a solvent.

本発明の光配向性を有する硬化膜形成組成物を溶液として用いる場合の配合割合、調製方法等を以下に詳述する。
本発明の光配向性を有する硬化膜形成組成物における固形分の割合は、各成分が均一に溶剤に溶解している限り、特に限定されるものではないが、1乃至80質量%であり、好ましくは2乃至60質量%であり、より好ましくは3乃至40質量%である。ここで、固形分とは、光配向性を有する硬化膜形成組成物の全成分から溶剤を除いたものをいう。
The blending ratio, preparation method, etc. in the case of using the cured film forming composition having photo-alignment property of the present invention as a solution will be described in detail below.
The ratio of the solid content in the cured film forming composition having photo-alignment property of the present invention is not particularly limited as long as each component is uniformly dissolved in the solvent, but is 1 to 80% by mass, The amount is preferably 2 to 60% by mass, more preferably 3 to 40% by mass. Here, solid content means what remove | excluded the solvent from all the components of the cured film formation composition which has photo-orientation property.

本発明の光配向性を有する硬化膜形成組成物の調製方法は、特に限定されないが、その調製法としては、例えば、(A)成分を溶剤に溶解し、この溶液に(B)成分、さらには(C)成分を所定の割合で混合し、均一な溶液とする方法、或いは、この調製法の適当な段階において、必要に応じてその他添加剤を更に添加して混合する方法が挙げられる。   Although the preparation method of the cured film formation composition which has the photo-orientation property of this invention is not specifically limited, As the preparation method, (A) component is melt | dissolved in a solvent, for example, (B) component, Can be obtained by mixing the component (C) at a predetermined ratio to obtain a uniform solution, or at a suitable stage of the preparation method, and further adding other additives as necessary.

本発明の光配向性を有する熱硬化膜形成組成物の調製にあたっては、溶剤中における重合反応によって得られる特定共重合体の溶液をそのまま使用することができる。この場合、特定共重合体の溶液、即ち(A)成分の溶液に前記と同様に(B)成分、(C)成分などを入れて均一な溶液とする際に、濃度調整を目的としてさらに溶剤を追加投入してもよい。このとき、特定共重合体の生成過程で用いられる溶剤と、光配向性を有する熱硬化膜形成組成物の調製時に濃度調整のために用いられる溶剤とは同一であってもよいし、異なってもよい。   In preparing the thermosetting film-forming composition having photo-alignment property of the present invention, a solution of a specific copolymer obtained by a polymerization reaction in a solvent can be used as it is. In this case, when the solution of the specific copolymer, that is, the solution of the component (A) is mixed with the component (B), the component (C), etc. as described above to obtain a uniform solution, a solvent is further added for the purpose of concentration adjustment May be added. At this time, the solvent used in the production process of the specific copolymer and the solvent used for concentration adjustment when preparing the thermosetting film-forming composition having photo-alignment may be the same or different. Also good.

而して、調製された光配向性を有する熱硬化膜形成組成物の溶液は、孔径が0.2μm程度のフィルタなどを用いて濾過した後、使用することが好ましい。   Thus, the prepared solution of the thermosetting film-forming composition having photo-alignment properties is preferably used after being filtered using a filter having a pore diameter of about 0.2 μm.

<塗膜、硬化膜及び液晶配向層>
本発明の一態様である光配向性を有する熱硬化膜形成組成物の溶液を基板(例えば、シリコン/二酸化シリコン被覆基板、シリコンナイトライド基板、金属、例えば、アルミニウム、モリブデン、クロムなどが被覆された基板、ガラス基板、石英基板、ITO基板等)やフィルム(例えば、トリアセチルセルロースフィルム、ポリエステルフィルム、アクリルフィルム等の樹脂フィルム)等の上に、バーコート、回転塗布、流し塗布、ロール塗布、スリット塗布、スリットに続いた回転塗布、インクジェット塗布、印刷などによって塗布し、その後、ホットプレート又はオーブン等で乾燥(ベーク)することにより、(A)成分同士、または(A)成分と(B)成分との間に水素結合が形成された塗膜を形成することができる。
<Coating film, cured film and liquid crystal alignment layer>
The solution of the thermosetting film-forming composition having photo-alignment which is one embodiment of the present invention is coated with a substrate (for example, a silicon / silicon dioxide-coated substrate, a silicon nitride substrate, a metal such as aluminum, molybdenum, or chromium). Substrate, glass substrate, quartz substrate, ITO substrate, etc.) and film (for example, resin film such as triacetyl cellulose film, polyester film, acrylic film) etc., bar coating, spin coating, flow coating, roll coating, Apply by slit coating, spin coating following slit, inkjet coating, printing, etc., and then dry (bake) with a hot plate or oven, etc., so that (A) components or (A) component and (B) A coating film in which hydrogen bonds are formed between the components can be formed.

