JP7436954B2 - 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材 - Google Patents

硬化膜形成組成物、配向材および位相差材 Download PDF

Info

Publication number
JP7436954B2
JP7436954B2 JP2019549291A JP2019549291A JP7436954B2 JP 7436954 B2 JP7436954 B2 JP 7436954B2 JP 2019549291 A JP2019549291 A JP 2019549291A JP 2019549291 A JP2019549291 A JP 2019549291A JP 7436954 B2 JP7436954 B2 JP 7436954B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
component
retardation
liquid crystal
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019549291A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2019078201A1 (ja
Inventor
潤 伊藤
直也 西村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Chemical Corp
Original Assignee
Nissan Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Chemical Corp filed Critical Nissan Chemical Corp
Publication of JPWO2019078201A1 publication Critical patent/JPWO2019078201A1/ja
Priority to JP2023114611A priority Critical patent/JP2023156287A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7436954B2 publication Critical patent/JP7436954B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/24Homopolymers or copolymers of amides or imides
    • C08L33/26Homopolymers or copolymers of acrylamide or methacrylamide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/09Carboxylic acids; Metal salts thereof; Anhydrides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F120/00Homopolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride, ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F120/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F120/52Amides or imides
    • C08F120/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F120/58Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide containing oxygen in addition to the carbonamido oxygen, e.g. N-methylolacrylamide, N-acryloyl morpholine
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/52Amides or imides
    • C08F220/54Amides, e.g. N,N-dimethylacrylamide or N-isopropylacrylamide
    • C08F220/56Acrylamide; Methacrylamide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/40Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the curing agents used
    • C08G59/42Polycarboxylic acids; Anhydrides, halides or low molecular weight esters thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/06Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from hydroxycarboxylic acids
    • C08G63/08Lactones or lactides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/66Polyesters containing oxygen in the form of ether groups
    • C08G63/668Polyesters containing oxygen in the form of ether groups derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/672Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L1/00Compositions of cellulose, modified cellulose or cellulose derivatives
    • C08L1/02Cellulose; Modified cellulose
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • C08L101/12Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity
    • C08L101/14Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by physical features, e.g. anisotropy, viscosity or electrical conductivity the macromolecular compounds being water soluble or water swellable, e.g. aqueous gels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/14Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/04Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids, e.g. lactones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L69/00Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L71/00Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/56Aligning agents
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/11Anti-reflection coatings
    • G02B1/111Anti-reflection coatings using layers comprising organic materials
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3016Polarising elements involving passive liquid crystal elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/30Polarising elements
    • G02B5/3083Birefringent or phase retarding elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/86Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2433/00Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
    • C08J2433/04Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters
    • C08J2433/14Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur, or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00Applications
    • C08L2203/16Applications used for films
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/13363Birefringent elements, e.g. for optical compensation
    • G02F1/133631Birefringent elements, e.g. for optical compensation with a spatial distribution of the retardation value
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/8791Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

