KR20170001620A - Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal device, manufacturing method for liquid crystal alignment film, and compound - Google Patents

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Abstract

Provided in the present invention is a liquid crystal aligning agent having good coatability on substrates. The liquid crystal aligning agent comprises a silsesquioxane (L) having a ladder-type structure represented by formula (1). In the formula (1), E^1 and E^2 each independently represent a monovalent organic group; n is an integer of 2 or greater; and E^1 and E^2s on different repeating units may be identical or different.

Description

액정 배향제, 액정 배향막, 액정 소자, 액정 배향막의 제조 방법 및 화합물{LIQUID CRYSTAL ALIGNING AGENT, LIQUID CRYSTAL ALIGNMENT FILM, LIQUID CRYSTAL DEVICE, MANUFACTURING METHOD FOR LIQUID CRYSTAL ALIGNMENT FILM, AND COMPOUND}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a liquid crystal alignment film, a liquid crystal alignment film, a liquid crystal device, a liquid crystal alignment film,

본 발명은, 액정 배향제, 액정 배향막, 액정 소자, 액정 배향막의 제조 방법 및 화합물에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal alignment film, a liquid crystal device, a process for producing a liquid crystal alignment film, and a compound.

액정 소자는, 액정 분자의 배향을 제어하는 액정 배향막을 구비하고 있다. 액정 배향막을 구성하는 재료로서는, 폴리이미드, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리실록산 등이 알려져 있고, 이들 중 폴리이미드로 이루어지는 액정 배향막이, 내열성, 기계적 강도 및 액정 분자와의 친화성이 우수한 점 등에서 오래전부터 사용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 또한 최근에는, 실란 화합물을 반응시켜 얻어지는 폴리실록산을 함유하는 액정 배향제를, 내광성 및 내열성이 양호한 점 등의 이유에 의해 사용하는 경우도 늘고 있다(예를 들면, 특허문헌 2 및 특허문헌 3 참조). 특허문헌 2에는, 알콕시실란 화합물을 옥살산의 존재하에서 중축합하여 얻어지는 폴리실록산을 액정 배향제의 중합체 성분으로서 이용하는 것이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, 알칼리 금속 화합물 또는 유기 염기의 존재하에 실란 화합물을 가수분해 또는 가수분해·축합하는 공정을 거쳐 합성된 폴리실록산, 그의 가수분해물 또는 가수분해물의 축합물을 함유하는 액정 배향제에 대해서 개시되어 있다. The liquid crystal device has a liquid crystal alignment film for controlling alignment of liquid crystal molecules. Polyimide, polyamide, polyester, polysiloxane, and the like are known as the materials for constituting the liquid crystal alignment film. Among them, a liquid crystal alignment film made of polyimide has long been known from heat resistance, mechanical strength and excellent affinity with liquid crystal molecules. (See, for example, Patent Document 1). In recent years, there have been increasing cases in which a liquid crystal aligning agent containing a polysiloxane obtained by reacting a silane compound is used for reasons such as good light resistance and heat resistance (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3) . Patent Document 2 discloses that a polysiloxane obtained by polycondensing an alkoxysilane compound in the presence of oxalic acid is used as a polymer component of a liquid crystal aligning agent. Patent Document 3 discloses a liquid crystal aligning agent containing a polysiloxane synthesized through hydrolysis or hydrolysis / condensation of a silane compound in the presence of an alkali metal compound or an organic base, a hydrolyzate thereof or a condensate of a hydrolyzate ≪ / RTI >

일본공개특허공보2010-97188호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2010-97188 일본특허공보 제5593611호Japanese Patent Publication No. 5593611 국제공개공보 제2009/025388호International Publication No. 2009/025388

상기 특허문헌 2에 기재된 방법에 의하면 랜덤형의 폴리실록산이 얻어지고, 상기 특허문헌 3에 기재된 방법에 의하면 바구니형의 폴리실록산이 얻어진다. 그러나, 랜덤형이나 바구니형의 폴리실록산은 도달 분자량이 낮고, 기판 상에 도막을 형성한 경우에 도포 불균일이 발생하는 것에 기인하여 제품 수율이 저하하거나 표시 품위가 저하하거나 하는 것이 염려된다. 최근의 액정 패널의 고정밀화에 수반하여, 표시 품위에 대한 요구는 더욱더 엄격해지고 있고, 액정 소자로서는 전기 특성 및 액정 배향성의 더 한층의 개선이 요망되고 있다. According to the method described in Patent Document 2, a random-type polysiloxane is obtained. According to the method described in Patent Document 3, a basket-type polysiloxane is obtained. However, the random or cage-type polysiloxane has a low molecular weight, and when the coating film is formed on the substrate, uneven coating may occur, which may result in lower product yield or lower display quality. With the recent trend toward higher definition of liquid crystal panels, the demand for display quality has become more stringent, and further improvements in electrical characteristics and liquid crystal orientation have been desired for liquid crystal devices.

본 발명은, 상기의 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 기판에 대한 도포성이 양호하고, 또한 액정 배향성 및 전기 특성이 양호한 액정 소자를 얻을 수 있는 액정 배향제를 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal aligning agent which is obtained in view of the above circumstances and which is capable of obtaining a liquid crystal device having good applicability to a substrate and good liquid crystal alignability and electrical characteristics.

본 발명에 의하면 이하의 수단이 제공된다. According to the present invention, the following means are provided.

[1] 하기식 (1)로 나타나는 래더형 구조를 갖는 실세스퀴옥산[L]을 함유하는 액정 배향제. [1] A liquid crystal aligning agent containing silsesquioxane [L] having a ladder structure represented by the following formula (1).

Figure pat00001
Figure pat00001

(식 (1) 중, E1 및 E2는, 각각 독립적으로 1가의 유기기이며, n은 2 이상의 정수이고; (In the formula (1), E 1 and E 2 are each independently a monovalent organic group; n is an integer of 2 or more;

상이한 반복 단위에 있어서의 E1 및 E2는, 동일해도 상이해도 좋음)E 1 and E 2 in different repeating units may be the same or different)

[1-1] 하기의 요건 (A)∼(C)를 충족하는 실세스퀴옥산[L]을 함유하는, 액정 배향제.[1-1] A liquid crystal aligning agent comprising silsesquioxane [L] satisfying the following requirements (A) to (C).

(A) 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정되는 중량 평균 분자량(Mw)이 5000 이상이다.(A) The weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (GPC) is 5000 or more.

(B) GPC에 의해 측정되는 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비에 의해 나타나는 분자량 분포(Mw/Mn)가 3.8 이하이다. (B) a molecular weight distribution (Mw / Mn) represented by a ratio of a weight average molecular weight (Mw) to a number average molecular weight (Mn) measured by GPC is 3.8 or less.

(C) 하기식 (4)로 나타나는 부분 구조에 유래하는 29Si-NMR 스펙트럼의 피크의 적분비가 70∼99%이다. (C) the integral ratio of the peak of the 29 Si-NMR spectrum derived from the partial structure represented by the following formula (4) is 70 to 99%.

Figure pat00002
Figure pat00002

(식 (4) 중, Ra는 탄소수 1 이상의 1가의 유기기이며, 「*」는 규소 원자와의 결합손을 나타냄)(In the formula (4), R a is a monovalent organic group having 1 or more carbon atoms, and "*" represents a bonding bond to a silicon atom)

[2] 하기의 조건 1, 조건 2 및 조건 3 중 2개 이상을 충족하는 조건하에서 실란 화합물을 중합하여 얻어지는 실세스퀴옥산[L]을 함유하는 액정 배향제. [2] A liquid crystal aligning agent comprising silsesquioxane [L] obtained by polymerizing a silane compound under conditions that satisfy at least two of the following conditions 1, 2 and 3.

조건 1: 상기 실란 화합물로서, -NHR5(단, R5는 수소 원자 또는 탄소수 1∼6의 알킬기이며; 이하 동일), 피리딜기, 이미다졸기, 시아노기, 이미노기, 하이드록실기, 메르캅토기, 카복실기, 포스포릴기, 술포기 및 산 무수물기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 특정기를 1종 또는 2종 이상 갖는 실란 화합물을 포함한다. Condition 1: As the silane compound, -NHR 5 (However, R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; the same applies hereinafter), a pyridyl group, an imidazole group, a cyano group, an imino group, a hydroxyl group, MER A silane compound having at least one specific group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a hydroxyl group, a carboxyl group, a phosphoryl group, a sulfo group and an acid anhydride group.

조건 2: 상기 조건 1의 실란 화합물이 상기 특정기로서 산성기를 갖는 경우, 염기의 존재하에서 상기 실란 화합물을 가수분해 축합하고, 상기 특정기로서 염기성기를 갖는 경우, 산의 존재하에서 상기 실란 화합물을 가수분해 축합한다. Condition 2: In the case where the silane compound of the above-mentioned condition 1 has an acidic group as the specific group, the silane compound is hydrolyzed and condensed in the presence of a base, and when the silane compound has a basic group as the specific group, Decomposition and condensation.

조건 3: 물을 10질량% 이상 포함하는 용매 중에서 상기 실란 화합물을 가수분해 축합한다.Condition 3: The silane compound is hydrolyzed and condensed in a solvent containing 10% by mass or more of water.

[3] 상기 [1], [1-1] 또는 [2]의 액정 배향제를 이용하여 형성된 액정 배향막.[3] A liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal aligning agent of the above [1], [1-1] or [2].

[4] 상기 [3]의 액정 배향막을 구비하는 액정 소자. [4] A liquid crystal device comprising the liquid crystal alignment film according to [3] above.

[5] 상기 [1], [1-1] 또는 [2]의 액정 배향제를 기판 상에 도포하여 도막을 형성하는 공정과, 당해 액정 배향제를 도포한 기판면에 광 조사 하는 공정을 포함하는 액정 배향막의 제조 방법. [5] A process for forming a coating film by coating the liquid crystal aligning agent of the above-mentioned [1], [1-1] or [2] on a substrate and a step of irradiating the substrate surface coated with the liquid crystal aligning agent with light Wherein the liquid crystal alignment film has a thickness of 100 nm.

[6] 상기식 (1)로 나타나는 래더형 구조를 갖는 실세스퀴옥산. 단, 실세스퀴옥산이 갖는 복수개의 E1 및 E2 중 1개 이상은, 에폭시기, 옥세타닐기, 산 무수물기, (메타)아크릴로일기, 스티릴기, 에티닐기, 메르캅토기, 이소시아네이트기, 알코올성 수산기, 시아노기, -COOR2, -CON(R1R2), -PO(R1)2, -SO3R2, -SO2N(R1R2)(단, R1은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 탄화수소기이며, R2는 1가의 탄화수소기임), 광 배향성기 및 가교성기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 갖는 기이다. [6] A silsesquioxane having a ladder structure represented by the above formula (1). However, at least one of the plurality of E 1 and E 2 of silsesquioxane is preferably an epoxy group, an oxetanyl group, an acid anhydride group, a (meth) acryloyl group, a styryl group, an ethynyl group, a mercapto group, an isocyanate group alcoholic hydroxyl group, a cyano group, -COOR 2, -CON (R 1 R 2), -PO (R 1) 2, -SO 3 R 2, -SO 2 N (R 1 R 2) ( However, R 1 is , Each independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group, and R 2 is a monovalent hydrocarbon group), a photo-aligning group, and a crosslinking group.

상기의 실세스퀴옥산[L]을 포함하는 액정 배향제에 의하면, 기판에 대한 도포성이 양호한 액정 배향제를 얻을 수 있다. 또한, 액정 배향성 및 전기 특성이 양호한 액정 소자를 얻을 수 있다. According to the liquid crystal aligning agent containing the silsesquioxane [L], a liquid crystal aligning agent having good applicability to the substrate can be obtained. Further, a liquid crystal device having good liquid crystal alignability and electrical characteristics can be obtained.

도 1은 실시예로 합성한 중합체의 29Si-NMR 스펙트럼이다.
도 2는 FFS형 액정 셀의 개략 구성도이다.
도 3은 광배향 처리에 의한 액정 표시 소자의 제조에 이용한 톱 전극의 평면 개략도이다. (a)는 톱 전극의 상면도이며, (b)는 톱 전극의 부분 확대도이다.
도 4는 4계통의 구동 전극을 나타내는 도면이다.
1 is a 29 Si-NMR spectrum of a polymer synthesized in Example.
2 is a schematic configuration diagram of an FFS type liquid crystal cell.
3 is a schematic plan view of a top electrode used for manufacturing a liquid crystal display element by photo-alignment treatment. (a) is a top view of the top electrode, and (b) is a partial enlarged view of the top electrode.
Fig. 4 is a diagram showing four driving electrodes.

(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for carrying out the invention)

이하에, 본 개시의 액정 배향제에 포함되는 각 성분 및, 필요에 따라서 임의로 배합되는 그 외의 성분에 대해서 설명한다. Hereinafter, each component contained in the liquid crystal aligning agent of the present disclosure, and other components arbitrarily blended as necessary, will be described.

<실세스퀴옥산[L]>&Lt; Silsesquioxane [L] >

본 개시의 액정 배향제는, 상기식 (1)로 나타나는 래더형 구조를 갖는 실세스퀴옥산[L]을 함유한다. The liquid crystal aligning agent of the present disclosure contains silsesquioxane [L] having a ladder structure represented by the above formula (1).

상기식 (1)에 있어서, E1 및 E2의 1가의 유기기는, 적어도 1개의 탄소 원자를 포함하는 기인 것이 바람직하고, 구조 중에 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋다. 1가의 유기기의 구체예로서는, 예를 들면 탄소수 1∼20의 1가의 탄화수소기, 당해 탄화수소기의 탄소-탄소 결합 간에 헤테로 원자 함유기를 포함하는 기, 당해 탄화수소기와 헤테로 원자 함유기가 결합한 기, 이들 기의 적어도 1개의 수소 원자를 치환기로 치환한 기 등을 들 수 있다. In the formula (1), the monovalent organic group of E 1 and E 2 is preferably a group containing at least one carbon atom, and may contain a hetero atom in the structure. Specific examples of monovalent organic groups include monovalent hydrocarbon groups of 1 to 20 carbon atoms, groups containing a heteroatom-containing group between the carbon-carbon bonds of the hydrocarbon group, groups in which the hydrocarbon group and the heteroatom-containing group are bonded, And a group obtained by substituting at least one hydrogen atom of the hydrogen atom with a substituent.

여기에서, 본 명세서에 있어서, 「유기기」란, 유기 화합물의 일부를 구성할 수 있는 기이며, 구조 중에 헤테로 원자를 포함하고 있어도 좋다. 이 유기기는 관능기(예를 들면 아미노기 등)를 포함하는 개념이다. 「헤테로 원자 함유기」란, 헤테로 원자를 갖는 기이면 좋고, 예를 들면 -O-, -CO-, -COO-, -CONRa-(Ra는, 수소 원자 또는 탄소수 1∼6의 알킬기, 이하 동일함), -NRa-, 3가의 질소 원자, -NRaCONRa-, -OCONRa-, -S-, -COS-, -OCOO-, -SO2-, 포스포릴기 등을 들 수 있다. 치환기로서는, 예를 들면 할로겐 원자, 니트로기, 시아노기, 수산기, 아미노기, 피리딜기, 이미다졸기, 메르캅토기, 카복실기, 인산기, 술포기, (메타)아크릴로일기 등을 들 수 있다. 또한, 「(메타)아크릴로」는, 「아크릴로」 및 「메타크릴로」를 포함하는 것을 의미한다. Herein, in the present specification, the "organic group" is a group capable of forming a part of an organic compound, and may include a hetero atom in the structure. This organic group is a concept including a functional group (for example, an amino group). The "heteroatom-containing group" may be a group having a heteroatom such as -O-, -CO-, -COO-, -CONR a - (wherein R a represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, include, phospho group-light - they are the same or less), -NR a -, a valence 3 nitrogen atoms, -NR a CONR a -, -OCONR a -, -S-, -COS-, -OCOO-, -SO 2 . Examples of the substituent include a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, an amino group, a pyridyl group, an imidazole group, a mercapto group, a carboxyl group, a phosphoric group, a sulfo group and a (meth) acryloyl group. Further, "(meth) acryloyl" means "acrylo" and "methacrylo".

「탄화수소기」란, 쇄상 탄화수소기, 지환식 탄화수소기 및 방향족 탄화수소기를 포함하는 의미이다. 「쇄상 탄화수소기」란, 주쇄에 환상(環狀) 구조를 포함하지 않고, 쇄상 구조만으로 구성된 직쇄상 탄화수소기 및 분기상 탄화수소기를 의미한다. 단, 포화라도 불포화라도 좋다. 「지환식 탄화수소기」란, 환 구조로서는 지환식 탄화수소의 구조만을 포함하고, 방향환 구조를 포함하지 않는 탄화수소기를 의미한다. 단, 지환식 탄화수소의 구조만으로 구성되어 있을 필요는 없고, 그 일부에 쇄상 구조를 갖는 것도 포함한다. 「방향족 탄화수소기」란, 환 구조로서 방향환 구조를 포함하는 탄화수소기를 의미한다. 단, 방향환 구조만으로 구성되어 있을 필요는 없고, 그 일부에 쇄상 구조나 지환식 탄화수소의 구조를 포함하고 있어도 좋다. The term "hydrocarbon group" means a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. The term "chain hydrocarbon group" means a straight chain hydrocarbon group and a branched hydrocarbon group which do not contain a cyclic structure in the main chain and are composed of only a chain structure. However, it may be saturated or unsaturated. The "alicyclic hydrocarbon group" means a hydrocarbon group containing only the structure of an alicyclic hydrocarbon and not containing an aromatic ring structure as the ring structure. However, it is not always necessary to be constituted by only the structure of alicyclic hydrocarbons, and some of them include those having a chain structure. The "aromatic hydrocarbon group" means a hydrocarbon group having an aromatic ring structure as a ring structure. However, it need not be constituted only of an aromatic ring structure, and a part thereof may contain a chain structure or a structure of an alicyclic hydrocarbon.

E1 및 E2로서는, 실세스퀴옥산[L]이 갖는 복수의 E1 및 E2의 적어도 1개가, 에폭시기, 옥세타닐기, 산 무수물기, (메타)아크릴로일기, 비닐기(알케닐기, 스티릴기 중의 비닐기 등), 에티닐기, 메르캅토기, -NHR5, 이소시아네이트기, 알코올성 수산기, 페놀성 수산기, 시아노기, -COOR1, -CON(R1)2, -PO(R1)2, -SO3R1, 및 -SO2N(R1)2(단, R1은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 탄화수소기임)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 갖는 것이 바람직하다. R1은, 수소 원자 또는 탄소수 1∼10의 알킬기인 것이 바람직하고, 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 알킬기인 것이 보다 바람직하다. As E 1 and E 2 , at least one of a plurality of E 1 and E 2 of silsesquioxane [L] is preferably an epoxy group, an oxetanyl group, an acid anhydride group, a (meth) acryloyl group, a vinyl group , a vinyl group, etc.) of the styryl group, ethynyl group, a mercapto group, -NHR 5, an isocyanate group, an alcoholic hydroxyl group, phenolic hydroxyl group, a cyano group, -COOR 1, -CON (R 1 ) 2, -PO (R 1 ) 2 , -SO 3 R 1 , and -SO 2 N (R 1 ) 2 (wherein R 1 is each independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group) Do. R 1 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.

실세스퀴옥산[L]이 갖는 복수개의 E1 및 E2 중 1개 이상은, 프리틸트각 발현능을 갖는 기, 광 배향성기 및 가교성기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 기를 측쇄에 갖는 것으로 함으로써, 얻어지는 유기막에 각 기에 따른 기능을 부여할 수 있다. 특히, 상기식 (1)로 나타나는 래더형 구조를 갖는 실세스퀴옥산은, 예를 들면 바구니형이나 랜덤형의 것에 비하여, 프리틸트각 발현능을 갖는 기나 광 배향성기, 가교성기라고 하는 기능성 측쇄의 도입 수를 임의로 제어할 수 있어, 배향 방위의 제어성이나 액정 소자의 신뢰성을 컨트롤하기 쉬운 점에서 적합하다. It is preferred that at least one of the plurality of E 1 and E 2 of the silsesquioxane [L] has at least one species selected from the group consisting of a group having a pretilt angle manifesting ability, a photo aligning group and a crosslinking group Do. By having these groups in the side chain, functions according to each group can be imparted to the resulting organic film. In particular, silsesquioxane having a ladder-like structure represented by the above formula (1) has, for example, a group having a pretilt angle manifesting ability or a photo-aligning group, a functional side chain termed a crosslinkable group Can be arbitrarily controlled, and it is suitable in that it is easy to control the controllability of the orientation direction and the reliability of the liquid crystal element.