ベークの条件としては、例えば、温度50℃乃至160℃、時間0.3乃至60分間の範囲の中から適宜選択された加熱温度及び加熱時間が採用される。加熱温度及び加熱時間は、好ましくは80℃乃至140℃、0.5乃至10分間である。   As the baking conditions, for example, a heating temperature and a heating time appropriately selected from the range of a temperature of 50 ° C. to 160 ° C. and a time of 0.3 to 60 minutes are employed. The heating temperature and heating time are preferably 80 to 140 ° C. and 0.5 to 10 minutes.

上記塗膜の膜厚は、例えば0.05μm乃至5μmであり、使用する基板の段差や光学的、電気的性質を考慮し適宜選択することができる。   The film thickness of the coating film is, for example, 0.05 μm to 5 μm, and can be appropriately selected in consideration of the level difference of the substrate to be used and optical and electrical properties.

このようにして形成した硬化膜は変更UV照射を行うことで液晶材配向層、即ち、液晶性を有する化合物を配向させる層として機能させることができる。
偏光UVの照射方法としては通常150−450nmの波長の紫外光が用いられ室温または加熱した状態で垂直または斜め方向から直線偏光を照射することによって行われる。
The cured film thus formed can function as a liquid crystal material alignment layer, that is, a layer for aligning a liquid crystal compound by performing modified UV irradiation.
As an irradiation method of polarized UV, ultraviolet light having a wavelength of 150 to 450 nm is usually used, and irradiation is performed by irradiating linearly polarized light from a vertical or oblique direction at room temperature or in a heated state.

このようにして形成された液晶配向層上に、位相差材料を塗布した後、過熱することで位相差材料を液晶状態として光硬化させ、光学異方性を有する層を形成することができる。
位相差材料としては、例えば、重合性基を有する液晶モノマーやそれを含有する組成物等が用いられる。そして、液晶配向層を形成する基材がフィルムである場合は、光学異方性フィルムとして有用である。このような位相差材料は水平配向、コレステリック配向、垂直配向、ハイブリッド配向等の配向性を有するものがあり、それぞれ必要とされる位相差に応じて使い分けることが出来る。
After coating the retardation material on the liquid crystal alignment layer formed in this manner, the retardation material is photocured in a liquid crystal state by heating to form a layer having optical anisotropy.
As the retardation material, for example, a liquid crystal monomer having a polymerizable group or a composition containing the same is used. And when the base material which forms a liquid crystal aligning layer is a film, it is useful as an optically anisotropic film. Such retardation materials include those having alignment properties such as horizontal alignment, cholesteric alignment, vertical alignment, hybrid alignment, and the like, and can be selectively used depending on the required phase difference.

また、3Dディスプレイに用いられるパターン化位相差材を製造する場合には、本実施形態の位相差材形成用樹脂組成物から上記した方法で形成された硬化膜に、ラインアンドスペースパターンのマスクを介して所定の基準から、例えば、+45度の向きで偏光UV露光し、次いで、マスクを外してから−45度の向きで偏光UVを露光し、液晶の配向制御方向の異なる2種類の液晶配向領域が形成された配向材を得る。その後、重合性液晶溶液からなる位相差材料を塗布した後、液晶の相転移温度まで加熱することで位相差材料を液晶状態とし、配向材上で配向させる。そして、配向状態となった位相差材料をそのまま硬化させ、位相差特性の異なる2種類の位相差領域がそれぞれ複数、規則的に配置された、パターン化位相差材を得ることができる。   Further, when producing a patterned retardation material used for a 3D display, a line and space pattern mask is applied to the cured film formed by the above-described method from the retardation material forming resin composition of the present embodiment. For example, the polarized UV exposure is performed in a +45 degree direction from a predetermined reference, and then the polarized UV is exposed in a -45 degree direction after removing the mask. An alignment material in which regions are formed is obtained. Thereafter, after applying a retardation material made of a polymerizable liquid crystal solution, the retardation material is brought into a liquid crystal state by being heated to the phase transition temperature of the liquid crystal, and is aligned on the alignment material. Then, the retardation material in an oriented state is cured as it is, and a patterned retardation material in which a plurality of two types of retardation regions having different retardation characteristics are regularly arranged can be obtained.