本発明は液晶分子を配向させる光配向用液晶配向剤、配向材および位相差材に関する。特に本発明は、円偏光メガネ方式の3Dディスプレイに用いられるパターニングされた位相差材や、有機ELディスプレイの反射防止膜として使用される円偏光板に用いられる位相差材を作製するのに有用な光配向用液晶配向剤、配向材および位相差材に関する。
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。
パターン化位相差材は、例えば、特許文献1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。
有機ELディスプレイの反射防止膜は、直線偏光板、1/4波長位相差板により構成され、画像表示パネルのパネル面に向かう外来光を直線偏光板により直線偏光に変換し、続く1/4波長位相差板により円偏光に変換する。ここでこの円偏光による外来光は、画像表示パネルの表面等で反射するものの、この反射の際に偏光面の回転方向が逆転する。その結果、この反射光は、到来時とは逆に、1/4波長位相差板より、直線偏光板により遮光される方向の直線偏光に変換された後、続く直線偏光板により遮光され、その結果、外部への出射が著しく抑制される。
この1/4波長位相差板に関して、特許文献2には、1/2波長板、1/4波長板を組み合わせて1/4波長位相差板を構成することにより、この光学フィルムを逆分散特性により構成する方法が提案されている。この方法の場合、カラー画像の表示に供する広い波長帯域において、正の分散特性による液晶材料を使用して逆分散特性により光学フィルムを構成することができる。
また近年、この位相差層に適用可能な液晶材料として、逆分散特性を備えるものが提案されている(特許文献3、4)。このような逆分散特性の液晶材料によれば、1/2波長板、1/4波長板を組み合わせて2層の位相差層により1/4波長位相差板を構成する代わりに、位相差層を単層により構成して逆分散特性を確保することができ、これにより広い波長帯域において所望の位相差を確保することが可能な光学フィルムを簡易な構成により実現することができる。
液晶を配向させるためには配向層が用いられる。配向層の形成方法としては、例えばラビング法や光配向法が知られており、光配向法はラビング法の問題点である静電気や塵の発生がなく、定量的な配向処理の制御ができる点で有用である。
光配向法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5~特許文献7を参照。)。
一方、昨今のデバイスの軽量、薄型化の要求に伴い、位相差材もより薄いものが要求されるようになり、配向膜の上で重合性液晶を配向させる役割を有する配向膜自体を、重合性液晶が硬化した後に剥離させることで、より膜厚の薄い位相差材を作製する手法が用いられている。そのため、配向層には、重合性液晶が硬化した後に、容易に剥離可能であることが求められている。
また、配向層には、液晶配向能や剥離性の他、耐溶剤性が要求される。例えば、配向層が、位相差材の製造過程にて熱や溶剤にさらさる場合がある。配向層が溶剤にさらされると、液晶配向能が著しく低下するおそれがある。
そこで、例えば特許文献8には、安定した液晶配向能を得るために、光により架橋反応の可能な構造と熱によって架橋する構造とを有する重合体成分を含有する液晶配向剤、および、光により架橋反応の可能な構造を有する重合体成分と熱によって架橋する構造を有する化合物とを含有する液晶配向剤が提案されている。
特開2005-49865号公報 特開平10-68816号公報 米国特許第8119026号明細書 特開2009-179563号公報 特許第3611342号公報 特開2009-058584号公報 特表2001-517719号公報 特許第4207430号公報
本発明は、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、優れた光反応効率を有するとともに耐溶剤性を備え、高感度で重合性液晶を配向させることができるとともに、重合性液晶を硬化させた後に当該重合性液晶層から剥離可能となる配向材を提供するための硬化膜形成組成物を提供することである。
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。
本発明の第1の態様は、
(A)成分である、下記式(1)で表される桂皮酸誘導体、
Figure 0007436954000001
(式(1)中、AとAはそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、Rは水素原子、ハロゲン原子、C~Cアルキル、C~Cハロアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルコキシ、C~Cシクロアルキル、C~Cハロシクロアルキル、C~Cアルケニル、C~Cハロアルケニル、C~Cシクロアルケニル、C~Cハロシクロアルケニル、C~Cアルキニル、C~Cハロアルキニル、(C~Cアルキル)カルボニル、(C~Cハロアルキル)カルボニル、(C~Cアルコキシ)カルボニル、(C~Cハロアルコキシ)カルボニル、(C~Cアルキルアミノ)カルボニル、(C~Cハロアルキル)アミノカルボニル、ジ(C~Cアルキル)アミノカルボニル、シアノ及びニトロから選ばれる置換基を表し、Rは2価の芳香族基、2価の脂環族基、2価の複素環式基または2価の縮合環式基であり、Rは単結合、酸素原子、-COO-または-OCO-であり、R~Rはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、C~Cアルキル基、C~Cハロアルキル基、C~Cアルコキシ基、C~Cハロアルコキシ基、シアノ基、及びニトロ基から選ばれる置換基であり、nは0~3の整数である。)、
(B)成分である、ヒドロキシ基、カルボキシル基およびアミノ基から選ばれる1種または2種以上の置換基を有する親水性ポリマー、並びに
(C)成分である架橋剤を含有することを特徴とする硬化膜形成組成物に関する。
本発明の第1の態様において、(B)成分が、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールおよびポリカプロラクトンポリオールよりなる群から選ばれた少なくとも1種のポリマーであることが好ましい。
本発明の第1の態様において、(B)成分がセルロースまたはその誘導体であることが好ましい。
本発明の第1の態様において、(B)成分が、ポリエチレングリコールエステル基およびC~Cヒドロキシアルキルエステル基のうちの少なくとも一方と、カルボキシル基およびフェノール性ヒドロキシ基のうちの少なくとも一方とを有するアクリル重合体であることが好ましい。
本発明の第1の態様において、(B)成分が、ポリエチレングリコールエステル基を有するモノマーおよびC~Cヒドロキシアルキルエステル基を有するモノマーのうちの少なくとも一方と、カルボキシル基を有するモノマーおよびフェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーのうちの少なくとも一方とを含むモノマーの重合反応により得られるアクリル共重合体であることが好ましい。
また、本発明の第1の態様において、(B)成分が、ヒドロキシアルキル基を側鎖に有するアクリル重合体であることが好ましい。
本発明の第1の態様において、(C)成分がN-ヒドロキシメチル化合物またはN-アルコキシメチル(メタ)アクリルアミド化合物を含むモノマーを重合したポリマーであることが好ましい。
本発明の第1の態様において、(D)成分として架橋触媒をさらに含有することが好ましい。
本発明の第1の態様において、(A)成分と(B)成分の比率が質量比で5:95乃至60:40であることが好ましい。
本発明の第1の態様において、(A)成分及び(B)成分の合計量100質量部に基づいて、10質量部乃至500質量部の(C)成分を含有することが好ましい。
本発明の第1の態様において、(A)成分の化合物及び(B)成分のポリマーの合計量100質量部に対して0.01質量部乃至10質量部の(D)成分を含有することが好ましい。
本発明の第2の態様は、本発明の第1の態様の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に関する。
本発明の第3の態様は、本発明の第1の態様の硬化膜形成組成物から得られる硬化膜を使用して形成されることを特徴とする位相差材に関する。
本発明によれば、優れた光反応効率を有するとともに耐溶剤性を備え、高感度で重合性液晶を配向させることができるとともに、重合性液晶を硬化させた後に当該重合性液晶層から剥離可能となる配向材を提供するための硬化膜形成組成物を提供することである。
また、表2の記載によれば、本発明は、硬化膜形成組成物から形成される高感度である配向材の上に、良好な液晶配向性を有する位相差材料が硬化し、積層体が形成され、その後、該積層体の位相差層を被転写体に接着層等を介して貼り付けたのち、配向材を位相差材料由来の硬化膜からきれいに剥離して除くことができ、さらに該剥離により、転写したとき、位相差が欠陥なく発現することができ、転写性に優れる位相差材が形成できる位相差材の製造方法を提供することである。
<硬化膜形成組成物>
本実施の形態の硬化膜形成組成物は、(A)成分である低分子の光配向成分と、(B)成分である親水性ポリマーと、(C)成分である架橋剤を含有する。本実施の形態の硬化膜形成組成物は、(A)成分、(B)成分、(C)成分に加えて、さらに、(D)成分として架橋触媒をも含有することができる。そして、本発明の効果を損なわない限りにおいて、その他の添加剤を含有することができる。
以下、各成分の詳細を説明する。
<(A)成分>
本発明の硬化膜形成組成物に含有される(A)成分は、上記式(1)で表される桂皮酸誘導体である。
上記式(1)におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。尚、本明細書中「ハロ」の表記もこれらのハロゲン原子を表す。
上記式(1)におけるC~Cアルキルの表記は、炭素原子数がa~b個よりなる直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を表し、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基、1-メチルブチル基、2-メチルブチル基、3-メチルブチル基、1-エチルプロピル基、1,1-ジメチルプロピル基、1,2-ジメチルプロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、n-ヘキシル基、1-メチルペンチル基、2-メチルペンチル基、1,1-ジメチルブチル基、1,3-ジメチルブチル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)におけるC~Cハロアルキルの表記は、炭素原子に結合した水素原子が、ハロゲン原子によって任意に置換された、炭素原子数がa~b個よりなる直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を表し、このとき、2個以上のハロゲン原子によって置換されている場合、それらのハロゲン原子は互いに同一でも、または互いに相異なっていてもよい。例えばフルオロメチル基、クロロメチル基、ブロモメチル基、ヨードメチル基、ジフルオロメチル基、クロロフルオロメチル基、ジクロロメチル基、ブロモフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロジフルオロメチル基、ジクロロフルオロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモジフルオロメチル基、ブロモクロロフルオロメチル基、ジブロモフルオロメチル基、2-フルオロエチル基、2-クロロエチル基、2-ブロモエチル基、2,2-ジフルオロエチル基、2-クロロ-2-フルオロエチル基、2,2-ジクロロエチル基、2-ブロモ-2-フルオロエチル基、2,2,2-トリフルオロエチル基、2-クロロ-2,2-ジフルオロエチル基、2,2-ジクロロ-2-フルオロエチル基、2,2,2-トリクロロエチル基、2-ブロモ-2,2-ジフルオロエチル基、2-ブロモ-2-クロロ-2-フルオロエチル基、2-ブロモ-2,2-ジクロロエチル基、1,1,2,2-テトラフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、1-クロロ-1,2,2,2-テトラフルオロエチル基、2-クロロ-1,1,2,2-テトラフルオロエチル基、1,2-ジクロロ-1,2,2-トリフルオロエチル基、2-ブロモ-1,1,2,2-テトラフルオロエチル基、2-フルオロプロピル基、2-クロロプロピル基、2-ブロモプロピル基、2-クロロ-2-フルオロプロピル基、2,3-ジクロロプロピル基、2-ブロモ-3-フルオロプロピル基、3-ブロモ-2-クロロプロピル基、2,3-ジブロモプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基、3-ブロモ-3,3-ジフルオロプロピル基、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル基、2-クロロ-3,3,3-トリフルオロプロピル基、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル基、1,1,2,3,3,3-ヘキサフルオロプロピル基、ヘプタフルオロプロピル基、2,3-ジクロロ-1,1,2,3,3-ペンタフルオロプロピル基、2-フルオロ-1-メチルエチル基、2-クロロ-1-メチルエチル基、2-ブロモ-1-メチルエチル基、2,2,2-トリフルオロ-1-(トリフルオロメチル)エチル基、1,2,2,2-テトラフルオロ-1-(トリフルオロメチル)エチル基、2,2,3,3,4,4-ヘキサフルオロブチル基、2,2,3,4,4,4-ヘキサフルオロブチル基、2,2,3,3,4,4,4-ヘプタフルオロブチル基、1,1,2,2,3,3,4,4-オクタフルオロブチル基、ノナフルオロブチル基、4-クロロ-1,1,2,2,3,3,4,4-オクタフルオロブチル基、2-フルオロ-2-メチルプロピル基、2-クロロ-1,1-ジメチルエチル基、2-ブロモ-1,1-ジメチルエチル基、5-クロロ-2,2,3,4,4,5,5-ヘプタフルオロペンチル基、トリデカフルオロヘキシル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)におけるC~Cシクロアルキルの表記は、炭素原子数がa~b個よりなる環状の炭化水素基を表し、3員環から6員環までの単環又は複合環構造を形成することが出来る。また、各々の環は指定の炭素原子数の範囲でアルキル基によって任意に置換されていてもよい。例えばシクロプロピル基、1-メチルシクロプロピル基、2-メチルシクロプロピル基、2,2-ジメチルシクロプロピル基、2,2,3,3-テトラメチルシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、2-メチルシクロペンチル基、3-メチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、2-メチルシクロヘキシル基、3-メチルシクロヘキシル基、4-メチルシクロヘキシル基、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-イル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)におけるC~Cハロシクロアルキルの表記は、炭素原子に結合した水素原子が、ハロゲン原子によって任意に置換された、炭素原子数がa~b個よりなる環状の炭化水素基を表し、3員環から6員環までの単環又は複合環構造を形成することが出来る。