TW201938613A - 硬化膜形成組成物、配向材料及相位差材料 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題係提供一種硬化膜形成組成物,其被使用作為配向材料,在其上配置有聚合性液晶的層時,利用較低溫及短時間的條件形成顯示優異液晶配向性、光穿透性及溶劑耐性的硬化膜。本發明的解決手段係一種硬化膜形成組成物,其包含作為(A)成分之含有麥可給體(Michael donor)部位的化合物、與作為(B)成分之含有麥可受體(Michael acceptor)部位的化合物,(A)成分及(B)成分的至少一者包含液晶配向性基;使用該組成物而得之硬化膜及配向材料;使用該配向材料而形成之相位差材料。
Description
本發明係關於形成使液晶分子配向的硬化膜之硬化膜形成組成物、配向材料及相位差材料。尤其,本發明係關於有用於製作相位差材料的硬化膜形成組成物、配向材料及相位差材料,該相位差材料係能用於圓偏光眼鏡方式的3D顯示器之經圖案化的相位差材料、或能用於被使用作為有機EL顯示器的抗反射膜之圓偏光板的相位差材料。
本發明在圓偏光眼鏡方式的3D顯示器之情形,通常在液晶面板等形成影像的顯示元件上配置相位差材料。此相位差材料係將相位差特性不同的二種相位差區域分別複數、規則地配置,構成經圖案化的相位差材料。並且,以下,在本說明書中,將此種以配置相位差特性不同的多個相位差區域之方式而經圖案化的相位差材料稱為圖案化相位差材料。
圖案化相位差材料,例如,如專利文獻1所揭示,可藉由將由聚合性液晶所構成之相位差材料進行光學圖案化而製作。由聚合性液晶所構成之相位差材料的光學圖案化,係利用以液晶面板的配向材料形成而為人所知的光配向技術。亦即,在基板上設置由光配向性的材料所構成之塗膜,並對此照射偏光方向不同的二種偏光。接著,以形成有液晶的配向控制方向不同之二種液晶配向區域的配向材料的形態,獲得光配向膜。在此光配向膜上塗布包含聚合性液晶之溶液狀的相位差材料,實現聚合性液晶的配向。其後,將經配向的聚合性液晶進行硬化,形成圖案化相位差材料。
有機EL顯示器的抗反射膜係藉由直線偏光板、1/4波長相位差板所構成,將前往影像顯示面板的面板面之外來光藉由直線偏光板而轉變成直線偏光,接著藉由1/4波長相位差板轉變成圓偏光。於此,由此圓偏光所致之外來光,雖在影像顯示面板的表面等進行反射,但在此反射之際,偏光面的旋轉方向會逆轉。其結果,此反射光與到達時相反,經由1/4波長相位差板,轉變成被直線偏光板遮光之方向的直線偏光後,接著被直線偏光板遮光,其結果,對外部的出射被明顯抑制。
關於此1/4波長相位差板,在專利文獻2中提案藉由組合1/2波長板、1/4波長板以構成1/4波長相位差板,而藉由逆分散特性構成此光學薄膜的方法。此方法之情形,在提供彩色影像的顯示之寬廣波長帶中,使用由正的分散特性所致之液晶材料,可藉由逆分散特性而構成光學薄膜。
並且近年來,作為能適用於此相位差層的液晶材料,提案有具備逆分散特性者(專利文獻3、4)。若根據此種逆分散特性的液晶材料,取代將1/2波長板、1/4波長板加以組合而藉由二層的相位差層構成1/4波長相位差板,可藉由單層而構成相位差層且確保逆分散特性,藉此可藉由簡易的構成而實現能在寬廣波長帶中確保所期望之相位差的光學薄膜。
為了使液晶配向而能使用配向層。作為配向層的形成方法,已知例如摩擦法、光配向法,光配向法不會產生為摩擦法的問題點之靜電、灰塵,就可定量地控制配向處理之點而言為有用。
在使用光配向法的配向材料形成中,作為能利用之光配向性的材料,已知有在側鏈具有桂皮醯基及查耳酮基等光致二聚化(photodimerization)部位的丙烯酸樹脂、聚醯亞胺樹脂等。此等樹脂被報導藉由進行偏光UV照射,而顯示控制液晶的配向之性能(以下,亦稱為液晶配向性)(參照專利文獻5~專利文獻7)。
並且,在配向層中,除了液晶配向能力以外,亦要求耐溶劑性。例如,配向層有在相位差材料的製造過程被施以熱或溶劑之情形。若耐溶劑性低的配向層被施以溶劑,則有液晶配向能力明顯降低之虞。
於是,例如在專利文獻8中,為了獲得穩定的液晶配向能力,提案有一種含有聚合物成分的液晶配向劑,該聚合物成分具有能藉由光而進行交聯反應的結構、與藉由熱而進行交聯的結構;以及,一種液晶配向劑,其含有具有能藉由光而進行交聯反應的結構之聚合物成分、與具有藉由熱而進行交聯的結構之化合物。
另一方面,為了減輕對於薄膜基板施加的熱壓力,正探討相位差材料製程的低溫化。在製造相位差材料時,在最被要求高溫的程序之一中,有將液晶配向膜進行成膜的步驟,而被要求液晶配向膜的成膜程序的低溫化。
作為以低溫形成液晶配向膜的方法,提案有使用熱交聯系統的系統,該熱交聯系統係使用丙烯酸系的樹脂,並被源自熱酸產生劑的酸催化,再以較低的溫度(100℃前後)進行(專利文獻9)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2005-49865號公報
[專利文獻2]日本特開平10-68816號公報
[專利文獻3]美國專利第8119026號說明書
[專利文獻4]日本特開2009-179563號公報
[專利文獻5]日本專利第3611342號公報
[專利文獻6]日本特開2009-058584號公報
[專利文獻7]日本特表2001-517719號公報
[專利文獻8]日本專利第4207430號公報
[專利文獻9]國際公開第2010/150748號
[專利文獻2]日本特開平10-68816號公報
[專利文獻3]美國專利第8119026號說明書
[專利文獻4]日本特開2009-179563號公報
[專利文獻5]日本專利第3611342號公報
[專利文獻6]日本特開2009-058584號公報
[專利文獻7]日本特表2001-517719號公報
[專利文獻8]日本專利第4207430號公報
[專利文獻9]國際公開第2010/150748號
[發明概要]
[發明所欲解決的課題]
[發明所欲解決的課題]
本發明之目的係基於以上見解及探討結果而完成者。亦即,本發明之目的係提供一種光配向用液晶配向劑,其能以較低溫及短時間的條件,形成具有優異耐溶劑性、可以高感度使聚合性液晶配向的配向膜。
本發明之其他目的及優點,可由以下的記載得知。
[用於解決課題的手段]
[用於解決課題的手段]
本發明人等為了達成上述目的,不斷專心致志地探討的結果,發現藉由選擇將硬化膜形成組成物作為基底的硬化膜形成材料,且該硬化膜形成組成物含有具有麥可給體(Michael donor)部位的成分及具有麥可受體(Michael acceptor)部位的成分,而可以較低溫及短時間的條件,形成具有優異耐溶劑性、可以高感度使聚合性液晶配向的硬化膜,進而完成本發明。
亦即,本發明之第一觀點係關於一種硬化膜形成組成物,其包含
作為(A)成分之含有麥可給體部位的化合物、與
作為(B)成分之含有麥可受體部位的化合物,
(A)成分及(B)成分的至少一者包含液晶配向性基。
第二觀點係關於第一觀點所記載之硬化膜形成組成物,其中(A)成分與(B)成分係包含麥可給體部位、麥可受體部位及液晶配向性基的相同化合物。
第三觀點係關於第一觀點或第二觀點所記載之硬化膜形成組成物,其中,
作為(A)成分,包含選自具有一個麥可給體部位與液晶配向性基的低分子化合物(A1)、及具有二個以上的麥可給體部位且不含有或含有液晶配向性基的化合物(A2)之至少一種;以及
作為(B)成分,包含選自具有一個麥可受體部位與液晶配向性基的低分子化合物(B1)、及具有二個以上的麥可受體部位且不含有或含有液晶配向性基的化合物(B2)之至少一種,
(A2)成分及(B2)成分可為低分子化合物亦可為高分子化合物。
第四觀點係關於第一觀點至第三觀點中任一項所記載之硬化膜形成組成物,其中(A)成分的麥可給體部位為活性亞甲基或活性次甲基。
第五觀點係關於第一觀點至第四觀點中任一項所記載之硬化膜形成組成物,其進一步含有(C)麥可加成反應觸媒。
第六觀點係關於第一觀點至第五觀點中任一項所記載之硬化膜形成組成物,其中,麥可受體部位為丙烯酸基。
第七觀點係關於第一觀點至第六觀點中任一項所記載之硬化膜形成組成物,其中,相對於(A)成分的100質量份,含有1質量份~2,000質量份的(B)成分。
第八觀點係關於第五觀點至第七觀點中任一項所記載之硬化膜形成組成物,其中,相對於(A)成分及(B)成分的合計100質量份,含有0.01質量份~20質量份的(C)成分。
第九觀點係關於一種硬化膜,其係使用第一觀點至第八觀點中任一項所記載之硬化膜形成組成物而得。
第十觀點係關於一種配向材料,其係使用第一觀點至第八觀點中任一項所記載之硬化膜形成組成物而得。
第十一觀點係關於一種相位差材料,其係使用第十觀點所記載之配向材料而形成。
[發明效果]
作為(A)成分之含有麥可給體部位的化合物、與
作為(B)成分之含有麥可受體部位的化合物,
(A)成分及(B)成分的至少一者包含液晶配向性基。
第二觀點係關於第一觀點所記載之硬化膜形成組成物,其中(A)成分與(B)成分係包含麥可給體部位、麥可受體部位及液晶配向性基的相同化合物。
第三觀點係關於第一觀點或第二觀點所記載之硬化膜形成組成物,其中,
作為(A)成分,包含選自具有一個麥可給體部位與液晶配向性基的低分子化合物(A1)、及具有二個以上的麥可給體部位且不含有或含有液晶配向性基的化合物(A2)之至少一種;以及
作為(B)成分,包含選自具有一個麥可受體部位與液晶配向性基的低分子化合物(B1)、及具有二個以上的麥可受體部位且不含有或含有液晶配向性基的化合物(B2)之至少一種,
(A2)成分及(B2)成分可為低分子化合物亦可為高分子化合物。
第四觀點係關於第一觀點至第三觀點中任一項所記載之硬化膜形成組成物,其中(A)成分的麥可給體部位為活性亞甲基或活性次甲基。
第五觀點係關於第一觀點至第四觀點中任一項所記載之硬化膜形成組成物,其進一步含有(C)麥可加成反應觸媒。
第六觀點係關於第一觀點至第五觀點中任一項所記載之硬化膜形成組成物,其中,麥可受體部位為丙烯酸基。
第七觀點係關於第一觀點至第六觀點中任一項所記載之硬化膜形成組成物,其中,相對於(A)成分的100質量份,含有1質量份~2,000質量份的(B)成分。
第八觀點係關於第五觀點至第七觀點中任一項所記載之硬化膜形成組成物,其中,相對於(A)成分及(B)成分的合計100質量份,含有0.01質量份~20質量份的(C)成分。
第九觀點係關於一種硬化膜,其係使用第一觀點至第八觀點中任一項所記載之硬化膜形成組成物而得。
第十觀點係關於一種配向材料,其係使用第一觀點至第八觀點中任一項所記載之硬化膜形成組成物而得。
第十一觀點係關於一種相位差材料,其係使用第十觀點所記載之配向材料而形成。
[發明效果]
根據本發明,可提供具有優異耐溶劑性、可以高感度使聚合性液晶配向的硬化膜,與適於該硬化膜的形成、而且能以較低溫及短時間的條件形成的硬化膜形成組成物。
根據本發明,可提供液晶配向性與光穿透性優異的配向材料、及能高精度地光學圖案化的相位差材料。
