KR101748244B1 - Liquid crystal display device, method of manufacturing the same, and polymer composition - Google Patents
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Abstract
(과제) 시야각이 넓고, 액정 분자의 응답 속도가 빨라, 표시 특성 및 장기 신뢰성이 우수한 액정 표시 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.
(해결 수단) 상기 액정 표시 소자의 제조 방법은, 도전막을 갖는 한 쌍의 기판의 당해 도전막 상에, 각각, (A) 중합체 및 (B) 유기 용매를 함유하는 중합체 조성물을 도포하여 도막을 형성하고, 상기 도막을 형성한 한 쌍의 기판을, 액정 분자의 층을 개재하여 상기 도막이 상대하도록 대향 배치하여 액정 셀을 형성하고, 상기 한 쌍의 기판이 갖는 도전막간에 전압을 인가한 상태에서 상기 액정 셀에 광조사하는 공정을 거치는 액정 표시 소자의 제조 방법으로서, 상기 (A) 중합체가, 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와, 중합성 불포화 결합의 쌍방을 갖는 중합체를 포함하는 것을 특징으로 한다. (Problems to be Solved by the Invention) Provided is a method for manufacturing a liquid crystal display element having a wide viewing angle, a high response speed of liquid crystal molecules, and excellent display characteristics and long-term reliability.
A method for producing a liquid crystal display element is provided by coating a polymer composition containing a polymer (A) and an organic solvent (B) on a conductive film of a pair of substrates having a conductive film to form a coating film A liquid crystal cell is formed by arranging a pair of substrates on which the coating film is formed so as to be opposed to each other through the layer of liquid crystal molecules so that the coating film is opposed to each other, A method for producing a liquid crystal display element through a step of irradiating light to a liquid crystal cell, wherein the polymer (A) is at least one of a structure generating radicals by light irradiation and a structure having a photosensitizing function, And a polymer having both unsaturated bonds.
Description
본 발명은, 액정 표시 소자의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 시야각이 넓고, 응답 속도가 빠른 액정 표시 소자를 제조하기 위한 신규의 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a liquid crystal display element. More particularly, the present invention relates to a novel method for manufacturing a liquid crystal display device having a wide viewing angle and a high response speed.
액정 표시 소자 중, 수직 배향 모드로서 종래 알려져 있는 MVA((Multi-Domain Vertical Alignment)형 패널은, 액정 패널 중에 돌기물을 형성하고, 이에 의해 액정 분자의 기울어짐 방향을 규제함으로써, 시야각의 확대를 도모하고 있다. 그러나, 이 방식에 의하면, 돌기물에 유래하는 투과율 및 콘트라스트의 부족이 불가피하고, 또한 액정 분자의 응답 속도가 느리다는 문제가 있다. Among multi-domain vertical alignment (MVA) panels conventionally known as a vertical alignment mode, protrusions are formed in a liquid crystal panel, thereby restricting the tilting direction of the liquid crystal molecules. However, according to this method, insufficient transmittance and contrast derived from projections are inevitable, and there is also a problem that the response speed of liquid crystal molecules is slow.
최근, 상기와 같은 MVA형 패널의 문제점을 해결하기 위해, PSA(Polymer Sustained Alignment) 모드가 제안되었다. PSA 모드는, 패턴 형상 도전막 부착 기판 및 패턴을 갖지 않는 도전막 부착 기판으로 이루어지는 한 쌍의 기판의 간극, 또는 2매의 패턴 형상 도전막 부착 기판으로 이루어지는 한 쌍의 기판의 간극에 중합성의 화합물을 함유하는 액정 조성물을 협지(狹持)하고, 도전막 간에 전압을 인가한 상태에서 자외선을 조사하여 중합성 화합물을 중합하고, 이에 의해 프리틸트각 특성을 발현하여 액정의 배향 방향을 제어하고자 하는 기술이다. 이 기술에 의하면, 도전막을 특정의 구성으로 함으로써 시야각의 확대 및 액정 분자 응답의 고속화를 도모할 수 있어, MVA형 패널에 있어서 불가피했던 투과율 및 콘트라스트의 부족의 문제도 해소된다. 그러나 PSA 모드에서는, 상기 중합성 화합물의 중합을 위해 예를 들면 100,000J/㎡와 같은 다량의 자외선의 조사가 필요하여, 그 때문에 액정 분자가 분해되는 문제가 발생하는 것 외에, 자외선 조사에 의해서도 중합되지 않았던 미(未)반응 화합물이 액정층 중에 잔존하게 되어, 이들이 서로 작용하여 표시 불균일이 발생하여, 전압 보전 특성에 악영향을 미치거나, 또는 패널의 장기 신뢰성에 문제가 발생하는 것이 분명해져, 아직 실용에는 이르지 못하고 있다. In recent years, a PSA (Polymer Sustained Alignment) mode has been proposed to solve the problems of the MVA type panel. The PSA mode is a mode in which a gap between a pair of substrates comprising a substrate with a patterned conductive film and a substrate with a conductive film having no pattern or a gap between a pair of substrates comprising a substrate with two patterned conductive films, And then polymerizing the polymerizable compound by irradiating ultraviolet rays in a state where a voltage is applied between the conductive films to thereby control the alignment direction of the liquid crystal by expressing the pretilt angular characteristic Technology. According to this technique, the viewing angle can be increased and the response time of liquid crystal molecules can be increased by using a specific constitution of the conductive film, thereby solving the problem of lack of transmittance and contrast which is inevitable in the MVA type panel. However, in the PSA mode, for the polymerization of the polymerizable compound, a large amount of ultraviolet rays, for example, 100,000 J /
이들에 대하여 비특허문헌 1은, 반응성 메소젠(mesogen)을 함유하는 폴리이미드계 액정 배향제로 형성된 액정 배향막을 이용하는 방법을 제안하고 있다. 비특허문헌 1에 의하면, 이러한 방법에 의해 형성된 액정 배향막을 구비하는 액정 표시 소자는, 액정 분자의 응답이 고속이라고 한다. 그러나 비특허문헌 1에는, 어떠한 반응성 메소젠을 어떠한 양으로 사용해야 하는지에 대한 지침은 전혀 기재되어 있지 않고, 또한 필요한 자외선 조사량도 여전히 많아, 표시 특성, 특히 전압 보전 특성에 관한 우려는 불식되고 있지 않다. In contrast, Non-Patent
이점은 극히 최근이 되어, 상기 PSA 모드를 대신하는 더욱 새로운 표시 모드에 관한 기술이 제안되었다(특허문헌 1). 이 기술은, 광관능성을 갖는 신나메이트 구조를 갖는 폴리이미드 박막에 무편광의 자외선을 조사하고, 상기 신나메이트 구조의 광이성화에 의한 분자의 회전을 이용하여 소망하는 프리틸트각 발현성을 부여하는 것을 의도한 것이다. 그러나 소망하는 프리틸트각 발현성을 부여하기 위해서는 상당량의 자외선을 조사하는 것을 필요로 하여, 액정 표시 소자 제조시의 택트 타임이 길어지거나, 또는 강렬한 자외선 때문에 형성되는 액정 배향막의 전기 특성, 특히 전압 보전율이 손상되는 등의 폐해가 발생하고 있다. This point has become extremely recent, and a technology relating to a more new display mode that replaces the PSA mode has been proposed (Patent Document 1). This technique is a technique of irradiating ultraviolet rays of unpolarized light to a polyimide thin film having a cinnamate structure having a photofunctionality and imparting a desired pretilt angle manifestation by using the rotation of the molecule by photoisomerization of the cinnamate structure It is intended. However, in order to impart desired tilt angles to the pretilt angle, it is necessary to irradiate a considerable amount of ultraviolet rays, which leads to a longer tact time in the production of a liquid crystal display device, or an electric characteristic of a liquid crystal alignment film formed due to intense ultraviolet rays, And damage such as damage is occurring.
본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로서, 시야각이 넓고, 액정 분자의 응답 속도가 빠르고, 표시 특성 및 장기 신뢰성이 우수한 액정 표시 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a liquid crystal display element having a wide viewing angle, a fast response speed of liquid crystal molecules, and excellent display characteristics and long-term reliability.
본 발명에 의하면, 본 발명의 상기 과제는,According to the present invention, the above-
도전막을 갖는 한 쌍의 기판의 당해 도전막 상에, 각각,On a conductive film of a pair of substrates having a conductive film,
(A) 중합체 및(A) a polymer and
(B) 유기 용매(B) an organic solvent
를 함유하는 중합체 조성물을 도포하여 도막을 형성하고,Is applied to form a coating film,
상기 도막을 형성한 한 쌍의 기판을, 액정 분자의 층을 개재하여 상기 도막이 상대하도록 대향 배치하여 액정 셀을 형성하고,A pair of substrates on which the coating film is formed are disposed opposite to each other with the liquid crystal molecules interposed therebetween to form a liquid crystal cell,
상기 한 쌍의 기판이 갖는 도전막간에 전압을 인가한 상태에서 상기 액정 셀에 광조사하는 공정을 거치는 액정 표시 소자의 제조 방법으로서,A step of irradiating the liquid crystal cell with light while a voltage is applied between the conductive films of the pair of substrates,
상기 (A) 중합체가,Wherein the polymer (A)
(A1) 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와, 중합성 불포화 결합의 쌍방을 갖는 중합체를 포함하는 것이거나, 또는(A1) a polymer having both a structure of generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function and a polymerizable unsaturated bond, or
(A2-1) 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조를 갖는 중합체, 및(A2-1) a polymer having at least one structure selected from the group consisting of a structure generating a radical by light irradiation and a structure having a photo-sensitization function, and
(A2-2) 중합성 불포화 결합을 갖는 중합체를 포함하는 것인 상기 방법에 의해 달성된다. (A2-2) a polymer having a polymerizable unsaturated bond.
본 발명의 방법에 의해 제조된 액정 표시 소자는, 시야각이 넓고, 액정 분자의 응답 속도가 빠르며, 충분한 투과율 및 콘트라스트를 나타내고, 표시 특성이 우수한 데다, 장시간 연속 구동해도 표시 특성이 손상되는 일이 없다. The liquid crystal display device manufactured by the method of the present invention has a wide viewing angle, a fast response time of liquid crystal molecules, a sufficient transmittance and contrast, exhibits excellent display characteristics, and does not impair the display characteristics even after continuous driving for a long time .
또한, 본 발명의 방법에 의하면, 조사에 필요한 빛의 양이 적어도 되기 때문에, 액정 분자 분해의 문제가 없어, 액정 표시 소자의 제조 비용의 삭감에도 이바지한다. Further, according to the method of the present invention, since the amount of light required for irradiation is small, there is no problem of decomposition of liquid crystal molecules, which contributes to reduction of manufacturing cost of the liquid crystal display element.
따라서, 본 발명의 방법에 의해 제조된 액정 표시 소자는, 성능면 및 비용면의 쌍방에 있어서 종래 알려져 있는 액정 표시 소자보다 우수하여, 여러 가지 용도에 적합하게 적용할 수 있다. Therefore, the liquid crystal display element manufactured by the method of the present invention is superior to the conventionally known liquid crystal display element in terms of performance and cost, and can be suitably applied to various applications.
도 1은 실시예 및 비교예에서 제조한, 패터닝된 투명 도전막을 갖는 액정 셀 에 있어서의 투명 도전막의 패턴을 나타내는 설명도이다.
도 2는 실시예에서 제조한, 패터닝된 투명 도전막을 갖는 액정 셀에 있어서의 투명 도전막의 패턴을 나타내는 설명도이다.
도 3은 실시예에서 제조한, 패터닝된 투명 도전막을 갖는 액정 셀에 있어서의 투명 도전막의 패턴을 나타내는 설명도이다. Fig. 1 is an explanatory view showing a pattern of a transparent conductive film in a liquid crystal cell having a patterned transparent conductive film prepared in Examples and Comparative Examples. Fig.
Fig. 2 is an explanatory diagram showing a pattern of a transparent conductive film in a liquid crystal cell having a patterned transparent conductive film manufactured in the embodiment. Fig.
3 is an explanatory view showing a pattern of a transparent conductive film in a liquid crystal cell having a patterned transparent conductive film manufactured in the embodiment.
(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for carrying out the invention)
<중합체 조성물>≪ Polymer composition >
본 발명의 방법에 있어서 이용되는 중합체 조성물은,The polymer composition used in the method of the present invention may be,
(A) 중합체 및 (B) 유기 용매를 함유하고,(A) a polymer and (B) an organic solvent,
단 상기 (A) 중합체는,However, the polymer (A)
(A1) 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와, 중합성 불포화 결합의 쌍방을 갖는 중합체(이하, 「중합체(A1)」라고 함)를 포함하는 것이거나, 또는(A1) a polymer having both a structure of generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function and a polymerizable unsaturated bond (hereinafter referred to as " polymer (A1) ") Or
(A2-1) 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조를 갖는 중합체(이하, 「중합체(A2-1)」라고 함), 및(A2-1) a polymer having at least one structure (hereinafter referred to as " polymer (A2-1) ") of a structure capable of generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function, and
(A2-2) 중합성 불포화 결합을 갖는 중합체(이하, 「중합체(A2-2)」라고 함)를 포함하는 것이다. (A2-2) a polymer having a polymerizable unsaturated bond (hereinafter referred to as "polymer (A2-2)").
상기 광증감 기능이란, 빛의 조사에 의해 일중항 여기 상태가 된 후, 신속하게 항간 교차를 일으켜 삼중항 여기 상태로 천이하는 기능을 말한다. 이 삼중항 여기 상태에서 다른 분자와 충돌하면, 상대를 여기 상태로 바꾸고, 스스로는 기저 상태로 되돌아가게 된다. 이 광증감 기능은 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 기능과 병존하고 있어도 좋다. The photo-sensitization function refers to a function of quickly transiting to a triplet excitation state by causing an inter-beam crossing after becoming a singlet excited state by irradiation of light. When it collides with another molecule in this triplet excited state, it changes its partner into an excited state and returns to its base state by itself. This photo-sensitization function may coexist with a function of generating a radical by light irradiation.
광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조로서는, 예를 들면 벤조페논 구조, 9,10-디옥소디하이드로안트라센 구조, 1,3-디니트로벤젠 구조 및 1,4-디옥소사이클로헥사-2,5-디엔 구조, 즉 하기식 (1)∼(4):Examples of the structure of at least one of the structure for generating a radical by light irradiation and the structure having a photosensitizing function include a benzophenone structure, a 9,10-dioxodihydroanthracene structure, a 1,3-dinitrobenzene structure Dioxocyclohexa-2,5-diene structure, that is, the following formulas (1) to (4):
의 각각으로 나타나는 구조를 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택되는 적어도 1종의 구조일 수 있다. , And may be at least one structure selected from these.
광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조, 광증감 기능을 갖는 구조 및 중합성 불포화 결합 중으로부터 선택되는 적어도 1종의 구조 또는 불포화 결합을, 본 명세서에 있어서 이하, 「특정 구조」라고 하는 경우가 있다. At least one structure or unsaturated bond selected from a structure generating a radical by light irradiation, a structure having a photosensitizing function, and a polymerizable unsaturated bond is referred to as " specific structure " .
[중합체(A)][Polymer (A)]
본 발명에 있어서의 중합체(A)의 주(主) 골격으로서는, 예를 들면 폴리암산, 폴리이미드, 폴리암산 에스테르, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리오르가노실록산, 셀룰로오스 유도체, 폴리아세탈 유도체, 폴리스티렌 유도체, 폴리(스티렌-페닐말레이미드) 유도체, 폴리(메타)아크릴레이트 유도체 등으로 이루어지는 골격을 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택되는 골격을 갖는 중합체의 1종 이상을 적절하게 선택하여 이용할 수 있다. Examples of the main skeleton of the polymer (A) in the present invention include polyamic acid, polyimide, polyamic ester, polyester, polyamide, polyorganosiloxane, cellulose derivative, polyacetal derivative, polystyrene derivative , A poly (styrene-phenylmaleimide) derivative, a poly (meth) acrylate derivative, and the like, and at least one polymer having a skeleton selected therefrom can be appropriately selected and used.
상기 특정 구조를 갖는 폴리암산은, 예를 들면 The polyamic acid having the above specific structure is, for example,
테트라카본산 2무수물과, 특정 구조 및 2개의 아미노기를 갖는 화합물을 포함하는 디아민을 반응시킴으로써, 합성할 수 있다. 또한, 이와 같이 하여 얻어진 폴리암산을 탈수 폐환함으로써, 특정 구조를 갖는 폴리이미드를 얻을 수 있다. Can be synthesized by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with a diamine containing a specific structure and a compound having two amino groups. In addition, polyimide having a specific structure can be obtained by subjecting the obtained polyamic acid to dehydration ring closure.
특정 구조를 갖는 폴리암산 에스테르는, 예를 들면 The polyamic acid ester having a specific structure is, for example,
테트라카본산 2무수물과 디아민을 반응시켜 얻어진 폴리암산과, 예를 들면 특정 구조 및 에폭시기를 갖는 화합물을 반응시킴으로써, 합성할 수 있다. For example, a compound having a specific structure and an epoxy group, with a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with a diamine.
특정 구조를 갖는 폴리오르가노실록산은, 예를 들면 The polyorganosiloxane having a specific structure is, for example,
특정 구조 및 가수 분해성기를 갖는 실란 화합물을 포함하는 가수 분해성 실란 화합물 또는 그 혼합물을 가수 분해 축합하는 방법; 또는 A method of hydrolyzing and condensing a hydrolyzable silane compound or a mixture thereof containing a silane compound having a specific structure and a hydrolyzable group; or
에폭시기 및 가수 분해성기를 갖는 실란 화합물을 포함하는 가수 분해성 실란 화합물 또는 그 혼합물을 가수 분해 축합하여 얻어진 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산을 먼저 합성하고, 이어서 당해 폴리오르가노실록산과, 특정 구조 및 카복실기를 갖는 화합물을 반응시키는 방법; 또는 A polyorganosiloxane having an epoxy group obtained by hydrolysis and condensation of a hydrolyzable silane compound containing a silane compound having an epoxy group and a hydrolyzable group or a mixture thereof is first synthesized and then the polyorganosiloxane and the polyorganosiloxane having a specific structure and a carboxyl group A method of reacting a compound; or
이들의 조합에 의해 얻을 수 있다. And can be obtained by a combination of these.
또한, 특정 구조를 갖는 폴리(메타)아크릴레이트 유도체는, 예를 들면 먼저 에폭시기를 갖는 모노머를 포함하는 모노머 원료를 중합하여 에폭시기를 갖는 폴리(메타)아크릴레이트 유도체를 합성하고, 이어서 당해 유도체와, 특정 구조 및 카복실기를 갖는 화합물을 반응시킴으로써, 얻을 수 있다. The poly (meth) acrylate derivative having a specific structure can be prepared, for example, by first polymerizing a monomer raw material containing a monomer having an epoxy group to synthesize a poly (meth) acrylate derivative having an epoxy group, Can be obtained by reacting a compound having a specific structure and a carboxyl group.
