JPWO2014148439A1 - Composition, liquid crystal alignment treatment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element - Google Patents

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Abstract

保存安定性に優れ、被膜を形成する際、はじきに伴うピンホールの発生を抑制でき、更に段差基板の凹凸に対して段差追随性が高い、液晶配向処理剤に好適な組成物を提供する。(A)成分:式[1]の構造を有する重合体及び(B)成分:式[A1]、[A2]及び[A3]からなる群から選ばれる1種以上を含むアルコキシシランを重縮合させてなるポリシロキサンを含む組成物。(X1、X2、X3、X4、X5、X6は、H等。nは100〜1000000)(A1は炭素数6〜18のアルキル基等、A2は水素等、A3は炭素数1〜5のアルキル基。mは1又は2、nは0〜2、pは0〜3、m+n+pは4)(B1はビニル基等、B2は水素等、B3は炭素数1〜5のアルキル基。mは1又は2、nは0〜2、pは0〜3、m+n+pは4)(D1は水素等、D2は炭素数1〜5のアルキル基。nは0〜3)Provided is a composition suitable for a liquid crystal alignment treatment agent that has excellent storage stability, can suppress the occurrence of pinholes accompanying repelling when forming a film, and has high step following ability to the unevenness of a step substrate. (A) component: a polymer having the structure of formula [1] and (B) component: an alkoxysilane containing at least one selected from the group consisting of formulas [A1], [A2] and [A3] are polycondensed. A composition containing polysiloxane. (X1, X2, X3, X4, X5, X6 are H and the like, n is 100 to 1000000) (A1 is an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms, A2 is hydrogen, etc., and A3 is an alkyl having 1 to 5 carbon atoms. Group, m is 1 or 2, n is 0-2, p is 0-3, m + n + p is 4) (B1 is a vinyl group, B2 is hydrogen, B3 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, m is 1 Or 2, n is 0 to 2, p is 0 to 3, m + n + p is 4) (D1 is hydrogen, D2 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, n is 0 to 3)

Description

本発明は、樹脂被膜の形成に用いられる組成物、該組成物から得られる液晶配向処理剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子に関するものである。   The present invention relates to a composition used for forming a resin film, a liquid crystal alignment treatment agent obtained from the composition, a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal display element.

高分子材料など有機材料からなる樹脂被膜は、形成の容易さや絶縁性能などが着目され、電子デバイスにおける層間絶縁膜や保護膜などとして、広く用いられている。なかでも、表示デバイスとして良く知られた液晶表示素子では、有機材料や無機材料からなる樹脂被膜が液晶配向膜として使用されている。
現在、工業的に利用されている樹脂被膜を形成するための組成物としては、耐久性に優れたポリイミド系重合体やアルコキシシランを重縮合させて得られるポリシロキサン系重合体を含む組成物が用いられている。
A resin film made of an organic material such as a polymer material is widely used as an interlayer insulating film or a protective film in an electronic device because of its ease of formation and insulation performance. Among these, in a liquid crystal display element well known as a display device, a resin film made of an organic material or an inorganic material is used as a liquid crystal alignment film.
As a composition for forming a resin film currently used industrially, a composition containing a polysiloxane polymer obtained by polycondensation of a polyimide polymer having excellent durability and an alkoxysilane is available. It is used.

近年、ポリシロキサン系重合体を含む組成物から形成された無機系の樹脂被膜が、層間絶縁膜や保護膜、更には、液晶配向膜に用いられている。そのなかでも、液晶表示素子において、熱に対する液晶の配向性を改善すること(特許文献1など)や、液晶配向膜の膜硬度を高め、かつ液晶配向処理剤の印刷塗布性を改善することを目的に、ポリシロキサン系重合体を用いた液晶配向処理剤及び液晶配向膜が提案されている(特許文献2など)。
更に、液晶表示素子の長期駆動に伴う信頼性を改善させるため、ポリシロキサン系重合体とポリイミド系重合体(ポリイミド前駆体やポリイミド)とを含む液晶配向処理剤及び液晶配向膜が提案されている(特許文献3など)。
In recent years, inorganic resin films formed from a composition containing a polysiloxane polymer have been used for interlayer insulating films, protective films, and liquid crystal alignment films. Among them, in liquid crystal display elements, to improve the orientation of the liquid crystal against heat (Patent Document 1, etc.), to increase the film hardness of the liquid crystal alignment film, and to improve the print applicability of the liquid crystal alignment treatment agent. For the purpose, a liquid crystal alignment treatment agent and a liquid crystal alignment film using a polysiloxane polymer have been proposed (Patent Document 2 and the like).
Furthermore, in order to improve the reliability associated with the long-term driving of the liquid crystal display element, a liquid crystal alignment treatment agent and a liquid crystal alignment film containing a polysiloxane polymer and a polyimide polymer (polyimide precursor or polyimide) have been proposed. (Patent Document 3 etc.).

日本特許4243652号公報Japanese Patent No. 4243651 国際公報WO2008/044644号公報International Publication WO2008 / 044644 日本特開2010−097007号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-097007

ポリシロキサン系重合体から得られる樹脂被膜は、電子デバイスにおける層間絶縁膜や保護膜、更には液晶表示素子の液晶配向膜などに広く用いられている。そして、これらに対しては、樹脂被膜や保護膜、及び液晶配向膜の塗膜性を高めることが求められている。すなわち、これら膜の塗膜性の向上は、塗膜性不良に伴い発生する電子デバイス及び液晶表示素子の欠陥を抑制するために有効となる。
近年、液晶表示素子が、大画面の液晶テレビや高精細なモバイル用途(デジタルカメラや携帯電話の表示部分)に広く実用化されている。それに伴い、従来に比べて使用される基板の大型化や基板段差の凹凸が大きくなってきている。そのような状況においても、液晶表示素子の表示特性の向上や欠陥の抑制の点から、大型基板や段差に対して、均一に液晶配向膜が塗膜されることが求められている。特に、基板段差の凹凸に対して、液晶配向膜が均一な膜厚で塗膜されること(段差追随性を高めるともいう)が求められている。
Resin coatings obtained from polysiloxane polymers are widely used for interlayer insulating films and protective films in electronic devices, as well as liquid crystal alignment films for liquid crystal display elements. And it is calculated | required with respect to these to improve the coating property of a resin film, a protective film, and a liquid crystal aligning film. That is, the improvement of the coating properties of these films is effective for suppressing defects in electronic devices and liquid crystal display elements that occur due to poor coating properties.
In recent years, liquid crystal display devices have been widely put into practical use for large-screen liquid crystal televisions and high-definition mobile applications (display portions of digital cameras and mobile phones). Along with this, the size of the substrate used and the unevenness of the step difference in the substrate have become larger than in the past. Even in such a situation, a liquid crystal alignment film is required to be uniformly coated on a large substrate or a step from the viewpoint of improving the display characteristics of the liquid crystal display element and suppressing defects. In particular, the liquid crystal alignment film is required to be coated with a uniform film thickness (also referred to as enhancing the step following property) with respect to the unevenness of the substrate step.

ポリシロキサン系重合体から得られる組成物又は液晶配向処理剤は、ポリシロキサン系重合体の分子量が低いため、樹脂被膜又は液晶配向膜の段差追随性が低くなる。すなわち、基板段差の凹凸に対して、均一な膜厚の樹脂被膜又は液晶配向膜を得ることができない。特に、基板段差の凸部分に、樹脂被膜又は液晶配向膜が塗膜されていない、あるいは、それらの膜厚が薄くなりやすくなる。それに伴い、電子デバイスにおける層間絶縁膜や保護膜、更には液晶表示素子の液晶配向膜としての機能を発現することができなくなり、これらの欠陥となりやすい。
また、液晶配向膜の段差追随性を高めるため、ポリシロキサン系重合体とポリイミド系重合体とを含む液晶配向処理剤を用いると、ポリシロキサン系重合体とポリイミド系重合体との相溶性が悪くなる。すなわち、疎水性が高いポリイミド系重合体と極性の高いポリシロキサン系重合体との相溶性が悪くなり、液晶配向処理剤を保存している間にこれら重合体の析出が起こる、液晶配向処理剤を基板に塗布する際、液晶配向膜上に、はじきに伴うピンホールが発生する等の問題が生じる。そのため、ポリシロキサン系重合体とポリイミド系重合体とを含む液晶配向処理剤では、その保存安定性が低いことや液晶配向膜上にピンホールに伴う配向欠陥が起こりやすくなる。また、液晶配向処理剤の保存安定性や液晶配向膜上のピンホールは、組成物及びそれから得られる樹脂被膜においても問題となる。
Since the composition or liquid crystal aligning agent obtained from the polysiloxane polymer has a low molecular weight of the polysiloxane polymer, the step following property of the resin film or the liquid crystal alignment film becomes low. That is, it is impossible to obtain a resin film or a liquid crystal alignment film having a uniform film thickness with respect to the unevenness of the substrate step. In particular, the resin film or the liquid crystal alignment film is not coated on the convex part of the step of the substrate, or the film thickness thereof tends to be thin. Accordingly, the function as an interlayer insulating film or protective film in an electronic device, and further as a liquid crystal alignment film of a liquid crystal display element cannot be expressed, and these defects are likely to occur.
In addition, if a liquid crystal alignment treatment agent containing a polysiloxane polymer and a polyimide polymer is used in order to improve the level difference in the liquid crystal alignment film, the compatibility between the polysiloxane polymer and the polyimide polymer is poor. Become. That is, the compatibility between the polyimide polymer having a high hydrophobicity and the polysiloxane polymer having a high polarity is deteriorated, and precipitation of these polymers occurs while the liquid crystal aligning agent is stored. When coating is applied to the substrate, problems such as the occurrence of pinholes due to repellence occur on the liquid crystal alignment film. Therefore, in the liquid crystal aligning agent containing a polysiloxane polymer and a polyimide polymer, the storage stability is low, and alignment defects associated with pinholes easily occur on the liquid crystal alignment film. In addition, the storage stability of the liquid crystal alignment treatment agent and pinholes on the liquid crystal alignment film are also problematic in the composition and the resin coating obtained therefrom.

そこで、本発明は、上記特性を兼ね備えた組成物を提供することを目的とする。
すなわち本発明は、セルロース系の重合体とポリシロキサン系重合体とを含む組成物において、組成物の保存時に重合体の析出が起こらずに保存安定性に優れ、樹脂被膜を形成する際に、はじきに伴うピンホールの発生を抑制することができ、更には、段差基板の凹凸に対して段差追随性が高い、液晶配向処理剤の調製に好適な組成物を提供することを目的とする。
また、本発明は、上述の要求に対応した液晶配向膜を備えた液晶表示素子を提供することを目的とする。
Then, an object of this invention is to provide the composition which has the said characteristic.
That is, the present invention is a composition containing a cellulosic polymer and a polysiloxane polymer, and is excellent in storage stability without causing precipitation of the polymer during storage of the composition. Another object of the present invention is to provide a composition suitable for the preparation of a liquid crystal aligning agent, which can suppress the generation of pinholes accompanying repelling and has high step followability with respect to the unevenness of the step substrate.
Moreover, an object of this invention is to provide the liquid crystal display element provided with the liquid crystal aligning film corresponding to the above-mentioned request | requirement.

本発明者は、鋭意研究を行った結果、特定構造を有するセルロース系重合体及び特定構造のアルコキシシランを重縮合させて得られるポリシロキサンを含有する組成物が上記の目的の達成に有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の要旨を有するものである。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that a composition containing a polysiloxane obtained by polycondensing a cellulose polymer having a specific structure and an alkoxysilane having a specific structure is effective in achieving the above object. As a result, the present invention has been completed.
That is, the present invention has the following gist.

(1)下記の(A)成分及び(B)成分を含有することを特徴とする組成物。
(A)成分:下記の式[1]で示される構造を有する重合体。

Figure 2014148439
(X、X、X、X、X及びXは、それぞれ独立して、下記の式[1a]〜式[1m]から選ばれる構造の基を示す。nは100〜1000000の整数を示す。)(1) A composition comprising the following component (A) and component (B):
(A) Component: A polymer having a structure represented by the following formula [1].
Figure 2014148439
(X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 each independently represent a group having a structure selected from the following formulas [1a] to [1m]. N is 100 to 1000000. Indicates an integer.)

Figure 2014148439
(X、X、X、X10、X11、X12、X13及びX14は、それぞれ独立して、ベンゼン環、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基又はブチル基を示す。nは0〜3の整数を示す。mは0〜3の整数を示す。)
Figure 2014148439
(X 7 , X 8 , X 9 , X 10 , X 11 , X 12 , X 13 and X 14 are each independently a benzene ring, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group or butyl group. N represents an integer of 0 to 3. m represents an integer of 0 to 3.)

(B)成分:下記の式[A1]、式[A2]及び式[A3]で示されるアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むアルコキシシランを重縮合させて得られるポリシロキサン。

Figure 2014148439
(Aは、下記の式[2]で示される構造、炭素数6〜18のアルキル基、又はベンゼン環、シクロヘキサン環又は複素環を有する炭素数6〜24の有機基を示す。Aは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。Aは炭素数1〜5のアルキル基を示す。mは1又は2の整数、nは0〜2の整数、pは0〜3の整数を示す。ただし、m+n+pは4である。)Component (B): a polysiloxane obtained by polycondensing an alkoxysilane containing at least one selected from the group consisting of alkoxysilanes represented by the following formulas [A1], [A2] and [A3].
Figure 2014148439
(A 1 represents a structure represented by the following formula [2], an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms, or an organic group having 6 to 24 carbon atoms having a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring. A 2 represents A hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, A 3 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, m is an integer of 1 or 2, n is an integer of 0 to 2, and p is 0 to 3. Represents an integer, where m + n + p is 4.)

Figure 2014148439
(Bはビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、イソシアネート基、メタクリル基、アクリル基、ウレイド基又はシンナモイル基を有する炭素数2〜12の有機基を示す。Bは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。Bは、炭素数1〜5のアルキル基を示す。mは1又は2の整数、nは0〜2の整数、pは0〜3の整数を示す。ただし、m+n+pは4である。)
Figure 2014148439
(B 1 is a vinyl group, an epoxy group, an amino group, a mercapto group, an isocyanate group, methacryl group, acryl group, .B 2 showing an organic group having 2 to 12 carbon atoms having a ureido group or a cinnamoyl group is a hydrogen atom or a C Represents an alkyl group having 1 to 5. B 3 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, m represents an integer of 1 or 2, n represents an integer of 0 to 2, and p represents an integer of 0 to 3. (However, m + n + p is 4.)

Figure 2014148439
(Dは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。Dは炭素数1〜5のアルキル基を示す。nは0〜3の整数を示す。)
Figure 2014148439
(D 1 is .D 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is an integer of .n 0-3 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)

Figure 2014148439
(Yは単結合、−(CH−(aは1〜15の整数である)、−O−、−CHO−、−COO−又は−OCO−を示す。Yは単結合又は−(CH−(bは1〜15の整数である)を示す。Yは単結合、−(CH−(cは1〜15の整数である)、−O−、−CHO−、−COO−又は−OCO−を示す。Yはベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環から選ばれる2価の環状基、又はステロイド骨格を有する炭素数17〜51の2価の有機基を示し、前記環状基上の任意の水素原子は、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルコキシル基又はフッ素原子で置換されていてもよい。Yはベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環から選ばれる2価の環状基を示し、これらの環状基上の任意の水素原子は、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルコキシル基又はフッ素原子で置換されていてもよい。nは0〜4の整数を示す。Yは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜18のアルコキシル基又は炭素数1〜18のフッ素含有アルコキシル基を示す。)
Figure 2014148439
(Y 1 represents a single bond, — (CH 2 ) a — (a is an integer of 1 to 15), —O—, —CH 2 O—, —COO— or —OCO—, where Y 2 represents a single bond. A bond or — (CH 2 ) b — (b is an integer of 1 to 15) Y 3 is a single bond, — (CH 2 ) c — (c is an integer of 1 to 15), —O —, —CH 2 O—, —COO— or —OCO—, wherein Y 4 is a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring and a heterocyclic ring, or 2 having 17 to 51 carbon atoms having a steroid skeleton. An arbitrary hydrogen atom on the cyclic group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 carbon atom. optionally substituted with to 3 fluorine-containing alkoxyl group or a fluorine atom .Y 5 is a benzene ring, shea A divalent cyclic group selected from a rhohexane ring and a heterocyclic ring is shown, and an arbitrary hydrogen atom on these cyclic groups is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms. 3 may be substituted with a fluorine-containing alkyl group, a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine atom, n represents an integer of 0 to 4. Y 6 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, A C1-C18 fluorine-containing alkyl group, a C1-C18 alkoxyl group, or a C1-C18 fluorine-containing alkoxyl group is shown.)

(2)前記式[A2]で示されるアルコキシシランが、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、ジメトキシメチルビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、3−(トリエトキシシリル)プロピルメタクリレート、3−(トリメトキシシリル)プロピルアクリレート及び3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種である上記(1)に記載の組成物。   (2) The alkoxysilane represented by the formula [A2] is allyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, diethoxymethylvinylsilane, dimethoxymethylvinylsilane, triethoxyvinylsilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy). The composition according to (1) above, which is at least one selected from the group consisting of silane, 3- (triethoxysilyl) propyl methacrylate, 3- (trimethoxysilyl) propyl acrylate, and 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate. object.

(3)前記式[A2]で示されるアルコキシシランが、3−グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)メチルシラン、3−グリシジルオキシプロピル(ジエトキシ)メチルシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン及び2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1種である上記(1)に記載の組成物。   (3) The alkoxysilane represented by the formula [A2] is selected from the group consisting of 3-glycidyloxypropyl (dimethoxy) methylsilane, 3-glycidyloxypropyl (diethoxy) methylsilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane and 2- (3,4 -The composition as described in said (1) which is at least 1 sort (s) chosen from the group which consists of -epoxy cyclohexyl) ethyl trimethoxysilane.

(4)前記(B)成分中の式[A1]、式[A2]及び式[A3]で示されるアルコキシシランの割合が、全てのアルコキシシラン中、それぞれ1〜40モル%、1〜70モル%、1〜99モル%である上記(1)〜(3)のいずれかに記載の組成物。
(5)前記(A)成分と(B)成分の割合が、質量比で(B)成分を1とし、(A)成分は0.1〜9である上記(1)〜(4)のいずれかに記載の組成物。
(6)更に、溶媒を50〜99.9質量%含有する上記(1)〜(5)いずれかに記載の組成物。
(4) The proportion of the alkoxysilane represented by the formula [A1], the formula [A2] and the formula [A3] in the component (B) is 1 to 40 mol% and 1 to 70 mol, respectively, in all alkoxysilanes. %, The composition in any one of said (1)-(3) which is 1-99 mol%.
(5) Any of the above (1) to (4), wherein the ratio of the component (A) to the component (B) is such that the component (B) is 1 and the component (A) is 0.1 to 9 in terms of mass ratio. A composition according to claim 1.
(6) The composition according to any one of (1) to (5), further containing 50 to 99.9% by mass of a solvent.

(7)上記(1)〜(6)のいずれかに記載の組成物から得られる樹脂被膜。
(8)上記(1)〜(6)のいずれかに記載の組成物を用いてなる液晶配向処理剤。
(9)上記(8)に記載の液晶配向処理剤を用いて得られる液晶配向膜。
(10)上記(8)に記載の液晶配向処理剤を用いて、インクジェット法にて形成される液晶配向膜。
(11)上記(9)又は(10)に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
(7) A resin film obtained from the composition according to any one of (1) to (6) above.
(8) A liquid crystal aligning agent comprising the composition according to any one of (1) to (6) above.
(9) A liquid crystal alignment film obtained using the liquid crystal aligning agent according to (8).
(10) A liquid crystal alignment film formed by an ink jet method using the liquid crystal alignment treatment agent according to (8).
(11) A liquid crystal display device having the liquid crystal alignment film according to (9) or (10).

(12)電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、前記一対の基板の間に活性エネルギー線及び熱の少なくとも一方により重合する重合性化合物を含む液晶組成物を配置し、前記電極間に電圧を印加しつつ前記重合性化合物を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子に用いられる、上記(9)又は(10)に記載の液晶配向膜。
(13)上記(12)に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
(12) A liquid crystal composition having a liquid crystal layer between a pair of substrates provided with electrodes and including a polymerizable compound that is polymerized by at least one of active energy rays and heat is disposed between the pair of substrates. The liquid crystal alignment film according to (9) or (10), which is used in a liquid crystal display device produced through a step of polymerizing the polymerizable compound while applying a voltage between the electrodes.
(13) A liquid crystal display device having the liquid crystal alignment film according to (12).

(14)電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、前記一対の基板の間に活性エネルギー線及び熱の少なくとも一方により重合する重合性基を含む液晶配向膜を配置し、前記電極間に電圧を印加しつつ前記重合性基を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子に用いられる、上記(9)又は(10)に記載の液晶配向膜。
(15)上記(14)に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
(14) A liquid crystal alignment film comprising a liquid crystal layer between a pair of substrates provided with electrodes and including a polymerizable group that is polymerized by at least one of active energy rays and heat is disposed between the pair of substrates. The liquid crystal alignment film according to (9) or (10), which is used for a liquid crystal display device produced through a step of polymerizing the polymerizable group while applying a voltage between the electrodes.
(15) A liquid crystal display device having the liquid crystal alignment film according to (14).

本発明の組成物は、組成物の保存時に重合体の析出が起こらない等、保存安定性に優れ、樹脂被膜を形成する際のピンホールの発生を抑制することができ、更には、段差基板の凹凸に対して段差追随性が高い。
また、本発明の組成物を用いた液晶配向処理剤は、液晶配向処理剤の保存時に重合体の析出が起こらない等、保存安定性に優れ、液晶配向膜を形成する際のピンホールの発生を抑制することができ、更には、段差基板の凹凸に対して段差追随性が高い。これにより、得られた液晶配向膜を有する液晶表示素子は、液晶の配向不良に伴う欠陥が無く、高い信頼性を有する。
The composition of the present invention is excellent in storage stability, such as no precipitation of a polymer during storage of the composition, and can suppress the occurrence of pinholes when forming a resin film. High level of flatness following unevenness.
In addition, the liquid crystal aligning agent using the composition of the present invention has excellent storage stability, such as no precipitation of a polymer during storage of the liquid crystal aligning agent, and generation of pinholes when forming a liquid crystal alignment film. Furthermore, the step following property is high with respect to the unevenness of the step substrate. As a result, the liquid crystal display element having the obtained liquid crystal alignment film has no defects due to poor alignment of liquid crystals and has high reliability.

本発明の樹脂被膜を有する段差基板の概略図である。図1中の(a)はドット、(b)は樹脂被膜(液晶配向膜)、(c)はガラス基板を意味する。また、図1中の(1)の膜厚は、ドット上部の樹脂被膜の膜厚で、ドットの中央部の膜厚を意味し、(2)の膜厚は、ドット間の樹脂被膜の膜厚で、ドット間中央部の膜厚を意味する。(1)の膜厚と(2)の膜厚の差が小さいものほど、段差基板に対する樹脂被膜の追随性に優れる。It is the schematic of the level | step difference board | substrate which has the resin film of this invention. In FIG. 1, (a) means a dot, (b) means a resin film (liquid crystal alignment film), and (c) means a glass substrate. In addition, the film thickness of (1) in FIG. 1 is the film thickness of the resin film above the dots and means the film thickness of the central part of the dots, and the film thickness of (2) is the film of the resin film between the dots. Thickness means the film thickness at the center between dots. The smaller the difference between the film thickness of (1) and the film thickness of (2), the better the followability of the resin film to the stepped substrate.

本発明は、下記式[1]の構造を有するセルロース系の重合体である(A)成分、並びに下記式[A1]、[A2]及び[A3]で示されるアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むアルコキシシランを重縮合させて得られる(B)成分を含有する組成物である。   The present invention is selected from the group consisting of component (A) which is a cellulose polymer having the structure of the following formula [1], and alkoxysilanes represented by the following formulas [A1], [A2] and [A3]. It is a composition containing (B) component obtained by polycondensing the alkoxysilane containing at least 1 sort (s).

(A)成分:下記の式[1]で示される構造を有する重合体(特定セルロース系重合体ともいう)。

Figure 2014148439
(X、X、X、X、X及びXは、それぞれ独立に、下記の式[1a]〜[1m]から選ばれる構造の基を示し、nは100〜1000000の整数を示す。)Component (A): a polymer having a structure represented by the following formula [1] (also referred to as a specific cellulose polymer).
Figure 2014148439
(X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 each independently represent a group having a structure selected from the following formulas [1a] to [1m], and n is an integer of 100 to 1000000. Is shown.)