また、各々の環は指定の炭素原子数の範囲でアルキル基によって任意に置換されていてもよく、ハロゲン原子による置換は環構造部分であっても、側鎖部分であっても、或いはそれらの両方であってもよく、さらに、2個以上のハロゲン原子によって置換されている場合、それらのハロゲン原子は互いに同一でも、または互いに相異なっていてもよい。例えば2,2-ジフルオロシクロプロピル基、2,2-ジクロロシクロプロピル基、2,2-ジブロモシクロプロピル基、2,2-ジフルオロ-1-メチルシクロプロピル基、2,2-ジクロロ‐1-メチルシクロプロピル基、2,2-ジブロモ-1-メチルシクロプロピル基、2,2,3,3-テトラフルオロシクロブチル基、2-(トリフルオロメチル)シクロヘキシル基、3-(トリフルオロメチル)シクロヘキシル基、4-(トリフルオロメチル)シクロヘキシル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)におけるC~Cアルケニルの表記は、炭素原子数がa~b個よりなる直鎖状又は分岐鎖状で、且つ分子内に1個又は2個以上の二重結合を有する不飽和炭化水素基を表し、例えばビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基、1-メチルエテニル基、2-ブテニル基、1-メチル-2-プロペニル基、2-メチル-2-プロペニル基、2-ペンテニル基、2-メチル-2-ブテニル基、3-メチル-2-ブテニル基、2-エチル-2-プロペニル基、1,1-ジメチル-2-プロペニル基、2-ヘキセニル基、2-メチル-2-ペンテニル基、2,4-ジメチル-2,6-ヘプタジエニル基、3,7-ジメチル-2,6-オクタジエニル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)におけるC~Cハロアルケニルの表記は、炭素原子に結合した水素原子が、ハロゲン原子によって任意に置換された、炭素原子数がa~b個よりなる直鎖状又は分岐鎖状で、且つ分子内に1個又は2個以上の二重結合を有する不飽和炭化水素基を表す。このとき、2個以上のハロゲン原子によって置換されている場合、それらのハロゲン原子は互いに同一でも、または互いに相異なっていてもよい。例えば2,2-ジクロロビニル基、2-フルオロ-2-プロペニル基、2-クロロ-2-プロペニル基、3-クロロ-2-プロペニル基、2-ブロモ-2-プロペニル基、3-ブロモ-2-プロペニル基、3,3-ジフルオロ-2-プロペニル基、2,3-ジクロロ-2-プロペニル基、3,3-ジクロロ-2-プロペニル基、2,3-ジブロモ-2-プロペニル基、2,3,3-トリフルオロ-2-プロペニル基、2,3,3-トリクロロ-2-プロペニル基、1-(トリフルオロメチル)エテニル基、3-クロロ-2-ブテニル基、3-ブロモ-2-ブテニル基、4,4-ジフルオロ-3-ブテニル基、3,4,4-トリフルオロ-3-ブテニル基、3-クロロ-4,4,4-トリフルオロ-2-ブテニル基、3-ブロモ-2-メチル-2-プロペニル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)におけるC~Cシクロアルケニルの表記は、炭素原子数がa~b個よりなる環状の、且つ1個又は2個以上の二重結合を有する不飽和炭化水素基を表し、3員環から6員環までの単環又は複合環構造を形成することが出来る。また、各々の環は指定の炭素原子数の範囲でアルキル基によって任意に置換されていてもよく、さらに、二重結合はendo-又はexo-のどちらの形式であってもよい。例えば2-シクロペンテン-1-イル基、3-シクロペンテン-1-イル基、2-シクロヘキセン-1-イル基、3-シクロヘキセン-1-イル基、ビシクロ[2.2.1]-5-ヘプテン-2-イル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)におけるC~Cハロシクロアルケニルの表記は、炭素原子に結合した水素原子が、ハロゲン原子によって任意に置換された、炭素原子数がa~b個よりなる環状の、且つ1個又は2個以上の二重結合を有する不飽和炭化水素基を表し、3員環から6員環までの単環又は複合環構造を形成することが出来る。また、各々の環は指定の炭素原子数の範囲でアルキル基によって任意に置換されていてもよく、さらに、二重結合はendo-又はexo-のどちらの形式であってもよい。また、ハロゲン原子による置換は環構造部分であっても、側鎖部分であっても、或いはそれらの両方であってもよく、2個以上のハロゲン原子によって置換されている場合、それらのハロゲン原子は互いに同一でも、または互いに相異なっていても良い。例えば2-クロロビシクロ[2,2.1]-5-ヘプテン-2-イル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)におけるC~Cアルキニルの表記は、炭素原子数がa~b個よりなる直鎖状又は分岐鎖状で、且つ分子内に1個又は2個以上の三重結合を有する不飽和炭化水素基を表し、例えばエチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基、2-ブチニル基、1-メチル-2-プロピニル基、2-ペンチニル基、1-メチル-2-ブチニル基、1,1-ジメチル-2-プロピニル基、2-ヘキシニル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)におけるC~Cハロアルキニルの表記は、炭素原子に結合した水素原子が、ハロゲン原子によって任意に置換された、炭素原子数がa~b個よりなる直鎖状又は分岐鎖状で、且つ分子内に1個又は2個以上の三重結合を有する不飽和炭化水素基を表す。このとき、2個以上のハロゲン原子によって置換されている場合、それらのハロゲン原子は互いに同一でも、または互いに相異なっていても良い。例えば2-クロロエチニル基、2-ブロモエチニル基、2-ヨードエチニル基、3-クロロ-2-プロピニル基、3-ブロモ-2-プロピニル基、3-ヨード-2-プロピニル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)におけるC~Cアルコキシの表記は、炭素原子数がa~b個よりなる前記の意味であるアルキル-O-基を表し、例えばメトキシ基、エトキシ基、n-プロピルオキシ基、i-プロピルオキシ基、n-ブチルオキシ基、i-ブチルオキシ基、s-ブチルオキシ基、t-ブチルオキシ基、n-ペンチルオキシ基、n-ヘキシルオキシ基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)におけるC~Cハロアルコキシの表記は、炭素原子数がa~b個よりなる前記の意味であるハロアルキル-O-基を表し、例えばジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、クロロジフルオロメトキシ基、ブロモジフルオロメトキシ基、2-フルオロエトキシ基、2-クロロエトキシ基、2,2,2-トリフルオロエトキシ基、1,1,2,2,-テトラフルオロエトキシ基、2-クロロ-1,1,2-トリフルオロエトキシ基、2-ブロモ-1,1,2-トリフルオロエトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、2,2-ジクロロ-1,1,2-トリフルオロエトキシ基、2,2,2-トリクロロ-1,1-ジフルオロエトキシ基、2-ブロモ-1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ基、2,2,3,3-テトラフルオロプロピルオキシ基、1,1,2,3,3,3-ヘキサフルオロプロピルオキシ基、2,2,2-トリフルオロ-1-(トリフルオロメチル)エトキシ基、ヘプタフルオロプロピルオキシ基、2-ブロモ-1,1,2,3,3,3-ヘキサフルオロプロピルオキシ基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)における(C~Cアルキル)カルボニルの表記は、炭素原子数がa~b個よりなる前記の意味であるアルキル-C(O)-基を表し、例えばアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、2-メチルブタノイル基、ピバロイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)における(C~Cハロアルキル)カルボニルの表記は、炭素原子数がa~b個よりなる前記の意味であるハロアルキル-C(O)-基を表し、例えばフルオロアセチル基、クロロアセチル基、ジフルオロアセチル基、ジクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、クロロジフルオロアセチル基、ブロモジフルオロアセチル基、トリクロロアセチル基、ペンタフルオロプロピオニル基、ヘプタフルオロブタノイル基、3-クロロ-2,2-ジメチルプロパノイル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)における(C~Cアルコキシ)カルボニルの表記は、炭素原子数がa~b個よりなる前記の意味であるアルキル-O-C(O)-基を表し、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、n-プロピルオキシカルボニル基、i-プロピルオキシカルボニル基、n-ブトキシカルボニル基、i-ブトキシカルボニル基、t-ブトキシカルボニル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)における(C~Cハロアルコキシ)カルボニルの表記は、炭素原子数がa~b個よりなる前記の意味であるハロアルキル-O-C(O)-基を表し、例えば2-クロロエトキシカルボニル基、2,2-ジフルオロエトキシカルボニル基、2,2,2-トリフルオロエトキシカルボニル基、2,2,2-トリクロロエトキシカルボニル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)における(C~Cアルキルアミノ)カルボニルの表記は、水素原子の一方が炭素原子数がa~b個よりなる前記の意味であるアルキル基によって置換されたカルバモイル基を表し、例えばメチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、n-プロピルカルバモイル基、i-プロピルカルバモイル基、n-ブチルカルバモイル基、i-ブチルカルバモイル基、s-ブチルカルバモイル基、t-ブチルカルバモイル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)における(C~Cハロアルキル)アミノカルボニルの表記は、水素原子の一方が炭素原子数a~b個よりなる前記の意味であるハロアルキル基によって置換されたカルバモイル基を表し、例えば2-フルオロエチルカルバモイル基、2-クロロエチルカルバモイル基、2,2-ジフルオロエチルカルバモイル基、2,2,2-トリフルオロエチルカルバモイル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
上記式(1)におけるジ(C~Cアルキル)アミノカルボニルの表記は、水素原子が両方とも、それぞれ同一でも又は互いに相異なっていてもよい炭素原子数がa~b個よりなる前記の意味であるアルキル基によって置換されたカルバモイル基を表し、例えばN,N-ジメチルカルバモイル基、N-エチル-N-メチルカルバモイル基、N,N-ジエチルカルバモイル基、N,N-ジ-n-プロピルカルバモイル基、N,N-ジ-n-ブチルカルバモイル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
式(1)で表される桂皮酸誘導体の置換基R、R、R、R及びRとしては、中でも、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、C~Cアルキル、C~Cハロアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルコキシ、シアノ及びニトロから選ばれる置換基であることが好ましい。
また、Rとしては上記定義の中で水素原子以外の置換基であることが、配向感度の点から好ましく、ハロゲン原子、C~Cアルキル、C~Cハロアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルコキシ、シアノ及びニトロから選ばれる置換基がさらに好ましい。
の2価の芳香族基としては、例えば1,4-フェニレン基、2-フルオロ-1,4-フェニレン基、3-フルオロ-1,4-フェニレン基、2,3,5,6-テトラフルオロ-1,4-フェニレン基等を;R2の2価の複素環式基としては、例えば1,4-ピリジレン基、2,5-ピリジレン基、1,4-フラニレン基等を;R2の2価の縮合環式基
としては、例えば2,6-ナフチレン基等を、それぞれ挙げることができる。R2として
は1,4-フェニレン基が好ましい。
上記式(1)で表される化合物の好ましい例としては、例えば下記式(1-1)~(1-5)
Figure 0007436954000002
(上式中、R1は、それぞれ、上記式(1)におけるのと同義である。)
のそれぞれで表される化合物等を挙げることができる。
上記式(1)で表される化合物は、有機化学の定法を適宜に組み合わせて合成することができる。
また、本実施の形態の硬化膜形成組成物における(A)成分の化合物としては、式(1)で表される複数種の化合物の混合物であってもよい。
<(B)成分>
本実施の形態の硬化膜形成組成物に含有される(B)成分は、親水性のポリマーである。
そして、(B)成分であるポリマーは、ヒドロキシ基、カルボキシル基およびアミノ基から選ばれる1種または2種以上の置換基を有するポリマー(以下、特定重合体とも言う。)とすることができる。
本実施の形態の硬化膜形成組成物において、(B)成分である特定重合体としては、(A)成分より親水性であるように、高い親水性を備えた高親水性ポリマーの選択が好ましい。そして、特定重合体は、ヒドロキシ基やカルボキシル基やアミノ基等の親水性基を有するポリマーであることが好ましく、具体的には、ヒドロキシ基、カルボキシル基およびアミノ基から選ばれる1種または2種以上の置換基を有するポリマーであることが好ましい。
(B)成分であるポリマーとしては、例えば、アクリル重合体、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリエステルポリカルボン酸、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリアルキレンイミン、ポリアリルアミン、セルロース類(セルロースまたはその誘導体)、フェノールノボラック樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂等の直鎖構造または分岐構造を有するポリマー、シクロデキストリン類等の環状ポリマー等が挙げられる。