본 발명에 있어서 이용되는 중합체(A1)로서는, As the polymer (A1) used in the present invention,
광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와, 중합성 불포화 결합의 쌍방을 갖는 폴리오르가노실록산(이하, 「폴리오르가노실록산(A1)」이라고도 함),A polyorganosiloxane (hereinafter also referred to as " polyorganosiloxane (A1) ") having both a structure of generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function and a polymerizable unsaturated bond ),
광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와, 중합성 불포화 결합의 쌍방을 갖는 폴리암산(이하, 「폴리암산(A1)」이라고도 함), 및(Hereinafter also referred to as " polyamic acid (A1) ") having both a structure of generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function and a polymerizable unsaturated bond, and
당해 폴리암산을 탈수 폐환하여 이루어지는 폴리이미드(이하, 「폴리이미드(A1)」라고도 함) 중으로부터 선택되는 적어도 1종을 사용하는 것이 바람직하다. (Hereinafter, also referred to as " polyimide (A1) ") obtained by subjecting the polyamic acid to dehydration cyclization.
본 발명에 있어서 이용되는 중합체(A2-1)로서는, As the polymer (A2-1) used in the present invention,
광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조를 갖는 폴리암산(이하, 「폴리암산(A2-1)」이라고도 함), 및 당해 폴리암산을 탈수 폐환하여 이루어지는 폴리이미드(이하, 「폴리이미드(A2-1)」라고도 함)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 사용하는 것이 바람직하다. (Hereinafter also referred to as " polyamic acid (A2-1) ") having at least one structure out of a structure capable of generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function, and a polyamic acid (Hereinafter, also referred to as " polyimide (A2-1) ") is preferably used.
본 발명에서 이용되는 중합체(A2-2)로서는, As the polymer (A2-2) used in the present invention,
중합성 불포화 결합을 갖는 폴리오르가노실록산(이하, 「폴리오르가노실록산(A2-2)」이라고도 함)을 사용하는 것이 바람직하다. It is preferable to use a polyorganosiloxane having a polymerizable unsaturated bond (hereinafter also referred to as " polyorganosiloxane (A2-2) ").
-폴리오르가노실록산(A1)-- polyorganosiloxane (A1) -
본 발명에 이용되는 중합체(A1)로서의 폴리오르가노실록산(A1)은, 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와, 중합성 불포화 결합의 쌍방을 갖는 폴리오르가노실록산이다. 이러한 폴리오르가노실록산(A1)은, 어떠한 합성 방법에 의해 합성된 것이라도 좋지만, 예를 들면 The polyorganosiloxane (A1) as the polymer (A1) used in the present invention is a polymer having at least one structure selected from the group consisting of a structure generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function and a polymerizable unsaturated bond Lt; / RTI > Such a polyorganosiloxane (A1) may be synthesized by any synthesis method, but for example,
중합성 불포화 결합과 가수 분해성기를 갖는 실란 화합물(이하, 「실란 화합물(1)」이라고 함) 및 A silane compound having a polymerizable unsaturated bond and a hydrolyzable group (hereinafter referred to as " silane compound (1) ") and
에폭시기와 가수 분해성기를 갖는 실란 화합물(이하, 「실란 화합물(2)」이라고 함)을 포함하는 실란 화합물의 혼합물을, 바람직하게는 유기 용매, 물 및 촉매의 존재하에 가수 분해 축합하여 중합성 불포화 결합과 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산(이하, 「폴리오르가노실록산(A1)의 전구체」라고 함)을 먼저 합성하고, 이어서A mixture of a silane compound containing an epoxy group and a silane compound having a hydrolyzable group (hereinafter referred to as " silane compound (2) ") is preferably hydrolyzed and condensed in the presence of an organic solvent, water and a catalyst to form a polymerizable unsaturated bond And a polyorganosiloxane having an epoxy group (hereinafter referred to as " precursor of polyorganosiloxane (A1) ") are first synthesized,
당해 폴리오르가노실록산을, 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와 카복실기를 갖는 화합물과 반응시킴으로써 합성할 수 있다. The polyorganosiloxane can be synthesized by reacting the polyorganosiloxane with a compound having a structure having at least one of a structure generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function and a carboxyl group.
상기 실란 화합물(1)로서는, 예를 들면 3-(메타)아크릴옥시프로필트리클로로실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 2-(메타)아크릴옥시에틸트리클로로실란, 2-(메타)아크릴옥시에틸트리메톡시실란, 2-(메타)아크릴옥시에틸트리에톡시실란, 4-(메타)아크릴옥시부틸트리클로로실란, 4-(메타)아크릴옥시부틸트리메톡시실란, 4-(메타)아크릴옥시부틸트리에톡시실란, 비닐트리클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 알릴트리클로로실란, 알릴트리메톡시실란, 알릴트리에톡시실란 등을 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택되는 1종 이상을 이용할 수 있다. Examples of the silane compound (1) include 3- (meth) acryloxypropyltrichlorosilane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, Acryloxyethyltrichlorosilane, 4 - (meth) acryloxyethyltrichlorosilane, 2- (meth) acryloxyethyltrimethoxysilane, 2- (meth) acryloxyethyltriethoxysilane, 4- Vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltrichlorosilane, allyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, Ethoxysilane, allyltriethoxysilane, and the like, and at least one selected from the above can be used.
상기 실란 화합물(2)로서는, 예를 들면 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리에톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필디메틸메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필디메틸에톡시실란, 2-글리시딜옥시에틸트리메톡시실란, 2-글리시딜옥시에틸트리에톡시실란, 2-글리시딜옥시에틸메틸디메톡시실란, 2-글리시딜옥시에틸메틸디에톡시실란, 2-글리시딜옥시에틸디메틸메톡시실란, 2-글리시딜옥시에틸디메틸에톡시실란, 4-글리시딜옥시부틸트리메톡시실란, 4-글리시딜옥시부틸트리에톡시실란, 4-글리시딜옥시부틸메틸디메톡시실란, 4-글리시딜옥시부틸메틸디에톡시실란, 4-글리시딜옥시부틸디메틸메톡시실란, 4-글리시딜옥시부틸디메틸에톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실)프로필트리메톡시실란, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실)프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택되는 1종 이상을 이용할 수 있다. Examples of the silane compound (2) include 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3- 3-glycidyloxypropyldimethylethoxysilane, 2-glycidyloxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidylsilane, 3-glycidyloxypropyldimethylethoxysilane, 2- 2-glycidyloxyethylmethyldimethoxysilane, 2-glycidyloxyethylmethyldiethoxysilane, 2-glycidyloxyethyldimethylmethoxysilane, 2-glycidyloxyethyl Glycidyloxybutyltrimethoxysilane, 4-glycidyloxybutyltrimethoxysilane, 4-glycidyloxybutyltrimethoxysilane, 4-glycidyloxybutylmethyldimethoxysilane, 4-glycidyloxybutylmethyldi 4-glycidyloxybutyldimethylmethoxysilane, 4-glycidyloxybutyldimethylethoxysilane, 2- (3,4-epoxide (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3- (3,4-epoxycyclohexyl) propyltrimethoxysilane, 3- (3,4 -Epoxycyclohexyl) propyltriethoxysilane, and the like, and at least one selected from these can be used.
폴리오르가노실록산(A1)의 전구체를 합성하기 위해 이용되는 실란 화합물은, 상기와 같은 실란 화합물(1) 및 실란 화합물(2)만으로 이루어지는 것이라도 좋고, 또는 상기 실란 화합물(1) 및 실란 화합물(2) 외에, 이들 이외의 실란 화합물(이하, 「실란 화합물(3)」이라고 함)을 포함하는 것이라도 좋다. The silane compound used for synthesizing the precursor of the polyorganosiloxane (A1) may be composed of only the silane compound (1) and the silane compound (2) as described above, or the silane compound (1) and the silane compound 2), other silane compounds (hereinafter referred to as " silane compound (3) ") may be contained.
여기에서 사용할 수 있는 실란 화합물(3)로서는, 예를 들면 메틸트리클로로실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 페닐트리클로로실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 메틸디클로로실란, 메틸디메톡시실란, 메틸디에톡시실란, 디메틸디클로로실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디페닐디클로로실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 클로로디메틸실란, 메톡시디메틸실란, 에톡시디메틸실란, 클로로트리메틸실란, 브로모트리메틸실란, 요오드트리메틸실란, 메톡시트리메틸실란, 에톡시트리메틸실란, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란 등을 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택되는 1종 이상을 이용할 수 있다. Examples of the silane compound (3) that can be used herein include methyltrichlorosilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, phenyltrichlorosilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, methyl But are not limited to, dichlorosilane, methyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane, dimethyldichlorosilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldichlorosilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, chlorodimethylsilane, methoxy There may be mentioned, for example, dimethylsilane, ethoxydimethylsilane, chlorotrimethylsilane, bromotrimethylsilane, iodotrimethylsilane, methoxytrimethylsilane, ethoxytrimethylsilane, tetramethoxysilane and tetraethoxysilane. Can be used.
폴리오르가노실록산(A1)의 전구체를 합성하기 위해 이용되는 실란 화합물은, 상기와 같은 실란 화합물(1)을, 전체 실란 화합물에 대하여 20∼80몰% 함유하는 것이 바람직하고, 30∼60몰% 함유하는 것이 보다 바람직하고; 상기와 같은 실란 화합물(2)을, 전체 실란 화합물에 대하여 20∼80몰% 함유하는 것이 바람직하고, 30∼60몰% 함유하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기와 같은 실란 화합물(3)의 사용 비율은, 전체 실란 화합물에 대하여 30몰% 이하인 것이 바람직하고, 10몰% 이하인 것이 보다 바람직하다. The silane compound used for synthesizing the precursor of the polyorganosiloxane (A1) preferably contains 20 to 80 mol%, more preferably 30 to 60 mol%, of the silane compound (1) More preferably, The silane compound (2) is preferably contained in an amount of 20 to 80 mol%, more preferably 30 to 60 mol%, based on the total silane compound. The use ratio of the silane compound (3) as described above is preferably 30 mol% or less, more preferably 10 mol% or less based on the total silane compound.
폴리오르가노실록산(A1)의 전구체를 합성하는데 있어서 사용할 수 있는 유기 용매로서는, 예를 들면 탄화 수소, 케톤, 에스테르, 에테르, 알코올 등을 들 수 있다. Examples of the organic solvent which can be used for synthesizing the precursor of the polyorganosiloxane (A1) include hydrocarbons, ketones, esters, ethers, and alcohols.
상기 탄화 수소로서는, 예를 들면 톨루엔, 자일렌 등을; Examples of the hydrocarbons include toluene, xylene and the like;
상기 케톤으로서는, 예를 들면 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸n-아밀케톤, 디에틸케톤, 사이클로헥산온 등을; Examples of the ketone include methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-amyl ketone, diethyl ketone, cyclohexanone and the like;
상기 에스테르로서는, 예를 들면 아세트산 에틸, 아세트산 n-부틸, 아세트산 i-아밀, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 락트산 에틸 등을; Examples of the ester include ethyl acetate, n-butyl acetate, i-amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, ethyl lactate and the like;
상기 에테르로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 테트라하이드로푸란, 디옥산 등을; Examples of the ether include ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and the like;
상기 알코올로서는, 예를 들면 1-헥산올, 4-메틸-2-펜탄올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르 등을 각각 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택되는 1종 이상을 이용할 수 있다. 이들 중, 비(非)수용성의 것을 선택하여 이용하는 것이 바람직하다. Examples of the alcohols include 1-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n- , Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether and the like, and at least one selected from the above can be used. Of these, it is preferable to select and use a non-water-soluble one.
유기 용매의 사용량은, 전체 실란 화합물의 100중량부에 대하여, 바람직하게는 10∼10,000중량부이고, 보다 바람직하게는 50∼1,000중량부이다. The amount of the organic solvent to be used is preferably 10 to 10,000 parts by weight, more preferably 50 to 1,000 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total silane compound.
폴리오르가노실록산(A1)의 전구체를 합성할 때의 물의 사용량은, 실란 화합물의 합계 1몰에 대하여, 바람직하게는 0.5∼100몰이고, 보다 바람직하게는 1∼30몰이다. The amount of water used when synthesizing the precursor of the polyorganosiloxane (A1) is preferably 0.5 to 100 moles, more preferably 1 to 30 moles, per 1 mole of the total amount of the silane compound.
상기 촉매로서는 예를 들면 산, 알칼리 금속 화합물, 유기 염기, 티탄 화합물, 지르코늄 화합물 등을 이용할 수 있고, 이들 중, 알칼리 금속 화합물 또는 유기 염기를 이용하는 것이 바람직하다. 촉매로서 알칼리 금속 화합물 또는 유기 염기를 이용함으로써, 삼차원 구조의 형성이 촉진되어, 실라놀기의 함유 비율이 적은 폴리오르가노실록산이 얻어진다. 이 때문에, 후술하는 카본산과의 반응시 및 당해 반응의 생성물을 함유하는 중합체 조성물로 한 후에 있어서도 실라놀기끼리의 축합 반응이 억제되고, 추가로 중합체 조성물이 후술하는 기타 중합체를 함유하는 것인 경우에는 실라놀기와 기타 중합체와의 축합 반응이 억제되기 때문에, 보존 안정성이 우수한 중합체 조성물을 얻을 수 있는 점에서 바람직하다. As the catalyst, for example, an acid, an alkali metal compound, an organic base, a titanium compound, a zirconium compound and the like can be used, and among them, an alkali metal compound or an organic base is preferably used. By using an alkali metal compound or an organic base as a catalyst, the formation of a three-dimensional structure is promoted, and a polyorganosiloxane having a small content of silanol groups is obtained. Therefore, when the condensation reaction between the silanol groups is suppressed even at the time of the reaction with the carbonic acid to be described later and the polymer composition containing the product of the reaction, and further the polymer composition contains the other polymer Condensation reaction of the silanol group and the other polymer is inhibited, so that a polymer composition excellent in storage stability can be obtained.
상기 알칼리 금속 화합물로서는, 예를 들면 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 나트륨메톡사이드, 칼륨메톡사이드, 나트륨에톡사이드, 칼륨에톡사이드 등을 들 수 있다. Examples of the alkali metal compound include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methoxide, potassium methoxide, sodium ethoxide, potassium ethoxide and the like.
상기 유기 염기로서는, 예를 들면 에틸아민, 디에틸아민, 피페라진, 피페리딘, 피롤리딘, 피롤과 같은 1∼2급 유기 아민; The organic base includes, for example, primary and secondary organic amines such as ethylamine, diethylamine, piperazine, piperidine, pyrrolidine and pyrrole;
트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리-n-부틸아민, 피리딘, 4-디메틸아미노피리딘, 디아자바이사이클로운데센과 같은 3급의 유기 아민; Tertiary organic amines such as triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, pyridine, 4-dimethylaminopyridine and diazabicycloundecene;
테트라메틸암모늄하이드록사이드와 같은 4급의 유기 아민 등을 각각 들 수 있다. 이들 유기 염기 중, 트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리-n-부틸아민, 피리딘, 4-디메틸아미노피리딘과 같은 3급의 유기 아민; 테트라메틸암모늄하이드록사이드와 같은 4급의 유기 아민이 바람직하다. And quaternary organic amines such as tetramethylammonium hydroxide. Of these organic bases, tertiary organic amines such as triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, pyridine and 4-dimethylaminopyridine; Quaternary organic amines such as tetramethylammonium hydroxide are preferred.
촉매로서는, 특히 유기 염기가 바람직하다. 유기 염기의 사용량은, 유기 염기의 종류, 온도 등의 반응 조건 등에 따라 상이하여, 적절하게 설정되어야 하지만, 예를 들면 실란 화합물의 합계 1몰에 대하여 바람직하게는 0.01∼3몰이고, 보다 바람직하게는 0.05∼1몰이다. As the catalyst, an organic base is particularly preferable. The amount of the organic base to be used differs depending on the kind of the organic base, the reaction conditions such as the temperature, and the like, and is appropriately set. For example, the amount is preferably 0.01 to 3 moles per 1 mole of the total amount of the silane compound, Is 0.05 to 1 mol.
폴리오르가노실록산(A1)의 전구체를 합성할 때의 가수 분해 축합 반응은, 실란 화합물(1) 및 (2)와 필요에 따라서 실란 화합물(3)을 유기 용매에 용해하고, 이 용액을 유기 염기 및 물과 혼합하여, 예를 들면 유욕(油浴) 등의 적당한 가열 장치를 이용하여 가열함으로써 실시하는 것이 바람직하다. The hydrolysis and condensation reaction in the synthesis of the precursor of the polyorganosiloxane (A1) is carried out by dissolving the silane compounds (1) and (2) and, if necessary, the silane compound (3) in an organic solvent, And water, and heating by using a suitable heating device such as an oil bath, for example.
가수 분해 축합 반응시에는, 가열 온도를 바람직하게는 130℃ 이하, 보다 바람직하게는 40∼100℃로 하여, 바람직하게는 0.5∼12시간, 보다 바람직하게는 1∼8시간 가열하는 것이 바람직하다. 가열 중은, 혼합액을 교반해도 좋고, 교반하지 않아도 좋고, 또는 혼합액을 환류하에 두어도 좋다. In the hydrolysis and condensation reaction, the heating temperature is preferably 130 占 폚 or lower, more preferably 40 to 100 占 폚, preferably 0.5 to 12 hours, and more preferably 1 to 8 hours. During the heating, the mixed solution may be stirred, the stirring may not be performed, or the mixed solution may be left under reflux.
반응 종료 후, 반응 혼합물로부터 분리한 유기 용매층을 물로 세정하는 것이 바람직하다. 이 세정시에 있어서는, 소량의 염을 포함하는 물, 예를 들면 0.2중량% 정도의 질산 암모늄 수용액 등으로 세정함으로써, 세정 조작이 용이해지는 점에서 바람직하다. 세정은 세정 후의 수층이 중성이 될 때까지 행하고, 그 후 유기 용매층을, 필요에 따라서 무수 황산 칼슘, 분자체 등의 적당한 건조제로 건조한 후, 용매를 제거함으로써, 목적으로 하는 폴리오르가노실록산(A1)의 전구체를 얻을 수 있다. After completion of the reaction, the organic solvent layer separated from the reaction mixture is preferably washed with water. At the time of this cleaning, it is preferable that the cleaning is carried out by washing with water containing a small amount of salt, for example, an aqueous solution of ammonium nitrate of about 0.2 wt% or the like. The washing is carried out until the water layer after the washing becomes neutral. Thereafter, the organic solvent layer is dried with an appropriate drying agent such as anhydrous calcium sulfate and molecular sieves, if necessary, and then the solvent is removed to obtain the objective polyorganosiloxane ( A1) can be obtained.