根據本發明,可提供液晶配向性與光穿透性優異的配向材料、及能高精度地光學圖案化的相位差材料。
[用於實施發明的形態]
<硬化膜形成組成物>
本發明的硬化膜形成組成物係包含含有選自由麥可給體部位、麥可受體部位、及液晶配向性基所構成之群組的一種或二種以上的結構之成分,且作為成分整體必須含有前述三種結構的硬化膜形成組成物。
詳細而言係一種硬化膜形成組成物,其包含作為(A)成分之含有麥可給體部位的化合物、與作為(B)成分之含有麥可受體部位的化合物,(A)成分及(B)成分的至少一者包含液晶配向性基。前述(A)成分與前述(B)成分亦可為包含麥可給體部位、麥可受體部位及液晶配向性基的相同化合物。
本發明的硬化膜形成組成物,亦可為以下態樣:包含作為上述(A)成分之選自具有一個麥可給體部位與液晶配向性基的低分子化合物(A1)、及具有二個以上的麥可給體部位且不含有或含有液晶配向性基的化合物(A2)之至少一種,以及作為上述(B)成分之選自具有一個麥可受體部位與液晶配向性基的低分子化合物(B1)、及具有二個以上的麥可受體部位與不含有或含有液晶配向性基的化合物(B2)之至少一種,此時,(A2)成分及(B2)成分可為低分子化合物亦可為高分子化合物。
而且,只要不損及本發明的效果,便可含有其他添加劑。
此外,上述中所謂「低分子化合物」,可列舉「高分子化合物(聚合物)」以外的化合物,亦即,具有在化合物內(藉由聚合)所形成之重複單元的化合物以外的化合物。
本發明的硬化膜形成組成物係包含含有選自由麥可給體部位、麥可受體部位、及液晶配向性基所構成之群組的一種或二種以上的結構之成分,且作為成分整體必須含有前述三種結構的硬化膜形成組成物。
詳細而言係一種硬化膜形成組成物,其包含作為(A)成分之含有麥可給體部位的化合物、與作為(B)成分之含有麥可受體部位的化合物,(A)成分及(B)成分的至少一者包含液晶配向性基。前述(A)成分與前述(B)成分亦可為包含麥可給體部位、麥可受體部位及液晶配向性基的相同化合物。
本發明的硬化膜形成組成物,亦可為以下態樣:包含作為上述(A)成分之選自具有一個麥可給體部位與液晶配向性基的低分子化合物(A1)、及具有二個以上的麥可給體部位且不含有或含有液晶配向性基的化合物(A2)之至少一種,以及作為上述(B)成分之選自具有一個麥可受體部位與液晶配向性基的低分子化合物(B1)、及具有二個以上的麥可受體部位與不含有或含有液晶配向性基的化合物(B2)之至少一種,此時,(A2)成分及(B2)成分可為低分子化合物亦可為高分子化合物。
而且,只要不損及本發明的效果,便可含有其他添加劑。
此外,上述中所謂「低分子化合物」,可列舉「高分子化合物(聚合物)」以外的化合物,亦即,具有在化合物內(藉由聚合)所形成之重複單元的化合物以外的化合物。
以下,說明各成分的詳細內容。
<麥可給體部位>
作為(A)成分的麥可給體部位,可列舉例如巰基、胺基、活性亞甲基及活性次甲基。
作為(A)成分的麥可給體部位,可列舉例如巰基、胺基、活性亞甲基及活性次甲基。
所謂活性亞甲基,係指亞甲基(-CH2
-)中,在鄰接位置具有羰基,且具備對於親核試劑的反應性者。並且,在本發明中,前述所謂活性次甲基,係指在前述活性亞甲基中具有亞甲基(-CH2
-)的一個氫原子被烷基取代的結構,且具有對於親核試劑的反應性者。
作為活性亞甲基及活性次甲基,更佳為由下述式(a1)所表示之基。
(式(a1)中,R表示烷基、烷氧基或苯基,虛線表示原子鍵結(atomic bonding))。
(式(a1)中,R表示烷基、烷氧基或苯基,虛線表示原子鍵結(atomic bonding))。
上述式(a1)中,作為R所表示的烷基,可列舉例如碳原子數1至20的烷基,較佳為碳原子數1至5的烷基。
作為該種烷基,可列舉例如甲基、乙基、n-丙基、i-丙基等。
其中,較佳為甲基、乙基、n-丙基等。
作為該種烷基,可列舉例如甲基、乙基、n-丙基、i-丙基等。
其中,較佳為甲基、乙基、n-丙基等。
上述式(a1)中,作為R所表示之烷氧基,可列舉例如碳原子數1至20的烷氧基,較佳為碳原子數1至5的烷氧基。
作為該種烷氧基,可列舉例如甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、i-丙氧基、n-丁氧基、i-丁氧基、s-丁氧基、三級丁氧基等。
其中,較佳為甲氧基、乙氧基及n-丙氧基等。
作為該種烷氧基,可列舉例如甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、i-丙氧基、n-丁氧基、i-丁氧基、s-丁氧基、三級丁氧基等。
其中,較佳為甲氧基、乙氧基及n-丙氧基等。
作為由上述式(a1)所表示之基,可列舉例如以下的結構等。此外,結構式中,虛線表示原子鍵結。
<由式(a1)所表示之基(麥可給體部位)的導入方法>
作為將由式(a1)所表示之基導入各成分的方法,可列舉例如所謂在具有羥基的低分子化合物或聚合物中,使米氏酸(Meldrum’s acid)與羧酸氯化物(carboxylic acid chloride)進行反應,使所得之醯化米氏酸進行反應的方法。此方法為公知。於此,作為R,增加取得性或配向性等,較佳為甲基。
作為將由式(a1)所表示之基導入各成分的方法,可列舉例如所謂在具有羥基的低分子化合物或聚合物中,使米氏酸(Meldrum’s acid)與羧酸氯化物(carboxylic acid chloride)進行反應,使所得之醯化米氏酸進行反應的方法。此方法為公知。於此,作為R,增加取得性或配向性等,較佳為甲基。
作為其他方法,可列舉所謂在具有羥基的低分子化合物或聚合物中,使醯化乙酸三級丁酯進行反應的方法。此方法為公知。於此,作為R,增加取得性或配向性等,較佳為甲基。
並且,藉由使具有麥可給體部位的單體進行共聚合,可以聚合物的形態獲得具有二個以上的麥可給體部位的化合物(後述的成分(A2))。
作為具有麥可給體部位的單體,可列舉2-乙醯乙醯氧基乙基丙烯酸酯(乙二醇單乙醯乙酸單丙烯酸酯)、2-乙醯乙醯氧基乙基甲基丙烯酸酯(乙二醇單乙醯乙酸單甲基丙烯酸酯)等。
作為具有麥可給體部位的單體,可列舉2-乙醯乙醯氧基乙基丙烯酸酯(乙二醇單乙醯乙酸單丙烯酸酯)、2-乙醯乙醯氧基乙基甲基丙烯酸酯(乙二醇單乙醯乙酸單甲基丙烯酸酯)等。
<麥可受體部位>
作為(B)成分的麥可受體部位,可列舉例如(甲基)丙烯酸基及順丁烯二醯亞胺基,亦即,CH2 =CH-C(=O)-基、CH2 =C(CH3 )-C(=O)-基、及順丁烯二醯亞胺基。此外,本說明書中,「(甲基)丙烯酸基」等的記載表示丙烯酸基與甲基丙烯酸基兩者。
作為(B)成分的麥可受體部位,可列舉例如(甲基)丙烯酸基及順丁烯二醯亞胺基,亦即,CH2 =CH-C(=O)-基、CH2 =C(CH3 )-C(=O)-基、及順丁烯二醯亞胺基。此外,本說明書中,「(甲基)丙烯酸基」等的記載表示丙烯酸基與甲基丙烯酸基兩者。
<(甲基)丙烯酸基的導入方法>
作為將(甲基)丙烯酸基導入各成分的方法,可列舉所謂使具有環氧基的成分與(甲基)丙烯酸,以公知的方法進行反應的方法。並且,亦可列舉使利用羥乙基(甲基)丙烯酸酯等具有羥烷基的單體而得之共聚物、與具有(甲基)丙烯酸基及異氰酸酯基的化合物成分以公知的方法進行反應的方法。
作為將(甲基)丙烯酸基導入各成分的方法,可列舉所謂使具有環氧基的成分與(甲基)丙烯酸,以公知的方法進行反應的方法。並且,亦可列舉使利用羥乙基(甲基)丙烯酸酯等具有羥烷基的單體而得之共聚物、與具有(甲基)丙烯酸基及異氰酸酯基的化合物成分以公知的方法進行反應的方法。
<順丁烯二醯亞胺基的導入方法>
作為將順丁烯二醯亞胺基導入各成分的方法,可列舉所謂使N-(4-羧苯基)順丁烯二醯亞胺或N-(4-羥苯基)順丁烯二醯亞胺、與具有環氧基的成分,以公知的方法進行反應的方法。並且,亦可列舉所謂使N-(4-羥苯基)順丁烯二醯亞胺、與具有異氰酸酯基的成分,以公知的方法進行反應的方法。
作為將順丁烯二醯亞胺基導入各成分的方法,可列舉所謂使N-(4-羧苯基)順丁烯二醯亞胺或N-(4-羥苯基)順丁烯二醯亞胺、與具有環氧基的成分,以公知的方法進行反應的方法。並且,亦可列舉所謂使N-(4-羥苯基)順丁烯二醯亞胺、與具有異氰酸酯基的成分,以公知的方法進行反應的方法。
<液晶配向性基>
作為(A)成分及(B)成分的至少一者所含之能用於本發明的液晶配向性基,可列舉垂直配向性基與光配向性基。
作為(A)成分及(B)成分的至少一者所含之能用於本發明的液晶配向性基,可列舉垂直配向性基與光配向性基。
<光配向性基>
本發明中,所謂光配向性基,表示進行光致二聚化或光致異構化(photoisomerization)的官能基(亦稱為光致二聚化部位、光致異構化部位)。
本發明中,所謂光配向性基,表示進行光致二聚化或光致異構化(photoisomerization)的官能基(亦稱為光致二聚化部位、光致異構化部位)。
所謂光致二聚化部位,係藉由光照射而形成二聚體(dimer)的部位,作為其具體例,可列舉桂皮醯基、查耳酮基、香豆素基、蒽基等。此等之中,較佳為在可見光區域具有高透明性及光致二聚化反應性的桂皮醯基。
並且,所謂光致異構化部位,係藉由光照射而順式體與反式體會變化的部位,作為其具體例,可列舉偶氮苯結構、二苯乙烯結構等。此等之中,因反應性高故較佳為偶氮苯結構。
並且,所謂光致異構化部位,係藉由光照射而順式體與反式體會變化的部位,作為其具體例,可列舉偶氮苯結構、二苯乙烯結構等。此等之中,因反應性高故較佳為偶氮苯結構。
作為光致二聚化部位,將更佳的桂皮醯基的結構之一例揭示於下述式[1]或式[2]。
上述式[1]中,X11 表示氫原子、碳原子數1至18的烷基、苯基或聯苯。此時,苯基及聯苯亦可被鹵素原子、烷基、烷氧基及氰基之任一者取代。
上述式[2]中,X12 表示氫原子、氰基、碳原子數1至18的烷基、苯基、聯苯或環己基。此時,碳原子數1至18的烷基、苯基、聯苯、環己基,亦可經由單鍵、醚鍵、酯鍵、醯胺鍵、尿素鍵而與苯環結合。
上述式[1]中,X11 表示氫原子、碳原子數1至18的烷基、苯基或聯苯。此時,苯基及聯苯亦可被鹵素原子、烷基、烷氧基及氰基之任一者取代。
上述式[2]中,X12 表示氫原子、氰基、碳原子數1至18的烷基、苯基、聯苯或環己基。此時,碳原子數1至18的烷基、苯基、聯苯、環己基,亦可經由單鍵、醚鍵、酯鍵、醯胺鍵、尿素鍵而與苯環結合。
<光配向性基的導入方法>
對於將此種光配向性基導入本發明的各成分,可列舉在具有光配向性基及羥基的化合物中,以前述<由式(a1)所表示之基(麥可給體部位)的導入方法>所記載之方法導入麥可給體部位的方法;將具有光配向性基的丙烯酸單體直接使用、或進行共聚合的方法;在具有環氧基的成分中,使具有羧基的桂皮酸衍生物(具有光配向性基(桂皮醯基)及羧基的化合物)進行反應的方法等。
對於將此種光配向性基導入本發明的各成分,可列舉在具有光配向性基及羥基的化合物中,以前述<由式(a1)所表示之基(麥可給體部位)的導入方法>所記載之方法導入麥可給體部位的方法;將具有光配向性基的丙烯酸單體直接使用、或進行共聚合的方法;在具有環氧基的成分中,使具有羧基的桂皮酸衍生物(具有光配向性基(桂皮醯基)及羧基的化合物)進行反應的方法等。