Figure 2014148439
(X、X、X、X10、X11、X12、X13及びX14は、それぞれ独立に、ベンゼン環、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基又はブチル基を示す。nは0〜3の整数を示す。mは0〜3の整数を示す。)
Figure 2014148439
(X 7 , X 8 , X 9 , X 10 , X 11 , X 12 , X 13 and X 14 are each independently a benzene ring, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group or butyl group. N represents an integer of 0 to 3. m represents an integer of 0 to 3.)

(B)成分:下記の式[A1]、式[A2]及び式[A3]で示されるアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むアルコキシシランを重縮合させて得られるポリシロキサン(特定ポリシロキサンともいう)。

Figure 2014148439
(Aは下記の式[2]で示される構造、炭素数6〜18のアルキル基、又はベンゼン環、シクロヘキサン環又は複素環を有する炭素数6〜24の有機基を示す。Aは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。Aは炭素数1〜5のアルキル基を示す。mは1又は2の整数、nは0〜2の整数、pは0〜3の整数。ただし、m+n+pは4である。)Component (B): polysiloxane obtained by polycondensation of alkoxysilane containing at least one selected from the group consisting of alkoxysilanes represented by the following formula [A1], formula [A2] and formula [A3] (specific Also called polysiloxane).
Figure 2014148439
(A 1 represents a structure represented by the following formula [2], an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms, or an organic group having 6 to 24 carbon atoms having a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring. A 2 represents hydrogen. An atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, A 3 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, m is an integer of 1 or 2, n is an integer of 0 to 2, and p is an integer of 0 to 3. (However, m + n + p is 4.)

Figure 2014148439
(Yは単結合、−(CH−(aは1〜15の整数である)、−O−、−CHO−、−COO−又は−OCO−を示す。Yは単結合又は−(CH−(bは1〜15の整数である)を示す。Yは単結合、−(CH−(cは1〜15の整数である)、−O−、−CHO−、−COO−又は−OCO−を示す。Yはベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環から選ばれる2価の環状基、又はステロイド骨格を有する炭素数17〜51の2価の有機基を示し、前記環状基上の任意の水素原子は、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルコキシル基又はフッ素原子で置換されていてもよい。Yはベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環から選ばれる2価の環状基を示し、これらの環状基上の任意の水素原子は、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルコキシル基又はフッ素原子で置換されていてもよい。nは0〜4の整数を示す。Yは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜18のアルコキシル基又は炭素数1〜18のフッ素含有アルコキシル基を示す。)
Figure 2014148439
(Y 1 represents a single bond, — (CH 2 ) a — (a is an integer of 1 to 15), —O—, —CH 2 O—, —COO— or —OCO—, where Y 2 represents a single bond. A bond or — (CH 2 ) b — (b is an integer of 1 to 15) Y 3 is a single bond, — (CH 2 ) c — (c is an integer of 1 to 15), —O —, —CH 2 O—, —COO— or —OCO—, wherein Y 4 is a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring and a heterocyclic ring, or 2 having 17 to 51 carbon atoms having a steroid skeleton. An arbitrary hydrogen atom on the cyclic group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 carbon atom. optionally substituted with to 3 fluorine-containing alkoxyl group or a fluorine atom .Y 5 is a benzene ring, shea A divalent cyclic group selected from a rhohexane ring and a heterocyclic ring is shown, and an arbitrary hydrogen atom on these cyclic groups is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms. 3 may be substituted with a fluorine-containing alkyl group, a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine atom, n represents an integer of 0 to 4. Y 6 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, A C1-C18 fluorine-containing alkyl group, a C1-C18 alkoxyl group, or a C1-C18 fluorine-containing alkoxyl group is shown.)

Figure 2014148439
(Bはビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、イソシアネート基、メタクリル基、アクリル基、ウレイド基又はシンナモイル基を有する炭素数2〜12の有機基を示す。Bは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。Bは炭素数1〜5のアルキル基を示す。mは1又は2の整数、nは0〜2の整数、pは0〜3の整数。ただし、m+n+pは4である。)
Figure 2014148439
(B 1 is a vinyl group, an epoxy group, an amino group, a mercapto group, an isocyanate group, methacryl group, acryl group, .B 2 showing an organic group having 2 to 12 carbon atoms having a ureido group or a cinnamoyl group is a hydrogen atom or a C Represents an alkyl group having 1 to 5. B 3 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, m represents an integer of 1 or 2, n represents an integer of 0 to 2, and p represents an integer of 0 to 3. However, m + n + p is 4.)

Figure 2014148439
(Dは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。Dは炭素数1〜5のアルキル基を示す。nは0〜3の整数を示す。)
Figure 2014148439
(D 1 is .D 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is an integer of .n 0-3 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)

本発明の特定セルロース系重合体は、特定ポリシロキサン系重合体との相溶性が高い。そのため、これらを含む組成物、及び該組成物を用いる液晶配向処理剤(本発明の液晶配向処理剤ともいう)は、保存時において、上記重合体の析出は起こらず、保存安定性に優れた組成物あるいは液晶配向処理剤となる。
また、特定セルロース系重合体と特定ポリシロキサン系重合体の相溶性が高いことから、組成物、及び該組成物を用いる液晶配向処理剤を基板に塗布した際、形成される樹脂被膜あるいは液晶配向膜上のピンホールの発生を抑制できる。
The specific cellulose polymer of the present invention has high compatibility with the specific polysiloxane polymer. Therefore, the composition containing these and the liquid crystal aligning agent using the composition (also referred to as the liquid crystal aligning agent of the present invention) are excellent in storage stability without precipitation of the polymer during storage. It becomes a composition or a liquid crystal aligning agent.
Moreover, since the compatibility of the specific cellulose polymer and the specific polysiloxane polymer is high, the resin film or the liquid crystal alignment formed when the composition and the liquid crystal alignment treatment agent using the composition are applied to the substrate. Generation of pinholes on the film can be suppressed.

本発明の組成物及び液晶配向処理剤は、特定セルロース系重合体を含んでいるため、これらから形成される樹脂被膜あるいは液晶配向膜の段差追随性が高い、すなわち、基板段差の凹凸に対して、均一な膜厚の樹脂被膜あるいは液晶配向膜を得ることができる。
更に、本発明の組成物は、特定セルロース系重合体とともに、耐光性及び耐熱性に優れた特定ポリシロキサンを含んでいるため、光や熱に対する樹脂被膜の安定性が高くなる。
加えて、上記特定セルロース系重合体は、OH基(水酸基)やCOOH基(カルボン酸基)を多く有しているため、金属や低分子量の有機化合物などのイオン性不純物をトラップすることができる。そのため、本発明の液晶配向処理剤から得られる液晶配向膜は、液晶配向膜の下に有機部材からなる絶縁膜がある状態で光を照射しても、電圧保持率に優れる。
Since the composition of the present invention and the liquid crystal alignment treatment agent contain a specific cellulose polymer, the resin film or liquid crystal alignment film formed therefrom has a high step following property, that is, with respect to the unevenness of the substrate step. A resin film or a liquid crystal alignment film having a uniform film thickness can be obtained.
Furthermore, since the composition of this invention contains the specific polysiloxane excellent in light resistance and heat resistance with the specific cellulose polymer, stability of the resin film with respect to light and heat becomes high.
In addition, the specific cellulose polymer has many OH groups (hydroxyl groups) and COOH groups (carboxylic acid groups), and can trap ionic impurities such as metals and low molecular weight organic compounds. . Therefore, the liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal alignment treatment agent of the present invention is excellent in voltage holding ratio even when irradiated with light in a state where an insulating film made of an organic member is present under the liquid crystal alignment film.

すなわち、本発明の組成物は、保存時に重合体の析出が起こらない等、保存安定性に優れ、樹脂被膜を形成する際のピンホールの発生を抑制することができ、更には、段差基板の凹凸に対して段差追随性が高い。
また、本発明の液晶配向処理剤においても、液晶配向処理剤の保存時に重合体の析出が起こらない等、保存安定性に優れ、液晶配向膜を形成する際のピンホールの発生を抑制することができ、更には、段差基板の凹凸に対して段差追随性が高い。
以下、本発明の組成物に含有される各成分について説明する。
That is, the composition of the present invention is excellent in storage stability, such as no precipitation of a polymer during storage, and can suppress the occurrence of pinholes when forming a resin film. High step following property to unevenness.
In addition, the liquid crystal alignment treatment agent of the present invention also has excellent storage stability, such as no polymer precipitation during storage of the liquid crystal alignment treatment agent, and suppresses the generation of pinholes when forming a liquid crystal alignment film. Furthermore, the step following property is high with respect to the unevenness of the step substrate.
Hereinafter, each component contained in the composition of the present invention will be described.

<特定セルロース系重合体>
(A)成分である特定セルロース系重合体は、下記の式[1]で示される構造の重合体である。

Figure 2014148439
式[1]中、X、X、X、X、X及びXは、それぞれ独立して、下記の式[1a]〜[1m]から選ばれる構造の基を示す。<Specific cellulose polymer>
The specific cellulose polymer as the component (A) is a polymer having a structure represented by the following formula [1].
Figure 2014148439
In the formula [1], X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 each independently represent a group having a structure selected from the following formulas [1a] to [1m].

Figure 2014148439
Figure 2014148439

式[1c]〜式[1m]中、X、X、X、X10、X11、X12、X13及びX14は、それぞれベンゼン環、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基又はブチル基を示す。
式[1h]中、nは0〜3の整数を示す。なかでも、0又は1の整数が好ましい。
式[1i]中、mは0〜3の整数を示す。なかでも、0又は1の整数が好ましい。
In the formulas [1c] to [1m], X 7 , X 8 , X 9 , X 10 , X 11 , X 12 , X 13 and X 14 are respectively a benzene ring, a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group. Represents an isopropyl group or a butyl group.
In the formula [1h], n represents an integer of 0 to 3. Among these, an integer of 0 or 1 is preferable.
In formula [1i], m represents an integer of 0 to 3. Among these, an integer of 0 or 1 is preferable.

、X、X、X、X及びXは、それぞれ独立して、式[1a]〜[1m]から選らばれる構造の基を示すが、これらの基は、1種類であっても2種類以上の複数種であっても良い。特に、特定セルロース系重合体の溶媒への溶解性、組成物又は液晶配向処理剤の塗布性の点から、2種類以上の複数種の基を用いることが好ましい。更に好ましいのは、式[1a]の構造の基と式[1b]〜式[1k]から選ばれる構造の基を用いることである。更には、式[1a]の構造の基と式[1c]、式[1d]、式[1e]、式[1h]又は式[1i]の構造の基を用いることが好ましい。
式[1]中、nは100〜1000000の整数を示す。なかでも、特定セルロース系重合体の溶媒への溶解性や、組成物又は液晶配向処理剤として調整した際の取り扱い性の点から、100〜500000が好ましい。より好ましいのは、100〜100000である。
X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 each independently represent a group having a structure selected from the formulas [1a] to [1m]. There may be two or more types. In particular, it is preferable to use two or more types of groups from the viewpoint of the solubility of a specific cellulose polymer in a solvent and the coating properties of a composition or a liquid crystal alignment treatment agent. More preferably, a group having a structure of the formula [1a] and a group having a structure selected from the formulas [1b] to [1k] are used. Furthermore, it is preferable to use a group having the structure of the formula [1a] and a group having the structure of the formula [1c], the formula [1d], the formula [1e], the formula [1h], or the formula [1i].
In formula [1], n shows the integer of 100-1 million. Especially, the point of the handleability at the time of adjusting the solubility to the solvent of a specific cellulose polymer and a composition or a liquid-crystal aligning agent is preferable. More preferably, it is 100-100000.

本発明の特定セルロース系重合体の具体例としては、下記のものが挙げられるが、これらの例に限定されるものではない。
例えば、セルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、ブチルセルロース、メチルエチルセルロース、アセチルセルロース、セルロースプロピオネート、ヒドロキシメチルセルロース、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、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシブ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フタレート、メチルアミノセルロース、エチルアミノセルロース、プロピルアミノセルロース、ベンジルセルロース、トリベンゾイルセルロース、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルエチルセルロース又はカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースが挙げられる。なかでも、メチルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、アセチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、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、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ベンジルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、カルボキシメチルエチルセルロース又はカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースが好ましい。より好ましくは、メチルセルロース、エチルセルロース、アセチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、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、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート又はカルボキシメチルエチルセルロースである。特に好ましくは、メチルセルロース、エチルセルロース、アセチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、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、エチルヒドロキシエチルセルロース又はヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレートである。
Specific examples of the specific cellulose-based polymer of the present invention include the following, but are not limited to these examples.
For example, cellulose, methylcellulose, ethylcellulose, propylcellulose, butylcellulose, methylethylcellulose, acetylcellulose, cellulose propionate, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose, hydroxybutylmethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose Phthalate, methylaminocellulose, ethylaminocellulose, propylaminocellulose, benzylcellulose, tribenzoylcellulose, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, carboxymethylcellulose, carboxymethylethylcellulose or carboxymethyl Hydroxyethyl cellulose, and the like. Among them, methylcellulose, ethylcellulose, propylcellulose, acetylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose phthalate, benzylcellulose, cellulose acetate propionate, carboxymethylethylcellulose or carboxy Methyl hydroxyethyl cellulose is preferred. More preferred are methylcellulose, ethylcellulose, acetylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose phthalate or carboxymethylethylcellulose. Particularly preferred are methylcellulose, ethylcellulose, acetylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose or hydroxypropylmethylcellulose phthalate.

これらの特定セルロース誘導体は、一般に入手することができる。また、式[1b]〜[1m]で示される構造の基を導入する方法には、特に制限はなく、既存の手法を用いることができる。
例えば、式[1b]の構造の基を導入する場合は、セルロースとベンジルクロリドとをアルカリ存在下で反応させる方法があり、式[1c]の構造の基を導入する場合は、セルロースとXの構造の基を有するハロゲン化合物とをアルカリ存在下で反応させる方法があり、式[1d]の構造の基を導入する場合は、セルロースとXの構造の基を有する酸クロリド化合物とをアルカリ存在下で反応させる方法やセルロースと無水酢酸とを反応させる方法が挙げられる。
These specific cellulose derivatives are generally available. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the method of introduce | transducing group of the structure shown by Formula [1b]-[1m], The existing method can be used.
For example, when introducing a group having the structure of formula [1b], there is a method of reacting cellulose and benzyl chloride in the presence of an alkali. When introducing a group having the structure of formula [1c], cellulose and X 7 are used. There is a method of reacting a halogen compound having the structure of groups in the presence of an alkali, to introduce a group of the structure of formula [1d] is an alkali and an acid chloride compound having a group of the structure of cellulose and X 8 Examples thereof include a method of reacting in the presence and a method of reacting cellulose and acetic anhydride.

また、式[1e]の構造の基を導入する場合は、セルロースとX−OHの構造の基を有するハロゲン化合物とをアルカリ存在下で反応させる方法があり、式[1f]の構造の基を導入する場合は、セルロースとX10−COOHの構造の基を有するハロゲン化合物とをアルカリ存在下で反応させる方法が挙げられる。更に、式[1g]の構造の基を導入する場合は、セルロースとX11−NHの構造の基を有するハロゲン化合物とをアルカリ存在下で反応させる方法があり、式[1h]の構造を導入する場合は、セルロースとフタル酸とを反応させる方法があり、式[1i]の構造を導入する場合は、セルロースとX12とフタル酸骨格を有するハロゲン化合物とをアルカリ存在下で反応させる方法があり、式[1k]の構造を導入する場合は、セルロースと無水マレイン酸とを反応させる方法が挙げられる。In addition, when a group having the structure of the formula [1e] is introduced, there is a method in which cellulose and a halogen compound having a group having a structure of X 9 -OH are reacted in the presence of an alkali. In the case of introducing, a method of reacting cellulose and a halogen compound having a group having a structure of X 10 —COOH in the presence of an alkali can be mentioned. Further, when a group having the structure of the formula [1g] is introduced, there is a method in which cellulose and a halogen compound having a group of the structure of X 11 -NH 2 are reacted in the presence of an alkali. how the case to be introduced, there is a method of reacting a cellulose with phthalic acid, when introducing the structure of formula [1i] can be reacted in the presence of alkali and a halogen compound having a cellulose and X 12 and phthalic acid skeleton In the case of introducing the structure of the formula [1k], there can be mentioned a method of reacting cellulose and maleic anhydride.

前記式[1]で示される、これら特定セルロース系重合体は、本発明の特定セルロース系重合体の溶媒への溶解性、組成物及び液晶配向処理剤の塗布性、更には、液晶配向膜にした場合における液晶の配向性、電圧保持率、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類又は2種類以上を混合して使用することができる。   These specific cellulose-based polymers represented by the formula [1] are soluble in the solvent of the specific cellulose-based polymer of the present invention, the coating properties of the composition and the liquid crystal alignment treatment agent, and further, the liquid crystal alignment film. In this case, one type or a mixture of two or more types can be used according to the characteristics such as the orientation of the liquid crystal, the voltage holding ratio, and the accumulated charge.

<特定ポリシロキサン>
本発明の(B)成分である特定ポリシロキサンは、下記の式[A1]、式[A2]及び式[A3]で示されるアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むアルコキシシランを重縮合させて得られるポリシロキサンである。
<Specific polysiloxane>
The specific polysiloxane which is the component (B) of the present invention includes an alkoxysilane containing at least one selected from the group consisting of alkoxysilanes represented by the following formula [A1], formula [A2] and formula [A3]. It is a polysiloxane obtained by condensation.

本発明の式[A1]で示されるアルコキシシランは、下記の構造を有するアルコキシシランである。

Figure 2014148439
式[A1]中、Aは下記の式[2]で示される構造の何れか、炭素数6〜18のアルキル基、又はベンゼン環、シクロヘキサン環若しくは複素環を有する炭素数6〜24の有機基を示す。なかでも、下記の式[2]で示される構造の何れか、又は炭素数6〜18のアルキル基が好ましい。The alkoxysilane represented by the formula [A1] of the present invention is an alkoxysilane having the following structure.
Figure 2014148439
Wherein [A1], A 1 is any of structures represented by the following formula [2], the alkyl group having 6 to 18 carbon atoms, or a benzene ring, the organic having 6 to 24 carbon atoms having a cyclohexane ring or heterocyclic ring Indicates a group. Among these, any of the structures represented by the following formula [2] or an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms is preferable.

Figure 2014148439
式[2]中、Yは単結合、−(CH−(aは1〜15の整数である)、−O−、−CHO−、−COO−又は−OCO−を示す。なかでも、原料の入手性や合成の容易さの点から、単結合、−(CH−(aは1〜15の整数である)、−O−、−CHO−又は−COO−が好ましい。より好ましいのは、単結合、−(CH−(aは1〜10の整数である)、−O−、−CHO−又は−COO−である。
Figure 2014148439
In formula [2], Y 1 represents a single bond, — (CH 2 ) a — (a is an integer of 1 to 15), —O—, —CH 2 O—, —COO— or —OCO—. . Among these, from the viewpoint of availability of raw materials and ease of synthesis, a single bond, — (CH 2 ) a — (a is an integer of 1 to 15), —O—, —CH 2 O—, or —COO. -Is preferred. More preferred is a single bond, — (CH 2 ) a — (a is an integer of 1 to 10), —O—, —CH 2 O— or —COO—.

は単結合又は−(CH−(bは1〜15の整数である)を示す。なかでも、単結合又は−(CH−(bは1〜10の整数である)が好ましい。
は単結合、−(CH−(cは1〜15の整数である)、−O−、−CHO−、−COO−又は−OCO−を示す。なかでも、合成の容易さの点から、単結合、−(CH−(cは1〜15の整数である)、−O−、−CHO−又は−COO−が好ましい。より好ましいのは、単結合、−(CH−(cは1〜10の整数である)、−O−、−CHO−又は−COO−である。
Y 2 represents a single bond or — (CH 2 ) b — (b is an integer of 1 to 15). Among these, a single bond or — (CH 2 ) b — (b is an integer of 1 to 10) is preferable.
Y 3 represents a single bond, — (CH 2 ) c — (c is an integer of 1 to 15), —O—, —CH 2 O—, —COO— or —OCO—. Among these, from the viewpoint of ease of synthesis, a single bond, — (CH 2 ) c — (c is an integer of 1 to 15), —O—, —CH 2 O—, or —COO— is preferable. More preferred is a single bond, — (CH 2 ) c — (c is an integer of 1 to 10), —O—, —CH 2 O— or —COO—.

はベンゼン環、シクロヘキサン環又は複素環から選ばれる2価の環状基であり、これらの環状基条の任意の水素原子は、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルコキシル基又はフッ素原子で置換されていてもよい。更に、Yは、ステロイド骨格を有する炭素数17〜51の有機基から選ばれる2価の有機基であってもよい。なかでも、合成の容易さの点から、ベンゼン環、シクロへキサン環又はステロイド骨格を有する炭素数17〜51の有機基が好ましい。Y 4 is a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring, and an arbitrary hydrogen atom of these cyclic groups is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxyl having 1 to 3 carbon atoms. A fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine atom. Furthermore, Y 4 may be a divalent organic group selected from organic groups having 17 to 51 carbon atoms and having a steroid skeleton. Among these, from the viewpoint of ease of synthesis, an organic group having 17 to 51 carbon atoms having a benzene ring, a cyclohexane ring or a steroid skeleton is preferable.

はベンゼン環、シクロヘキサン環又は複素環から選ばれる2価の環状基を示し、これらの環状基上の任意の水素原子は、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルコキシル基又はフッ素原子で置換されていてもよい。なかでも、ベンゼン環又はシクロへキサン環が好ましい。
nは0〜4の整数を示す。なかでも、原料の入手性や合成の容易さの点から、0〜3が好ましい。より好ましいのは、0〜2である。
Y 5 represents a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring, and an arbitrary hydrogen atom on these cyclic groups is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxyl having 1 to 3 carbon atoms. A fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine atom. Of these, a benzene ring or a cyclohexane ring is preferable.
n shows the integer of 0-4. Especially, 0-3 are preferable from the point of the availability of a raw material and the ease of a synthesis | combination. More preferably, it is 0-2.

は炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜18のアルコキシル基又は炭素数1〜18のフッ素含有アルコキシル基を示す。なかでも、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜10のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜18のアルコキシル基又は炭素数1〜10のフッ素含有アルコキシル基が好ましい。より好ましくは、炭素数1〜12のアルキル基又は炭素数1〜12のアルコキシル基である。特に好ましくは、炭素数1〜9のアルキル基又は炭素数1〜9のアルコキシル基である。Y 6 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms. Especially, a C1-C18 alkyl group, a C1-C10 fluorine-containing alkyl group, a C1-C18 alkoxyl group, or a C1-C10 fluorine-containing alkoxyl group is preferable. More preferably, they are a C1-C12 alkyl group or a C1-C12 alkoxyl group. Particularly preferred is an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms or an alkoxyl group having 1 to 9 carbon atoms.

式[2]におけるY、Y、Y、Y、Y、Y及びnの好ましい組み合わせとしては、国際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)の13〜34頁の表6〜表47に掲載される(2−1)〜(2−629)と同じ組み合わせが挙げられる。なお、国際公開公報の各表におけるY1〜Y6は、それぞれ、本発明のY〜Yに読み替えるものとする。また、国際公開公報の各表に掲載される(2−605)〜(2−629)における、ステロイド骨格を有する炭素数12〜25の有機基は、本発明のステロイド骨格を有する炭素数17〜51の有機基に読み替えるものとする。As a preferable combination of Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 , Y 5 , Y 6 and n in the formula [2], pages 13 to 34 of International Publication No. WO2011 / 132751 (published 2011.10.27) The same combinations as (2-1) to (2-629) listed in Tables 6 to 47 are mentioned. Incidentally, Y1 to Y6 in the tables of WO, respectively, should be read as Y 1 to Y 6 of the present invention. In addition, the organic group having 12 to 25 carbon atoms having a steroid skeleton in (2-605) to (2-629) listed in each table of the International Publication has a carbon number of 17 to 17 having a steroid skeleton of the present invention. It shall be read as 51 organic groups.

式[A1]中、Aはそれぞれ水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。なかでも、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基が好ましい。
はそれぞれ炭素数1〜5のアルキル基である。なかでも、重縮合の反応性の点から、炭素数1〜3のアルキル基が好ましい。
mは1又は2の整数である。なかでも、合成の点からは、1が好ましい。
nは0〜2の整数である。pは0〜3の整数である。なかでも、重縮合の反応性の点から、1〜3の整数が好ましい。より好ましくは、2又は3である。
m+n+pは4である。
In formula [A1], A 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Of these, a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is preferable.
A 3 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Especially, the C1-C3 alkyl group is preferable from the reactive point of polycondensation.
m is an integer of 1 or 2. Among these, 1 is preferable from the viewpoint of synthesis.
n is an integer of 0-2. p is an integer of 0-3. Especially, the integer of 1-3 is preferable from the reactive point of polycondensation. More preferably, it is 2 or 3.
m + n + p is 4.