このうち、アクリル重合体としてはアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、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重合体が適用されうる。
(B)成分である特定重合体としては、好ましくは、ヒドロキシアルキルシクロデキストリン類、セルロース類、ポリエチレングリコールエステル基およびC~Cヒドロキシアルキルエステル基のうちの少なくとも一方と、カルボキシル基およびフェノール性ヒドロキシ基のうちの少なくとも一方とを有するアクリル重合体、アミノアルキル基を側鎖に有するアクリル重合体、ポリヒドロキシエチルメタクリレート等のヒドロキシアルキル基を側鎖に有するアクリル重合体、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールおよびポリカプロラクトンポリオールである。
(B)成分の特定重合体の好ましい一例である、ポリエチレングリコールエステル基および炭素原子数2乃至5のヒドロキシアルキルエステル基のうち少なくとも一方と、カルボキシル基およびフェノール性ヒドロキシ基のうち少なくとも一方とを有するアクリル重合体は、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および側鎖の種類などについて特に限定されない。
ポリエチレングリコールエステル基および炭素原子数2乃至5のヒドロキシアルキルエステル基のうち少なくとも一方を有する構造単位として、好ましい構造単位は下記式[B1]で表される。
カルボキシル基およびフェノール性ヒドロキシ基のうち少なくとも一方を有する構造単位として、好ましい構造単位は下記式[B2]で表される。
Figure 0007436954000003
上記式[B1]および式[B2]中、XおよびXはそれぞれ独立して水素原子またはメチル基を表し、YはH-(OCHCH-基(ここで、nの値は2乃至50であり、好ましくは2乃至10である。)または炭素原子数2乃至5のヒドロキシアルキル基を表し、Yはカルボキシル基またはフェノール性ヒドロキシ基を表す。
(B)成分の例であるアクリル重合体は、重量平均分子量が3,000乃至200,000であることが好ましく、4,000乃至150,000であることがより好ましく、5,000乃至100,000であることがさらになお好ましい。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場合があり、重量平均分子量が3,000未満で過小なものであると、熱硬化時に硬化不足になり溶剤耐性および耐熱性が低下する場合がある。尚、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、標準資料としてポリスチレンを用いて得られる値である。以下、本明細書においても同様とする。
(B)成分の例であるアクリル重合体の合成方法としては、ポリエチレングリコールエステル基および炭素原子数2乃至5のヒドロキシアルキルエステル基のうち少なくとも一方を有するモノマー(以下、b1モノマーとも言う。)と、カルボキシル基およびフェノール性ヒドロキシ基のうち少なくとも一方を有するモノマー(以下、b2モノマーとも言う。)とを共重合する方法が簡便である。
上述したポリエチレングリコールエステル基を有するモノマーとしては、H-(OCHCH-OHのモノアクリレートまたはモノメタクリレートが挙げられる。nの値は2乃至50であり、好ましくは2乃至10である。
上述した炭素原子数2乃至5のヒドロキシアルキルエステル基を有するモノマーとしては、例えば、2-ヒドロキシエチルメタクリレート、2-ヒドロキシエチルアクリレート、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート、2-ヒドロキシプロピルアクリレート、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が挙げられる。
上述した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、ビニル安息香酸が挙げられる。
上述した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、p-ヒドロキシスチレン、m-ヒドロキシスチレン、o-ヒドロキシスチレンが挙げられる。
また、本実施の形態においては、(B)成分の例であるアクリル重合体を合成するに際し、本発明の効果を損なわない限り、b1モノマーおよびb2モノマー以外のモノマー、具体的には、ヒドロキシ基およびカルボキシル基のいずれも有さないモノマーを併用することができる。
そのようなモノマーとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルメタクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、t-ブチルアクリレート等のアクリル酸エステル化合物、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、t-ブチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル化合物、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のマレイミド化合物、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、スチレン化合物およびビニル化合物等が挙げられる。
(B)成分の例であるアクリル重合体を得るために用いるb1モノマーおよびb2モノマーの使用量は、(B)成分であるアクリル重合体を得るために用いる全モノマーの合計量に基づいて、b1モノマーが2モル%乃至95モル%、b2モノマーが5モル%乃至98モル%であることが好ましい。
b2モノマーとしてカルボキシル基のみを有するモノマーを用いる場合、(B)成分であるアクリル重合体を得るために用いる全モノマーの合計量に基づいて、b1モノマーが60モル%乃至95モル%、b2モノマーが5モル%乃至40モル%であることが好ましい。
他方、b2モノマーとしてフェノール性ヒドロキシ基のみを有するモノマーを用いる場合、b1モノマーが2モル%乃至80モル%、b2モノマーが20モル%乃至98モル%であることが好ましい。b2モノマーが過小の場合は液晶配向性が不充分となり易く、過大の場合は(A)成分との相溶性が低下し易い。
(B)成分の例であるアクリル重合体を得る方法は特に限定されないが、例えば、b1モノマーとb2モノマーと所望によりb1モノマーおよびb2モノマー以外のモノマーと重合開始剤等と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により得られる。その際、用いられる溶剤は、b1モノマーとb2モノマー、所望により用いられるb1モノマーおよびb2モノマー以外のモノマーおよ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>の項に記載する。
(B)成分の特定重合体の好ましい一例であるアミノアルキル基を側鎖に有するアクリル重合体は、例えば、アミノエチルアクリレート、アミノエチルメタクリレート、アミノプロピルアクリレート及びアミノプロピルメタクリレート等のアミノアルキルエステルモノマーを重合したもの、または、当該アミノアルキルエステルモノマーと、上記b1モノマー、上記b2モノマー、及び、これらのモノマー以外のモノマー、例えばヒドロキシ基およびカルボキシ基のいずれも有さないモノマーからなる群から選ばれる1種または2種以上のモノマーとを共重合したものが挙げられる。
(B)成分の特定重合体の好ましい一例であるヒドロキシアルキル基を側鎖に有するアクリル重合体としては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ヒドロキシペンチルアクリレート及びヒドロキシペンチルメタクリレート等のヒドロキシアルキルエステルモノマーを重合したもの、または、当該ヒドロキシアルキルエステルモノマーと、上記b1モノマー、上記b2モノマー、及び、これらのモノマー以外のモノマー、例えばヒドロキシ基およびカルボキシ基のいずれも有さないモノマーからなる群から選ばれる1種または2種以上のモノマーとを共重合したものが挙げられる。
前記方法により得られる(B)成分の例であるアクリル重合体は、通常、溶剤に溶解した溶液の状態である。
また、上記方法で得られた(B)成分の例であるアクリル重合体の溶液を、攪拌下のジエチルエーテルや水等に投入して再沈殿させ、生成した沈殿物を濾過・洗浄した後に、常圧または減圧下で、常温乾燥または加熱乾燥し、(B)成分の例であるアクリル重合体の粉体とすることができる。前記操作により、(B)成分の例であるアクリル重合体と共存する重合開始剤および未反応のモノマーを除去することができ、その結果、精製した(B)成分の例であるアクリル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させ、上記の操作を繰り返し行えば良い。
(B)成分の特定重合体の好ましい一例であるポリエーテルポリオールとしてはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール及びプロピレングリコールが挙げられ、また、ビスフェノールA、トリエチレングリコール、ソルビトール等の多価アルコールにプロピレンオキサイドやポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等を付加または縮合したものが挙げられる。ポリエーテルポリオールの具体例としてはADEKA製アデカポリエーテルPシリーズ、Gシリーズ、EDPシリーズ、BPXシリーズ、FCシリーズ、CMシリーズ、日油製ユニオックス(登録商標)HC-40、HC-60、ST-30E、ST-40E、G-450、G-750、ユニオール(登録商標)TG-330、TG-1000、TG-3000、TG-4000、HS-1600D、DA-400、DA-700、DB-400、ノニオン(登録商標)LT-221、ST-221、OT-221等が挙げられる。
(B)成分の特定重合体の好ましい一例であるポリエステルポリオールとしては、アジピン酸、セバシン酸、イソフタル酸等の多価カルボン酸にエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のジオールを反応させたものが挙げられる。ポリエステルポリオールの具体例としてはDIC製ポリライト(登録商標)OD-X-286、OD-X-102、OD-X-355、OD-X-2330、OD-X-240、OD-X-668、OD-X-2108、OD-X-2376、OD-X-2044、OD-X-688、OD-X-2068、OD-X-2547、OD-X-2420、OD-X-2523、OD-X-2555、OD-X-2560、クラレ製ポリオールP-510、P-1010、P-2010、P-3010、P-4010、P-5010、P-6010、F-510、F-1010、F-2010、F-3010、P-1011、P-2011、P-2013、P-2030、N-2010、PNNA-2016等が挙げられる。
(B)成分の特定重合体の好ましい一例であるポリカプロラクトンポリオールとしては、トリメチロールプロパンやエチレングリコール等の多価アルコールを開始剤としてε-カプロラクタムを開環重合させたものが挙げられる。ポリカプロラクトンポリオールの具体例としてはDIC製ポリライト(登録商標)OD-X-2155、OD-X-640、OD-X-2568、ダイセル化学製プラクセル(登録商標)205、L205AL、205U、208、210、212、L212AL、220、230、240、303、305、308、312、320、410等が挙げられる。
(B)成分の特定重合体の好ましい一例であるポリカーボネートポリオールとしては、トリメチロールプロパンやエチレングリコール等の多価アルコールに炭酸ジエチル、炭酸ジフェニル、エチレンカーボネート等を反応させたものが挙げられる。ポリカーボネートポリオールの具体例としてはダイセル化学製プラクセル(登録商標)CD205、CD205PL、CD210、CD220、C-590、C-1050、C-2050、C-2090、C-3090等が挙げられる。
(B)成分の特定重合体の好ましい一例であるセルロースとしては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロース類、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルエチルセルロース等のヒドロキシアルキルアルキルセルロース類およびセルロース等が挙げられ、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロース類が好ましい。
(B)成分の特定重合体の好ましい一例であるシクロデキストリンとしては、α-シクロデキストリン、β-シクロデキストリン及びγ-シクロデキストリン等のシクロデキストリン、メチル-α-シクロデキストリン、メチル-β-シクロデキストリンならびにメチル-γ-シクロデキストリン等のメチル化シクロデキストリン、ヒドロキシメチル-α-シクロデキストリン、ヒドロキシメチル-β-シクロデキストリン、ヒドロキシメチル-γ-シクロデキストリン、2-ヒドロキシエチル-α-シクロデキストリン、2-ヒドロキシエチル-β-シクロデキストリン、2-ヒドロキシエチル-γ-シクロデキストリン、2-ヒドロキシプロピル-α-シクロデキストリン、2-ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン、2-ヒドロキシプロピル-γ-シクロデキストリン、3-ヒドロキシプロピル-α-シクロデキストリン、3-ヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン、3-ヒドロキシプロピル-γ-シクロデキストリン、2,3-ジヒドロキシプロピル-α-シクロデキストリン、2,3-ジヒドロキシプロピル-β-シクロデキストリン、2,3-ジヒドロキシプロピル-γ-シクロデキストリン等のヒドロキシアルキルシクロデキストリン等が挙げられる。
(B)成分の特定重合体の好ましい一例であるメラミンホルムアルデヒド樹脂としてはメラミンとホルムアルデヒドを重縮合して得られる樹脂であり下記式で表される。
Figure 0007436954000004
上記式中、Rは水素原子または炭素原子数1乃至4のアルキル基を表す。
(B)成分のメラミンホルムアルデヒド樹脂は、保存安定性の観点からメラミンとホルムアルデヒドの重縮合の際に生成したメチロール基がアルキル化されていることが好ましい。
(B)成分のメラミンホルムアルデヒド樹脂を得る方法は特には限定されないが、一般的にメラミンとホルムアルデヒドを混合し、炭酸ナトリウムやアンモニア等を用いて弱アルカリ性にした後60-100℃にて加熱することで合成される。さらにアルコールと反応させることでメチロール基をアルコキシ化することができる。