具有光配向性基及羥基的化合物,係由下述式[A1]至式[A5]中任一式所表示。
前述式中,A1
與A2
分別獨立地表示氫原子或甲基,X1
表示經由選自單鍵、醚鍵、酯鍵、醯胺鍵、胺甲酸乙酯鍵、胺基鍵或其等的組合之一種或二種以上的鍵,選自碳原子數1至18的亞烷基、伸苯基、聯伸苯基或其等的組合之1至三個二價的基結合而成之結構。
X2 表示氫原子、鹵素原子、氰基、碳原子數1至18的烷基、苯基、聯苯或環己基。此時,碳原子數1至18的烷基、苯基、聯苯及環己基亦可經由共價鍵、醚鍵、酯鍵、醯胺鍵或尿素鍵而與苯環結合。
X3 表示羥基、巰基、胺基、碳原子數1至10的烷氧基、碳原子數1至10的烷硫基(alkylthio group)、碳原子數1至10的烷基胺基、苯氧基、苯硫基、苯胺基、聯苯胺基、苯基或聯苯。
X4 分別獨立地表示單鍵、碳原子數1至20的亞烷基、二價的芳環基、或二價的脂環基。於此,碳原子數1至20的亞烷基可為分支狀亦可為直鏈狀。
X表示單鍵、氧原子或硫原子。
此外,在此等基中,苯基上、聯苯上、伸苯基上及聯伸苯基上的氫原子,亦可被選自碳原子數1至4的烷基、碳原子數1至4的烷氧基、鹵素原子、三氟甲基及氰基之相同或相異的一個或多個取代基取代。
X2 表示氫原子、鹵素原子、氰基、碳原子數1至18的烷基、苯基、聯苯或環己基。此時,碳原子數1至18的烷基、苯基、聯苯及環己基亦可經由共價鍵、醚鍵、酯鍵、醯胺鍵或尿素鍵而與苯環結合。
X3 表示羥基、巰基、胺基、碳原子數1至10的烷氧基、碳原子數1至10的烷硫基(alkylthio group)、碳原子數1至10的烷基胺基、苯氧基、苯硫基、苯胺基、聯苯胺基、苯基或聯苯。
X4 分別獨立地表示單鍵、碳原子數1至20的亞烷基、二價的芳環基、或二價的脂環基。於此,碳原子數1至20的亞烷基可為分支狀亦可為直鏈狀。
X表示單鍵、氧原子或硫原子。
此外,在此等基中,苯基上、聯苯上、伸苯基上及聯伸苯基上的氫原子,亦可被選自碳原子數1至4的烷基、碳原子數1至4的烷氧基、鹵素原子、三氟甲基及氰基之相同或相異的一個或多個取代基取代。
上述式中,R1
、R2
、R3
、R4
、R5
、R6
、R7
及R8
分別獨立且表示氫原子、碳原子數1至4的烷基、碳原子數1至4的烷氧基、鹵素原子、三氟甲基或氰基。
作為具有光配向性基及羥基的化合物的具體例,可列舉例如4-(8-羥辛基氧基)桂皮酸甲基酯、4-(6-羥己基氧基)桂皮酸甲基酯、4-(4-羥丁基氧基)桂皮酸甲基酯、4-(3-羥丙基氧基)桂皮酸甲基酯、4-(2-羥乙基氧基)桂皮酸甲基酯、4-羥甲基氧基桂皮酸甲基酯、4-羥基桂皮酸甲基酯、4-(8-羥辛基氧基)桂皮酸乙基酯、4-(6-羥己基氧基)桂皮酸乙基酯、4-(4-羥丁基氧基)桂皮酸乙基酯、4-(3-羥丙基氧基)桂皮酸乙基酯、4-(2-羥乙基氧基)桂皮酸乙基酯、4-羥甲基氧基桂皮酸乙基酯、4-羥基桂皮酸乙基酯、4-(8-羥辛基氧基)桂皮酸苯基酯、4-(6-羥己基氧基)桂皮酸苯基酯、4-(4-羥丁基氧基)桂皮酸苯基酯、4-(3-羥丙基氧基)桂皮酸苯基酯、4-(2-羥乙基氧基)桂皮酸苯基酯、4-羥甲基氧基桂皮酸苯基酯、4-羥基桂皮酸苯基酯、4-(8-羥辛基氧基)桂皮酸聯苯酯、4-(6-羥己基氧基)桂皮酸聯苯酯、4-(4-羥丁基氧基)桂皮酸聯苯酯、4-(3-羥丙基氧基)桂皮酸聯苯酯、4-(2-羥乙基氧基)桂皮酸聯苯酯、4-羥甲基氧基桂皮酸聯苯酯、4-羥基桂皮酸聯苯酯、桂皮酸8-羥辛基酯、桂皮酸6-羥己基酯、桂皮酸4-羥丁基酯、桂皮酸3-羥丙基酯、桂皮酸2-羥乙基酯、桂皮酸羥甲基酯、4-(8-羥辛基氧基)偶氮苯、4-(6-羥己基氧基)偶氮苯、4-(4-羥丁基氧基)偶氮苯、4-(3-羥丙基氧基)偶氮苯、4-(2-羥乙基氧基)偶氮苯、4-羥甲基氧基偶氮苯、4-羥基偶氮苯、4-(8-羥辛基氧基)查耳酮、4-(6-羥己基氧基)查耳酮、4-(4-羥丁基氧基)查耳酮、4-(3-羥丙基氧基)查耳酮、4-(2-羥乙基氧基)查耳酮、4-羥甲基氧基查耳酮、4-羥基查耳酮、4’-(8-羥辛基氧基)查耳酮、4’-(6-羥己基氧基)查耳酮、4’-(4-羥丁基氧基)查耳酮、4’-(3-羥丙基氧基)查耳酮、4’-(2-羥乙基氧基)查耳酮、4’-羥甲基氧基查耳酮、4’-羥基查耳酮、7-(8-羥辛基氧基)香豆素、7-(6-羥己基氧基)香豆素、7-(4-羥丁基氧基)香豆素、7-(3-羥丙基氧基)香豆素、7-(2-羥乙基氧基)香豆素、7-羥甲基氧基香豆素、7-羥基香豆素、6-羥辛基氧基香豆素、6-羥己基氧基香豆素、6-(4-羥丁基氧基)香豆素、6-(3-羥丙基氧基)香豆素、6-(2-羥乙基氧基)香豆素、6-羥甲基氧基香豆素、6-羥基香豆素。
並且,具有光配向性基及羧基的化合物係由下述式所表示。
式(1)中,A11 與A12 分別獨立地表示氫原子或甲基。
R11 表示選自氫原子、鹵素原子、C1 ~C6 烷基、C1 ~C6 鹵烷基(haloalkyl)、C1 ~C6 烷氧基、C1 ~C6 鹵烷氧基、C3 ~C8 環烷基、C3 ~C8 鹵環烷基、C2 ~C6 烯基、C2 ~C6 鹵烯基、C3 ~C8 環烯基、C3 ~C8 鹵環烯基、C2 ~C6 炔基、C2 ~C6 鹵炔基、C1 ~C6 烷氧基、C1 ~C6 鹵烷氧基、(C1 ~C6 烷基)羰基、(C1 ~C6 鹵烷基)羰基、(C1 ~C6 烷氧基)羰基、(C1 ~C6 鹵烷氧基)羰基、(C1 ~C6 烷基胺基)羰基、(C1 ~C6 鹵烷基)胺基羰基、二(C1 ~C6 烷基)胺基羰基、氰基、硝基及下述式(c-2)
(式(c-2)中,虛線表示原子鍵結,R101 為碳原子數1~30的亞烷基,此亞烷基的一個或多個氫原子亦可被氟原子或有機基取代。並且,R101 中的-CH2 CH2 -亦可被取代成-CH=CH-,再者,在以下所列舉的任一基互相不相鄰之情形中,亦可被取代成選自由-O-、-NHCO-、-CONH-、 -COO-、-OCO-、-NH-、-NHCONH-及-CO-所構成之群組的基,M1 為氫原子或甲基)的基,
R12 為二價的芳族基、二價的脂環族基、二價的雜環式基或二價的稠環式基,
R13 為單鍵、氧原子、-COO-或-OCO-,
R14 ~R17 分別獨立地表示選自氫原子、鹵素原子、碳原子數1~6的烷基、碳原子數1~6的鹵烷基、碳原子數1~6的烷氧基、碳原子數1~6的鹵烷氧基、氰基、及硝基的基,
n為0~3的整數)。
式(1)中,A11 與A12 分別獨立地表示氫原子或甲基。
R11 表示選自氫原子、鹵素原子、C1 ~C6 烷基、C1 ~C6 鹵烷基(haloalkyl)、C1 ~C6 烷氧基、C1 ~C6 鹵烷氧基、C3 ~C8 環烷基、C3 ~C8 鹵環烷基、C2 ~C6 烯基、C2 ~C6 鹵烯基、C3 ~C8 環烯基、C3 ~C8 鹵環烯基、C2 ~C6 炔基、C2 ~C6 鹵炔基、C1 ~C6 烷氧基、C1 ~C6 鹵烷氧基、(C1 ~C6 烷基)羰基、(C1 ~C6 鹵烷基)羰基、(C1 ~C6 烷氧基)羰基、(C1 ~C6 鹵烷氧基)羰基、(C1 ~C6 烷基胺基)羰基、(C1 ~C6 鹵烷基)胺基羰基、二(C1 ~C6 烷基)胺基羰基、氰基、硝基及下述式(c-2)
(式(c-2)中,虛線表示原子鍵結,R101 為碳原子數1~30的亞烷基,此亞烷基的一個或多個氫原子亦可被氟原子或有機基取代。並且,R101 中的-CH2 CH2 -亦可被取代成-CH=CH-,再者,在以下所列舉的任一基互相不相鄰之情形中,亦可被取代成選自由-O-、-NHCO-、-CONH-、 -COO-、-OCO-、-NH-、-NHCONH-及-CO-所構成之群組的基,M1 為氫原子或甲基)的基,
R12 為二價的芳族基、二價的脂環族基、二價的雜環式基或二價的稠環式基,
R13 為單鍵、氧原子、-COO-或-OCO-,
R14 ~R17 分別獨立地表示選自氫原子、鹵素原子、碳原子數1~6的烷基、碳原子數1~6的鹵烷基、碳原子數1~6的烷氧基、碳原子數1~6的鹵烷氧基、氰基、及硝基的基,
n為0~3的整數)。
作為由上述式(1)所表示之化合物的較佳例,可列舉例如由下述式(1-1)~(1-5)
(上式中,R11 分別與上述式(1)中之R11 同意義)所分別表示之化合物等。
(上式中,R11 分別與上述式(1)中之R11 同意義)所分別表示之化合物等。
由上述式(1)所表示之化合物中,作為R11
為由式(c-2)所表示之基的化合物的較佳例,可列舉例如下述式M1-1~M1-5。
(式中,M1 為氫原子或甲基,s1表示亞甲基的數,為2至9的自然數)。
(式中,M1 為氫原子或甲基,s1表示亞甲基的數,為2至9的自然數)。
由上述式(1)所表示之化合物,可將有機化學的通用方法適當組合而合成。
作為具有光致二聚化部位的單體,可列舉例如具有桂皮醯基、查耳酮基、香豆素基或蒽基等的單體。此等之中,特佳為具有在可見光區域的透明性及光致二聚化反應性良好的桂皮醯基之單體。
尤其,更佳為具有由上述式[1]或式[2]所表示之結構的桂皮醯基之單體。將該種單體的具體例揭示於下述式[3]或式[4]。
前述式[3]中,X11 表示氫原子、碳原子數1至18的烷基、苯基或聯苯。此時,苯基及聯苯亦可被鹵素原子、烷基、烷氧基及氰基之任一者取代。
上述式[4]中,X12 表示氫原子、氰基、碳原子數1至18的烷基、苯基、聯苯或環己基。此時,碳原子數1至18的烷基、苯基、聯苯及環己基亦可經由單鍵、醚鍵、酯鍵、醯胺鍵或尿素鍵而與苯環結合。
上述式[3]或式[4]中,X13 及X15 分別獨立地表示單鍵、碳原子數1至20的亞烷基、二價的芳環基、或二價的脂環基。於此,碳原子數1至20的亞烷基可為分支狀亦可為直鏈狀,亦可被羥基取代,亦可被選自醚鍵、酯鍵、醯胺鍵、尿素鍵及胺甲酸乙酯鍵之至少一種鍵中斷。X14 及X16 表示聚合性基。作為此聚合性基的具體例,可列舉例如丙烯醯基、甲基丙烯醯基、苯乙烯基、順丁烯二醯亞胺基、丙烯醯胺基及甲基丙烯醯胺基等。
前述式[3]中,X11 表示氫原子、碳原子數1至18的烷基、苯基或聯苯。此時,苯基及聯苯亦可被鹵素原子、烷基、烷氧基及氰基之任一者取代。
上述式[4]中,X12 表示氫原子、氰基、碳原子數1至18的烷基、苯基、聯苯或環己基。此時,碳原子數1至18的烷基、苯基、聯苯及環己基亦可經由單鍵、醚鍵、酯鍵、醯胺鍵或尿素鍵而與苯環結合。
上述式[3]或式[4]中,X13 及X15 分別獨立地表示單鍵、碳原子數1至20的亞烷基、二價的芳環基、或二價的脂環基。於此,碳原子數1至20的亞烷基可為分支狀亦可為直鏈狀,亦可被羥基取代,亦可被選自醚鍵、酯鍵、醯胺鍵、尿素鍵及胺甲酸乙酯鍵之至少一種鍵中斷。X14 及X16 表示聚合性基。作為此聚合性基的具體例,可列舉例如丙烯醯基、甲基丙烯醯基、苯乙烯基、順丁烯二醯亞胺基、丙烯醯胺基及甲基丙烯醯胺基等。