式[A1]で示されるアルコキシシランの具体例としては、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリエトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、ヘプタデシルトリメトキシシラン、ヘプタデシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、ノナデシルトリメトキシシラン、ノナデシルトリエトキシシラン、イソオクチルトリエトキシシラン、フェネチルトリエトキシシラン、ペンタフルオロフェニルプロピルトリメトキシシラン、m−スチリルエチルトリメトキシシラン、p−スチリルエチルトリメトキシシラン、1−ナフチルトリエトキシシラン、1−ナフチルトリメトキシシラン、トリエトキシ−1H,1H,2H,2H−トリデカフルオロ−n−オクチルシラン、ジメトキシジフェニルシラン、ジメトキシメチルフェニルシラン、トリエトキシフェニルシランなどが挙げられる。   Specific examples of the alkoxysilane represented by the formula [A1] include octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, dodecyltriethoxysilane, hexadecyltrimethoxysilane, hexadecyltriethoxy. Silane, pentyltriethoxysilane, heptadecyltrimethoxysilane, heptadecyltriethoxysilane, octadecyltrimethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, nonadecyltrimethoxysilane, nonadecyltriethoxysilane, isooctyltriethoxysilane, phenethyltriethoxysilane Silane, pentafluorophenylpropyltrimethoxysilane, m-styrylethyltrimethoxysilane, p-styrylethyltrimethoxysilane, 1-na Triethoxysilane, 1-naphthyl trimethoxysilane, triethoxy-1H, IH, 2H, 2H-tridecafluoro -n- octyl silane, dimethoxy diphenyl silane, dimethoxy methyl phenyl silane, such as triethoxy phenyl silane.

更には、下記の式[A1−1]〜[A1−32]で示されるアルコキシシランを挙げることができる。

Figure 2014148439
Figure 2014148439
Furthermore, the alkoxysilane shown by following formula [A1-1]-[A1-32] can be mentioned.
Figure 2014148439
Figure 2014148439

Figure 2014148439
Figure 2014148439
Figure 2014148439
Figure 2014148439

Figure 2014148439
Figure 2014148439
Figure 2014148439
Figure 2014148439

Figure 2014148439
Figure 2014148439
Figure 2014148439
Figure 2014148439

Figure 2014148439
(Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。mは2又は3を示し、nは0又は1を示す。)
Figure 2014148439
(R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, m represents 2 or 3, and n represents 0 or 1)

Figure 2014148439
(Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。mは2又は3を示し、nは0又は1を示す。
は−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−CON(CH)−、−N(CH)CO−、−OCH−、−CHO−、−COOCH−又は−CHOCO−を示す。
は炭素数1〜12のアルキル基、アルコキシ基フッ素含有アルキル基又はフッ素含有アルコキシ基を示す。)
Figure 2014148439
(R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, m represents 2 or 3, and n represents 0 or 1.
R 3 represents —O—, —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —CON (CH 3 ) —, —N (CH 3 ) CO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—. , -COOCH 2 - or an -CH 2 OCO-.
R 4 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group, a fluorine-containing alkyl group, or a fluorine-containing alkoxy group. )

Figure 2014148439
(Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。mは2又は3を示し、nは0又は1を示す。
は−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−CON(CH)−、−N(CH)CO−、−OCH−、−CHO−、−COOCH−又は−CHOCO−を示す。
は炭素数1〜12のアルキル基、アルコキシ基フッ素含有アルキル基、はフッ素含有アルコキシ基、フッ素基、シアノ基、トリフルオロメタン基、ニトロ基、アゾ基、ホルミル基、アセチル基、アセトキシ基又は水酸基を示す。)
Figure 2014148439
(R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, m represents 2 or 3, and n represents 0 or 1.
R 3 represents —O—, —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —CON (CH 3 ) —, —N (CH 3 ) CO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—. , -COOCH 2 - or an -CH 2 OCO-.
R 4 is an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group, a fluorine-containing alkyl group, a fluorine-containing alkoxy group, a fluorine group, a cyano group, a trifluoromethane group, a nitro group, an azo group, a formyl group, an acetyl group, an acetoxy group, or A hydroxyl group is shown. )

Figure 2014148439
Figure 2014148439

Figure 2014148439
(Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。mは2又は3を示し、nは0又は1を示す。
は−O−、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−CON(CH)−、−N(CH)CO−、−OCH−、−CHO−、−COOCH−又は−CHOCO−を示す。
は炭素数1〜12のアルキル基、アルコキシ基フッ素含有アルキル基又はフッ素含有アルコキシ基を示す。)
Figure 2014148439
(R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, m represents 2 or 3, and n represents 0 or 1.
R 3 represents —O—, —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —CON (CH 3 ) —, —N (CH 3 ) CO—, —OCH 2 —, —CH 2 O—. , -COOCH 2 - or an -CH 2 OCO-.
R 4 represents an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group, a fluorine-containing alkyl group, or a fluorine-containing alkoxy group. )

Figure 2014148439
(Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。Rは炭素数1〜3のアルキル基を示す。mは2又は3を示し、nは0又は1を示す。
はフッ素原子で置換されていてもよい炭素数3〜20のアルキル基を示し、Bは1,4−シクロへキシレン基又は1,4−フェニレン基を示す。Bは酸素原子又は−COO−*(但し、「*」を付した結合手がBと結合する。)を示し、Bは酸素原子又は−COO−*(但し、「*」を付した結合手が(CH)a)と結合する。)を示す。また、aは0又は1の整数を示し、aは2〜10の整数を示し、aは0又は1の整数を示す。)
Figure 2014148439
(R 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, m represents 2 or 3, and n represents 0 or 1.
B 4 represents an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms which may be substituted with a fluorine atom, and B 3 represents a 1,4-cyclohexylene group or a 1,4-phenylene group. B 2 represents an oxygen atom or —COO— * (where a bond with “*” is bonded to B 3 ), and B 1 represents an oxygen atom or —COO— * (where “*” is attached). The resulting bond is bonded to (CH 2 ) a 2 ). ). Further, a 1 represents an integer of 0 or 1, a 2 represents an integer of 2 to 10, a 3 represents an integer of 0 or 1. )

上記の式[A1]で示されるアルコキシシランは、本発明の特定ポリシロキサンの溶媒への溶解性、組成物及び液晶配向処理剤の塗布性、更には、液晶配向膜にした場合における液晶の配向性、電圧保持率、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類又は2種類以上を混合して使用することができる。   The alkoxysilane represented by the above formula [A1] is the solubility of the specific polysiloxane of the present invention in the solvent, the coating property of the composition and the liquid crystal alignment treatment agent, and the alignment of the liquid crystal when the liquid crystal alignment film is formed. Depending on the characteristics such as property, voltage holding ratio, accumulated charge, etc., one kind or a mixture of two or more kinds can be used.

本発明の式[A2]で示されるアルコキシシランは、下記の構造を有するアルコキシシランである。

Figure 2014148439
式[A2]中、Bはビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、イソシアネート基、メタクリル基、アクリル基、ウレイド基又はシンナモイル基を有する炭素数2〜12の有機基であるなかでも、入手の容易さの点から、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、アクリル基又はウレイド基が好ましい。より好ましくは、メタクリル基、アクリル基又はウレイド基である。The alkoxysilane represented by the formula [A2] of the present invention is an alkoxysilane having the following structure.
Figure 2014148439
Wherein [A2], B 1 is a vinyl group, an epoxy group, an amino group, a mercapto group, an isocyanate group, a methacrylic group, among which an acrylic group, an organic group having 2 to 12 carbon atoms having a ureido group or a cinnamoyl group, From the viewpoint of easy availability, a vinyl group, an epoxy group, an amino group, a methacryl group, an acrylic group or a ureido group is preferred. More preferably, they are a methacryl group, an acryl group, or a ureido group.

式[A2]中、Bは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。なかでも、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基が好ましい。Bはそれぞれ炭素数1〜5のアルキル基である。なかでも、重縮合の反応性の点から、炭素数1〜3のアルキル基が好ましい。mは1又は2の整数である。なかでも、合成の点からは、1が好ましい。nは0〜2の整数である。pは0〜3の整数である。なかでも、重縮合の反応性の点から、1〜3の整数が好ましい。より好ましくは、2又は3である。m+n+pは4である。In formula [A2], B 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Of these, a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is preferable. B 3 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Especially, the C1-C3 alkyl group is preferable from the reactive point of polycondensation. m is an integer of 1 or 2. Among these, 1 is preferable from the viewpoint of synthesis. n is an integer of 0-2. p is an integer of 0-3. Especially, the integer of 1-3 is preferable from the reactive point of polycondensation. More preferably, it is 2 or 3. m + n + p is 4.

式[A2]で示されるアルコキシシランの具体例としては、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、ジメトキシメチルビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、m−スチリルエチルトリエトキシシラン、p−スチリルエチルトリエトキシシラン、m−スチリルメチルトリエトキシシラン、p−スチリルメチルトリエトキシシラン、3−(N−スチリルメチル−2−アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、ジエトキシ(3−グリシジルオキシプロピル)メチルシラン、3−グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)メチルシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルジメトキシメチルシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシ[3−(フェニルアミノ)プロピル]シラン、3−メルカプトプロピル(ジメトキシ)メチルシラン、(3−メルカプトプロピル)トリエトキシシラン、(3−メルカプトプロピル)トリメトキシシラン、3−(トリエトキシシリル)プロピルイソシアネート、3−(トリエトキシシリル)プロピルメタクリレート、3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート、 3−(トリエトキシシリル)プロピルアクリレート、3−(トリメトキシシリル)プロピルアクリレート、3−(トリエトキシシリル)エチルメタクリレート、3−(トリメトキシシリル)エチルメタクリレート、3−(トリエトキシシリル)エチルアクリレート、3−(トリメトキシシリル)エチルアクリレート、3−(トリエトキシシリル)メチルメタクリレート、3−(トリメトキシシリル)メチルメタクリレート、 3−(トリエトキシシリル)メチルアクリレート、3−(トリメトキシシリル)メチルアクリレート、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリプロポキシシラン、(R)−N−1−フェニルエチル−N’−トリエトキシシリルプロピルウレア、(R)−N−1−フェニルエチル−N’−トリメトキシシリルプロピルウレア、ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]ウレア、ビス[3−(トリプロポキシシリル)プロピル]ウレア、1−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]ウレアなどが挙げられる。   Specific examples of the alkoxysilane represented by the formula [A2] include allyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, diethoxymethylvinylsilane, dimethoxymethylvinylsilane, triethoxyvinylsilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy). Silane, m-styrylethyltriethoxysilane, p-styrylethyltriethoxysilane, m-styrylmethyltriethoxysilane, p-styrylmethyltriethoxysilane, 3- (N-styrylmethyl-2-aminoethylamino) propyltri Methoxysilane, diethoxy (3-glycidyloxypropyl) methylsilane, 3-glycidyloxypropyl (dimethoxy) methylsilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4- Poxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3- (2-aminoethylamino) propyldimethoxymethylsilane, 3- (2-aminoethylamino) propyltriethoxysilane, 3- (2-aminoethylamino) propyltrimethoxysilane, 3-aminopropyldiethoxymethylsilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, trimethoxy [3- (phenylamino) propyl] silane, 3-mercaptopropyl (dimethoxy) methylsilane, (3-mercapto Propyl) triethoxysilane, (3-mercaptopropyl) trimethoxysilane, 3- (triethoxysilyl) propyl isocyanate, 3- (triethoxysilyl) propyl methacrylate, 3- (trimethoxysilyl) Propyl methacrylate, 3- (triethoxysilyl) propyl acrylate, 3- (trimethoxysilyl) propyl acrylate, 3- (triethoxysilyl) ethyl methacrylate, 3- (trimethoxysilyl) ethyl methacrylate, 3- (triethoxysilyl) Ethyl acrylate, 3- (trimethoxysilyl) ethyl acrylate, 3- (triethoxysilyl) methyl methacrylate, 3- (trimethoxysilyl) methyl methacrylate, 3- (triethoxysilyl) methyl acrylate, 3- (trimethoxysilyl) Methyl acrylate, γ-ureidopropyltriethoxysilane, γ-ureidopropyltrimethoxysilane, γ-ureidopropyltripropoxysilane, (R) -N-1-phenylethyl-N′-triet Sisilylpropylurea, (R) -N-1-phenylethyl-N′-trimethoxysilylpropylurea, bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] urea, bis [3- (tripropoxysilyl) propyl] urea 1- [3- (trimethoxysilyl) propyl] urea and the like.

なかでも、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、ジメトキシメチルビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、3−(トリエトキシシリル)プロピルメタクリレート、3−(トリメトキシシリル)プロピルアクリレート、3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレート、3−グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)メチルシラン、3−グリシジルオキシプロピル(ジエトキシ)メチルシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン又は2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランが好ましい。
上記の式[A2]で示されるアルコキシシランは、本発明の特定ポリシロキサンの溶媒への溶解性、組成物及び液晶配向処理剤の塗布性、更には、液晶配向膜にした場合における液晶の配向性、電圧保持率、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類又は2種類以上を混合して使用することができる。
Among them, allyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, diethoxymethylvinylsilane, dimethoxymethylvinylsilane, triethoxyvinylsilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, 3- (triethoxysilyl) propyl methacrylate, 3- (trimethoxysilyl) propyl acrylate, 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate, 3-glycidyloxypropyl (dimethoxy) methylsilane, 3-glycidyloxypropyl (diethoxy) methylsilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane or 2 -(3,4-Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane is preferred.
The alkoxysilane represented by the above formula [A2] is the solubility of the specific polysiloxane of the present invention in the solvent, the coating property of the composition and the liquid crystal aligning agent, and the alignment of the liquid crystal when the liquid crystal alignment film is formed. Depending on the characteristics such as property, voltage holding ratio, accumulated charge, etc., one kind or a mixture of two or more kinds can be used.

本発明の式[A3]で示されるアルコキシシランは、下記の構造を有するアルコキシシランである。

Figure 2014148439
式[A3]中、Dは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。これらは、ハロゲン原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等で置換されていても良い。Dとしては、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基が好ましい。
は炭素数1〜5のアルキル基である。なかでも、重縮合の反応性の点から、炭素数1〜3のアルキル基が好ましい。nは0〜3の整数である。The alkoxysilane represented by the formula [A3] of the present invention is an alkoxysilane having the following structure.
Figure 2014148439
In formula [A3], D 1 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. These may be substituted with a halogen atom, a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom or the like. D 1 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
D 2 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Especially, the C1-C3 alkyl group is preferable from the reactive point of polycondensation. n is an integer of 0-3.

式[A3]で示されるアルコキシシランの具体例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエトキシジエチルシラン、ジブトキシジメチルシラン、(クロロメチル)トリエトキシシラン、3−クロロプロピルジメトキシメチルシラン、3−クロロプロピルトリエトキシシラン、2−シアノエチルトリエトキシシラン、トリメトキシ(3,3,3−トリフルオロプロピル)シラン、ヘキシルトリメトキシシラン、3−トリメトキシシリルプロピルクロライドなどが挙げられる。
また、式[A3]中、nが0であるアルコキシシランとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン又はテトラブトキシシランが挙げられ、これらアルコキシシランを用いることが好ましい。
Specific examples of the alkoxysilane represented by the formula [A3] include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, and ethyltriethoxysilane. , Propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, methyltripropoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethoxydiethylsilane, dibutoxydimethylsilane, (chloromethyl) triethoxysilane, 3-chloropropyldimethoxymethylsilane 3-chloropropyltriethoxysilane, 2-cyanoethyltriethoxysilane, trimethoxy (3,3,3-trifluoropropyl) silane, hexyltrimethoxysilane Emissions, such as 3-trimethoxysilylpropyl chloride.
In the formula [A3], examples of the alkoxysilane in which n is 0 include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, and tetrabutoxysilane, and these alkoxysilanes are preferably used.

上記の式[A3]で示されるアルコキシシランは、本発明の特定ポリシロキサンの溶媒への溶解性、組成物及び液晶配向処理剤の塗布性、更には、液晶配向膜にした場合における液晶の配向性、電圧保持率、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類又は2種類以上を混合して使用することができる。   The alkoxysilane represented by the above formula [A3] is the solubility of the specific polysiloxane of the present invention in the solvent, the coating property of the composition and the liquid crystal aligning agent, and the alignment of the liquid crystal when the liquid crystal alignment film is formed. Depending on the characteristics such as property, voltage holding ratio, accumulated charge, etc., one kind or a mixture of two or more kinds can be used.

本発明の特定ポリシロキサンは、前記式[A1]、式[A2]及び式[A3]で示されるアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むアルコキシシランを重縮合させて得られるポリシロキサンであるが、これらアルコキシシランを複数種含むアルコキシシランを重縮合させて得られるポリシロキサンが好ましい。
すなわち、前記式[A1]及び式[A2]で示される2種類のアルコキシシランを重縮合させて得られるポリシロキサン、前記式[A1]及び式[A3]で示される2種類のアルコキシシランを重縮合させて得られるポリシロキサン、前記式[A2]及び式[A3]で示される2種類のアルコキシシランを重縮合させて得られるポリシロキサン、及び前記式[A1]、式[A2]及び式[A3]で示される3種類のアルコキシシランを重縮合させて得られるポリシロキサンが好ましい。
特に、本発明の組成物から得られる樹脂被膜の疎水性を高める場合や、本発明の液晶配向処理剤から得られる液晶配向膜を、液晶を垂直に配向させて表示を行う液晶表示素子に用いる場合は、上述した組み合わせのなかで、前記式[A1]のアルコキシシランを用いて得られるポリシロキサンを用いることが好ましい。
The specific polysiloxane of the present invention is a polysiloxane obtained by polycondensing an alkoxysilane containing at least one selected from the group consisting of alkoxysilanes represented by the formula [A1], formula [A2] and formula [A3]. However, polysiloxanes obtained by polycondensation of alkoxysilanes containing a plurality of these alkoxysilanes are preferred.
That is, polysiloxane obtained by polycondensation of two types of alkoxysilanes represented by the formulas [A1] and [A2], and two types of alkoxysilanes represented by the formulas [A1] and [A3] Polysiloxane obtained by condensation, polysiloxane obtained by polycondensation of two types of alkoxysilanes represented by the formula [A2] and formula [A3], and the formula [A1], formula [A2] and formula [ A polysiloxane obtained by polycondensation of three types of alkoxysilanes represented by A3] is preferred.
In particular, when the hydrophobicity of the resin film obtained from the composition of the present invention is increased, or the liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention is used for a liquid crystal display element that performs display by aligning liquid crystals vertically. In this case, it is preferable to use a polysiloxane obtained by using the alkoxysilane of the formula [A1] among the above-mentioned combinations.

上記特定ポリシロキサンを作製する際、複数種のアルコキシランを用いる場合、式[A1]で示されるアルコキシシランは、すべてのアルコキシシラン中、1〜40モル%であることが好ましく、より好ましくは、1〜30モル%である。また、式[A2]で示されるアルコキシシランは、すべてのアルコキシシラン中、1〜70モル%であることが好ましく、より好ましくは、1〜60モル%である。更に、式[A3]で示されるアルコキシシランは、すべてのアルコキシシラン中、1〜99モル%であることが好ましくは、より好ましくは、1〜80モル%である。   When preparing the specific polysiloxane, when using a plurality of types of alkoxysilane, the alkoxysilane represented by the formula [A1] is preferably 1 to 40 mol% in all alkoxysilanes, more preferably, 1 to 30 mol%. Moreover, it is preferable that the alkoxysilane shown by Formula [A2] is 1-70 mol% in all the alkoxysilanes, More preferably, it is 1-60 mol%. Furthermore, the alkoxysilane represented by the formula [A3] is preferably 1 to 99 mol%, more preferably 1 to 80 mol% in all alkoxysilanes.

上記特定ポリシロキサンを得る方法は特に限定されない。本発明における特定ポリシロキサンは、前記式[A1]、式[A2]及び式[A3]で示されるアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むアルコキシシランを溶媒中で重合させて得る。また、本発明の特定ポリシロキサンは、アルコキシシランを重縮合して、溶媒に均一に溶解した溶液として得られる。   The method for obtaining the specific polysiloxane is not particularly limited. The specific polysiloxane in the present invention is obtained by polymerizing an alkoxysilane containing at least one selected from the group consisting of alkoxysilanes represented by the formula [A1], formula [A2] and formula [A3] in a solvent. The specific polysiloxane of the present invention is obtained as a solution obtained by polycondensation of alkoxysilane and uniformly dissolved in a solvent.

上記特定ポリシロキサンを重縮合する方法は特に限定されない。例えば、アルコキシシランを本発明の特定溶媒、アルコール系溶媒又はグリコール系溶媒中で、加水分解・重縮合反応させる方法が挙げられる。その際、加水分解・重縮合反応は、部分的に加水分解させても、完全に加水分解させてもよい。完全に加水分解する場合は、理論上、アルコキシシラン中のすべてのアルコキシ基の0.5倍モル量の水を加えればよいが、通常は0.5倍モル量よりも過剰量の水を加えることが好ましい。
上記特定ポリシロキサンを得るための加水分解・重縮合反応に用いる水の量は、目的に応じて適宜選択することができるが、アルコキシシラン中のすべてのアルコキシ基の0.5〜3.0倍モル量が好ましく、0.5〜2.5倍モル量がより好ましい。
The method for polycondensing the specific polysiloxane is not particularly limited. For example, a method in which an alkoxysilane is hydrolyzed and polycondensed in the specific solvent, alcohol solvent or glycol solvent of the present invention can be mentioned. At that time, the hydrolysis / polycondensation reaction may be partially hydrolyzed or completely hydrolyzed. In the case of complete hydrolysis, it is theoretically necessary to add 0.5 times the molar amount of water of all alkoxy groups in the alkoxysilane, but usually an excess amount of water is added more than 0.5 times the molar amount. It is preferable.
The amount of water used in the hydrolysis / polycondensation reaction for obtaining the specific polysiloxane can be appropriately selected according to the purpose, but is 0.5 to 3.0 times that of all alkoxy groups in the alkoxysilane. Molar amount is preferable, and 0.5 to 2.5 times molar amount is more preferable.

また、加水分解・重縮合反応を促進する目的で、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、蟻酸、蓚酸、マレイン酸、フマル酸などの酸性化合物;アンモニア、メチルアミン、エチルアミン、エタノールアミン、トリエチルアミンなどのアルカリ性化合物;塩酸、硝酸などの金属塩;などを触媒として用いることができる。更に、アルコキシシランが溶解した溶液を加熱することで、加水分解・重縮合反応を促進させることもできる。その際、加熱温度及び加熱時間は、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、50℃で24時間加熱攪拌、その後、還流下で1時間加熱攪拌するなどの条件が挙げられる。   Also, for the purpose of promoting hydrolysis and polycondensation reaction, acidic compounds such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, formic acid, succinic acid, maleic acid, fumaric acid; alkaline such as ammonia, methylamine, ethylamine, ethanolamine, triethylamine Compounds; metal salts such as hydrochloric acid and nitric acid; and the like can be used as catalysts. Furthermore, the hydrolysis / polycondensation reaction can be promoted by heating the solution in which the alkoxysilane is dissolved. At that time, the heating temperature and the heating time can be appropriately selected according to the purpose. For example, conditions such as heating and stirring at 50 ° C. for 24 hours and then heating and stirring for 1 hour under reflux can be mentioned.

更に、重縮合させる別の方法として、アルコキシシラン、有機溶媒及び蓚酸の混合物を加熱して、重縮合反応する方法が挙げられる。具体的には、あらかじめ、本発明の特定溶媒やアルコール溶媒に蓚酸を加えて、蓚酸の溶液とした後、該溶液を加熱した状態で、アルコキシシランを混合する方法である。その際、上記反応に用いる蓚酸の量は、アルコキシシラン中の全てのアルコキシ基の1モルに対して、0.2〜2.5モルが好ましく、0.5〜2.0モルがより好ましい。また、この反応は、溶液の温度が50〜180℃で行うことができるが、溶媒の蒸発や揮散が起こらないように、還流下で数十分から数十時間で行うことが好ましい。   Furthermore, another method for polycondensation includes a method in which a polycondensation reaction is carried out by heating a mixture of an alkoxysilane, an organic solvent and oxalic acid. Specifically, in this method, oxalic acid is added to the specific solvent or alcohol solvent of the present invention to prepare a oxalic acid solution, and then the alkoxysilane is mixed while the solution is heated. In that case, 0.2-2.5 mol is preferable with respect to 1 mol of all the alkoxy groups in alkoxysilane, and, as for the quantity of the oxalic acid used for the said reaction, 0.5-2.0 mol is more preferable. This reaction can be carried out at a solution temperature of 50 to 180 ° C., but is preferably carried out under reflux for several tens of minutes to several tens of hours so that the solvent does not evaporate or volatilize.