(B)成分のメラミンホルムアルデヒド樹脂は、重量平均分子量が250乃至5,000であることが好ましく、300乃至4,000であることがより好ましく、350乃至3,500であることがさらになお好ましい。重量平均分子量が5,000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場合があり、重量平均分子量が250未満で過小なものであると、熱硬化時に硬化不足になり溶剤耐性及び耐熱性が低下する場合がある。
本発明においては、(B)成分のメラミンホルムアルデヒド樹脂は液体形態で、あるいは精製した液体を後述する溶剤に再溶解した溶液形態で用いてもよい。
また、本発明においては、(B)成分のメラミンホルムアルデヒド樹脂は、複数種の(B)成分のメラミンホルムアルデヒド樹脂の混合物であってもよい。
(B)成分の特定重合体の好ましい一例であるフェノールノボラック樹脂としては、例えば、フェノール-ホルムアルデヒド重縮合物などが挙げられる。
本実施の形態の硬化膜形成組成物において、(B)成分のポリマーは、粉体形態で、または精製した粉末を後述する溶剤に再溶解した溶液形態で用いてもよい。
また、本実施の形態の硬化膜形成組成物において、(B)成分のポリマーは、(B)成分のポリマーの複数種の混合物であってもよい。
<(C)成分>
本発明の組成物は、(C)成分として、架橋剤を含有する。
より詳しくは、(C)成分の架橋剤は、上述の(A)成分または(B)成分、もしくはこれらの双方と反応し、かつ(A)成分の昇華温度より低温で反応する化合物である。
(C)成分は、(A)成分の昇華温度より低温で、(A)成分のカルボキシル基、(B)成分のポリマー中のヒドロキシ基、カルボキシル基、アミド基、アミノ基及びアルコキシシリル基から選ばれる基と結合する。
その結果、後述するように、(A)成分及び(B)成分と、(C)成分である架橋剤とが熱反応する際に、(A)成分が昇華するのを抑制することができる。そして、本発明の組成物は、硬化膜として、光反応効率の高い配向材を形成することができる。
(C)成分である架橋剤としては、エポキシ化合物、メチロール化合物およびイソシアナート化合物等の化合物が挙げられるが、好ましくはメチロール化合物である。
上述したメチロール化合物の具体例としては、例えば、アルコキシメチル化グリコールウリル、アルコキシメチル化ベンゾグアナミンおよびアルコキシメチル化メラミン等の化合物が挙げられる。
アルコキシメチル化グリコールウリルの具体例としては、例えば、1,3,4,6-テトラキス(メトキシメチル)グリコールウリル、1,3,4,6-テトラキス(ブトキシメチル)グリコールウリル、1,3,4,6-テトラキス(ヒドロキシメチル)グリコールウリル、1,3-ビス(ヒドロキシメチル)尿素、1,1,3,3-テトラキス(ブトキシメチル)尿素、1,1,3,3-テトラキス(メトキシメチル)尿素、1,3-ビス(ヒドロキシメチル)-4,5-ジヒドロキシ-2-イミダゾリノン、および1,3-ビス(メトキシメチル)-4,5-ジメトキシ-2-イミダゾリノン等が挙げられる。
これらの市販品として、三井サイテック(株)製グリコールウリル化合物(商品名:サイメル(登録商標)1170、パウダーリンク(登録商標)1174)等の化合物、メチル化尿素樹脂(商品名:UFR(登録商標)65)、ブチル化尿素樹脂(商品名:UFR(登録商標)300、U-VAN(登録商標)10S60、U-VAN(登録商標)10R、U-VAN(登録商標)11HV)、DIC(株)製尿素/ホルムアルデヒド系樹脂(高縮合型、商品名:ベッカミン(登録商標)J-300S、同P-955、同N)等が挙げられる。
アルコキシメチル化ベンゾグアナミンの具体例としては、例えば、テトラメトキシメチルベンゾグアナミン等が挙げられる。
これらの市販品として、三井サイテック(株)製(商品名:サイメル(登録商標)1123)、(株)三和ケミカル製(商品名:ニカラック(登録商標)BX-4000、同BX-37、同BL-60、同BX-55H)等が挙げられる。
アルコキシメチル化メラミンの具体例としては、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミン等が挙げられる。
これらの市販品として、三井サイテック(株)製メトキシメチルタイプメラミン化合物(商品名:サイメル(登録商標)300、同301、同303、同350)、ブトキシメチルタイプメラミン化合物(商品名:マイコート(登録商標)506、同508)、(株)三和ケミカル製メトキシメチルタイプメラミン化合物(商品名:ニカラック(登録商標)MW-30、同MW-22、同MW-11、同MS-001、同MX-002、同MX-730、同MX-750、同MX-035)、ブトキシメチルタイプメラミン化合物(商品名:ニカラック(登録商標)MX-45、同MX-410、同MX-302)等が挙げられる。
また、このようなアミノ基の水素原子がメチロール基またはアルコキシメチル基で置換されたメラミン化合物、尿素化合物、グリコールウリル化合物およびベンゾグアナミン化合物を縮合させて得られる化合物であってもよい。例えば、米国特許第6323310号に記載されているメラミン化合物およびベンゾグアナミン化合物から製造される高分子量の化合物が挙げられる。
前記メラミン化合物の市販品としては、商品名:サイメル(登録商標)303(三井サイテック(株)製)等が挙げられ、前記ベンゾグアナミン化合物の市販品としては、商品名:サイメル(登録商標)1123(三井サイテック(株)製)等が挙げられる。
さらに、(C)成分としては、上記化合物に加えて、N-ヒドロキシメチルアクリルアミド、N-メトキシメチルメタアクリルアミド、N-エトキシメチルアクリルアミド、N-ブトキシメチルメタアクリルアミド等のヒドロキシメチル基またはアルコキシメチル基で置換されたアクリルアミド化合物またはメタアクリルアミド化合物を使用して製造されるポリマーも用いることができる。
そのようなポリマーとしては、例えば、ポリ(N-ブトキシメチルアクリルアミド)、N-ブトキシメチルアクリルアミドとスチレンとの共重合体、N-ヒドロキシメチルメタアクリルアミドとメチルメタクリレートとの共重合体、N-エトキシメチルメタアクリルアミドとベンジルメタクリレートとの共重合体、および、N-ブトキシメチルアクリルアミドとベンジルメタクリレートと2-ヒドロキシプロピルメタクリレートとの共重合体等が挙げられる。このようなポリマーの重量平均分子量は、1,000乃至500,000であり、好ましくは、2,000乃至200,000であり、より好ましくは3,000乃至150,000であり、さらに好ましくは3,000乃至50,000である。
これらの架橋剤は、単独でまたは2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明の組成物における(C)成分の架橋剤の含有量は、(A)成分の低分子配向成分と(B)成分のポリマーとの合計量の100質量部に基づいて10質量部乃至500質量部であることが好ましく、より好ましくは15質量部乃至400質量部である。架橋剤の含有量が過小である場合には、硬化膜形成組成物から得られる硬化膜の溶剤耐性および耐熱性が低下し、光配向時の配向感度が低下する。他方、含有量が過大である場合には光配向性および保存安定性が低下することがある。
本発明の組成物は、上述したように、(C)成分として、架橋剤を含有する。そのため、本発明の組成物から得られた硬化膜の内部では、(A)成分の低分子配向成分中の光配向性基による光反応の前に、(C)架橋剤を用いた熱反応による架橋反応を行うことができる。その結果、配向材として用いられた場合に、その上に塗布される重合性液晶やその溶剤に対する耐性を向上させることができる。
<(D)成分>
本実施の形態の硬化膜形成組成物は、(A)成分、(B)成分、(C)成分に加えて、さらに、(D)成分として架橋触媒を含有することができる。
(D)成分である架橋触媒としては、例えば、酸または熱酸発生剤とすることができる。この(D)成分は、本実施の形態の硬化膜形成組成物の熱硬化反応を促進させることにおいて有効である。
(D)成分としては、スルホン酸基含有化合物、塩酸またはその塩、およびプリベークまたはポストベーク時に熱分解して酸を発生する化合物、すなわち温度80℃から250℃で熱分解して酸を発生する化合物であれば特に限定されるものではない。そのような化合物としては、例えば、塩酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、オクタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、カンファスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、p-フェノールスルホン酸、2-ナフタレンスルホン酸、メシチレンスルホン酸、p-キシレン-2-スルホン酸、m-キシレン-2-スルホン酸、4-エチルベンゼンスルホン酸、1H,1H,2H,2H-パーフルオロオクタンスルホン酸、パーフルオロ(2-エトキシエタン)スルホン酸、ペンタフルオロエタンスルホン酸、ノナフルオロブタン-1-スルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等のスルホン酸またはその水和物や塩等が挙げられる。熱により酸を発生する化合物としては、例えば、ビス(トシルオキシ)エタン、ビス(トシルオキシ)プロパン、ビス(トシルオキシ)ブタン、p-ニトロベンジルトシレート、o-ニトロベンジルトシレート、1,2,3-フェニレントリス(メチルスルホネート)、p-トルエンスルホン酸ピリジニウム塩、p-トルエンスルホン酸モルフォニウム塩、p-トルエンスルホン酸エチルエステル、p-トルエンスルホン酸プロピルエステル、p-トルエンスルホン酸ブチルエステル、p-トルエンスルホン酸イソブチルエステル、p-トルエンスルホン酸メチルエステル、p-トルエンスルホン酸フェネチルエステル、シアノメチルp-トルエンスルホネート、2,2,2-トリフルオロエチルp-トルエンスルホネート、2-ヒドロキシブチルp-トルエンスルホネート、N-エチル-p-トルエンスルホンアミド、及び下記式で表される化合物等が挙げられる。
Figure 0007436954000005
Figure 0007436954000006
Figure 0007436954000007
Figure 0007436954000008
Figure 0007436954000009
Figure 0007436954000010
本実施の形態の硬化膜形成組成物における(D)成分の含有量は、(A)成分の化合物と(B)成分のポリマーとの合計量の100質量部に対して、好ましくは0.01質量部乃至10質量部、より好ましくは0.1質量部乃至6質量部、更に好ましくは0.5質量部乃至5質量部である。(D)成分の含有量を0.01質量部以上とすることで、充分な熱硬化性および溶剤耐性を付与することができ、さらに光照射に対する高い感度をも付与することができる。しかし、10質量部より多い場合、組成物の保存安定性が低下する場合がある。
<溶剤>
本実施の形態の硬化膜形成組成物は、主として溶剤に溶解した溶液状態で用いられる。その際に使用する溶剤は、(A)成分、(B)成分および(C)成分、必要に応じて(D)成分、および/または、後述するその他添加剤を溶解できればよく、その種類および構造などは特に限定されるものでない。
溶剤の具体例としては、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、2-ブタノン、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、およびN-メチルピロリドン等が挙げられる。
これらの溶剤は、1種単独でまたは2種以上の組合せで使用することができる。
<その他添加剤>
さらに、本実施の形態の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、増感剤、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。
例えば、増感剤は、本実施の形態の硬化膜形成組成物を用いて熱硬化膜を形成した後、光反応を促進することにおいて有効である。
その他添加剤の一例であるの増感剤としては、ベンゾフェノン、アントラセン、アントラキノン、チオキサントン等およびその誘導体、並びにニトロフェニル化合物等が挙げられる。これらのうち、ベンゾフェノン誘導体およびニトロフェニル化合物が好ましい。好ましい化合物の具体例としてN,N-ジエチルアミノベンゾフェノン、2-ニトロフルオレン、2-ニトロフルオレノン、5-ニトロアセナフテン、4-ニトロビフェニル、4-ニトロ桂皮酸、4-ニトロスチルベン、4-ニトロベンゾフェノン、5-ニトロインドール等が挙げられる。特に、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好ましい。
これらの増感剤は上記のものに限定されるものではない。また、増感剤は単独でまたは2種以上の化合物を組み合わせて併用することが可能である。
本実施の形態の硬化膜形成組成物における増感剤の使用割合は、(A)成分の低分子配向成分と(B)成分のアクリル重合体との合計質量の100質量部に対して0.1質量部乃至20質量部であることが好ましく、より好ましくは0.2質量部乃至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の低下および塗膜の荒れが生じることがある。
<硬化膜形成組成物の調製>
本実施の形態の硬化膜形成組成物は、(A)成分である低分子の光配向成分と、(B)成分である、(A)成分の光配向性成分より親水性であるポリマーと、(C)成分である架橋剤を含有する。そして、本発明の効果を損なわない限りにおいて、その他の添加剤を含有することができる。
(A)成分と(B)成分の配合比は、質量比で5:95乃至60:40が好ましい。(B)成分の含有量が過大の場合は液晶配向性が低下し易く、過小の場合は溶剤耐性が低下することにより配向性が低下し易い。
本実施の形態の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(B)成分の配合比が質量比で5:95乃至60:40であり、(A)成分と(B)成分との合計量の100質量部に基づいて、10質量部乃至150質量部の(C)成分を含有する硬化膜形成組成物。
[2]:(A)成分と(B)成分との合計量の100質量部に基づいて、10質量部乃至500質量部の(C)成分、溶剤を含有する硬化膜形成組成物。
[3]:(A)成分と(B)成分との合計量の100質量部に基づいて、10質量部乃至150質量部の(C)成分、0.01質量部乃至10質量部の(D)成分、溶剤を含有する硬化膜形成組成物。
本実施の形態の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。
本実施の形態の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質量%乃至80質量%であり、好ましくは3質量%乃至60質量%であり、より好ましくは5質量%乃至40質量%である。ここで、固形分とは、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。