此外,上述具有光配向性基及羥基的化合物、具有光配向性基的單體為公知,可遵循日本特開昭62-284350號公報、美國專利第4,696,990號說明書、日本特開平9-118717號公報、美國專利第6,107,427號說明書等所記載之方法而製造。
並且,作為具有光致二聚化部位的單體,亦可較佳地使用使由上述式(1-1)至(1-5)所表示之桂皮酸衍生物、與具有環氧基的(甲基)丙烯酸單體進行反應而得的化合物。
<垂直配向性基>
作為垂直配向性基,並未被特別限定,但較佳為包含碳原子數為6~20左右的烴基之基,具體而言,較佳為由式(2)所表示之基。
式(2)中,Y1 表示單鍵或選自-O-、-CH2 O-、-COO-、 -OCO-、-NHCO-、-NH-CO-O-及-NH-CO-NH-的結合基,Y2 表示單鍵、碳原子數1~15的亞烷基或-CH2 -CH(OH)-CH2 -基,或表示苯環、環己烷環或選自雜環的二價的環狀基,環狀基上的任意氫原子亦可被Z取代,Y3 表示單鍵或碳原子數1~15的亞烷基,Y4 表示單鍵、苯環、環己烷環或選自雜環的二價的環狀基、或碳原子數17~30之具有類固醇骨架的二價的有機基,環狀基上的任意氫原子亦可被Z取代,Y5 表示苯環、環己烷環或選自雜環的二價的環狀基,此等環狀基上的任意氫原子亦可被Z取代,m表示0~4的整數,在m為2以上之情形,Y5 可互相相同亦可不同,Y6 表示氫原子、碳原子數1~18的烷基、碳原子數1~18的氟化烷基、碳原子數1~18的烷氧基或碳原子數1~18的氟化烷氧基,Z表示碳原子數1~3的烷基、碳原子數1~3的烷氧基、碳原子數1~3的氟化烷基、碳原子數1~3的氟化烷氧基或氟原子,亞烷基、烷基、氟化烷基、烷氧基及氟化烷氧基只要結合基彼此不相鄰,便亦可在其中具有1~3的上述結合基,在Y2 ~Y6 中,亞烷基、-CH2 -CH(OH)-CH2 -基、二價的環狀基、具有類固醇骨架的二價的有機基、烷基及氟化烷基,亦可經由上述結合基而與鄰接於其等的基結合。但是,Y2 ~Y6 所表示之取代基的總碳原子數為6~30。
作為垂直配向性基,並未被特別限定,但較佳為包含碳原子數為6~20左右的烴基之基,具體而言,較佳為由式(2)所表示之基。
式(2)中,Y1 表示單鍵或選自-O-、-CH2 O-、-COO-、 -OCO-、-NHCO-、-NH-CO-O-及-NH-CO-NH-的結合基,Y2 表示單鍵、碳原子數1~15的亞烷基或-CH2 -CH(OH)-CH2 -基,或表示苯環、環己烷環或選自雜環的二價的環狀基,環狀基上的任意氫原子亦可被Z取代,Y3 表示單鍵或碳原子數1~15的亞烷基,Y4 表示單鍵、苯環、環己烷環或選自雜環的二價的環狀基、或碳原子數17~30之具有類固醇骨架的二價的有機基,環狀基上的任意氫原子亦可被Z取代,Y5 表示苯環、環己烷環或選自雜環的二價的環狀基,此等環狀基上的任意氫原子亦可被Z取代,m表示0~4的整數,在m為2以上之情形,Y5 可互相相同亦可不同,Y6 表示氫原子、碳原子數1~18的烷基、碳原子數1~18的氟化烷基、碳原子數1~18的烷氧基或碳原子數1~18的氟化烷氧基,Z表示碳原子數1~3的烷基、碳原子數1~3的烷氧基、碳原子數1~3的氟化烷基、碳原子數1~3的氟化烷氧基或氟原子,亞烷基、烷基、氟化烷基、烷氧基及氟化烷氧基只要結合基彼此不相鄰,便亦可在其中具有1~3的上述結合基,在Y2 ~Y6 中,亞烷基、-CH2 -CH(OH)-CH2 -基、二價的環狀基、具有類固醇骨架的二價的有機基、烷基及氟化烷基,亦可經由上述結合基而與鄰接於其等的基結合。但是,Y2 ~Y6 所表示之取代基的總碳原子數為6~30。
上述碳原子數1~15的亞烷基,可列舉從後述碳原子數1~18的烷基中之碳原子數1~15的烷基去除一個氫原子而成之二價的基,作為其具體例,可列舉亞甲基、伸乙基、伸丙基、三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基、六亞甲基、七亞甲基、八亞甲基等。
作為雜環的具體例,可列舉吡咯環、咪唑環、㗁唑環、噻唑環、吡唑環、吡啶環、嘧啶環、喹啉環、吡唑啉環、異喹啉環、咔唑環、嘌呤環、噻二唑環、嗒環、吡唑啉環、三環、吡唑啶環、三唑環、吡環、苯并咪唑環、㖕啉環、啡啉環、吲哚環、喹㗁啉環、苯并噻唑環、啡噻環、㗁二唑環、吖啶環等,此等之中,較佳為吡咯環、咪唑環、吡唑環、吡啶環、嘧啶環、吡唑啉環、咔唑環、嗒環、吡唑啉環、三環、吡唑啶環、三唑環、吡環、苯并咪唑環。
作為雜環的具體例,可列舉吡咯環、咪唑環、㗁唑環、噻唑環、吡唑環、吡啶環、嘧啶環、喹啉環、吡唑啉環、異喹啉環、咔唑環、嘌呤環、噻二唑環、嗒環、吡唑啉環、三環、吡唑啶環、三唑環、吡環、苯并咪唑環、㖕啉環、啡啉環、吲哚環、喹㗁啉環、苯并噻唑環、啡噻環、㗁二唑環、吖啶環等,此等之中,較佳為吡咯環、咪唑環、吡唑環、吡啶環、嘧啶環、吡唑啉環、咔唑環、嗒環、吡唑啉環、三環、吡唑啶環、三唑環、吡環、苯并咪唑環。
作為碳原子數1~18的烷基,可列舉甲基、乙基、n-丙基、異丙基、環丙基、n-丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、環丁基、1-甲基環丙基、2-甲基環丙基、n-戊基、1-甲基-n-丁基、2-甲基-n-丁基、3-甲基-n-丁基、1,1-二甲基-n-丙基、1,2-二甲基-n-丙基、2,2-二甲基-n-丙基、1-乙基-n-丙基、環戊基、1-甲基環丁基、2-甲基環丁基、3-甲基環丁基、1,2-二甲基環丙基、2,3-二甲基環丙基、1-乙基環丙基、2-乙基環丙基、n-己基、1-甲基-n-戊基、2-甲基-n-戊基、3-甲基-n-戊基、4-甲基-n-戊基、1,1-二甲基-n-丁基、1,2-二甲基-n-丁基、1,3-二甲基-n-丁基、2,2-二甲基-n-丁基、2,3-二甲基-n-丁基、3,3-二甲基-n-丁基、1-乙基-n-丁基、2-乙基-n-丁基、1,1,2-三甲基-n-丙基、1,2,2-三甲基-n-丙基、1-乙基-1-甲基-n-丙基、1-乙基-2-甲基-n-丙基、環己基、1-甲基環戊基、2-甲基環戊基、3-甲基環戊基、1-乙基環丁基、2-乙基環丁基、3-乙基環丁基、1,2-二甲基環丁基、1,3-二甲基環丁基、2,2-二甲基環丁基、2,3-二甲基環丁基、2,4-二甲基環丁基、3,3-二甲基環丁基、1-丙基環丙基、2-丙基環丙基、1-異丙基環丙基、2-異丙基環丙基、1,2,2-三甲基環丙基、1,2,3-三甲基環丙基、2,2,3-三甲基環丙基、1-乙基-2-甲基環丙基、2-乙基-1-甲基環丙基、2-乙基-2-甲基環丙基、2-乙基-3-甲基環丙基、n-庚基、1-甲基-n-己基、2-甲基-n-己基、3-甲基-n-己基、1,1-二甲基-n-戊基、1,2-二甲基-n-戊基、1,3-二甲基-n-戊基、2,2-二甲基-n-戊基、2,3-二甲基-n-戊基、3,3-二甲基-n-戊基、1-乙基-n-戊基、2-乙基-n-戊基、3-乙基-n-戊基、1-甲基-1-乙基-n-丁基、1-甲基-2-乙基-n-丁基、1-乙基-2-甲基-n-丁基、2-甲基-2-乙基-n-丁基、2-乙基-3-甲基-n-丁基、n-辛基、1-甲基-n-庚基、2-甲基-n-庚基、3-甲基-n-庚基、1,1-二甲基-n-己基、1,2-二甲基-n-己基、1,3-二甲基-n-己基、2,2-二甲基-n-己基、2,3-二甲基-n-己基、3,3-二甲基-n-己基、1-乙基-n-己基、2-乙基-n-己基、3-乙基-n-己基、1-甲基-1-乙基-n-戊基、1-甲基-2-乙基-n-戊基、1-甲基-3-乙基-n-戊基、2-甲基-2-乙基-n-戊基、2-甲基-3-乙基-n-戊基、3-甲基-3-乙基-n-戊基、n-壬基、n-癸基、n-十一基、n-十二基、n-十三基、n-十四基、n-十五基、n-十六基、n-十七基、n-十八基等。
並且,作為碳原子數1~18的烷氧基,可列舉上述碳原子數1~18的烷基與氧原子(-O-)結合的基。
並且,作為碳原子數1~18的烷氧基,可列舉上述碳原子數1~18的烷基與氧原子(-O-)結合的基。
作為碳原子數1~18的氟化烷基,可列舉將上述碳原子數1~18的烷基中之至少一個氫原子以氟原子取代的基,作為其具體例,可列舉氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、五氟乙基、2,2,2-三氟乙基、七氟丙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、2,2,3,3-四氟丙基、2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)乙基、九氟丁基、4,4,4-三氟丁基、十一氟戊基、2,2,3,3,4,4,5,5,5-九氟戊基、2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊基、十三氟己基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-十一氟己基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十氟己基、3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基等。
作為碳原子數1~18的氟化烷氧基的具體例,可列舉上述碳原子數1~18的氟化烷基與氧原子(-O-)結合的基,作為其具體例,可列舉氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、五氟乙氧基、2,2,2-三氟乙氧基、七氟丙氧基、2,2,3,3,3-五氟丙氧基、2,2,3,3-四氟丙氧基、2,2,2-三氟-1-(三氟甲基)乙氧基、九氟丁氧基、4,4,4-三氟丁氧基、十一氟戊基氧基、2,2,3,3,4,4,5,5,5-九氟戊基氧基、2,2,3,3,4,4,5,5-八氟戊基氧基、十三氟己基氧基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-十一氟己基氧基、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-十氟己基氧基、3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基氧基等。
此外,作為上述Z中之碳原子數1~3的烷基,可列舉上述碳原子數1~18所例示之基中碳原子數1~3者,作為碳原子數1~3的烷氧基,可列舉上述碳原子數1~18的烷氧基所例示之基中碳原子數1~3者(上述碳原子數1~18所例示之基中碳原子數1~3者與氧原子(-O-)結合者),作為碳原子數1~3的氟化烷基,可列舉上述碳原子數1~18的氟化烷基所例示之基中碳原子數1~3者,作為碳原子數1~3的氟化烷氧基,可列舉上述碳原子數1~18的氟化烷氧基所例示之基中,碳原子數1~3者。