また、上記のようにして形成された液晶配向層を有する2枚の基板を、スペーサーを介して液晶配向層が向かい合うように張り合わせた後、それらの基板の間に、液晶を注入して、液晶が配向した液晶表示素子とすることもできる。   Further, after bonding the two substrates having the liquid crystal alignment layer formed as described above so that the liquid crystal alignment layer faces each other through a spacer, liquid crystal is injected between the substrates, and the liquid crystal A liquid crystal display element in which is aligned can also be obtained.

そのため、本発明の光配向性を有する熱硬化膜形成組成物は、各種光学異方性フィルム、液晶表示素子に好適に用いることができる。   Therefore, the thermosetting film-forming composition having photo-alignment property of the present invention can be suitably used for various optical anisotropic films and liquid crystal display elements.

以下、実施例を挙げて、本実施の形態をさらに詳しく説明する。しかし、本発明は、これら実施例に限定されるものでない。   Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to these examples.

[実施例等で用いる組成成分とその略称]
以下の実施例および比較例で用いられる各組成成分は、次のとおりである。
[Compositional components used in Examples and their abbreviations]
Each composition component used in the following examples and comparative examples is as follows.

<重合体原料>
CIN1:(E)−2−(メタクリロイロキシ)エチル 3−(4−(4−プロピルシクロヘキシル)フェニル)アクリレート
CIN2:6−ヒドロキシヘキシルオキシけい皮酸メチルエステルと2−イソシアナトエチルメタクリレートとを1:1で反応させたもの
CIN3:4−(6−メタクリルオキシヘキシル−1−オキシ)けい皮酸メチルエステル
CIN4:4−(6−メタクリルオキシヘキシル−1−オキシ)けい皮酸
MAA:メタクリル酸
MAM:メタクリルアミド
GMA:グリシジルメタクリレート
MMA:メタクリル酸メチル
AAM:アクリルアミド
P−95:可溶性ナイロン樹脂(東レ製)
AIBN:α、α’−アゾビスイソブチロニトリル
BETAC:ベンジルトリエチルアンモニウムクロライド
BHT:ジブチルヒドロキシトルエン
<溶剤>
実施例及び比較例の各位相差材形成用樹脂組成物は溶剤を含有し、その溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PM)、シクロヘキサノン(CH)、トリエチルアミン(TEA)を用いた。
<Polymer raw material>
CIN1: (E) -2- (methacryloyloxy) ethyl 3- (4- (4-propylcyclohexyl) phenyl) acrylate CIN2: 6-hydroxyhexyloxycinnamic acid methyl ester and 2-isocyanatoethyl methacrylate CIN3: 4- (6-methacryloxyhexyl-1-oxy) cinnamic acid methyl ester CIN4: 4- (6-methacryloxyhexyl-1-oxy) cinnamic acid MAA: methacrylic acid MAM : Methacrylamide GMA: Glycidyl methacrylate MMA: Methyl methacrylate AAM: Acrylamide P-95: Soluble nylon resin (manufactured by Toray)
AIBN: α, α′-azobisisobutyronitrile BETAC: benzyltriethylammonium chloride BHT: dibutylhydroxytoluene <solvent>
Each of the phase difference material forming resin compositions of Examples and Comparative Examples contained a solvent, and propylene glycol monomethyl ether (PM), cyclohexanone (CH), and triethylamine (TEA) were used as the solvent.