本実施の形態の硬化膜形成組成物の調製方法は、特に限定されない。調製法としては、例えば、溶剤に溶解した(B)成分の溶液に(A)成分、(C)成分および必要に応じて(D)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さらに添加して混合する方法が挙げられる。
本実施の形態の硬化膜形成組成物の調製においては、溶剤中の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、例えば、ポリエチレングリコールエステル基を有するモノマーおよびC~Cヒドロキシアルキルエステル基を有するモノマーのうち少なくとも一方と、カルボキシル基を有するモノマーおよびフェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーのうち少なくとも一方とを共重合させて得られる(B)成分の溶液に前記と同様に(A)成分、(C)成分および必要に応じて(D)成分を入れて均一な溶液とする。この際に、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、(B)成分の生成過程で用いられる溶剤と、硬化膜形成組成物の濃度調整に用いられる溶剤とは同一であってもよく、また異なってもよい。
また、調製された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。
<硬化膜、配向材および位相差材>
本実施の形態の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(TAC)フィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、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て塗膜を形成し、その後、ホットプレートまたはオーブン等で加熱乾燥することにより、硬化膜を形成することができる。
加熱乾燥の条件としては、硬化膜から形成される配向材の成分が、その上に塗布される重合性液晶溶液に溶出しない程度に、架橋剤による架橋反応が進行すればよく、例えば、温度60℃乃至200℃、時間0.4分間乃至60分間の範囲の中から適宜選択された加熱温度および加熱時間が採用される。加熱温度および加熱時間は、好ましくは70℃乃至160℃、0.5分間乃至10分間である。
本実施の形態の硬化性組成物を用いて形成される硬化膜の膜厚は、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。
このようにして形成された硬化膜は、偏光UV照射を行うことで配向材、すなわち、液晶等の液晶性を有する化合物を配向させる部材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150nm乃至450nmの波長の紫外光乃至可視光が用いられ、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。
本実施形態の硬化膜組成物から形成された配向材は耐溶剤性および耐熱性を有しているため、この配向材上に、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て、積層体を形成したあと、被転写体上に粘着層または接着層を介して積層体の位相差材料由来の面を貼り付けたのち、位相差材料由来の硬化膜から配向材を剥離して除くことにより、光学異方性を有する層として位相差材を転写することができる。
被転写体としては、例えば偏光板、位相差板等の光学部材や、被転写基材を用いることができる。位相差板としては、例えば液晶層である位相差層を有するものや、延伸フィルムを用いることができる。
粘着層および接着層の材料としては、位相差層および被転写体の両方に密着性を有する粘着剤や接着剤を用いることができる。粘着剤および接着剤としては、転写法による位相差板の製造方法に使用される一般的なものを適用することができる。
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およびそれを含有する組成物等が用いられる。そして、配向材を形成する基板がフィルムである場合には、位相差材を形成した後の上記剥離が容易となるため、好ましい。このような位相差材を形成する位相差材料は、液晶状態となって、配向材上で、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状態をとるものがあり、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。
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、本実施形態の硬化膜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たあと、上記のとおり位相差材を転写し、配向材を剥離して除くことにより、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。
そのため、本実施の形態の硬化膜形成組成物は、各種位相差材(位相差フィルム)の製造に好適に用いることができる。
以下、本発明の実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。
[実施例で用いる略記号]
以下の実施例で用いる略記号の意味は、次のとおりである。
<原料>
BMAA:N-ブトキシメチルアクリルアミド
AIBN:α,α’-アゾビスイソブチロニトリル
<A成分>
MCA:4-メトキシ桂皮酸
Figure 0007436954000011
PCA:4-プロポキシ桂皮酸
Figure 0007436954000012
CHCA:4-シクロヘキシル桂皮酸
Figure 0007436954000013
<B成分>
PEPO:ポリエステルポリオール重合体(下記構造単位を有するアジピン酸/ジエチレングリコール共重合体。分子量4,800。)
Figure 0007436954000014
(上記式中、Rは、アルキレンを表す。)
PUA:ポリウレタングラフトアクリルポリマー[アクリット(登録商標)8UA-301(大成ファインケミカル(株)製)]
PCP:ポリカーボネートポリオール[C-590(クラレ(株)製)]
HPC:ヒドロキシプロピルセルロース[HPC-SSL(日本曹達(株)製)]
PCL:ポリカプロラクトンテトラオール[プラクセル410(ダイセル(株)製)]
<C成分>
HMM:下記の構造式で表されるメラミン架橋剤[サイメル(CYMEL)(登録商標)303(三井サイテック(株)製)]
Figure 0007436954000015
<D成分>
PTSA:p-トルエンスルホン酸・一水和物
PPTS:p-トルエンスルホン酸ピリジニウム
<溶剤>
実施例及び参考例の各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)、酢酸ブチル(BA)、酢酸エチル(EA)、酢酸イソブチル(IBA)、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)を用いた。
<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:40℃
溶離液:テトラヒドロフラン
流速:1.0mL/分
検量線作成用標準サンプル:昭和電工社製 標準ポリスチレン(分子量 約197,000、55,100、12,800、3,950、1,260、580)。
<C成分の合成>
<重合例1>
BMAA 100.0g、重合触媒としてAIBN 1.0gをPM 193.5gに溶解し、80℃にて20時間反応させることによりアクリル重合体溶液を得た。得られたアクリル重合体のMnは10,000、Mwは23,000であった。アクリル重合体溶液をヘキサン2000.0gに徐々に滴下して固体を析出させ、ろ過および減圧乾燥することで、重合体(PC-1)を得た。
<重合例2>
BMAA 100.0g、重合触媒としてAIBN 4.2gをPM 193.5gに溶解し、90℃にて20時間反応させることによりアクリル重合体溶液を得た。得られたアクリル重合体のMnは2,700、Mwは3,900であった。アクリル重合体溶液をヘキサン2000.0gに徐々に滴下して固体を析出させ、ろ過および減圧乾燥することで、重合体(PC-2)を得た。
<重合例3>
MMA100.0g、HEMA11.1g、重合触媒としてAIBN 5.6gをPM 450.0g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を得た。得られたアクリル共重合体のMnは4,200、Mwは7,600であった。得られたアクリル重合体溶液をヘキサン5000.0gに徐々に滴下して固体を析出させ、ろ過および減圧乾燥することで、重合体(PB-1)を得た。
<液晶配向剤の調製>
<実施例1>
(A)成分としてMCA 1.8g、(B)成分としてPEPO 7.3g、(C)成分として合成例1で得た重合体(PC-1)を5.9g、(D)成分としてPTSA 0.9gを混合し、これに溶媒としてのPM 44g、BA 175g、及びEA 66gを加えて溶液を得た。次いで、この得られた溶液を孔径1μmのフィルターでろ過することにより、液晶配向剤(A-1)を調製した。
<実施例2~25>
下記表1に示す種類及び配合量の各成分を用いた以外は、実施例1と同様に操作し、各液晶配向剤(A-2)~(A-25)を調製した。
Figure 0007436954000016
<液晶配向膜の形成及び位相差フィルムの作製>
<実施例26>
実施例1で調製した液晶配向剤(A-1)を、基板としてのTACフィルム上にバーコーターを用いてWet膜厚4μmにて塗布した。熱循環式オーブン内にて140℃で1分間の加熱乾燥を行い、フィルム上に硬化膜を形成した。次いで、この硬化膜表面に313nmの直線偏光を10mJ/cmの露光量で垂直に照射し、液晶配向膜を形成した。メルク株式会社製の水平配向用重合性液晶溶液(RMS03-013C)を、バーコーターを用いて上記液晶配向膜上にWet膜厚6μmにて塗布した。次いで、ホットプレート上にて65℃で1分間の加熱乾燥を行った後、365nmの非偏光を300mJ/cmの露光量で垂直に照射することで重合性液晶を硬化させ、位相差フィルムを作製した。
<実施例27~52>
液晶配向剤として(A-2)~(A-25)を用い、実施例51および52は基板としてオゾン処理を施したCOPフィルムを用いた以外は、実施例26と同様に操作し、実施例27~52の各位相差フィルムを作製した。
上記で作製した各位相差フィルムについて、下記方法により評価を行った。その評価結果
を表2に示す。
<配向性の評価>
作製した基板上の位相差フィルムを一対の偏光板で挟み込み、目視によりクロスニコル下での位相差特性の発現状況を観察した。位相差が欠陥なく発現しているものを○、位相差が発現していないものを×として「液晶配向性」の欄に記載した。
<転写性の評価>
作製した基板上の位相差フィルムの位相差材料由来の面を、石英上に透明光学粘着フィルム(日東電工社製 LUCIACS)を介して貼合した。その後、基板としてのTACもしくはCOPフィルムを剥離することにより、石英上に重合性液晶からなる位相差層を転写した。位相差層を転写した石英を一対の偏光板で挟み込み、目視によりクロスニコル下での位相差特性の発現状況を観察した。位相差が欠陥なく発現しているものを○、欠陥が発現しているものを×として「転写性」の欄に記載した。また、ATR法により転写時の剥離界面を観測して「剥離界面」の欄に記載した。
Figure 0007436954000017
表2の結果から明らかなように、実施例の位相差フィルムは、液晶配向性および転写性が良好であった。
<液晶配向剤の調製2>
<実施例53~56、参考例1~2>
下記表3に示す種類及び配合量の各成分を用いた以外は、実施例1と同様に操作し、各液晶配向剤(A-26)~(A-31)を調製した。
Figure 0007436954000018
<重合性液晶溶液の調製>
<調製例1>
重合性液晶LC242(BASF社製)29.0g、重合開始剤としてイルガキュア907(BASF社製)0.9g、レベリング剤としてBYK-361N(BYK社製)0.2g、溶媒としてのMIBKを加えて固形分濃度が30質量%の重合性液晶溶液(LC-1)を得た。
<調製例2>
重合性液晶LC242(BASF社製)29.0g、重合開始剤としてイルガキュア907(BASF社製)0.9g、レベリング剤としてBYK-361N(BYK社製)0.2g、溶媒としてのCPを加えて固形分濃度が30質量%の重合性液晶溶液(LC-2)を得た。
<液晶配向膜の形成及び位相差フィルムの作製>
<実施例57>
実施例53で調製した液晶配向剤(A-26)を、基板としてのTACフィルム上にバーコーターを用いてWet膜厚4μmにて塗布した。熱循環式オーブン内にて110℃で1分間の加熱乾燥を行い、フィルム上に硬化膜を形成した。次いで、この硬化膜表面に313nmの直線偏光を10mJ/cmの露光量で垂直に照射し、液晶配向膜を形成した。調製例1で調製した重合性液晶溶液(LC-1)を、バーコーターを用いて上記液晶配向膜上にWet膜厚6μmにて塗布した。次いで、ホットプレート上にて90℃で1分間の加熱乾燥を行った後、365nmの非偏光を500mJ/cmの露光量で垂直に照射することで重合性液晶を硬化させ、位相差フィルムを作製した。
<実施例58~60、参考例3~4>
液晶配向剤として(A-27)~(A-31)を用いた以外は、実施例57と同様に操作し、実施例58~60、参考例3~4の各位相差フィルムを作製した。
<実施例61>
実施例53で調製した液晶配向剤(A-26)を、基板としてのTACフィルム上にバーコーターを用いてWet膜厚4μmにて塗布した。熱循環式オーブン内にて110℃で1分間の加熱乾燥を行い、フィルム上に硬化膜を形成した。次いで、この硬化膜表面に313nmの直線偏光を10mJ/cmの露光量で垂直に照射し、液晶配向膜を形成した。調製例1で調製した重合性液晶溶液(LC-2)を、バーコーターを用いて上記液晶配向膜上にWet膜厚12μmにて塗布した。次いで、ホットプレート上にて90℃で1分間の加熱乾燥を行った後、365nmの非偏光を500mJ/cmの露光量で垂直に照射することで重合性液晶を硬化させ、位相差フィルムを作製した。
<実施例62~64、参考例5~6>
液晶配向剤として(A-27)~(A-31)を用いた以外は、実施例61と同様に操作し、実施例62~64、参考例5~6の各位相差フィルムを作製した。
<配向性の評価>
作製した基板上の位相差フィルムを一対の偏光板で挟み込み、目視によりクロスニコル下での位相差特性の発現状況を観察した。位相差が欠陥なく発現しているものを○、欠陥が発生していたいものを×として表4の「液晶配向性」の欄に記載した。
Figure 0007436954000019
表4に示すように、実施例では重合性液晶溶液(LC-1)および(LC-2)のどちらを用いても、得られた位相差材は良好な配向性を示した。それに対して、参考例では(LC-1)を用いて得られた位相差材は良好な配向性を示したが、(LC-2)を用いて得られた位相差材は良好な配向性が得られなかった。
本発明による硬化膜形成組成物は、液晶表示素子の液晶配向膜や、液晶表示素子に内部や外部に設けられる光学異方性フィルムを形成するための配向材として非常に有用であり、特に、3Dディスプレイや有機EL素子に用いられるパターン化位相差材の形成材料として好適である。