이와 같이 하여 얻어진 폴리오르가노실록산(A1)의 전구체를, 이어서 바람직하게는 촉매 및 유기 용매의 존재하에, 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와 카복실기를 갖는 화합물(이하, 「카본산(1)」이라고 함)과 반응시킴으로써, 폴리오르가노실록산(A1)을 얻을 수 있다. 이때, 카본산(1)과 함께 액정 분자를 배향시키는 기능을 갖는 카본산(이하, 「카본산(2)」이라고 함) 및 기타 카본산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 병용해도 좋다. The precursor of the polyorganosiloxane (A1) thus obtained is then subjected to a treatment with at least one of a structure for generating radicals by light irradiation and a structure having a photosensitizing function in the presence of a catalyst and an organic solvent (Hereinafter referred to as " carbonic acid (1) "), a polyorganosiloxane (A1) can be obtained. At this time, one or more kinds selected from the group consisting of carbonic acid (1) and carbonic acid having a function of aligning liquid crystal molecules (hereinafter referred to as "carbonic acid (2)") and other carbonic acid may be used in combination.
상기 카본산(1)으로서는, 예를 들면 3-벤조일벤조산, 4-벤조일벤조산, 3-(4-디에틸아미노-2-하이드록시벤조일)벤조산, 4-(2-하이드록시벤조일)벤조산, 3-(2-하이드록시벤조일)벤조산, 2-(2-하이드록시벤조일)벤조산, 4-(4-메틸벤조일)벤조산, 4-(3,4-디메틸벤조일)벤조산, 3-(4-벤조일-페녹시)프로피온산, 9,10-디옥소디하이드로안트라센-2-카본산(안트라퀴논-2-카본산), 3-(9,10-디옥소-9,10-디하이드로안트라센-2-일)프로피온산, [3-(4,5-디메톡시-3,6-디옥소사이클로헥사-1,4-디에닐)프로폭시]아세틸산, 3,5-디니트로벤조산, 4-메틸-3,5-디니트로벤조산, 3-(3,5-디니트로페녹시)프로피온산, 2-메틸-3,5-디니트로벤조산 등을 들 수 있다. Examples of the carbonic acid (1) include 3-benzoylbenzoic acid, 4-benzoylbenzoic acid, 3- (4-diethylamino-2-hydroxybenzoyl) benzoic acid, 4- (2-hydroxybenzoyl) Benzoic acid, 4- (4-methylbenzoyl) benzoic acid, 4- (4-methylbenzoyl) benzoic acid, 2- (2- Dioxo-9,10-dihydroanthracene-2-yl) phenoxy) propionic acid, ) Propionic acid, 3,5-dinitrobenzoic acid, 4-methyl-3,6-dioxo-cyclohexane- 5-dinitrobenzoic acid, 3- (3,5-dinitrophenoxy) propionic acid and 2-methyl-3,5-dinitrobenzoic acid.
상기 카본산(2)은, 예를 들면 탄소수 4∼20의 알킬기 또는 알콕실기, 6원환이 2개 이상 연결된 구조를 갖는 기 또는 스테로이드 구조를 갖는 기와, 카복실기를 갖는 화합물로, 그 구체예로서, 예를 들면 4-부틸옥시벤조산, 4-펜틸옥시벤조산, 4-헥실옥시벤조산, 4-헵틸옥시벤조산, 4-옥틸옥시벤조산, 4-노닐옥시벤조산, 4-데칸옥시벤조산, 4-운데칸옥시벤조산, 4-도데칸옥시벤조산, 4-트리데칸옥시벤조산, 4-테트라데칸옥시벤조산, 4-펜타데칸옥시벤조산, 4-헥사데칸옥시벤조산, 4-헵타데칸옥시벤조산, 4-옥타데칸옥시벤조산, 4-노나데칸옥시벤조산, 4-이코산(icosane)옥시벤조산, 4-(4-프로필사이클로헥실)벤조산, 4-(4-부틸사이클로헥실)벤조산, 4-(4-펜틸사이클로헥실)벤조산, 4-(4-헥실사이클로헥실)벤조산, 4-(4-헵틸사이클로헥실)벤조산, 4-(4-옥틸사이클로헥실)벤조산, 4-(4'-프로필바이사이클로헥실-4-일)벤조산, 4-(4'-부틸바이사이클로헥실-4-일)벤조산, 4-(4'-펜틸바이사이클로헥실-4-일)벤조산, 4-(4'-헥실바이사이클로헥실-4-일)벤조산, 4-(4'-헵틸바이사이클로헥실-4-일)벤조산, 4-(4'-옥틸바이사이클로헥실-4-일)벤조산, 숙신산=5ξ-콜레스탄-3-일 등을 들 수 있다. The carbonic acid (2) is a compound having, for example, an alkyl or alkoxyl group having 4 to 20 carbon atoms, a group having a structure in which two or more 6-membered rings are connected or a group having a steroid structure and a carboxyl group, For example, 4-pentyloxybenzoic acid, 4-hexyloxybenzoic acid, 4-heptyloxybenzoic acid, 4-octyloxybenzoic acid, 4-nonyloxybenzoic acid, Benzoic acid, 4-heptadecane oxybenzoic acid, 4-heptadecane oxybenzoic acid, 4-heptadecane oxybenzoic acid, 4-tetradecane oxybenzoic acid, , 4-nonadecane oxybenzoic acid, icosane oxybenzoic acid, 4- (4-propylcyclohexyl) benzoic acid, 4- (4-butylcyclohexyl) benzoic acid, 4- , 4- (4-hexylcyclohexyl) benzoic acid, 4- (4-heptylcyclohexyl) benzoic acid, 4- Benzoic acid, 4- (4'-propylbicyclohexyl-4-yl) benzoic acid, 4- (4'-butylbicyclohexyl- (4'-heptylbicyclohexyl-4-yl) benzoic acid, 4- (4'-octylbicyclohexyl- Benzoic acid, succinic acid = 5? -Cholestan-3-yl, and the like.
상기 카본산(3)은, 상기 카본산(1) 및 (2) 이외의 카본산으로, 그 구체예로서, 예를 들면 착산(錯酸), 프로피온산 등을 들 수 있다. The carbonic acid (3) is a carbonic acid other than the carbonic acids (1) and (2), and specific examples thereof include, for example, complex acids and propionic acids.
카본산(1)의 사용 비율로서는, 폴리오르가노실록산(A1)의 전구체의 에폭시기 1몰에 대하여, 0.02∼0.2몰로 하는 것이 바람직하고, 0.05∼0.15몰로 하는 것이 보다 바람직하다. The use ratio of the carboxylic acid (1) is preferably 0.02 to 0.2 mol, more preferably 0.05 to 0.15 mol, per 1 mol of the epoxy group of the precursor of the polyorganosiloxane (A1).
카본산(2)의 사용 비율은, 폴리오르가노실록산(A1)의 전구체의 에폭시기 1몰에 대하여, 0.7몰 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.2∼0.6몰로 하는 것이 보다 바람직하다. The use ratio of the carboxylic acid (2) is preferably 0.7 mol or less, more preferably 0.2 to 0.6 mol, per 1 mol of the epoxy group of the precursor of the polyorganosiloxane (A1).
카본산(3)의 사용 비율은, 폴리오르가노실록산(A1)의 전구체의 에폭시기 1몰에 대하여, 0.3몰 이하로 하는 것이 바람직하고, 0.2몰 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. The use ratio of the carboxylic acid (3) is preferably 0.3 mol or less, more preferably 0.2 mol or less, per 1 mol of the epoxy group of the precursor of the polyorganosiloxane (A1).
본 발명에 있어서의 폴리오르가노실록산(A1)은, 그 에폭시 당량이 5,000g/몰 이하인 것이 바람직하고, 500∼3,000g/몰인 것이 보다 바람직하다. 따라서, 상기 카본산(1), (2) 및 (3)의 합계의 사용 비율을, 폴리오르가노실록산(A1)의 전구체의 에폭시기 1몰에 대하여, 0.8몰 이하로 하는 것이 바람직하다. The polyorganosiloxane (A1) in the present invention preferably has an epoxy equivalent of 5,000 g / mol or less, more preferably 500 to 3,000 g / mol. Therefore, it is preferable that the ratio of the total of the carbonic acids (1), (2) and (3) used is 0.8 mol or less based on 1 mol of the epoxy group of the precursor of the polyorganosiloxane (A1).
상기 촉매로서는, 유기 염기, 또는 에폭시 화합물과 산 무수물과의 반응을 촉진하는 소위 경화 촉진제로서 공지의 화합물을 이용할 수 있다. As the catalyst, known compounds can be used as so-called curing accelerators for promoting the reaction between an organic base or an epoxy compound and an acid anhydride.
상기 유기 염기로서는, 예를 들면 에틸아민, 디에틸아민, 피페라진, 피페리딘, 피롤리딘, 피롤과 같은 1∼2급 유기 아민; The organic base includes, for example, primary and secondary organic amines such as ethylamine, diethylamine, piperazine, piperidine, pyrrolidine and pyrrole;
트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리-n-부틸아민, 피리딘, 4-디메틸아미노피리딘, 디아자바이사이클로운데센과 같은 3급의 유기 아민; Tertiary organic amines such as triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, pyridine, 4-dimethylaminopyridine and diazabicycloundecene;
테트라메틸암모늄하이드록사이드와 같은 4급의 유기 아민 등을 들 수 있다. 이들 유기 염기 중, 트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리-n-부틸아민, 피리딘, 4-디메틸아미노피리딘과 같은 3급의 유기 아민; And quaternary organic amines such as tetramethylammonium hydroxide. Of these organic bases, tertiary organic amines such as triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, pyridine and 4-dimethylaminopyridine;
테트라메틸암모늄하이드록사이드와 같은 4급의 유기 아민이 바람직하다. Quaternary organic amines such as tetramethylammonium hydroxide are preferred.
상기 경화 촉진제로서는, 예를 들면 3급 아민, 이미다졸 화합물, 유기 인 화합물, 4급 포스포늄염, 디아자바이사이클로알켄, 유기 금속 화합물, 4급 암모늄염, 붕소 화합물, 금속 할로겐 화합물 등을 들 수 있는 것 외에, 잠재성 경화 촉진제로서 알려져 있는 것을 사용할 수 있다. Examples of the curing accelerator include tertiary amines, imidazole compounds, organic phosphorus compounds, quaternary phosphonium salts, diazabicycloalkenes, organometallic compounds, quaternary ammonium salts, boron compounds and metal halide compounds , There may be used those known as latent curing accelerators.
촉매는, 폴리오르가노실록산(A1)의 전구체 100중량부에 대하여 바람직하게는 100중량부 이하, 보다 바람직하게는 0.01∼100중량부, 더욱 바람직하게는 0.1∼20중량부의 비율로 사용된다. The catalyst is used in an amount of preferably 100 parts by weight or less, more preferably 0.01 to 100 parts by weight, and still more preferably 0.1 to 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the precursor of the polyorganosiloxane (A1).
상기 유기 용매로서는, 예를 들면 탄화 수소, 에테르, 에스테르, 케톤, 아미드, 알코올 등을 들 수 있다. 이들 중, 에테르, 에스테르 또는 케톤이, 원료 및 생성물의 용해성 및 생성물의 정제의 용이성의 관점에서 바람직하다. 용매는, 고형분 농도(반응 용액 중의 용매 이외의 성분의 중량이 용액의 전체 중량에서 차지하는 비율)가 바람직하게는 0.1중량% 이상, 보다 바람직하게는 5∼50중량%가 되는 비율로 사용된다. Examples of the organic solvent include hydrocarbons, ethers, esters, ketones, amides, and alcohols. Of these, ethers, esters or ketones are preferable from the viewpoints of solubility of raw materials and products and ease of purification of products. The solvent is used in such a ratio that the solid concentration (the ratio of the weight of the components other than the solvent in the reaction solution to the total weight of the solution) is preferably 0.1% by weight or more, and more preferably 5 to 50% by weight.
반응 온도는, 바람직하게는 0∼200℃이고, 보다 바람직하게는 50∼150℃이다. 반응 시간은, 바람직하게는 0.1∼50시간이고, 보다 바람직하게는 0.5∼20시간이다. The reaction temperature is preferably 0 to 200 캜, more preferably 50 to 150 캜. The reaction time is preferably 0.1 to 50 hours, more preferably 0.5 to 20 hours.
이와 같이 하여 폴리오르가노실록산(A1)을 함유하는 용액을 얻을 수 있다. 이 용액은, 이것을 그대로 중합체 조성물의 조제에 제공해도 좋지만, 당해 용액으로부터 사용한 촉매를 제거한 후에, 또는 폴리오르가노실록산(A1)을 단리한 후에, 중합체 조성물의 조제에 제공하는 것이 바람직하다. 폴리오르가노실록산(A1)을 함유하는 용액으로부터 촉매를 제거하려면, 예를 들면 당해 용액을 물 등에 의해 세정하는 방법에 의할 수 있다. 폴리오르가노실록산(A1)의 단리는, 바람직하게는 세정 후의 용액으로부터 유기 용매를 제거함으로써 행할 수 있다. In this way, a solution containing the polyorganosiloxane (A1) can be obtained. This solution may be directly supplied to the preparation of the polymer composition, but it is preferable to provide the solution after preparation of the polymer composition after removing the used catalyst from the solution or after isolating the polyorganosiloxane (A1). In order to remove the catalyst from the solution containing the polyorganosiloxane (A1), for example, the solution may be washed with water or the like. The isolation of the polyorganosiloxane (A1) can be preferably carried out by removing the organic solvent from the solution after washing.
-폴리암산(A1)-- polyamic acid (A1) -
본 발명에 이용되는 중합체(A1)로서의 폴리암산(A1)은, 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와, 중합성 불포화 결합의 쌍방을 갖는 폴리암산이다. 이러한 폴리암산(A1)은, 어떠한 합성 방법에 의해 합성된 것이라도 좋지만, 예를 들면 The polyamic acid (A1) as the polymer (A1) used in the present invention is a polymer having at least one structure selected from the group consisting of a structure generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function and a poly It is mental. Such polyamic acid (A1) may be synthesized by any synthesis method, but for example,
테트라카본산 2무수물과,Tetracarboxylic acid dianhydride,
광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와 2개의 아미노기를 갖는 화합물(이하, 「디아민(1)」이라고 함), 및 (Hereinafter referred to as " diamine (1) ") having at least one structure and two amino groups among structures having a structure capable of generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function,
중합성 불포화 결합과 2개의 아미노기를 갖는 화합물(이하, 「디아민(2)」이라고 함)을 포함하는 디아민을 반응시킴으로써, 합성할 수 있다. Can be synthesized by reacting a diamine containing a polymerizable unsaturated bond and a compound having two amino groups (hereinafter referred to as " diamine (2) ").
상기 테트라카본산 2무수물로서는, 예를 들면 지방족 테트라카본산 2무수물, 지환식 테트라카본산 2무수물, 방향족 테트라카본산 2무수물 등을 들 수 있다. 이들의 구체예로서는, 지방족 테트라카본산 2무수물로서, 예를 들면 부탄테트라카본산 2무수물 등을; Examples of the tetracarboxylic acid dianhydride include aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride, alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride, aromatic tetracarboxylic dianhydride, and the like. Specific examples thereof include aliphatic tetracarboxylic acid dianhydrides such as butanetetracarboxylic dianhydride;
지환식 테트라카본산 2무수물로서, 예를 들면 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물, 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물, 1,3,3a,4,5,9b-헥사하이드로-5-(테트라하이드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사하이드로-8-메틸-5-(테트라하이드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 3-옥사바이사이클로[3.2.1]옥탄-2,4-디온-6-스피로-3'-(테트라하이드로푸란-2',5'-디온), 5-(2,5-디옥소테트라하이드로-3-푸라닐)-3-메틸-3-사이클로헥센-1,2-디카본산 무수물, 3,5,6-트리카복시-2-카복시메틸노르보르난-2:3,5:6-2무수물, 2,4,6,8-테트라카복시바이사이클로[3.3.0]옥탄-2:3,5:6-2무수물, 4,9-디옥사트리사이클로[5.3.1.02,6]운데칸-3,5,8,10-테트라온 등을; As the alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride, for example, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 1,3,3a, 4, 5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2- c] furan-1,3-dione, , 5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [ (Tetrahydrofuran-2 ', 5'-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3 ' 3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxymethylnorbornane-2: 3,5: 6-2 anhydride, 2,4,6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0] octane-2: 3,5: 6-2 anhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane- , 5,8,10-tetralone, and the like;
방향족 테트라카본산 2무수물로서, 예를 들면 피로멜리트산 2무수물 등을 각각 들 수 있는 것 외에, Examples of the aromatic tetracarboxylic acid dianhydride include pyromellitic dianhydride and the like,
일본특허출원 2009-157556호에 기재된 테트라카본산 2무수물을 이용할 수 있다. Tetracarboxylic acid dianhydride described in Japanese Patent Application No. 2009-157556 can be used.
상기 폴리암산(A1)을 합성하기 위해 이용되는 테트라카본산 2무수물로서는, 이들 중, 지환식 테트라카본산 2무수물을 포함하는 것이 바람직하고, 또한, 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물 및 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하고, 특히 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물을 포함하는 것이 바람직하다. As the tetracarboxylic acid dianhydride used for synthesizing the polyamic acid (A1), those containing an alicyclic tetracarboxylic dianhydride are preferable, and 2,3,5-tricarboxycyclopentyl
상기 폴리암산을 합성하기 위해 이용되는 테트라카본산 2무수물로서는, 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물 및 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을, 전체 테트라카본산 2무수물에 대하여, 60몰% 이상 포함하는 것이 바람직하고, 80몰% 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물 및 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종만으로 이루어지는 것이 가장 바람직하다. The tetracarboxylic acid dianhydride used for synthesizing the polyamic acid may be selected from the group consisting of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride and 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride. Is preferably contained in an amount of at least 60 mol%, more preferably at least 80 mol%, and more preferably at least one of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride and And most preferably at least one selected from the group consisting of 1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride.
상기 디아민(1)으로서는, 예를 들면 {4-[2-(3,5-디아미노페녹시)-에톡시]-페닐}-페닐-메탄온, {4-[2-(2,4-디아미노페녹시)-에톡시]-페닐}-페닐-메탄온, {4-[2-(2,4-디아미노페녹시)-에톡시]-페닐}-p-톨루일-메탄온, {4-[2-(2,4-디아미노페녹시)-에톡시]-페닐}-o-톨루일-메탄온 등을 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. As the diamine (1), for example, {4- [2- (3,5-diaminophenoxy) -ethoxy] -phenyl} -phenyl- Phenyl} -p-tolyl-methanone, < / RTI > (4- [2- (2,4-diaminophenoxy) -ethoxy] -phenyl} -o-tolyl-methanone, and at least one selected from these can be used.