<重合体の分子量の測定>
重合例におけるアクリル共重合体の分子量は、(株)Shodex社製常温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)装置(GPC−101)、Shodex社製カラム(KD―803、KD−805)を用い以下のようにして測定した。
なお、下記の数平均分子量(以下、Mnと称す。)及び重量平均分子量(以下、Mwと称す。)は、ポリスチレン換算値にて表した。
カラム温度:50℃
溶離液:N,N−ジメチルホルムアミド(添加剤として、臭化リチウム−水和物(LiBr・HO)が30mmol/L、リン酸・無水結晶(o―リン酸)が30mmol/L、テトラヒドロフラン(THF)が10mL/L)
流速:1.0mL/分
検量線作成用標準サンプル:東ソー社製 TSK 標準ポリエチレンオキサイド(分子量 約900,000、150,000、100,000、30,000)、及び、ポリマーラボラトリー社製 ポリエチレングリコール(分子量 約12,000、4,000、1,000)。
<Measurement of molecular weight of polymer>
The molecular weight of the acrylic copolymer in the polymerization example is as follows using a room temperature gel permeation chromatography (GPC) apparatus (GPC-101) manufactured by Shodex Co., Ltd. and columns (KD-803, KD-805) manufactured by Shodex Co. And measured.
The following number average molecular weight (hereinafter referred to as Mn) and weight average molecular weight (hereinafter referred to as Mw) were expressed in terms of polystyrene.
Column temperature: 50 ° C
Eluent: N, N-dimethylformamide (as additives, lithium bromide-hydrate (LiBr · H 2 O) is 30 mmol / L, phosphoric acid / anhydrous crystal (o-phosphoric acid) is 30 mmol / L, tetrahydrofuran (THF) is 10 mL / L)
Flow rate: 1.0 mL / min Standard sample for preparing a calibration curve: TSK standard polyethylene oxide (molecular weight: about 900,000, 150,000, 100,000, 30,000) manufactured by Tosoh Corporation and polyethylene glycol (manufactured by Polymer Laboratories) Molecular weight about 12,000, 4,000, 1,000).

<重合例1>
CIN1 6.0g、MAA 4.0g、重合触媒としてAIBN 0.3gをPM 41.2gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル共重合体溶液(固形分濃度20質量%)(P1)を得た。得られたアクリル共重合体のMnは70,00、Mwは12,600であった。
<Polymerization example 1>
CIN1 6.0 g, MAA 4.0 g, and AIBN 0.3 g as a polymerization catalyst were dissolved in 41.2 g of PM and reacted at 80 ° C. for 20 hours to obtain an acrylic copolymer solution (solid content concentration 20% by mass) ( P1) was obtained. Mn of the obtained acrylic copolymer was 70,00 and Mw was 12,600.

<重合例2>
CIN2 7.0g、MAA 3.0g、重合触媒としてAIBN 0.3gをPM 33.0g、CH 8.2gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル共重合体溶液(固形分濃度20質量%)(P2)を得た。得られたアクリル共重合体のMnは9,500、Mwは20,400であった。
<Polymerization example 2>
CIN2 7.0 g, MAA 3.0 g, and AIBN 0.3 g as a polymerization catalyst were dissolved in PM 33.0 g and CH 8.2 g, and reacted at 80 ° C. for 20 hours to obtain an acrylic copolymer solution (solid content concentration). 20% by mass) (P2) was obtained. Mn of the obtained acrylic copolymer was 9,500 and Mw was 20,400.

<重合例3>
CIN2 7.0g、MAM 3.0g、重合触媒としてAIBN 0.3gをPM 33.0g、CH 8.2gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル共重合体溶液(固形分濃度20質量%)(P3)を得た。得られたアクリル共重合体のMnは11,200、Mwは22,800であった。
<Polymerization Example 3>
CIN2 7.0 g, MAM 3.0 g, and AIBN 0.3 g as a polymerization catalyst were dissolved in PM 33.0 g and CH 8.2 g and reacted at 80 ° C. for 20 hours to obtain an acrylic copolymer solution (solid content concentration). 20% by mass) (P3) was obtained. Mn of the obtained acrylic copolymer was 11,200 and Mw was 22,800.

<重合例4>
CIN3 7.0g、MAM 3.0g、重合触媒としてAIBN 0.3gをPM 33.0g、CH 8.2gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル共重合体溶液(固形分濃度20質量%)(P4)を得た。得られたアクリル共重合体のMnは5,100、Mwは7,000であった。
<Polymerization example 4>
CIN3 7.0 g, MAM 3.0 g, and AIBN 0.3 g as a polymerization catalyst were dissolved in PM 33.0 g and CH 8.2 g, and reacted at 80 ° C. for 20 hours to obtain an acrylic copolymer solution (solid content concentration). 20% by mass) (P4) was obtained. Mn of the obtained acrylic copolymer was 5,100 and Mw was 7,000.