Claims (2)

  1. (A)成分である、下記式(1)で表される桂皮酸誘導体、
    Figure 0007436954000020
    (式(1)中、AとAはそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、Rは水素原子、ハロゲン原子、C~Cアルキル、C~Cハロアルキル、C~Cアルコキシ、C~Cハロアルコキシ、C~Cシクロアルキル、C~Cハロシクロアルキル、C~Cアルケニル、C~Cハロアルケニル、C~Cシクロアルケニル、C~Cハロシクロアルケニル、C~Cアルキニル、C~Cハロアルキニル、(C~Cアルキル)カルボニル、(C~Cハロアルキル)カルボニル、(C~Cアルコキシ)カルボニル、(C~Cハロアルコキシ)カルボニル、(C~Cアルキルアミノ)カルボニル、(C~Cハロアルキル)アミノカルボニル、ジ(C~Cアルキル)アミノカルボニル、シアノ及びニトロから選ばれる置換基を表し、Rは2価の芳香族基、2価の脂環族基、2価の複素環式基または2価の縮合環式基であり、Rは単結合、酸素原子、-COO-または-OCO-であり、R~Rはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、C~Cアルキル基、C~Cハロアルキル基、C~Cアルコキシ基、C~Cハロアルコキシ基、シアノ基、及びニトロ基から選ばれる置換基であり、nは0~3の整数である。)、
    (B)成分である、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネ
    ートポリオールおよびポリカプロラクトンポリオールよりなる群から選ばれた少なくとも1種の親水性のポリマー、並びに
    (C)成分であるN-ヒドロキシメチル化合物またはN-アルコキシメチル(メタ)アクリルアミド化合物を含むモノマーを重合したポリマー架橋剤を含有する硬化膜形成組成物から形成された配向材上に、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、配向状態となった位相差材料をそのまま硬化させて、積層体を形成したあと、被転写体上に粘着層または接着層を介して積層体の位相差材料由来の面を貼り付けたのち、位相差材料由来の硬化膜から配向材を剥離して除くことにより、光学異方性を有する層として位相差材を転写することを特徴とする、位相差材の製造方法。
    ただし、(A)成分と(B)成分の配合比は、質量比で5:95乃至60:40であり、(C)成分の架橋剤の含有量は、(A)成分の低分子配向成分と(B)成分のポリマーとの合計量の100質量部に基づいて10質量部乃至500質量部である。
  2. 硬化膜形成組成物が、(D)成分として架橋触媒をさらに含有することを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
    ただし、(D)成分の含有量は、(A)成分の化合物と(B)成分のポリマーとの合計量の100質量部に対して、0.01質量部乃至10質量部である。
JP2019549291A 2017-10-16 2018-10-16 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材 Active JP7436954B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023114611A JP2023156287A (ja) 2017-10-16 2023-07-12 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017200249 2017-10-16
JP2017200249 2017-10-16
PCT/JP2018/038483 WO2019078201A1 (ja) 2017-10-16 2018-10-16 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023114611A Division JP2023156287A (ja) 2017-10-16 2023-07-12 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019078201A1 JPWO2019078201A1 (ja) 2020-12-03
JP7436954B2 true JP7436954B2 (ja) 2024-02-22