상기 디아민(2)으로서는, 예를 들면 3,5-디아미노(2'-(메타)아크릴로일옥시에틸)벤조에이트, 3,5-디아미노(1'-(메타)아크릴옥시메틸)벤조에이트, 3,5-디아미노(3'-(메타)아크릴로일옥시프로필)벤조에이트, 3,5-디아미노(4'-(메타)아크릴로일옥시부틸)벤조에이트, 3,5-디아미노(5'-(메타)아크릴로일옥시펜틸)벤조에이트, 3,5-디아미노(6'-(메타)아크릴로일옥시헥실)벤조에이트, N1,N1-디알릴-벤젠-1,2,4-트리아민, N,N-디알릴벤젠-1,3,5-트리아민, (메타)아크릴산 2-(2,4-디아미노페녹시)에틸에스테르 등을 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. Examples of the diamine (2) include 3,5-diamino (2 '- (meth) acryloyloxyethyl) benzoate, 3,5-diamino (1' - (meth) acryloxymethyl) (4'- (meth) acryloyloxybutyl) benzoate, 3,5-diamino (3'- (meth) acryloyloxypropyl) benzoate, (Meth) acryloyloxyphenyl) benzoate, 3,5-diamino (6 '- (meth) acryloyloxyhexyl) benzoate, N 1 , N 1 -dialyl- 1,2,4-triamine, N, N-diallylbenzene-1,3,5-triamine and 2- (2,4-diaminophenoxy) ethyl (meth) acrylate. , And at least one selected from these can be used.
본 발명에 있어서의 폴리암산(A1)을 합성하기 위해 이용되는 디아민은, 상기와 같은 디아민(1) 및 디아민(2)만으로 이루어지는 것이라도 좋고, 또는 상기 디아민(1) 및 디아민(2) 외에, 이들 이외의 디아민(이하, 「디아민(3)」이라고 함)을 포함하는 것이라도 좋다. The diamine used for synthesizing the polyamic acid (A1) in the present invention may be composed only of the diamine (1) and the diamine (2) as described above, or may be a mixture of the diamine (1) and the diamine (2) Diamine (hereinafter referred to as " diamine (3) ").
여기에서 사용할 수 있는 디아민(3)으로서는, 예를 들면 지방족 디아민, 지환식 디아민, 방향족 디아민, 디아미노오르가노실록산 등을 들 수 있다. 이들의 구체예로서는, 지방족 디아민으로서, 예를 들면 1,1-메타자일릴렌디아민, 1,3-프로판디아민, 테트라메틸렌디아민, 펜타메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 등을; Examples of the diamine (3) usable herein include aliphatic diamines, alicyclic diamines, aromatic diamines, diaminoorganosiloxanes, and the like. Specific examples thereof include aliphatic diamines such as 1,1-meta-xylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine and the like;
지환식 디아민으로서, 예를 들면 1,4-디아미노사이클로헥산, 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실아민), 1,3-비스(아미노메틸)사이클로헥산 등을; As the alicyclic diamine, for example, 1,4-diaminocyclohexane, 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine), 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane and the like;
방향족 디아민으로서, 예를 들면 p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 1,5-디아미노나프탈렌, 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 4,4'-디아미노-2,2'-비스(트리플루오로메틸)비페닐, 2,7-디아미노플루오렌, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 4,4'-(p-페닐렌디이소프로필리덴)비스아닐린, 4,4'-(m-페닐렌디이소프로필리덴)비스아닐린, 1,4-비스(4-아미노페녹시) 벤젠, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 2,6-디아미노피리딘, 3,4-디아미노피리딘, 2,4-디아미노피리미딘, 3,6-디아미노아크리딘, 3,6-디아미노카르바졸, N-메틸-3,6-디아미노카르바졸, As aromatic diamines, for example, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2'-dimethyl Diaminobiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 2,7-diaminofluorene, 4,4'-diamino Diphenyl ether, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 9,9- 4,4'- (m-tert-butylphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, Bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,6-diaminopyridine, 3,4 - diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacrylidine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6-diaminocarbazole,
N-에틸-3,6-디아미노카르바졸, N-페닐-3,6-디아미노카르바졸, N,N'-비스(4-아미노페닐)-벤지딘, N,N'-비스(4-아미노페닐)-N,N'-디메틸벤지딘, 1,4-비스-(4-아미노페닐)-피페라진, 3,5-디아미노벤조산, 도데칸옥시-2,4-디아미노벤젠, 테트라데칸옥시-2,4-디아미노벤젠, 펜타데칸옥시-2,4-디아미노벤젠, 헥사데칸옥시-2,4-디아미노벤젠, 옥타데칸옥시-2,4-디아미노벤젠, 도데칸옥시-2,5-디아미노벤젠, 테트라데칸옥시-2,5-디아미노벤젠, 펜타데칸옥시-2,5-디아미노벤젠, 헥사데칸옥시-2,5-디아미노벤젠, 옥타데칸옥시-2,5-디아미노벤젠, 콜레스타닐옥시-3,5-디아미노벤젠, 콜레스테닐옥시-3,5-디아미노벤젠, 콜레스타닐옥시-2,4-디아미노벤젠, 콜레스테닐옥시-2,4-디아미노벤젠, 3,5-디아미노벤조산 콜레스타닐, 3,5-디아미노벤조산 콜레스테닐, 3,5-디아미노벤조산 라노스타닐, 3,6-비스(4-아미노벤조일옥시)콜레스탄, 3,6-비스(4-아미노페녹시)콜레스탄, 4-(4'-트리플루오로메톡시벤조일옥시)사이클로헥실-3,5-디아미노벤조에이트, 4-(4'-트리플루오로메틸벤조일옥시)사이클로헥실-3,5-디아미노벤조에이트, 1,1-비스(4-((아미노페닐)메틸)페닐)-4-부틸사이클로헥산, 1,1-비스(4-((아미노페닐)메틸)페닐)-4-헵틸사이클로헥산, 1,1-비스(4-((아미노페녹시)메틸)페닐)-4-헵틸사이클로헥산, 1,1-비스(4-((아미노페닐)메틸)페닐)-4-(4-헵틸사이클로헥실)사이클로헥산 및 하기식 (D-1):N, N'-bis (4-aminophenyl) benzidine, N, N'- Aminophenyl) -N, N'-dimethylbenzidine, 1,4-bis- (4-aminophenyl) -piperazine, 3,5- diaminobenzoic acid, dodecaneoxy- Oxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecaneoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy- 2,5-diaminobenzene, pentadecaneoxy-2,5-diaminobenzene, hexadecaneoxy-2,5-diaminobenzene, octadecanoxy-2, 5-diaminobenzene, cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestenyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-2,4-diaminobenzene, cholestenyloxy- 2,4-diaminobenzene, 3,5-diaminobenzoic acid cholestanyl, 3,5-diaminobenzoic acid cholestenyl, 3,5-diaminobenzoic acid ranostanyl, (4-aminobenzoyloxy) cholestane, 3,6-bis (4-aminophenoxy) cholestane, 4- (4'-trifluoromethoxybenzoyloxy) cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, Bis (4 - ((aminophenyl) methyl) phenyl) -4-butylcyclohexane, 1 (4'-trifluoromethylbenzoyloxy) cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, Heptylcyclohexane, 1,1-bis (4 - ((aminophenoxy) methyl) phenyl) -4-heptylcyclohexane, 1-bis (4 - ((aminophenyl) methyl) phenyl) -4- (4-heptylcyclohexyl) cyclohexane and the following formula (D-
(식 (D-1) 중, XI은 탄소수 1∼3의 알킬기, *-O-, *-COO- 또는 *-OCO-(단, 「*」을 붙인 결합손이 디아미노페닐기와 결합함)이고, h는 0 또는 1이고, i는 0∼2의 정수이고, j는 1∼20의 정수임)(Formula (D-1) of, X I are also combined with the alkyl group having a carbon number of 1~3, * -O-, * -COO- or * -OCO- (However, the combined hand-diamino phenyl group attached to "*" ), H is 0 or 1, i is an integer of 0 to 2, and j is an integer of 1 to 20)
로 나타나는 화합물 등을; And the like;
디아미노오르가노실록산으로서, 예를 들면 1,3-비스(3-아미노프로필)-테트라메틸디실록산 등을 각각 들 수 있는 것 외에, Examples of the diaminoorganosiloxane include 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane and the like,
일본특허출원 2009-157556호에 기재된 디아민을 이용할 수 있고, 이들 중으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. Diamines described in Japanese Patent Application No. 2009-157556 may be used, and at least one selected from these diamines may be used.
상기식 (D-1)에 있어서의 XI은 탄소수 1∼3의 알킬기, *-O- 또는 *-COO-(단, 「*」을 붙인 결합손이 디아미노페닐기와 결합함)인 것이 바람직하다. 기 CjH2j +1-의 구체예로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기, n-도데실기, n-트리데실기, n-테트라데실기, n-펜타데실기, n-헥사데실기, n-헵타데실기, n-옥타데실기, n-노나데실기, n-에이코실기 등을 들 수 있다. 디아미노페닐기에 있어서의 2개의 아미노기는, 기타 기에 대하여 2,4-위치 또는 3,5-위치에 있는 것이 바람직하다. X I in the above formula (D-1) is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, * -O- or * -COO- (provided that the bond with "*" is bonded to a diaminophenyl group) Do. Specific examples of the group C j H 2j + 1 - include a methyl group, an ethyl group, a n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, a n-hexyl group, N-hexadecyl group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, n-hexadecyl group, n-hexadecyl group, an n-nonadecyl group, and an n-eicosyl group. The two amino groups in the diaminophenyl group are preferably in the 2,4-position or 3,5-position with respect to the other groups.
상기식 (D-1)로 나타나는 화합물의 구체예로서는, 예를 들면 하기식 (D-1-1)∼(D-1-4):Specific examples of the compound represented by the formula (D-1) include compounds represented by the following formulas (D-1-1) to (D-1-4)
의 각각으로 나타나는 화합물 등을 들 수 있다. And the like.
상기식 (D-1)에 있어서, h 및 i는 동시에는 0이 되지 않는 것이 바람직하다. In the formula (D-1), it is preferable that h and i are not 0 at the same time.
폴리암산(A1)을 합성하기 위해 이용되는 디아민은,The diamine used for synthesizing the polyamic acid (A1)
상기와 같은 디아민(1)을, 전체 디아민에 대하여 0.1∼10몰% 함유하는 것이 바람직하고, 0.5∼5몰% 함유하는 것이 보다 바람직하고; The diamine (1) is preferably contained in an amount of 0.1 to 10 mol%, more preferably 0.5 to 5 mol%, based on the total diamine,
상기와 같은 디아민(2)을, 디아민에 대하여 10∼60몰% 함유하는 것이 바람직하고, 20∼50몰% 함유하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기와 같은 디아민(3)의 사용 비율은, 전체 디아민에 대하여 89.9몰% 이하인 것이 바람직하고, 30∼75몰%인 것이 보다 바람직하고, 더욱이 30∼70몰%인 것이 보다 바람직하다. The diamine (2) is preferably contained in an amount of 10 to 60 mol%, more preferably 20 to 50 mol%, based on the diamine. The proportion of the diamine (3) as described above is preferably 89.9 mol% or less, more preferably 30 mol% to 75 mol%, further preferably 30 mol% to 70 mol%, based on the total diamine.
폴리암산(A1)의 합성 반응에 제공되는 테트라카본산 2무수물과 디아민의 사용 비율은, 디아민 화합물에 포함되는 아미노기 1당량에 대하여, 테트라카본산 2무수물의 산 무수물기가 0.2∼2당량이 되는 비율이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.3∼1.2당량이 되는 비율이다. The ratio of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine to be used in the synthesis reaction of the polyamic acid (A1) is preferably such that the ratio of the acid anhydride group of the tetracarboxylic acid dianhydride to the equivalent of 0.2 to 2 equivalents based on 1 equivalent of the amino group contained in the diamine compound , More preferably from 0.3 to 1.2 equivalents.
폴리암산(A1)의 합성 반응은, 바람직하게는 유기 용매 중에 있어서, 바람직하게는 -20∼150℃, 보다 바람직하게는 0∼100℃의 온도 조건하에 있어서, 바람직하게는 0.5∼24시간, 보다 바람직하게는 2∼10시간 행해진다. 여기에서, 유기 용매로서는, 합성되는 폴리암산(A1)을 용해할 수 있는 것이라면 특별히 제한은 없으며, 예를 들면 N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸이미다졸리디논, 디메틸술폭사이드, γ-부티로락톤, 테트라메틸우레아, 헥사메틸포스포르트리아미드 등의 비프로톤계 극성 용매; The synthesis reaction of the polyamic acid (A1) is preferably carried out in an organic solvent under a temperature condition of preferably -20 to 150 占 폚, more preferably 0 to 100 占 폚, preferably 0.5 to 24 hours, Preferably 2 to 10 hours. The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the polyamic acid (A1) to be synthesized. Examples of the organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N- Aprotic polar solvents such as dimethylformamide, N, N-dimethylimidazolidinone, dimethylsulfoxide,? -Butyrolactone, tetramethylurea and hexamethylphosphoric triamide;
m-크레졸, 자일레놀, 페놀, 할로겐화 페놀 등의 페놀계 용매 등을 들 수 있다. 유기 용매의 사용량(a)은, 테트라카본산 2무수물 및 디아민 화합물의 총량(b)이 반응 용액의 전체량(a+b)에 대하여 바람직하게는 0.1∼50중량%, 보다 바람직하게는 5∼30중량%가 되는 양이다. phenol-based solvents such as m-cresol, xylenol, phenol, halogenated phenol and the like. The amount (a) of the organic solvent to be used is preferably 0.1 to 50 wt%, more preferably 5 to 20 wt%, based on the total amount (a + b) of the reaction solution, 30% by weight.
이상과 같이 하여, 폴리암산(A1)을 용해하여 이루어지는 반응 용액이 얻어진다. 이 반응 용액은 그대로 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 반응 용액 중에 포함되는 폴리암산(A1)을 단리한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 또는 단리한 폴리암산(A1)을 정제한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다. As described above, a reaction solution obtained by dissolving the polyamic acid (A1) is obtained. The reaction solution may be directly supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent, or the polyamic acid (A1) contained in the reaction solution may be isolated and then supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent, or the polyamic acid (A1) May be provided later for preparation of the liquid crystal aligning agent.
폴리암산(A1)을 탈수 폐환하여 폴리이미드(A1)로 하는 경우에는, 상기 반응 용액을 그대로 탈수 폐환 반응에 제공해도 좋고, 반응 용액 중에 포함되는 폴리암산(A1)을 단리한 후에 탈수 폐환 반응에 제공해도 좋고, 또는 단리한 폴리암산(A1)을 정제한 후에 탈수 폐환 반응에 제공해도 좋다. When the polyamic acid (A1) is dehydrated and ring-closed to form the polyimide (A1), the reaction solution may be directly supplied to the dehydration ring-closing reaction, or the polyamic acid (A1) contained in the reaction solution may be isolated, Or may be provided to the dehydration ring-closing reaction after the isolated polyamic acid (A1) is purified.
폴리암산(A1)의 단리는, 상기 반응 용액을 대량의 빈(貧)용매 중에 부어 석출물을 얻어, 이 석출물을 감압하 건조하는 방법, 또는 반응 용액 중의 유기 용매를 이배퍼레이터로 감압 증류 제거하는 방법 등에 의해 행할 수 있다. 또한, 이 폴리암산(A1)을 재차 유기 용매에 용해하고, 이어서 빈용매로 석출시키는 방법, 또는 폴리암산(A1)을 재차 유기 용매에 용해하여 얻은 용액을 세정 후, 당해 용액 중의 유기 용매를 이배퍼레이터로 감압 증류 제거하는 공정을 1회 또는 수회 행하는 방법 등에 의해, 폴리암산(A1)을 정제할 수 있다. Isolation of the polyamic acid (A1) can be carried out by pouring the reaction solution into a large amount of a poor solvent to obtain a precipitate and drying the precipitate under reduced pressure, or a method of distilling off the organic solvent in the reaction solution under reduced pressure Method or the like. Further, the polyamic acid (A1) is dissolved again in an organic solvent and then precipitated with a poor solvent, or a solution obtained by dissolving the polyamic acid (A1) in an organic solvent is washed, and then the organic solvent in the solution is waxed The polyamic acid (A1) can be purified by, for example, a method of performing the step of distillation under reduced pressure with a purifier once or several times.
-폴리이미드(A1)-- polyimide (A1) -
본 발명에 이용되는 중합체(A1)로서의 폴리이미드(A1)는, 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와, 중합성 불포화 결합의 쌍방을 갖는 폴리이미드이다. 이러한 폴리이미드(A1)는, 상기의 폴리암산(A1)을 갖는 암산 구조를 탈수 폐환함으로써 합성할 수 있다. 이때, 암산 구조의 전부를 탈수 폐환하여 완전히 이미드화해도 좋고, 또는 암산 구조 중 일부만을 탈수 폐환하여 암산 구조와 이미드 구조가 병존하는 부분 이미드화물로 해도 좋다. 폴리이미드(A1)의 이미드화율은, 40% 이상인 것이 바람직하고, 50∼80% 인 것이 보다 바람직하다. The polyimide (A1) as the polymer (A1) used in the present invention is a polyimide having at least one structure selected from the group consisting of a structure generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function, It is Meade. Such a polyimide (A1) can be synthesized by dehydration ring closure of the arboric acid structure having the above-mentioned polyamic acid (A1). At this time, all of the arctic structure may be completely imidized by dehydrating and ring closure, or only a part of the arctic structure may be dehydrated and cyclized to form a partial imide having an acid structure and an imide structure. The imidization ratio of the polyimide (A1) is preferably 40% or more, more preferably 50 to 80%.
폴리암산(A1)의 탈수 폐환은, (i) 폴리암산(A1)을 가열하는 방법에 의해, 또는 (ii) 폴리암산(A1)을 유기 용매에 용해하고, 이 용액 중에 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 첨가하여 필요에 따라서 가열하는 방법에 의해 행할 수 있다. The dehydration ring-closure of the polyamic acid (A1) can be carried out by a method comprising the steps of (i) heating the polyamic acid (A1) or (ii) dissolving the polyamic acid (A1) in an organic solvent, and adding a dehydrating agent and a dehydrating ring- And then heating it as necessary.
상기 (i)의 폴리암산(A1)을 가열하는 방법에 있어서의 반응 온도는, 바람직하게는 50∼200℃이고, 보다 바람직하게는 60∼170℃이다. 반응 온도가 50℃ 미만에서는 탈수 폐환 반응이 충분히 진행되지 않고, 반응 온도가 200℃를 초과하면 얻어지는 폴리이미드(A1)의 분자량이 저하되는 경우가 있다. 폴리암산(A1)을 가열하는 방법에 있어서의 반응 시간은, 바람직하게는 0.5∼48시간이고, 보다 바람직하게는 2∼20시간이다. The reaction temperature in the method of heating the polyamic acid (A1) of (i) is preferably 50 to 200 캜, more preferably 60 to 170 캜. If the reaction temperature is less than 50 ° C, the dehydration ring-closure reaction does not proceed sufficiently, and if the reaction temperature exceeds 200 ° C, the molecular weight of the obtained polyimide (A1) may be lowered. The reaction time in the method of heating the polyamic acid (A1) is preferably 0.5 to 48 hours, more preferably 2 to 20 hours.