프리틸트각 발현능을 갖는 기는, 광 조사에 의하지 않고 도막에 프리틸트각 특성을 부여 가능한 기이며, 구체적으로는, 예를 들면 탄소수 3∼20의 알킬기, 탄소수 3∼20의 플루오로알킬기, 탄소수 3∼20의 알콕시기, 탄소수 17∼51의 스테로이드 골격을 갖는 기, 2개 이상의 환이 직접 또는 연결기를 개재하여 연결한 구조(이하, 「다환 구조」라고도 함)를 갖는 기 등을 들 수 있다. 이들의 구체예로서는, 탄소수 3∼20의 알킬기로서, 예를 들면 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; The group having a pretilt angular expression ability is a group capable of imparting pretilt angularity to the coating film without depending on light irradiation, and specifically, for example, an alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, A group having 3 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 3 to 20 carbon atoms, a group having a steroid skeleton having 17 to 51 carbon atoms, and a group having a structure in which two or more rings are connected directly or via a linking group (hereinafter also referred to as a "polycyclic structure"). Specific examples thereof include alkyl groups having 3 to 20 carbon atoms such as n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n- , n-decyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n-hexadecyl, n-heptadecyl, Decyl group, n-eicosyl group and the like;

탄소수 3∼20의 플루오로알킬기로서, 예를 들면 상기 예시의 알킬기의 적어도 1개의 수소 원자를 불소 원자로 치환한 기 등을; As the fluoroalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, for example, a group in which at least one hydrogen atom of the above-exemplified alkyl group is substituted with a fluorine atom;

탄소수 3∼20의 알콕시기로서, 예를 들면 상기 예시의 알킬기에 산소 원자가 결합한 기 등을; As the alkoxy group having 3 to 20 carbon atoms, for example, a group in which an oxygen atom is bonded to the above-mentioned alkyl group;

탄소수 17∼51의 스테로이드 골격을 갖는 기로서, 예를 들면 콜레스타닐기, 콜레스테닐기 또는 라노스타닐기를 갖는 기 등을; A group having a steroid skeleton having 17 to 51 carbon atoms such as a group having a cholestanyl group, a cholesteryl group or a lanostanyl group;

다환 구조를 갖는 기로서, 예를 들면 4,4'-비페닐렌기, 4,4'-바이사이클로헥실렌기 및 하기식 (6-1)∼식 (6-4)Examples of the group having a polycyclic structure include a 4,4'-biphenylene group, a 4,4'-bicyclohexylene group and the following formulas (6-1) to (6-4)

Figure pat00003
Figure pat00003

(식 중, 「*」는 결합손을 나타냄)(Where &quot; * &quot; represents a combined hand)

의 각각으로 나타나는 기를 갖는 기 등을, 각각 들 수 있다. 실세스퀴옥산[L]이 갖는 프리틸트각 발현능을 갖는 기는, 1종만이라도 좋고, 2종 이상이라도 좋다.A group having a group represented by each of R &lt; 1 &gt; The silsesquioxane [L] group having a pretilt angular expression ability may be either one kind or two or more kinds.

광 배향성기로서는, 광이성화나 광이량화 등에 의해 광배향성을 나타내는 기(광반응성기)라면 좋다. 광 배향성기의 구체예로서는, 예를 들면 아조벤젠 또는 그의 유도체를 기본 골격으로 하는 아조벤젠 함유기, 신남산 또는 그의 유도체를 기본 골격으로 하는 신남산 구조 함유기, 칼콘 또는 그의 유도체를 기본 골격으로 하는 칼콘 함유기, 벤조페논 또는 그의 유도체를 기본 골격으로 하는 벤조페논 함유기, 쿠마린 또는 그의 유도체를 기본 골격으로 하는 쿠마린 함유기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 신남산 구조 함유기인 것이 바람직하다. The photo-aligning group may be a group (photoreactive group) that exhibits photo-alignment by photo-isomerization or photo-dimerization. As specific examples of photo-alignment groups, for example, azobenzene-containing groups having azobenzene or derivatives thereof as the basic skeleton, groups containing a cinnamic acid structure having basic skeleton of cinnamic acid or its derivatives, chalcones containing a chalcone or a derivative thereof as a basic skeleton A benzophenone-containing group having a benzophenone or a derivative thereof as a basic skeleton, and a coumarin-containing group having a coumarin or a derivative thereof as a basic skeleton. Among them, it is preferably a group containing a cinnamic acid structure.

가교성기는, 빛 또는 열에 의해 동일 또는 상이한 분자간에 공유 결합을 형성 가능한 기인 것이 바람직하고, 예를 들면 (메타)아크릴산 또는 그의 유도체를 기본 골격으로 하는 (메타)아크릴 함유기, 비닐기를 갖는 기(알케닐기, 스티릴기 등), 에티닐기, 에폭시기, 옥세타닐기 등을 들 수 있다. 그 중에서도, (메타)아크릴 함유기, 스티릴기인 것이 바람직하다. The crosslinkable group is preferably a group capable of forming a covalent bond between the same or different molecules by light or heat and includes, for example, a (meth) acryl-containing group having a (meth) acrylic acid or a derivative thereof as a basic skeleton, An alkenyl group, a styryl group, etc.), an ethynyl group, an epoxy group, and an oxetanyl group. Among them, a (meth) acryl-containing group and a styryl group are preferable.

또한, 실세스퀴옥산[L]은, 프리틸트각 발현능을 갖는 기, 광 배향성기 및 가교성기 중 어느 것만을 갖고 있어도 좋고, 이들의 2개 이상을 갖고 있어도 좋다. 또한, 1개의 E1 또는 1개의 E2 중에, 프리틸트각 발현능을 갖는 기와, (메타)아크릴로일기나 비닐기 등의 가교성기를 갖고 있어도 좋다. 이러한 기는, 프리틸트각 발현능을 나타냄과 함께 가교성을 나타낸다. 상기식 (1) 중의 n은 2이상이며, 5 이상인 것이 바람직하고, 8 이상인 것이 보다 바람직하다. n의 상한값에 대해서는, 소망하는 분자량에 따라서 적절히 선택할 수 있다. Further, the silsesquioxane [L] may have either a group having a pretilt angle manifesting ability, a photo-aligning group and a crosslinking group, or two or more of them. In addition, one E 1 or one E 2 may have a group having a pretilt angle manifesting ability and a crosslinkable group such as a (meth) acryloyl group or a vinyl group. These groups exhibit a pretilt angle manifesting ability and exhibit crosslinking properties. In the formula (1), n is 2 or more, preferably 5 or more, and more preferably 8 or more. The upper limit value of n can be appropriately selected depending on the desired molecular weight.

(실세스퀴옥산[L]의 합성) (Synthesis of silsesquioxane [L]) [

실세스퀴옥산[L]의 합성 방법은, 상기식 (1)로 나타나는 구조를 갖는 실세스퀴옥산이 얻어지는 한 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는, 실세스퀴옥산[L]은, 가수분해성의 실란 화합물의 가수분해 축합물이다. 얻어지는 실세스퀴옥산의 구조 규칙성이 높은 점이나, 분자량 및 분자량 분포의 제어성이 높은 점에서, 하기의 조건 1, 조건 2 및 조건 3 중 2개 이상을 충족하는 조건하에서 실란 화합물을 중합하는 방법(이하 「방법 1」이라고 함), 또는, 하기식 (3)으로 나타나는 화합물을 포함하는 실란 화합물을 중합하는 방법(이하 「방법 2」라고 함)에 의하는 것이 바람직하다.The method of synthesizing silsesquioxane [L] is not particularly limited as long as silsesquioxane having the structure represented by the above formula (1) can be obtained. Preferably, silsesquioxane [L] is a hydrolytic condensation product of a hydrolyzable silane compound. The silane compound is polymerized under the conditions satisfying at least two of the following Condition 1, Condition 2 and Condition 3 in view of high structural regularity of the obtained silsesquioxane and high controllability of molecular weight and molecular weight distribution (Hereinafter referred to as "method 1") or a method of polymerizing a silane compound containing a compound represented by the following formula (3) (hereinafter referred to as "method 2").

조건 1: 실란 화합물로서, -NHR5, 피리딜기, 이미다졸기, 시아노기, 이미노기, 하이드록실기, 메르캅토기, 카복실기, 포스포릴기, 술포기 및 산 무수물기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 특정기를 1종 또는 2종 이상 갖는 실란 화합물을 포함한다. Condition 1: The silane compound is selected from the group consisting of -NHR 5 , pyridyl, imidazole, cyano, imino, hydroxyl, mercapto, carboxyl, phospholyl, And a silane compound having one or more specific groups.

조건 2: 상기 조건 1의 실란 화합물이 상기 특정기로서 산성기를 갖는 경우, 염기의 존재하에서 상기 실란 화합물을 가수분해 축합하고, 상기 특정기로서 염기성기를 갖는 경우, 산의 존재하에서 상기 실란 화합물을 가수분해 축합한다. Condition 2: In the case where the silane compound of the above-mentioned condition 1 has an acidic group as the specific group, the silane compound is hydrolyzed and condensed in the presence of a base, and when the silane compound has a basic group as the specific group, Decomposition and condensation.

조건 3: 물을 10질량% 이상 포함하는 용매 중에서 실란 화합물을 가수분해 축합한다.Condition 3: The silane compound is hydrolyzed and condensed in a solvent containing 10 mass% or more of water.

Figure pat00004
Figure pat00004

(식 (3) 중, Ar1은, 하기식 (ar-1)∼식 (ar-8)의 각각으로 나타나는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종이며, J1은, 하기식 (j-1)∼식 (j-7)의 각각으로 나타나는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종이다. R4는, 탄소수 1∼18의 1가의 탄화수소기임)Wherein Ar 1 is one kind selected from the group consisting of groups represented by each of the following formulas (ar-1) to (ar-8), J 1 is a group represented by the following formula (j-1) To (j-7), R 4 is a monovalent hydrocarbon group of 1 to 18 carbon atoms,

Figure pat00005
Figure pat00005

(식 (ar-1)∼식 (ar-8) 중, 「*」는, 규소 원자에 결합하는 결합손을 나타냄)(In the formulas (ar-1) to (ar-8), &quot; * &quot; represents a bonding hand bonding to a silicon atom)

Figure pat00006
Figure pat00006

(식 (j-1)∼식 (j-7) 중, R6는 단결합 또는 탄소수 1∼5의 알칸디일기이며, R7은 탄소수 1∼5의 알킬기이며, X4는 수소 원자 또는 탄소수 1∼6의 알킬기이다. 「*」는, Ar1과의 결합손을 나타냄)(In the formulas (j-1) to (j-7), R 6 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 7 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, X 4 is a hydrogen atom, And &quot; * &quot; represents a hand bonded to Ar &lt; 1 &gt;).

방법 1에 있어서, 중합에 사용하는 실란 화합물은, 극성기를 갖는 실란 화합물을 포함하는 것이 바람직하고, 특히, -NHR5, 피리딜기, 이미다졸기, 시아노기, 이미노기, 하이드록실기, 메르캅토기, 카복실기, 포스포릴기, 술포기 및 산 무수물기로부터 선택되는 특정기를 1종 또는 2종 이상 갖는 실란 화합물(이하, 「특정 실란 화합물」이라고도 함)을 포함하는 것이 바람직하다. 특정 실란 화합물의 바람직한 예로서는, 하기식 (2)로 나타나는 화합물을 들 수 있다. In the method 1, the silane compound used in the polymerization preferably contains a silane compound having a polar group. In particular, the silane compound having -NHR 5 , a pyridyl group, an imidazole group, a cyano group, an imino group, a hydroxyl group, (Hereinafter also referred to as &quot; specific silane compound &quot;) having at least one specific group selected from the group consisting of a carboxyl group, a carboxyl group, a phosphoryl group, a sulfo group and an acid anhydride group. Preferable examples of the specific silane compound include compounds represented by the following formula (2).

Figure pat00007
Figure pat00007

(식 (2) 중, R3는, -NHR5, 피리딜기, 이미다졸기, 시아노기, 이미노기, 하이드록시기, 메르캅토기, 카복실기, 포스포릴기, 술포기 및 산 무수물기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 특정기를 1종 또는 2종 이상 갖는 탄소수 2∼18의 유기기이다. X1, X2 및 X3은, 각각 독립적으로 할로겐 원자, 탄소수 1∼18의 알콕시기 또는 탄소수 1∼18의 아실옥시기임)(In the formula (2), R 3 represents a group selected from the group consisting of -NHR 5 , a pyridyl group, an imidazole group, a cyano group, an imino group, a hydroxyl group, a mercapto group, a carboxyl group, a phosphoryl group, a sulfo group and an acid anhydride group X 1 , X 2 and X 3 are each independently a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms or an organic group having 1 to 18 carbon atoms, Lt; / RTI &gt;

상기식 (2)의 X1, X2 및 X3에 있어서의 할로겐 원자는, 예를 들면 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자 등을 들 수 있다. 탄소수 1∼18의 알콕시기로서는, 상기 E1 및 E2의 설명에서 예시한 기를 들 수 있다. 탄소수 1∼18의 아실옥시기로서는, 예를 들면 아세틸옥시기, 프로피오닐옥시기, 벤조일옥시기 등을 들 수 있다. X1, X2 및 X3으로서는, 이들 중에서도, 할로겐 원자, 메톡시기 또는 에톡시기가 바람직하다. 또한, X1, X2 및 X3은, 서로 동일해도 상이해도 좋다. Examples of the halogen atom in X 1 , X 2 and X 3 in the above formula (2) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom. Examples of the alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms include the groups exemplified in the description of E 1 and E 2 above. Examples of the acyloxy group having 1 to 18 carbon atoms include an acetyloxy group, a propionyloxy group and a benzoyloxy group. X 1 , X 2 and X 3 are preferably a halogen atom, a methoxy group or an ethoxy group. X 1 , X 2 and X 3 may be the same or different.

상기식 (2)로 나타나는 화합물로서는, 2-시아노에틸트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 1-메틸-3-(3-트리메톡시실릴프로필)-1H-이미다졸-3-이움클로라이드, (3-벤조일옥시프로필)트리메톡시실란, 트리메톡시실릴프로필아세트아미드, 에틸4-(2-(트리메톡시실릴)에틸)벤젠술포네이트, N-(3-프로필트리메톡시실란)이미다졸, N-(3-트리메톡시실릴프로필)아스파르트산, 3-(m-디메틸아미노페녹시)프로필트리메톡시실란, 메틸3-(트리메톡시실릴)프로피오네이트 및, 하기식 (2-1)로 나타나는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 화합물을 바람직한 구체예로서 들 수 있다. Examples of the compound represented by the formula (2) include 2-cyanoethyltriethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 1-methyl- Imidazol-3-ium chloride, (3-benzoyloxypropyl) trimethoxysilane, trimethoxysilylpropylacetamide, ethyl 4- (2- (trimethoxysilyl) ethyl) benzene (3-trimethoxysilylpropyl) aspartic acid, 3- (m-dimethylaminophenoxy) propyltrimethoxysilane, methyl 3- (Trimethoxysilyl) propionate, and a compound represented by the following formula (2-1) can be given as preferred specific examples.

Figure pat00008
Figure pat00008

또한, 특정 실란 화합물을 중합에 이용하는 경우, 특정 실란 화합물을 중합계 중에 첨가하여 중합을 행해도 좋고, 혹은, 계 내에서의 반응에 의해 특정 실란 화합물을 조제하여 중합을 행해도 좋다. When a specific silane compound is used for the polymerization, the specific silane compound may be added to the polymerization system to perform polymerization, or the specific silane compound may be prepared by the reaction in the system to carry out the polymerization.

실세스퀴옥산[L]의 합성에 사용하는 실란 화합물로서는, 상기와 같은 특정 실란 화합물을 단독으로 이용해도 좋지만, 특정 실란 화합물과 함께 그 외의 실란 화합물을 병용해도 좋다. 그 외의 실란 화합물은 가수분해성의 실란 화합물이면 좋고, 구체예로서는, 예를 들면 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 도데실트리에톡시실란, 옥타데실트리에톡시실란, 트리데카플루오로옥틸트리메톡시실란, 4-(클로로메틸)페닐트리메톡시실란 등의 알콕시실란 화합물; As the silane compound used in the synthesis of silsesquioxane [L], the specific silane compound as described above may be used alone, but other silane compounds may be used together with the specific silane compound. The other silane compounds may be hydrolyzable silane compounds. Specific examples thereof include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, trimethylethoxysilane, methyltrimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenyltrimethoxysilane , Alkoxy such as phenyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dodecyltriethoxysilane, octadecyltriethoxysilane, tridecafluorooctyltrimethoxysilane, and 4- (chloromethyl) phenyltrimethoxysilane. Silane compounds;

3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란 등의 에폭시기 함유 실란 화합물; 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, etc. An epoxy group-containing silane compound;

3-(메타)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란 등의 불포화 결합 함유 알콕시실란 화합물; (Meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, 3- Unsaturated bond-containing alkoxysilane compounds such as silane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane and p-styryltrimethoxysilane;

1,6-비스(트리메톡시실릴)헥산, 트리스-(3-트리메톡시실릴프로필)이소시아누레이트, 1,8-비스(트리메톡시실릴)옥탄, 비스[3-(트리메톡시실릴)프로필]아민, 트리에톡시실릴티오프로필트리메톡시실란 등의 2개 이상의 규소 원자를 포함하는 실란 화합물 등을 들 수 있다. 그 외의 실란 화합물은, 이들 중 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. Bis (trimethoxysilyl) hexane, bis (trimethoxysilyl) hexane, tris- (3-trimethoxysilylpropyl) isocyanurate, 1,8- Silyl) propyl] amine, triethoxysilylthiopropyltrimethoxysilane and the like, and the like. The other silane compounds may be used alone or in combination of two or more.

실세스퀴옥산[L]의 합성시에 있어서, 그 외의 실란 화합물의 사용 비율은, 실세스퀴옥산[L]의 합성에 사용하는 실란 화합물의 합계에 대하여, 50몰% 이하로 하는 것이 바람직하고, 40몰% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. In the synthesis of silsesquioxane [L], the other silane compounds are preferably used in an amount of 50 mol% or less based on the total amount of the silane compounds used in the synthesis of silsesquioxane [L] , And more preferably 40 mol% or less.

방법 1의 반응은, 상기와 같은 실란 화합물의 1종 또는 2종 이상을, 바람직하게는 촉매 및 용매의 존재하에서 가수분해·축합시킴으로써 행한다. 반응에 사용하는 촉매는, 특정 실란 화합물로서, 아미노기 등의 염기성기를 갖는 실란 화합물을 사용하는 경우에는 산을 사용하는 것이 바람직하고, 염산이 특히 바람직하다. 한편, 특정 실란 화합물로서, 카복실기 등의 산성기를 갖는 실란 화합물을 사용하는 경우에는, 촉매로서 염기를 사용하는 것이 바람직하고, 알칼리 금속 화합물이 보다 바람직하고, 수산화 나트륨이 특히 바람직하다. 촉매의 사용 비율은, 촉매의 종류, 온도 등의 반응 조건 등에 따라서 적절히 설정되어야 하지만, 예를 들면 실란 화합물의 합계량에 대하여, 바람직하게는 0.01∼6배 몰이며, 보다 바람직하게는 1∼6배 몰이다. The reaction of the method 1 is carried out by hydrolysis and condensation of one or more silane compounds as described above, preferably in the presence of a catalyst and a solvent. When a silane compound having a basic group such as an amino group is used as the specific silane compound, an acid is preferably used, and hydrochloric acid is particularly preferable. On the other hand, when a silane compound having an acidic group such as a carboxyl group is used as the specific silane compound, it is preferable to use a base as the catalyst, more preferably an alkali metal compound, and particularly preferably sodium hydroxide. The use ratio of the catalyst should be appropriately set according to the kind of catalyst, reaction conditions such as temperature, and the like. For example, it is preferably 0.01 to 6 times by mole, more preferably 1 to 6 times It is mall.

실란 화합물의 가수분해·축합 반응시에 있어서 사용하는 용매는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등의 알코올류, 물 및, 이들의 혼합 용매 등을 이용하는 것이 바람직하지만, 이에 한하지 않는다. 반응에 사용하는 용매는, 물을 10질량% 이상 포함하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 물의 함유 비율이 50질량% 이상이며, 더욱 바람직하게는 80질량% 이상이다. 용매의 사용 비율은, 반응에 사용하는 실란 화합물의 합계 100질량부에 대하여, 바람직하게는 10∼10,000질량부, 보다 바람직하게는 50∼1,000질량부이다. As the solvent used in the hydrolysis-condensation reaction of the silane compound, it is preferable to use alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol, water and a mixed solvent thereof, but not limited thereto. The solvent used in the reaction preferably contains 10% by mass or more of water. More preferably, the content of water is 50 mass% or more, and more preferably 80 mass% or more. The use ratio of the solvent is preferably 10 to 10,000 parts by mass, more preferably 50 to 1,000 parts by mass based on 100 parts by mass of the total amount of the silane compounds used in the reaction.

상기의 가수분해·축합 반응은, 우선, 촉매 및 물을 포함하는 용매 중에 실란 화합물을 혼합하여, 6∼24시간 반응시킨 후, 개방계에서 50∼70℃로 가열하여, 용매를 증발시켜 실시하는 것이 바람직하다. 가열 시간은, 0.5∼24시간으로 하는 것이 바람직하고, 1∼12시간으로 하는 것이 보다 바람직하다. 가열 중은, 혼합액을 교반해도 좋다. 또한, 반응 종료후에 있어서, 이온 교환 수지를 이용하여 분자 내의 대이온을 변환하는 처리를 행하는 것이 바람직하다. 그 후, 반응액을, 필요에 따라서 무수황산 칼슘, 분자체 등의 건조제로 건조한 후, 용매를 제거함으로써, 상기식 (1)로 나타나는 래더형 구조를 갖는 실세스퀴옥산을 얻을 수 있다. 방법 1에서는, 조건 1 및 조건 2를 적어도 충족하는 조건하에서 중합하는 것이 바람직하고, 상기의 3개를 충족하는 조건하에서 중합하는 것이 보다 바람직하다. The hydrolysis-condensation reaction is carried out by first mixing a silane compound in a solvent containing a catalyst and water, reacting the mixture for 6 to 24 hours, heating the mixture to 50 to 70 캜 in an open system, and evaporating the solvent . The heating time is preferably 0.5 to 24 hours, more preferably 1 to 12 hours. During the heating, the mixed solution may be stirred. After completion of the reaction, it is preferable to carry out a treatment for converting counter ions in the molecule using an ion exchange resin. Thereafter, the reaction solution is dried, if necessary, with a drying agent such as anhydrous calcium sulfate or molecular sieves, and then the solvent is removed to obtain a silsesquioxane having a ladder structure represented by the above formula (1). In the method 1, the polymerization is preferably carried out under the conditions at least satisfying the conditions 1 and 2. More preferably, the polymerization is carried out under the conditions satisfying the above three conditions.