Family

ID=66174187

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019549291A Active JP7436954B2 (ja) 2017-10-16 2018-10-16 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材
JP2023114611A Pending JP2023156287A (ja) 2017-10-16 2023-07-12 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023114611A Pending JP2023156287A (ja) 2017-10-16 2023-07-12 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200325327A1 (ja)
JP (2) JP7436954B2 (ja)
KR (1) KR20200062259A (ja)
CN (1) CN111212879A (ja)
TW (1) TW201930432A (ja)
WO (1) WO2019078201A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021106858A1 (ja) * 2019-11-25 2021-06-03 日産化学株式会社 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012037868A (ja) 2010-07-15 2012-02-23 Jsr Corp 位相差フィルム用液晶配向剤、位相差フィルム用液晶配向膜、位相差フィルム及びその製造方法
WO2013054784A1 (ja) 2011-10-11 2013-04-18 日産化学工業株式会社 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材
WO2014010688A1 (ja) 2012-07-12 2014-01-16 日産化学工業株式会社 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材
WO2014065324A1 (ja) 2012-10-24 2014-05-01 日産化学工業株式会社 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材
WO2016143865A1 (ja) 2015-03-11 2016-09-15 日産化学工業株式会社 硬化膜形成組成物、配向材及び位相差材
WO2016147987A1 (ja) 2015-03-13 2016-09-22 日産化学工業株式会社 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55165858A (en) 1979-06-13 1980-12-24 Toppan Printing Co Ltd Center-bound bookbinding folding pagination and its processing method
JP2660601B2 (ja) * 1990-06-27 1997-10-08 日本石油株式会社 液晶表示素子用補償板の製造法
JP2952449B2 (ja) * 1992-06-03 1999-09-27 日石三菱株式会社 液晶表示素子用補償板の製造法
JPH1068816A (ja) 1996-08-29 1998-03-10 Sharp Corp 位相差板及び円偏光板
US6174649B1 (en) * 1997-04-25 2001-01-16 Samsung Display Devices Co., Ltd. Cinnamate-containing photopolymer for orientation film of liquid crystal display (LCD) and method for using the photopolymer to form an orientation film
KR19980078124A (ko) * 1997-04-25 1998-11-16 손욱 광중합형 액정 배향재 및 이를 이용한 액정 배향막의 제조방법
DE69806618T2 (de) 1997-09-25 2003-02-27 Rolic Ag Zug Photovernetzbare polyimide
CN1187641C (zh) * 2000-04-24 2005-02-02 日本化药株式会社 液晶化合物的取向方法
JP4207430B2 (ja) 2002-01-31 2009-01-14 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜の形成方法および液晶表示素子
US7496214B2 (en) * 2002-09-25 2009-02-24 The Hong Kong Polytechnic University Method of palm print identification
EP1593991A4 (en) * 2003-02-12 2008-11-05 Nippon Kayaku Kk SUBSTRATE FOR VERTICAL ALIGNMENT AND METHOD FOR PRODUCING A VERTICALLY ALIGNED LIQUID CRYSTAL FILM
JP2005049865A (ja) 2003-07-17 2005-02-24 Arisawa Mfg Co Ltd 光学位相差素子の製造方法
ATE334179T1 (de) * 2003-10-17 2006-08-15 Merck Patent Gmbh Polymerisierbare zimtsäurederivate mit einer seitlichen substitution
KR101531722B1 (ko) 2007-03-30 2015-06-25 메르크 파텐트 게엠베하 음성 광학 분산도를 갖는 복굴절층
JP5316740B2 (ja) 2007-08-30 2013-10-16 Jsr株式会社 液晶配向膜の形成方法
JP5373293B2 (ja) 2008-01-29 2013-12-18 富士フイルム株式会社 化合物、液晶組成物及び異方性材料
JP2009300760A (ja) * 2008-06-13 2009-12-24 Nippon Oil Corp 楕円偏光板およびそれを用いた垂直配向型液晶表示装置
JP5825137B2 (ja) * 2011-04-21 2015-12-02 Jsr株式会社 位相差フィルム用液晶配向剤、位相差フィルム用液晶配向膜、位相差フィルム及びその製造方法
JP6146100B2 (ja) * 2012-06-21 2017-06-14 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜、位相差フィルム、液晶表示素子及び位相差フィルムの製造方法
EP2876120B1 (en) * 2012-07-20 2017-09-06 Tosoh Corporation (diisopropyl fumarate)-(cinnamic acid derivative) copolymer, and phase difference film produced using same
US9405154B2 (en) * 2012-09-12 2016-08-02 Nissan Chemical Industries, Ltd. Method for manufacturing orientation material, orientation material, method for manufacturing retardation material, and retardation material
US9512284B2 (en) * 2012-11-28 2016-12-06 Tosoh Corporation Fumaric acid diester-cinnamic acid ester-based copolymer, production method thereof and film using the same
JP6754097B2 (ja) * 2014-02-28 2020-09-09 日産化学株式会社 位相差材形成用樹脂組成物、配向材および位相差材
CN106795327B (zh) * 2014-10-15 2019-08-30 东曹株式会社 树脂组合物及使用该树脂组合物的光学补偿膜
WO2017069252A1 (ja) * 2015-10-23 2017-04-27 富士フイルム株式会社 光配向膜用組成物、光配向膜、光学積層体および画像表示装置
US10465115B2 (en) * 2015-12-17 2019-11-05 Merck Patent Gmbh Cinnamic acid derivatives
KR101933765B1 (ko) * 2016-08-23 2018-12-28 동우 화인켐 주식회사 편광판 및 이를 포함하는 화상표시장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012037868A (ja) 2010-07-15 2012-02-23 Jsr Corp 位相差フィルム用液晶配向剤、位相差フィルム用液晶配向膜、位相差フィルム及びその製造方法
WO2013054784A1 (ja) 2011-10-11 2013-04-18 日産化学工業株式会社 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材
WO2014010688A1 (ja) 2012-07-12 2014-01-16 日産化学工業株式会社 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材
WO2014065324A1 (ja) 2012-10-24 2014-05-01 日産化学工業株式会社 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材
WO2016143865A1 (ja) 2015-03-11 2016-09-15 日産化学工業株式会社 硬化膜形成組成物、配向材及び位相差材
WO2016147987A1 (ja) 2015-03-13 2016-09-22 日産化学工業株式会社 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019078201A1 (ja) 2019-04-25
TW201930432A (zh) 2019-08-01
US20200325327A1 (en) 2020-10-15
CN111212879A (zh) 2020-05-29
KR20200062259A (ko) 2020-06-03
JPWO2019078201A1 (ja) 2020-12-03
JP2023156287A (ja) 2023-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6274442B2 (ja) 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材
CN109153857B (zh) 偏光层形成组合物
JP6703295B2 (ja) 水溶媒系液晶配向剤、液晶配向膜及び位相差材
JP2023156287A (ja) 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材
JP7152704B2 (ja) 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材
JP6687911B2 (ja) 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材
KR102588261B1 (ko) 광배향용 액정배향제, 배향재 및 위상차재
WO2017170951A1 (ja) 配向層形成組成物
JP7177396B2 (ja) 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材
WO2021106858A1 (ja) 硬化膜形成組成物、配向材および位相差材

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220817

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20221017

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221212

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230412

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230712

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20230721

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231004

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231101

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240123

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7436954

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151