한편, 상기 (ii)의 폴리암산(A1)의 용액 중에 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 첨가하는 방법에 있어서, 탈수제로서는, 예를 들면 무수 아세트산, 무수 프로피온산, 무수 트리플루오로아세트산 등의 산 무수물을 이용할 수 있다. 탈수제의 사용량은, 암산 구조 단위의 1몰에 대하여 0.01∼20몰로 하는 것이 바람직하다. 또한, 탈수 폐환 촉매로서는, 예를 들면 피리딘, 콜리딘, 루티딘, 트리에틸아민 등의 3급 아민을 이용할 수 있다. 그러나 이들로 한정되는 것은 아니다. 탈수 폐환 촉매의 사용량은, 사용하는 탈수제 1몰에 대하여 0.01∼10몰로 하는 것이 바람직하다. 탈수 폐환 반응에 이용되는 유기 용매로서는, 폴리암산(A1)의 합성에 이용되는 것으로서 예시한 유기 용매를 들 수 있다. 탈수 폐환 반응의 반응 온도는 바람직하게는 0∼180℃, 보다 바람직하게는 10∼150℃이고, 반응 시간은 바람직하게는 0.5∼20시간이고, 보다 바람직하게는 1∼8시간이다. On the other hand, in the method of adding the dehydrating agent and the dehydrating ring-closing catalyst to the solution of the polyamic acid (A1) of (ii), an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride or trifluoroacetic anhydride is used as the dehydrating agent . The amount of the dehydrating agent to be used is preferably 0.01 to 20 mol based on 1 mol of the acid structural unit. As the dehydration cyclization catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine and triethylamine can be used. However, the present invention is not limited thereto. The amount of the dehydration ring-closing catalyst to be used is preferably 0.01 to 10 mol based on 1 mol of the dehydrating agent to be used. Examples of the organic solvent used in the dehydration ring-closure reaction include the organic solvents exemplified for use in the synthesis of the polyamic acid (A1). The reaction temperature of the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180 캜, more preferably 10 to 150 캜, and the reaction time is preferably 0.5 to 20 hours, more preferably 1 to 8 hours.
상기 방법 (i)에 있어서 얻어지는 폴리이미드(A1)는, 이것을 그대로 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 또는 얻어지는 폴리이미드(A1)를 정제한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다. 한편, 상기 방법 (ii)에 있어서는 폴리이미드(A1)를 함유하는 반응 용액이 얻어진다. 이 반응 용액은, 이것을 그대로 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 반응 용액으로부터 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 제거한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 폴리이미드(A1)를 단리한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 또는 단리한 폴리이미드(A1)를 정제한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다. 반응 용액으로부터 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 제거하려면, 예를 들면 용매 치환 등의 방법을 적용할 수 있다. 폴리이미드(A1)의 단리, 정제는, 폴리암산(A1)의 단리, 정제 방법으로서 상기한 바와 동일한 조작을 행함으로써 행할 수 있다. The polyimide (A1) obtained in the above method (i) may be directly supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent or may be provided in the preparation of the liquid crystal aligning agent after the obtained polyimide (A1) is purified. On the other hand, in the above method (ii), a reaction solution containing the polyimide (A1) is obtained. This reaction solution may be provided as it is in the preparation of a liquid crystal aligning agent. Alternatively, after removing the dehydrating agent and the dehydration ring-closing catalyst from the reaction solution, the reaction solution may be added to the preparation of the liquid crystal aligning agent. After the polyimide (A1) May be added to the preparation of the liquid crystal aligning agent after the purified polyimide (A1) is purified. In order to remove the dehydrating agent and the dehydration ring-closing catalyst from the reaction solution, for example, a method such as solvent substitution can be applied. The isolation and purification of the polyimide (A1) can be carried out by performing the same operations as described above as a method for isolating and purifying the polyamic acid (A1).
-폴리암산(A2-1)-- polyamic acid (A2-1) -
본 발명에 이용되는 중합체(A2-1)로서의 폴리암산(A2-1)은, 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조를 갖는 폴리암산이다. The polyamic acid (A2-1) as the polymer (A2-1) used in the present invention is a polyamic acid having at least one structure of a structure capable of generating a radical by light irradiation and a structure having a photo-sensitization function.
이러한 폴리암산(A2-1)은, 어떠한 합성 방법에 의해 합성된 것이라도 좋지만, 예를 들면 Such polyamic acid (A2-1) may be synthesized by any synthetic method, but for example,
테트라카본산 2무수물과,Tetracarboxylic acid dianhydride,
디아민(1)을 포함하는 디아민을 반응시킴으로써, 합성할 수 있다. Can be synthesized by reacting a diamine containing diamine (1).
폴리암산(A2-1)을 합성하기 위해 사용되는 테트라카본산 2무수물은, 폴리암산(A1)을 합성하기 위해 사용되는 테트라카본산 2무수물로서 상기한 바와 동일하다. 바람직한 테트라카본산 2무수물 및 그 바람직한 사용 비율에 대해서도 동일하다. The tetracarboxylic acid dianhydride used for synthesizing the polyamic acid (A2-1) is the same as the above-mentioned tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid (A1). Preferred tetracarboxylic acid dianhydrides and their preferable use ratios are also the same.
폴리암산(A2-1)을 합성하기 위해 사용되는 디아민은, 디아민(1)을 포함하는 것으로, 디아민(1)만으로 이루어지는 것이라도 좋고, 디아민(1) 외에 디아민(3)을 포함하는 것이라도 좋다. 이들 디아민(1) 및 (3)은, 각각 폴리암산(A1)을 합성하기 위해 사용되는 디아민(1) 및 (3)으로서 상기한 바와 동일하다. The diamine used for synthesizing the polyamic acid (A2-1) includes diamine (1), and may be composed only of diamine (1), or may contain diamine (1) in addition to diamine (1) . These diamines (1) and (3) are the same as the diamines (1) and (3) used for synthesizing the polyamic acid (A1), respectively.
폴리암산(A2-1)을 합성하기 위해 이용되는 디아민은, The diamine used for synthesizing the polyamic acid (A2-1)
디아민(1)을, 전체 디아민에 대하여 0.1∼20몰% 함유하는 것이 바람직하고, 0.5∼10몰% 함유하는 것이 보다 바람직하다. 디아민(3)의 사용 비율은, 전체 디아민에 대하여 99.9몰% 이하인 것이 바람직하고, 85∼99.5몰%인 것이 보다 바람직하다. The amount of the diamine (1) is preferably 0.1 to 20 mol%, more preferably 0.5 to 10 mol%, based on the total diamine. The ratio of the diamine (3) to be used is preferably 99.9 mol% or less, more preferably 85 to 99.5 mol%, based on the total diamine.
폴리암산(A2-1)의 합성, 단리 및 정제는, 폴리암산(A1)의 합성, 단리 및 정제로서 기재한 방법과 동일하게 하여 행할 수 있다. The synthesis, isolation and purification of the polyamic acid (A2-1) can be carried out in the same manner as described for the synthesis, isolation and purification of the polyamic acid (A1).
-폴리이미드(A2-1)-- Polyimide (A2-1) -
본 발명에 이용되는 중합체(A2-1)로서의 폴리이미드(A2-1)는, 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조를 갖는 폴리이미드이다. 이러한 폴리이미드(A2-1)는, 상기의 폴리암산(A2-1)을 갖는 암산 구조를 탈수 폐환함으로써 합성할 수 있다. 폴리이미드(A2-1)의 이미드화율은, 40% 이상인 것이 바람직하고, 50∼80%인 것이 보다 바람직하다. The polyimide (A2-1) as the polymer (A2-1) used in the present invention is a polyimide having at least one structure of a structure capable of generating a radical by light irradiation and a structure having a photo-sensitization function. Such a polyimide (A2-1) can be synthesized by dehydration ring closure of the arboric acid structure having the above-mentioned polyamic acid (A2-1). The imidization ratio of the polyimide (A2-1) is preferably 40% or more, more preferably 50 to 80%.
폴리암산(A2-1)의 탈수 폐환 반응, 및 얻어진 폴리이미드(A2-1)의 단리 및 정제는, 폴리암산(A1)의 탈수 폐환 반응 및 폴리이미드(A1)의 단리 및 정제로서 기재한 방법과 동일하게 하여 행할 수 있다. The dehydration ring closure reaction of the polyamic acid (A2-1) and the isolation and purification of the obtained polyimide (A2-1) can be carried out by the dehydration ring closure reaction of the polyamic acid (A1) and the method described as the isolation and purification of the polyimide (A1) Can be performed in the same manner.
-폴리오르가노실록산(A2-2)-- polyorganosiloxane (A2-2) -
본 발명에 이용되는 중합체(A2-1)로서의 폴리오르가노실록산(A2-2)은, 중합성 불포화 결합을 갖는 폴리오르가노실록산이다. 이러한 폴리오르가노실록산(A2-2)은, 어떠한 합성 방법에 의해 합성된 것이라도 좋지만, 예를 들면 The polyorganosiloxane (A2-2) as the polymer (A2-1) used in the present invention is a polyorganosiloxane having a polymerizable unsaturated bond. Such a polyorganosiloxane (A2-2) may be synthesized by any synthesis method, but for example,
실란 화합물(1)을 포함하는 실란 화합물의 혼합물을, 바람직하게는 유기 용매, 물 및 촉매의 존재하에 가수 분해 축합함으로써 합성할 수 있다. Can be synthesized by hydrolysis and condensation of a mixture of silane compounds containing silane compound (1), preferably in the presence of an organic solvent, water and a catalyst.
폴리오르가노실록산(A2-2)을 합성하기 위해 이용되는 실란 화합물은, 상기와 같은 실란 화합물(1)만으로 이루어지는 것이라도 좋고, 또는 상기 실란 화합물(1) 외에, 실란 화합물(2) 및 실란 화합물(3)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이라도 좋다. 이들 실란 화합물(1), (2) 및 (3)은, 각각 폴리오르가노실록산(A1)의 전구체를 합성하기 위해 이용되는 실란 화합물(1), (2) 및 (3)으로서 상기한 바와 동일하다. The silane compound used for synthesizing the polyorganosiloxane (A2-2) may be composed solely of the silane compound (1) as described above, or may be the silane compound (2) and the silane compound (3). ≪ / RTI > These silane compounds (1), (2) and (3) are the same as the silane compounds (1), (2) and (3) used for synthesizing the precursor of the polyorganosiloxane Do.
폴리오르가노실록산(A2-2)을 합성하기 위해 이용되는 실란 화합물은, 상기와 같은 실란 화합물(1)을, 전체 실란 화합물에 대하여 0.1몰% 이상 함유하는 것이 바람직하고, 0.1∼20몰% 함유하는 것이 보다 바람직하고, 더욱이 0.1∼10몰% 함유하는 것이 바람직하다. 상기와 같은 실란 화합물(2)의 함유 비율은, 전체 실란 화합물에 대하여 70몰% 이하인 것이 바람직하고, 20∼60몰%인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기와 같은 실란 화합물(3)의 사용 비율은, 전체 실란 화합물에 대하여 70몰% 이하인 것이 바람직하고, 50몰% 이하인 것이 보다 바람직하다. The silane compound used for synthesizing the polyorganosiloxane (A2-2) preferably contains the above silane compound (1) in an amount of 0.1 mol% or more, more preferably 0.1 to 20 mol% , More preferably from 0.1 to 10 mol%. The content of the silane compound (2) is preferably 70 mol% or less, more preferably 20 to 60 mol%, based on the total silane compound. The use ratio of the silane compound (3) as described above is preferably 70 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, based on the total silane compound.
상기한 바로부터 분명한 바와 같이, 폴리오르가노실록산(A1)의 전구체인 폴리오르가노실록산을 폴리오르가노실록산(A2-2)으로서 사용해도 좋다. As is apparent from the above description, the polyorganosiloxane which is a precursor of the polyorganosiloxane (A1) may be used as the polyorganosiloxane (A2-2).
폴리오르가노실록산(A2-2)의 합성 및 단리는, 폴리오르가노실록산(A1)의 전구체의 합성 및 단리로서 상기한 바와 동일하게 하여 행할 수 있다. The synthesis and isolation of the polyorganosiloxane (A2-2) can be carried out in the same manner as described above as the synthesis and isolation of the precursor of the polyorganosiloxane (A1).
-기타 중합체-- Other polymers -
본 발명에 있어서의 (A) 중합체는, In the present invention, the polymer (A)
중합체(A1)를 포함하는 것이거나, 또는 (A1), or
중합체(A2-1) 및 중합체(A2-2)의 쌍방을 포함하는 것이다. And both of the polymer (A2-1) and the polymer (A2-2).
(A) 중합체는, 중합체(A1)만으로 이루어지는 것, 또는(A) the polymer is composed only of the polymer (A1), or
중합체(A2-1) 및 중합체(A2-2)만으로 이루어지는 것이라도 좋고, 또는 이들 외에 기타 중합체를 함유하고 있어도 좋다. May be composed solely of the polymer (A2-1) and the polymer (A2-2), or may contain other polymers in addition to them.
상기 기타 중합체는, 상기와 같은 특정 구조를 갖지 않는 중합체로, 예를 들면 특정 구조를 갖지 않는 폴리암산, 폴리이미드, 폴리암산 에스테르, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리오르가노실록산, 셀룰로오스 유도체, 폴리아세탈 유도체 , 폴리스티렌 유도체, 폴리(스티렌-페닐말레이미드) 유도체, 폴리(메타)아크릴레이트 유도체 등을 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택되는 1종 이상을 적절하게 선택하여 이용할 수 있다. The other polymer is a polymer having no specific structure as described above. Examples of the other polymer include polyamic acid, polyimide, polyamic acid ester, polyester, polyamide, polyorganosiloxane, cellulose derivative, Poly (styrene-phenylmaleimide) derivatives, poly (meth) acrylate derivatives, and the like, and at least one selected from the above can be appropriately selected and used.
본 발명에 있어서의 기타 중합체로서는, 폴리암산, 폴리이미드 및 폴리오르가노실록산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. The other polymer in the present invention is preferably at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide and polyorganosiloxane.
특정 구조를 갖지 않는 폴리암산은, 테트라카본산 2무수물과 상기 디아민(3)을 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 이 폴리암산을 탈수 폐환함으로써, 특정 구조를 갖지 않는 폴리이미드를 얻을 수 있다. 특정 구조를 갖지 않는 폴리오르가노실록산은, 실란 화합물(2) 및 (3)으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 가수 분해 축합함으로써, 얻을 수 있다. 이들 합성 반응 및 단리 및 정제가, 특정 구조를 갖는 중합체의 예에 준하여 행할 수 있는 것에 대해서는, 당업자에게는 자명할 것이다. The polyamic acid having no specific structure can be obtained by reacting the tetracarboxylic acid dianhydride with the diamine (3). By dehydrating and ring-closing the polyamic acid, a polyimide having no specific structure can be obtained. The polyorganosiloxane having no specific structure can be obtained by hydrolysis and condensation of at least one member selected from the group consisting of the silane compounds (2) and (3). Those skilled in the art will appreciate that these synthetic reactions, isolation and purification can be carried out in accordance with examples of polymers having a specific structure.
(A) 중합체에 있어서의 기타 중합체의 사용 비율은, 중합체의 합계에 대하여 80중량% 이하인 것이 바람직하고, 70중량% 이하인 것이 보다 바람직하다. The use ratio of the other polymer in the polymer (A) is preferably 80% by weight or less, more preferably 70% by weight or less based on the total amount of the polymer.
본 발명에 있어서의 (A) 중합체는, 이하의 어느 실시 형태인 것이 바람직하다. The polymer (A) in the present invention is preferably any of the following embodiments.
(1) 폴리오르가노실록산(A1)만으로 이루어지는 실시 형태; (1) an embodiment comprising only polyorganosiloxane (A1);
(2) 폴리오르가노실록산(A1)과 기타 중합체로 이루어지는 것으로, 당해 기타 중합체가, 특정 구조를 갖지 않는 폴리암산 및 폴리이미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 실시 형태; (2) an embodiment wherein the other polymer is composed of a polyorganosiloxane (A1) and other polymer, and at least one selected from the group consisting of polyamic acid and polyimide having no specific structure;
(3) 폴리암산(A1) 및 폴리이미드(A1)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종만으로 이루어지는 실시 형태; (3) an embodiment comprising at least one selected from the group consisting of polyamic acid (A1) and polyimide (A1);
(4) 폴리암산(A1) 및 폴리이미드(A1)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종과 기타 중합체로 이루어지는 것으로, 당해 기타 중합체가, 특정 구조를 갖지 않는 폴리암산 및 폴리이미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 실시 형태; 및(4) A polymer comprising at least one member selected from the group consisting of a polyamic acid (A1) and a polyimide (A1) and other polymer, wherein the other polymer is selected from the group consisting of polyamic acid and polyimide having no specific structure ≪ / RTI > And
(5) 폴리암산(A2-1) 및 폴리이미드(A2-1)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종과, 폴리오르가노실록산(A2-2)으로 이루어지는 실시 형태. (5) An embodiment comprising at least one member selected from the group consisting of polyamic acid (A2-1) and polyimide (A2-1) and polyorganosiloxane (A2-2).
상기 실시 형태 (5)에 있어서의 각 중합체의 사용 비율은, 폴리암산(A2-1) 및 폴리이미드(A2-1)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종과 폴리오르가노실록산(A2-2)과의 합계에 대한 폴리오르가노실록산(A2-2)의 비율로서, 2∼30중량%인 것이 바람직하고, 5∼20중량%인 것이 보다 바람직하다. 이 실시 형태 (5)는, 기타 중합체를 함유하지 않는 것이 바람직하다. The proportion of each polymer in the embodiment (5) is preferably at least one selected from the group consisting of polyamic acid (A2-1) and polyimide (A2-1) and polyorganosiloxane (A2-2) Is preferably 2 to 30% by weight, more preferably 5 to 20% by weight, based on the total amount of the polyorganosiloxane (A2-2) and the polyorganosiloxane (A2-2). In this embodiment (5), it is preferable that no other polymer is contained.
(A) 중합체는, 그의 전체로서, 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조를, 0.5∼5밀리몰/g 포함하는 것이 바람직하고, 1∼4밀리몰/g 포함하는 것이 보다 바람직하고; The polymer (A) preferably contains 0.5 to 5 mmol / g of at least one structure selected from the group consisting of a structure which generates radicals by light irradiation and a structure having a photosensitizing function, / g is more preferable;
중합성 불포화 결합을 1∼15밀리몰/g 포함하는 것이 바람직하고, 1∼10밀리몰/g 포함하는 것이 보다 바람직하다. The polymerizable unsaturated bond is preferably contained in an amount of 1 to 15 mmol / g, more preferably 1 to 10 mmol / g.