<重合例5>
CIN3 6.0g、MAA 4.0g、重合触媒としてAIBN 0.3gをPM 33.0g、CH 8.2gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル共重合体溶液(固形分濃度20質量%)(P5)を得た。得られたアクリル共重合体のMnは10,300、Mwは34,300であった。
<Polymerization example 5>
CIN3 6.0 g, MAA 4.0 g, and AIBN 0.3 g as a polymerization catalyst were dissolved in PM 33.0 g and CH 8.2 g, and reacted at 80 ° C. for 20 hours to obtain an acrylic copolymer solution (solid content concentration). 20% by mass) (P5) was obtained. Mn of the obtained acrylic copolymer was 10,300 and Mw was 34,300.

<重合例6>
CIN2 8.0g、MAA 8.0g、重合触媒としてAIBN 0.5gをPM 52.7g、CH 13.2gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル共重合体溶液(固形分濃度20質量%)を得た。得られたアクリル共重合体のMnは9,500、Mwは21,000であった。このアクリル共重合体溶液15.4gに対し、GMA 0.5g、BTEAC 0.01g、BHT 0.01gを溶解し、90℃にて20時間反応させることにより重合性二重結合基を有するアクリル共重合体溶液(固形分濃度22.5質量%)(P6)を得た。
<Polymerization Example 6>
CIN2 8.0 g, MAA 8.0 g, and AIBN 0.5 g as a polymerization catalyst were dissolved in PM 52.7 g and CH 13.2 g, and reacted at 80 ° C. for 20 hours to obtain an acrylic copolymer solution (solid content concentration). 20% by mass) was obtained. Mn of the obtained acrylic copolymer was 9,500 and Mw was 21,000. An acrylic copolymer having a polymerizable double bond group is prepared by dissolving 0.5 g of GMA, 0.01 g of BTEAC, and 0.01 g of BHT in 15.4 g of this acrylic copolymer solution and reacting at 90 ° C. for 20 hours. A polymer solution (solid concentration 22.5% by mass) (P6) was obtained.

<重合例7>
CIN2 10.0g、重合触媒としてAIBN 0.3gをPM 33.0g、CH 8.2gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル共重合体溶液(固形分濃度20質量%)(P7)を得た。得られたアクリル共重合体のMnは9,700、Mwは18,500であった。
<Polymerization Example 7>
CIN2 10.0 g, AIBN 0.3 g as a polymerization catalyst was dissolved in PM 33.0 g and CH 8.2 g, and reacted at 80 ° C. for 20 hours to obtain an acrylic copolymer solution (solid content concentration 20 mass%) ( P7) was obtained. Mn of the obtained acrylic copolymer was 9,700 and Mw was 18,500.

<重合例8>
CIN4 7.0g、MMA 3.0g、重合触媒としてAIBN 0.3gをPM 41.2gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル共重合体溶液(固形分濃度20質量%)(P8)を得た。得られたアクリル共重合体のMnは12,000、Mwは30,000であった。
<Polymerization Example 8>
CIN4 7.0 g, MMA 3.0 g, and AIBN 0.3 g as a polymerization catalyst were dissolved in 41.2 g of PM and reacted at 80 ° C. for 20 hours to obtain an acrylic copolymer solution (solid content concentration 20% by mass) ( P8) was obtained. Mn of the obtained acrylic copolymer was 12,000 and Mw was 30,000.

<重合例9>
MMA 7.0g、AAM 3.0g、重合触媒としてAIBN 0.5gをPM 41.2gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル共重合体溶液(固形分濃度20質量%)(P3)を得た。
<Polymerization example 9>
7.0 g of MMA, 3.0 g of AAM, 0.5 g of AIBN as a polymerization catalyst were dissolved in 41.2 g of PM, and reacted at 80 ° C. for 20 hours, whereby an acrylic copolymer solution (solid content concentration 20 mass%) ( P3) was obtained.

<実施例1〜9、比較例1〜7>
表1に示す組成で(A)〜(B)の各成分及び溶剤を混合し、最終組成物の固形分濃度が5質量%となるように溶剤の添加量を調整することで実施例1〜9、比較例1〜7の硬化膜形成組成物を調製した。得られた組成物について、配向感度の評価を行った。なお、表1中の組成比は固形分での比を表すものとする。
<Examples 1-9, Comparative Examples 1-7>
The components shown in Table 1 were mixed with the components (A) to (B) and the solvent, and Examples 1 to 1 were prepared by adjusting the amount of the solvent added so that the solid content concentration of the final composition was 5% by mass. 9. The cured film forming composition of Comparative Examples 1-7 was prepared. The orientation sensitivity of the obtained composition was evaluated. In addition, the composition ratio in Table 1 represents the ratio in solid content.