並且,Y2
~Y6
分別表示之取代基的總碳原子數為6~30,但較佳為6~20。
尤其,若考慮所得之液晶聚合物的垂直配向性及塗布性等,則垂直配向性基較佳為包含碳原子數7~18的烷基之基,特佳為包含碳原子數8~15的烷基之基。
尤其,若考慮所得之液晶聚合物的垂直配向性及塗布性等,則垂直配向性基較佳為包含碳原子數7~18的烷基之基,特佳為包含碳原子數8~15的烷基之基。
作為具體的垂直配向性基,可列舉例如碳原子數6~20左右的烴基。作為碳原子數6~20的烴基,可列舉直鏈狀、分支狀或環狀之包含碳原子數6~20的烷基或芳族基之碳原子數6~20的烴基。
因此,在上述式(2)中,較佳為上述Y1 、Y2 及Y4 為單鍵,Y3 為單鍵或碳原子數1~15的亞烷基(較佳為碳原子數1~15的亞烷基),m為0,Y6 為碳原子數1~18的烷基,Y3 及Y6 的總碳原子數為6~20的烷基(a-1),更佳為總碳原子數為7~18的烷基,再佳為總碳原子數為8~15的烷基。
作為此種垂直配向性基(a-1)的具體例,除了上述碳原子數1~18的烷基所例示之碳原子數6~18的烷基,更可列舉n-十九烷基、n-二十烷基等。
因此,在上述式(2)中,較佳為上述Y1 、Y2 及Y4 為單鍵,Y3 為單鍵或碳原子數1~15的亞烷基(較佳為碳原子數1~15的亞烷基),m為0,Y6 為碳原子數1~18的烷基,Y3 及Y6 的總碳原子數為6~20的烷基(a-1),更佳為總碳原子數為7~18的烷基,再佳為總碳原子數為8~15的烷基。
作為此種垂直配向性基(a-1)的具體例,除了上述碳原子數1~18的烷基所例示之碳原子數6~18的烷基,更可列舉n-十九烷基、n-二十烷基等。
並且,上述垂直配向性基(a-1)以外,亦可較佳使用例如上述Y1
~Y4
為單鍵、m為2或3、Y5
為苯環或環己烷環、Y6
為碳原子數1~18的烷基之垂直配向性基(a-2)。
作為此種垂直配向性基(a-2)的具體例,可列舉由下述(a-2-1)~(a-2-6)所示之基,但不限於此等。
(式中,Y6 與上述式(2)中之Y6 同意義)。
作為此種垂直配向性基(a-2)的具體例,可列舉由下述(a-2-1)~(a-2-6)所示之基,但不限於此等。
(式中,Y6 與上述式(2)中之Y6 同意義)。
<垂直配向性基的導入方法>
對於將以上所說明之垂直配向性基導入本案發明的各成分,可列舉在具有垂直配向性基及羥基的化合物中,以前述<由式(a1)所表示之基(麥可給體部位)的導入方法>所記載之方法導入麥可給體部位的方法;將具有垂直配向性基的丙烯酸單體直接使用、或進行共聚合的方法;在具有環氧基的成分中,使垂直配向性基與羧基結合的化合物進行反應的方法等。
對於將以上所說明之垂直配向性基導入本案發明的各成分,可列舉在具有垂直配向性基及羥基的化合物中,以前述<由式(a1)所表示之基(麥可給體部位)的導入方法>所記載之方法導入麥可給體部位的方法;將具有垂直配向性基的丙烯酸單體直接使用、或進行共聚合的方法;在具有環氧基的成分中,使垂直配向性基與羧基結合的化合物進行反應的方法等。
作為具有垂直配向性基的單體,可列舉在(甲基)丙烯酸的烷酯、烷基乙烯醚、2-烷基苯乙烯、3-烷基苯乙烯、4-烷基苯乙烯、N-烷基順丁烯二醯亞胺中,此等化合物中之烷基的碳原子數為6~20的化合物。
此等單體,可藉由公知的方法進行製造,並且,亦有能以市售品的形式取得者。
此外,在使用具有由上述式(2)所表示之垂直配向性基的(甲基)丙烯酸系單體而在聚合物中導入垂直配向性基之情形,該垂直配向性側鏈係由下述式(2’)所示。
(式中,Y1 、Y2 、Y3 、Y4 、Y5 、Y6 、及m與式(2)中之各基為同意義)。
此等單體,可藉由公知的方法進行製造,並且,亦有能以市售品的形式取得者。
此外,在使用具有由上述式(2)所表示之垂直配向性基的(甲基)丙烯酸系單體而在聚合物中導入垂直配向性基之情形,該垂直配向性側鏈係由下述式(2’)所示。
(式中,Y1 、Y2 、Y3 、Y4 、Y5 、Y6 、及m與式(2)中之各基為同意義)。
<(A1)具有一個麥可給體部位、與液晶配向性基的低分子化合物>
作為具有一個麥可給體部位、與液晶配向性基的低分子化合物(A1),可列舉在前述具有光配向性基與羥基的化合物中,以前述<由式(a1)所表示之基(麥可給體部位)的導入方法>所記載之方法,導入麥可給體部位而得之化合物;在前述具有垂直配向性基與羥基的化合物中,以前述<由式(a1)所表示之基(麥可給體部位)的導入方法>所記載之方法,導入麥可給體部位而得之化合物等。
作為具有一個麥可給體部位、與液晶配向性基的低分子化合物(A1),可列舉在前述具有光配向性基與羥基的化合物中,以前述<由式(a1)所表示之基(麥可給體部位)的導入方法>所記載之方法,導入麥可給體部位而得之化合物;在前述具有垂直配向性基與羥基的化合物中,以前述<由式(a1)所表示之基(麥可給體部位)的導入方法>所記載之方法,導入麥可給體部位而得之化合物等。
<(A2)具有二個以上的麥可給體部位的化合物(低分子化合物)>
具有二個以上的麥可給體部位的化合物(A2)為低分子化合物之情形,作為該低分子化合物(A2),可列舉在具有二個以上的羥基的低分子化合物中,以前述<由式(a1)所表示之基(麥可給體部位)的導入方法>所記載之方法,導入麥可給體部位而得之化合物、多官能巰基、二胺等。
具有二個以上的麥可給體部位的化合物(A2)為低分子化合物之情形,作為該低分子化合物(A2),可列舉在具有二個以上的羥基的低分子化合物中,以前述<由式(a1)所表示之基(麥可給體部位)的導入方法>所記載之方法,導入麥可給體部位而得之化合物、多官能巰基、二胺等。
<具有二個以上的羥基的低分子化合物>
作為具有二個醇性羥基之二價醇的具體例,可列舉乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、三亞甲基二醇、二丙二醇、三伸丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚烷二醇、壬二醇、新戊二醇、環己二醇、環己烷二甲醇、二㗁烷二醇、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、N-三級丁基二乙醇胺、N-月桂基二乙醇胺、硬脂基二乙醇胺、N-苯基二乙醇胺、m-甲苯基二乙醇胺、p-甲苯基二乙醇胺等。
作為具有二個醇性羥基之二價醇的具體例,可列舉乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、三亞甲基二醇、二丙二醇、三伸丙二醇、聚丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚烷二醇、壬二醇、新戊二醇、環己二醇、環己烷二甲醇、二㗁烷二醇、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-丁基二乙醇胺、N-三級丁基二乙醇胺、N-月桂基二乙醇胺、硬脂基二乙醇胺、N-苯基二乙醇胺、m-甲苯基二乙醇胺、p-甲苯基二乙醇胺等。
作為具有三個醇性羥基之三價醇的具體例,可列舉三(羥甲)乙烷、三羥甲丙烷、甘油、參(2-羥乙基)異氰尿酸酯、己烷三元醇、辛烷三元醇、癸烷三元醇、三乙醇胺、參異丙醇胺等。
作為具有四個醇性羥基之四價醇的具體例,可列舉二-三(羥甲)乙烷、二-三羥甲丙烷、二甘油、新戊四醇等。
本發明中,可將此等多元醇單獨或任意組合二種以上而使用。
<多官能巰基化合物>
多官能巰基化合物可以多元醇與單官能及/或多官能巰基化合物的加成反應物之形態而獲得。作為具體的化合物,可列舉1,3,5-參(3-巰丙醯基乙氧基)-異氰尿酸酯、1,3,5-參(3-巰丁醯基乙氧基)-異氰尿酸酯(昭和電工(股)製,Karenz MT(註冊商標)NR1)、三羥甲丙烷參(3-巰丙酸酯)等三官能巰基化合物;新戊四醇肆(3-巰丙酸酯)、新戊四醇肆(3-巰丁酸鹽(酯))(昭和電工(股)製,Karenz MT(註冊商標)PEI)等四官能巰基化合物;二新戊四醇六(3-丙酸酯)等六官能巰基化合物等。
多官能巰基化合物可以多元醇與單官能及/或多官能巰基化合物的加成反應物之形態而獲得。作為具體的化合物,可列舉1,3,5-參(3-巰丙醯基乙氧基)-異氰尿酸酯、1,3,5-參(3-巰丁醯基乙氧基)-異氰尿酸酯(昭和電工(股)製,Karenz MT(註冊商標)NR1)、三羥甲丙烷參(3-巰丙酸酯)等三官能巰基化合物;新戊四醇肆(3-巰丙酸酯)、新戊四醇肆(3-巰丁酸鹽(酯))(昭和電工(股)製,Karenz MT(註冊商標)PEI)等四官能巰基化合物;二新戊四醇六(3-丙酸酯)等六官能巰基化合物等。
<二胺>
所使用之成分並未被特別限定。若一定要舉出其具體例,則如同以下。
作為脂環式二胺類的例子,可列舉1,4-二胺基環己烷、1,3-二胺基環己烷、4,4’-二胺基二環己基甲烷、4,4’-二胺基-3,3’-二甲基二環己基胺、異佛酮二胺等。
所使用之成分並未被特別限定。若一定要舉出其具體例,則如同以下。
作為脂環式二胺類的例子,可列舉1,4-二胺基環己烷、1,3-二胺基環己烷、4,4’-二胺基二環己基甲烷、4,4’-二胺基-3,3’-二甲基二環己基胺、異佛酮二胺等。
作為芳族二胺類的例子,可列舉o-伸苯基二胺、m-伸苯基二胺、p-伸苯基二胺、2,4-二胺基甲苯、2,5-二胺基甲苯、3,5-二胺基甲苯、1,4-二胺基-2-甲氧基苯、2,5-二胺基-p-二甲苯及1,3-二胺基-4-氯苯等。
作為芳族-脂族二胺的例子,可列舉3-胺基苄基胺、4-胺基苄基胺、3-胺基-N-甲基苄基胺、4-胺基-N-甲基苄基胺、3-胺基苯乙胺、4-胺基苯乙胺、3-胺基-N-甲基苯乙胺、4-胺基-N-甲基苯乙胺、3-(3-胺基丙基)苯胺、4-(3-胺基丙基)苯胺、3-(3-甲胺基丙基)苯胺、4-(3-甲胺基丙基)苯胺、3-(4-胺基丁基)苯胺、4-(4-胺基丁基)苯胺、3-(4-甲胺基丁基)苯胺、4-(4-甲胺基丁基)苯胺、3-(5-胺基戊基)苯胺、4-(5-胺基戊基)苯胺、3-(5-甲胺基戊基)苯胺、4-(5-甲胺基戊基)苯胺、2-(6-胺基萘基)甲胺、3-(6-胺基萘基)甲胺、2-(6-胺基萘基)乙胺、3-(6-胺基萘基)乙胺等。
作為脂族二胺類的例子,可列舉1,2-二胺基乙烷、1,3-二胺基丙烷、1,4-二胺基丁烷、1,5-二胺基戊烷、1,6-二胺基己烷、1,7-二胺基庚烷、1,8-二胺基辛烷、1,9-二胺基壬烷、1,10-二胺基癸烷、1,3-二胺基-2,2-二甲基丙烷、1,6-二胺基-2,5-二甲基己烷、1,7-二胺基-2,5-二甲基庚烷、1,7-二胺基-4,4-二甲基庚烷、1,7-二胺基-3-甲基庚烷、1,9-二胺基-5-甲基庚烷等。
<(A2)具有二個以上的麥可給體部位的化合物(聚合物)>
在具有二個以上的麥可給體部位的化合物(A2)為聚合物(高分子化合物)之情形,作為該聚合物(A2),可列舉在後述之聚合物(A2)及聚合物(B2)的前驅物中,以前述<由式(a1)所表示之基(麥可給體部位)的導入方法>所記載之方法,導入麥可給體部位而得之聚合物等。