[(B) 유기 용매] [(B) Organic solvent]
본 발명에 있어서의 (B) 유기 용매로서는, 예를 들면 N-메틸-2-피롤리돈, γ-부티로락톤, γ-부티로락탐, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 4-하이드록시-4-메틸-2-펜탄온, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 락트산 부틸, 아세트산 부틸, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸에톡시프로피오네이트, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르, 에틸렌글리콜-n-프로필에테르 에틸렌글리콜-i-프로필에테르, 에틸렌글리콜-n-부틸에테르(부틸셀로솔브), 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디이소부틸케톤, 이소아밀프로피오네이트, 이소아밀이소부틸레이트, 디이소펜틸에테르 등을 들 수 있고, 이들 중으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. Examples of the organic solvent (B) in the present invention include N-methyl-2-pyrrolidone,? -Butyrolactone,? -Butyrolactam, N, Acetamide, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, ethylene glycol monomethyl ether, butyl lactate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol Ethyl ether, ethylene glycol n-propyl ether ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, di Ethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diisobutyl ketone, Isoamyl isopropyl ether, isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diisopentyl ether and the like, and at least one selected from the above can be used.
[중합체 조성물] [Polymer composition]
본 발명에 있어서 이용되는 중합체 조성물은, 상기와 같은 중합체(A)를, 상기와 같은 (B) 유기 용매로 용해한 용액으로서 조제되는 것이 바람직하다. The polymer composition used in the present invention is preferably prepared as a solution prepared by dissolving the above-mentioned polymer (A) in the above-mentioned (B) organic solvent.
(B) 유기 용매의 사용 비율로서는, 중합체 조성물의 고형분 농도(중합체 조성물 중의 중합체(A)의 중량이 중합체 조성물의 전체 중량에서 차지하는 비율)가 1∼15중량%가 되는 비율로 하는 것이 바람직하고, 1.5∼8중량%가 되는 비율로 하는 것이 보다 바람직하다. The ratio of the organic solvent (B) used is preferably such that the solid content of the polymer composition (the ratio of the weight of the polymer (A) in the polymer composition to the total weight of the polymer composition) is 1 to 15 wt% More preferably 1.5 to 8% by weight.
<액정 표시 소자의 제조 방법> <Manufacturing Method of Liquid Crystal Display Element>
본 발명의 액정 표시 소자의 제조 방법은,In the method of manufacturing a liquid crystal display element of the present invention,
도전막을 갖는 한 쌍의 기판의 당해 도전막 상에, 각각, 상기와 같은 중합체 조성물을 도포하여 도막을 형성하고, A coating film is formed by applying the above-mentioned polymer composition on each of the conductive films of a pair of substrates having a conductive film,
상기 도막을 형성한 한 쌍의 기판을, 액정 분자의 층을 개재하여 상기 도막이 상대하도록 대향 배치하여 액정 셀을 형성하고, A pair of substrates on which the coating film is formed are disposed opposite to each other with the liquid crystal molecules interposed therebetween to form a liquid crystal cell,
상기 한 쌍의 기판이 갖는 도전막간에 전압을 인가한 상태에서 상기 액정 셀에 광조사하는 공정을 거치는 것을 특징으로 한다. And a step of irradiating the liquid crystal cell with light while a voltage is applied between the conductive films of the pair of substrates.
여기에서, 기판으로서는 예를 들면 플로트 유리, 소다 유리와 같은 유리; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리카보네이트와 같은 플라스틱 등으로 이루어지는 투명 기판 등을 이용할 수 있다. Examples of the substrate include glass such as float glass and soda glass; A transparent substrate made of plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether sulfone, polycarbonate, or the like can be used.
상기 도전막으로서는, 투명 도전막을 이용하는 것이 바람직하고, 예를 들면 SnO2로 이루어지는 NESA(등록 상표)막, In2O3-SnO2로 이루어지는 ITO막 등을 이용할 수 있다. 이 도전막은, 각각, 복수의 영역으로 구획된 패턴 형상 도전막인 것이 바람직하다. 이러한 도전막 구성으로 하면, 도전막간에 전압을 인가할 때(후술)에 이 각 영역마다 상이한 전압을 인가함으로써 각 영역마다 액정 분자의 프리틸트각의 방향을 바꿀 수 있어, 이에 따라 시야각 특성을 보다 넓게 하는 것이 가능해진다. As the conductive film, it is preferable to use a transparent conductive film. For example, a NESA (registered trademark) film made of SnO 2 , an ITO film made of In 2 O 3 -SnO 2 , or the like can be used. It is preferable that each of the conductive films is a patterned conductive film divided into a plurality of regions. With such a conductive film structure, it is possible to change the pretilt angle direction of the liquid crystal molecules for each region by applying a different voltage to each of these regions when a voltage is applied between the conductive films (described later) It becomes possible to make it wider.
이러한 기판의 당해 도전막 상에, 중합체 조성물을 도포하려면, 예를 들면 롤 코터법, 스피너법, 인쇄법, 잉크젯법 등의 적절한 도포 방법에 의할 수 있다. 도포 후, 당해 도포면을 예비 가열(프리베이킹)하고, 이어서 소성(포스트베이킹)함으로써 도막을 형성한다. 프리베이킹 조건은 예를 들면 40∼120℃에서 0.1∼5분이고, 포스트베이킹 조건은 바람직하게는 120∼300℃, 보다 바람직하게는 150∼250℃에서, 바람직하게는 5∼200분, 보다 바람직하게는 10∼100분이다. 포스트베이킹 후의 도막의 막두께는 바람직하게는 0.001∼1㎛이고, 보다 바람직하게는 0.005∼0.5㎛이다. The application of the polymer composition onto the conductive film of such a substrate can be carried out by a suitable application method such as a roll coater method, a spinner method, a printing method, or an ink jet method. After the application, the coated surface is preheated (prebaked) and then baked (post baked) to form a coated film. The prebaking conditions are, for example, 0.1 to 5 minutes at 40 to 120 占 폚, the postbaking conditions are preferably 120 to 300 占 폚, more preferably 150 to 250 占 폚, preferably 5 to 200 minutes, Is 10 to 100 minutes. The film thickness of the coated film after post-baking is preferably 0.001 to 1 mu m, more preferably 0.005 to 0.5 mu m.
이와 같이 하여 형성된 도막은 이것을 그대로 다음 공정의 액정 셀의 제조에 제공해도 좋고, 또는 액정 셀의 제조에 앞서 필요에 따라서 도막면에 대한 러빙 처리를 행해도 좋다. 이 러빙 처리는, 도막면에 대하여 예를 들면 나일론, 레이온, 코튼 등의 섬유로 이루어지는 천을 감은 롤로 일정 방향으로 문지름으로써 행할 수 있다. 여기에서, 특허문헌 2(일본공개특허공보 평5-107544호)에 기재되어 있는 바와 같이, 일단 러빙 처리를 행한 후에 도막면의 일부에 레지스트막을 형성하고, 추가로 앞의 러빙 처리와 상이한 방향으로 러빙 처리를 행한 후에 레지스트막을 제거하는 처리를 행하여, 영역마다 상이한 러빙 방향으로 함으로써, 얻어지는 액정 표시 소자의 시계(視界) 특성을 더욱 개선하는 것이 가능하다. The thus formed coating film may be provided as it is in the production of the liquid crystal cell in the next step, or rubbing treatment may be performed on the coated film surface as necessary before the production of the liquid crystal cell. This rubbing treatment can be performed by rubbing the coating film surface in a predetermined direction with a roll of cloth made of fibers such as nylon, rayon, and cotton. Here, as described in Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 5-107544), a resist film is formed on a part of the coated film surface after rubbing once, and further, It is possible to further improve the visual characteristics of the resulting liquid crystal display element by carrying out a process of removing the resist film after the rubbing treatment and making the rubbing direction different for each region.
이어서, 상기 도막을 형성한 한 쌍의 기판을, 액정 분자의 층을 개재하여 상기 도막이 상대하도록 대향 배치하여 액정 셀을 형성한다. Subsequently, the pair of substrates on which the coating film is formed are opposed to each other with the liquid crystal molecules interposed therebetween to form the liquid crystal cell.
여기에서 사용되는 액정 분자로서는, 부(負)의 유전 이방성을 갖는 네마틱형 액정이 바람직하며, 예를 들면 디시아노벤젠계 액정, 피리다진계 액정, 시프 베이스계 액정, 아족시계 액정, 비페닐계 액정, 페닐사이클로헥산계 액정 등을 이용할 수 있다. 액정 분자의 층의 두께는 1∼5㎛로 하는 것이 바람직하다. The liquid crystal molecules used herein are preferably nematic liquid crystals having negative dielectric anisotropy, and examples thereof include dicyanobenzene-based liquid crystals, pyridazine-based liquid crystals, shep base-based liquid crystals, A liquid crystal, a phenylcyclohexane-based liquid crystal, or the like can be used. The thickness of the liquid crystal molecule layer is preferably 1 to 5 mu m.
이러한 액정을 이용하여 액정 셀을 제조하려면, 예를 들면 이하의 2가지 방법을 들 수 있다. In order to manufacture a liquid crystal cell using such a liquid crystal, for example, the following two methods can be mentioned.
제1 방법으로서는, 각각의 액정 배향막이 대향하도록 간극(셀 갭)을 개재하여 2매의 기판을 대향 배치하고, 2매의 기판의 주변부를 시일제를 이용하여 접합하고, 기판 표면 및 시일제에 의해 구획된 셀 갭 내에 액정을 주입 충전한 후, 주입공을 봉지함으로써, 액정 셀을 제조할 수 있다. 또는 제2 방법으로서, 액정 배향막을 형성한 2매의 기판 중 한쪽의 기판 상의 소정의 장소에 예를 들면 자외광 경화성의 시일제를 도포하고, 추가로 액정 배향막면 상의 소정의 수 개소에 액정을 적하한 후, 액정 배향막이 대향하도록 다른 한쪽의 기판을 접합함과 함께 액정을 기판의 전체면에 펴 바르고, 이어서 기판의 전체면에 자외광을 조사하여 시일제를 경화함으로써, 액정 셀을 제조할 수 있다. As a first method, two substrates are opposed to each other with a gap (cell gap) interposed therebetween so that the respective liquid crystal alignment films face each other, and the peripheral portions of the two substrates are bonded to each other using a sealant, A liquid crystal is injected and filled in the cell gap defined by the liquid crystal cell, and then the injection hole is sealed. As a second method, for example, an ultraviolet curable sealant is applied to a predetermined position on one of the two substrates on which a liquid crystal alignment film is formed, and further liquid crystal is applied to a predetermined number of positions on the liquid crystal alignment film surface After the dropwise addition, the liquid crystal cell is formed by spreading the liquid crystal on the entire surface of the substrate while bonding the other substrate so as to face the liquid crystal alignment film and then curing the sealant by irradiating ultraviolet light to the entire surface of the substrate .
그 후, 상기 한 쌍의 기판이 갖는 도전막간에 전압을 인가한 상태에서 상기 액정 셀에 광조사한다. Thereafter, the liquid crystal cell is irradiated with light while a voltage is applied between the conductive films of the pair of substrates.
여기에서 인가하는 전압은, 예를 들면 5∼50V의 직류 또는 교류로 할 수 있다. The voltage to be applied here may be DC or AC of 5 to 50 V, for example.
조사하는 빛으로서는, 예를 들면 150∼800nm의 파장의 빛을 포함하는 자외선 및 가시광선을 이용할 수 있지만, 300∼400nm의 파장의 빛을 포함하는 자외선이 바람직하다. 조사광의 광원으로서는, 예를 들면 저압 수은 램프, 고압 수은 램프, 중수소 램프, 메탈 할라이드 램프, 아르곤 공명 램프, 크세논 램프, 엑시머 레이저 등을 사용할 수 있다. 상기의 바람직한 파장 영역의 자외선은, 상기 광원을, 예를 들면 필터, 회절 격자 등과 병용하는 수단 등에 의해 얻을 수 있다. 빛의 조사량으로서는, 바람직하게는 1,000J/㎡ 이상 100,000J/㎡ 미만이고, 보다 바람직하게는 1,000∼50,000J/㎡이다. 종래 알려져 있는 PSA 모드의 액정 표시 소자의 제조에 있어서는, 100,000J/㎡ 정도의 빛을 조사하는 것이 필요했지만, 본 발명의 방법에 있어서는, 광조사량을 50,000J/㎡ 이하, 더욱이 10,000J/㎡ 이하로 한 경우라도 소망하는 액정 표시 소자를 얻을 수 있어, 액정 표시 소자의 제조 비용의 삭감에 이바지하는 것 외에, 강한 빛의 조사에 기인하는 전기 특성의 저하, 장기 신뢰성의 저하를 회피할 수 있다. As the light to be irradiated, for example, ultraviolet rays and visible rays including light having a wavelength of 150 to 800 nm can be used, but ultraviolet rays including light having a wavelength of 300 to 400 nm are preferable. As the light source of the irradiation light, for example, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, an argon resonance lamp, a xenon lamp and an excimer laser can be used. The ultraviolet ray of the above-mentioned preferable wavelength range can be obtained by a means for using the light source together with a filter, a diffraction grating, or the like. The irradiation dose of light is preferably 1,000 J /
그리고, 상기와 같은 처리를 시행한 후의 액정 셀의 외측 표면에 편광판을 접합함으로써, 액정 표시 소자를 얻을 수 있다. 여기에서 사용되는 편광판으로서는, 폴리비닐알코올을 연신 배향시키면서 요오드를 흡수시킨 「H막」이라고 불리는 편광막을 아세트산 셀룰로오스 보호막으로 사이에 끼운 편광판, 또는 H막 그 자체로 이루어지는 편광판 등을 들 수 있다. Then, a liquid crystal display element can be obtained by bonding a polarizing plate to the outer surface of the liquid crystal cell after performing the above-described processing. Examples of the polarizing plate used herein include a polarizing plate in which a polarizing film called " H film " in which iodine is absorbed while polyvinyl alcohol is oriented in a stretched state is sandwiched by a cellulose acetate protective film, or a polarizing plate made of the H film itself.
(실시예)(Example)
합성예 P1 <중합체(A1)의 합성> Synthesis Example P1 < Synthesis of Polymer (A1) >
테트라카본산 2무수물로서 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물 112g(0.50몰) 및 디아민으로서 p-페닐렌디아민 11g(0.10몰), {4-[2-(2,4-디아미노-페녹시)-에톡시]-페닐}-페닐-메탄온 17g(0.05몰), 3,5-디아미노(2'-메타크릴로일옥시에틸)벤조에이트 79g(0.30몰) 및 3-(3,5-디아미노벤조일옥시)콜레스탄 26g(0.05몰)을 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 750g에 용해하고, 60℃에서 6시간 반응을 행하여, 폴리암산을 함유하는 용액을 얻었다. 얻어진 폴리암산 용액을 소량 분취하고, NMP를 더하여 폴리암산 농도 10중량%의 용액으로 하여 측정한 용액 점도는 58mPa·s였다. (0.50 mole) of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic acid dianhydride and 11 g (0.10 mole) of p-phenylenediamine as diamine, {4- [2- (0.30 mol) of 3,5-diamino (2'-methacryloyloxyethyl) benzoate and 0.35 g (0.30 mol) of 3,5-diamino-phenoxy) -ethoxy] -phenyl} (0.05 mol) of 2,2-bis (3,5-diaminobenzoyloxy) cholestane was dissolved in 750 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C for 6 hours to obtain a solution ≪ / RTI > A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, and the solution viscosity was measured to be 58 mPa · s as a solution containing 10 wt% of polyamic acid by adding NMP.
이어서, 얻어진 폴리암산 용액에 NMP 1,800g을 추가하고, 피리딘 40g 및 무수 아세트산 51g을 첨가하여 110℃에서 4시간 탈수 폐환 반응을 행했다. 탈수 폐환 반응 후, 계 내의 용매를 새로운 NMP로 용매 치환(본 조작에 의해, 탈수 폐환 반응에 사용한 피리딘 및 무수 아세트산을 계 밖으로 제거함, 이하 동일)함으로써, 중합체(A1)인 이미드화율 약 50%의 폴리이미드(P-1)를 약 15중량% 함유하는 용액을 얻었다. 얻어진 폴리이미드 용액을 소량 분취하고, NMP를 더하여 폴리이미드 농도 10중량%의 용액으로 하여 측정한 용액 점도는 63mPa·s였다. Then, 1,800 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 40 g of pyridine and 51 g of acetic anhydride were added, and the dehydration ring-closure reaction was carried out at 110 DEG C for 4 hours. After the dehydration ring-closure reaction, the imidization ratio of the polymer (A1) of about 50% was obtained by solvent substitution of the solvent in the system with fresh NMP (by removing pyridine and anhydrous acetic acid used in the dehydration ring closure reaction out of the system by this operation, Of a polyimide (P-1) in an amount of about 15% by weight. A small amount of the obtained polyimide solution was collected, and NMP was added thereto to obtain a solution having a polyimide concentration of 10 wt%, and the solution viscosity was 63 mPa · s.
합성예 P2 <중합체(A2-1)의 합성> Synthesis Example P2 < Synthesis of Polymer (A2-1) >
테트라카본산 2무수물로서 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물 112g(0.50몰) 및 디아민으로서 p-페닐렌디아민 27g(0.25몰), {4-[2-(2,4-디아미노-페녹시)-에톡시]-페닐}-페닐-메탄온 70g(0.20몰) 및 3-(3,5-디아미노벤조일옥시)콜레스탄 26g(0.05몰)을 NMP 750g에 용해하고, 60℃에서 6시간 반응을 행하여, 폴리암산을 함유하는 용액을 얻었다. 얻어진 폴리암산 용액을 소량 분취하고, NMP를 더하여 폴리암산 농도 10중량%의 용액으로 하여 측정한 용액 점도는 61mPa·s였다. (0.50 mole) of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic acid dianhydride and 27 g (0.25 mole) of p-phenylenediamine as diamine, {4- [2- (0.05 mol) of 3- (3,5-diaminobenzoyloxy) cholestane were dissolved in 750 g of NMP, and 60 g (0.20 mol) of 3- Deg.] C for 6 hours to obtain a solution containing polyamic acid. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected and NMP was added thereto to give a solution having a polyamic acid concentration of 10 wt%, and the solution viscosity was 61 mPa · s.
이어서, 얻어진 폴리암산 용액에 NMP 1,800g을 추가하고, 피리딘 40g 및 무수 아세트산 51g을 첨가하여 110℃에서 4시간 탈수 폐환 반응을 행했다. 탈수 폐환 반응 후, 계 내의 용매를 새로운 NMP로 용매 치환함으로써, 중합체(A2-1)인 이미드화율 약 50%의 폴리이미드(P-2)를 약 15중량% 함유하는 용액을 얻었다. 얻어진 폴리이미드 용액을 소량 분취하고, NMP를 더하여 폴리이미드 농도 10중량%의 용액으로 하여 측정한 용액 점도는 68mPa·s였다. Then, 1,800 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 40 g of pyridine and 51 g of acetic anhydride were added, and the dehydration ring-closure reaction was carried out at 110 DEG C for 4 hours. After the dehydration ring closure reaction, the solvent in the system was replaced with fresh NMP to obtain a solution containing about 15% by weight of polyimide (P-2) having an imidization rate of about 50% of the polymer (A2-1). A small amount of the obtained polyimide solution was collected, and NMP was added thereto to obtain a solution having a polyimide concentration of 10 wt%, and the solution viscosity was 68 mPa · s.