방법 2에서는, 상기식 (3)으로 나타나는 화합물을 포함하는 실란 화합물을 가수분해·축합시킴으로써 행한다. 상기식 (3)에 있어서, R4의 1가의 탄화수소기는, 탄소수 1∼10이 바람직하고, 메틸기 또는 에틸기가 보다 바람직하다. R6은, 단결합 또는 탄소수 1∼3이 바람직하다. X4는, 수소 원자 또는 메틸기가 바람직하다.In Method 2, the silane compound containing the compound represented by the formula (3) is hydrolyzed and condensed. In the formula (3), the monovalent hydrocarbon group of R 4 preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group. R 6 is preferably a single bond or 1 to 3 carbon atoms. X 4 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

상기식 (3)으로 나타나는 화합물의 구체예로서는, 예를 들면 p-스티릴트리메톡시실란, p-스티릴트리에톡시실란, 4-비닐비페닐트리메톡시실란, 4-비닐사이클로헥실트리메톡시실란, 4-에폭시페닐트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 그 중에서도, p-스티릴트리메톡시실란 또는 p-스티릴트리에톡시실란이 바람직하다. 또한, 상기식 (3)으로 나타나는 화합물은, 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다.Specific examples of the compound represented by the formula (3) include p-styryltrimethoxysilane, p-styryltriethoxysilane, 4-vinylbiphenyltrimethoxysilane, 4-vinylcyclohexyltrimethoxysilane Ethoxy silane, 4-epoxy phenyltrimethoxy silane, and the like. Among them, p-styryltrimethoxysilane or p-styryltriethoxysilane is preferable. The compounds represented by the above formula (3) may be used singly or in combination of two or more kinds.

방법 2의 가수분해·축합 반응은, 바람직하게는 촉매 및 용매의 존재하에서 행해진다. 반응에 사용하는 촉매로서는, 예를 들면 탄산칼륨, 탄산수소나트륨 등을 들 수 있다. 촉매의 사용 비율은, 실란 화합물의 전체량에 대하여, 바람직하게는 0.01∼6배 몰이다. 반응에 사용하는 용매로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 테트라하이드로푸란, 디옥산 등의 에테르류, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등의 알코올류, 물 및, 이들의 2종 이상의 혼합 용매 등을 들 수 있지만, 이에 한하지 않는다. 물의 함유 비율에 대해서는, 방법 1의 설명이 적용된다. 반응 온도는, 10∼120℃로 하는 것이 바람직하고, 30∼80℃로 하는 것이 보다 바람직하다. 반응 시간은, 0.1∼48시간, 바람직하게는 1∼12시간이다. 또한, 방법 2의 반응시에 있어서는, 실란 화합물로서, 상기식 (3)으로 나타나는 화합물 이외의 그 외의 실란 화합물을 병용해도 좋다. 당해 그 외의 실란 화합물의 배합 비율은, 반응에 사용하는 실란 화합물의 전체량에 대하여, 70몰% 이하로 하는 것이 바람직하고, 50몰% 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. The hydrolysis-condensation reaction of the method 2 is preferably carried out in the presence of a catalyst and a solvent. The catalyst used in the reaction includes, for example, potassium carbonate, sodium hydrogencarbonate and the like. The use ratio of the catalyst is preferably 0.01 to 6 times by mole relative to the total amount of the silane compound. The solvent used in the reaction includes, for example, ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, tetrahydrofuran and dioxane, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol and butanol, Mixed solvents of more than two kinds, and the like, but the present invention is not limited thereto. As for the content ratio of water, the description of Method 1 is applied. The reaction temperature is preferably 10 to 120 占 폚, more preferably 30 to 80 占 폚. The reaction time is 0.1 to 48 hours, preferably 1 to 12 hours. Further, in the reaction of the method 2, other silane compounds other than the compound represented by the formula (3) may be used as the silane compound. The mixing ratio of the other silane compound is preferably 70 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, relative to the total amount of the silane compound used in the reaction.

상기의 가수분해·축합 반응에 의해 얻어지는 실세스퀴옥산[L]에 대해, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)은, 5,000∼50,000의 범위에 있는 것이 바람직하다. Mw가 5,000 미만이면, 기판으로의 도포성이 뒤떨어지는 경향이 있다. 또한, 액정 적하 방식(ODF 방식)에 의해 액정 표시 소자를 제조한 경우에, 중합체의 액정층으로의 유출에 의한 표시 불균일(ODF 불균일)이 발생하는 것이 염려된다. 한편, Mw가 50,000을 초과하면, 중합체가 겔화하기 쉽고, 액정 배향제의 보존 안정성이 뒤떨어진다. 상기의 관점에서, 상기의 가수분해·축합 반응에 의해 얻어지는 실세스퀴옥산[L]의 Mw의 하한값은, 6,000 이상인 것이 바람직하고, 8,000 이상인 것이 특히 바람직하다. Mw의 상한값는 45,000 이하인 것이 바람직하고, 40,000 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비에 의해 나타나는 분자량 분포(Mw/Mn)는, 1.0∼3.8의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1.0∼3.3의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 1.0∼3.0의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) of silsesquioxane [L] obtained by the above hydrolysis-condensation reaction is in the range of 5,000 to 50,000 desirable. If the Mw is less than 5,000, the coating property on the substrate tends to be poor. Further, when a liquid crystal display element is produced by a liquid dropping method (ODF method), there is a fear that display unevenness (ODF unevenness) due to outflow of the polymer into the liquid crystal layer may occur. On the other hand, when the Mw exceeds 50,000, the polymer tends to gel and the storage stability of the liquid crystal aligning agent is poor. From the above viewpoint, the lower limit of the Mw of the silsesquioxane [L] obtained by the above hydrolysis-condensation reaction is preferably 6,000 or more, particularly preferably 8,000 or more. The upper limit value of Mw is preferably 45,000 or less, and more preferably 40,000 or less. The molecular weight distribution (Mw / Mn) represented by the ratio of the weight average molecular weight (Mw) to the number average molecular weight (Mn) is preferably in the range of 1.0 to 3.8, more preferably 1.0 to 3.3 , And more preferably in the range of 1.0 to 3.0.

실세스퀴옥산[L]에 있어서의, 하기식 (4)로 나타나는 부분 구조(T3 단위)에 유래하는 29Si-NMR 스펙트럼의 피크의 적분비(이하, 「T3 피크 적분비」라고도 함)는, 70∼99%인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 75∼99%이며, 더욱 바람직하게는 80∼99%이다. 또한, T3 피크 적분비는, 규소 함유 폴리머 중에 있어서의 T3 단위(RISiO3/2)의 함유 비율을 나타내는 값이며, 값이 클수록 T3 단위(RISiO3/2)의 함유 비율이 높은 것을 의미한다. (Hereinafter also referred to as "T3 peak enrichment") of the 29 Si-NMR spectrum derived from the partial structure (T3 unit) represented by the following formula (4) in the silsesquioxane [L] , And preferably 70 to 99%. , More preferably 75 to 99%, and still more preferably 80 to 99%. Furthermore, T3 peak ever secretion, a value that indicates the content of T3 units (SiO 3/2 R I) in the silicon-containing polymer, the higher the value the higher the content of the T3 units (SiO 3/2 R I) .

Figure pat00009
Figure pat00009

(식 (4) 중, Ra는 탄소수 1 이상의 1가의 유기기이며, 「*」는 규소 원자와의 결합손을 나타냄)(In the formula (4), R a is a monovalent organic group having 1 or more carbon atoms, and "*" represents a bonding bond to a silicon atom)

실세스퀴옥산[L]으로서, 상기식 (1)로 나타나는 구조 중의 E1, E2에, 프리틸트각 발현능을 갖는 기, 광 배향성기 및 가교성기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 기(이하, 「기능성 관능기」라고도 함)를 갖는 측쇄 수식형의 중합체를 얻는 경우, 그 합성 방법은 특별히 한정되지 않고, 유기 화학의 정법을 적절히 조합함으로써 행할 수 있다. 예를 들면, [I] 특정 실란 화합물 및 그 외의 실란 화합물 중 적어도 어느 것에, 기능성 관능기를 갖는 실란 화합물을 이용하여 중합하는 방법, [II] 상기의 가수분해·축합 반응에 의해 얻어진 실세스퀴옥산[L]이 갖는 관능기와, 당해 관능기와 반응하는 기 및 기능성 관능기를 갖는 반응성 화합물을 반응시키는 방법 등을 들 수 있다. As the silsesquioxane [L], at least one kind selected from the group consisting of a group having a pretilt angle manifesting ability, a photo-aligning group and a crosslinking group is added to E 1 and E 2 in the structure represented by the formula (1) (Hereinafter also referred to as &quot; functional functional group &quot;) is obtained, the synthesis method thereof is not particularly limited, and can be carried out by suitably combining organic chemical methods. For example, a method of polymerizing at least one of [I] specific silane compounds and other silane compounds using a silane compound having a functional functional group, [II] a method of polymerizing silsesquioxane obtained by the hydrolysis- , A method of reacting a functional group having [L] with a reactive compound having a functional group and a functional group reactive with the functional group.

상기 [I] 방법에 있어서, 기능성 관능기를 갖는 실란 화합물의 사용 비율은, 실세스퀴옥산[L]의 합성에 사용하는 실란 화합물의 합계에 대하여, 0.5∼50몰%로 하는 것이 바람직하고, 1∼30몰%로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 기능성 관능기를 갖는 실란 화합물은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.In the above method [I], the use ratio of the silane compound having a functional group is preferably 0.5 to 50 mol%, more preferably 1 to 5 mol% based on the total amount of the silane compounds used for synthesis of silsesquioxane [L] To 30 mol% is more preferable. The silane compound having a functional group may be used singly or in combination of two or more.

상기 [II] 방법의 구체예로서는, 예를 들면, 반응성 화합물로서, 기능성 관능기를 갖는 산 클로라이드를 이용하여, 아미노기 또는 페놀성 수산기를 갖는 실세스퀴옥산[L]과 염기(예를 들면 수산화 나트륨이나 피리딘, 트리에틸아민 등)의 존재하에서 반응시키는 방법; As a specific example of the above-mentioned method [II], there may be mentioned, for example, a method in which an acid chloride having a functional group is used as a reactive compound, silsesquioxane [L] having an amino group or a phenolic hydroxyl group and a base (for example, Pyridine, triethylamine, etc.);

반응성 화합물로서, 기능성 관능기를 갖는 아미노기 함유 화합물 또는 수산기 함유 화합물을 이용하여, 카복실기를 갖는 실세스퀴옥산[L]과 적당한 축합제(예를 들면, 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드(EDC) 등)를 이용하여 반응시키는 방법; As the reactive compound, an amino group-containing compound having a functional group or a hydroxyl group-containing compound is used, and a silsesquioxane having a carboxyl group [L] and a suitable condensing agent (for example, 1-ethyl- ) Carbodiimide (EDC));

반응성 화합물로서, 기능성 관능기를 갖는 에폭시기 함유 화합물을 이용하여, 카복실기를 갖는 실세스퀴옥산[L]과 층간 이동 촉매(예를 들면, 테트라메틸암모늄브로마이드(TMAB) 등)의 존재하에서 반응시키는 방법; A method in which an epoxy group-containing compound having a functional group is used as the reactive compound in the presence of a silsesquioxane having a carboxyl group [L] in the presence of an interlayer transfer catalyst (for example, tetramethylammonium bromide (TMAB));

반응성 화합물로서, 기능성 관능기를 갖는 카본산을 이용하여, 벤질할라이드 구조를 갖는 실세스퀴옥산[L]과 염기의 존재하에서 반응시키는 방법; A method of reacting silsesquioxane [L] having a benzyl halide structure with a carbonic acid having a functional functional group in the presence of a base as a reactive compound;

반응성 화합물로서, 기능성 관능기를 갖는 티올 또는 아민을 이용하여, 스티릴기나 알케닐기 등의 불포화 이중 결합을 갖는 실세스퀴옥산[L]과 라디칼 개시제의 존재하에서 반응시키는 방법, 등을 들 수 있다. As a reactive compound, there can be mentioned a method of reacting silsesquioxane [L] having an unsaturated double bond such as a styryl group or an alkenyl group with a thiol or amine having a functional functional group in the presence of a radical initiator.

반응성 화합물로서는, 실세스퀴옥산[L]이 갖는 관능기와 반응하는 기 및 기능성 관능기를 갖고 있으면, 그 외 나머지의 구조는 특별히 한정되지 않는다. 반응성 화합물의 구체예로서는, 예를 들면 하기식 (r-1)∼식 (r-22)의 각각으로 나타나는 화합물 등을 들 수 있지만, 이들로 한정되는 것은 아니다. The remainder of the structure is not particularly limited as long as the reactive compound has a functional group and a functional group reactive with the functional group of the silsesquioxane [L]. Specific examples of the reactive compound include, for example, compounds represented by the following formulas (r-1) to (r-22), but are not limited thereto.

Figure pat00010
Figure pat00010

Figure pat00011
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(식 (r-1)∼식 (r-22) 중, R15는 탄소수 1∼8의 알킬기 또는 플루오로알킬기이며, R16은 수소 원자 또는 메틸기이며, R17은 알킬기, 사이클로헥실기 또는 페닐기이고; (In the formulas (r-1) to (r-22), R 15 is an alkyl group or fluoroalkyl group having 1 to 8 carbon atoms; R 16 is a hydrogen atom or a methyl group; R 17 is an alkyl group, a cyclohexyl group, ego;

Y1은 단결합 또는 2가의 연결기이며, Z1은 카복실기, 에폭시기, -COCl, 아미노기 또는 티올기이며, X5는 수산기 또는 염소 원자이고; Y 1 is a single bond or a divalent linking group, Z 1 is a carboxyl group, an epoxy group, -COCl, an amino group or a thiol group, and X 5 is a hydroxyl group or a chlorine atom;

j는 0∼12의 정수이며, h는 1∼20의 정수이고; j is an integer of 0 to 12, h is an integer of 1 to 20;

k는 1∼5의 정수임)and k is an integer of 1 to 5)

관능기를 갖는 실세스퀴옥산과 반응성 화합물의 반응시에 있어서, 반응성 화합물의 사용 비율은, 충분한 양의 기능성 관능기를 실세스퀴옥산의 측쇄에 도입하는 관점에서, 실세스퀴옥산이 갖는 규소 원자의 합계에 대하여, 1∼90몰%로 하는 것이 바람직하고, 5∼50몰%로 하는 것이 보다 바람직하다. 또한, 반응성 화합물은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. In the reaction of the silsesquioxane having a functional group with the reactive compound, the ratio of the reactive compound to be used is preferably such that the functional group of the silicon atom contained in the silsesquioxane Is preferably from 1 to 90 mol%, more preferably from 5 to 50 mol%, based on the total. The reactive compounds may be used alone or in combination of two or more.

기능성 관능기를 측쇄에 갖는 실세스퀴옥산[L]에 대해, GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)은, 6,000∼60,000의 범위에 있는 것이 바람직하다. Mw의 하한값에 대해서, 보다 바람직하게는 8,000 이상, 더욱 바람직하게는 10,000 이상, 특히 바람직하게는 12,000 이상이다. 또한, Mw의 상한값에 대해서는, 보다 바람직하게는 50,000 이하, 더욱 바람직하게는 45,000 이하이다. 분자량 분포(Mw/Mn)는, 1.0∼3.8의 범위에 있는 것이 바람직하고, 1.0∼3.3의 범위에 있는 것이 보다 바람직하고, 1.0∼3.0의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. The weight average molecular weight (Mw) of the silsesquioxane [L] having a functional group as a side chain in terms of polystyrene measured by GPC is preferably in the range of 6,000 to 60,000. The lower limit of Mw is more preferably 8,000 or more, still more preferably 10,000 or more, and particularly preferably 12,000 or more. The upper limit value of Mw is more preferably 50,000 or less, and still more preferably 45,000 or less. The molecular weight distribution (Mw / Mn) is preferably in the range of 1.0 to 3.8, more preferably 1.0 to 3.3, and still more preferably 1.0 to 3.0.

액정 배향제에 함유시키는 실세스퀴옥산[L]은, 이를 용해하여 이루어지는 반응 용액으로서 얻은 경우에는, 그대로 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 반응 용액 중에 포함되는 실세스퀴옥산[L]을 단리한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다. 또한, 실세스퀴옥산[L]을 정제한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다. 실세스퀴옥산[L]의 단리 및 정제는 공지의 방법에 따라 행할 수 있다. When a reaction solution obtained by dissolving silsesquioxane [L] contained in the liquid crystal aligning agent is obtained, the silsesquioxane [L] may be directly supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent, It may be provided for preparation of a liquid crystal aligning agent after isolation. Further, the silsesquioxane [L] may be purified and then provided in the preparation of the liquid crystal aligning agent. Isolation and purification of silsesquioxane [L] can be carried out according to a known method.

상기 실세스퀴옥산[L]을 포함하는 액정 배향제에 의하면, 말단에 잔존하는 실라놀기에 의해, 실세스퀴옥산의 가교 밀도가 충분히 높은 액정 배향막이 얻어지는 점에서 적합하다. 즉, 액정 배향막 중에 있어서의 실세스퀴옥산의 가교 밀도가 충분하지 않으면, 액정 셀로 한 경우에, 실세스퀴옥산이 액정으로 유입함으로써 표시 품위가 저하하는 것이 염려된다. 이 점, 실세스퀴옥산[L]을 배향막 재료로 이용함으로써, 가교 밀도의 향상에 수반하여 액정으로의 막 성분의 유입이 저감되어, 표시 품위를 확보하는 것이 가능해진다. The liquid crystal aligning agent containing silsesquioxane [L] is suitable because a liquid crystal alignment layer having a sufficiently high crosslinking density of silsesquioxane can be obtained by a silanol group remaining at the terminal. That is, when the cross-linking density of silsesquioxane in the liquid crystal alignment film is not sufficient, it is feared that when the liquid crystal cell is used, silsesquioxane flows into the liquid crystal to lower the display quality. In this respect, by using silsesquioxane [L] as an alignment film material, the flow of the film component into the liquid crystal is reduced along with the improvement of the crosslinking density, and the display quality can be ensured.

상기의 합성 방법에 의하면, 실세스퀴옥산[L]으로서, 하기의 요건 (A)∼(C)를 충족하는 중합체를 얻을 수 있다. 이들 요건 (A)∼(C)를 충족하는 중합체를 액정 배향제의 중합체 성분으로서 이용함으로써, 기판에 대한 도포성이 양호하고, 또한 액정 배향성 및 전기 특성이 양호한 액정 소자를 얻을 수 있는 점에서 적합하다.According to the above synthesis method, as the silsesquioxane (L), a polymer satisfying the following requirements (A) to (C) can be obtained. By using a polymer which satisfies the above requirements (A) to (C) as a polymer component of a liquid crystal aligning agent, it is suitable from the viewpoint of obtaining a liquid crystal device having good applicability to a substrate and good liquid crystal alignability and electrical characteristics Do.

(A) GPC에 의해 측정되는 중량 평균 분자량(Mw)이 5000 이상이다. (A) the weight average molecular weight (Mw) measured by GPC is 5000 or more.

(B) GPC에 의해 측정되는 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비에 의해 나타나는 분자량 분포(Mw/Mn)가 3.8 이하이다. (B) a molecular weight distribution (Mw / Mn) represented by a ratio of a weight average molecular weight (Mw) to a number average molecular weight (Mn) measured by GPC is 3.8 or less.

(C) 상기식 (4)로 나타나는 부분 구조에 유래하는 29Si-NMR 스펙트럼의 피크의 적분비가 70∼99%이다. (C) the integral ratio of the peak of the 29 Si-NMR spectrum derived from the partial structure represented by the formula (4) is 70 to 99%.

상기 효과를 충분히 확보하는 점에서, 요건 (A)에 대해서, Mw는 8000 이상인 것이 바람직하고, 10000 이상인 것이 보다 바람직하고, 12000 이상인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 요건 (B)에 대해서, 분자량 분포는 3.3 이하가 보다 바람직하고, 3.0 이하가 더욱 바람직하다. 요건 (C)의 피크 적분비는, 75∼99%인 것이 보다 바람직하고, 80∼99%인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 규소 함유 폴리머에 대해, T3 피크 적분비가 T2 피크 적분비에 비하여 크고(예를 들면, 상기식 (4)로 나타나는 부분 구조에 유래하는 29Si-NMR 스펙트럼의 피크의 적분비가 70% 이상), 물에 가용이며, 중량 평균 분자량(Mw)이 크고(예를 들면, Mw≥5000), 또한 분자량 분포(Mw/Mn)가 좁음(예를 들면, 분자량 분포≤3.8) 으로써, 얻어진 규소 함유 폴리머의 주골격이 래더형 구조인 것을 판단할 수 있다. 실세스퀴옥산[L]은, 상기식 (1)로 나타나는 래더형 구조만으로 구성되어 있어도 좋고, 랜덤형이나 바구니형의 구조를 일부에 포함하고 있어도 좋다.From the viewpoint of sufficiently securing the above effect, Mw is preferably 8000 or more, more preferably 10,000 or more, and even more preferably 12000 or more with respect to Requirement (A). With respect to the requirement (B), the molecular weight distribution is more preferably 3.3 or less, and still more preferably 3.0 or less. The peak integral of the requirement (C) is more preferably 75 to 99%, and still more preferably 80 to 99%. The T3 peak integral ratio is larger than the T2 peak integral ratio (for example, the integral ratio of the peak of the 29 Si-NMR spectrum derived from the partial structure represented by the above formula (4) is 70% or more) with respect to the silicon- , And is soluble in water and has a weight average molecular weight (Mw) of, for example, Mw ≧ 5,000 and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of narrow Can be judged to be a ladder-type structure. The silsesquioxane [L] may be composed of only the ladder-like structure represented by the above formula (1), or may include a random or cage-type structure.

<그 외의 성분><Other components>

본 개시의 액정 배향제는, 상기와 같은 실세스퀴옥산[L]을 함유하지만, 필요에 따라서 그 외의 성분을 함유하고 있어도 좋다. The liquid crystal aligning agent of the present disclosure contains silsesquioxane [L] as described above, but may contain other components as necessary.