上記特定ポリシロキサンを得る重縮合反応において、前記式[A1]、式[A2]及び式[A3]で示されるアルコキシシランを複数種用いる場合は、あらかじめ複数種のアルコキシシランを混合した混合物を用いて反応しても、複数種のアルコキシシランを順次添加しながら反応してもよい。
アルコキシシランの重縮合反応に用いる溶媒としては、アルコキシシランが溶解するものであれば、特に限定されない。また、アルコキシシランが溶解しない溶媒であっても、アルコキシシランの重縮合反応の進行とともに溶解するものであればよい。
In the polycondensation reaction for obtaining the specific polysiloxane, when a plurality of alkoxysilanes represented by the formulas [A1], [A2] and [A3] are used, a mixture in which a plurality of alkoxysilanes are mixed in advance is used. Even if it reacts, you may react, adding several types of alkoxysilane sequentially.
The solvent used for the polycondensation reaction of alkoxysilane is not particularly limited as long as it can dissolve alkoxysilane. Moreover, even if it is a solvent in which an alkoxysilane does not melt | dissolve, what is melt | dissolved will be sufficient as long as the polycondensation reaction of an alkoxysilane progresses.

重縮合反応に用いる溶媒として、一般的には、アルコキシシランの重縮合反応によりアルコールが発生するため、アルコール系溶媒、グリコール系溶媒、グリコールエーテル系溶媒又はアルコールと相溶性がよい有機溶媒が用いられる。このような重縮合反応に用いる溶媒の具体例としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール系溶媒;エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、へキシレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,3−ペンタンジオール、1,4−ペンタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、2,3−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなどのグルコール系溶媒;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテルなどのグリコールエーテル系溶媒;N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホトリアミド、m−クレゾールなどのアルコールと相溶性のよい有機溶媒が挙げられる。
本発明において、重縮合反応の際に用いるこれらの溶媒は、1種類又は2種類以上を混合して用いることができる。
As the solvent used in the polycondensation reaction, alcohol is generally generated by the polycondensation reaction of alkoxysilane, and therefore, an alcohol solvent, a glycol solvent, a glycol ether solvent, or an organic solvent that is compatible with alcohol is used. . Specific examples of the solvent used in such a polycondensation reaction include alcohol solvents such as methanol, ethanol, propanol, butanol, diacetone alcohol; ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, hexylene glycol, 1, 3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,2-pentanediol, 1,3-pentanediol, 1,4 -Glycol solvents such as pentanediol, 1,5-pentanediol, 2,4-pentanediol, 2,3-pentanediol, 1,6-hexanediol; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol Cole monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dipropyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether , Diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol dipropyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol Glycol ether solvents such as monobutyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether, propylene glycol dipropyl ether, propylene glycol dibutyl ether; N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, Examples thereof include organic solvents having good compatibility with alcohols such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, tetramethylurea, hexamethylphosphotriamide, and m-cresol.
In the present invention, these solvents used in the polycondensation reaction can be used alone or in combination of two or more.

上記方法により得られた特定ポリシロキサンの重合溶液は、原料として仕込んだ全アルコキシシランが有する珪素原子をSiOに換算した濃度(SiO換算濃度ともいう)が、30質量%以下であることが好ましい。なかでも、5〜20質量%が好ましく、5〜15質量%がより好ましい。この濃度範囲において、任意の濃度を選択することで、溶液中のゲルの発生を抑制することができ、均一な特定ポリシロキサンの重縮合溶液を得ることができる。
本発明においては、上記の方法で得られた特定ポリシロキサンの重縮合溶液を、そのまま本発明の(B)成分の特定ポリシロキサンの溶液としてもよいし、必要に応じて、上記の方法で得られた特定ポリシロキサンの重縮合溶液を濃縮したり、溶媒を加えて希釈したり、他の溶媒に置換して、(B)成分の特定ポリシロキサンの溶液としてもよい。
In the polymerization solution of the specific polysiloxane obtained by the above method, the concentration of silicon atoms contained in all alkoxysilanes charged as a raw material in terms of SiO 2 (also referred to as SiO 2 conversion concentration) is 30% by mass or less. preferable. Especially, 5-20 mass% is preferable and 5-15 mass% is more preferable. By selecting an arbitrary concentration within this concentration range, the generation of gel in the solution can be suppressed, and a uniform polycondensation solution of specific polysiloxane can be obtained.
In the present invention, the polycondensation solution of the specific polysiloxane obtained by the above method may be used as it is as the solution of the specific polysiloxane of the component (B) of the present invention, or if necessary, obtained by the above method. The obtained polycondensation solution of the specific polysiloxane may be concentrated, diluted by adding a solvent, or substituted with another solvent to obtain a solution of the specific polysiloxane of component (B).

溶媒を加えて希釈する際に用いる溶媒(添加溶媒ともいう)としては、重縮合反応に用いる溶媒やその他の溶媒であってもよい。この添加溶媒は、特定ポリシロキサンが均一に溶解している限りにおいては特に限定されず、1種類又は2種類以上を任意に選択して使用することができる。このような添加溶媒としては、上記の重縮合反応に用いる溶媒に加え、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸メチル、酢酸エチル、乳酸エチルなどのエステル系溶媒などが挙げられる。
本発明において、(B)成分の特定ポリシロキサンは、(A)成分の特定セルロース系重合体を混合する前に、特定ポリシロキサンを得る際の重縮合反応で発生するアルコールを、常圧又は減圧で留去することが好ましい。
As a solvent (also referred to as an additive solvent) used for dilution by adding a solvent, a solvent used for a polycondensation reaction or other solvents may be used. The additive solvent is not particularly limited as long as the specific polysiloxane is uniformly dissolved, and one or more kinds can be arbitrarily selected and used. Examples of such an additive solvent include ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone, and ester solvents such as methyl acetate, ethyl acetate, and ethyl lactate in addition to the solvents used in the polycondensation reaction.
In the present invention, the specific polysiloxane of the component (B) is obtained by subjecting the alcohol generated in the polycondensation reaction when the specific polysiloxane is obtained to normal pressure or reduced pressure before mixing the specific cellulose polymer of the component (A). It is preferable to distill off.

<組成物・液晶配向処理剤>
本発明の組成物又は液晶配向処理剤は、樹脂被膜又は液晶配向膜(総称して樹脂被膜ともいう)を形成するための塗布溶液であり、特定セルロース系重合体、特定ポリシロキサン及び溶媒を含有する被膜を形成するための塗布溶液である。
本発明の組成物又は液晶配向処理剤における特定セルロース系重合体と特定ポリシロキサンの割合は、特定ポリシロキサンを1とした場合(質量比)、特定セルロース系重合体の割合は、0.01〜99である。好ましいのは、0.1〜9であり、特に好ましいのは、0.1〜3である。
<Composition / Liquid crystal aligning agent>
The composition or liquid crystal alignment treatment agent of the present invention is a coating solution for forming a resin film or a liquid crystal alignment film (also collectively referred to as a resin film) and contains a specific cellulose polymer, a specific polysiloxane, and a solvent. It is a coating solution for forming a coating film.
The ratio of the specific cellulose polymer and the specific polysiloxane in the composition of the present invention or the liquid crystal aligning agent is 1 (mass ratio) when the specific polysiloxane is 1, and the ratio of the specific cellulose polymer is 0.01 to 99. Preferable is 0.1-9, and particularly preferable is 0.1-3.

本発明の組成物又は液晶液晶配向処理剤における、すべての重合体成分は、すべてが本発明の特定セルロース系重合体及び特定ポリシロキサンであってもよく、それ以外の他の重合体が混合されていてもよい。
本発明の組成物又は液晶配向処理剤中の重合体成分の含有量は、0.1〜50質量%、好ましくは1〜40質量%、より好ましくは1〜35質量%である。
その際、それ以外の他の重合体の含有量は、すべての重合体成分を100質量%とした場合、それ以外の他の重合体は0.5〜15質量%、好ましくは、0.5〜10質量%である。
それ以外の他の重合体としては、セルロース系重合体及びポリシロキサン以外の重合体、具体的には、ポリアミド酸、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、アクリルポリマー、メタクリルポリマー、ポリヒドロキシスチレン、ノボラック樹脂などが挙げられる。
All the polymer components in the composition or liquid crystal liquid crystal alignment treatment agent of the present invention may be all of the specific cellulose polymer and specific polysiloxane of the present invention, and other polymers are mixed. It may be.
Content of the polymer component in the composition or liquid crystal aligning agent of this invention is 0.1-50 mass%, Preferably it is 1-40 mass%, More preferably, it is 1-35 mass%.
At that time, the content of the other polymer is 0.5 to 15% by mass, preferably 0.5% when all the polymer components are 100% by mass. -10 mass%.
Examples of other polymers include polymers other than cellulosic polymers and polysiloxanes, such as polyamic acid, polyimide, polyamide, polyester, acrylic polymer, methacrylic polymer, polyhydroxystyrene, and novolak resin. Can be mentioned.

本発明の組成物又は液晶配向処理剤中の溶媒の含有量は、組成物又は液晶配向処理剤の塗布方法や目的とする膜厚を得るという観点から、適宜選択することができる。なかでも、塗布により均一な樹脂被膜又は液晶配向膜を形成するとい観点から、組成物又は液晶配向処理剤中の溶媒の含有量は、50〜99.9質量%であることが好ましい。なかでも、60〜99質量%が好ましく、特に好ましくは、65〜99質量%である。また、本発明の組成物を用いて、フィルムを作製する場合には、組成物中の溶媒の含有量は低くする必要がある。その際の組成物中の溶媒の含有量は、40〜95質量%であることが好ましい。
本発明の組成物又は液晶配向処理剤に用いる溶媒は、特定ポリシロキサンの重縮合溶液をそのまま用いてもよいし、特定ポリシロキサンの重縮合溶液に新たな溶媒を添加してもよく、更には、特性ポリシロキサンの重縮合溶液を新たな溶媒に置換してもよい。
The content of the solvent in the composition or the liquid crystal aligning agent of the present invention can be appropriately selected from the viewpoint of obtaining the coating method of the composition or the liquid crystal aligning agent and the target film thickness. Especially, it is preferable that content of the solvent in a composition or a liquid-crystal aligning agent is 50-99.9 mass% from a viewpoint that a uniform resin film or liquid crystal aligning film is formed by application | coating. Especially, 60-99 mass% is preferable, Most preferably, it is 65-99 mass%. Moreover, when producing a film using the composition of this invention, it is necessary to make low content of the solvent in a composition. It is preferable that content of the solvent in the composition in that case is 40-95 mass%.
As the solvent used in the composition or the liquid crystal aligning agent of the present invention, the polycondensation solution of the specific polysiloxane may be used as it is, or a new solvent may be added to the polycondensation solution of the specific polysiloxane. The polycondensation solution of the characteristic polysiloxane may be replaced with a new solvent.

その際に用いる新たな溶媒としては、特定セルロース系重合体及び特定ポリシロキサンを溶解させる有機溶媒であれば特に限定されない。下記に、その具体例を挙げるが、これらの例に限定されるものではない。
例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、エタノール、イソプロピルアルコール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、イソペンチルアルコール、tert−ペンチルアルコール、3−メチル−2−ブタノール、ネオペンチルアルコール、1−ヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−メチル−2−ペンタノール、2−エチル−1−ブタノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、シクロヘキサノール、1−メチルシクロヘキサノール、2−メチルシクロヘキサノール、3−メチルシクロヘキサノール、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、1,2−ブトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、2−ペンタノン、3−ペンタノン、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン、4−ヘプタノン、3−エトキシブチルアセタート、1−メチルペンチルアセタート、2−エチルブチルアセタート、2−エチルヘキシルアセタート、エチレングリコールモノアセタート、エチレングリコールジアセタート、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、2−(メトキシメトキシ)エタノール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソアミルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、2−(ヘキシルオキシ)エタノール、フルフリルアルコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、1−(ブトキシエトキシ)プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピ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メチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノアセタート、エチレングリコールジアセタート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアセタート、ジエチレングリコールアセタート、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸メチルエチル、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、3−メトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、乳酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、乳酸n−プロピルエステル、乳酸n−ブチルエステル、乳酸イソアミルエステルなどが挙げられる。
The new solvent used at that time is not particularly limited as long as it is an organic solvent capable of dissolving the specific cellulose polymer and the specific polysiloxane. Although the specific example is given to the following, it is not limited to these examples.
For example, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, methyl ethyl ketone , Cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, ethanol, isopropyl alcohol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-methyl-1-butanol, isopentyl alcohol, tert-pentyl alcohol, 3-methyl-2-butanol, neopentyl alcohol, 1-hexanol, 2-methyl-1-pentanol, 2-methyl 2-pentanol, 2-ethyl-1-butanol, 1-heptanol, 2-heptanol, 3-heptanol, 1-octanol, 2-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, cyclohexanol, 1-methylcyclohexanol, 2-methylcyclohexanol, 3-methylcyclohexanol, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4 -Butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, dipropyl ether, dibutyl ether, dihexyl ether, Dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol Recall diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, 1,2-butoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, 2-pentanone, 3-pentanone, 2-hexanone, 2-heptanone, 4- Heptanone, 3-ethoxybutyl acetate, 1-methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, propylene carbonate, ethylene carbonate, 2- ( Methoxymethoxy) ethanol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisoamyl ether Ethylene glycol monohexyl ether, 2- (hexyloxy) ethanol, furfuryl alcohol, diethylene glycol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol isopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monobutyl ether, 1- (butoxyethoxy) propanol, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate , Ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 2- (2-ethoxyethoxy) ) Ethyl acetate, diethylene glycol acetate, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether, Methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, methyl ethyl 3-ethoxypropionate Ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, methyl lactate, lactate ethyl ester, lactate n-propyl ester, lactate n- Examples include butyl ester and isoamyl lactate.

更には、下記の式[S1]及び式[S2]で示される溶媒も挙げられる。

Figure 2014148439
(式[S1]中、Xは炭素数1〜3のアルキル基を示す。式[S2]中、Xは炭素数1〜3のアルキル基を示す。)Furthermore, the solvent shown by following formula [S1] and formula [S2] is also mentioned.
Figure 2014148439
(In formula [S1], X 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. In formula [S2], X 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.)

なかでも、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、2−メチル−1−ブタノール、1−ヘキサノール、シクロヘキサノール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールイソブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、フルフリルアルコールが好ましい。   Among them, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, 2-methyl-1-butanol, 1-hexanol, cyclohexanol, 1, 3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether , Ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol methyl ether acetate, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol isobutyl ether Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol methyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, furfuryl alcohol.

特に好ましくは、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、1−ヘキサノール、シクロヘキサノール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、フルフリルアルコールが挙げられる。   Particularly preferably, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, 1-hexanol, cyclohexanol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butane Diol, 2,3-butanediol, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monomethyl ether, Propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol Methyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether furfuryl alcohol.

上記溶媒は、特定セルロース系重合体及び特定ポリシロキサンの溶解性や組成物又は液晶配向処理剤を塗布した際の樹脂被膜又は液晶配向膜の塗膜性や表面平滑性の特性に応じて、1種類又は2種類以上を混合して用いることができる。
本発明の組成物又は液晶配向処理剤には、本発明の効果を損なわない限り、エポキシ基、イソシアネート基、オキセタン基又はシクロカーボネート基を有する化合物、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキル基及び低級アルコキシアルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の置換基を有する化合物(総称して架橋性化合物ともいう)を導入することもできる。その際、これら置換基は、架橋性化合物中に2個以上有する必要がある。
Depending on the solubility of the specific cellulose polymer and the specific polysiloxane, the coating properties of the resin film or the liquid crystal alignment film when the liquid crystal alignment treatment agent is applied, and the properties of the surface smoothness are 1 One kind or a mixture of two or more kinds can be used.
As long as the effects of the present invention are not impaired, the composition or the liquid crystal aligning agent of the present invention includes a compound having an epoxy group, an isocyanate group, an oxetane group or a cyclocarbonate group, a hydroxyl group, a hydroxyalkyl group, and a lower alkoxyalkyl group. It is also possible to introduce compounds having at least one substituent selected from the group (also collectively referred to as crosslinkable compounds). In that case, it is necessary to have two or more of these substituents in the crosslinkable compound.

エポキシ基又はイソシアネート基を有する架橋性化合物としては、例えば、ビスフェノールアセトングリシジルエーテル、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルアミノジフェニレン、テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、テトラグリシジル−1,3−ビス(アミノエチル)シクロヘキサン、テトラフェニルグリシジルエーテルエタン、トリフェニルグリシジルエーテルエタン、ビスフェノールヘキサフルオロアセトジグリシジルエーテル、1,3−ビス(1−(2,3−エポキシプロポキシ)−1−トリフルオロメチル−2,2,2−トリフルオロメチル)ベンゼン、4,4−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)オクタフルオロビフェニル、トリグリシジル−p−アミノフェノール、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、2−(4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル)−2−(4−(1,1−ビス(4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル)エチル)フェニル)プロパン、1,3−ビス(4−(1−(4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル)−1−(4−(1−(4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル)−1−メチルエチル)フェニル)エチル)フェノキシ)−2−プロパノールなどが挙げられる。   Examples of the crosslinkable compound having an epoxy group or an isocyanate group include bisphenolacetone glycidyl ether, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, triglycidyl isocyanurate, tetraglycidylaminodiphenylene, tetraglycidyl-m-xylenediamine, tetra Glycidyl-1,3-bis (aminoethyl) cyclohexane, tetraphenyl glycidyl ether ethane, triphenyl glycidyl ether ethane, bisphenol hexafluoroacetodiglycidyl ether, 1,3-bis (1- (2,3-epoxypropoxy)- 1-trifluoromethyl-2,2,2-trifluoromethyl) benzene, 4,4-bis (2,3-epoxypropoxy) octafluorobiphenyl, Liglycidyl-p-aminophenol, tetraglycidylmetaxylenediamine, 2- (4- (2,3-epoxypropoxy) phenyl) -2- (4- (1,1-bis (4- (2,3-epoxy) Propoxy) phenyl) ethyl) phenyl) propane, 1,3-bis (4- (1- (4- (2,3-epoxypropoxy) phenyl) -1- (4- (1- (4- (2,3 -Epoxypropoxy) phenyl) -1-methylethyl) phenyl) ethyl) phenoxy) -2-propanol and the like.

オキセタン基を有する架橋性化合物としては、下記の式[4]で示すオキセタン基を少なくとも2個有する架橋性化合物である。

Figure 2014148439
具体的には、国際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)の58頁〜59頁に掲載される式[4a]〜[4k]で示される架橋性化合物が挙げられる。The crosslinkable compound having an oxetane group is a crosslinkable compound having at least two oxetane groups represented by the following formula [4].
Figure 2014148439
Specific examples include crosslinkable compounds represented by formulas [4a] to [4k] published on pages 58 to 59 of International Publication No. WO2011 / 132751 (published 2011.10.27).

シクロカーボネート基を有する架橋性化合物としては、下記の式[5]で示されるシクロカーボネート基を、少なくとも2個有する架橋性化合物である。

Figure 2014148439
具体的には、国際公開公報WO2012/014898(2012.2.2公開)の76頁〜82頁に掲載される式[5−1]〜[5−42]で示される架橋性化合物が挙げられる。The crosslinkable compound having a cyclocarbonate group is a crosslinkable compound having at least two cyclocarbonate groups represented by the following formula [5].
Figure 2014148439
Specific examples include crosslinkable compounds represented by the formulas [5-1] to [5-42] published on pages 76 to 82 of International Publication No. WO2012 / 014898 (2012.2.2 publication). .

ヒドロキシル基及びアルコキシル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の置換基を有する架橋性化合物としては、ヒドロキシル基又はアルコキシル基を有するアミノ樹脂、例えば、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、グリコールウリル−ホルムアルデヒド樹脂、スクシニルアミド−ホルムアルデヒド樹脂、エチレン尿素−ホルムアルデヒド樹脂などが挙げられる。具体的には、アミノ基の水素原子がメチロール基、アルコキシメチル基又はその両方で置換されたメラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体、グリコールウリルなどを用いることができる。このメラミン誘導体又はベンゾグアナミン誘導体は、2量体又は3量体として存在することも可能である。これらはトリアジン環1個当たり、メチロール基又はアルコキシメチル基を平均3個以上6個以下有するものが好ましい。   Examples of the crosslinkable compound having at least one substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group and an alkoxyl group include amino resins having a hydroxyl group or an alkoxyl group, such as melamine resin, urea resin, guanamine resin, glycoluril-formaldehyde. Examples thereof include resins, succinylamide-formaldehyde resins, and ethylene urea-formaldehyde resins. Specifically, a melamine derivative in which a hydrogen atom of an amino group is substituted with a methylol group, an alkoxymethyl group, or both, a benzoguanamine derivative, glycoluril, or the like can be used. The melamine derivative or benzoguanamine derivative can exist as a dimer or a trimer. These preferably have an average of 3 to 6 methylol groups or alkoxymethyl groups per triazine ring.

このようなメラミン誘導体又はベンゾグアナミン誘導体の例としては、市販品のトリアジン環1個当たりメトキシメチル基が平均3.7個置換されているMX−750、トリアジン環1個当たりメトキシメチル基が平均5.8個置換されているMW−30(以上、三和ケミカル社製)、サイメル300、301、303、350、370、771、325、327、703、712などのメトキシメチル化メラミン、サイメル235、236、238、212、253、254などのメトキシメチル化ブトキシメチル化メラミン、サイメル506、508などのブトキシメチル化メラミン、サイメル1141のようなカルボキシル基含有メトキシメチル化イソブトキシメチル化メラミン、サイメル1123のようなメトキシメチル化エトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1123−10のようなメトキシメチル化ブトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1128のようなブトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1125−80のようなカルボキシル基含有メトキシメチル化エトキシメチル化ベンゾグアナミン(以上、三井サイアナミド社製)が挙げられる。
また、グリコールウリルの例として、サイメル1170のようなブトキシメチル化グリコールウリル、サイメル1172のようなメチロール化グリコールウリル、パウダーリンク1174のようなメトキシメチロール化グリコールウリルなどが挙げられる。
As an example of such a melamine derivative or a benzoguanamine derivative, MX-750 in which an average of 3.7 methoxymethyl groups is substituted per one triazine ring in a commercially available product, and an average of 5. methoxymethyl groups per one triazine ring. Eight-substituted MW-30 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), Cymel 300, 301, 303, 350, 370, 771, 325, 327, 703, 712 and other methoxymethylated melamines, Cymel 235, 236 Methoxymethylated butoxymethylated melamine such as 238, 212, 253, 254, butoxymethylated melamine such as Cymel 506, 508, carboxyl group-containing methoxymethylated isobutoxymethylated melamine such as Cymel 1141, Cymel 1123 and the like Methoxymethylated ethoxy Mitylated benzoguanamine, methoxymethylated butoxymethylated benzoguanamine such as Cymel 1123-10, butoxymethylated benzoguanamine such as Cymel 1128, carboxyl group-containing methoxymethylated ethoxymethylated benzoguanamine such as Cymel 1125-80 Cyanamide).
Examples of glycoluril include butoxymethylated glycoluril such as Cymel 1170, methylolated glycoluril such as Cymel 1172, methoxymethylolated glycoluril such as Powderlink 1174, and the like.

ヒドロキシル基若しくはアルコキシル基を有するベンゼン、フェノール性化合物などの架橋性化合物としては、例えば、1,3,5−トリス(メトキシメチル)ベンゼン、1,2,4−トリス(イソプロポキシメチル)ベンゼン、1,4−ビス(sec−ブトキシメチル)ベンゼン、2,6−ジヒドロキシメチル−p−tert−ブチルフェノールなどが挙げられる。
より具体的には、国際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)の62頁〜66頁に掲載される、式[6−1]〜[6−48]で示される架橋性化合物が挙げられる。
Examples of crosslinkable compounds such as benzene having a hydroxyl group or an alkoxyl group and phenolic compounds include 1,3,5-tris (methoxymethyl) benzene, 1,2,4-tris (isopropoxymethyl) benzene, 1 , 4-bis (sec-butoxymethyl) benzene, 2,6-dihydroxymethyl-p-tert-butylphenol, and the like.
More specifically, the crosslinkable compounds represented by the formulas [6-1] to [6-48] described on pages 62 to 66 of International Publication No. WO2011 / 132751 (published 2011.10.27) Can be mentioned.