합성예 P3 <기타 중합체의 합성> Synthesis Example P3 < Synthesis of Other Polymer &
테트라카본산 2무수물로서 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물 110g(0.50몰) 및 디아민으로서 p-페닐렌디아민 49g(0.20몰), 3,5-디아미노벤조산 38g(0.25g) 및 5ξ콜레스탄-3-일-2,4-디아미노페닐에테르 25g(0.05몰)을 NMP 750g에 용해하고, 60℃에서 6시간 반응을 행하여, 폴리암산을 함유하는 용액을 얻었다. 얻어진 폴리암산 용액을 소량 분취하고, NMP를 더하여 폴리암산 농도 10중량%의 용액으로 하여 측정한 용액 점도는 56mPa·s였다. (0.50 mole) of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 49 g (0.20 mole) of p-phenylenediamine as diamine, 38 g (0.25 g) of 3,5-diaminobenzoic acid, And 5ξ cholestan-3-yl-2,4-diaminophenyl ether (25 g, 0.05 mole) were dissolved in 750 g of NMP and reacted at 60 ° C for 6 hours to obtain a solution containing polyamic acid. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected and NMP was added thereto to obtain a solution having a polyamic acid concentration of 10 wt%, and the solution viscosity was 56 mPa · s.
이어서, 얻어진 폴리암산 용액에 NMP 1,800g을 추가하고, 피리딘 40g 및 무수 아세트산 51g을 첨가하여 110℃에서 4시간 탈수 폐환 반응을 행했다. 탈수 폐환 반응 후, 계 내의 용매를 새로운 NMP로 용매 치환함으로써, 기타 중합체인 이미드화율 약 50%의 폴리이미드(P-3)를 약 15중량% 함유하는 용액을 얻었다. 얻어진 폴리이미드 용액을 소량 분취하고, NMP를 더하여 폴리이미드 농도 10중량%의 용액으로 하여 측정한 용액 점도는 69mPa·s였다. Then, 1,800 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 40 g of pyridine and 51 g of acetic anhydride were added, and the dehydration ring-closure reaction was carried out at 110 DEG C for 4 hours. After the dehydration ring closure reaction, the solvent in the system was replaced with a fresh NMP solvent to obtain a solution containing about 15% by weight of polyimide (P-3) having an imidization rate of about 50% as another polymer. A small amount of the obtained polyimide solution was collected, and the solution viscosity was measured as a solution having a polyimide concentration of 10% by weight by adding NMP, and the solution viscosity was 69 mPa · s.
합성예 P4 <기타 중합체의 합성> Synthesis Example P4 < Synthesis of Other Polymer &
테트라카본산 2무수물로서 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물 200g(1.0몰) 및 디아민으로서 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐 210g(1.0몰)을 NMP 370g 및 γ-부티로락톤 3,300g으로 이루어지는 혼합 용매에 용해하고, 40℃에서 3시간 반응을 행함으로써, 기타 중합체인 폴리암산(P-4)을 10중량% 함유하는 용액을 얻었다. 이 폴리암산 용액의 용액 점도는 160mPa·s이었다. (1.0 mole) of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 210 g (1.0 mole) of 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl as a diamine, Was dissolved in a mixed solvent composed of 370 g of NMP and 3,300 g of? -Butyrolactone, and the reaction was carried out at 40 占 폚 for 3 hours to obtain a solution containing 10% by weight of polyamic acid (P-4) as another polymer. The solution viscosity of this polyamic acid solution was 160 mPa · s.
합성예 S1 <중합체(A2-2)의 합성> Synthesis Example S1 < Synthesis of Polymer (A2-2)
[가수 분해 축합 반응] [Hydrolysis and condensation reaction]
교반기, 온도계, 적하 깔때기 및 환류 냉각관을 구비한 반응 용기에, 가수 분해성 실란 화합물로서 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란(ECETS) 123g 및 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(GMPTS) 124g(ECETS:GMPTS=50:50(몰비)) 및 용매로서 메틸이소부틸케톤 500g 및 촉매로서 트리에틸아민 10.0g을 넣고, 실온에서 혼합했다. 이어서, 탈이온수 100g을 적하 깔때기로부터 30분에 걸쳐 적하한 후, 교반하면서, 환류하, 80℃에서 6시간 반응을 행했다. 반응 종료 후, 유기층을 취출하여, 0.2중량% 질산 암모늄 수용액으로 세정 후의 물이 중성이 될 때까지 세정한 후, 감압하에서 용매 및 물을 증류 제거함으로써, 에폭시기를 갖는 가수 분해 축합물을 점조(粘調)한 투명 액체로서 얻었다. 123 g of 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (ECETS) as a hydrolyzable silane compound and 3 g of 3-methacryloxypropyl triethoxysilane were added to a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel and a reflux condenser tube 124 g of methoxysilane (GMPTS) (ECETS: GMPTS = 50: 50 (molar ratio)), 500 g of methyl isobutyl ketone as a solvent and 10.0 g of triethylamine as a catalyst were added and mixed at room temperature. Subsequently, 100 g of deionized water was added dropwise from the dropping funnel over 30 minutes, and the mixture was reacted under reflux at 80 DEG C for 6 hours while stirring. After the completion of the reaction, the organic layer was taken out and washed with a 0.2 wt% aqueous solution of ammonium nitrate until the washed water became neutral, and then the solvent and water were distilled off under reduced pressure to obtain a hydrolysis-condensation product having an epoxy group As a transparent liquid.
이 가수 분해 축합물에 대해서, 1H-NMR 분석을 행한 결과, 화학 시프트(δ)=3.2ppm 부근에 에폭시기에 귀속되는 피크가 이론 강도대로 얻어져, 반응 중에 에폭시기의 부반응이 일어나지 않은 것이 확인되었다. As a result of 1 H-NMR analysis of this hydrolysis-condensation product, it was confirmed that a peak attributed to the epoxy group was obtained near the chemical shift (?) = 3.2 ppm as the theoretical intensity, and no side reaction of the epoxy group occurred during the reaction .
[에폭시기를 갖는 가수 분해 축합물과 카본산과의 반응] [Reaction of hydrolyzed condensate having an epoxy group with carbonic acid]
200mL의 삼구 플라스크에, 상기에서 얻은 에폭시기를 갖는 가수 분해 축합물에, 용매로서 메틸이소부틸케톤 30.0g, 카본산으로서 4-옥틸옥시벤조산(OCTBA) 75.1g(원료로서 이용한 가수 분해성 실란 화합물의 합계에 대하여 30몰%, 상기 가수 분해 축합물이 갖는 에폭시기에 대하여 60몰%에 상당함) 및 촉매로서 UCAT 18X(상품명, 산아프로 가부시키가이샤 제조. 에폭시 화합물의 경화 촉진제임) 0.10g을 넣고, 100℃에서 48시간 교반하에 반응을 행했다. 반응 종료 후, 반응 혼합물에 아세트산 에틸을 더하여 얻은 유기층을 3회 물 세정하고, 황산 마그네슘을 이용하여 건조한 후, 용매를 증류 제거함으로써, 중합체(A2-2)인 폴리오르가노실록산(S-1)을 251.2g 얻었다. 이 폴리오르가노실록산(S-1)에 대해서, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량 Mw는 7,200이었다. To a 200 mL three-necked flask was added 30.0 g of methyl isobutyl ketone as a solvent and 75.1 g of 4-octyloxybenzoic acid (OCTBA) as a carbonic acid (the total amount of the hydrolyzable silane compounds used as raw materials , And 0.10 g of UCAT 18X (trade name, manufactured by San A Pro Co., Ltd., which is a curing accelerator for an epoxy compound) as a catalyst were placed in a reactor equipped with a stirrer, The reaction was carried out with stirring at 100 DEG C for 48 hours. After completion of the reaction, ethyl acetate was added to the reaction mixture, and the obtained organic layer was washed three times with water, dried over magnesium sulfate and then the solvent was distilled off to obtain a polyorganosiloxane (S-1) Was obtained. The polyorganosiloxane (S-1) had a weight average molecular weight Mw of 7,200 as measured by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene.
합성예 S2∼S7 <중합체(A1) 및 기타 중합체의 합성> Synthesis Examples S2 to S7 < Synthesis of polymer (A1) and other polymers >
상기 합성예 S1에 있어서, 표 1에 기재한 종류 및 양의 가수 분해성 실란 화합물 및 카본산을 각각 이용한 것 외는 합성예 S1과 동일하게 하여 가수 분해 축합 반응 및 가수 분해 축합물과 카본산과의 반응을 행함으로써, 중합체(A1)인 폴리오르가노실록산(S-2)∼(S-6) 및 기타 중합체인 폴리오르가노실록산(S-7)을 각각 얻었다. 이들 폴리오르가노실록산의 수량(收量) 및 Mw를 표 1에 함께 나타냈다. In the same manner as in Synthesis Example S1 except that the kind and amount of the hydrolyzable silane compound and the carbonic acid shown in Table 1 were used in Synthesis Example S1, the hydrolysis and condensation reaction and the reaction with the hydrolyzed condensate and the carbonic acid were carried out (S-2) to (S-6) as the polymer (A1) and a polyorganosiloxane (S-7) as the other polymer were obtained. The yields and Mw of these polyorganosiloxanes are shown in Table 1.
표 1에 있어서의 각 화합물의 약칭은, 각각 이하의 의미이다. The abbreviations of the respective compounds in Table 1 are as follows.
{가수 분해성 실란 화합물} {Hydrolyzable silane compound}
ECETS: 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란 ECETS: 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane
GMPTS: 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 GMPTS: 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane
GAPTS: 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란 GAPTS: 3-acryloxypropyltrimethoxysilane
{카본산} {Carbonic acid}
OCTBA: 4-옥틸옥시벤조산 OCTBA: 4-octyloxybenzoic acid
PCHBA: 4-(4-펜틸사이클로헥실)벤조산 PCHBA: 4- (4-pentylcyclohexyl) benzoic acid
DAHBBA: 2-(4-디에틸아미노-2-하이드록시벤조일)벤조산 DAHBBA: 2- (4-diethylamino-2-hydroxybenzoyl) benzoic acid
DNBA: 3,5-디니트로-벤조산 DNBA: 3,5-dinitro-benzoic acid
SACY: 숙신산=5ξ-콜레스탄-3-일 SACY: succinic acid = 5? -Cholestan-3-yl
AQCA: 안트라퀴논-2-카본산 AQCA: Anthraquinone-2-carboxylic acid
표 1에 있어서의 카본산의 사용량은, 가수 분해성 실란 화합물의 합계에 대한 몰비이다. 합성예 S2∼S6에 있어서는, 각각 2종류씩의 카본산을 사용했다. The amount of the carbonic acid used in Table 1 is the molar ratio to the sum of the hydrolyzable silane compounds. In Synthesis Examples S2 to S6, two kinds of carbonic acid were used.
실시예 1Example 1
본 실시예에서는, (A) 중합체로서, 중합체(A1)로서의 폴리이미드를 이용했다. In this embodiment, polyimide as the polymer (A1) was used as the polymer (A).
<중합체 조성물의 조제> ≪ Preparation of polymer composition >
(A) 중합체로서 상기 합성예 P1에서 얻은 폴리이미드(P-1)를 함유하는 용액에 유기 용매로서 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 및 부틸셀로솔브(BC)를 더하여, 용매 조성이 NMP:BC=50:50(중량비), 고형분 농도 6.0중량%의 용액으로 했다. 이 용액을 공경(孔徑) 1㎛의 필터를 이용하여 여과함으로써, 중합체 조성물을 조제했다. N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and butyl cellosolve (BC) were added as an organic solvent to a solution containing the polyimide (P-1) obtained in Synthesis Example P1 as the polymer (A) A solution having a composition of NMP: BC = 50: 50 (weight ratio) and a solid content concentration of 6.0 wt% was prepared. This solution was filtered using a filter having a pore diameter of 1 탆 to prepare a polymer composition.
<액정 셀의 제조> ≪ Production of liquid crystal cell &
상기에서 조제한 중합체 조성물을 이용하여, 투명 전극의 패턴(2종류) 및 자외선 조사량(3수준)을 변경하여, 계 6개의 액정 표시 소자를 제조하여, 하기와 같이 평가했다. Six polymer liquid crystal display devices were manufactured by changing the pattern (two kinds) of transparent electrodes and the amount of ultraviolet irradiation (three levels) using the polymer composition prepared as described above and evaluated as follows.
[패턴 없는 투명 전극을 갖는 액정 셀의 제조] [Production of liquid crystal cell having transparent electrode without pattern]
상기에서 조제한 중합체 조성물을, 액정 배향막 인쇄기(닛폰샤신인사츠 가부시키가이샤 제조)를 이용하여 ITO막으로 이루어지는 투명 전극을 갖는 유리 기판의 투명 전극면 상에 도포하고, 80℃의 핫 플레이트 상에서 1분간 가열(프리베이킹)하여 용매를 제거한 후, 150℃의 핫 플레이트 상에서 10분간 가열(포스트베이킹)하여, 평균 막두께 600Å의 도막을 형성했다. The polymer composition prepared above was applied onto the transparent electrode surface of a glass substrate having a transparent electrode made of an ITO film using a liquid crystal alignment film printing machine (manufactured by Nippon Sha Shingen Co., Ltd.) After the solvent was removed by heating (prebaking), the film was heated on a hot plate at 150 ° C for 10 minutes (post baking) to form a coating film having an average film thickness of 600 Å.
이 도막에 대하여, 레이온 천을 감은 롤을 갖는 러빙 머신에 의해, 롤 회전수 400rpm, 스테이지 이동 속도 3cm/초, 모족(毛足) 압입 길이 0.1mm로 러빙 처리를 행했다. 그 후, 초순수 중에서 1분간 초음파 세정을 행하고, 이어서 100℃ 클린 오븐 안에서 10분간 건조함으로써, 액정 배향막을 갖는 기판을 얻었다. 이 조작을 반복하여, 액정 배향막을 갖는 기판을 한 쌍(2매) 얻었다. The coating film was subjected to a rubbing treatment with a rubbing machine having a roll covered with a rayon cloth at a roll rotation speed of 400 rpm, a stage moving speed of 3 cm / sec, and a hair pressing indentation length of 0.1 mm. Thereafter, the substrate was ultrasonically cleaned in ultrapure water for 1 minute and then dried in a 100 ° C clean oven for 10 minutes to obtain a substrate having a liquid crystal alignment film. This operation was repeated to obtain a pair of substrates (two substrates) each having a liquid crystal alignment film.
또한 상기 러빙 처리는, 액정의 기울어짐을 제어하고, 배향 분할을 간단한 방법으로 행할 목적에서 행한 약한 러빙 처리이다. The rubbing treatment is a weak rubbing treatment for the purpose of controlling the inclination of the liquid crystal and performing the orientation division by a simple method.
다음으로, 상기 한 쌍의 기판 중 1매에 대해서, 액정 배향막을 갖는 면의 외연(外緣)에 직경 5.5㎛의 산화 알루미늄구(球) 함유 에폭시 수지 접착제를 도포한 후, 한 쌍의 기판을 액정 배향막면이 상대하도록 서로 겹쳐 압착하고, 접착제를 경화시켰다. 이어서, 액정 주입구로부터 한 쌍의 기판간에, 네마틱형 액정(메르크사 제조, MLC-6608)을 충전한 후, 아크릴계 광경화 접착제로 액정 주입구를 봉지함으로써, 액정 셀을 제조했다. Next, one of the pair of substrates was coated with an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 占 퐉 on the outer edge of the surface having the liquid crystal alignment film, and then a pair of substrates And the liquid crystal alignment film surfaces were opposed to each other and pressed, and the adhesive was cured. Subsequently, a nematic liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck Ltd.) was filled between a pair of substrates from a liquid crystal injection port, and then a liquid crystal injection hole was sealed with an acrylic photo-curable adhesive to manufacture a liquid crystal cell.
상기의 조작을 반복하여 행하여, 패턴 없는 투명 전극을 갖는 액정 셀을 3 개 제조했다. 그 중 1개는 그대로 후술하는 프리틸트각의 평가에 제공했다. 나머지 2개의 액정 셀에 대해서는, 각각 하기의 방법에 의해 도전막간에 전압을 인가한 상태에서 광조사한 후에 프리틸트각 및 전압 보전율의 평가에 제공했다. The above operation was repeated to produce three liquid crystal cells each having a pattern-free transparent electrode. One of them was provided for the evaluation of the pre-tilt angle as will be described later. The remaining two liquid crystal cells were irradiated with light in a state in which a voltage was applied between the conductive films by the following method, and then provided for the evaluation of the pretilt angle and the voltage holding ratio.
상기에서 얻은 액정 셀 중 2개의 대해서, 각각 전극간에 주파수 60Hz의 교류 10V를 인가하여, 액정이 구동하고 있는 상태에서, 광원으로 메탈 할라이드 램프를 사용한 자외선 조사 장치를 이용하여, 자외선을 10,000J/㎡ 또는 100,000J/㎡의 조사량으로 조사했다. 또한 이 조사량은, 파장 365nm 기준에서 계측되는 광량계를 이용하여 계측한 값이다. Two of the liquid crystal cells obtained above were irradiated with an ultraviolet ray of 10,000 J / m < 2 > using an ultraviolet irradiation apparatus using a metal halide lamp as a light source, Or 100,000 J / m < 2 >. This irradiation dose is a value measured using a photometer which is measured at a wavelength of 365 nm.
[프리틸트각의 평가] [Evaluation of Pretilt Angle]
상기에서 제조한 각 액정 셀에 대해서, 각각 비특허문헌 2(T. J. Scheffer 등, J. Appl. Phys. vo. 19, p. 2013(1980))에 기재된 방법에 준거하여 He-Ne 레이저광을 이용하는 결정 회전법에 의해 측정한 액정 분자의 기판면으로부터의 경사각의 값을 프리틸트각으로 했다. For each of the liquid crystal cells prepared above, He-Ne laser light was used in accordance with the method described in Non-Patent Document 2 (TJ Scheffer et al., J. Appl. Phys. And the value of the inclination angle of the liquid crystal molecules measured from the substrate surface by the crystal rotation method was defined as the pretilt angle.
광 미(未)조사의 액정 셀, 조사량 10,000J/㎡의 액정 셀 및 조사량 100,000J/㎡의 액정 셀의 각각의 프리틸트각을 표 2에 나타냈다. Table 2 shows the pretilt angles of the liquid crystal cell of light irradiation, the liquid crystal cell of the dose of 10,000 J /
[전압 보전율의 평가] [Evaluation of Voltage Conservation Rate]
상기에서 제조한 각 액정 셀에 대하여, 23℃에서 5V의 전압을 60마이크로초의 인가 시간, 167밀리초의 스팬으로 인가한 후, 인가 해제로부터 167밀리초 후의 전압 보전율을 측정했다. 측정 장치로서는 가부시키가이샤 토요테크니카 제조, VHR-1을 사용했다. For each of the liquid crystal cells prepared above, a voltage of 5 V was applied at 23 DEG C for an application time of 60 microseconds and a span of 167 milliseconds, and the voltage maintenance ratio after 167 milliseconds from the application of the release voltage was measured. As the measuring apparatus, VHR-1 manufactured by Toyo Technica Co., Ltd. was used.