이러한 그 외의 성분의 하나로서는, 실세스퀴옥산[L] 이외의 그 외의 중합체를 들 수 있다. 그 외의 중합체로서는, 예를 들면 폴리이미드, 폴리암산, 폴리암산 에스테르, 상기식 (1)로 나타나는 구조를 갖지 않는 폴리실록산(예를 들면, 바구니형, 랜덤형, 더블데커형의 폴리실록산), 폴리에스테르, 폴리아미드, 셀룰로오스 유도체, 폴리벤조옥사졸 전구체, 폴리벤조옥사졸, 폴리아세탈, 폴리스티렌 유도체, 폴리(스티렌-페닐말레이미드) 유도체, 폴리(메타)아크릴레이트 등을 주골격으로 하는 중합체를 들 수 있다. 또한 (메타)아크릴레이트는, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트를 포함하는 것을 의미한다. 그 외의 중합체로서는, 이들 중에서도, 폴리암산, 폴리이미드 및 폴리암산 에스테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체(이하, 「중합체[P]」라고도 함)인 것이 바람직하다. One of the other components is other polymers other than silsesquioxane [L]. Examples of other polymers include polyimides, polyamic acids, polyamic acid esters, polysiloxanes having no structure represented by the above formula (1) (for example, a basket type, a random type and a double-decker type polysiloxane) , Polymers having a skeleton of polyamide, cellulose derivatives, polybenzoxazole precursors, polybenzoxazole, polyacetal, polystyrene derivatives, poly (styrene-phenylmaleimide) derivatives and poly (meth) acrylate have. Also, (meth) acrylate means to include acrylate and methacrylate. Among these polymers, at least one kind of polymer selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide and polyamic acid ester (hereinafter also referred to as "polymer [P]") is preferable.

[폴리암산] [Polyamic acid]

중합체[P]로서의 폴리암산은, 예를 들면 테트라카본산 2무수물과 디아민을 반응시킴으로써 얻을 수 있다. The polyamic acid as the polymer [P] can be obtained, for example, by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with a diamine.

폴리암산의 합성에 이용하는 테트라카본산 2무수물로서는, 공지의 테트라카본산 2무수물을 사용할 수 있다. 이들의 구체예로서는, 지방족 테트라카본산 2무수물로서, 예를 들면 1,2,3,4-부탄테트라카본산 2무수물 등을; As the tetracarboxylic acid dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid, a known tetracarboxylic dianhydride can be used. Specific examples thereof include aliphatic tetracarboxylic acid dianhydrides such as 1,2,3,4-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, 2,4,6,8-테트라카복시바이사이클로[3.3.0]옥탄-2:4,6:8-2무수물, 사이클로헥산테트라카본산 2무수물 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 [ 4,6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0] octane-2: 4, 6: 8-2 anhydride, cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride and the like;

방향족 테트라카본산 2무수물로서, 예를 들면 피로멜리트산 2무수물 등을; As the aromatic tetracarboxylic acid dianhydride, for example, pyromellitic dianhydride and the like;

각각 들 수 있는 것 외에, 일본공개특허공보 2010-97188호에 기재된 테트라카본산 2무수물을 이용할 수 있다. 또한, 테트라카본산 2무수물은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. The tetracarboxylic acid dianhydride described in JP-A-2010-97188 can be used. The tetracarboxylic acid dianhydrides may be used singly or in combination of two or more.

폴리암산의 합성에 사용하는 디아민으로서는, 공지의 화합물을 사용할 수 있다. 디아민의 구체예로서는, 지방족 디아민으로서, 예를 들면 메타자일릴렌디아민, 1,3-프로판디아민, 테트라메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 등을; As the diamine to be used for the synthesis of the polyamic acid, a known compound can be used. Specific examples of the diamine include aliphatic diamines such as meta-xylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine and the like;

지환식 디아민으로서, 예를 들면 1,4-디아미노사이클로헥산, 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실아민) 등을; As the alicyclic diamine, for example, 1,4-diaminocyclohexane, 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) and the like;

방향족 디아민으로서, 예를 들면 p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노-2,2'-디메틸비페닐, 4,4'-디아미노-2,2'-비스(트리플루오로메틸)비페닐, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 4-아미노-페닐-4'-아미노벤조에이트, 1,3-비스(4-아미노페녹시)프로판, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 4,4'-(p-페닐렌디이소프로필리덴)비스아닐린, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, N,N'-비스(4-아미노페닐)-벤지딘, 1,4-비스(4-아미노페닐)-피페라진, 1-(4-아미노페닐)-2,3-디하이드로-1,3,3-트리메틸-1H-인덴-5-아민, 3,5-디아미노벤조산, 콜레스타닐옥시-3,5-디아미노벤젠, 3,5-디아미노벤조산 콜레스타닐 등을; As aromatic diamines, for example, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl, 4,4'- , 4'-diaminodiphenyl ether, 4-amino-phenyl-4'-aminobenzoate, 1,3-bis (4-aminophenoxy) Bis (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 4,4 '- (p-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 1,4-bis Phenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, N, N'-bis , 1- (4-aminophenyl) -2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-inden-5-amine, 3,5-diaminobenzoic acid, cholestanyloxy- Diaminobenzene, 3,5-diaminobenzoic acid cholestanyl, and the like;

디아미노오르가노실록산으로서, 예를 들면, 1,3-비스(3-아미노프로필)-테트라메틸디실록산 등을, 각각 들 수 있는 것 외에, 일본공개특허공보 2010-97188호에 기재된 디아민을 이용할 수 있다. 또한, 이들 디아민은, 1종을 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다. Examples of the diaminoorganosiloxane include 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane and the like, and diamines described in JP-A-2010-97188 can be used . These diamines may be used singly or in combination of two or more kinds.

폴리암산은, 테트라카본산 2무수물과 디아민을, 필요에 따라서 분자량 조정제(예를 들면, 산 1무수물, 모노아민 화합물, 모노이소시아네이트 화합물 등)와 함께 반응시킴으로써 얻을 수 있다. 폴리암산의 합성 반응에 제공되는 테트라카본산 2무수물과 디아민의 사용 비율은, 디아민의 아미노기 1당량에 대하여, 테트라카본산 2무수물의 산 무수물기가 0.2∼2당량이 되는 비율이 바람직하다. The polyamic acid can be obtained by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride and a diamine together with a molecular weight regulator (for example, an acid anhydride, a monoamine compound, a monoisocyanate compound or the like), if necessary. The ratio of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine to be used in the synthesis reaction of the polyamic acid is preferably such that the amount of the acid anhydride group of the tetracarboxylic acid dianhydride is 0.2 to 2 equivalents based on 1 equivalent of the diamine amino group.

폴리암산의 합성 반응은, 바람직하게는 유기 용매 중에 있어서 행해진다. 이때의 반응 온도는 -20℃∼150℃가 바람직하고, 반응 시간은 0.1∼24시간이 바람직하다. 유기 용매로서는, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, 디메틸술폭사이드, γ-부티로락톤, 테트라메틸우레아, 헥사메틸포스포르트리아미드, m-크레졸, 자일레놀 및 할로겐화 페놀로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 용매로서 사용하거나, 혹은 이들 1종 이상과, 알코올, 케톤, 에스테르, 에테르, 할로겐화 탄화수소 및 탄화수소로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 폴리암산을 용해하여 이루어지는 반응 용액은, 그대로 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 반응 용액 중에 포함되는 폴리암산을 단리한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다. The synthesis reaction of the polyamic acid is preferably carried out in an organic solvent. The reaction temperature is preferably -20 ° C to 150 ° C, and the reaction time is preferably 0.1 to 24 hours. Examples of the organic solvent include N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, gamma -butyrolactone, tetramethylurea, hexamethylphosphoric triamide , m-cresol, xylenol, and halogenated phenol may be used as a solvent, or at least one selected from the group consisting of alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons and hydrocarbons It is preferable to use a mixture of at least one of them. The reaction solution obtained by dissolving the polyamic acid may be provided as it is in the preparation of the liquid crystal aligning agent as it is or may be provided in the preparation of the liquid crystal aligning agent after the polyamic acid contained in the reaction solution is isolated.

[폴리이미드][Polyimide]

중합체[P]로서의 폴리이미드는, 상기와 같이 하여 합성된 폴리암산을 탈수 폐환하여 이미드화함으로써 얻을 수 있다. 폴리이미드는, 폴리암산이 갖는 암산 구조의 전부를 탈수 폐환한 완전 이미드화물이라도 좋고, 암산 구조와 이미드환 구조가 병존하는 부분 이미드화물이라도 좋다. 폴리이미드는, 그의 이미드화율이 30% 이상인 것이 바람직하고, 40∼99%인 것이 보다 바람직하다. 이 이미드화율은, 폴리이미드의 암산 구조의 수와 이미드환 구조의 수의 합계에 대한 이미드환 구조의 수가 차지하는 비율을 백분율로 나타낸 것이다. 여기에서, 이미드환의 일부가 이소이미드환이라도 좋다. The polyimide as the polymer [P] can be obtained by subjecting the polyamic acid synthesized as described above to dehydration ring closure and imidization. The polyimide may be a completely imidized product in which all of the arid acid structure of the polyamic acid is subjected to dehydration ring closure or may be a partial imide product in which an arid acid structure and an imidazole ring structure coexist. The imide ratio of the polyimide is preferably 30% or more, more preferably 40 to 99%. The imidization rate is expressed as a percentage of the ratio of the number of imide ring structures to the sum of the number of amide structure and the number of imide ring structure of polyimide. Here, a part of the imide ring may be an isoimide ring.

폴리암산의 탈수 폐환은, 폴리암산을 유기 용매에 용해하고, 이 용액 중에 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 첨가하여 필요에 따라서 가열하는 방법에 의해 행하는 것이 바람직하다. 탈수제로서는, 예를 들면 무수 아세트산, 무수 프로피온산, 무수 트리플루오로아세트산 등의 산 무수물을 이용할 수 있다. 탈수제의 사용량은, 폴리암산의 암산 구조의 1몰에 대하여 0.01∼20몰로 하는 것이 바람직하다. 탈수 폐환 촉매로서는, 예를 들면 피리딘, 콜리딘, 루티딘, 트리에틸아민 등의 3급 아민을 이용할 수 있다. 탈수 폐환 촉매의 사용량은, 사용하는 탈수제 1몰에 대하여 0.01∼10몰로 하는 것이 바람직하다. 탈수 폐환 반응에 이용되는 유기 용매로서는, 폴리암산의 합성에 이용되는 것으로서 예시한 유기 용매를 들 수 있다. 탈수 폐환 반응의 반응 온도는, 바람직하게는 0∼180℃이며, 반응 시간은, 바람직하게는 1.0∼120시간이다. 폴리이미드를 함유하는 반응 용액은, 그대로 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 폴리이미드를 단리한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다. 그 외, 폴리이미드는, 폴리암산 에스테르의 이미드화에 의해 얻을 수도 있다.The dehydration ring closure of the polyamic acid is preferably carried out by dissolving the polyamic acid in an organic solvent, adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the solution, and heating the polyamic acid as necessary. As the dehydrating agent, for example, acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and trifluoroacetic anhydride can be used. The amount of the dehydrating agent to be used is preferably 0.01 to 20 mol based on 1 mol of the acid structure of the polyamic acid. As the dehydration ring-closing catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine and triethylamine can be used. 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 polyamic acid. The reaction temperature of the dehydration ring-closing reaction is preferably 0 to 180 占 폚, and the reaction time is preferably 1.0 to 120 hours. The reaction solution containing the polyimide may be directly supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent, or may be provided after preparation of the liquid crystal aligning agent after the polyimide is isolated. In addition, the polyimide may be obtained by imidization of a polyamic acid ester.

[폴리암산 에스테르] [Polyamic acid ester]

중합체[P]로서의 폴리암산 에스테르는, 예를 들면, [I] 상기 합성 반응에 의해 얻어진 폴리암산과 에스테르화제를 반응시키는 방법, [II] 테트라카본산 디에스테르와 디아민을 반응시키는 방법, [III] 테트라카본산 디에스테르디할로겐화물과 디아민을 반응시키는 방법 등에 의해 얻을 수 있다. 액정 배향제에 함유시키는 폴리암산 에스테르는, 암산 에스테르 구조만을 갖고 있어도 좋고, 암산 구조와 암산 에스테르 구조가 병존하는 부분 에스테르화물이라도 좋다. 또한, 폴리암산 에스테르를 용해하여 이루어지는 반응 용액은, 그대로 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 반응 용액 중에 포함되는 폴리암산 에스테르를 단리한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다. Examples of the polyamic acid ester as the polymer [P] include: [I] a method of reacting a polyamic acid obtained by the above synthesis reaction with an esterifying agent, [II] a method of reacting a tetracarboxylic acid diester with a diamine, ] A method in which a tetracarboxylic acid diester dihalide is reacted with a diamine. The polyamic acid ester to be contained in the liquid crystal aligning agent may have only an amide ester structure, or may be a partial esterified product in which the amide structure and the amide ester structure coexist. The reaction solution obtained by dissolving the polyamic acid ester may be directly supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent, or the polyamic acid ester contained in the reaction solution may be isolated and then provided in the preparation of the liquid crystal aligning agent.

이상과 같이 하여 얻어지는 폴리암산, 폴리암산 에스테르 및 폴리이미드는, 이를 농도 10질량%의 용액으로 했을 때에, 10∼800mPa·s의 용액 점도를 갖는 것인 것이 바람직하고, 15∼500mPa·s의 용액 점도를 갖는 것인 것이 보다 바람직하다. 또한, 상기 중합체의 용액 점도(mPa·s)는, 당해 중합체의 양용매(예를 들면 γ-부티로락톤, N-메틸-2-피롤리돈 등)를 이용하여 조제한 농도 10질량%의 중합체 용액에 대해, E형 회전 점도계를 이용하여 25℃에 있어서 측정한 값이다. 액정 배향제에 함유시키는 폴리암산, 폴리암산 에스테르 및 폴리이미드에 대해서, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은, 500∼100,000인 것이 바람직하고, 1,000∼50,000인 것이 보다 바람직하다. The polyamic acid, polyamic acid ester and polyimide obtained as described above preferably have a solution viscosity of 10 to 800 mPa · s and a solution of 15 to 500 mPa · s It is more preferable to have a viscosity. The solution viscosity (mPa 占 퐏) of the polymer is preferably 10% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, of a polymer prepared using a good solvent for the polymer (for example,? -Butyrolactone, N-methyl- Solution at 25 占 폚 using an E-type rotational viscometer. The weight average molecular weight in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) of the polyamic acid, polyamic acid ester and polyimide contained in the liquid crystal aligning agent is preferably 500 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000 More preferable.

액정 배향제에 배합되는 중합체 성분의 바람직한 태양으로서는, 이하의 (i) 및 (ii)을 들 수 있다. Preferable embodiments of the polymer component to be blended in the liquid crystal aligning agent include the following (i) and (ii).

(i) 중합체 성분으로서, 실세스퀴옥산[L]을 단독으로 함유하는 태양. (i) a sunscreens containing, as a polymer component, silsesquioxane [L] alone.

(ii) 중합체 성분으로서, 실세스퀴옥산[L]과 중합체[P]를 함유하는 태양. (ii) The sun containing silsesquioxane [L] and polymer [P] as a polymer component.

상기 (ii)의 경우, 실세스퀴옥산[L]과 중합체[P]의 배합 비율([L]:[P])은, 실세스퀴옥산[L]의 배합에 의한 도포성 및 신뢰성의 개선 효과를 적합하게 얻는 관점에서, 질량비로 1:99∼80:20으로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 10:90∼75:25이며, 더욱 바람직하게는 20:80∼70:30이다. In the case of the above (ii), the blending ratio ([L]: [P]) of the silsesquioxane [L] and the polymer [P] is improved by improving the applicability and reliability by blending silsesquioxane [ From the viewpoint of obtaining the effect appropriately, it is preferable to set the mass ratio to 1:99 to 80:20. More preferably from 10:90 to 75:25, and even more preferably from 20:80 to 70:30.

또한, 그 외의 성분으로서는, 상기 이외의 첨가제로서, 예를 들면 분자 내에 적어도 하나의 에폭시기를 갖는 화합물, 관능성 실란 화합물, 분자 내에 적어도 하나의 옥세타닐기를 갖는 화합물, 산화 방지제, 계면 활성제, 광 증감제, 충전제, 소포제, 분산제, 밀착 조제, 대전 방지제, 레벨링제, 항균제 등을 들 수 있다. 이들의 배합 비율은, 사용하는 화합물에 따라서, 본 개시의 효과를 방해하지 않는 범위에서 적절히 설정할 수 있다. As other components, other additives such as a compound having at least one epoxy group in the molecule, a functional silane compound, a compound having at least one oxetanyl group in the molecule, an antioxidant, a surfactant, An antistatic agent, a leveling agent, an antimicrobial agent, and the like. These compounding ratios can be suitably set in accordance with the compound to be used so long as they do not hinder the effects of the present disclosure.

<용매><Solvent>

본 개시의 액정 배향제는, 실세스퀴옥산[L] 및, 필요에 따라서 사용되는 그 외의 성분이, 바람직하게는 적당한 용매 중에 분산 또는 용해하여 이루어지는 액상의 조성물로서 조제된다. 사용하는 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, 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등을 들 수 있다. 이들은, 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. The liquid crystal aligning agent of the present disclosure is prepared as a liquid composition in which silsesquioxane [L] and other components as required are dispersed or dissolved in an appropriate solvent. Examples of the organic solvent to be used include organic solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone,? -Butyrolactone,? -Butyrolactam, N, N-dimethylformamide, 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- propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether , Diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diisobutyl ketone, isoamylphosphate Propionate, isoamyl isobutyrate, di-isopentyl ether, ethylene carbonate, propylene carbonate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

액정 배향제에 있어서의 고형분 농도(액정 배향제의 용매 이외의 성분의 합계 질량이 액정 배향제의 전체 질량에서 차지하는 비율)는, 점성, 휘발성 등을 고려하여 적절히 선택되지만, 바람직하게는 1∼10질량%의 범위이다. 즉, 본 개시의 액정 배향제는, 후술하는 바와 같이 기판 표면에 도포되어, 바람직하게는 가열됨으로써, 액정 배향막인 도막 또는 액정 배향막이 되는 도막이 형성된다. 이때, 고형분 농도가 1질량% 미만인 경우에는, 도막의 막두께가 과소가 되어 양호한 액정 배향막을 얻기 어려워진다. 한편, 고형분 농도가 10질량%를 초과하는 경우에는, 도막의 막두께가 과대가 되어 양호한 액정 배향막을 얻기 어렵고, 또한, 액정 배향제의 점성이 증대하여 도포성이 저하하는 경향이 있다. 본 개시의 액정 배향제를 조제할 때의 온도는, 바람직하게는 10∼50℃이다. The solid concentration in the liquid crystal aligning agent (the ratio of the total mass of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent in the total mass of the liquid crystal aligning agent) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, etc., Mass%. That is, the liquid crystal aligning agent of the present disclosure is applied to the surface of the substrate as described later, and preferably heated to form a coating film which is a liquid crystal alignment film or a liquid crystal alignment film. At this time, when the solid concentration is less than 1% by mass, the film thickness of the coating film becomes too small to obtain a good liquid crystal alignment film. On the other hand, when the solid concentration exceeds 10% by mass, the film thickness of the coating film becomes excessive, and it becomes difficult to obtain a good liquid crystal alignment film, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent tends to increase and the coatability tends to decrease. The temperature at which the liquid crystal aligning agent of the present disclosure is prepared is preferably 10 to 50 占 폚.

[액정 배향막 및 액정 소자] [Liquid Crystal Alignment Film and Liquid Crystal Device]

본 개시의 액정 배향막은, 상기와 같이 조제된 액정 배향제에 의해 형성된다. 또한, 본 개시의 액정 소자는, 상기의 액정 배향제를 이용하여 형성된 액정 배향막을 구비한다. 액정 소자에 있어서의 액정의 동작 모드는 특별히 한정되지 않고, TN형, STN형, IPS형, FFS형, VA형, MVA형, PSA형 등의 여러 가지의 모드에 적용할 수 있다.The liquid crystal alignment film of the present disclosure is formed by the liquid crystal aligning agent prepared as described above. Further, the liquid crystal device of the present disclosure comprises a liquid crystal alignment film formed using the above liquid crystal aligning agent. The mode of operation of the liquid crystal in the liquid crystal device is not particularly limited and can be applied to various modes such as TN type, STN type, IPS type, FFS type, VA type, MVA type and PSA type.

액정 소자는, 예를 들면 이하의 공정 1∼공정 3을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다. 공정 1은, 소망하는 구동 모드에 따라 사용 기판이 상이하다. 공정 2 및 공정 3은 각 모드에 공통이다. The liquid crystal device can be manufactured by a method including the following steps 1 to 3, for example. Step 1 differs from substrate to substrate in accordance with a desired driving mode. Step 2 and step 3 are common to each mode.

[공정 1: 도막의 형성][Process 1: Formation of coating film]

우선, 기판 상에 본 개시의 액정 배향제를 도포하고, 이어서 도포면을 가열함으로써 기판 상에 도막을 형성한다. 기판으로서는, 예를 들면 플로트 유리, 소다 유리 등의 유리; First, a liquid crystal aligning agent of the present disclosure is coated on a substrate, and then a coated film is formed on the substrate by heating the coated surface. Examples of the substrate include glass such as float glass and soda glass;

폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리카보네이트, 폴리(지환식 올레핀) 등의 플라스틱으로 이루어지는 투명 기판을 이용할 수 있다. TN형, STN형, VA형, MVA형 또는 PSA형의 액정 표시 소자를 제조하는 경우에는, 패터닝된 투명 도전막이 형성되어 있는 기판 2매를 이용한다. IPS형 또는 FFS형 액정 표시 소자를 제조하는 경우에는, 빗살형으로 패터닝된 투명 도전막 또는 금속막으로 이루어지는 전극이 형성되어 있는 기판과, 전극이 형성되어 있지 않은 대향 기판을 이용한다. 기판면에 형성되는 투명 도전막으로서는, 산화 주석(SnO2)으로 이루어지는 NESA막(미국 PPG사 등록상표), 산화 인듐-산화 주석(In2O3-SnO2)으로 이루어지는 ITO막 등을 이용할 수 있다. 금속막으로서는, 예를 들면 크롬 등의 금속으로 이루어지는 막을 사용할 수 있다. 기판으로의 액정 배향제의 도포는, 바람직하게는 오프셋 인쇄법, 스핀 코팅법, 롤 코팅법 또는 잉크젯 인쇄법에 의해 행한다. A transparent substrate made of plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether sulfone, polycarbonate, and poly (alicyclic olefin) can be used. When a liquid crystal display element of TN type, STN type, VA type, MVA type or PSA type is manufactured, two substrates on which a patterned transparent conductive film is formed are used. In the case of manufacturing an IPS type or FFS type liquid crystal display device, a substrate on which electrodes made of a transparent conductive film or a metal film patterned in a comb-shaped pattern and an opposing substrate on which electrodes are not formed are used. As the transparent conductive film to be formed on the substrate surface, there can be used an NESA film (a registered trademark of PPG Corporation, USA) made of tin oxide (SnO 2 ), an ITO film made of indium oxide-tin oxide (In 2 O 3 -SnO 2 ) have. As the metal film, for example, a film made of a metal such as chromium can be used. The application of the liquid crystal aligning agent to the substrate is preferably performed by an offset printing method, a spin coating method, a roll coating method, or an inkjet printing method.