重合性不飽和結合を有する架橋性化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリロイルオキシエトキシトリメチロールプロパン、グリセリンポリグリシジルエーテルポリ(メタ)アクリレート等の重合性不飽和基を分子内に3個有する架橋性化合物、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイドビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイドビスフェノール型ジ(メタ)アクリレート、1,6−へキサンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、フタル酸ジグリシジルエステルジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートなどの重合性不飽和基を分子内に2個有する架橋性化合物、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルフタレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルリン酸エステル、N−メチロール(メタ)アクリルアミド等の重合性不飽和基を分子内に1個有する架橋性化合物が挙げられる。   Examples of the crosslinkable compound having a polymerizable unsaturated bond include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and tri (meth) acryloyloxyethoxytrimethylol. Crosslinkable compounds having three polymerizable unsaturated groups in the molecule such as propane and glycerin polyglycidyl ether poly (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meta ) Acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, butylene glycol di (meth) Acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, ethylene oxide bisphenol A type di (meth) acrylate, propylene oxide bisphenol type di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, glycerin di (meth) Acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, ethylene glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, diethylene glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, diglycidyl phthalate di (meth) acrylate, neopentyl glycol dihydroxypivalate ( Crosslinkable compounds having two polymerizable unsaturated groups in the molecule such as (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropylene (Meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropyl phthalate, 3-chloro-2-hydroxypropyl ( Examples thereof include crosslinkable compounds having one polymerizable unsaturated group in the molecule, such as (meth) acrylate, glycerin mono (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate ester and N-methylol (meth) acrylamide. .

更に、下記の式[7]で示される化合物を架橋性化合物として用いることもできる。

Figure 2014148439
(Eはシクロヘキサン環、ビシクロヘキサン環、ベンゼン環、ビフェニル環、ターフェニル環、ナフタレン環、フルオレン環、アントラセン環及びフェナントレン環からなる群から選ばれる基を示す。Eは下記の式[7a]及び式[7b]から選ばれる基を示し、nは1〜4の整数を示す。)
Figure 2014148439
上記した化合物は架橋性化合物の一例であり、これらに限定されるものではない。また、本発明の組成物又は液晶配向処理剤に用いる架橋性化合物は、1種類であってもよく、2種類以上組み合わせてもよい。Furthermore, a compound represented by the following formula [7] can also be used as a crosslinkable compound.
Figure 2014148439
(E 1 represents a group selected from the group consisting of cyclohexane ring, bicyclohexane ring, benzene ring, biphenyl ring, terphenyl ring, naphthalene ring, fluorene ring, anthracene ring and phenanthrene ring. E 2 represents the following formula [7a And a group selected from formula [7b], n represents an integer of 1 to 4.
Figure 2014148439
The above-mentioned compound is an example of a crosslinkable compound, and is not limited to these. Moreover, the crosslinkable compound used for the composition or liquid crystal aligning agent of the present invention may be one kind or a combination of two or more kinds.

本発明の組成物又は液晶配向処理剤における、架橋性化合物の含有量は、組成物又は液晶配向処理剤中のすべての重合体成分100質量部に対して、0.1〜150質量部であることが好ましい。架橋反応が進行し、目的の効果を発現させるためには、すべての重合体成分100質量部に対して0.1〜100質量部がより好ましく、1〜50質量部が最も好ましい。   Content of the crosslinkable compound in the composition or liquid crystal aligning agent of this invention is 0.1-150 mass parts with respect to 100 mass parts of all the polymer components in a composition or liquid crystal aligning agent. It is preferable. In order for the crosslinking reaction to proceed and to achieve the desired effect, 0.1 to 100 parts by mass is more preferable, and 1 to 50 parts by mass is most preferable with respect to 100 parts by mass of all polymer components.

本発明の組成物又は液晶配向処理剤においては、樹脂被膜又は液晶配向膜中の電荷移動を促進させる化合物として、国際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)の69頁〜73頁に掲載される、式[M1]〜[M156]で示される窒素含有複素環アミン化合物を添加することが好ましい。このアミン化合物は、組成物又は液晶配向処理剤に直接添加しても構わないが、適当な溶媒で希釈して、濃度0.1〜10質量%、好ましくは1〜7質量%の溶液にしてから添加することが好ましい。用いる溶媒としては、特定セルロース系重合体及び特定ポリシロキサンを溶解させる溶媒であれば特に限定されない。   In the composition or liquid crystal aligning agent of the present invention, as a compound that promotes charge transfer in a resin film or liquid crystal alignment film, pages 69 to 73 of International Publication No. WO2011 / 132751 (published 2011.10.27). It is preferable to add a nitrogen-containing heterocyclic amine compound represented by the formulas [M1] to [M156]. This amine compound may be added directly to the composition or the liquid crystal aligning agent, but diluted with a suitable solvent to make a solution having a concentration of 0.1 to 10% by mass, preferably 1 to 7% by mass. It is preferable to add from the above. The solvent to be used is not particularly limited as long as it is a solvent that dissolves the specific cellulose polymer and the specific polysiloxane.

本発明の組成物又は液晶配向処理剤においては、効果を損なわない限り、組成物又はそれを用いた液晶配向処理剤を塗布した際の樹脂被膜又は液晶配向膜の膜厚の均一性や、表面平滑性を向上させる化合物を用いることができる。更に、樹脂被膜又は液晶配向膜と基板との密着性を向上させる化合物などを用いることもできる。
樹脂被膜又は液晶配向膜の膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる化合物としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ノ二オン系界面活性剤などが挙げられる。
In the composition or liquid crystal alignment treatment agent of the present invention, unless the effect is impaired, the uniformity of the film thickness of the resin film or liquid crystal alignment film when the composition or the liquid crystal alignment treatment agent using the composition is applied, and the surface A compound that improves smoothness can be used. Furthermore, a compound that improves the adhesion between the resin coating or the liquid crystal alignment film and the substrate can also be used.
Examples of the compound that improves the film thickness uniformity and surface smoothness of the resin coating or the liquid crystal alignment film include fluorine-based surfactants, silicone-based surfactants, and nonionic surfactants.

より具体的には、例えば、エフトップEF301、EF303、EF352(以上、トーケムプロダクツ社製)、メガファックF171、F173、R−30(以上、大日本インキ社製)、フロラードFC430、FC431(以上、住友スリーエム社製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(以上、旭硝子社製)などが挙げられる。これらの界面活性剤の使用割合は、組成物又は液晶配向処理剤中のすべての重合体成分100質量部に対して、好ましくは0.01〜2質量部、より好ましくは0.01〜1質量部である。   More specifically, for example, F-top EF301, EF303, EF352 (above, manufactured by Tochem Products), MegaFuck F171, F173, R-30 (above, manufactured by Dainippon Ink), Florard FC430, FC431 (or more) Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and the like. The use ratio of these surfactants is preferably 0.01 to 2 parts by mass, more preferably 0.01 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of all the polymer components in the composition or the liquid crystal aligning agent. Part.

樹脂被膜又は液晶配向膜と基板との密着性を向上させる化合物の具体例としては、以下に示す官能性シラン含有化合物やエポキシ基含有化合物が挙げられる。
例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−4、4’−ジアミノジフェニルメタンなどが挙げられる。
Specific examples of the compound that improves the adhesion between the resin film or the liquid crystal alignment film and the substrate include functional silane-containing compounds and epoxy group-containing compounds described below.
For example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-ethoxy Carbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 10-tri Toxisilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, N-benzyl-3-aminopropyltrimethoxy Silane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyl Trimethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, poly Lopylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetraglycidyl -2,4-hexanediol, N, N, N ′, N ′,-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, N ′ , N ′,-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane and the like.

これら基板との密着させる化合物を使用する場合は、組成物又は液晶配向処理剤中のすべての重合体成分100質量部に対して0.1〜30質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜20質量部である。0.1質量部未満であると密着性向上の効果は期待できず、30質量部よりも多くなると組成物又は液晶配向処理剤の保存安定性が悪くなる場合がある。
本発明の組成物又は液晶配向処理剤には、上記以外の化合物の他に、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、垂直液晶配向膜の誘電率や導電性などの電気特性を変化させる目的の誘電体や導電物質を添加してもよい。
When using the compound which adhere | attaches these substrates, it is preferable that it is 0.1-30 mass parts with respect to 100 mass parts of all the polymer components in a composition or a liquid-crystal aligning agent, More preferably, 1 ˜20 parts by mass. If it is less than 0.1 part by mass, the effect of improving the adhesion cannot be expected, and if it exceeds 30 parts by mass, the storage stability of the composition or the liquid crystal aligning agent may be deteriorated.
In the composition or the liquid crystal alignment treatment agent of the present invention, in addition to the compounds other than the above, the electrical characteristics such as the dielectric constant and conductivity of the vertical liquid crystal alignment film are changed as long as the effects of the present invention are not impaired. A target dielectric material or conductive material may be added.

<樹脂被膜>
本発明の組成物は、基板上に塗布、焼成した後、樹脂被膜として用いることができる。この際に用いる基板としては、目的とするデバイスに応じて、ガラス基板、シリコンウェハ、アクリル基板やポリカーボネート基板などのプラスチック基板なども用いることができる。また、樹脂被膜をそのままフィルム基板として用いることもできる。
組成物の塗布方法は、特に限定されないが、工業的には、ディップ法、ロールコータ法、スリットコータ法、スピンナー法、スプレー法、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット法などの方法が一般的である。これらは、目的に応じていずれの方法を用いてもよい。
組成物を基板上に塗布した後は、ホットプレート、熱循環型オーブン、IR(赤外線)型オーブンなどの加熱手段により、組成物に用いる溶媒に応じて、30〜300℃、好ましくは30〜250℃の温度で溶媒を蒸発させて樹脂被膜とすることができる。
焼成後の樹脂被膜の厚みは、目的に応じて、0.01〜100μmに調整することができる。
<Resin coating>
The composition of the present invention can be used as a resin film after coating and baking on a substrate. As a substrate used in this case, a glass substrate, a silicon wafer, a plastic substrate such as an acrylic substrate or a polycarbonate substrate, or the like can be used depending on a target device. Further, the resin coating can be used as it is as a film substrate.
The coating method of the composition is not particularly limited, but industrially, methods such as a dipping method, a roll coater method, a slit coater method, a spinner method, a spray method, screen printing, offset printing, flexographic printing, and an inkjet method are generally used. Is. Any of these methods may be used depending on the purpose.
After coating the composition on the substrate, it is 30 to 300 ° C., preferably 30 to 250, depending on the solvent used in the composition by a heating means such as a hot plate, a thermal circulation oven, or an IR (infrared) oven. The solvent can be evaporated at a temperature of 0 ° C. to form a resin film.
The thickness of the resin film after baking can be adjusted to 0.01-100 micrometers according to the objective.

<液晶配向膜・液晶表示素子>
本発明の組成物を用いた液晶配向処理剤は、基板上に塗布、焼成した後、ラビング処理や光照射などで配向処理をして、液晶配向膜として用いることができる。
また、液晶を垂直に配向させて表示を行う液晶表示素子に対しては、配向処理なしでも液晶配向膜として用いることができる。
この際に用いる基板としては、透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板の他、アクリル基板、ポリカーボネート基板、PET(ポリエチレンテレフタレート)基板などのプラスチック基板なども用いることができる。プロセスの簡素化の観点からは、液晶駆動のためのITO電極などが形成された基板を用いることが好ましい。また、反射型の液晶表示素子では、片側の基板のみにならばシリコンウェハなどの不透明な基板も使用でき、この場合の電極としてはアルミなどの光を反射する材料も使用できる。
<Liquid crystal alignment film and liquid crystal display element>
The liquid crystal alignment treatment agent using the composition of the present invention can be used as a liquid crystal alignment film by applying alignment treatment by rubbing treatment or light irradiation after coating and baking on a substrate.
Further, it can be used as a liquid crystal alignment film for a liquid crystal display element that performs display by vertically aligning liquid crystals without an alignment treatment.
The substrate used in this case is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate. In addition to a glass substrate, a plastic substrate such as an acrylic substrate, a polycarbonate substrate, or a PET (polyethylene terephthalate) substrate can also be used. From the viewpoint of simplification of the process, it is preferable to use a substrate on which an ITO electrode for driving a liquid crystal is formed. In the reflective liquid crystal display element, an opaque substrate such as a silicon wafer can be used if only one substrate is used, and a material that reflects light such as aluminum can be used as an electrode in this case.

液晶配向処理剤の塗布方法は、特に限定されないが、工業的には、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット法などの方法が一般的である。その他の塗布方法としては、ディップ法、ロールコータ法、スリットコータ法、スピンナー法、スプレー法などがあり、目的に応じてこれらを用いてもよい。
液晶配向処理剤を基板上に塗布した後は、ホットプレート、熱循環型オーブン、IR(赤外線)型オーブンなどの加熱手段により、液晶配向処理剤に用いる溶媒に応じて、30〜300℃、好ましくは30〜250℃の温度で溶媒を蒸発させて液晶配向膜とすることができる。
焼成後の液晶配向膜の厚みは、厚すぎると液晶表示素子の消費電力の面で不利となり、薄すぎると液晶表示素子の信頼性が低下する場合があるので、好ましくは5〜300nm、より好ましくは10〜100nmである。液晶を水平配向や傾斜配向させる場合は、焼成後の液晶配向膜をラビング、偏光紫外線照射等で処理する。
The method for applying the liquid crystal aligning agent is not particularly limited, but industrially, methods such as screen printing, offset printing, flexographic printing, and inkjet method are common. Other coating methods include a dipping method, a roll coater method, a slit coater method, a spinner method, and a spray method, and these may be used depending on the purpose.
After applying the liquid crystal aligning agent on the substrate, it is preferably 30 to 300 ° C., depending on the solvent used for the liquid crystal aligning agent, by a heating means such as a hot plate, a thermal circulation oven, or an IR (infrared) oven. Can evaporate the solvent at a temperature of 30 to 250 ° C. to obtain a liquid crystal alignment film.
If the thickness of the liquid crystal alignment film after baking is too thick, it is disadvantageous in terms of power consumption of the liquid crystal display element, and if it is too thin, the reliability of the liquid crystal display element may be lowered. Is 10 to 100 nm. When the liquid crystal is horizontally aligned or tilted, the fired liquid crystal alignment film is treated by rubbing, irradiation with polarized ultraviolet rays, or the like.

本発明の液晶表示素子は、上記した手法により、本発明の液晶配向処理剤から液晶配向膜付き基板を得た後、公知の方法で液晶セルを作製して液晶表示素子としたものである。
液晶セルの作製方法としては、液晶配向膜の形成された一対の基板を用意し、片方の基板の液晶配向膜上にスペーサを散布し、液晶配向膜面が内側になるようにして、もう片方の基板を貼り合わせ、液晶を減圧注入して封止する方法、スペーサを散布した液晶配向膜面に液晶を滴下した後に、基板を貼り合わせて封止を行う方法などが例示できる。
The liquid crystal display element of the present invention is a liquid crystal display element obtained by obtaining a substrate with a liquid crystal alignment film from the liquid crystal alignment treatment agent of the present invention by the method described above, and then preparing a liquid crystal cell by a known method.
As a method for manufacturing a liquid crystal cell, prepare a pair of substrates on which a liquid crystal alignment film is formed, spray spacers on the liquid crystal alignment film of one substrate, and place the other side of the liquid crystal alignment film on the other side. Examples of the method include sealing the substrate by injecting liquid crystal under reduced pressure, and dropping the liquid crystal on the liquid crystal alignment film surface on which the spacers are dispersed, and then sealing the substrate by bonding the substrate.

更に、本発明の液晶配向処理剤は、電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、一対の基板の間に活性エネルギー線及び熱の少なくとも一方により重合する重合性化合物を含む液晶組成物を配置し、電極間に電圧を印加しつつ、活性エネルギー線の照射及び加熱の少なくとも一方により、重合性化合物を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子にも好ましく用いられる。
ここで、活性エネルギー線としては、紫外線が好適である。紫外線としては、波長が300〜400nm、好ましくは310〜360nmである。加熱による重合の場合、加熱温度は40〜120℃、好ましくは60〜80℃である。また、紫外線と加熱を同時に行ってもよい。
Furthermore, the liquid-crystal aligning agent of this invention has a liquid-crystal layer between a pair of board | substrates provided with the electrode, The polymeric compound superposed | polymerized by at least one of an active energy ray and a heat | fever between a pair of board | substrates. The liquid crystal composition is preferably used also for a liquid crystal display element produced through a step of polymerizing a polymerizable compound by applying at least one of active energy rays and heating while applying a voltage between electrodes.
Here, ultraviolet rays are suitable as the active energy ray. The ultraviolet light has a wavelength of 300 to 400 nm, preferably 310 to 360 nm. In the case of polymerization by heating, the heating temperature is 40 to 120 ° C, preferably 60 to 80 ° C. Moreover, you may perform an ultraviolet-ray and a heating simultaneously.

上記の液晶表示素子は、PSA(Polymer Sustained Alignment)方式により、液晶分子のプレチルトを制御するものである。PSA方式では、液晶材料中に少量の光重合性化合物、例えば光重合性モノマーを混入しておき、液晶セルを組み立てた後、液晶層に所定の電圧を印加した状態で、光重合性化合物に紫外線などを照射し、生成した重合体によって液晶分子のプレチルトを制御する。重合体が生成するときの液晶分子の配向状態が、電圧を取り去った後においても記憶されるので、液晶層に形成される電界などを制御することにより、液晶分子のプレチルトを調整することができる。また、PSA方式では、ラビング処理を必要としないので、ラビング処理によってプレチルトを制御することが難しい垂直配向型の液晶層の形成に適している。   The liquid crystal display element controls the pretilt of liquid crystal molecules by a PSA (Polymer Sustained Alignment) method. In the PSA method, a small amount of a photopolymerizable compound such as a photopolymerizable monomer is mixed in a liquid crystal material, and after assembling a liquid crystal cell, a predetermined voltage is applied to the liquid crystal layer, The pretilt of liquid crystal molecules is controlled by the polymer produced by irradiation with ultraviolet rays. Since the orientation state of the liquid crystal molecules when the polymer is formed is stored even after the voltage is removed, the pretilt of the liquid crystal molecules can be adjusted by controlling the electric field formed in the liquid crystal layer. . The PSA method does not require a rubbing process and is suitable for forming a vertical alignment type liquid crystal layer in which it is difficult to control the pretilt by the rubbing process.

すなわち、本発明の液晶表示素子は、上記した手法により本発明の液晶配向処理剤から液晶配向膜付き基板を得た後、液晶セルを作製し、紫外線の照射及び加熱の少なくとも一方により重合性化合物を重合することで、液晶分子の配向を制御するものとすることができる。
PSA方式の液晶セル作製の一例を挙げるならば、液晶配向膜の形成された一対の基板を用意し、片方の基板の液晶配向膜上にスペーサを散布し、液晶配向膜面が内側になるようにして、もう片方の基板を貼り合わせ、液晶を減圧注入して封止する方法、スペーサを散布した液晶配向膜面に液晶を滴下した後に、基板を貼り合わせて封止を行う方法などが挙げられる。
That is, in the liquid crystal display element of the present invention, a liquid crystal cell is prepared after obtaining a substrate with a liquid crystal alignment film from the liquid crystal alignment treatment agent of the present invention by the above-described method, and a polymerizable compound is obtained by at least one of ultraviolet irradiation and heating. It is possible to control the orientation of the liquid crystal molecules by polymerizing.
To give an example of manufacturing a PSA type liquid crystal cell, a pair of substrates on which a liquid crystal alignment film is formed is prepared, spacers are dispersed on the liquid crystal alignment film of one substrate, and the liquid crystal alignment film surface is on the inside. Then, the other substrate is bonded, the liquid crystal is injected under reduced pressure, and the liquid crystal is dropped on the liquid crystal alignment film surface on which the spacers are dispersed, and then the substrate is bonded and sealed. It is done.

液晶には、熱や紫外線照射により重合する重合性化合物が混合される。重合性化合物としては、アクリレート基やメタクリレート基等の重合性不飽和基を分子内に1個以上有する化合物が挙げられる。その際、重合性化合物は、液晶成分の100質量部に対して0.01〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1〜5質量部である。重合性化合物が0.01質量部未満であると、重合性化合物が重合せずに液晶の配向制御できなくなり、10質量部よりも多くなると、未反応の重合性化合物が多くなって液晶表示素子の焼き付き特性が低下する。
液晶セルを作製した後は、液晶セルに交流又は直流の電圧を印加しながら、熱や紫外線を照射して重合性化合物を重合する。これにより、液晶分子の配向を制御することができる。
In the liquid crystal, a polymerizable compound that is polymerized by heat or ultraviolet irradiation is mixed. Examples of the polymerizable compound include compounds having at least one polymerizable unsaturated group such as an acrylate group or a methacrylate group in the molecule. In that case, it is preferable that a polymeric compound is 0.01-10 mass parts with respect to 100 mass parts of a liquid-crystal component, More preferably, it is 0.1-5 mass parts. When the polymerizable compound is less than 0.01 part by mass, the polymerizable compound is not polymerized and the alignment of the liquid crystal cannot be controlled. The seizure characteristics of the steel deteriorate.
After the liquid crystal cell is produced, the polymerizable compound is polymerized by irradiating heat or ultraviolet rays while applying an AC or DC voltage to the liquid crystal cell. Thereby, the alignment of the liquid crystal molecules can be controlled.

更に、本発明の液晶配向処理剤は、電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、前記一対の基板の間に活性エネルギー線及び熱の少なくとも一方により重合する重合性基を含む液晶配向膜を配置し、電極間に電圧を印加する工程を経て製造される液晶表示素子にも好ましく用いられる。
ここで、活性エネルギー線としては、紫外線が好適である。紫外線としては、波長が300〜400nm、好ましくは310〜360nmである。加熱による重合の場合、加熱温度は40〜120℃、好ましくは60〜80℃である。また、紫外線と加熱を同時に行ってもよい。
Furthermore, the liquid crystal aligning agent of the present invention has a liquid crystal layer between a pair of substrates provided with electrodes, and a polymerizable group that is polymerized by at least one of active energy rays and heat between the pair of substrates. The liquid crystal display element manufactured through the process of arrange | positioning the liquid crystal aligning film containing this, and applying a voltage between electrodes is used preferably.
Here, ultraviolet rays are suitable as the active energy ray. The ultraviolet light has a wavelength of 300 to 400 nm, preferably 310 to 360 nm. In the case of polymerization by heating, the heating temperature is 40 to 120 ° C, preferably 60 to 80 ° C. Moreover, you may perform an ultraviolet-ray and a heating simultaneously.

活性エネルギー線及び熱の少なくとも一方により重合する重合性基を含む液晶配向膜を得るためには、この重合性基を含む化合物を液晶配向処理剤中に添加する方法や、重合性基を含む重合体成分を用いる方法が挙げられる。
本発明の液晶配向処理剤は、熱や紫外線の照射により反応する2重結合部位を持つ特定化合物を含んでいるため、紫外線の照射及び加熱の少なくとも一方により液晶分子の配向を制御することができる。
液晶セル作製の一例を挙げるならば、液晶配向膜の形成された一対の基板を用意し、片方の基板の液晶配向膜上にスペーサを散布し、液晶配向膜面が内側になるようにして、もう片方の基板を貼り合わせ、液晶を減圧注入して封止する方法、スペーサを散布した液晶配向膜面に液晶を滴下した後に、基板を貼り合わせて封止を行う方法などが挙げられる。
液晶セルを作製した後は、液晶セルに交流又は直流の電圧を印加しながら、熱や紫外線を照射することで、液晶分子の配向を制御することができる。
本発明の液晶配向処理剤を用いて作製された液晶表示素子は、信頼性に優れたものとなり、大画面で高精細の液晶テレビなどに好適に利用できる。
In order to obtain a liquid crystal alignment film containing a polymerizable group that is polymerized by at least one of active energy rays and heat, a method of adding a compound containing this polymerizable group to a liquid crystal aligning agent, A method using a coalescing component may be mentioned.
Since the liquid-crystal aligning agent of this invention contains the specific compound with the double bond site | part which reacts by irradiation of a heat | fever or an ultraviolet-ray, it can control the orientation of a liquid crystal molecule by at least one of an ultraviolet irradiation and a heating. .
If an example of liquid crystal cell production is given, prepare a pair of substrates on which a liquid crystal alignment film is formed, spread spacers on the liquid crystal alignment film of one substrate, and make the liquid crystal alignment film surface inside, Examples include a method in which the other substrate is bonded and the liquid crystal is injected under reduced pressure and sealed, and a method in which the substrate is bonded and sealed after the liquid crystal is dropped on the liquid crystal alignment film surface on which the spacers are dispersed.
After the liquid crystal cell is manufactured, the orientation of the liquid crystal molecules can be controlled by irradiating heat or ultraviolet rays while applying an AC or DC voltage to the liquid crystal cell.
The liquid crystal display element produced using the liquid crystal aligning agent of this invention becomes the thing excellent in reliability, and can be utilized suitably for a large-screen, high-definition liquid crystal television.