Figure 0006410026
Figure 0006410026

[配向感度の評価]
実施例および比較例の各硬化膜形成組成物をTACフィルムまたはアクリルフィルム上にバーコーターを用いて塗布した後、温度100℃で2分間、熱循環式オーブン中で加熱乾燥を行い、硬化膜を形成した。この各硬化膜に313nmの直線偏光を垂直に照射し、配向材を形成した。基板上の配向材の上に水平配向用重合性液晶溶液をバーコーターを用いて塗布し、次いで、75℃で60秒間ホットプレート上において加熱乾燥を行い、膜厚1.0μmの塗膜を形成した。この基板上の塗膜に300mJ/cmの紫外光を照射し、位相差材を作製した。作製した基板上の位相差材を一対の偏光板で挟み込み、位相差材における位相差特性の発現状況を観察し、配向材が液晶配向性を示すのに必要な偏光UVの露光量を配向感度とした。
[Evaluation of orientation sensitivity]
After each cured film forming composition of Examples and Comparative Examples was applied on a TAC film or an acrylic film using a bar coater, the cured film was dried by heating in a thermal circulation oven at a temperature of 100 ° C. for 2 minutes. Formed. Each cured film was vertically irradiated with 313 nm linearly polarized light to form an alignment material. A horizontal alignment polymerizable liquid crystal solution is applied onto an alignment material on a substrate using a bar coater, and then heated and dried on a hot plate at 75 ° C. for 60 seconds to form a coating film having a thickness of 1.0 μm. did. The coating film on the substrate was irradiated with 300 mJ / cm 2 of ultraviolet light to prepare a retardation material. The retardation material on the prepared substrate is sandwiched between a pair of polarizing plates, the state of retardation property development in the retardation material is observed, and the exposure amount of polarized UV necessary for the alignment material to exhibit liquid crystal alignment is determined. It was.

[評価の結果]
以上の評価を行った結果を表2に示す。
[Evaluation results]
Table 2 shows the results of the above evaluation.

Figure 0006410026
Figure 0006410026

実施例1〜9の硬化膜形成組成物を用いて得られた配向材は、液晶配向性を示すのに必要な偏光UVの露光量はいずれも5〜10mJ/cmと低い値であり、良好な配向感度を示した。 The alignment materials obtained using the cured film-forming compositions of Examples 1 to 9 have a low value of 5 to 10 mJ / cm 2 for the exposure amount of polarized UV necessary to exhibit liquid crystal alignment. Good alignment sensitivity was exhibited.

それに対し、比較例1〜7の硬化膜形成組成物を用いて得られた硬化膜は、液晶配向性を示すために35mJ/cmの高い露光量が必要か、50mJ/cm以上の露光量の偏光UVを照射しても液晶配向性が不良であった。 On the other hand, the cured films obtained using the cured film forming compositions of Comparative Examples 1 to 7 require a high exposure amount of 35 mJ / cm 2 in order to exhibit liquid crystal alignment, or an exposure of 50 mJ / cm 2 or more. Even when an amount of polarized UV light was irradiated, the liquid crystal alignment was poor.

以上のように、本発明の光配向性を有する熱硬化膜形成組成物の得られた硬化膜は、良好な液晶配向性を示す結果が得られた。   As described above, the cured film obtained from the thermosetting film-forming composition having the photo-alignment property of the present invention obtained results showing good liquid crystal alignment properties.

本発明による熱硬化膜形成用ポリエステル組成物は、光学異方性フィルムや液晶表示素子の液晶配向層として非常に有用であり、更に、薄膜トランジスタ(TFT)型液晶表示素子、有機EL素子等の各種ディスプレイにおける保護膜、平坦化膜、絶縁膜等の硬化膜を形成する材料、特に、TFT型液晶素子の層間絶縁膜、カラーフィルタの保護膜、有機EL素子の絶縁膜等を形成する材料としても好適である。   The polyester composition for forming a thermosetting film according to the present invention is very useful as an optically anisotropic film or a liquid crystal alignment layer of a liquid crystal display element, and further various types such as a thin film transistor (TFT) type liquid crystal display element and an organic EL element. Materials for forming a cured film such as a protective film, a planarizing film, and an insulating film in a display, especially as a material for forming an interlayer insulating film for a TFT liquid crystal element, a protective film for a color filter, an insulating film for an organic EL element, etc. Is preferred.