在具有二個以上的麥可給體部位的化合物(A2)為聚合物(高分子化合物)之情形,作為該聚合物(A2),可列舉在後述之聚合物(A2)及聚合物(B2)的前驅物中,以前述<由式(a1)所表示之基(麥可給體部位)的導入方法>所記載之方法,導入麥可給體部位而得之聚合物等。
此外,欲在具有二個以上的麥可給體部位的聚合物(A2)中導入液晶配向性基之情形中,只要在後述之聚合物(A2)及聚合物(B2)的前驅物中以上述的方法導入液晶配向性基、或在製造聚合物(A2)及聚合物(B2)的前驅物之際使上述具有液晶配向性基的單體進行共聚合後以上述的方法導入麥可給體部位即可。
<(B1)具有一個麥可受體部位、與液晶配向性基的低分子化合物>
作為具有一個麥可受體部位、與液晶配向性基的低分子化合物(B1),可列舉使用前述具有光配向性基與羥基的化合物及(甲基)丙烯酸氯化物而得之酯、使用前述具有垂直配向性基與羥基的化合物及(甲基)丙烯酸氯化物而得之酯等。
作為具有一個麥可受體部位、與液晶配向性基的低分子化合物(B1),可列舉使用前述具有光配向性基與羥基的化合物及(甲基)丙烯酸氯化物而得之酯、使用前述具有垂直配向性基與羥基的化合物及(甲基)丙烯酸氯化物而得之酯等。
<(B2)具有二個以上的麥可受體部位的化合物(低分子化合物)>
在具有二個以上的麥可受體部位的化合物(B2)為低分子化合物之情形,作為該低分子化合物(B2),可列舉多官能(甲基)丙烯酸酯、雙順丁烯二醯亞胺等。
在具有二個以上的麥可受體部位的化合物(B2)為低分子化合物之情形,作為該低分子化合物(B2),可列舉多官能(甲基)丙烯酸酯、雙順丁烯二醯亞胺等。
[具有三個以上的(甲基)丙烯醯基之多官能胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物]
(1)三官能(具有三個(甲基)丙烯醯基之)胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯
作為具有三個(甲基)丙烯醯基之多官能胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物的市售品的具體例,可列舉NK OLIGO UA-7100[新中村化學工業(股)製];EBECRYL(註冊商標)204、同205、同264、同265、同294/25HD、同1259、同4820、同8311、同8465、同8701、同9260、KRM(註冊商標)8296、同8667[以上,皆DAICEL-ALLNEX(股)製];紫光(註冊商標)UV-7550B、同7000B、同7510B、同7461TE、同2750B[以上,皆日本合成化學工業(股)製]等。
(1)三官能(具有三個(甲基)丙烯醯基之)胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯
作為具有三個(甲基)丙烯醯基之多官能胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物的市售品的具體例,可列舉NK OLIGO UA-7100[新中村化學工業(股)製];EBECRYL(註冊商標)204、同205、同264、同265、同294/25HD、同1259、同4820、同8311、同8465、同8701、同9260、KRM(註冊商標)8296、同8667[以上,皆DAICEL-ALLNEX(股)製];紫光(註冊商標)UV-7550B、同7000B、同7510B、同7461TE、同2750B[以上,皆日本合成化學工業(股)製]等。
(2)四官能(具有四個(甲基)丙烯醯基之)胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯
作為具有四個(甲基)丙烯醯基之多官能胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物的市售品的具體例,可列舉EBECRYL(註冊商標)8210、同8405、KRM(註冊商標)8528[以上,皆DAICEL-ALLNEX(股)製];紫光(註冊商標)UV-7650B[日本合成化學工業(股)製]等。
作為具有四個(甲基)丙烯醯基之多官能胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物的市售品的具體例,可列舉EBECRYL(註冊商標)8210、同8405、KRM(註冊商標)8528[以上,皆DAICEL-ALLNEX(股)製];紫光(註冊商標)UV-7650B[日本合成化學工業(股)製]等。
(3)五官能以上(具有五個以上(甲基)丙烯醯基)的胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯
作為具有五個以上的(甲基)丙烯醯基之多官能胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物(五官能以上的胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯),可列舉例如新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與六亞甲基二異氰酸酯的胺甲酸乙酯化物、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與甲苯二異氰酸酯的胺甲酸乙酯化物、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與異佛酮二異氰酸酯的胺甲酸乙酯化物、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與六亞甲基二異氰酸酯的胺甲酸乙酯化物等。
作為具有五個以上的(甲基)丙烯醯基之多官能胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯化合物(五官能以上的胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯),可列舉例如新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與六亞甲基二異氰酸酯的胺甲酸乙酯化物、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與甲苯二異氰酸酯的胺甲酸乙酯化物、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯與異佛酮二異氰酸酯的胺甲酸乙酯化物、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯與六亞甲基二異氰酸酯的胺甲酸乙酯化物等。
上述五官能以上的胺甲酸乙酯(甲基)丙烯酸酯,可較佳地使用市售品,例如UA-306H、UA-306T、UA-306I、UA-510H[以上,皆共榮社化學(股)製];NK OLIGO U-6LPA、同U-10HA、同U-10PA、同U-1100H、同U-15HA、同UA-53H、同UA-33H[以上,皆新中村化學工業(股)製];EBECRYL(註冊商標)220、同1290、同5129、同8254、同8301R、KRM(註冊商標)8200、同8200AE、同8904、同8452[以上,皆DAICEL-ALLNEX(股)製];紫光(註冊商標)UV-1700B、同6300B、同7600B、同7605B、同7610B、同7620EA、同7630B、同7640B、同7650B[以上,皆日本合成化學工業(股)製]等。
(1)三官能(具有三個(甲基)丙烯醯基之)化合物
作為具有三個(甲基)丙烯醯基之化合物,可列舉1,1,1-三(羥甲)乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯等。
作為具有三個(甲基)丙烯醯基之化合物,可列舉1,1,1-三(羥甲)乙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二-三羥甲丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯等。
上述具有三個(甲基)丙烯醯基之化合物,可較佳地使用市售品,例如VISCOAT#295、同#300[以上,皆大阪有機化學工業(股)製];LIGHT ACRYLATE TMP-A、同PE-3A、LIGHTESTER TMP[以上,皆共榮社化學(股)製];NK ESTER A-9300、同A-9300-1CL、同A-TMM-3、同A-TMM-3L、同A-TMM-3LM-N、同A-TMPT、同TMPT[以上,皆新中村化學工業(股)製];PETIA、PETRA、TMPTA、EBECRYL(註冊商標)180[以上,皆DAICEL-ALLNEX(股)製]等。
(2)四官能(具有四個(甲基)丙烯醯基之)化合物
作為具有四個(甲基)丙烯醯基之化合物,可列舉二-三羥甲丙烷四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等。
作為具有四個(甲基)丙烯醯基之化合物,可列舉二-三羥甲丙烷四(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等。
上述具有四個(甲基)丙烯醯基之化合物,可較佳地使用市售品,可列舉例如VISCOAT#300[大阪有機化學工業(股)製];LIGHT ACRYLATE PE-4A[共榮社化學(股)製];NK ESTER AD-TMP、同A-TMMT[以上,皆新中村化學工業(股)製];EBECRYL(註冊商標)140、同1142、同180[以上,皆DAICEL-ALLNEX(股)製]等。
(3)五官能以上(具有五個以上的(甲基)丙烯醯基之)的化合物
作為具有五個以上的(甲基)丙烯醯基之化合物,可列舉二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇八(甲基)丙烯酸酯等。
作為具有五個以上的(甲基)丙烯醯基之化合物,可列舉二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇八(甲基)丙烯酸酯等。
上述具有五個以上的(甲基)丙烯醯基之化合物,可較佳地使用市售品,可例舉例如VISCOAT#802[大阪有機化學工業(股)製];LIGHT ACRYLATE DPE-6A[共榮社化學(股)製];NK ESTER A-9550、同A-DPH[以上,皆新中村化學工業(股)製];DPHA[DAICEL-ALLNEX(股)製]等。
<雙順丁烯二醯亞胺>
本發明中使用作為(B2)成分的雙順丁烯二醯亞胺化合物係由下述式(3)所示。