以下に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、これらに限定して解釈されるものではない。
[合成例、実施例及び比較例で用いる化合物の略号]
<(A)成分である特定セルロース系重合体>
CE−1:ヒドロキシエチルセルロース(WAKO社製)
CE−2:ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート(ACROS社製)
CE−3:ヒドロキシプロピルメチルセルロースアセテートサクシネート(信越化学社製)
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but should not be construed as being limited thereto.
[Abbreviations of compounds used in Synthesis Examples, Examples and Comparative Examples]
<Specific Cellulose Polymer as Component (A)>
CE-1: Hydroxyethyl cellulose (manufactured by WAKO)
CE-2: Hydroxypropyl methylcellulose phthalate (manufactured by ACROS)
CE-3: Hydroxypropyl methylcellulose acetate succinate (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

<(B)成分である特定ポリシロキサンを作製するためのモノマー>
B1:下記の式[B1]で示されるアルコキシシランモノマー(式[A1]で示されるアルコキシシランモノマー)
B2:オクタデシルトリエトキシシラン(式[A1]で示されるアルコキシシランモノマー)
B3:3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン(式[A2]で示されるアルコキシシランモノマー)
B4:3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン(式[A2]で示されるアルコキシシランモノマー)
B5:テトラエトキシシラン(式[A3]で示されるアルコキシシランモノマー)

Figure 2014148439
<Monomer for Producing Specific Polysiloxane as Component (B)>
B1: Alkoxysilane monomer represented by the following formula [B1] (alkoxysilane monomer represented by the formula [A1])
B2: Octadecyltriethoxysilane (alkoxysilane monomer represented by the formula [A1])
B3: 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilane (alkoxysilane monomer represented by the formula [A2])
B4: 3-ureidopropyltriethoxysilane (alkoxysilane monomer represented by the formula [A2])
B5: Tetraethoxysilane (alkoxysilane monomer represented by the formula [A3])
Figure 2014148439

<ポリイミド系重合体を製造するためのモノマー>
C1:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
C2:ビシクロ[3,3,0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸二無水物
C3:p−フェニレンジアミン
C4:1,3−ジアミノ−4−〔4−(トランス−4−n−ヘプチルシクロへキシル)フェノキシ〕ベンゼン

Figure 2014148439
<溶媒>
EC:ジエチレングリコールモノエチルエーテル
BCS:エチレングリコールモノブチルエーテル
PB:プロピレングリコールモノブチルエーテル
NMP:N−メチル−2−ピロリドン<Monomer for producing polyimide polymer>
C1: 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride C2: bicyclo [3,3,0] octane-2,4,6,8-tetracarboxylic dianhydride C3: p-phenylenediamine C4 : 1,3-diamino-4- [4- (trans-4-n-heptylcyclohexyl) phenoxy] benzene
Figure 2014148439
<Solvent>
EC: diethylene glycol monoethyl ether BCS: ethylene glycol monobutyl ether PB: propylene glycol monobutyl ether NMP: N-methyl-2-pyrrolidone

[ポリイミド系重合体の分子量の測定方法]
ポリイミド前駆体及びポリイミドの分子量は、常温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)装置(GPC−101)(昭和電工社製)、カラム(KD−803,KD−805)(Shodex社製)を用いて、以下のようにして測定した。
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(リットル)、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:TSK 標準ポリエチレンオキサイド(分子量;約900,000、150,000、100,000及び30,000)(東ソー社製)及びポリエチレングリコール(分子量;約12,000、4,000及び1,000)(ポリマーラボラトリー社製)。
[Method for measuring molecular weight of polyimide polymer]
The molecular weight of the polyimide precursor and the polyimide is as follows using a room temperature gel permeation chromatography (GPC) apparatus (GPC-101) (manufactured by Showa Denko KK) and a column (KD-803, KD-805) (manufactured by Shodex). It measured as follows.
Column temperature: 50 ° C
Eluent: N, N′-dimethylformamide (as additives, lithium bromide-hydrate (LiBr · H 2 O) is 30 mmol / L (liter), phosphoric acid / anhydrous crystal (o-phosphoric acid) is 30 mmol / L, 10 ml / L of tetrahydrofuran (THF))
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 and 30,000) (manufactured by Tosoh Corporation) and polyethylene glycol (molecular weight; about 12,000, 4,000 and 1,000) (manufactured by Polymer Laboratory).

[イミド化率の測定方法]
ポリイミド粉末20mgをNMR(核磁気共鳴)サンプル管(NMRサンプリングチューブスタンダード,φ5(草野科学社製))に入れ、重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO−d6,0.05質量%TMS(テトラメチルシラン)混合品)(0.53ml)を添加し、超音波をかけて完全に溶解させた。この溶液をNMR測定機(JNW−ECA500)(日本電子データム社製)にて500MHzのプロトンNMRを測定した。イミド化率は、イミド化前後で変化しない構造に由来するプロトンを基準プロトンとして決め、このプロトンのピーク積算値と、9.5〜10.0ppm付近に現れるアミド酸のNH基に由来するプロトンピーク積算値とを用い以下の式によって求めた。
イミド化率(%)=(1−α・x/y)×100
上記式において、xはアミド酸のNH基由来のプロトンピーク積算値、yは基準プロトンのピーク積算値、αはポリアミド酸(イミド化率が0%)の場合におけるアミド酸のNH基プロトン1個に対する基準プロトンの個数割合である。
[Measurement method of imidization rate]
20 mg of polyimide powder was put into an NMR (nuclear magnetic resonance) sample tube (NMR sampling tube standard, φ5 (manufactured by Kusano Kagaku)), and deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d6, 0.05 mass% TMS (tetramethylsilane)). (Mixed product) (0.53 ml) was added and completely dissolved by applying ultrasonic waves. This solution was measured for proton NMR at 500 MHz with an NMR measuring instrument (JNW-ECA500) (manufactured by JEOL Datum). The imidation rate is determined based on protons derived from structures that do not change before and after imidation as reference protons, and the peak integrated value of these protons and proton peaks derived from NH groups of amic acid appearing in the vicinity of 9.5 to 10.0 ppm. It calculated | required by the following formula | equation using the integrated value.
Imidation ratio (%) = (1−α · x / y) × 100
In the above formula, x is a proton peak integrated value derived from NH group of amic acid, y is a peak integrated value of reference proton, α is one NH group proton of amic acid in the case of polyamic acid (imidation rate is 0%) Is the number ratio of the reference proton to.

[特定ポリシロキサンの合成]
<合成例1>
温度計及び還流管を備え付けた200mlの四つ口反応フラスコ中で、EC(31.6g)、及びB5(41.7g)を混合して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめEC(15.8g)、水(10.8g)及び触媒として蓚酸(0.20g)を混合した溶液を、25℃にて30分かけて滴下し、更に25℃にて室温で30分間撹拌した。その後、オイルバスを用いて加熱して60分間還流させた後、放冷してSiO換算濃度が12質量%のポリシロキサン溶液(1)を得た。
[Synthesis of specific polysiloxane]
<Synthesis Example 1>
In a 200 ml four-necked reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube, EC (31.6 g) and B5 (41.7 g) were mixed to prepare a solution of alkoxysilane monomer. To this solution, a solution in which EC (15.8 g), water (10.8 g) and oxalic acid (0.20 g) as a catalyst were mixed in advance was added dropwise at 25 ° C. over 30 minutes. For 30 minutes. Thereafter, the mixture was heated using an oil bath and refluxed for 60 minutes, and then allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (1) having a SiO 2 equivalent concentration of 12% by mass.

<合成例2>
温度計及び還流管を備え付けた200mlの四つ口反応フラスコ中で、EC(28.3g)、B3(7.45g)及びB5(32.5g)を混合して、アルコキシシランモノマーの溶液を調整した。この溶液に、あらかじめEC(12.6g)、水(10.8g)及び触媒として蓚酸(0.70g)を混合して調整しておいた溶液を、25℃にて30分かけて滴下し、更に25℃にて30分間撹拌した。その後、オイルバスを用いて加熱して30分間還流させた後、あらかじめ調整しておいたB4の含有量が92質量%のメタノール溶液(1.20g)とEC(0.90g)の混合溶液を加えた。更に30分間還流させた後、放冷してSiO換算濃度が12質量%のポリシロキサン溶液(2)を得た。
<Synthesis Example 2>
EC (28.3 g), B3 (7.45 g) and B5 (32.5 g) were mixed in a 200 ml four-neck reaction flask equipped with a thermometer and a reflux tube to prepare a solution of alkoxysilane monomer. did. To this solution, EC (12.6 g), water (10.8 g) and a solution prepared by mixing oxalic acid (0.70 g) as a catalyst were added dropwise at 25 ° C. over 30 minutes, Furthermore, it stirred at 25 degreeC for 30 minutes. Then, after heating using an oil bath and refluxing for 30 minutes, a previously prepared mixed solution of a methanol solution (1.20 g) with a B4 content of 92 mass% and EC (0.90 g) was added. added. The mixture was further refluxed for 30 minutes and then allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (2) having a SiO 2 equivalent concentration of 12% by mass.

<合成例3>
温度計及び還流管を備え付けた200mlの四つ口反応フラスコ中で、EC(28.3g)、B1(4.10g)、B3(7.45g)及びB5(32.5g)を混合して、アルコキシシランモノマーの溶液を調整した。この溶液に、あらかじめEC(14.2g)、水(10.8g)及び触媒として蓚酸(0.70g)を混合して調整しておいた溶液を、25℃にて30分かけて滴下し、更に25℃にて30分間撹拌した。その後、オイルバスを用いて加熱して30分間還流させた後、あらかじめ調整しておいたB4の含有量が92質量%のメタノール溶液(1.20g)とEC(0.90g)の混合溶液を加えた。更に30分間還流させた後、放冷してSiO換算濃度が12質量%のポリシロキサン溶液(3)を得た。
<Synthesis Example 3>
In a 200 ml four-necked reaction flask equipped with a thermometer and reflux tube, EC (28.3 g), B1 (4.10 g), B3 (7.45 g) and B5 (32.5 g) were mixed, A solution of alkoxysilane monomer was prepared. To this solution, EC (14.2 g), water (10.8 g) and a solution prepared by mixing oxalic acid (0.70 g) as a catalyst were added dropwise at 25 ° C. over 30 minutes, Furthermore, it stirred at 25 degreeC for 30 minutes. Then, after heating using an oil bath and refluxing for 30 minutes, a previously prepared mixed solution of a methanol solution (1.20 g) with a B4 content of 92 mass% and EC (0.90 g) was added. added. The mixture was further refluxed for 30 minutes and then allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (3) having a SiO 2 equivalent concentration of 12% by mass.

<合成例4>
温度計及び還流管を備え付けた200mlの四つ口反応フラスコ中で、EC(28.3g)、B2(4.10g)、B3(7.45g)及びB5(32.5g)を混合して、アルコキシシランモノマーの溶液を調整した。この溶液に、あらかじめEC(14.2g)、水(10.8g)及び触媒として蓚酸(0.70g)を混合して調整しておいた溶液を、25℃にて30分かけて滴下し、更に25℃にて30分間撹拌した。その後、オイルバスを用いて加熱して30分間還流させた後、あらかじめ調整しておいたB4の含有量が92質量%のメタノール溶液(1.20g)とEC(0.90g)の混合溶液を加えた。更に30分間還流させた後、放冷してSiO換算濃度が12質量%のポリシロキサン溶液(4)を得た。
<Synthesis Example 4>
In a 200 ml four-necked reaction flask equipped with a thermometer and reflux tube, EC (28.3 g), B2 (4.10 g), B3 (7.45 g) and B5 (32.5 g) were mixed, A solution of alkoxysilane monomer was prepared. To this solution, EC (14.2 g), water (10.8 g) and a solution prepared by mixing oxalic acid (0.70 g) as a catalyst were added dropwise at 25 ° C. over 30 minutes, Furthermore, it stirred at 25 degreeC for 30 minutes. Then, after heating using an oil bath and refluxing for 30 minutes, a previously prepared mixed solution of a methanol solution (1.20 g) with a B4 content of 92 mass% and EC (0.90 g) was added. added. The mixture was further refluxed for 30 minutes and then allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (4) having a SiO 2 equivalent concentration of 12% by mass.

<合成例5>
温度計及び還流管を備え付けた200mlの四つ口反応フラスコ中で、EC(29.2g)、B1(4.10g)及びB5(38.8g)を混合して、アルコキシシランモノマーの溶液を調製した。この溶液に、あらかじめEC(14.6g)、水(10.8g)及び触媒として蓚酸(0.50g)を混合して調整しておいた溶液を、25℃にて30分かけて滴下し、更に25℃にて30分間撹拌した。その後、オイルバスを用いて加熱して30分間還流させた後、あらかじめ調整しておいたB4の含有量92質量%のメタノール溶液(1.20g)とEC(0.90g)の混合溶液を加えた。更に30分間還流させた後、放冷してSiO換算濃度が12質量%のポリシロキサン溶液(5)を得た。
合成例1〜5において用いたアルコキシシランモノマー、使用量などをまとめて表1に示す。
<Synthesis Example 5>
Prepare a solution of alkoxysilane monomer by mixing EC (29.2 g), B1 (4.10 g) and B5 (38.8 g) in a 200 ml four-necked reaction flask equipped with a thermometer and reflux tube. did. To this solution, EC (14.6 g), water (10.8 g) and a solution prepared by mixing oxalic acid (0.50 g) as a catalyst were added dropwise at 25 ° C. over 30 minutes, Furthermore, it stirred at 25 degreeC for 30 minutes. Then, after heating using an oil bath and refluxing for 30 minutes, a previously prepared mixed solution of a methanol solution (1.20 g) containing 92% by mass of B4 and EC (0.90 g) was added. It was. The mixture was further refluxed for 30 minutes and then allowed to cool to obtain a polysiloxane solution (5) having a SiO 2 equivalent concentration of 12% by mass.
Table 1 shows the alkoxysilane monomers used in Synthesis Examples 1 to 5 and the amounts used.

Figure 2014148439
Figure 2014148439

[ポリイミド系重合体の合成]
<合成例6>
C2(4.06g,16.2mmol)及びC3(3.49g,32.4mmol)をNMP(21.3g)中で混合し、50℃で2時間反応させた後、C1(3.12g,15.9mmol)とNMP(10.7g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液(1)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は25,900、重量平均分子量は76,400であった。
[Synthesis of polyimide polymer]
<Synthesis Example 6>
C2 (4.06 g, 16.2 mmol) and C3 (3.49 g, 32.4 mmol) were mixed in NMP (21.3 g), reacted at 50 ° C. for 2 hours, and then C1 (3.12 g, 15 0.9 mmol) and NMP (10.7 g) were added and reacted at 40 ° C. for 6 hours to obtain a polyamic acid solution (1) having a resin solid content concentration of 25 mass%. The number average molecular weight of this polyamic acid was 25,900, and the weight average molecular weight was 76,400.

<合成例7>
C2(3.83g,15.3mmol)、C3(1.65g,15.3mmol)及びC4(6.04g,15.3mmol)をNMP(28.9g)中で混合し、50℃で2時間反応させた後、C1(2.94g,15.0mmol)とNMP(14.5g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液(2)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は19,300、重量平均分子量は68,200であった。
<Synthesis Example 7>
C2 (3.83 g, 15.3 mmol), C3 (1.65 g, 15.3 mmol) and C4 (6.04 g, 15.3 mmol) were mixed in NMP (28.9 g) and reacted at 50 ° C. for 2 hours. After that, C1 (2.94 g, 15.0 mmol) and NMP (14.5 g) were added and reacted at 40 ° C. for 6 hours to obtain a polyamic acid solution (2) having a resin solid content concentration of 25 mass%. . The number average molecular weight of this polyamic acid was 19,300, and the weight average molecular weight was 68,200.

<合成例8>
合成例7で得られたポリアミド酸溶液(2)(30.0g)に、NMPを加え6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(3.90g)及びピリジン(2.40g)を加え、70℃で2時間反応させた。この反応溶液をメタノール(460ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(3)を得た。このポリイミドのイミド化率は61%であり、数平均分子量は21,200、重量平均分子量は59,500であった。
<Synthesis Example 8>
After adding NMP to the polyamic acid solution (2) (30.0 g) obtained in Synthesis Example 7 and diluting to 6% by mass, acetic anhydride (3.90 g) and pyridine (2.40 g) were used as imidization catalysts. In addition, the mixture was reacted at 70 ° C. for 2 hours. This reaction solution was put into methanol (460 ml), and the resulting precipitate was separated by filtration. This deposit was wash | cleaned with methanol, and it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and obtained the polyimide powder (3). The imidation ratio of this polyimide was 61%, the number average molecular weight was 21,200, and the weight average molecular weight was 59,500.

[組成物及び液晶配向処理剤の製造]
実施例1〜14及び比較例1〜4では、組成物の製造例を記載する。また、これらの組成物は液晶配向処理剤の評価のためにも使用される。
組成物及び液晶配向処理剤を表2〜4に示す。
実施例及び比較例で得られた組成物(液晶配向処理剤に用いる場合がある。)を用い、[組成物又は液晶配向処理剤の保存安定性試験]、[段差基板における組成物又は液晶配向処理剤の印刷性の評価]、[液晶配向処理剤のインクジェット塗布性の評価]、[液晶セルの作製及び液晶配向性の評価(通常セル)]、[液晶セルの作製及び液晶配向性の評価(PSAセル)]及び[絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価]を行った。上記試験、評価における条件は、下記のとおりである。
[Production of composition and liquid crystal aligning agent]
In Examples 1-14 and Comparative Examples 1-4, the manufacture example of a composition is described. These compositions are also used for evaluating liquid crystal alignment treatment agents.
A composition and a liquid-crystal aligning agent are shown to Tables 2-4.
Using compositions obtained in Examples and Comparative Examples (may be used for liquid crystal alignment treatment agents), [Storage stability test of composition or liquid crystal alignment treatment agent], [Composition or liquid crystal alignment on stepped substrate Evaluation of printability of treatment agent], [Evaluation of inkjet coating property of liquid crystal alignment treatment agent], [Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)], [Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment] (PSA cell)] and [Evaluation of voltage holding ratio in insulating film coated substrate]. The conditions in the above test and evaluation are as follows.

[組成物又は液晶配向処理剤の保存安定性試験]
実施例及び比較例で得られた組成物を用いて、これら組成物の保存安定性試験を行った。具体的には、これら組成物を細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過し、−15℃にて72時間保管した。その後、目視観察にて、組成物中の濁りや析出物の発生を確認した。
表5〜7に、実施例及び比較例で得られた組成物(含む液晶配向処理剤)の保存安定性試験の結果を示す。なお、表中、濁りや析出物が見られずに均一な溶液であったものを○とし、濁りや析出物が見られたものを×とした。
[Storage stability test of composition or liquid crystal aligning agent]
Using the compositions obtained in Examples and Comparative Examples, storage stability tests of these compositions were performed. Specifically, these compositions were pressure filtered through a membrane filter having a pore size of 1 μm and stored at −15 ° C. for 72 hours. Thereafter, the occurrence of turbidity and precipitates in the composition was confirmed by visual observation.
In Tables 5-7, the result of the storage stability test of the composition (liquid crystal aligning agent containing) obtained by the Example and the comparative example is shown. In addition, in the table | surface, what was a uniform solution without turbidity and a precipitate was set as (circle), and what showed turbidity and a precipitate was set as x.

また、−15℃にて72時間保管した組成物を、純水及びIPA(イソプロピルアルコール)にて洗浄を行ったITO電極付きガラス基板(縦40mm×横30mm,厚さ0.7mm)のITO面にスピンコートし、ホットプレート上にて100℃で5分間加熱処理をして、樹脂被膜付きのITO基板を作製した。その後、得られた樹脂被膜付き基板のピンホールの評価を行った。具体的には、この樹脂被膜付き基板をナトリウムランプの下で目視観察をして、樹脂被膜上のピンホールの数を数えた。なお、ピンホールの数が少ないものほど、組成物中の析出物が少なく、本評価に優れるとした。
表5〜7に、実施例及び比較例で得られた組成物(含む液晶配向処理剤)から形成された樹脂被膜上のピンホールの数の評価結果を示す。
なお、実施例及び比較例で得られた組成物は、液晶配向処理剤に用いることができる。そのため、実施例及び比較例で得られた組成物の保存安定性試験の結果は、液晶配向処理剤としての保存安定性試験の結果とすることが可能である。
Moreover, the ITO surface of the glass substrate with an ITO electrode (length 40mm x width 30mm, thickness 0.7mm) which washed the composition stored at -15 degreeC for 72 hours with pure water and IPA (isopropyl alcohol). And an ITO substrate with a resin coating was produced by heat treatment at 100 ° C. for 5 minutes on a hot plate. Then, the pinhole of the obtained board | substrate with a resin film was evaluated. Specifically, the substrate with resin coating was visually observed under a sodium lamp, and the number of pinholes on the resin coating was counted. The smaller the number of pinholes, the fewer the precipitates in the composition, and the better the evaluation.
In Tables 5-7, the evaluation result of the number of the pinholes on the resin film formed from the composition (liquid crystal aligning agent containing) obtained by the Example and the comparative example is shown.
In addition, the composition obtained by the Example and the comparative example can be used for a liquid-crystal aligning agent. Therefore, the result of the storage stability test of the compositions obtained in Examples and Comparative Examples can be the result of the storage stability test as a liquid crystal alignment treatment agent.

[組成物又は液晶配向処理剤の印刷性の評価(段差基板における樹脂被膜又は液晶配向膜の追随性の評価)]
実施例及び比較例で得られた組成物(含む液晶配向処理剤)を用いて、段差基板に対する印刷性の評価を行った。具体的には、これら組成物を細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過した。その後、濾過後の組成物を用いて、基板の中心に対して70×70mmの範囲に、100×100μmのドットパターン(ドット間距離50μm、ドットの厚さ0.5μm)を付けたガラス基板(縦100mm×横100mm、厚さ0.7mm)に対して、印刷を行った。印刷機には簡易印刷機S15型(日本写真印刷社製)を用い、印刷面積が基板の中心に対して80×80mmの範囲、印圧が0.2mm、捨て基板が5枚、印刷から仮乾燥までの時間が90秒、仮乾燥がホットプレート上にて70℃で5分間の条件で行った。
[Evaluation of printability of composition or liquid crystal alignment treatment agent (evaluation of followability of resin film or liquid crystal alignment film on stepped substrate)]
Using the compositions (including the liquid crystal alignment treatment agent) obtained in the examples and comparative examples, the printability for the stepped substrate was evaluated. Specifically, these compositions were subjected to pressure filtration with a membrane filter having a pore diameter of 1 μm. Thereafter, using the filtered composition, a glass substrate with a dot pattern of 100 × 100 μm (a distance between dots of 50 μm and a dot thickness of 0.5 μm) in a range of 70 × 70 mm with respect to the center of the substrate ( Printing was performed on 100 mm long × 100 mm wide and 0.7 mm thick. A simple printing machine S15 type (made by Nissha Printing Co., Ltd.) was used as the printing machine. The printing area was in the range of 80 × 80 mm with respect to the center of the substrate, the printing pressure was 0.2 mm, the number of discarded substrates was 5, and printing was temporarily performed. The time until drying was 90 seconds, and temporary drying was performed on a hot plate at 70 ° C. for 5 minutes.

得られた樹脂被膜に関して、段差基板に対する樹脂被膜の追随性の評価を行った。具体的には、得られた樹脂被膜付き基板の断面を、走査型電子顕微鏡(S−4800)(日立ハイテク社製)で観察して、ドット上部の樹脂被膜の膜厚とドット間の樹脂被膜の膜厚とを確認比較することで行った。より具体的には、図1中の(1)の膜厚(ドット上部の樹脂被膜の膜厚で、ドットの中央部の膜厚)と(2)の膜厚(ドット間の樹脂被膜の膜厚で、ドット間中央部の膜厚)を確認し、その差が小さいものほど、段差基板に対する樹脂被膜の追随性に優れるとした。   With respect to the obtained resin coating, the followability of the resin coating with respect to the stepped substrate was evaluated. Specifically, the cross section of the obtained substrate with a resin film is observed with a scanning electron microscope (S-4800) (manufactured by Hitachi High-Tech), and the film thickness of the resin film above the dots and the resin film between the dots This was done by confirming and comparing the film thickness. More specifically, the film thickness (1) in FIG. 1 (the film thickness of the resin film above the dots, the film thickness at the center of the dots) and the film thickness (2) (the film of the resin film between the dots) The thickness of the central portion between dots was confirmed, and the smaller the difference, the better the followability of the resin film to the stepped substrate.