액정 배향제의 도포 후, 도포한 배향제의 액 흐름 방지 등의 목적으로, 바람직하게는 예비 가열(프리베이킹)이 실시된다. 프리베이킹 온도는, 바람직하게는 30∼200℃이며, 프리베이킹 시간은, 바람직하게는 0.25∼10분이다. 그 후, 용매를 완전히 제거할 목적으로, 또한, 액정 배향제가 중합체[P]를 포함하는 경우에는, 필요에 따라서, 중합체[P]에 존재하는 암산 구조를 열 이미드화하는 것을 목적으로서 소성(포스트베이킹) 공정이 실시된다. 이때의 소성 온도(포스트베이킹 온도)는, 바람직하게는 80∼300℃이다. 포스트베이킹 시간은, 바람직하게는 5∼200분이다. 이와 같이 하여 형성되는 막의 막두께는, 바람직하게는 0.001∼1㎛이다. 기판 상에 액정 배향제를 도포한 후, 유기 용매를 제거함으로써, 액정 배향막이 되는 도막이 형성된다. After application of the liquid crystal aligning agent, preheating (prebaking) is preferably performed for the purpose of preventing the flow of the liquid of the applied aligning agent or the like. The prebaking temperature is preferably 30 to 200 占 폚, and the prebaking time is preferably 0.25 to 10 minutes. Thereafter, when the liquid crystal aligning agent contains the polymer [P] for the purpose of completely removing the solvent, and if necessary, the post-baking (post Baking) process is performed. The firing temperature (post-baking temperature) at this time is preferably 80 to 300 占 폚. The post baking time is preferably 5 to 200 minutes. The film thickness of the film thus formed is preferably 0.001 to 1 mu m. After applying the liquid crystal aligning agent on the substrate, the organic solvent is removed to form a coating film which becomes the liquid crystal alignment film.

[공정 2: 배향능 부여 처리][Process 2: Orientation-imparting treatment]

TN형, STN형, IPS형 또는 FFS형의 액정 표시 소자를 제조하는 경우, 상기 공정 1에서 형성한 도막에 액정 배향능을 부여하는 처리를 실시한다. 이에 따라, 액정 분자의 배향능이 도막에 부여되어 액정 배향막이 된다. 배향능 부여 처리로서는, 예를 들면 나일론, 레이온, 코튼 등의 섬유로 이루어지는 천을 감은 롤로 도막을 일정 방향으로 문지르는 러빙 처리, 도막에 대하여 편광 또는 비편광의 방사선을 조사하는 광배향 처리 등을 들 수 있다. In the case of producing a liquid crystal display element of TN type, STN type, IPS type or FFS type, the coating film formed in the above step 1 is subjected to treatment for imparting liquid crystal aligning ability. Accordingly, the alignment ability of the liquid crystal molecules is imparted to the coating film to form a liquid crystal alignment film. Examples of the orientation-imparting treatment include a rubbing treatment for rubbing the coating film in a predetermined direction with a roll formed of fibers such as nylon, rayon, and cotton, and a photo-alignment treatment for irradiating the coating film with polarized or unpolarized radiation have.

광배향 처리에 의해 도막에 액정 배향능을 부여하는 경우, 도막에 조사하는 방사선으로서는, 예를 들면 150∼800㎚의 파장의 빛을 포함하는 자외선 및 가시광선을 이용할 수 있고, 편광이라도 비편광이라도 좋다. 사용하는 광원으로서는, 예를 들면 저압 수은 램프, 고압 수은 램프, 중수소 램프, 메탈 할라이드 램프, 아르곤 공명 램프, 제논 램프, 엑시머 레이져 등을 사용할 수 있다. 방사선의 조사량은, 바람직하게는 100∼50,000J/㎡이며, 보다 바람직하게는 300∼20,000J/㎡이다. 또한, 도막에 대한 광 조사는, 반응성을 높이기 위해 도막을 가온하면서 행해도 좋다. VA형의 액정 표시 소자에 적합한 액정 배향막은, PSA(Polymer Sustained Alig㎚ent)형의 액정 표시 소자에도 적합하게 이용할 수 있다. When the liquid crystal aligning ability is imparted to the coating film by the photo alignment treatment, ultraviolet rays and visible rays including light having a wavelength of, for example, 150 to 800 nm can be used as the radiation to be applied to the coating film. good. As the light source to be used, 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, an excimer laser and the like can be used. The irradiation dose of the radiation is preferably 100 to 50,000 J / m 2, and more preferably 300 to 20,000 J / m 2. The light irradiation to the coating film may be performed while heating the coating film to enhance the reactivity. A liquid crystal alignment film suitable for a VA type liquid crystal display device can be suitably used for a liquid crystal display device of a PSA (Polymer Sustained Alignment) type.

[공정 3: 액정 셀의 구축][Step 3: Construction of liquid crystal cell]

상기와 같이 하여 액정 배향막이 형성된 기판을 2매 준비하고, 대향 배치한 2매의 기판 간에 액정을 배치함으로써 액정 셀을 제조한다. 액정 셀을 제조하는 방법으로서는, 예를 들면, (1) 각각의 액정 배향막이 대향하도록 셀 갭을 개재하여 2매의 기판을 대향 배치하고, 2매의 기판의 주변부를 시일제를 이용하여 접합하고, 기판 표면 및 시일제에 의해 구획된 셀 갭 내에 액정을 주입 충전한 후, 주입구를 봉지하는 방법, (2) 액정 적하 방식(ODF 방식) 등을 들 수 있다. 시일제로서는, 예를 들면 경화제 및 스페이서로서의 산화 알루미늄구(球)를 함유하는 에폭시 수지 등을 이용할 수 있다. 액정으로서는, 네마틱 액정 및 스멕틱 액정을 들 수 있고, 그 중에서도 네마틱 액정이 바람직하다. 또한, 이들 액정에, 예를 들면 콜레스테릭 액정, 키랄제, 강(强)유전성 액정 등을 첨가하여 사용해도 좋다. Two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed as described above are prepared, and the liquid crystal is arranged between the two substrates arranged opposite to each other to manufacture a liquid crystal cell. As a method of manufacturing the liquid crystal cell, for example, (1) two substrates are disposed opposite each other with a 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 using a sealing agent A method in which a liquid crystal is injected and filled in a cell gap defined by a substrate surface and a sealant, and then the injection port is sealed; and (2) a liquid drop method (ODF method). As the sealing agent, for example, an epoxy resin containing an aluminum oxide sphere as a curing agent and a spacer can be used. Examples of the liquid crystal include nematic liquid crystal and smectic liquid crystal, and among them, nematic liquid crystal is preferable. Cholesteric liquid crystals, chiral agents, and strong dielectric liquid crystals may be added to these liquid crystals.

그리고, 필요에 따라서, 액정 셀의 외측 표면에 편광판을 접합함으로써, 본 개시의 액정 소자를 얻을 수 있다. 액정 셀의 외표면에 접합되는 편광판으로서는, 폴리비닐알코올을 연신 배향시키면서 요오드를 흡수시킨 「H막」이라고 칭해지는 편광 필름을 아세트산 셀룰로오스 보호막으로 사이에 끼운 편광판 또는 H막 그 자체로 이루어지는 편광판을 들 수 있다. Then, if necessary, a polarizing plate is bonded to the outer surface of the liquid crystal cell to obtain the liquid crystal device of the present disclosure. As the polarizing plate to be bonded to the outer surface of the liquid crystal cell, a polarizing plate in which a polarizing film called "H film" in which iodine is absorbed while polyvinyl alcohol is oriented in a stretched polyvinyl alcohol is sandwiched by a cellulose acetate protective film or a polarizing plate made of H film itself .

본 개시의 액정 소자는 여러 가지의 장치에 유효하게 적용할 수 있어, 예를 들면, 시계, 휴대형 게임, 워드프로세서, 노트형 퍼스널 컴퓨터, 카 내비게이션 시스템, 캠코더, PDA, 디지털 카메라, 휴대 전화, 스마트폰, 각종 모니터, 액정 텔레비전 등의 표시 장치나, 조광 필름 등에 이용할 수 있다. 또한, 본 개시의 액정 배향제를 이용하여 형성된 액정 소자는 위상차 필름에 적용할 수도 있다. The liquid crystal device of the present disclosure can be effectively applied to various devices and can be used for various applications such as a clock, a portable game, a word processor, a notebook type personal computer, a car navigation system, a camcorder, a PDA, A display device such as a telephone, a monitor, a liquid crystal television or the like, a light control film, and the like. The liquid crystal device formed using the liquid crystal aligning agent of the present disclosure may also be applied to a retardation film.

(실시예)(Example)

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

이하의 예에 있어서, 중합체의 중량 평균 분자량, 폴리이미드의 이미드화율, 중합체 용액의 용액 점도, 에폭시 당량 및, T3 피크 적분비는 이하의 방법에 의해 측정했다. 또한, 이하의 예 중의 「부」 및 「%」는, 특별히 언급하지 않는 한 질량 기준이다. In the following examples, the weight average molecular weight of the polymer, the imidization ratio of the polyimide, the solution viscosity of the polymer solution, the epoxy equivalent, and the T3 peak integral ratio were measured by the following methods. In the following examples, &quot; part &quot; and &quot;% &quot; are based on mass unless otherwise specified.

[중합체의 중량 평균 분자량 및 수 평균 분자량]; 이하의 조건에 있어서의 GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산값이다. [Weight average molecular weight and number average molecular weight of polymer]; Is a polystyrene reduced value measured by GPC under the following conditions.

칼럼: 토소(주) 제조, TSKgelGRCXLⅡColumn: TSKgelGRCXLII, manufactured by Tosoh Corporation

용매: 테트라하이드로푸란Solvent: tetrahydrofuran

온도: 40℃Temperature: 40 ° C

압력: 68kgf/㎠Pressure: 68kgf / ㎠

[폴리이미드의 이미드화율]; 폴리이미드를 함유하는 용액을 순수에 투입하여, 얻어진 침전을 실온에서 충분히 감압 건조한 후, 중수소화 디메틸술폭사이드에 용해하고, 테트라메틸실란을 기준 물질로 하여 실온에서 1H-NMR을 측정했다. 얻어진 1H-NMR 스펙트럼으로부터, 하기 수식 (1)을 이용하여 이미드화율[%]를 구했다.[Imidization rate of polyimide]; The polyimide-containing solution was poured into pure water, and the resulting precipitate was sufficiently dried under reduced pressure at room temperature. The precipitate was dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide and 1 H-NMR was measured at room temperature using tetramethylsilane as a reference material. From the obtained 1 H-NMR spectrum, the imidization ratio [%] was determined using the following equation (1).

이미드화율[%]=(1-A1/A2×α)×100…(1)Imidization ratio [%] = (1-A 1 / A 2 × α) × 100 (One)

(수식 (1) 중, A1은 화학 시프트 10ppm 부근에 나타나는 NH기의 프로톤 유래의 피크 면적이며, A2는 그 외의 프로톤 유래의 피크 면적이며, α는 폴리암산에 있어서의 NH기의 프로톤 1개에 대한 그 외의 프로톤의 개수 비율임)(1), A 1 is the peak area derived from the proton of the NH group near the chemical shift of 10 ppm, A 2 is the peak area derived from the other proton, and? Is the proton 1 of the NH group in the polyamic acid The ratio of the number of other protons to the dog)

[중합체 용액의 용액 점도(mPa·s)]; 소정의 용매를 이용하여, 중합체 농도 10질량%로 조제한 용액에 대해서 E형 회전 점도계를 이용하여 25℃에서 측정했다.[Solution viscosity (mPa s) of polymer solution]; A solution prepared by using a predetermined solvent at a polymer concentration of 10% by mass was measured at 25 캜 using an E-type rotational viscometer.

[에폭시 당량]; JIS C2105의 「염산-메틸에틸케톤법」에 준하여 측정했다. [Epoxy equivalent]; Was measured in accordance with "hydrochloric acid-methyl ethyl ketone method" of JIS C2105.

[T3 피크 적분비]; 29Si-NMR에 의해 다음과 같이 하여 구했다. 고형분 농도 20%의 폴리실록산 용액 2g 및 트리스(2,4-펜탄디오나토)크롬(III)을 중(重) DMSO 0.8g에 용해시킨 것을 샘플로 하고, 핵자기 공명 장치 AVANCEIII400형 NMR장치(브루커 바이오스핀사)를 이용하여 상기 샘플의 29Si-NMR 측정을 행했다. 이 29Si-NMR 측정에 의해 얻어진 각 스펙트럼의 케미컬 시프트의 차이에 기초하여, 폴리실록산의 하기식 (T1)∼(T3)의 각각으로 나타나는 각 구조의 함유 비율에 상당하는 각각의 시그널의 적분값을 구했다. [T3 peak antagonistic]; 29 Si-NMR. &Lt; / RTI &gt; 2 g of a polysiloxane solution having a solid content concentration of 20% and tris (2,4-pentanedionato) chromium (III) dissolved in 0.8 g of heavy DMSO were taken as samples and analyzed with a nuclear magnetic resonance apparatus AVANCEIII 400 NMR using a bio-spin, Inc.) was subjected to 29 Si-NMR measurement of the sample. Based on the difference in chemical shift of each spectrum obtained by the 29 Si-NMR measurement, the integral value of each signal corresponding to the content ratio of each structure represented by each of the following formulas (T1) to (T3) I got it.

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Figure pat00012

(식 (T1)∼(T3) 중, Ra는 탄소수 1 이상의 1가의 유기기이며, 「*」는 규소 원자와의 결합손을 나타냄)(In the formulas (T1) to (T3), R a represents a monovalent organic group having 1 or more carbon atoms, and "*" represents a bonding bond to a silicon atom)

<실세스퀴옥산[L]의 합성>&Lt; Synthesis of silsesquioxane [L] >

하기의 순서로 실세스퀴옥산[L]을 합성했다. 또한, 합성예 1-1∼합성예 1-6 및 합성예 1-8에서는 방법 1을 이용하고, 합성예 1-7에서는 방법 2를 이용했다. Silsesquioxane [L] was synthesized in the following procedure. Further, Method 1 was used in Synthesis Examples 1-1 to 1-6 and Synthesis Example 1-8, and Method 2 was used in Synthesis Example 1-7.

[합성예 1-1][Synthesis Example 1-1]

조건 1의 특정 실란 화합물로서 3-아미노프로필트리에톡시실란 4.43g(20m㏖)을, 1.0㏖/L의 염산 수용액 60mL(물을 용매 전체의 96질량% 함유)에 혼합하여 2시간 실온에서 교반했다. 이어서, 개방계에서 60∼70℃로 가열하여, 용매를 증발시켜 중축합을 진행시켰다. 계속해서, 생성물을 100℃에서 하룻밤 둔 후, 300mL의 물에 용해하여, 얻어진 수용액을 동결 건조함으로써, 백색 분말상의 화합물(이하, 「중합체(L-1A)」라고 함)을 4.24g(수율 94%) 얻었다. 4.43 g (20 mmol) of 3-aminopropyltriethoxysilane as a specific silane compound of the condition 1 was mixed with 60 ml of a 1.0 mol / L hydrochloric acid aqueous solution (containing water in an amount of 96 mass% of the entire solvent) and stirred at room temperature for 2 hours did. Then, the mixture was heated at 60 to 70 DEG C in an open system, and the solvent was evaporated to proceed polycondensation. Subsequently, the product was allowed to stand overnight at 100 占 폚 and then dissolved in 300 ml of water, and the obtained aqueous solution was lyophilized to obtain 4.24 g (yield: 94%) of a white powdery compound %).

이어서, 얻어진 중합체(L-1A)의 0.20g을 50mL의 물에 용해하여, 음이온 교환 수지(Amberlite IRA-900)가 충전된 칼럼에 통과시키고, 추가로 조건 2의 촉매로서 1N의 NaOH 수용액을 송액했다. 이어서, 얻어진 용액을 동결건조함으로써, 하기식 (s-1)로 나타나는 부분 구조를 갖는 실세스퀴옥산(이하 「중합체(L-1)」라고 함)을 1.63g(수율 74%) 얻었다. 얻어진 중합체(L-1)는, Mw=13,000, Mn=6,400, Mw와 Mn의 비(Mw/Mn)로 나타나는 분자량 분포(PDI)=2.0, T3 피크 적분비 89%이며, 물에 가용이었다. 이들 물성으로부터, 중합체(L-1)는 래더형인 것이 확인되었다. Then, 0.20 g of the obtained polymer (L-1A) was dissolved in 50 mL of water, passed through a column packed with an anion exchange resin (Amberlite IRA-900), and further, 1 N NaOH aqueous solution did. Subsequently, the obtained solution was lyophilized to obtain 1.63 g (yield: 74%) of silsesquioxane having a partial structure represented by the following formula (s-1) (hereinafter referred to as "polymer (L-1)"). The polymer (L-1) thus obtained had a molecular weight distribution (PDI) of 2.0 and a T3 peak integral of 89%, which was found to be Mw = 13,000, Mn = 6,400 and a ratio Mw / Mn of Mw / Mn. From these physical properties, it was confirmed that the polymer (L-1) was a ladder type.

또한, 이 중합체 용액을 20℃에서 3일간 정치(靜置)했을 때의 겔화의 유무에 의해 보존 안정성을 평가했다. 평가는, 겔화를 볼 수 없었던 경우를 보존 안정성 「양호」, 겔화가 보인 경우를 「불량」으로 했다. 그 결과, 이 중합체 용액은 겔화하는 일은 없고, 보존 안정성은 「양호」였다. The storage stability was evaluated by the presence or absence of gelation when the polymer solution was allowed to stand at 20 占 폚 for 3 days. In the evaluation, the storage stability was judged as "good" when the gelation was not observed, and the case where the gelation was observed was judged as "poor". As a result, the polymer solution did not gel, and the storage stability was &quot; good &quot;.

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Figure pat00013

[합성예 1-2 및 합성예 1-3] [Synthesis Example 1-2 and Synthesis Example 1-3]

사용하는 단량체의 종류 및 양을 하기표 1과 같이 변경한 것 이외에는, 합성예 1-1과 동일한 조작을 행함으로써 래더형 실세스퀴옥산(중합체(L-2) 및 중합체(L-3))을 각각 얻었다. 얻어진 중합체의 물성을 하기표 2에 나타냈다. Polymers (L-2) and (L-3)) were prepared in the same manner as in Synthesis Example 1-1, except that the type and amount of the monomers used were changed as shown in Table 1, Respectively. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 2 below.

[합성예 1-4][Synthesis Example 1-4]

조건 1의 특정 실란 화합물로서 2-시아노에틸트리에톡시실란 4.35g을, 조건 2의 촉매로서 농도 8%의 수산화 나트륨 수용액 5mL에 혼합하여 13시간 교반했다. 얻어진 수용액을 개방계에서 50∼60℃로 가열하여, 용매를 증발시켜 중축합을 진행시켰다. 그 후, 생성한 분말상의 조생성물을, 약 100㎤의 H 타입의 양이온 교환 수지가 들어간 100mL의 물에 더하여 실온에서 3시간 교반했다. 양이온 교환 수지를 여별한 후, 얻어진 수용액을 로터리 이배퍼레이터로 20mL까지 농축하고, 그 후 동결건조함으로써, 하기식 (s-4)로 나타나는 부분 구조를 갖는 실세스퀴옥산(이하 「중합체(L-4)」라고 함)을 1.95g(수율 70%) 얻었다. 얻어진 중합체(L-4)의 Mw는 8,000, Mn은 4,000, 분자량 분포(PDI)는 2.0, T3 피크 적분비는 86%이고, 물에 가용이었다. 이들 물성으로부터, 중합체(L-4)는 래더형인 것이 확인되었다. 또한, 이 중합체 용액에 대해, 합성예 1-1과 동일하게 하여 보존 안정성을 평가한 결과 「양호」였다. 4.35 g of 2-cyanoethyltriethoxysilane as a specific silane compound of the condition 1 were mixed in 5 mL of an aqueous sodium hydroxide solution having a concentration of 8% as a catalyst of the condition 2 and stirred for 13 hours. The resulting aqueous solution was heated to 50 to 60 캜 in an open system, and the solvent was evaporated to proceed polycondensation. The resulting powdery crude product was then added to 100 mL of water containing about 100 cm 3 of H + -type cation exchange resin and stirred at room temperature for 3 hours. After the cation exchange resin was filtered off, the resulting aqueous solution was concentrated to 20 mL with a rotary evaporator and then freeze-dried to obtain a silsesquioxane having a partial structure represented by the following formula (s-4) -4) &quot;) was obtained (yield: 70%). The obtained polymer (L-4) had a Mw of 8,000, a Mn of 4,000, a molecular weight distribution (PDI) of 2.0, and a T3 peak integral of 86%. From these properties, it was confirmed that the polymer (L-4) was a ladder type. The polymer solution was evaluated in terms of storage stability in the same manner as in Synthesis Example 1-1, and found to be &quot; good &quot;.