式中,R33 係選自由脂族基、包含環式結構的脂族基及芳族基所構成之群組的有機基、或由選自該等群組的多個有機基之組合所構成的有機基。而且,R33 中亦可包含酯鍵、醚鍵、醯胺鍵、胺甲酸乙酯鍵等鍵。
本發明中使用作為(B2)成分的雙順丁烯二醯亞胺化合物係由下述式(3)所示。
式中,R33 係選自由脂族基、包含環式結構的脂族基及芳族基所構成之群組的有機基、或由選自該等群組的多個有機基之組合所構成的有機基。而且,R33 中亦可包含酯鍵、醚鍵、醯胺鍵、胺甲酸乙酯鍵等鍵。
作為此種雙順丁烯二醯亞胺化合物,可列舉例如N,N’-3,3-二苯基甲烷雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-(3,3-二乙基-5,5-二甲基)-4,4-二苯基-甲烷雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-4,4-二苯基甲烷雙順丁烯二醯亞胺、3,3-二苯基碸雙順丁烯二醯亞胺、4,4-二苯基碸雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-p-二苯基酮雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-二苯乙烷雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-二苯基醚雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-(亞甲基二-二四氫苯基)雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-(3-乙基)-4,4-二苯基甲烷雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-(3,3-二甲基)-4,4-二苯基甲烷雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-(3,3-二乙基)-4,4-二苯基甲烷雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-(3,3-二氯)-4,4-二苯基甲烷雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-異佛酮雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-聯甲苯胺雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-二苯基丙烷雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-萘雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-m-伸苯雙順丁烯二醯亞胺(phenylene bismaleimide)、N,N’-5-甲氧基-1,3-伸苯雙順丁烯二醯亞胺、2,2-雙(4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(3-氯-4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(3-溴-4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(3-乙基-4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(3-丙基-4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(3-異丙基-4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(3-丁基-4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(3-甲氧基-4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)丙烷、1,1-雙(4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)乙烷、1,1-雙(3-甲基-4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)乙烷、1,1-雙(3-氯-4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)乙烷、1,1-雙(3-溴-4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)乙烷、3,3-雙(4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)戊烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-雙(4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-雙(3,5-二甲基-4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-雙(3,5-二溴-4-(4-順丁烯二醯亞胺苯氧基)苯基)丙烷、N,N’-乙烯二順丁烯二醯亞胺、N,N’-六亞甲基雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-十二亞甲基雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-m-二甲苯雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-p-二甲苯雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-1,3-雙亞甲基環己烷雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-2,4-甲伸苯基雙順丁烯二醯亞胺、N,N’-2,6-甲伸苯基雙順丁烯二醯亞胺等。此等雙順丁烯二醯亞胺化合物並不受限於上述者。此等能單獨或併用二種以上的成分。
<(B2)具有二個以上的麥可受體部位的化合物(聚合物)>
在具有二個以上的麥可受體部位的化合物為聚合物(高分子化合物)之情形,作為該聚合物(B2),可列舉在分子內具有一個以上的末端為聚合性不飽和鍵之側鏈的高分子化合物等。
作為此種具有末端為聚合性不飽和鍵之側鏈的高分子化合物,較佳可列舉在分子內的二個以上的側鏈具有(甲基)丙烯醯基的高分子化合物。
在具有二個以上的麥可受體部位的化合物為聚合物(高分子化合物)之情形,作為該聚合物(B2),可列舉在分子內具有一個以上的末端為聚合性不飽和鍵之側鏈的高分子化合物等。
作為此種具有末端為聚合性不飽和鍵之側鏈的高分子化合物,較佳可列舉在分子內的二個以上的側鏈具有(甲基)丙烯醯基的高分子化合物。
作為上述高分子化合物,可列舉胺甲酸乙酯丙烯酸系、環氧丙烯酸系、各種(甲基)丙烯酸酯系等含有(甲基)丙烯醯基的高分子化合物,尤其是前述含有三個以上的(甲基)丙烯醯基之多官能高分子化合物等。
作為上述較佳例之具有(甲基)丙烯醯基的高分子化合物,可較佳地使用市售品,可列舉例如ACRIT 8KX-077、同8KX-078、同8KX-089、同8KX-127、同8KX-128、同8KX-012C、同8KX-014C、同8KX-018C、同8KX-052C、同8KQ-2001、同8BR-600、同8UH-1006、同8UH-1012[以上,皆Taisei Fine Chemical(股)製];SMP-220A、SMP-250A、SMP-360A、SMP-550A[以上,皆共榮社化學(股)製]等。
並且,作為具有二個以上的麥可受體部位的聚合物(B2),可列舉在後述之聚合物(A2)及聚合物(B2)的前驅物中,使用前述的(甲基)丙烯酸基的導入方法或順丁烯二醯亞胺基的導入方法,導入麥可受體部位的聚合物。
此外,在具有二個以上的麥可受體部位的聚合物(B2)中導入液晶配向性基之情形中,只要在後述之聚合物(A2)及聚合物(B2)的前驅物中以上述的方法導入液晶配向性基、或在製造聚合物(A2)及聚合物(B2)的前驅物之際使上述具有液晶配向性基的單體進行共聚合後以上述的方法導入麥可受體部位即可。
<聚合物(A2)及聚合物(B2)的前驅物>
在聚合物導入具有液晶配向性基或麥可加成反應部位等的側鏈(特定側鏈)之情形,配置容易互相進行反應的特定官能基(或對於特定化合物),使此等進行反應,藉此可生成特定側鏈。在使該特定側鏈生成的反應中,較佳的特定官能基之組合、及特定官能基與特定化合物之組合係羧基與環氧基、羥基與異氰酸酯基、酚性羥基與環氧基、羧基與異氰酸酯基、胺基與異氰酸酯基、羥基與醯氯等的組合。作為更具體的例子,可列舉羧基與環氧丙基(甲基)丙烯酸酯、及羥基與異氰酸酯乙基(甲基)丙烯酸酯。
在聚合物導入具有液晶配向性基或麥可加成反應部位等的側鏈(特定側鏈)之情形,配置容易互相進行反應的特定官能基(或對於特定化合物),使此等進行反應,藉此可生成特定側鏈。在使該特定側鏈生成的反應中,較佳的特定官能基之組合、及特定官能基與特定化合物之組合係羧基與環氧基、羥基與異氰酸酯基、酚性羥基與環氧基、羧基與異氰酸酯基、胺基與異氰酸酯基、羥基與醯氯等的組合。作為更具體的例子,可列舉羧基與環氧丙基(甲基)丙烯酸酯、及羥基與異氰酸酯乙基(甲基)丙烯酸酯。
上述具有特定官能基的聚合物(亦稱為特定共聚物)係將具有用於與特定化合物進行反應的官能基(特定官能基)之單體作為必要成分而進行聚合所得之共聚物,其數量平均分子量為2,000至25,000。此時,所使用之具有特定官能基的單體,可單獨,且只要為在聚合中特定官能基不進行反應的組合則亦可併用多種。
以下,列舉具有特定官能基的單體的具體例,但不限定於此等。
以下,列舉具有特定官能基的單體的具體例,但不限定於此等。
作為具有羧基的單體,可列舉例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、單-(2-(丙烯醯基氧基)乙基)酞酸、單-(2-(甲基丙烯醯基氧基)乙基)酞酸、N-(羧苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(羧苯基)甲基丙烯醯胺、N-(羧苯基)丙烯醯胺等。
作為具有酚性羥基的單體,可列舉例如羥基苯乙烯、N-(羥苯基)丙烯醯胺、N-(羥苯基)甲基丙烯醯胺、N-(羥苯基)順丁烯二醯亞胺等。