表5〜7に、実施例及び比較例で得られた組成物(含む液晶配向処理剤)の印刷性の評価として、図1中の(1)の膜厚、(2)の膜厚及び膜厚比(((1)の膜厚/(2)の膜厚)×100)の結果を、まとめて示す。
なお、実施例及び比較例で得られた組成物は、液晶配向処理剤に用いることができる。そのため、実施例及び比較例で得られた組成物の段差基板に対する樹脂被膜の追随性の結果は、液晶配向処理剤の段差基板に対する樹脂被膜の追随性の結果とすることが可能である。
In Tables 5-7, as evaluation of the printability of the compositions (including liquid crystal alignment treatment agents) obtained in Examples and Comparative Examples, the film thickness of (1), the film thickness and film of (2) in FIG. The results of the thickness ratio (((1) film thickness / (2) film thickness) × 100) are collectively shown.
In addition, the composition obtained by the Example and the comparative example can be used for a liquid-crystal aligning agent. Therefore, the result of the followability of the resin film with respect to the stepped substrate of the composition obtained in Examples and Comparative Examples can be the result of the followability of the resin film with respect to the stepped substrate of the liquid crystal aligning agent.

[液晶配向処理剤のインクジェット塗布性の評価]
実施例6で得られた液晶配向処理剤(3)及び実施例12で得られた液晶配向処理剤(9)を、細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過し、インクジェット塗布性の評価を行った。具体的には、インクジェット塗布機に、HIS−200(日立プラントテクノロジー社製)を用いて、純水及びIPA(イソプロピルアルコール)にて洗浄を行ったITO(酸化インジウムスズ)蒸着基板上に、塗布面積が70×70mm、ノズルピッチが0.423mm、スキャンピッチが0.5mm、塗布速度が40mm/秒、塗布から仮乾燥までの時間が60秒、仮乾燥がホットプレート上にて70℃で5分間の条件で塗布を行った。
得られた液晶配向膜付き基板をナトリウムランプの下で目視観察をして、液晶配向膜上のピンホールの数を数えたところ、いずれの実施例で得られた液晶配向膜とも、ピンホールは3個以下であった。また、いずれの実施例とも、塗膜均一性に優れた液晶配向膜が得られた。
[Evaluation of inkjet coating properties of liquid crystal aligning agent]
The liquid crystal aligning agent (3) obtained in Example 6 and the liquid crystal aligning agent (9) obtained in Example 12 were pressure filtered through a membrane filter having a pore diameter of 1 μm to evaluate ink jet coatability. It was. Specifically, using an HIS-200 (manufactured by Hitachi Plant Technology Co., Ltd.), an inkjet coater is coated on an ITO (indium tin oxide) vapor-deposited substrate washed with pure water and IPA (isopropyl alcohol). Area 70 × 70 mm, nozzle pitch 0.423 mm, scan pitch 0.5 mm, coating speed 40 mm / second, time from coating to temporary drying 60 seconds, temporary drying 5 at 70 ° C. on a hot plate Application was performed under the condition of minutes.
The obtained substrate with a liquid crystal alignment film was visually observed under a sodium lamp and the number of pinholes on the liquid crystal alignment film was counted. The number was 3 or less. Moreover, the liquid crystal aligning film excellent in the coating-film uniformity was obtained in any Example.

[液晶セルの作製及び液晶配向性の評価(通常セル)]
実施例及び比較例で得られた液晶配向処理剤を、細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過し、−15℃にて72時間保管した液晶配向処理剤を用いて、液晶セルの作製(通常セル)を行った。具体的には、これら液晶配向処理剤を、純水及びIPAにて洗浄を行った30×40mmITO電極付き基板(縦40mm×横30mm、厚さ0.7mm)のITO面にスピンコートし、ホットプレート上にて100℃で5分間、更に熱循環型クリーンオーブンにて200℃で30分間加熱処理をして、膜厚が100nmのポリイミド液晶配向膜付きのITO基板を得た。
[Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal orientation (normal cell)]
The liquid crystal aligning agent obtained in Examples and Comparative Examples was pressure filtered through a membrane filter having a pore size of 1 μm, and a liquid crystal cell was prepared using the liquid crystal aligning agent stored at −15 ° C. for 72 hours (normally Cell). Specifically, these liquid crystal alignment treatment agents are spin-coated on an ITO surface of a 30 × 40 mm ITO electrode substrate (40 mm long × 30 mm wide, 0.7 mm thick) cleaned with pure water and IPA, and hot An ITO substrate with a polyimide liquid crystal alignment film having a film thickness of 100 nm was obtained by heat treatment on a plate at 100 ° C. for 5 minutes and further in a heat-circulating clean oven at 200 ° C. for 30 minutes.

得られた液晶配向膜付きのITO基板を2枚用意し、液晶配向膜面を内側にして6μmのスペーサーを挟んで組み合わせ、シール剤(XN−1500T)(三井化学社製)を印刷した。次いで、他方の基板と液晶配向膜面が向き合うようにして貼り合わせた後、シール剤を熱循環型クリーンオーブン中にて、120℃で90分間加熱処理をすることにより硬化して空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、ネマチック液晶(MLC−6608)(メルク・ジャパン社製)を注入し、注入口を封止して液晶セル(通常セル)を得た。
得られた液晶セルを用いて、液晶配向性の評価を行った。液晶配向性は、液晶セルを偏光顕微鏡(ECLIPSE E600WPOL)(ニコン社製)で観察し、配向欠陥の有無を確認した。具体的には、配向欠陥が見られなかったものを、本評価に優れるとした(表8及び表9中に、「良好」と示した。)。
表8及び表9に、実施例及び比較例で得られた液晶配向処理剤を用いて形成された液晶セルの液晶配向性の結果を示す。
Two obtained ITO substrates with a liquid crystal alignment film were prepared, combined with a 6 μm spacer sandwiched with the liquid crystal alignment film surface inside, and a sealant (XN-1500T) (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was printed. Next, after bonding the other substrate and the liquid crystal alignment film face each other, the sealing agent is cured by heat treatment at 120 ° C. for 90 minutes in a heat-circulating clean oven to produce an empty cell. did. A nematic liquid crystal (MLC-6608) (manufactured by Merck Japan Ltd.) was injected into this empty cell by a reduced pressure injection method, and the injection port was sealed to obtain a liquid crystal cell (ordinary cell).
The liquid crystal alignment was evaluated using the obtained liquid crystal cell. The liquid crystal alignment was confirmed by observing the liquid crystal cell with a polarizing microscope (ECLIPSE E600WPOL) (manufactured by Nikon Corporation) to check for the presence of alignment defects. Specifically, those in which no alignment defect was observed were considered to be excellent in this evaluation (shown as “good” in Tables 8 and 9).
Tables 8 and 9 show the results of the liquid crystal alignment of the liquid crystal cells formed using the liquid crystal alignment treatment agents obtained in the examples and comparative examples.

[液晶セルの作製及び液晶配向性の評価(PSAセル)]
実施例4で得られた液晶配向処理剤(1)、実施例7で得られた液晶配向処理剤(4)及び実施例11で得られた液晶配向処理剤(8)を細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過し、−15℃にて48時間保管した溶液を用いて、液晶セルの作製及び液晶配向性の評価(PSAセル)を行った。
これら液晶配向処理剤を、純水及びIPAにて洗浄した、中心に10×10mmのパターン間隔20μmのITO電極付き基板(縦40mm×横30mm、厚さ0.7mm)と中心に10×40mmのITO電極付き基板(縦40mm×横30mm、厚さ0.7mm)のITO面にスピンコートし、ホットプレート上にて100℃で5分間、更に熱循環型クリーンオーブンにて200℃で30分間加熱処理をして、膜厚が100nmのポリイミド塗膜を得た。
[Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal orientation (PSA cell)]
The liquid crystal aligning agent (1) obtained in Example 4, the liquid crystal aligning agent (4) obtained in Example 7 and the liquid crystal aligning agent (8) obtained in Example 11 were used as a membrane having a pore diameter of 1 μm. Using a solution filtered under pressure with a filter and stored at −15 ° C. for 48 hours, production of a liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (PSA cell) were performed.
These liquid crystal alignment treatment agents were washed with pure water and IPA, and a 10 × 10 mm substrate with an ITO electrode having a pattern interval of 20 μm in the center (vertical 40 mm × width 30 mm, thickness 0.7 mm) and a center of 10 × 40 mm Spin coated on ITO surface of substrate with ITO electrode (length 40mm x width 30mm, thickness 0.7mm), heated on hot plate at 100 ° C for 5 minutes, and further heated at 200 ° C for 30 minutes in thermal circulation clean oven It processed and obtained the polyimide coating film with a film thickness of 100 nm.

この液晶配向膜付き基板を、液晶配向膜面を内側にして、6μmのスペーサーを挟んで組み合わせ、シール剤で周囲を接着して空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、ネマティック液晶(MLC−6608)(メルク・ジャパン社製)に、下記の式で示される重合性化合物(1)を、ネマティック液晶(MLC−6608)の100質量%に対して0.3質量%混合した液晶を注入し、注入口を封止して、液晶セルを得た。

Figure 2014148439
得られた液晶セルに、交流5Vの電圧を印加しながら、照度60mWのメタルハライドランプを用いて、350nm以下の波長をカットし、365nm換算で20J/cmの紫外線照射を行い、液晶の配向方向が制御された液晶セル(PSAセル)を得た。液晶セルに紫外線を照射している際の照射装置内の温度は、50℃であった。This substrate with a liquid crystal alignment film was combined with the liquid crystal alignment film surface inside, with a 6 μm spacer in between, and the periphery was adhered with a sealant to produce an empty cell. A nematic liquid crystal (MLC-6608) (manufactured by Merck Japan Ltd.) was added to the empty cell by a reduced pressure injection method, and a polymerizable compound (1) represented by the following formula was added to 100% by mass of the nematic liquid crystal (MLC-6608). A liquid crystal cell was obtained by injecting 0.3% by mass of a liquid crystal mixed with the mixture and sealing the injection port.
Figure 2014148439
While applying an AC voltage of 5 V to the obtained liquid crystal cell, using a metal halide lamp with an illuminance of 60 mW, the wavelength of 350 nm or less was cut, and ultraviolet irradiation of 20 J / cm 2 in terms of 365 nm was performed, and the alignment direction of the liquid crystal A liquid crystal cell (PSA cell) was controlled. The temperature in the irradiation apparatus when the liquid crystal cell was irradiated with ultraviolet rays was 50 ° C.

この液晶セルの紫外線照射前と紫外線照射後の液晶の応答速度を測定した。応答速度は、透過率90%から透過率10%までのT90→T10を測定した。
実施例で得られたPSAセルは、紫外線照射前の液晶セルに比べて、紫外線照射後の液晶セルの応答速度が早くなったことから、液晶の配向方向が制御されたことを確認した。また、いずれの液晶セルとも、偏光顕微鏡(ECLIPSE E600WPOL)(ニコン社製)での観察により、液晶は均一に配向していることを確認した。
The response speed of the liquid crystal before and after the ultraviolet irradiation of the liquid crystal cell was measured. As the response speed, T90 → T10 from 90% transmittance to 10% transmittance was measured.
In the PSA cell obtained in the example, since the response speed of the liquid crystal cell after ultraviolet irradiation was faster than that of the liquid crystal cell before ultraviolet irradiation, it was confirmed that the alignment direction of the liquid crystal was controlled. Further, in any liquid crystal cell, it was confirmed by observation with a polarizing microscope (ECLIPSE E600WPOL) (manufactured by Nikon Corporation) that the liquid crystal was uniformly aligned.

[絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価]
(絶縁膜用組成物の調製)
100mlナス型フラスコに、アクリル系樹脂((メタ)アクリル酸/ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/メチル(メタ)アクリレート=9/25.5/65.5(モル比)のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液、固形分濃度:22.0重量%、重量平均分子量6000(ポリスチレン換算))(7.07g)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(25.1g)、KAYARADDPHA−40H(日本化薬社製)(3.30g)、I−369(チバスペシャリティーケミカルズ社製)(0.30g)、ITX(ファーストケミカルコーポレーション社製)、及びメガファックR−30(0.015g)を加え、25℃で3時間攪拌し、絶縁膜用組成物を得た。この絶縁膜用組成物には不溶物は見られず、均一な溶液が得られた。
[Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate]
(Preparation of composition for insulating film)
In a 100 ml eggplant type flask, a propylene glycol monomethyl ether acetate solution of acrylic resin ((meth) acrylic acid / hydroxyethyl (meth) acrylate / methyl (meth) acrylate = 9 / 25.5 / 65.5 (molar ratio)), Solid content concentration: 22.0 wt%, weight average molecular weight 6000 (polystyrene conversion) (7.07 g), propylene glycol monomethyl ether acetate (25.1 g), KAYARDADDHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) (3.30 g) ), I-369 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) (0.30 g), ITX (manufactured by First Chemical Corporation), and MegaFac R-30 (0.015 g) were added and stirred at 25 ° C. for 3 hours. An insulating film composition was obtained. No insoluble matter was found in the composition for insulating film, and a uniform solution was obtained.

(絶縁膜塗布基板の作製)
上記で得られた絶縁膜用組成物を0.2μmのフィルターを用いてろ過を行った。その後、ろ過した後の組成物を、純水及びIPAにて洗浄した中心に10×10mmのパターン間隔20μmのITO電極付き基板(縦40mm×横30mm、厚さ0.7mm)と中心に10×40mmのITO電極付き基板(縦40mm×横30mm、厚さ0.7mm)のITO面にスピンコートし、ホットプレート上にて110℃で5分間加熱処理をした。この塗膜に、紫外線照射装置PLA−501(F)(キャノン社製)により、365nmにおける照射量が、500mJ/cmの紫外線を照射し、ホットプレート上にて120℃で1分間加熱処理をした。その後、更にホットプレート上にて200℃で60分間加熱処理を行い、膜厚1.12μmの絶縁膜が塗布された基板を得た。
(Preparation of insulating film coated substrate)
The insulating film composition obtained above was filtered using a 0.2 μm filter. Thereafter, the filtered composition was washed with pure water and IPA at the center and a 10 × 10 mm ITO electrode substrate with a pattern spacing of 20 μm (length 40 mm × width 30 mm, thickness 0.7 mm) and the center 10 ×. The ITO surface of a 40 mm ITO electrode-attached substrate (40 mm long × 30 mm wide, 0.7 mm thick) was spin-coated, and heat-treated at 110 ° C. for 5 minutes on a hot plate. This coating film was irradiated with ultraviolet rays having an irradiation amount of 365 m of 500 mJ / cm 2 by an ultraviolet irradiation device PLA-501 (F) (manufactured by Canon Inc.), and subjected to heat treatment at 120 ° C. for 1 minute on a hot plate. did. Thereafter, a heat treatment was further performed on a hot plate at 200 ° C. for 60 minutes to obtain a substrate coated with an insulating film having a thickness of 1.12 μm.

(液晶セルの作製)
実施例及び比較例で得られた液晶配向処理剤を細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過し、液晶セルを作製した。これら液晶配向処理剤を上記で得られた絶縁膜塗布基板の絶縁膜塗布面にスピンコートし、ホットプレート上にて100℃で5分間、更に熱循環型クリーンオーブンにて200℃で30分間加熱処理をして、膜厚が100nmのポリイミド液晶配向膜付きのITO基板を得た。
得られた液晶配向膜付きのITO基板を2枚用意し、液晶配向膜面を内側にして6μmのスペーサーを挟んで組み合わせ、シール剤(XN−1500T)(三井化学社製)を印刷した。次いで、他方の基板と液晶配向膜面が向き合うようにして貼り合わせた後、シール剤を熱循環型クリーンオーブン中にて120℃で90分間加熱処理をすることにより硬化して空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶を注入し、注入口を封止して液晶セルを得た。
(Production of liquid crystal cell)
The liquid crystal aligning agents obtained in Examples and Comparative Examples were pressure filtered through a membrane filter having a pore diameter of 1 μm to produce a liquid crystal cell. These liquid crystal alignment treatment agents are spin-coated on the insulating film-coated surface of the insulating film-coated substrate obtained above, and heated on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes and further in a heat circulating clean oven for 30 minutes at 200 ° C. The ITO substrate with a polyimide liquid crystal aligning film with a film thickness of 100 nm was obtained by processing.
Two obtained ITO substrates with a liquid crystal alignment film were prepared, combined with a 6 μm spacer sandwiched with the liquid crystal alignment film surface inside, and a sealant (XN-1500T) (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was printed. Next, after bonding the other substrate and the liquid crystal alignment film face each other, the sealing agent was cured by heat treatment at 120 ° C. for 90 minutes in a heat-circulating clean oven to produce an empty cell. . Liquid crystal was injected into this empty cell by a reduced pressure injection method, and the injection port was sealed to obtain a liquid crystal cell.

(電圧保持率の評価)
上記で得られた液晶セルに、70℃の温度下で1Vの電圧を60μs印加し、16.67ms後及び50ms後の電圧を測定し、電圧がどのくらい保持できているかを電圧保持率(VHRともいう)として計算した。なお、測定は、電圧保持率測定装置(VHR−1)(東陽テクニカ社製)を使用し、Voltage:±1V、Pulse Width:60μs、Flame Period:16.67ms及び50msの設定で行った。
電圧保持率の測定が終了した液晶セルに、365nm換算で10J/cmの紫外線を照射した後、同様条件にて、VHRの測定を行った。なお、紫外線照射は、卓上型UV硬化装置(HCT3B28HEX−1)(センライト社製(SEN LIGHT CORPORATION))を用いて行った。
表8及び表9に、実施例及び比較例で得られた液晶配向処理剤を用いて作製された絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価の結果を示す。
(Evaluation of voltage holding ratio)
A voltage of 1 V was applied to the liquid crystal cell obtained above at a temperature of 70 ° C. for 60 μs, and the voltage after 16.67 ms and 50 ms was measured. Calculated). The measurement was performed using a voltage holding ratio measuring device (VHR-1) (manufactured by Toyo Technica Co., Ltd.) with settings of Voltage: ± 1 V, Pulse Width: 60 μs, Frame Period: 16.67 ms and 50 ms.
The liquid crystal cell for which the measurement of the voltage holding ratio was completed was irradiated with ultraviolet rays of 10 J / cm 2 in terms of 365 nm, and then VHR was measured under the same conditions. In addition, ultraviolet irradiation was performed using the desktop type UV curing device (HCT3B28HEX-1) (manufactured by Senlite Corporation (SEN LIGHT CORPORATION)).
Tables 8 and 9 show the results of the evaluation of the voltage holding ratio of the insulating film-coated substrates produced using the liquid crystal aligning agents obtained in the examples and comparative examples.

以下に、実施例1〜14、及び比較例1〜4における組成物(液晶配向処理剤に用いる場合がある。)の調製方法を記載する。
表2〜4には、各実施例及び比較例で使用した特定セルロース系重合体、特定ポリシロキサン、溶媒、及び組成物中の固形分濃度(%)等をまとめて示す。
また、得られた組成物(含む液晶配向処理剤)の評価は、[組成物又は液晶配向処理剤の保存安定性試験]、[段差基板における組成物又は液晶配向処理剤の印刷性の評価]、[液晶配向処理剤のインクジェット塗布性の評価]、[液晶セルの作製及び液晶配向性の評価(通常セル)]、[液晶セルの作製及び液晶配向性の評価(PSAセル)]及び[絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価]等を行った。
実施例1〜14、及び比較例1〜4で得られた組成物(含む液晶配向処理剤)の上記評価の結果は、表5〜9にまとめて示す。
Below, the preparation method of the composition (it may be used for a liquid-crystal aligning agent) in Examples 1-14 and Comparative Examples 1-4 is described.
Tables 2 to 4 collectively show the specific cellulose-based polymer, specific polysiloxane, solvent, and solid content concentration (%) in the composition used in each example and comparative example.
In addition, evaluation of the obtained composition (including liquid crystal alignment treatment agent) is [storage stability test of composition or liquid crystal alignment treatment agent], [evaluation of printability of composition or liquid crystal alignment treatment agent on a stepped substrate] , [Evaluation of ink-jet coating properties of liquid crystal alignment treatment agent], [Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)], [Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (PSA cell)] and [Insulation] Evaluation of voltage holding ratio on film coated substrate] and the like were performed.
The result of the said evaluation of the composition (The liquid crystal aligning agent containing) obtained in Examples 1-14 and Comparative Examples 1-4 is put together in Tables 5-9, and is shown.

<実施例1>
CE−2(0.72g)をEC(9.00g)及びBCS(10.5g)中で混合し、40℃で6時間攪拌した。その後、合成例1の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(1)(6.00g)を加え、25℃で2時間攪拌し、組成物(1)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
<Example 1>
CE-2 (0.72 g) was mixed in EC (9.00 g) and BCS (10.5 g) and stirred at 40 ° C. for 6 hours. Thereafter, the polysiloxane solution (1) (6.00 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 1 was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (1). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution.

<実施例2>
CE−1(0.15g)をEC(2.20g)及びBCS(13.6g)中で混合し、40℃で6時間攪拌した。その後、合成例2の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(2)(11.3g)を加え、25℃で2時間攪拌し、組成物(2)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
<Example 2>
CE-1 (0.15 g) was mixed in EC (2.20 g) and BCS (13.6 g) and stirred at 40 ° C. for 6 hours. Then, the polysiloxane solution (2) (11.3 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 2 was added and stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (2). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution.

<実施例3>
CE−2(0.95g)をEC(12.5g)及びBCS(10.1g)中で混合し、40℃で6時間攪拌した。その後、合成例2の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(2)(5.28g)を加え、25℃で2時間攪拌し、組成物(3)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
<Example 3>
CE-2 (0.95 g) was mixed in EC (12.5 g) and BCS (10.1 g) and stirred at 40 ° C. for 6 hours. Thereafter, the polysiloxane solution (2) (5.28 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 2 was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (3). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution.

<実施例4>
CE−2(0.65g)をEC(11.9g)及びBCS(8.90g)中で混合し、40℃で6時間攪拌した。その後、合成例3の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(3)(8.13g)を加え、25℃で2時間攪拌し、組成物(4)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(4)は、液晶配向処理剤(1)としても評価に用いた。
<Example 4>
CE-2 (0.65 g) was mixed in EC (11.9 g) and BCS (8.90 g) and stirred at 40 ° C. for 6 hours. Then, the polysiloxane solution (3) (8.13 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 3 was added and stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (4). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (4) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (1).

<実施例5>
CE−3(0.50g)をEC(1.90g)及びPB(12.1g)中で混合し、40℃で6時間攪拌した。その後、合成例3の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(3)(8.13g)を加え、25℃で2時間攪拌し、組成物(5)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(5)は、液晶配向処理剤(2)としても評価に用いた。
<Example 5>
CE-3 (0.50 g) was mixed in EC (1.90 g) and PB (12.1 g) and stirred at 40 ° C. for 6 hours. Thereafter, the polysiloxane solution (3) (8.13 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 3 was added and stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (5). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (5) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (2).

<実施例6>
CE−2(0.50g)をEC(12.0g)及びPB(22.9g)中で混合し、40℃で6時間攪拌した。その後、合成例3の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(3)(6.25g)を加え、25℃で2時間攪拌し、組成物(6)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(6)は、液晶配向処理剤(3)としても評価に用いた。
<Example 6>
CE-2 (0.50 g) was mixed in EC (12.0 g) and PB (22.9 g) and stirred at 40 ° C. for 6 hours. Thereafter, the polysiloxane solution (3) (6.25 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 3 was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (6). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (6) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (3).

<実施例7>
CE−2(0.80g)をEC(7.10g)及びBCS(14.5g)中で混合し、40℃で6時間攪拌した。その後、合成例3の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(3)(6.67g)を加え、25℃で2時間攪拌し、組成物(7)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(7)は、液晶配向処理剤(4)としても評価に用いた。
<Example 7>
CE-2 (0.80 g) was mixed in EC (7.10 g) and BCS (14.5 g) and stirred at 40 ° C. for 6 hours. Thereafter, the polysiloxane solution (3) (6.67 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 3 was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (7). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (7) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (4).