Figure pat00014
Figure pat00014

[합성예 1-5][Synthesis Example 1-5]

사용하는 단량체의 종류 및 양을 하기표 1과 같이 변경한 것 이외에는, 합성예 1-4와 동일한 조작을 행함으로써 래더형 실세스퀴옥산(중합체(L-5))을 얻었다. 얻어진 중합체의 물성을 하기표 2에 나타냈다. Ladder silsesquioxane (polymer (L-5)) was obtained in the same manner as in Synthetic Example 1-4 except that the type and amount of the monomers used were changed as shown in Table 1 below. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 2 below.

[합성예 1-6][Synthesis Example 1-6]

사용하는 단량체의 종류 및 양을 하기표 1과 같이 변경한 점 및, 촉매로서 수산화 나트륨 수용액과 과산화 수소 수용액의 혼합 용액을 사용한 점 이외에는, 합성예 1-4와 동일한 조작을 행함으로써 래더형 실세스퀴옥산(중합체(L-6))을 얻었다. 얻어진 중합체의 물성을 하기표 2에 나타냈다. Except that the type and amount of the monomers used were changed as shown in Table 1 and a mixed solution of an aqueous solution of sodium hydroxide and an aqueous solution of hydrogen peroxide was used as a catalyst, (Polymer (L-6)) was obtained. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 2 below.

[합성예 1-7][Synthesis Example 1-7]

상기식 (3)으로 나타나는 화합물로서 p-스티릴트리메톡시실란 9.00g 및 탄산칼륨 0.04g을, 테트라하이드로푸란/물의 혼합 용매 7mL(질량비 3/2)에 더하여 혼합하고, 40℃에서 2시간 중합했다. 이어서, 침전한 점성 고체를 염화 메틸렌 15mL에 용해시켜, 얻어진 액체를 메탄올 100mL에 서서히 적하했다. 적하 후에 발생한 고체를 여취하여, 건조시킴으로써, 실세스퀴옥산으로서 중합체(L-7)를 수율 77%로 얻었다. 얻어진 중합체(L-7)의 Mw는 9,700, Mn은 4,800, 분자량 분포(PDI)는 2.0, T3 피크 적분비는 92%이고, 물에 가용이었다. 중합체(L-7)의 29Si-NMR 차트를 도 1에 나타낸다. 또한, 상기식 (4)로 나타나는 부분 구조 중의 Ra가 스티릴기일 때의 T3 단위의 피크는 -80ppm 부근에 나타나고, T2단위의 피크는 -70ppm 부근, T1단위의 피크는 -65ppm 부근에 나타난다. 도 1의 결과로부터, 중합체(L-7)는, T3 단위의 비율이 T2 단위 및 T1 단위에 비하여 많았다. 이들 결과로부터, 중합체(L-7)는 래더형인 것이 확인되었다. 9.00 g of p-styryltrimethoxysilane and 0.04 g of potassium carbonate as a compound represented by the above formula (3) were added to 7 mL (mass ratio 3/2) of a mixed solvent of tetrahydrofuran / water, and the mixture was stirred at 40 ° C for 2 hours . Subsequently, the precipitated viscous solid was dissolved in 15 mL of methylene chloride, and the obtained liquid was slowly added dropwise to 100 mL of methanol. The solids formed after dropwise addition were dried by filtration to obtain polymer (L-7) as silsesquioxane in a yield of 77%. The obtained polymer (L-7) had an Mw of 9,700, a Mn of 4,800, a molecular weight distribution (PDI) of 2.0, and a T3 peak integral of 92% and was soluble in water. A 29 Si-NMR chart of the polymer (L-7) is shown in Fig. When the R a in the partial structure represented by the formula (4) is a styryl group, a peak in the T 3 unit appears near -80 ppm, a peak in the T2 unit is near -70 ppm, and a peak in the T1 unit is near -65 ppm . From the results shown in Fig. 1, the ratio of T3 units in polymer (L-7) was larger than that in T2 unit and T1 unit. From these results, it was confirmed that the polymer (L-7) was a ladder type.

[합성예 1-8][Synthesis Example 1-8]

질소 분위기하에서, 클로로디메톡시실란 3.17g(0.025㏖)에 자일렌 용액 15mL를 더하여, -15℃로 냉각했다. 이어서, p-페닐렌디아민 2.70g(0.025㏖)의 아세톤 용액 25mL를 서서히 적하하고, 그 후 30분 교반했다. 교반 후, 15mL의 아세톤, 20mL의 자일렌, 염산 6mL(10㏖/L)를 순서대로 적하하고, 실온에서 4시간 교반했다. 그 후, 황산 나트륨을 더하여 탈수하고, 여과로 황산 나트륨을 제거했다. 여액에 농황산을 2적 더하여, 실온에서 3시간 교반 후, 90℃에서 3시간 교반했다. 이어서, 물 50mL로 분액 세정을 행하여, 유기층의 용매를 증류제거함으로써, 실세스퀴옥산으로서 중합체(L-8)를 수율 83%로 얻었다. 얻어진 중합체(L-8)의 Mw는 15,000, Mn은 8,000, 분자량 분포(PDI)는 1.9, T3 피크 적분비는 82%이고, 물에 가용이었다. 이상의 물성으로부터, 중합체(L-8)는 래더형인 것이 확인되었다. Under nitrogen atmosphere, 3.17 g (0.025 mol) of chlorodimethoxysilane was added to 15 ml of xylene solution, and the solution was cooled to -15 캜. Subsequently, 25 mL of an acetone solution of 2.70 g (0.025 mol) of p-phenylenediamine was slowly added dropwise, and then stirred for 30 minutes. After stirring, 15 mL of acetone, 20 mL of xylene and 6 mL (10 mol / L) of hydrochloric acid were added dropwise in this order, followed by stirring at room temperature for 4 hours. Then, sodium sulfate was added to dehydrate, and sodium sulfate was removed by filtration. To the filtrate was added 2 parts of concentrated sulfuric acid, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours and then at 90 ° C for 3 hours. Subsequently, liquid separation was carried out with 50 mL of water, and the solvent of the organic layer was distilled off to obtain a polymer (L-8) as a silsesquioxane in a yield of 83%. The obtained polymer (L-8) had an Mw of 15,000, a Mn of 8,000, a molecular weight distribution (PDI) of 1.9 and a T3 peak integral of 82% and was soluble in water. From the above physical properties, it was confirmed that the polymer (L-8) was a ladder type.

<그 외의 중합체(폴리실록산)의 합성>&Lt; Synthesis of other polymer (polysiloxane) >

[비교 합성예 1-1][Comparative Synthesis Example 1-1]

2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란 4.9g(20m㏖)을, 사이클로펜탄온 50g에 용해시켜, 트리에틸아민(TEA) 0.2g 및 물 5.0g을 사이클로펜타논 50g에 녹인 용액 중에 천천히 적하하여, 혼합하고 2시간, 55℃로 교반했다. 용매를 이배퍼레이터로 증발시켜, 나온 고체를 아세톤으로 세정하여, 백색 분말상의 화합물로서, 바구니형 실세스퀴옥산(이하, 「중합체(R-1)」라고 함)을 3.30g(수율 93%) 얻었다. 얻어진 중합체(R-1)의 Mw는 3,500, Mn은 2,100, 분자량 분포(PDI)는 1.7, T3 피크 적분비는 94%였다. 또한, 이 중합체 용액을 20℃에 있어서 3일간 정치한 결과 겔화하는 일은 없고, 보존 안정성은 양호했다. 4.9 g (20 mmol) of 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane was dissolved in 50 g of cyclopentanone, and 0.2 g of triethylamine (TEA) and 5.0 g of water were added to 50 g of cyclopentanone And the mixture was stirred for 2 hours at 55 占 폚. The solvent was evaporated with a separator and the resulting solid was washed with acetone to obtain 3.30 g (yield: 93%) of cage silsesquioxane (hereinafter referred to as "polymer (R-1)") as a white powdery compound, ). The obtained polymer (R-1) had Mw of 3,500, Mn of 2,100, a molecular weight distribution (PDI) of 1.7, and a T3 peak integral of 94%. Further, when this polymer solution was allowed to stand at 20 占 폚 for 3 days, gelation did not occur and storage stability was good.

[비교 합성예 1-2∼비교 합성예 1-4][Comparative Synthetic Examples 1-2 to Comparative Synthetic Synthetic Examples 1-4]

사용하는 단량체의 종류 및 양을 하기표 1과 같이 변경한 것 이외에는, 비교 합성예 1-1과 동일한 조작을 행함으로써, 바구니형 실세스퀴옥산으로서 중합체(R-2)∼중합체(R-4)를 각각 얻었다. 얻어진 중합체의 물성을 하기표 2에 아울러 나타냈다. 또한, 중합체(R-3) 및 중합체(R-4)에 대해서는, 중합체 용액을 20℃에 있어서 3일간 정치한 결과 겔화가 관찰되어, 보존 안정성은 불량이었다. (R-2) to a polymer (R-4) as cask silsesquioxane by carrying out the same operations as in Comparative Synthesis Example 1-1, except that the type and amount of the monomers used were changed as shown in Table 1 Respectively. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 2 below. With respect to the polymer (R-3) and the polymer (R-4), the polymer solution was allowed to stand at 20 캜 for 3 days, and as a result, gelation was observed and storage stability was poor.

[비교 합성예 1-5][Comparative Synthesis Example 1-5]

환류관을 구비하는 500mL의 4개구 반응 플라스크에, 헥실렌글리콜 51.3g, 부틸셀로솔브 15.6g, 테트라에톡시실란 66.0g 및, 도데실트리에톡시실란 6.9g을 투입하여 교반했다. 이 용액에, 미리 헥실렌글리콜 25.6g, 부틸셀로솔브 7.8g, 물 30.0g 및 촉매로서 옥살산 0.3g을 혼합한 옥살산 용액을 실온하에서 적하하여, 적하 종료 후 30분 교반했다. 그 후, 용액 온도 70℃로 1시간 가열하고 나서 방냉했다. 이 용액에, 헥실렌글리콜(HG), 부틸셀로솔브(BC) 및 N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 더하여, HG:BC:NMP=30:50:20(질량비)이고, 또한, SiO2 환산 농도가 3.5질량%가 되도록 조제하여, 랜덤형 폴리실록산(이하, 「중합체(R-5)」라고 함)을 함유하는 용액을 얻었다. 얻어진 중합체(R-5)의 Mw는 9,000, Mn은 2,650, 분자량 분포(PDI)는 3.4, T3 피크 적분비는 약 0%였다(표 2). 51.3 g of hexylene glycol, 15.6 g of butyl cellosolve, 66.0 g of tetraethoxysilane and 6.9 g of dodecyltriethoxysilane were charged into a 500-mL four-neck reaction flask equipped with a reflux condenser and stirred. To this solution was added dropwise an oxalic acid solution containing 25.6 g of hexyleneglycol, 7.8 g of butyl cellosolve, 30.0 g of water and 0.3 g of oxalic acid as a catalyst at room temperature, and the mixture was stirred for 30 minutes after completion of dropwise addition. Thereafter, the solution was heated at a solution temperature of 70 占 폚 for 1 hour and then allowed to cool. To this solution, hexylene glycol (HG), butyl cellosolve (BC) and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) were added to give HG: BC: NMP = 30: 50: 20 Further, the solution was adjusted to have a SiO 2 concentration of 3.5% by mass to obtain a solution containing a random polysiloxane (hereinafter referred to as "polymer (R-5)"). The polymer (R-5) obtained had Mw of 9,000, Mn of 2,650, a molecular weight distribution (PDI) of 3.4, and a T3 peak integral of about 0% (Table 2).

[비교 합성예 1-6][Comparative Synthesis Example 1-6]

1.0㏖/L의 염산 수용액을 대신하여, 동(同) 농도의 수산화 나트륨 수용액을 이용한 점 이외는, 합성예 1-1과 동일한 조작을 행함으로써, 실세스퀴옥산으로서 중합체(R-6)를 얻었다. 얻어진 중합체(R-6)의 Mw는 125,000, Mn은 29,000, 분자량 분포(PDI)는 4.3, T3 피크 적분비는 62%이며(표 2), 이들 물성으로부터 중합체(R-6)는 랜덤형인 것이 확인되었다. 이 폴리머는 하루 후에는 겔화했다. 얻어진 중합체의 물성을 하기표 2에 나타냈다. (R-6) as silsesquioxane was obtained by carrying out the same operations as in Synthesis Example 1-1, except that an aqueous solution of sodium hydroxide was used in place of the aqueous hydrochloric acid solution of 1.0 mol / L and the same concentration of sodium hydroxide was used. . The obtained polymer (R-6) had a Mw of 125,000, a Mn of 29,000, a molecular weight distribution (PDI) of 4.3 and a T3 peak integral of 62% . This polymer gelled after one day. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 2 below.

[비교 합성예 1-7][Comparative Synthesis Example 1-7]

농도 8%의 수산화 나트륨 수용액을 대신하여, 동 농도의 염산 수용액을 이용한 점 이외는, 합성예 1-4와 동일한 조작을 행함으로써, 실세스퀴옥산으로서 중합체(R-7)를 얻었다. 얻어진 중합체(R-7)의 Mw는 60,000, Mn은 15,000, 분자량 분포(PDI)는 4.0, T3 피크 적분비는 94%이며(표 2), 이들 물성으로부터 중합체(R-7)는 랜덤형인 것이 확인되었다. A polymer (R-7) was obtained as a silsesquioxane by performing the same operation as in Synthesis Example 1-4, except that an aqueous solution of hydrochloric acid having a copper concentration was used instead of the aqueous sodium hydroxide solution having a concentration of 8%. The obtained polymer (R-7) had a Mw of 60,000, a Mn of 15,000, a molecular weight distribution (PDI) of 4.0 and a T3 peak integral of 94% .

Figure pat00015
Figure pat00015

표 1 중, 단량체의 수치는, 반응에 사용한 단량체의 합계에 대한 각 화합물의 사용 비율(몰%)을 나타낸다. In Table 1, the numerical values of the monomers indicate the use ratio (mol%) of each compound to the sum of the monomers used in the reaction.

<단량체>&Lt; Monomer &

MS3-1: 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란MS3-1: 2- (3,4-Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane

MS3-2: 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란MS3-2: 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane

MS3-3: 도데실트리에톡시실란MS3-3: Dodecyltriethoxysilane

MS3-4: 3-아미노프로필트리에톡시실란MS3-4: 3-aminopropyltriethoxysilane

MS3-5: 2-시아노에틸트리에톡시실란MS3-5: 2-Cyanoethyltriethoxysilane

MS3-6: 4-(클로로메틸)페닐트리메톡시실란MS3-6: 4- (Chloromethyl) phenyltrimethoxysilane

MS3-7: p-스티릴트리메톡시실란MS3-7: p-Styryltrimethoxysilane

MS3-8: 3-메르캅토프로필트리에톡시실란MS3-8: 3-mercaptopropyltriethoxysilane

MS3-9: 클로로디메톡시실란MS3-9: Chlorodymethoxysilane

MS4-1: 테트라에톡시실란MS4-1: Tetraethoxysilane

Figure pat00016
Figure pat00016

<측쇄 수식형의 실세스퀴옥산[L]의 합성><Synthesis of silsesquioxane [L] of side chain modification type>

[합성예 2-1][Synthesis Example 2-1]

4-(4-n-펜틸사이클로헥실)벤조산 1.02g(3.7m㏖)에 염화 티오닐 10mL를 혼합하여, 1시간, 60℃로 가온했다. 그 후, 감압 증류 제거로 계 중의 염화 티오닐을 제거하여, 백색의 산 염화물을 얻을 수 있었다. 이를 테트라하이드로푸란 20g에 용해시켰다. 이어서, 중합체(L-1) 1.63g을, 물 15mL 및 테트라하이드로푸란 15mL의 혼합 용매에 용해시켜, 이 용액에 트리에틸아민 0.45g(4.4m㏖) 및 테트라부틸암모늄브로마이드 0.05g을 넣어 교반했다. 이를 빙랭하에 두고, 계 중의 내온을 5℃ 이하로 했다. 이 용액 중에, 조금 전의 산염화물 용액을 1시간 걸쳐 적하하여, 빙욕하에서 4시간 교반을 행했다. 10 mL of thionyl chloride was added to 1.02 g (3.7 mmol) of 4- (4-n-pentylcyclohexyl) benzoic acid, and the mixture was heated to 60 ° C for 1 hour. Thereafter, thionyl chloride in the system was removed by vacuum distillation and removal to obtain a white acid chloride. This was dissolved in 20 g of tetrahydrofuran. Subsequently, 1.63 g of the polymer (L-1) was dissolved in a mixed solvent of 15 mL of water and 15 mL of tetrahydrofuran, 0.45 g (4.4 mmol) of triethylamine and 0.05 g of tetrabutylammonium bromide were added to the solution and stirred . This was placed under ice-cooling, and the inner temperature of the system was kept at 5 캜 or lower. To the solution, the acid chloride solution was added dropwise over a period of one hour, and stirring was carried out in an ice bath for 4 hours.

이어서, 얻어진 반응액에 사이클로펜타논 100mL를 더하여, 분액 추출을 행했다. 그 후, N-메틸-2-피롤리돈을 150mL 더하여, 이배퍼레이터로 농축시켜, 측쇄 수식형의 중합체(L-11)를 함유하는 중합체 용액을 얻었다. 얻어진 중합체(L-11)의 Mw는 19,000, Mn은 9,600, 분자량 분포(PDI)는 2.0, T3 피크 적분비는 91%였다. 또한, 보존 안정성의 평가는 「양호」였다. Then, 100 mL of cyclopentanone was added to the obtained reaction solution, and liquid separation was performed. Thereafter, 150 mL of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was concentrated with a double concentrator to obtain a polymer solution containing the polymer (L-11) of the side chain modification type. The obtained polymer (L-11) had Mw of 19,000, Mn of 9,600, a molecular weight distribution (PDI) of 2.0, and a T3 peak integral of 91%. The evaluation of the storage stability was "good".

[합성예 2-2 및 합성예 2-3][Synthesis Example 2-2 and Synthesis Example 2-3]

사용하는 반응성 화합물의 종류 및 양을 하기표 3과 같이 변경한 것 이외에는, 합성예 2-1과 동일한 조작을 행함으로써 중합체(L-12) 및 중합체(L-13)를 각각 얻었다. 얻어진 중합체의 물성을 하기표 4에 나타냈다. (L-12) and a polymer (L-13) were obtained in the same manner as in Synthesis Example 2-1, except that the kind and amount of the reactive compound used were changed as shown in Table 3 below. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 4 below.

[합성예 2-4][Synthesis Example 2-4]

반응성 화합물(측쇄 성분)로서 4-(4-n-펜틸사이클로헥실)아닐린 0.69g(2.8m㏖) 및, 중합체(L-4) 1.95g을, N-메틸-2-피롤리돈 20mL 및 사이클로펜타논 40mL의 혼합 용매에 용해시켰다. 이를 빙랭하에 두고, 계 중의 내온을 5℃ 이하로 했다. 1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카보디이미드염산 염 0.81g(4.2m㏖) 및, 디메틸아미노피리딘 0.1g(촉매량)을 넣어, 빙랭하에서 6시간 반응을 행했다. 이어서, 얻어진 반응액에 사이클로펜타논 100mL를 더하여, 분액 추출을 행했다. 그 후, 유기층에 N-메틸-2-피롤리돈 100mL를 더하여, 이배퍼레이터로 농축하여, 측쇄 수식형의 중합체(L-14)를 함유하는 중합체 용액을 얻었다. 얻어진 중합체의 물성을 하기표 4에 나타냈다.0.69 g (2.8 mmol) of 4- (4-n-pentylcyclohexyl) aniline as a reactive compound (side chain component) and 1.95 g of polymer (L-4) were dissolved in 20 mL of N-methyl- Pentanone in a mixed solvent of 40 mL. This was placed under ice-cooling, and the inner temperature of the system was kept at 5 캜 or lower. 0.81 g (4.2 mmol) of 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride and 0.1 g (catalytic amount) of dimethylaminopyridine were placed and reacted for 6 hours under ice cooling. Then, 100 mL of cyclopentanone was added to the obtained reaction solution, and liquid separation was performed. Thereafter, 100 mL of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the organic layer, and the mixture was concentrated with a double concentrator to obtain a polymer solution containing the polymer (L-14) of the side chain modification type. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 4 below.

[합성예 2-5 및 합성예 2-6][Synthesis Example 2-5 and Synthesis Example 2-6]

사용하는 반응성 화합물의 종류 및 양을 하기표 3과 같이 변경한 것 이외에는, 합성예 2-4와 동일한 조작을 행함으로써 중합체(L-15) 및 중합체(L-16)를 각각 얻었다. 얻어진 중합체의 물성을 하기표 4에 나타냈다. Polymer (L-15) and polymer (L-16) were obtained in the same manner as in Synthesis Example 2-4, except that the kind and amount of the reactive compound used were changed as shown in Table 3. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 4 below.

[합성예 2-7][Synthesis Example 2-7]

반응성 화합물(측쇄 성분)로서 4-(4-n-펜틸사이클로헥실)벤조산 1.01g(3.7m㏖)을 THF 30mL에 용해시키고, 탄산칼륨 2.56g(18.5m㏖)을 더했다. 이어서, 중합체(L-5) 2.51g을 넣어 실온에서 3시간 교반했다. 교반 후, 여과에 의해 고체를 제거했다. 이어서, 얻어진 여액에 사이클로펜타논 100mL를 더하여, 분액 추출을 행했다. 그 후, 유기층에 N-메틸-2-피롤리돈 100mL를 더하고, 이배퍼레이터로 농축하여, 측쇄 수식형의 중합체(L-17)를 함유하는 중합체 용액을 얻었다. 얻어진 중합체의 물성을 하기표 4에 나타냈다. 1.01 g (3.7 mmol) of 4- (4-n-pentylcyclohexyl) benzoic acid as a reactive compound (side chain component) was dissolved in 30 mL of THF, and 2.56 g (18.5 mmol) of potassium carbonate was added. Then, 2.51 g of the polymer (L-5) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. After stirring, the solid was removed by filtration. Then, 100 mL of cyclopentanone was added to the obtained filtrate, and liquid separation was carried out. Thereafter, 100 mL of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the organic layer, and the mixture was concentrated with a double concentrator to obtain a polymer solution containing the polymer (L-17) of the side chain modified form. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 4 below.