Claims (12)

(A)成分として、光配向性基を有する繰り返し単位と、当該繰り返し単位以外の繰り返し単位のみにCONH基及びCOOH基から選ばれる1つ以上の基を有する重合体及び溶剤を含有し、さらに、下記(I)を満たすことを特徴とする、光配向性を有する水素結合硬化膜形成組成物。
(I):(A)成分のCONH基及びCOOH基から選ばれる1つ以上の基がCOOH基のみである場合は、(A)成分の側鎖にさらにウレタン結合が存在するか、(B)成分である、繰り返し単位中にCONH基及びウレタン結合から選ばれる少なくとも1つを有する重合体を必須の成分としてさらに含有する。
As the component (A), a repeating unit having a photoalignment group, a polymer having one or more groups selected from a CONH 2 group and a COOH group only in a repeating unit other than the repeating unit, and a solvent, A hydrogen-bonded cured film-forming composition having photoalignment, characterized by satisfying the following (I):
(I): When one or more groups selected from the CONH 2 group and the COOH group of the component (A) are only COOH groups, a urethane bond is further present in the side chain of the component (A), or (B And a polymer having at least one selected from a CONH 2 group and a urethane bond in the repeating unit as an essential component.
CONH基、COOH基、ウレタン結合のいずれかと反応する架橋剤を含有しないことを特徴とする請求項1記載の水素結合硬化膜形成組成物。 The composition for forming a hydrogen-bonded cured film according to claim 1, which does not contain a crosslinking agent that reacts with any one of a CONH 2 group, a COOH group, and a urethane bond. ウレタン結合が光反応性基を有する側鎖に存在することを特徴とする請求項1または2に記載の水素結合硬化膜形成組成物。 Urethane bond hydrogen bonding cured film-shaped formed composition according to claim 1 or 2, characterized in that present on the side chain with a photoreactive group. (A)成分がアクリル重合体である、請求項1乃至3のいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物。 The hydrogen bond cured film forming composition in any one of Claims 1 thru | or 3 whose (A) component is an acrylic polymer. (A)成分の光配向性基が光二量化又は光異性化する構造の官能基である、請求項1乃至3のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物。 The hydrogen bond cured film forming composition in any one of Claims 1 thru | or 3 whose photo-alignment group of (A) component is a functional group of the structure which carries out photodimerization or photoisomerization. (A)成分の光配向性基がシンナモイル基である、請求項1乃至4のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物。 The hydrogen bond cured film forming composition in any one of Claims 1 thru | or 4 whose photo-alignment group of (A) component is a cinnamoyl group. (A)成分の光配向性基がアゾベンゼン構造の基である、請求項1乃至4のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物。 The hydrogen bond cured film forming composition in any one of Claims 1 thru | or 4 whose photo-alignment group of (A) component is group of azobenzene structure. (A)成分及び/または(B)成分と水素結合を形成し得る溶剤を含有する、請求項1乃至7のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物。 The hydrogen bond cured film forming composition in any one of Claims 1 thru | or 7 containing the solvent which can form a hydrogen bond with (A) component and / or (B) component. (A)成分と(B)成分の合計量に基づいて、(A)成分の割合が5乃至100質量%である請求項2乃至8のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物。 The composition for forming a hydrogen bond cured film according to any one of claims 2 to 8, wherein the ratio of the component (A) is 5 to 100% by mass based on the total amount of the component (A) and the component (B). (A)成分のポリマー中の光配向性基を有する単位構造の存在割合が、該ポリマーの全質量に基づいて50乃至90質量%である、請求項1乃至9のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物。 The hydrogen in any one of Claims 1 thru | or 9 whose presence rate of the unit structure which has a photo-alignment group in the polymer of (A) component is 50 to 90 mass% based on the total mass of this polymer. Bonded cured film forming composition. 請求項1乃至10のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物を用いて得られることを特徴とする配向材。 An alignment material obtained by using the hydrogen bond cured film forming composition according to claim 1. 請求項1乃至10のうちいずれかに記載の水素結合硬化膜形成組成物から得られる硬化膜を有することを特徴とする位相差材。 A retardation material comprising a cured film obtained from the hydrogen-bonded cured film-forming composition according to claim 1.
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