조사량 10,000J/㎡의 액정 셀 및 조사량 10,000J/㎡의 액정 셀의 각각의 전압 보전율을 표 2에 나타냈다. Table 2 shows the voltage holding ratios of the liquid crystal cell having an irradiation dose of 10,000 J /
[패터닝된 투명 전극을 갖는 액정 셀의 제조] [Production of liquid crystal cell having patterned transparent electrode]
상기에서 조제한 중합체 조성물을, 도 1에 나타낸 바와 같은 슬릿 형상으로 패터닝되어, 복수의 영역으로 구획된 ITO 전극을 각각 갖는 유리 기판 2매의 각 전극면 상에 액정 배향막 인쇄기(닛폰샤신인사츠 가부시키가이샤 제조)를 이용하여 도포하고, 80℃의 핫 플레이트 상에서 1분간 가열(프리베이킹)하여 용매를 제거한 후, 150℃의 핫 플레이트 상에서 10분간 가열(포스트베이킹)하여, 평균 막두께 600Å의 도막을 형성했다. 이 도막에 대해서, 초순수 중에서 1분간 초음파 세정을 행한 후, 100℃ 클린 오븐 안에서 10분간 건조함으로써, 액정 배향막을 갖는 기판을 얻었다. 이 조작을 반복하여, 액정 배향막을 갖는 기판을 한 쌍(2매) 얻었다. The polymer composition prepared above was patterned in a slit shape as shown in Fig. 1, and a liquid crystal alignment film printing machine (Nippon Shanshin Insights Co., Ltd.) was formed on each electrode surface of two glass substrates each having ITO electrodes partitioned into a plurality of regions (Post-baking) on a hot plate at 80 DEG C for 1 minute to remove the solvent, and then heated on a hot plate at 150 DEG C for 10 minutes (post baking) to obtain a coating film having an average film thickness of 600 ANGSTROM . This coating film was ultrasonically cleaned in ultrapure water for 1 minute and then dried in a 100 ° C clean oven for 10 minutes to obtain a substrate having a liquid crystal alignment film. This operation was repeated to obtain a pair of substrates (two substrates) each having a liquid crystal alignment film.
이어서, 상기 한 쌍의 기판 중 1매의 기판에 대해서, 액정 배향막을 갖는 면의 외연에 직경 5.5㎛의 산화 알루미늄구 함유 에폭시 수지 접착제를 도포한 후, 한 쌍의 기판을 액정 배향막면이 상대하도록 서로 겹쳐 압착하고, 접착제를 경화했다. 이어서, 액정 주입구로부터 한 쌍의 기판간에, 네마틱형 액정(메르크사 제조, MLC-6608)을 충전한 후, 아크릴계 광경화 접착제로 액정 주입구를 봉지함으로써, 액정 셀을 제조했다. Subsequently, with respect to one of the pair of substrates, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 mu m was applied to the outer edge of the surface having the liquid crystal alignment film, and then the liquid crystal alignment film surface was opposed to the pair of substrates They were superimposed on each other and pressed, and the adhesive was cured. Subsequently, a nematic liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck Ltd.) was filled between a pair of substrates from a liquid crystal injection port, and then a liquid crystal injection hole was sealed with an acrylic photo-curable adhesive to manufacture a liquid crystal cell.
상기의 조작을 반복하여 행하여, 패터닝된 투명 전극을 갖는 액정 셀을 3개 제조했다. 그 중 1개는 그대로 후술하는 응답 속도의 평가에 제공했다. 나머지 2개의 액정 셀에 대해서는, 상기 패턴 없는 투명 전극을 갖는 액정 셀의 제조에 있어서의 것과 동일한 방법에 의해, 도전막간에 전압을 인가한 상태에서 10,000J/㎡ 또는 100,000J/㎡의 조사량으로 광조사한 후에 응답 속도의 평가에 제공했다. The above operation was repeated to produce three liquid crystal cells having patterned transparent electrodes. One of them provided an evaluation of the response speed as will be described later. The remaining two liquid crystal cells were irradiated with light at an irradiation dose of 10,000 J /
또한, 여기에서 이용한 전극의 패턴은, PSA 모드에 있어서의 전극 패턴과 동일한 종류의 패턴이다. The electrode pattern used here is the same kind of pattern as the electrode pattern in the PSA mode.
[응답 속도의 평가] [Evaluation of response speed]
상기에서 제조한 각 액정 셀을 크로스 니콜 상태로 배치한 2매의 편광판으로 협지한 후에, 먼저 전압을 인가하지 않고 가시광 램프를 조사하여 액정 셀을 투과한 빛의 휘도를 포토 멀티 미터로 측정하고, 이 값을 상대 투과율 0%로 했다. 다음으로 액정 셀의 전극간에 교류 60V를 5초간 인가했을 때의 투과율을 상기와 동일하게 하여 측정하고, 이 값을 상대 투과율 100%로 했다. After sandwiching each liquid crystal cell manufactured as described above with two polarizing plates arranged in a cross-Nicol state, a visible light lamp was irradiated without applying a voltage first, and the luminance of light transmitted through the liquid crystal cell was measured by a photomulti meter, This value was regarded as 0% relative transmittance. Next, the transmittance when an alternating current of 60 V was applied for 5 seconds between the electrodes of the liquid crystal cell was measured in the same manner as above, and the relative transmittance was set to 100%.
이때 각 액정 셀에 대하여 교류 60V를 인가했을 때에, 상대 투과율이 10%에서 90%로 이행할 때까지의 시간을 측정하고, 이 시간을 응답 속도라고 정의하여 평가했다. At this time, when the alternating current of 60 V was applied to each liquid crystal cell, the time from the relative transmittance to the transition from 10% to 90% was measured, and this time was defined as the response speed and evaluated.
광 미조사의 액정 셀, 조사량 10,000J/㎡의 액정 셀 및 조사량 100,000J/㎡의 액정 셀의 각각의 응답 속도를 표 2에 나타냈다. Table 2 shows the response speeds of the liquid crystal cell of light irradiation, the liquid crystal cell of the dose of 10,000 J /
실시예 2Example 2
본 실시예에서는, (A) 중합체로서, 중합체(A2-1)로서의 폴리이미드(P-2)와, 중합체(A2-2)로서의 폴리오르가노실록산(S-1)의 혼합물을 이용했다. In this example, a mixture of polyimide (P-2) as the polymer (A2-1) and polyorganosiloxane (S-1) as the polymer (A2-2) was used as the polymer (A).
상기 합성예 P2에서 얻은 폴리이미드(P-2)를 함유하는 용액(폴리이미드(P-2)로 환산하여 80중량부에 상당하는 양)에, 유기 용매로서 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 및 부틸셀로솔브(BC)를 더하고, 추가로 상기 합성예 S1에서 얻은 폴리오르가노실록산(S-1)을 20중량부 더하여, 용매 조성이 NMP:BC=50:50(중량비), 고형분 농도 6.0 중량%의 용액으로 했다. 이 용액을 공경 1㎛의 필터를 이용하여 여과함으로써, 중합체 조성물을 조제하고, 이것을 이용하여 각종 액정 셀을 제조하여 평가했다. (An amount corresponding to 80 parts by weight in terms of polyimide (P-2)) containing the polyimide (P-2) obtained in the above Synthesis Example P2 was added with N-methyl-2-pyrrolidone 20 parts by weight of the polyorganosiloxane (S-1) obtained in the above Synthesis Example S1 was added and the solvent composition was NMP: BC = 50: 50 (weight ratio) , And a solid content concentration of 6.0 wt%. This solution was filtered using a filter having a pore size of 1 탆 to prepare a polymer composition, and various liquid crystal cells were produced and evaluated.
평가 결과는 표 2에 나타냈다. The evaluation results are shown in Table 2.
실시예 3∼8 Examples 3 to 8
본 실시예에서는, (A) 중합체로서, 중합체(A1)로서의 폴리오르가노실록산과, 기타 중합체로서의 폴리이미드 또는 폴리암산과의 혼합물을 이용했다. In this embodiment, a mixture of polyorganosiloxane as polymer (A1) and polyimide or polyamic acid as other polymer was used as the polymer (A).
상기 실시예 2에 있어서, 폴리이미드(P-2)를 함유하는 용액 대신에 표 2에 기재한 폴리머(폴리이미드 또는 폴리암산)를 함유하는 용액을, 이것에 포함되는 폴리머가 표 2에 기재한 양이 되도록 이용하고, 추가로 폴리오르가노실록산(S-1) 대신에 표 2에 기재한 종류 및 양의 폴리오르가노실록산을 이용한 것 외는, 실시예 2와 동일하게 하여 중합체 조성물을 조제하고, 이것을 이용하여 각종 액정 셀을 제조하여 평가했다. A solution containing the polymer (polyimide or polyamic acid) shown in Table 2 was used in place of the solution containing polyimide (P-2) in Example 2, and the polymer contained in the solution And a polyorganosiloxane of the type and amount described in Table 2 was used in place of the polyorganosiloxane (S-1), a polymer composition was prepared in the same manner as in Example 2, Various liquid crystal cells were produced and evaluated by using this.
평가 결과는 표 2에 나타냈다. The evaluation results are shown in Table 2.
비교예 1 Comparative Example 1
본 비교예에서는, 중합체로서, 기타 중합체인 폴리이미드만을 이용했다. In this comparative example, only the other polymer, polyimide, was used as the polymer.
상기 실시예 1에 있어서, 폴리이미드(P-1)를 함유하는 용액 대신에 상기 합성예 P3에서 얻은 폴리이미드(P-3)를 함유하는 용액을 이용한 것 외는 실시예 1과 동일하게 하여 중합체 조성물을 조제하고, 이것을 이용하여 각종 액정 셀을 제조하여 평가했다. The procedure of Example 1 was repeated except that the solution containing polyimide (P-3) obtained in Synthesis Example P3 was used instead of the solution containing polyimide (P-1) And various liquid crystal cells were produced and evaluated by using these.
평가 결과는 표 2에 나타냈다. The evaluation results are shown in Table 2.
비교예 2 Comparative Example 2
본 비교예에서는, 중합체로서, 모두 기타 중합체인 폴리이미드와 폴리오르가노실록산과의 혼합물을 이용했다. In this Comparative Example, a mixture of polyimide and polyorganosiloxane, which are all other polymers, was used as the polymer.
상기 실시예 2에 있어서, In the second embodiment,
폴리이미드(P-2)를 함유하는 용액 대신에 상기 합성예 P4에서 얻은 폴리이미드(P-4)를 함유하는 용액을, 이것에 포함되는 폴리이미드가 70중량부가 되도록 이용하고, 추가로 폴리오르가노실록산(S-1) 대신에 상기 합성예 S7에서 얻은 폴리오르가노실록산(S-7)을 30중량부 이용한 것 외는, 실시예 2와 동일하게 하여 중합체 조성물을 조제하고, 이것을 이용하여 각종 액정 셀을 제조하여 평가했다. A solution containing the polyimide (P-4) obtained in the above Synthesis Example P4 was used instead of the solution containing the polyimide (P-2) so that the polyimide contained therein was 70 parts by weight, A polymer composition was prepared in the same manner as in Example 2 except that 30 parts by weight of the polyorganosiloxane (S-7) obtained in Synthesis Example S7 was used instead of the organosiloxane (S-1) Cells were prepared and evaluated.
평가 결과는 표 2에 나타냈다. The evaluation results are shown in Table 2.
표 2의 결과로부터, 본 발명의 방법에 있어서는, 자외선 조사량을 100,000J/㎡(PSA 모드에 있어서 종래 채용되어 온 값임)로 하면 얻어지는 프리틸트각의 정도가 과잉이 되어, 10,000J/㎡ 또는 그 이하의 조사량에 있어서 적정한 프리틸트각이 되는 것을 알 수 있다. 또한, 조사량이 적은 경우라도 충분히 빠른 응답 속도가 얻어지고 있고, 또한 전압 보전율도 우수하다. From the results shown in Table 2, in the method of the present invention, when the ultraviolet irradiation amount is 100,000 J / m 2 (the value conventionally employed in the PSA mode), the degree of pretilt angle obtained becomes excessive, It can be understood that an appropriate pretilt angle is obtained at the irradiation amount below. Moreover, even when the dose is small, a sufficiently fast response speed is obtained and the voltage holding ratio is also excellent.
따라서, 본 발명의 방법에 의하면, PSA 모드의 장점을 적은 광조사량으로 실현할 수 있기 때문에, 높은 광조사량에 기인하는 표시 불균일의 발생, 전압 보전 특성의 저하 및 장기 신뢰성의 부족의 우려 없이, 시야각이 넓고, 액정 분자의 응답 속도가 빠르며, 투과율이 높고, 그리고 콘트라스트가 높은 액정 표시 소자를 제조할 수 있다. Therefore, according to the method of the present invention, it is possible to realize the advantages of the PSA mode with a small amount of light irradiation, and therefore, the viewing angle can be reduced without concern of occurrence of display irregularity due to high light amount, deterioration of voltage- It is possible to manufacture a liquid crystal display element which is wide, has a high response speed of liquid crystal molecules, high transmittance, and high contrast.
또한, 상기 실시예 2∼8에 있어서 사용한 각종 중합체 조성물을 이용하여, 유리 기판이 갖는 ITO 전극의 패턴을 변경한 것 외는 실시예 1과 동일하게 하여 각종 액정 셀을 제조하여 평가했다. 어느 중합체 조성물을 이용한 경우도, 도 2에 나타낸 패턴 및 도 3에 나타낸 패턴의 쌍방에 있어서, 실시예 1과 각각 동일한 효과가 얻어졌다. In addition, various liquid crystal cells were produced and evaluated in the same manner as in Example 1, except that the pattern of the ITO electrode of the glass substrate was changed by using various polymer compositions used in Examples 2 to 8. Both the polymer composition and the pattern shown in Fig. 2 and the pattern shown in Fig. 3 had the same effects as those of the first embodiment.
1 : ITO 전극
2 : 슬릿부
3 : 차광막 1: ITO electrode
2:
3:
Claims (7)
(A) 중합체 및
(B) 유기 용매
를 함유하는 중합체 조성물을 도포하여 도막을 형성하고,
상기 도막을 형성한 한 쌍의 기판을, 액정 분자의 층을 개재하여 상기 도막이 상대하도록 대향 배치하여 액정 셀을 형성하고,
상기 한 쌍의 기판이 갖는 도전막간에 전압을 인가한 상태에서 상기 액정 셀에 광조사하는 공정을 거치는 액정 표시 소자의 제조 방법으로서,
상기 (A) 중합체가,
(A1) 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와, 중합성 불포화 결합의 쌍방을 갖는 중합체를 포함하는 것이거나, 또는
(A2-1) 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조를 갖는 중합체, 및
(A2-2) 중합성 불포화 결합을 갖는 중합체를 포함하는 것이고,
또한, 상기 (A) 중합체는, 그의 전체로서, 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조를, 0.5∼5밀리몰/g 포함하는 것인 것을 특징으로 하는 방법. On a conductive film of a pair of substrates having a conductive film,
(A) a polymer and
(B) an organic solvent
Is applied to form a coating film,
A pair of substrates on which the coating film is formed are disposed opposite to each other with the liquid crystal molecules interposed therebetween to form a liquid crystal cell,
A step of irradiating the liquid crystal cell with light while a voltage is applied between the conductive films of the pair of substrates,
Wherein the polymer (A)
(A1) a polymer having both a structure of generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function and a polymerizable unsaturated bond, or
(A2-1) a polymer having at least one structure selected from the group consisting of a structure generating a radical by light irradiation and a structure having a photo-sensitization function, and
(A2-2) a polymer having a polymerizable unsaturated bond,
The polymer (A), as a whole, is characterized by containing 0.5 to 5 mmol / g of at least one structure of a structure capable of generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function How to.
상기 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조가, 벤조페논 구조, 9,10-디옥소디하이드로안트라센 구조, 1,3-디니트로벤젠 구조 및 1,4-디옥소사이클로헥사-2,5-디엔 구조로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 방법. The method according to claim 1,
At least one structure of a structure capable of generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function is selected from the group consisting of a benzophenone structure, a 9,10-dioxodihydroanthracene structure, a 1,3-dinitrobenzene structure, and a 1 , And a 4-dioxocyclohexa-2,5-diene structure.
상기 (A) 중합체가,
광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와, 중합성 불포화 결합의 쌍방을 갖는 폴리오르가노실록산 (A1),
광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와, 중합성 불포화 결합의 쌍방을 갖는 폴리암산 (A1), 및
당해 폴리암산을 탈수 폐환하여 이루어지는 폴리이미드 (A1)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것인 방법. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the polymer (A)
A polyorganosiloxane (A1) having both of a structure of generating a radical by light irradiation and a structure having at least one of a structure having a photosensitizing function and a polymerizable unsaturated bond,
A polyamic acid (A1) having both a structure of generating a radical by light irradiation and a structure having a photo-sensitization function and a polymerizable unsaturated bond, and
And a polyimide (A1) obtained by subjecting the polyamic acid to dehydration ring closure.
상기 (A) 중합체가,
광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조를 갖는 폴리암산 (A2-1) 및 당해 폴리암산을 탈수 폐환하여 이루어지는 폴리이미드 (A2-1)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종과
중합성 불포화 결합을 갖는 폴리오르가노실록산 (A2-2)을 포함하는 것인 방법. 3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the polymer (A)
(A2-1) having at least one structure out of a structure capable of generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function, and a polyimide (A2-1) obtained by dehydration ring closure of the polyamic acid And at least one kind selected from
And a polyorganosiloxane (A2-2) having a polymerizable unsaturated bond.
상기 도전막의 각각이, 복수의 영역으로 구획된 패턴 형상 도전막인 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein each of the conductive films is a patterned conductive film divided into a plurality of regions.
상기 (A) 중합체가,
(A1) 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조와, 중합성 불포화 결합의 쌍방을 갖는 중합체를 포함하는 것이거나, 또는
(A2-1) 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조를 갖는 중합체, 및
(A2-2) 중합성 불포화 결합을 갖는 중합체를 포함하는 것이고,
또한, 상기 (A) 중합체는, 그의 전체로서, 광조사에 의해 라디칼을 발생하는 구조 및 광증감 기능을 갖는 구조 중 적어도 1종의 구조를, 0.5∼5밀리몰/g 포함하는 것인 것을 특징으로 하는 중합체 조성물.A polymer composition containing (A) a polymer and (B) an organic solvent,
Wherein the polymer (A)
(A1) a polymer having both a structure of generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function and a polymerizable unsaturated bond, or
(A2-1) a polymer having at least one structure selected from the group consisting of a structure generating a radical by light irradiation and a structure having a photo-sensitization function, and
(A2-2) a polymer having a polymerizable unsaturated bond,
The polymer (A), as a whole, is characterized by containing 0.5 to 5 mmol / g of at least one structure of a structure capable of generating a radical by light irradiation and a structure having a photosensitizing function ≪ / RTI >
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