[합성예 2-8][Synthesis Example 2-8]

하기식 (mc-7)로 나타나는 화합물 1.01g(3.02m㏖)을 톨루엔 30mL에 용해시키고, 이어서 중합체(L-7) 1.98g 및 아조비스이소부티로니트릴 9.85 mg을 더하여, 70℃로 3시간 교반했다. 반응 후, N-메틸-2-피롤리돈 100mL를 더하고, 이배퍼레이터로 농축하여, 측쇄 수식형의 중합체(L-18)를 함유하는 중합체 용액을 얻었다. 얻어진 중합체의 물성을 하기표 4에 나타냈다. 1.01 g (3.02 mmol) of the compound represented by the following formula (mc-7) was dissolved in 30 mL of toluene, and then 1.98 g of the polymer (L-7) and 9.85 mg of azobisisobutyronitrile were added thereto. Lt; / RTI &gt; After the reaction, 100 mL of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was concentrated with a double concentrator to obtain a polymer solution containing the polymer (L-18) of the side chain modification type. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 4 below.

[합성예 2-9][Synthesis Example 2-9]

중합체(L-8) 5.15g에 톨루엔 30mL를 더하여, 용해시켰다. 이어서, 1,2-에폭시-4-비닐사이클로헥산 6.21g(50㏖), 헥사클로라이드백금(IV)산 0.1g을 순서대로 더하여, 80℃로 2시간 반응시켰다. 반응 후, 여과하여 촉매를 제거했다. 여액에 사이클로펜타논 100mL를 더하여 농축함으로써 고형분 농도 30질량%의 사이클로펜타논 용액 30g을 얻었다. 얻어진 용액에, 4-(4-n-펜틸사이클로헥실)벤조산 4.12g(15m㏖), 테트라부틸암모늄브로마이드 0.5g을 더하여, 110℃로 4시간 교반했다. 교반 후, 물 100mL를 더하여, 분액 정제를 행했다. 이어서, 유기층에 부틸 셀로솔브 30mL를 더하여, 농축함으로써, 측쇄 수식형의 중합체(L-19)를 함유하는 중합체 용액을 얻었다. 얻어진 중합체의 물성을 하기표 4에 나타냈다. To 5.15 g of the polymer (L-8), 30 mL of toluene was added and dissolved. Subsequently, 6.21 g (50 mol) of 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane and 0.1 g of hexachloride platinum (IV) acid were added in this order and the mixture was reacted at 80 DEG C for 2 hours. After the reaction, the catalyst was removed by filtration. 100 ml of cyclopentanone was added to the filtrate and concentrated to obtain 30 g of a cyclopentanone solution having a solid content concentration of 30% by mass. To the obtained solution, 4.12 g (15 mmol) of 4- (4-n-pentylcyclohexyl) benzoic acid and 0.5 g of tetrabutylammonium bromide were added and the mixture was stirred at 110 DEG C for 4 hours. After stirring, 100 mL of water was added to perform liquid separation and purification. Subsequently, 30 mL of butyl cellosolve was added to the organic layer, and the mixture was concentrated to obtain a polymer solution containing the polymer (L-19) of the branched chain type. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 4 below.

<그 외의 중합체(측쇄 수식형 실세스퀴옥산)의 합성>&Lt; Synthesis of other polymer (side chain modified silsesquioxane) >

[비교 합성예 2-1][Comparative Synthesis Example 2-1]

100mL의 3구 플라스크에, 중합체(R-1)를 3.3g, 메틸이소부틸케톤 50g, 4-(4-n-펜틸사이클로헥실)벤조산 1.02g, 2,6-디-t-부틸-4-메톡시페놀 50mg 및, 상품명 「UCAT 18X」(산아프로(주) 제조, 에폭시 화합물의 경화 촉진제) 0.6g을 넣고, 90℃로 48시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 반응 혼합물에 메탄올을 더하여 침전을 생성시켜, 이 침전물을 아세트산 에틸에 용해하여 얻은 용액을 3회 물세정한 후, 용매를 증류제거 함으로써, 측쇄 수식형 실세스퀴옥산(중합체(R-11))의 백색 분말 3.1g을 얻었다. 이 중합체(R-11)의 Mw는 4,500, Mn은 2,800, 분자량 분포(PDI)는 1.6, T3 피크 적분비는 94%였다. 또한, 보존 안정성의 평가는 「양호」였다. 3.3 g of the polymer (R-1), 50 g of methyl isobutyl ketone, 1.02 g of 4- (4-n-pentylcyclohexyl) benzoic acid, 2,6- 50 mg of methoxyphenol and 0.6 g of trade name &quot; UCAT 18X &quot; (a curing accelerator of an epoxy compound manufactured by SANA PRO Co., Ltd.) were placed and reacted at 90 캜 for 48 hours. After completion of the reaction, methanol was added to the reaction mixture to form a precipitate, and the precipitate was dissolved in ethyl acetate. The resulting solution was washed three times with water and then the solvent was distilled off to obtain a side chain modified silsesquioxane (polymer -11)) as white powder. The polymer (R-11) had Mw of 4,500, Mn of 2,800, a molecular weight distribution (PDI) of 1.6, and a T3 peak integral of 94%. The evaluation of the storage stability was "good".

[비교 합성예 2-2][Comparative Synthesis Example 2-2]

사용하는 반응성 화합물의 종류 및 양을 하기표 3과 같이 변경한 것 이외에는, 비교 합성예 2-1과 동일한 조작을 행함으로써 중합체(R-12)를 얻었다. 얻어진 중합체의 물성을 하기표 4에 나타냈다. Polymer (R-12) was obtained in the same manner as in Comparative Synthesis Example 2-1 except that the kind and amount of the reactive compound used were changed as shown in Table 3 below. The physical properties of the obtained polymer are shown in Table 4 below.

Figure pat00017
Figure pat00017

표 3 중, 반응성 화합물의 수치는, 반응에 사용한 중합체가 갖는 규소 원자에 대한 반응성 화합물의 사용 비율(몰%)을 나타낸다. 표 3 중의 반응성 화합물의 약칭은 각각 이하의 의미이다. MC-5∼MC-7은 이하의 구조이다. In Table 3, the numerical value of the reactive compound indicates the use ratio (mol%) of the reactive compound with respect to the silicon atom possessed by the polymer used in the reaction. The abbreviations of the reactive compounds in Table 3 are as follows. MC-5 to MC-7 have the following structures.

<반응성 화합물><Reactive Compound>

MC-1: 4-(4-n-펜틸사이클로헥실)벤조산MC-1: 4- (4-n-pentylcyclohexyl) benzoic acid

MC-2: 3,5-비스(메타크릴로일옥시)벤조산MC-2: 3,5-bis (methacryloyloxy) benzoic acid

MC-3: 4-페녹시신남산MC-3: 4-phenoxycinnamic acid

MC-4: 4-(4-n-펜틸사이클로헥실)아닐린MC-4: 4- (4-n-pentylcyclohexyl) aniline

MC-5: 하기식 (mc-5)로 나타나는 화합물MC-5: Compound represented by the following formula (mc-5)

MC-6: 하기식 (mc-6)로 나타나는 화합물MC-6: Compound represented by the following formula (mc-6)

MC-7: 하기식 (mc-7)로 나타나는 화합물MC-7: Compound represented by the following formula (mc-7)

Figure pat00018
Figure pat00018

Figure pat00019
Figure pat00019

<그 외의 중합체(중합체[P])의 합성>&Lt; Synthesis of other polymer (polymer [P]) >

[합성예 3-1][Synthesis Example 3-1]

1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물 19.61g(0.1몰)과 4,4'-디아미노-2,2'-디메틸비페닐 21.23g(0.1몰)을 N-메틸-2-피롤리돈 367.6g에 용해하여, 실온에서 6시간 반응시켜, 폴리암산(PA-1)을 포함하는 용액을 얻었다. 19.61 g (0.1 mole) of 1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid dianhydride and 21.23 g (0.1 mole) of 4,4'-diamino-2,2'- -Pyrrolidone and reacted at room temperature for 6 hours to obtain a solution containing polyamic acid (PA-1).

[합성예 3-2][Synthesis Example 3-2]

산 2무수물로서, 피로멜리트산 2무수물 21.8g(0.1몰) 및 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물 19.6g(0.1몰), 또한 디아민으로서 4,4'-디아미노디페닐에테르 40g(0.2몰)을 N-메틸-2-피롤리돈 458g에 용해하여, 40℃로 3시간 반응시킨 후, N-메틸-2-피롤리돈 356g을 추가함으로써, 폴리암산(PA-2)을 포함하는 용액을 얻었다.(0.1 mole) of pyromellitic dianhydride and 19.6 g (0.1 mole) of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride as acid dianhydrides, and 4,4'-diamino di 40 g (0.2 mol) of phenyl ether was dissolved in 458 g of N-methyl-2-pyrrolidone and the mixture was reacted at 40 占 폚 for 3 hours. Then, 356 g of N-methyl- 2) was obtained.

[합성예 3-3][Synthesis Example 3-3]

1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물 19.61g(0.1몰)과 4-아미노페닐-4'-아미노벤조에이트 22.8g(0.1몰)을, N-메틸-2-피롤리돈 382g에 용해하여, 실온에서 12시간 반응시켜, 폴리암산(PA-3)을 포함하는 용액을 얻었다. 19.61 g (0.1 mole) of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride and 22.8 g (0.1 mole) of 4-aminophenyl-4'-aminobenzoate were dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone , And the mixture was reacted at room temperature for 12 hours to obtain a solution containing polyamic acid (PA-3).

[합성예 3-4][Synthesis Example 3-4]

2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물 22.4g(0.1몰)과 p-페닐렌디아민 10.81g(0.1몰)을, N-메틸-2-피롤리돈 329.3g에 용해하여, 60℃로 6시간 반응시켰다. 이어서, 반응 혼합물을 대과잉의 메탄올 중에 부어, 반응 생성물을 침전시켰다. 침전물을 메탄올로 세정하여, 감압하 40℃로 15시간 건조함으로써, 폴리암산(PA-4)을 32g 얻었다. 22.4 g (0.1 mole) of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride and 10.81 g (0.1 mole) of p-phenylenediamine were dissolved in 329.3 g of N-methyl-2-pyrrolidone, For 6 hours. The reaction mixture was then poured into a large excess of methanol to precipitate the reaction product. The precipitate was washed with methanol and dried under reduced pressure at 40 占 폚 for 15 hours to obtain 32 g of polyamic acid (PA-4).

상기 합성으로 얻은 폴리암산(PA-4)을 17.5g 취하여, 이에 N-메틸-2-피롤리돈 232.5g, 피리딘 3.8g 및 무수 아세트산 4.9g을 첨가하여, 120℃에 있어서 4시간 반응시켜 이미드화를 행했다. 이어서, 반응 혼합액을 대과잉의 메탄올 중에 부어, 반응 생성물을 침전시켰다. 침전물을 메탄올로 세정하여, 감압하에서 15시간 건조함으로써, 폴리이미드의 분말을 15g 얻었다. 이를 N-메틸-2-피롤리돈 135g에 용해시켜, 10질량% 용액의 폴리이미드(PI-1)를 얻었다. 17.5 g of the polyamic acid (PA-4) obtained by the above-mentioned synthesis was added thereto, 232.5 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 3.8 g of pyridine and 4.9 g of acetic anhydride were added and reacted at 120 ° C for 4 hours . Subsequently, the reaction mixture was poured into a large excess of methanol to precipitate the reaction product. The precipitate was washed with methanol and dried under reduced pressure for 15 hours to obtain 15 g of polyimide powder. This was dissolved in 135 g of N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a polyimide (PI-1) in a 10 mass% solution.

<액정 배향제 및 액정 표시 소자의 평가>&Lt; Evaluation of liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element >

[실시예 1][Example 1]

(1) 액정 배향제의 조제(1) Preparation of liquid crystal aligning agent

폴리암산(PA-1)을 함유하는 용액을, 이에 함유되는 폴리암산(PA-1)으로 환산하여 100질량부에 상당하는 양을 취하고, 여기에 상기 합성예 2-3으로 얻은 중합체(L-13) 100질량부를 더하여, 추가로 N-메틸-2-피롤리돈(NMP) 및 부틸셀로솔브(BC)를 더하여, 용매 조성이 NMP:BC=80:20(질량비), 고형분 농도가 3.5질량%의 용액으로 했다. 이 용액을 공경 1㎛의 필터로 여과함으로써, 액정 배향제(A-1)를 조제했다.An amount corresponding to 100 parts by mass of the solution containing polyamic acid (PA-1) in terms of polyamic acid (PA-1) contained therein was taken, and the amount of the polymer (L- (NMP: BC = 80: 20 (mass ratio)) and a solid content concentration of 3.5 (mass%) were added to 100 parts by mass of NMP- Mass% solution. This solution was filtered with a filter having a pore size of 1 탆 to prepare a liquid crystal aligning agent (A-1).

(2) 인쇄성의 평가(2) Evaluation of printability

상기 (1)에서 조제한 액정 배향제(A-1)를, 액정 배향막 인쇄기(일본 사진 인쇄(주) 제조)를 이용하여, ITO막으로 이루어지는 투명 전극 부착 유리 기판의 투명 전극면에 도포하여, 80℃의 핫 플레이트 상에서 1분간 가열(프리베이킹)하여 용매를 제거한 후, 230℃의 핫 플레이트 상에서 10분간 가열(포스트베이킹)하여, 평균 막두께 0.06㎛의 도막을 형성했다. 이 도막을 배율 20배의 현미경으로 관찰하여, 막두께 불균일, 유자 껍질 불균일 및 선상(線狀) 불균일의 유무를 조사했다. 평가는, 막두께 불균일이 없고, 도포면 내가 균일인 것을 인쇄성 「양호(○)」, 유자 껍질 불균일이 관찰되었을 경우를 인쇄성 「가능(△)」, 유자 껍질 불균일 및 선상 불균일이 관찰되었을 경우를 인쇄성 「불량(×)」으로 하여 행했다. 본 실시예에서는, 막두께 불균일이 관찰되지 않고, 또한 도포면 내가 균일하여, 인쇄성은 「양호(○)」였다.The liquid crystal aligning agent (A-1) prepared in (1) above was applied to the transparent electrode surface of a glass substrate with a transparent electrode made of ITO film using a liquid crystal alignment film printing machine (manufactured by Japan Photographic Print Co., Ltd.) (Pre-baked) on a hot plate for 1 minute to remove the solvent, and then heated on a hot plate at 230 DEG C for 10 minutes (post baking) to form a coating film having an average film thickness of 0.06 mu m. This coating film was observed under a microscope with a magnification of 20 times to examine whether or not there were unevenness in film thickness, unevenness in citron peel, and unevenness in line. The evaluation was conducted under the following conditions: no film thickness unevenness, uniformity of printing surface printing property "good" (good), printability "possible (Δ)" when citron peel unevenness was observed, unevenness of yuzu peel, (X) &quot; for printability. In this example, the film thickness irregularity was not observed, and the coated surface was uniform, and the printability was "good (O)".

(3) 잔막율의 평가(3) Evaluation of residual film ratio

상기 (1)에서 조제한 액정 배향제(A-1)를, 유리 기판 상에 스피너를 이용하여 도포하고, 80℃의 핫 플레이트로 1분간 프리베이킹를 행한 후, 고(庫) 내를 질소 치환한 230℃의 오븐에서 1시간 가열(포스트베이킹)함으로써 도막을 형성했다. 이어서, 포스트베이킹 후의 막에, N-메틸-2-피롤리돈(NMP)을 스핀 코팅에 의해 도포했다. NMP를 스핀 코팅 도포하기 전의 막두께 D1[㎛] 및 도포한 후의 막두께 D2[㎛]를 주사형 전자 현미경으로 측정하여, 하기 수식 (2)에 의해 잔막율(%)을 산출했다.The liquid crystal aligning agent (A-1) prepared in (1) above was coated on a glass substrate using a spinner and pre-baked for 1 minute on a hot plate at 80 ° C. Lt; 0 &gt; C for 1 hour (post-baking). Next, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) was applied to the film after post-baking by spin coating. The film thickness D1 (占 퐉) before spin coating of NMP and the film thickness D2 (占 퐉) after coating were measured by a scanning electron microscope and the residual film ratio (%) was calculated by the following formula (2).

잔막율(%)=[(D1-D2)/D1]×100…(2)(%) = [(D1-D2) / D1] x100 (2)

잔막율이 높을수록, 실세스퀴옥산의 가교 밀도가 높은 것을 나타낸다. 한편, 실세스퀴옥산의 가교 밀도가 낮으면, 액정 셀로 한 경우에, 액정 배향막 중의 실세스퀴옥산이 액정으로 유입하여, 표시 특성이 저하하기 쉽다. 평가는, 잔막율이 90% 이상이었을 경우를 「양호(○)」, 80% 이상 90% 미만이었을 경우를 「가능△)」, 80% 미만이었을 경우를 「불량(×)」이라고 했다. 그 결과, 이 실시예에서는, 잔막율 「양호(○)」였다. The higher the residual film ratio, the higher the crosslinking density of silsesquioxane. On the other hand, when the cross-linking density of silsesquioxane is low, the silsesquioxane in the liquid crystal alignment layer flows into the liquid crystal when the liquid crystal cell is used, and the display characteristics are likely to deteriorate. In the evaluation, the case where the residual film ratio was 90% or more was referred to as "good". The case where the film residual rate was 80% or more and less than 90% was referred to as "possible?". As a result, in this example, the film residual ratio was "good (O)".

(4) 액정 셀의 제조(4) Production of liquid crystal cell

도 2에 나타내는 FFS형 액정 표시 소자(10)를 제작했다. 우선, 패턴을 갖지 않는 보텀 전극(15), 절연층(14)으로서의 질화 규소막 및, 빗살상으로 패터닝된 톱 전극(13)이 이 순서로 형성된 전극대를 편면에 갖는 유리 기판(11a)과, 전극이 형성되어 있지 않은 대향 유리 기판(11b)을 한 쌍으로 하여, 유리 기판(11a)의 투명 전극을 갖는 면과, 대향 유리 기판(11b)의 일면에, 각각, 상기 (1)에서 조제한 액정 배향제(A-1)를, 스피너를 이용하여 도포하여 도막을 형성했다. 이어서, 이 도막을 80℃의 핫 플레이트에서 1분간 프리베이킹을 행한 후, 고 내를 질소 치환한 오븐 중에서 230℃에서 15분간 가열(포스트베이킹)하여, 평균 막두께 0.1㎛의 도막을 형성했다.An FFS type liquid crystal display element 10 shown in Fig. 2 was produced. First, a bottom electrode 15 having no pattern, a silicon nitride film as an insulating layer 14, and a top electrode 13 patterned in a comb are formed in this order on a glass substrate 11a having an electrode pad on one side And the opposing glass substrate 11b on which the electrodes are not formed are paired so that the surfaces having the transparent electrodes on the glass substrate 11a and the surfaces of the opposing glass substrate 11b The liquid crystal aligning agent (A-1) was applied using a spinner to form a coating film. Subsequently, this coating film was pre-baked on a hot plate at 80 DEG C for 1 minute, and then heated (post-baked) at 230 DEG C for 15 minutes in an oven whose inside was replaced with nitrogen to form a coating film having an average film thickness of 0.1 mu m.

여기에서 사용한 톱 전극(13)의 평면 개략도를 도 3에 나타냈다. 또한, 도 3(a)은, 톱 전극(13)의 상면도이며, 도 3(b)은, 도 3(a)의 파선으로 둘러싼 부분 C1의 확대도이다. 본 실시예에서는, 전극의 선폭 d1이 4㎛, 전극간의 거리 d2가 6㎛의 톱 전극을 갖는 기판을 사용했다. 또한, 톱 전극(13)으로서는, 전극 A, 전극 B, 전극 C 및 전극 D의 4계통의 구동 전극을 이용했다. 도 4에, 이용한 구동 전극의 구성을 나타냈다. 보텀 전극(15)은, 4계통의 구동 전극의 전부에 작용하는 공통 전극으로서 작용하여, 4계통의 구동 전극의 영역의 각각이 화소 영역이 된다. A schematic plan view of the top electrode 13 used here is shown in Fig. 3 (a) is a top view of the top electrode 13, and Fig. 3 (b) is an enlarged view of a portion C1 surrounded by a broken line in Fig. 3 (a). In this embodiment, a substrate having a top electrode having a line width d1 of 4 mu m and a distance d2 between electrodes is 6 mu m. As the top electrode 13, driving electrodes of four lines of electrode A, electrode B, electrode C and electrode D were used. Fig. 4 shows the configuration of the driving electrode used. The bottom electrode 15 functions as a common electrode acting on all the four driving electrodes, and each of the areas of the four driving electrodes becomes a pixel area.

이어서, 이들 도막의 각 표면에, Hg-Xe 램프 및 글랜테일러 프리즘을 이용하여, 313㎚의 휘선을 포함하는 편광 자외선 300J/㎡를 기판 법선 방향으로부터 조사하여, 액정 배향막을 갖는 한 쌍의 기판을 얻었다. 이때, 편광 자외선의 조사 방향은 기판 법선 방향으로부터로 하고, 편광 자외선의 편광면을 기판에 투영한 선분의 방향이 도 3 중의 양 두 화살표의 방향이 되도록 편광면 방향을 설정한 후에 광 조사 처리를 행했다.Subsequently, a polarizing ultraviolet ray (300 J / m 2) containing a bright line of 313 nm was irradiated from the normal direction of the substrate to each surface of these coating films using a Hg-Xe lamp and a Glane Taylor prism to obtain a pair of substrates having a liquid crystal alignment film . At this time, the irradiation direction of the polarized ultraviolet ray is set to be from the normal direction of the substrate, and the direction of the line segment in which the polarized surface of the polarized ultraviolet ray is projected onto the substrate is set to be the direction of both arrows in Fig. I did.