<実施例8>
CE−2(0.30g)をEC(0.60g)及びPB(16.4g)中で混合し、40℃で6時間攪拌した。その後、合成例4の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(4)(10.0g)を加え、25℃で2時間攪拌し、組成物(8)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(8)は、液晶配向処理剤(5)としても評価に用いた。
<Example 8>
CE-2 (0.30 g) was mixed in EC (0.60 g) and PB (16.4 g) and stirred at 40 ° C. for 6 hours. Thereafter, the polysiloxane solution (4) (10.0 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 4 was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (8). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (8) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (5).

<実施例9>
CE−2(0.65g)をEC(9.00g)及びBCS(11.8g)中で混合し、40℃で6時間攪拌した。その後、合成例4の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(4)(8.13g)を加え、25℃で2時間攪拌し、組成物(9)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(9)は、液晶配向処理剤(6)としても評価に用いた。
<Example 9>
CE-2 (0.65 g) was mixed in EC (9.00 g) and BCS (11.8 g) and stirred at 40 ° C. for 6 hours. Then, the polysiloxane solution (4) (8.13 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 4 was added and stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (9). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (9) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (6).

<実施例10>
CE−1(0.15g)をEC(7.70g)及びBCS(8.20g)中で混合し、40℃で6時間攪拌した。その後、合成例4の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(4)(11.3g)を加え、25℃で2時間攪拌し、組成物(10)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(10)は、液晶配向処理剤(7)としても評価に用いた。
<Example 10>
CE-1 (0.15 g) was mixed in EC (7.70 g) and BCS (8.20 g) and stirred at 40 ° C. for 6 hours. Thereafter, the polysiloxane solution (4) (11.3 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 4 was added and stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (10). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (10) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (7).

<実施例11>
CE−2(0.50g)をEC(9.50g)及びPB(10.6g)中で混合し、40℃で6時間攪拌した。その後、合成例5の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(5)(9.72g)を加え、25℃で2時間攪拌し、組成物(11)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(11)は、液晶配向処理剤(8)としても評価に用いた。
<Example 11>
CE-2 (0.50 g) was mixed in EC (9.50 g) and PB (10.6 g) and stirred at 40 ° C. for 6 hours. Thereafter, the polysiloxane solution (5) (9.72 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 5 was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (11). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (11) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (8).

<実施例12>
CE−2(0.45g)をEC(23.3g)及びPB(17.5g)中で混合し、40℃で6時間攪拌した。その後、合成例5の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(5)(8.75g)を加え、25℃で2時間攪拌し、組成物(12)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(12)は、液晶配向処理剤(9)としても評価に用いた。
<Example 12>
CE-2 (0.45 g) was mixed in EC (23.3 g) and PB (17.5 g) and stirred at 40 ° C. for 6 hours. Thereafter, the polysiloxane solution (5) (8.75 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 5 was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (12). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (12) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (9).

<実施例13>
CE−3(0.40g)をEC(8.50g)及びBCS(10.2g)中で混合し、40℃で6時間攪拌した。その後、合成例5の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(5)(10.0g)を加え、25℃で2時間攪拌し、組成物(13)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(13)は、液晶配向処理剤(10)としても評価に用いた。
<Example 13>
CE-3 (0.40 g) was mixed in EC (8.50 g) and BCS (10.2 g) and stirred at 40 ° C. for 6 hours. Thereafter, the polysiloxane solution (5) (10.0 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 5 was added and stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (13). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (13) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (10).

<実施例14>
CE−3(0.75g)をEC(8.00g)及びPB(12.3g)中で混合し、40℃で6時間攪拌した。その後、合成例5の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(5)(6.25g)を加え、25℃で2時間攪拌し、組成物(14)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(14)は、液晶配向処理剤(11)としても評価に用いた。
<Example 14>
CE-3 (0.75 g) was mixed in EC (8.00 g) and PB (12.3 g) and stirred at 40 ° C. for 6 hours. Thereafter, the polysiloxane solution (5) (6.25 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 5 was added and stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (14). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (14) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (11).

<比較例1>
合成例6の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(1)(2.60g)に、NMP(10.0g)及びBCS(8.90g)を加え、25℃にて2時間攪拌した。その後、合成例3の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(3)(8.13g)を加えたが、その直後に析出物が発生した。それから、25℃で2時間攪拌し、組成物(15)を得た。ただし、この組成物中には、析出物が見られた。なお、この組成物(15)は、液晶配向処理剤(12)としても評価に用いた。
<Comparative Example 1>
NMP (10.0 g) and BCS (8.90 g) were added to the polyamic acid solution (1) (2.60 g) having a resin solid content concentration of 25 mass% obtained by the synthesis method of Synthesis Example 6, and the mixture was heated to 25 ° C. And stirred for 2 hours. Thereafter, the polysiloxane solution (3) (8.13 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 3 was added, but a precipitate was generated immediately after that. And it stirred at 25 degreeC for 2 hours, and obtained the composition (15). However, precipitates were observed in this composition. In addition, this composition (15) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (12).

<比較例2>
合成例7の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(2)(2.60g)に、NMP(10.0g)及びBCS(8.90g)を加え、25℃にて2時間攪拌した。その後、合成例3の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(3)(8.13g)を加えたが、その直後に析出物が発生した。それから、25℃で2時間攪拌し、組成物(16)を得た。ただし、この組成物中には、析出物が見られた。なお、この組成物(16)は、液晶配向処理剤(13)としても評価に用いた。
<Comparative Example 2>
NMP (10.0 g) and BCS (8.90 g) were added to the polyamic acid solution (2) (2.60 g) having a resin solid content concentration of 25 mass% obtained by the synthesis method of Synthesis Example 7, and the mixture was heated to 25 ° C. And stirred for 2 hours. Thereafter, the polysiloxane solution (3) (8.13 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 3 was added, but a precipitate was generated immediately after that. And it stirred at 25 degreeC for 2 hours, and obtained the composition (16). However, precipitates were observed in this composition. In addition, this composition (16) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (13).

<比較例3>
合成例8の合成手法で得られたポリイミド粉末(3)(0.45g)をEC(8.20g)及びBCS(6.10g)中で混合し、70℃で15時間攪拌した。しかしながら、ポリイミド粉末(3)は、溶解しなかった。
そこで、ポリイミド粉末(3)(0.45g)をNMP(8.20g)及びBCS(6.10g)中で混合し、70℃で8時間攪拌した。その後、合成例3の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(3)(5.63g)を加えたが、その直後に析出物が発生した。それから、25℃で2時間攪拌し、組成物(17)を得た。ただし、この組成物中には、析出物が見られた。なお、この組成物(17)は、液晶配向処理剤(14)としても評価に用いた。
<Comparative Example 3>
The polyimide powder (3) (0.45 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 8 was mixed in EC (8.20 g) and BCS (6.10 g) and stirred at 70 ° C. for 15 hours. However, the polyimide powder (3) did not dissolve.
Therefore, polyimide powder (3) (0.45 g) was mixed in NMP (8.20 g) and BCS (6.10 g) and stirred at 70 ° C. for 8 hours. Thereafter, the polysiloxane solution (3) (5.63 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 3 was added, and a precipitate was generated immediately after that. Then, the mixture was stirred at 25 ° C. for 2 hours to obtain a composition (17). However, precipitates were observed in this composition. In addition, this composition (17) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (14).

<比較例4>
合成例3の合成手法で得られたポリシロキサン溶液(3)(12.5g)に、EC(6.60g)及びBCS(8.20g)を加え、25℃で4時間攪拌し、組成物(18)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(18)は、液晶配向処理剤(15)としても評価に用いた。
<Comparative example 4>
EC (6.60 g) and BCS (8.20 g) were added to the polysiloxane solution (3) (12.5 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 3, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 4 hours. 18) was obtained. In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (18) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (15).

Figure 2014148439
*2:組成物(液晶配向処理剤)中の重合体の占める割合を示す。
Figure 2014148439
* 2: Indicates the proportion of the polymer in the composition (liquid crystal aligning agent).

Figure 2014148439
*3:組成物(液晶配向処理剤)中の重合体の占める割合を示す。
Figure 2014148439
* 3: Indicates the proportion of the polymer in the composition (liquid crystal aligning agent).

Figure 2014148439
*4:組成物(液晶配向処理剤)中の重合体の占める割合を示す。
Figure 2014148439
* 4: Indicates the proportion of the polymer in the composition (liquid crystal aligning agent).

Figure 2014148439
Figure 2014148439

Figure 2014148439
Figure 2014148439

Figure 2014148439
Figure 2014148439

Figure 2014148439
Figure 2014148439

Figure 2014148439
*5:ピンホールによる配向欠陥が10個以上観察された。
Figure 2014148439
* 5: Ten or more alignment defects due to pinholes were observed.

上記の結果からわかるように、実施例の組成物は、比較例に比べて、組成物の保存時に重合体の析出が起こらずに保存安定性に優れ、樹脂被膜を形成する際のピンホールの発生を抑制することができた。更には、段差基板の凹凸に対して段差追随性が高い樹脂被膜を得ることができた。
具体的には、本発明の(B)成分である特定ポリシロキサン及び(A)成分である特定セルロース系重合体を用いた組成物(実施例4)と、これと同じ構造の特定ポリシロキサン及び特定セルロース系重合体以外の重合体を用いた組成物(実施例4と比較例1、2又は3)との比較である。特に、比較例1〜3においては、重合体にポリイミド系重合体を用いており、ポリイミド系重合体に特定ポリシロキサンを混合させると析出物が発生し、組成物の保存安定性も悪くなった。また、これら比較例の組成物から得られた液晶配向処理剤を用いて、液晶セルを作製すると、ピンホールに伴う配向欠陥が多く見られた。
As can be seen from the above results, the compositions of the examples are superior in storage stability without the precipitation of the polymer during storage of the compositions, compared to the comparative examples, and pinholes when forming the resin film. Occurrence could be suppressed. Furthermore, it was possible to obtain a resin film having a high step following property with respect to the unevenness of the step substrate.
Specifically, a composition (Example 4) using the specific polysiloxane as the component (B) and the specific cellulose polymer as the component (A) of the present invention, the specific polysiloxane having the same structure as this, and It is a comparison with the composition (Example 4 and Comparative Example 1, 2 or 3) using polymers other than a specific cellulose polymer. In particular, in Comparative Examples 1 to 3, a polyimide polymer was used as the polymer, and when a specific polysiloxane was mixed with the polyimide polymer, a precipitate was generated, and the storage stability of the composition was also deteriorated. . Moreover, when the liquid crystal cell was produced using the liquid-crystal aligning agent obtained from the composition of these comparative examples, many alignment defects accompanying a pinhole were seen.

更に、本発明の(B)成分である特定ポリシロキサン及び本発明の(A)成分である特定セルロース系重合体を用いた組成物(実施例4)と、特定ポリシロキサンのみを用いた組成物(比較例4)との比較において、比較例4の組成物は、組成物の保存安定性に優れ、樹脂被膜を形成する際のピンホールの発生を抑制することができるものの、段差基板の凹凸に対する段差追随性が低くなった。
これらの実施例の組成物は、液晶配向処理剤としても評価に用いたが、これらの実施例の組成物を用いた場合の評価結果は、液晶配向処理剤としての結果とすることが可能である。
Furthermore, a composition using the specific polysiloxane as the component (B) of the present invention and the specific cellulose polymer as the component (A) of the present invention (Example 4), and a composition using only the specific polysiloxane In comparison with (Comparative Example 4), the composition of Comparative Example 4 is excellent in storage stability of the composition and can suppress the occurrence of pinholes when forming a resin film, but the unevenness of the stepped substrate The level-step following ability with respect to became low.
The compositions of these examples were also used for evaluation as liquid crystal aligning agents, but the evaluation results when using the compositions of these examples can be the results as liquid crystal aligning agents. is there.

更に、絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価において、本発明の組成物から得られた液晶配向処理剤は、比較例の組成物から得られた液晶配向処理剤に比べて、液晶配向膜の下に有機部材からなる絶縁膜がある状態で光を照射しても、電圧保持率に優れる結果が得られた。具体的には、本発明の(B)成分である特定ポリシロキサン及び(A)成分である特定セルロース系重合体を用いた組成物(実施例4)と、同じ構造の特定ポリシロキサンと特定セルロース系重合体以外の重合体を用いた組成物(比較例1、2又は3)との比較、更には、本発明の(B)成分である特定ポリシロキサン及び(A)成分である特定セルロース系重合体を用いた組成物(実施例4)と、同じ構造の特定ポリシロキサンのみを用いた組成物(比較例4)との比較である。   Further, in the evaluation of the voltage holding ratio in the insulating film coated substrate, the liquid crystal alignment treatment agent obtained from the composition of the present invention is more liquid crystal alignment film than the liquid crystal alignment treatment agent obtained from the composition of the comparative example. Even when the light was irradiated with an insulating film made of an organic material underneath, an excellent voltage holding ratio was obtained. Specifically, the composition (Example 4) using the specific polysiloxane as the component (B) and the specific cellulose polymer as the component (A) of the present invention, the specific polysiloxane and the specific cellulose having the same structure Comparison with a composition (Comparative Example 1, 2 or 3) using a polymer other than a polymer, and further, a specific polysiloxane which is the component (B) of the present invention and a specific cellulose which is the component (A) It is a comparison with the composition (Example 4) using a polymer, and the composition (Comparative Example 4) using only specific polysiloxane of the same structure.

本発明の組成物は、保存安定性に優れ、樹脂被膜を形成する際に、ピンホールの発生が抑制され、段差基板の凹凸に対して段差追随性が高い。
更に、本発明の組成物を用いた液晶配向処理剤は、電圧保持率に優れる液晶配向膜の形成に好適であり、該液晶配向膜を有する液晶表示素子は、信頼性に優れたものとなり、大画面で高精細の液晶テレビなどに好適に利用でき、TN素子、STN素子、TFT液晶素子、特に垂直配向型の液晶表示素子に有用である。
また、本発明の液晶配向処理剤から得られた液晶配向膜は、液晶表示素子を作製する際に、紫外線を照射する必要があるPSA方式の垂直配向型の液晶セルの作製に有用である。
The composition of the present invention is excellent in storage stability, suppresses the occurrence of pinholes when forming a resin film, and has a high level of follow-up to the unevenness of the stepped substrate.
Furthermore, the liquid crystal aligning agent using the composition of the present invention is suitable for forming a liquid crystal alignment film having excellent voltage holding ratio, and the liquid crystal display device having the liquid crystal alignment film has excellent reliability, It can be suitably used for large-screen, high-definition liquid crystal televisions and the like, and is useful for TN elements, STN elements, TFT liquid crystal elements, particularly vertical alignment liquid crystal display elements.
In addition, the liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention is useful for manufacturing a PSA type vertical alignment type liquid crystal cell that needs to be irradiated with ultraviolet rays when manufacturing a liquid crystal display element.

なお、2013年3月18日に出願された日本特許出願2013−055095号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。   It should be noted that the entire content of the specification, claims, drawings and abstract of Japanese Patent Application No. 2013-055095 filed on March 18, 2013 is cited here as the disclosure of the specification of the present invention. Incorporated.

Claims (15)

下記の(A)成分及び(B)成分を含有することを特徴とする組成物。
(A)成分:下記の式[1]で示される構造を有する重合体。
Figure 2014148439
(X、X、X、X、X及びXは、それぞれ独立して、下記の式[1a]〜式[1m]から選ばれる構造の基を示す。nは100〜1000000の整数を示す。)
Figure 2014148439
(式[1c]〜式[1m]中、X、X、X、X10、X11、X12、X13及びX14は、それぞれ独立して、ベンゼン環、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基又はブチル基を示す。式[1h]中、nは0〜3の整数を示す。式[1i]中、mは0〜3の整数を示す。)
(B)成分:下記の式[A1]、式[A2]及び式[A3]で示されるアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1種を含むアルコキシシランを重縮合させて得られるポリシロキサン。
Figure 2014148439
(Aは下記の式[2]で示される構造、炭素数6〜18のアルキル基、又はベンゼン環、シクロヘキサン環若しくは複素環を有する炭素数6〜24の有機基を示す。Aは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。Aは炭素数1〜5のアルキル基を示す。mは1又は2の整数、nは0〜2の整数、pは0〜3の整数を示す。ただし、m+n+pは4である。)
Figure 2014148439
(Bはビニル基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、イソシアネート基、メタクリル基、アクリル基、ウレイド基又はシンナモイル基を有する炭素数2〜12の有機基を示す。Bは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。Bは、炭素数1〜5のアルキル基を示す。mは1又は2の整数、nは0〜2の整数、pは0〜3の整数を示す。ただし、m+n+pは4である。)
Figure 2014148439
(Dは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基を示す。Dは炭素数1〜5のアルキル基を示す。nは0〜3の整数を示す。)
Figure 2014148439
(Yは単結合、−(CH−(aは1〜15の整数である)、−O−、−CHO−、−COO−又は−OCO−を示す。Yは単結合又は−(CH−(bは1〜15の整数である)を示す。Yは単結合、−(CH−(cは1〜15の整数である)、−O−、−CHO−、−COO−又は−OCO−を示す。Yはベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環から選ばれる2価の環状基、又はステロイド骨格を有する炭素数17〜51の2価の有機基を示し、前記環状基上の任意の水素原子は、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルコキシル基又はフッ素原子で置換されていてもよい。Yはベンゼン環、シクロヘキサン環及び複素環から選ばれる2価の環状基を示し、これらの環状基上の任意の水素原子は、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルコキシル基又はフッ素原子で置換されていてもよい。nは0〜4の整数を示す。Yは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜18のアルコキシル基又は炭素数1〜18のフッ素含有アルコキシル基を示す。)
A composition comprising the following component (A) and component (B):
(A) Component: A polymer having a structure represented by the following formula [1].
Figure 2014148439
(X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 each independently represent a group having a structure selected from the following formulas [1a] to [1m]. N is 100 to 1000000. Indicates an integer.)
Figure 2014148439
(In the formulas [1c] to [1m], X 7 , X 8 , X 9 , X 10 , X 11 , X 12 , X 13 and X 14 are each independently a benzene ring, methyl group, or ethyl group. , N-propyl group, isopropyl group or butyl group, in formula [1h], n represents an integer of 0 to 3. In formula [1i], m represents an integer of 0 to 3.)
Component (B): a polysiloxane obtained by polycondensing an alkoxysilane containing at least one selected from the group consisting of alkoxysilanes represented by the following formulas [A1], [A2] and [A3].
Figure 2014148439
(A 1 represents a structure represented by the following formula [2], an alkyl group having 6 to 18 carbon atoms, or an organic group having 6 to 24 carbon atoms having a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring. A 2 represents hydrogen. An atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, A 3 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, m is an integer of 1 or 2, n is an integer of 0 to 2, and p is an integer of 0 to 3. Where m + n + p is 4.)
Figure 2014148439
(B 1 is a vinyl group, an epoxy group, an amino group, a mercapto group, an isocyanate group, methacryl group, acryl group, .B 2 showing an organic group having 2 to 12 carbon atoms having a ureido group or a cinnamoyl group is a hydrogen atom or a C Represents an alkyl group having 1 to 5. B 3 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, m represents an integer of 1 or 2, n represents an integer of 0 to 2, and p represents an integer of 0 to 3. (However, m + n + p is 4.)
Figure 2014148439
(D 1 is .D 2 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is an integer of .n 0-3 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)
Figure 2014148439
(Y 1 represents a single bond, — (CH 2 ) a — (a is an integer of 1 to 15), —O—, —CH 2 O—, —COO— or —OCO—, where Y 2 represents a single bond. A bond or — (CH 2 ) b — (b is an integer of 1 to 15) Y 3 is a single bond, — (CH 2 ) c — (c is an integer of 1 to 15), —O —, —CH 2 O—, —COO— or —OCO—, wherein Y 4 is a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring and a heterocyclic ring, or 2 having 17 to 51 carbon atoms having a steroid skeleton. An arbitrary hydrogen atom on the cyclic group is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 carbon atom. optionally substituted with to 3 fluorine-containing alkoxyl group or a fluorine atom .Y 5 is a benzene ring, shea A divalent cyclic group selected from a rhohexane ring and a heterocyclic ring is shown, and an arbitrary hydrogen atom on these cyclic groups is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms. 3 may be substituted with a fluorine-containing alkyl group, a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine atom, n represents an integer of 0 to 4. Y 6 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, A C1-C18 fluorine-containing alkyl group, a C1-C18 alkoxyl group, or a C1-C18 fluorine-containing alkoxyl group is shown.)
前記式[A2]で示されるアルコキシシランが、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ジエトキシメチルビニルシラン、ジメトキシメチルビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、3−(トリエトキシシリル)プロピルメタクリレート、3−(トリメトキシシリル)プロピルアクリレート及び3−(トリメトキシシリル)プロピルメタクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の組成物。   The alkoxysilane represented by the formula [A2] is allyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, diethoxymethylvinylsilane, dimethoxymethylvinylsilane, triethoxyvinylsilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, 3 The composition according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of-(triethoxysilyl) propyl methacrylate, 3- (trimethoxysilyl) propyl acrylate and 3- (trimethoxysilyl) propyl methacrylate. 前記式[A2]で示されるアルコキシシランが、3−グリシジルオキシプロピル(ジメトキシ)メチルシラン、3−グリシジルオキシプロピル(ジエトキシ)メチルシラン、3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン及び2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の組成物。   The alkoxysilane represented by the formula [A2] is 3-glycidyloxypropyl (dimethoxy) methylsilane, 3-glycidyloxypropyl (diethoxy) methylsilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane and 2- (3,4-epoxycyclohexyl). 2. The composition according to claim 1, which is at least one selected from the group consisting of ethyltrimethoxysilane. 前記(B)成分中の式[A1]、式[A2]及び式[A3]で示されるアルコキシシランの割合が、全てのアルコキシシラン中、それぞれ1〜40モル%、1〜70モル%、1〜99モル%である請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。   The proportion of the alkoxysilane represented by the formula [A1], the formula [A2] and the formula [A3] in the component (B) is 1 to 40 mol%, 1 to 70 mol%, 1 It is -99 mol%, The composition as described in any one of Claims 1-3. 前記(A)成分と(B)成分の割合が、質量比において、(B)成分を1とし、(A)成分は0.1〜9である請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。   The ratio of said (A) component and (B) component is (B) component as 1 in mass ratio, and (A) component is 0.1-9, It is any one of Claims 1-4. Composition. 更に、溶媒を50〜99.9質量%含有する請求項1〜5いずれか一項に記載の組成物。   Furthermore, the composition as described in any one of Claims 1-5 containing 50-99.9 mass% of solvents. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物から得られる樹脂被膜。   The resin film obtained from the composition as described in any one of Claims 1-6. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物を用いてなる液晶配向処理剤。   The liquid-crystal aligning agent which uses the composition as described in any one of Claims 1-6. 請求項8に記載の液晶配向処理剤を用いて得られる液晶配向膜。   The liquid crystal aligning film obtained using the liquid-crystal aligning agent of Claim 8. 請求項8に記載の液晶配向処理剤を用い、インクジェット法にて形成される液晶配向膜。   The liquid crystal aligning film formed by the inkjet method using the liquid-crystal aligning agent of Claim 8. 請求項9又は10に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。   The liquid crystal display element which has a liquid crystal aligning film of Claim 9 or 10. 電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、前記一対の基板の間に活性エネルギー線及び熱の少なくとも一方により重合する重合性化合物を含む液晶組成物を配置し、前記電極間に電圧を印加しつつ前記重合性化合物を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子に用いられる、請求項9又は10に記載の液晶配向膜。   A liquid crystal composition comprising a liquid crystal layer between a pair of substrates provided with electrodes and comprising a polymerizable compound that is polymerized by at least one of active energy rays and heat is disposed between the pair of substrates, and the electrodes The liquid crystal aligning film of Claim 9 or 10 used for the liquid crystal display element manufactured through the process of superposing | polymerizing the said polymeric compound, applying a voltage in between. 請求項12に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。   The liquid crystal display element which has a liquid crystal aligning film of Claim 12. 電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、前記一対の基板の間に活性エネルギー線及び熱の少なくとも一方により重合する重合性基を含む液晶配向膜を配置し、前記電極間に電圧を印加しつつ前記重合性基を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子に用いられる、請求項9又は10に記載の液晶配向膜。   A liquid crystal layer between a pair of substrates provided with electrodes, and a liquid crystal alignment film containing a polymerizable group that is polymerized by at least one of active energy rays and heat between the pair of substrates; The liquid crystal aligning film of Claim 9 or 10 used for the liquid crystal display element manufactured through the process of superposing | polymerizing the said polymeric group, applying a voltage in between. 請求項14に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。   The liquid crystal display element which has a liquid crystal aligning film of Claim 14.
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