다음으로, 상기 기판 중 1매의 액정 배향막을 갖는 면의 외주에, 직경 5.5㎛의 산화 알루미늄구 함유 에폭시 수지 접착제를 스크린 인쇄에 의해 도포한 후, 한 쌍의 기판의 액정 배향막면을 대향시켜, 편광 자외선의 편광면을 기판에 투영한 방향이 평행이 되도록 서로 겹쳐 압착하고, 150℃로 1시간에 걸쳐 접착제를 열경화했다. 이어서, 액정 주입구로부터 기판 간극에, 메르크사 제조 액정 「MLC-6221」을 충전한 후, 에폭시 수지 접착제로 액정 주입구를 봉지했다. 그 후, 액정 주입시의 유동 배향을 제거하기 위해, 이를 150℃까지 가열하고 나서 실온까지 서서히 냉각했다. Next, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 占 퐉 was applied to the periphery of the surface having one liquid crystal alignment film in the above-mentioned substrate by screen printing, and then the liquid crystal alignment film faces of the pair of substrates were opposed to each other, The polarizing surfaces of the polarized ultraviolet rays were superimposed on each other in such a manner that the directions of projection of the polarizing surfaces of the polarizing ultraviolet rays were parallel to each other, and the adhesive was thermally cured at 150 占 폚 for 1 hour. Subsequently, a liquid crystal "MLC-6221" manufactured by Merck Ltd. was filled in the gap between the substrates from the liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port was sealed with an epoxy resin adhesive. Thereafter, in order to remove the flow orientation at the time of injecting the liquid crystal, it was heated to 150 DEG C and then gradually cooled to room temperature.

다음으로, 기판의 외측 양면에 편광판을 접합함으로써, FFS형 액정 표시 소자를 제조했다. 이때, 편광판 중 1매는, 그 편광 방향이 액정 배향막의 편광 자외선의 편광면의 기판면으로의 투영 방향과 평행이 되도록 접착하고, 다른 1매는 그 편광 방향이 앞의 편광판의 편광 방향과 직교하도록 접착했다. Next, a polarizing plate was bonded to both outer sides of the substrate to produce an FFS type liquid crystal display element. One of the polarizing plates is adhered so that the polarizing direction of the polarizing plate is parallel to the projection direction of the polarizing plane of the polarized ultraviolet ray of the liquid crystal alignment film to the substrate surface and the other polarizing direction is perpendicular to the polarizing direction of the polarizing plate did.

(5) 전압 보존유지율의 평가(5) Evaluation of voltage preservation and maintenance rate

상기 (4)에서 제조한 FFS형 액정 표시 소자에 대해, 23℃에 있어서 1V의 전압을 0.5마이크로초의 인가 시간, 2,000밀리초의 스팬으로 인가한 후, 인가 해제로부터 2000밀리초 후의 전압 보존유지율(VHR)을 측정했다. 또한, 측정 장치로서는, (주)토요테크니카 제조, VHR-1을 사용했다. 평가는, 전압 보존유지율이 95% 이상의 경우를 「양호(○)」, 90% 이상 95% 미만의 경우를 「가능(△)」, 90% 미만의 경우를 「불량(×)」으로 했다. 그 결과, 이 실시예에서는, 전압 보존유지율 「양호(○)」의 결과였다. A voltage of 1 V was applied to the FFS type liquid crystal display device manufactured in (4) above at a temperature of 23 캜 for an application time of 0.5 microseconds and a span of 2,000 milliseconds. Thereafter, a voltage holding and maintaining ratio (VHR ) Were measured. As a measuring apparatus, VHR-1 (manufactured by Toyotecnica Co., Ltd.) was used. In the evaluation, the case where the voltage holding and maintaining ratio is 95% or more is defined as "good", the case where the voltage holding and maintaining ratio is 90% or more and less than 95% is defined as "possible" and the case where the voltage holding and maintaining ratio is less than 90% As a result, in this embodiment, the voltage holding and sustaining rate was "good (O)".

(6) 액정 배향성의 평가(6) Evaluation of alignment of liquid crystal

상기에서 제조한 액정 표시 소자에 대해, 5V의 전압을 인가/해제했을 때의 명암의 변화에 있어서의 이상 도메인의 유무를 광학 현미경에 의해 관찰했다. 평가는, 이상 도메인이 관찰되지 않았던 경우를 액정 배향성 「양호(○)」, 극히 경미한 이상 도메인이 관찰된 경우를 액정 배향성 「가능(△)」, 이상 도메인이 관찰된 경우를 액정 배향성 「불량(×)」으로 하여 행했다. 그 결과, 이 액정 표시 소자에서는 이상 도메인이 관찰되지 않고, 액정 배향성은 「양호(○)」였다.With respect to the liquid crystal display device manufactured as described above, the presence or absence of an abnormal domain in the change of light and dark when a voltage of 5 V was applied / released was observed by an optical microscope. In the evaluation, the liquid crystal alignability was evaluated as &quot; good (o) &quot; when no abnormal domains were observed, the liquid crystal alignability was evaluated as & X) &quot;. As a result, no abnormal domains were observed in this liquid crystal display element, and the liquid crystal alignment property was "good (O)".

[실시예 2∼실시예 13 및 비교예 1, 2][Examples 2 to 13 and Comparative Examples 1 and 2]

실시예 1에 있어서, 중합체의 종류 및 사용량을 각각 하기표 5에 기재와 같이 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여 액정 배향제를 조제하고, 이를 이용하여 각종 평가를 행했다. 평가 결과를 하기표 5에 나타냈다. A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 1, except that the kind and the amount of the polymer used in Example 1 were changed as shown in Table 5 below, and various evaluations were conducted using the liquid crystal aligning agent. The evaluation results are shown in Table 5 below.

Figure pat00020
Figure pat00020

표 5 중, 중합체[P]의 수치는, 액정 배향제의 조제에 사용한 실세스퀴옥산(실세스퀴옥산[L] 또는 그 외의 중합체로서의 실세스퀴옥산) 100질량부에 대한 각 중합체의 배합 비율(질량부)을 나타낸다. In Table 5, the numerical values of the polymer [P] are the same as in Example 1 except that the blending ratio of each polymer to 100 parts by mass of silsesquioxane (silsesquioxane [L] used as a liquid crystal aligning agent or silsesquioxane as another polymer) (Parts by mass).

표 5에 나타내는 바와 같이, 실세스퀴옥산[L]을 포함하는 실시예 1∼13은 모두, 인쇄성, 잔막율, 전압 보존유지율 및 액정 배향성의 평가에서 「양호」 또는 「가능」이었다. 이에 대하여, 비교예 1, 2는 실시예보다 뒤떨어져 있었다. As shown in Table 5, all of Examples 1 to 13 including silsesquioxane [L] were &quot; good &quot; or &quot; acceptable &quot; in evaluation of printability, residual film ratio, voltage storage retention and liquid crystal alignability. In contrast, Comparative Examples 1 and 2 were inferior to those in Examples.

10 : 액정 표시 소자
11a, 11b : 기판
12 : 액정 배향막
13 : 톱 전극
14 : 절연층
15 : 보텀 전극
16 : 액정층
10: Liquid crystal display element
11a and 11b:
12: liquid crystal alignment film
13: Top electrode
14: Insulating layer
15: bottom electrode
16: liquid crystal layer

Claims (15)

하기식 (1)로 나타나는 래더형 구조를 갖는 실세스퀴옥산[L]을 함유하는, 액정 배향제:
Figure pat00021

(식 (1) 중, E1 및 E2는, 각각 독립적으로 1가의 유기기이며, n은 2 이상의 정수이고;
상이한 반복 단위에 있어서의 E1 및 E2는, 동일해도 상이해도 좋음).
A liquid crystal aligning agent containing silsesquioxane [L] having a ladder structure represented by the following formula (1)
Figure pat00021

(In the formula (1), E 1 and E 2 are each independently a monovalent organic group; n is an integer of 2 or more;
E 1 and E 2 in different repeating units may be the same or different).
제1항에 있어서,
상기 실세스퀴옥산[L]에 있어서의, 하기식 (4)로 나타나는 부분 구조에 유래하는 29Si-NMR 스펙트럼의 피크의 적분비가 70∼99%인 액정 배향제:
Figure pat00022

(식 (4) 중, Ra는 탄소수 1 이상의 1가의 유기기이며, 「*」는 규소 원자와의 결합손을 나타냄).
The method according to claim 1,
A liquid crystal aligning agent having an integral ratio of peaks in a 29 Si-NMR spectrum derived from a partial structure represented by the following formula (4) in the silsesquioxane [L]: 70 to 99%
Figure pat00022

(In the formula (4), R &lt; a &gt; represents a monovalent organic group having at least 1 carbon atom and &quot; * &quot; represents a bonding bond to a silicon atom).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 실세스퀴옥산[L]이 갖는 복수개의 E1 및 E2 중 1개 이상이, 에폭시기, 옥세타닐기, 산 무수물기, (메타)아크릴로일기, 비닐기, 에티닐기, 메르캅토기, -NHR5, 이소시아네이트기, 알코올성 수산기, 페놀성 수산기, 시아노기, -COOR1, -CON(R1)2, -PO(R1)2, -SO3R1 및, -SO2N(R1)2(단, R1은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 탄화수소기이며, R5는 수소 원자 또는 탄소수 1∼6의 알킬기임)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 관능기를 갖는 액정 배향제.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein at least one of a plurality of E 1 and E 2 of the silsesquioxane [L] is an epoxy group, an oxetanyl group, an acid anhydride group, a (meth) acryloyl group, a vinyl group, an ethynyl group, -NHR 5, an isocyanate group, an alcoholic hydroxyl group, phenolic hydroxyl group, a cyano group, -COOR 1, -CON (R 1 ) 2, -PO (R 1) 2, -SO 3 R 1 , and, -SO 2 N (R 1 ) 2 (provided that R 1 is independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group and R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms) My.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 실세스퀴옥산[L]이 갖는 복수개의 E1 및 E2 중 1개 이상이, 프리틸트각 발현능을 갖는 기, 광 배향성기 및 가교성기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 갖는 액정 배향제.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein at least one of a plurality of E 1 and E 2 of the silsesquioxane [L] has at least one kind selected from the group consisting of a group having a pretilt angle manifesting ability, a photo aligning group and a crosslinking group Orientation agent.
하기의 요건 (A)∼(C)를 충족하는 실세스퀴옥산[L]을 함유하는, 액정 배향제:
(A) 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 중량 평균 분자량(Mw)이 5000 이상임;
(B) 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비에 의해 나타나는 분자량 분포(Mw/Mn)가 3.8 이하임;
(C) 하기식 (4)로 나타나는 부분 구조에 유래하는 29Si-NMR 스펙트럼의 피크의 적분비가 70∼99%임
Figure pat00023

(식 (4) 중, Ra는 탄소수 1 이상의 1가의 유기기이며, 「*」는 규소 원자와의 결합손을 나타냄).
A liquid crystal aligning agent containing silsesquioxane [L] satisfying the following requirements (A) to (C)
(A) a weight average molecular weight (Mw) of 5000 or more as measured by gel permeation chromatography;
(B) a molecular weight distribution (Mw / Mn) represented by a ratio of a weight average molecular weight (Mw) to a number average molecular weight (Mn) measured by gel permeation chromatography is 3.8 or less;
(C) the integral ratio of the peak of the 29 Si-NMR spectrum derived from the partial structure represented by the following formula (4) is 70 to 99%
Figure pat00023

(In the formula (4), R &lt; a &gt; represents a monovalent organic group having at least 1 carbon atom and &quot; * &quot; represents a bonding bond to a silicon atom).
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 실세스퀴옥산[L]은, 하기식 (3)으로 나타나는 화합물을 포함하는 실란 화합물의 가수분해 축합물인 액정 배향제:
Figure pat00024

[(식 (3) 중, Ar1은, 하기식 (ar-1)∼식 (ar-8)의 각각으로 나타나는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종이며, J1은, 하기식 (j-1)∼식 (j-7)의 각각으로 나타나는 기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종이고;
R4는, 탄소수 1∼18의 1가의 탄화수소기임);
Figure pat00025

(식 (ar-1)∼식 (ar-8) 중, 「*」는 규소 원자에 결합하는 결합손을 나타내고, 「*1」은 J1에 결합하는 결합손을 나타냄);
Figure pat00026

(식 (j-1)∼식 (j-7) 중, R6은 단결합 또는 탄소수 1∼5의 알칸디일기이며, R7은 탄소수 1∼5의 알킬기이며, X4는 수소 원자 또는 탄소수 1∼6의 알킬기이고;
「*」는, Ar1과의 결합손을 나타냄)].
6. The method according to claim 1 or 5,
The silsesquioxane [L] is a liquid crystal aligning agent which is a hydrolyzed condensation product of a silane compound containing a compound represented by the following formula (3)
Figure pat00024

[Wherein Ar 1 is one kind selected from the group consisting of groups represented by each of the following formulas (ar-1) to (ar-8), J 1 is a group represented by the following formula (j-1) ) To (j-7), respectively;
R &lt; 4 &gt; is a monovalent hydrocarbon group of 1 to 18 carbon atoms);
Figure pat00025

(In the formulas (ar-1) to (ar-8), "*" represents a bonding hand bonding to a silicon atom, and "* 1" represents a bonding hand bonding to J 1 );
Figure pat00026

(In the formulas (j-1) to (j-7), R 6 is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 5 carbon atoms, R 7 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, X 4 is a hydrogen atom, An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms;
And &quot; * &quot; represents a hand bonded to Ar 1 ).
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 실세스퀴옥산[L]은, 하기식 (2)로 나타나는 화합물을 포함하는 실란 화합물의 가수분해 축합물인 액정 배향제:
Figure pat00027

(식 (2) 중, R3은, -NHR5(단, R5는 수소 원자 또는 탄소수 1∼6의 알킬기임), 피리딜기, 이미다졸기, 시아노기, 이미노기, 하이드록시기, 메르캅토기, 카복실기, 포스포릴기, 술포기 및 산 무수물기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 특정기를 1종 또는 2종 이상 갖는 탄소수 2∼18의 유기기이고;
X1, X2 및 X3은, 각각 독립적으로 할로겐 원자, 탄소수 1∼18의 알콕시기 또는 탄소수 1∼18의 아실옥시기임).
6. The method according to claim 1 or 5,
The silsesquioxane [L] is a liquid crystal aligning agent which is a hydrolyzed condensate of a silane compound containing a compound represented by the following formula (2)
Figure pat00027

(In the formula (2), R 3 represents -NHR 5 (wherein R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), a pyridyl group, an imidazole group, a cyano group, an imino group, An organic group having 2 to 18 carbon atoms and having at least one specific group selected from the group consisting of a hydroxyl group, a carboxyl group, a phosphoryl group, a sulfo group and an acid anhydride group;
X 1 , X 2 and X 3 are each independently a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms or an acyloxy group having 1 to 18 carbon atoms.
제1항 또는 제5항에 있어서,
상기 실세스퀴옥산[L]은, 하기의 조건 1, 조건 2 및 조건 3 중 2개 이상을 충족하는 조건하에서 실란 화합물을 중합하여 얻어지는 화합물인 액정 배향제:
조건 1: 상기 실란 화합물로서 -NHR5(단, R5는 수소 원자 또는 탄소수 1∼6의 알킬기임), 피리딜기, 이미다졸기, 시아노기, 이미노기, 하이드록실기, 메르캅토기, 카복실기, 포스포릴기, 술포기 및 산 무수물기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 특정기를 1종 또는 2종 이상 갖는 실란 화합물을 포함함;
조건 2: 상기 조건 1의 실란 화합물이 상기 특정기로서 산성기를 갖는 경우, 염기의 존재하에서 상기 실란 화합물을 가수분해 축합하고, 상기 특정기로서 염기성기를 갖는 경우, 산의 존재하에서 상기 실란 화합물을 가수분해 축합함;
조건 3: 물을 10질량% 이상 포함하는 용매 중에서 상기 실란 화합물을 가수분해 축합함.
6. The method according to claim 1 or 5,
The silsesquioxane [L] is a compound obtained by polymerizing a silane compound under conditions that satisfy at least two of the following conditions 1, 2, and 3: Liquid crystal aligning agent:
Condition 1: As the silane compound, -NHR 5 (R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), a pyridyl group, an imidazole group, a cyano group, an imino group, a hydroxyl group, a mercapto group, A silane compound having at least one specific group selected from the group consisting of a phosphorus group, a phosphoryl group, a sulfo group and an acid anhydride group;
Condition 2: In the case where the silane compound of the above-mentioned condition 1 has an acidic group as the specific group, the silane compound is hydrolyzed and condensed in the presence of a base, and when the silane compound has a basic group as the specific group, Decomposition and condensation;
Condition 3: The silane compound is hydrolyzed and condensed in a solvent containing 10% by mass or more of water.
하기의 조건 1, 조건 2 및 조건 3 중 2개 이상을 충족하는 조건하에서 실란 화합물을 중합하여 얻어지는 실세스퀴옥산[L]을 함유하는 액정 배향제:
조건 1: 상기 실란 화합물로서 -NHR5(단, R5는 수소 원자 또는 탄소수 1∼6의 알킬기임), 피리딜기, 이미다졸기, 시아노기, 이미노기, 하이드록실기, 메르캅토기, 카복실기, 포스포릴기, 술포기 및 산 무수물기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 특정기를 1종 또는 2종 이상 갖는 실란 화합물을 포함함;
조건 2: 상기 조건 1의 실란 화합물이 상기 특정기로서 산성기를 갖는 경우, 염기의 존재하에서 상기 실란 화합물을 가수분해 축합하고, 상기 특정기로서 염기성기를 갖는 경우, 산의 존재하에서 상기 실란 화합물을 가수분해 축합함;
조건 3: 물을 10질량% 이상 포함하는 용매 중에서 상기 실란 화합물을 가수분해 축합함.
A liquid crystal aligning agent containing silsesquioxane [L] obtained by polymerizing a silane compound under conditions that satisfy at least two of the following conditions 1, 2, and 3:
Condition 1: As the silane compound, -NHR 5 (R 5 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms), a pyridyl group, an imidazole group, a cyano group, an imino group, a hydroxyl group, a mercapto group, A silane compound having at least one specific group selected from the group consisting of a phosphorus group, a phosphoryl group, a sulfo group and an acid anhydride group;
Condition 2: In the case where the silane compound of the above-mentioned condition 1 has an acidic group as the specific group, the silane compound is hydrolyzed and condensed in the presence of a base, and when the silane compound has a basic group as the specific group, Decomposition and condensation;
Condition 3: The silane compound is hydrolyzed and condensed in a solvent containing 10% by mass or more of water.
제1항, 제5항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
추가로, 폴리이미드, 폴리암산 및 폴리암산 에스테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체[P]를 포함하는 액정 배향제.
10. The method according to any one of claims 1, 5 and 9,
Further, a liquid crystal aligning agent comprising at least one polymer [P] selected from the group consisting of polyimide, polyamic acid and polyamic acid ester.
제10항에 있어서,
상기 실세스퀴옥산[L]과 상기 중합체[P]의 배합 비율([L]:[P])이, 질량비로 1:99∼80:20인 액정 배향제.
11. The method of claim 10,
Wherein a mixing ratio ([L]: [P]) of the silsesquioxane [L] and the polymer [P] is 1:99 to 80:20 in terms of a mass ratio.
제1항, 제5항 및 제9항 중 어느 한 항에 기재된 액정 배향제를 이용하여 형성된 액정 배향막. 10. A liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1, 5, and 9. 제12항에 기재된 액정 배향막을 구비하는 액정 소자. A liquid crystal device comprising the liquid crystal alignment film according to claim 12. 제1항, 제5항 및 제9항 중 어느 한 항에 기재된 액정 배향제를 기판 상에 도포하여 도막을 형성하는 공정과, 상기 액정 배향제를 도포한 기판면에 광 조사하여 상기 도막에 액정 배향능을 부여하는 공정을 포함하는 액정 배향막의 제조 방법. A method for manufacturing a liquid crystal display device, comprising the steps of: applying a liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1, 5, and 9 on a substrate to form a coated film; irradiating the substrate surface coated with the liquid crystal aligning agent with light, Wherein the liquid crystal alignment film is formed on the substrate. 하기식 (1)로 나타나는 래더형 구조를 갖는 실세스퀴옥산:
Figure pat00028

(식 (1) 중, E1 및 E2는, 각각 독립적으로 1가의 유기기이며, n은 2이상의 정수이고;
단, 실세스퀴옥산이 갖는 복수개의 E1 및 E2 중 1개 이상은, 에폭시기, 옥세타닐기, 산 무수물기, (메타)아크릴로일기, 스티릴기, 에티닐기, 메르캅토기, 이소시아네이트기, 알코올성 수산기, 시아노기, -COOR2, -CON(R1R2), -PO(R1)2, -SO3R2, -SO2N(R1R2)(단, R1은, 각각 독립적으로 수소 원자 또는 1가의 탄화수소기이며, R2는 1가의 탄화수소기임), 광 배향성기 및 가교성기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 갖는 기임).
Silsesquioxane having a ladder-like structure represented by the following formula (1): &lt; EMI ID =
Figure pat00028

(In the formula (1), E 1 and E 2 are each independently a monovalent organic group; n is an integer of 2 or more;
However, at least one of the plurality of E 1 and E 2 of silsesquioxane is preferably an epoxy group, an oxetanyl group, an acid anhydride group, a (meth) acryloyl group, a styryl group, an ethynyl group, a mercapto group, an isocyanate group alcoholic hydroxyl group, a cyano group, -COOR 2, -CON (R 1 R 2), -PO (R 1) 2, -SO 3 R 2, -SO 2 N (R 1 R 2) ( However, R 1 is , Each independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group, and R 2 is a monovalent hydrocarbon group), a photo-aligning group, and a crosslinking group.
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