作為具有酚性羥基以外之羥基的單體,可列舉例如2-羥乙基丙烯酸酯、2-羥乙基甲基丙烯酸酯、2-羥丙基丙烯酸酯、2-羥丙基甲基丙烯酸酯、4-羥丁基丙烯酸酯、4-羥丁基甲基丙烯酸酯、2,3-二羥丙基丙烯酸酯、2,3-二羥丙基甲基丙烯酸酯、二乙二醇單丙烯酸酯、二乙二醇單甲基丙烯酸酯等。
作為具有具活性氫之胺基的單體,可列舉2-胺基乙基丙烯酸酯、2-胺甲基丙烯酸甲酯等。
作為具有環氧基的單體,可列舉例如環氧丙基甲基丙烯酸酯、環氧丙基丙烯酸酯、3,4-環氧基環己基甲基丙烯酸酯、3,4-環氧基環己基甲基丙烯酸甲酯、烯丙基環氧丙基醚、3-乙烯基-7-氧雙環[4.1.0]庚烷、1,2-環氧基-5-己烯、1,7-辛二烯單環氧化物等。
作為具有異氰酸酯基的單體,可列舉例如丙烯醯基乙基異氰酸酯、甲基丙烯醯基乙基異氰酸酯、m-四甲基二甲苯異氰酸酯等。
並且,本發明中,在獲得特定共聚物之際,除了具有特定官能基的單體以外,亦可併用能與該單體進行共聚合之其他單體。
作為此種其他單體的具體例,可列舉丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、順丁烯二醯亞胺化合物、丙烯醯胺化合物、丙烯腈、順丁烯二酸酐、苯乙烯化合物及乙烯基化合物等。
作為此種其他單體的具體例,可列舉丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、順丁烯二醯亞胺化合物、丙烯醯胺化合物、丙烯腈、順丁烯二酸酐、苯乙烯化合物及乙烯基化合物等。
以下,列舉前述其他單體的具體例,但不限定於此等。
作為前述丙烯酸酯化合物,可列舉例如甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、2-羥乙基丙烯酸酯、2-羥丙基丙烯酸酯、4-羥丁基丙烯酸酯、2,3-二羥丙基丙烯酸酯、二乙二醇單丙烯酸酯、己內酯2-(丙烯醯基氧基)乙基酯、聚(乙二醇)乙基醚丙烯酸酯、5-丙烯醯基氧基-6-羥基降莰烯-2-羧酸-6-內酯、丙烯酸、單-(2-(丙烯醯基氧基)乙基)酞酸、環氧丙基丙烯酸酯、異丙基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、萘基丙烯酸酯、蒽基丙烯酸酯、蒽基甲基丙烯酸酯、苯基丙烯酸酯、環氧丙基丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、三級丁基丙烯酸酯、環己基丙烯酸酯、異莰基丙烯酸酯、2-甲氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、2-乙氧基乙基丙烯酸酯、2-胺基乙基丙烯酸酯、四氫呋喃甲基丙烯酸酯、3-甲氧基丁基丙烯酸酯、2-甲基-2-金剛烷基丙烯酸酯、2-丙基-2-金剛烷基丙烯酸酯、8-甲基-8-三環癸基丙烯酸酯、及8-乙基-8-三環癸基丙烯酸酯等。
作為前述丙烯酸酯化合物,可列舉例如甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、2-羥乙基丙烯酸酯、2-羥丙基丙烯酸酯、4-羥丁基丙烯酸酯、2,3-二羥丙基丙烯酸酯、二乙二醇單丙烯酸酯、己內酯2-(丙烯醯基氧基)乙基酯、聚(乙二醇)乙基醚丙烯酸酯、5-丙烯醯基氧基-6-羥基降莰烯-2-羧酸-6-內酯、丙烯酸、單-(2-(丙烯醯基氧基)乙基)酞酸、環氧丙基丙烯酸酯、異丙基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、萘基丙烯酸酯、蒽基丙烯酸酯、蒽基甲基丙烯酸酯、苯基丙烯酸酯、環氧丙基丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、三級丁基丙烯酸酯、環己基丙烯酸酯、異莰基丙烯酸酯、2-甲氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、2-乙氧基乙基丙烯酸酯、2-胺基乙基丙烯酸酯、四氫呋喃甲基丙烯酸酯、3-甲氧基丁基丙烯酸酯、2-甲基-2-金剛烷基丙烯酸酯、2-丙基-2-金剛烷基丙烯酸酯、8-甲基-8-三環癸基丙烯酸酯、及8-乙基-8-三環癸基丙烯酸酯等。
作為前述甲基丙烯酸酯化合物,可列舉例如甲基丙烯酸甲酯、乙基甲基丙烯酸酯、2-羥乙基甲基丙烯酸酯、2-羥丙基甲基丙烯酸酯、4-羥丁基甲基丙烯酸酯、2,3-二羥丙基甲基丙烯酸酯、二乙二醇單甲基丙烯酸酯、己內酯2-(甲基丙烯醯基氧基)乙基酯、5-甲基丙烯醯基氧基-6-羥基降莰烯-2-羧酸-6-內酯、環氧丙基甲基丙烯酸酯、異丙基甲基丙烯酸酯、苄基甲基丙烯酸酯、萘基甲基丙烯酸酯、蒽基甲基丙烯酸酯、蒽基甲基丙烯酸甲酯、苯基甲基丙烯酸酯、環氧丙基甲基丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基甲基丙烯酸酯、三級丁基甲基丙烯酸酯、環己基甲基丙烯酸酯、異莰基甲基丙烯酸酯、2-甲氧基乙基甲基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇甲基丙烯酸酯、2-乙氧基乙基甲基丙烯酸酯、2-胺甲基丙烯酸甲酯、四氫呋喃甲基甲基丙烯酸酯、3-甲氧基丁基甲基丙烯酸酯、2-甲基-2-金剛烷基甲基丙烯酸酯、γ-丁內酯甲基丙烯酸酯、2-丙基-2-金剛烷基甲基丙烯酸酯、8-甲基-8-三環癸基甲基丙烯酸酯、及8-乙基-8-三環癸基甲基丙烯酸酯等。
作為前述丙烯醯胺化合物,可列舉例如丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N-(羧苯基)甲基丙烯醯胺、N-(羧苯基)丙烯醯胺、N-(羥苯基)甲基丙烯醯胺、N-(羥苯基)丙烯醯胺、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、及N-丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺等。此外,所謂(甲基)丙烯醯胺,意指丙烯醯胺與甲基丙烯醯胺兩者。
作為前述乙烯基化合物,可列舉例如甲基乙烯醚、苄基乙烯醚、乙烯基萘、乙烯基咔唑、烯丙基環氧丙基醚、3-乙烯基-7-氧雙環[4.1.0]庚烷、1,2-環氧基-5-己烯、及1,7-辛二烯單環氧化物等。
作為前述苯乙烯化合物,可列舉例如苯乙烯、甲基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯等。
作為前述順丁烯二醯亞胺化合物,可列舉例如順丁烯二醯亞胺、N-甲基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-(羥苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(羥苯基)順丁烯二醯亞胺、N-(羧苯基)順丁烯二醯亞胺、及N-環己基順丁烯二醯亞胺等。
在(A2)成分或(B2)成分(聚合物)中導入液晶配向性基之情形,為了獲得特定共聚物而使用之各單體的使用量,較佳為基於全部單體的合計量,25至90莫耳%之具有液晶配向性基的單體或具有用於導入其之基的單體、10至75莫耳%之具有麥可加成反應部位(麥可給體部位、麥可受體部位)的單體或具有用於導入其之基的單體、0至65莫耳%之不具有特定官能基的其他單體。或者,較佳為25至100莫耳%之具有液晶配向性基及麥可加成反應部位的單體、0至75莫耳%之不具有特定官能基的單體。
在(A2)成分或(B2)成分(聚合物)中未導入液晶配向性基之情形,為了獲得特定共聚物而使用之各單體的使用量,較佳為基於全部單體的合計量,5至100莫耳%之具有麥可加成反應部位的單體或具有用於導入其之基的單體、0至95莫耳%之不具有特定官能基的其他單體。
獲得本發明所使用之特定共聚物的方法並未被特別限定,但例如在使具有特定官能基的單體、依據期望之不具有特定官能基的其他單體、以及聚合起始劑等共存的溶劑中,藉由在50至110℃的溫度下進行聚合反應而得。此時,所使用之溶劑只要為溶解具有特定官能基的單體、依據期望而使用之不具有特定官能基的單體及聚合起始劑等者,則未被特別限定。作為具體例,記載於後述的<溶劑>。
藉由前述方法所得之特定共聚物,通常為溶解於溶劑的溶液狀態。
藉由前述方法所得之特定共聚物,通常為溶解於溶劑的溶液狀態。
並且,可將由上述方法所得之特定共聚物的溶液,投入在攪拌下的乙醚或水等,使其再沉澱,將生成的沉澱物進行過濾、清洗後,在常壓或減壓下,進行常溫乾燥或加熱乾燥,做成特定共聚物的粉體。藉由前述操作,可去除與特定共聚物共存的聚合起始劑及未反應的單體,其結果,可獲得經精製的特定共聚物的粉體。在藉由一次的操作無法充分精製之情形,只要使所得之粉體再溶解於溶劑,重複上述操作即可。
本發明中,特定共聚物可以粉體形態、或以將經精製的粉末再溶解於後述溶劑的溶液形態而使用。
使用作為本發明的(A2)成分或(B2)成分之丙烯酸共聚物,例如可為重量平均分子量為3,000至200,000的共聚物,並且例如可為4,000至150,000的共聚物、可為5,000至100,000的共聚物。若共聚物的重量平均分子量大於200,000而為過大者,則有對於溶劑的溶解性降低且操作性降低之情形,若重量平均分子量小於3,000而為過小者,則有在熱硬化時變得硬化不足且溶劑耐性及耐熱性降低之情形。
並且,作為(A2)成分或(B2)成分的前驅物,可使用具有多個羥基之上述以外的聚合物。
作為具有多個羥基的聚合物之較佳一例的聚醚多元醇,可列舉在聚乙二醇、聚丙二醇、丙二醇、雙酚A、三乙二醇、山梨醇等多元醇中加成氧化丙烯、聚乙二醇、聚丙二醇等而成者。作為聚醚多元醇的具體例,可列舉ADEKA(股)製ADEKA POLYETHER P系列、G系列、EDP系列、BPX系列、FC系列、CM系列、日油(股)製UNIOX(註冊商標)HC-40、HC-60、ST-30E、ST-40E、G-450、G-750、UNIOR(註冊商標)TG-330、TG-1000、TG-3000、TG-4000、HS-1600D、DA-400、DA-700、DB-400、NONION LT-221、ST-221、OT-221等。
作為具有多個羥基的聚合物之較佳一例的聚酯多元醇,可列舉使己二酸、癸二酸、間苯二甲酸等多羧酸與乙二醇、丙二醇、丁二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等二醇進行反應而成者。作為聚酯多元醇的具體例,可列舉DIC(股)製Poly-Lite(註冊商標)OD-X-286、OD-X-102、OD-X-355、OD-X-2330、OD-X-240、OD-X-668、OD-X-2108、OD-X-2376、OD-X-2044、OD-X-688、OD-X-2068、OD-X-2547、OD-X-2420、OD-X-2523、OD-X-2555、OD-X-2560、KURARAY(股)製多元醇P-510、 P-1010、P-2010、P-3010、P-4010、P-5010、P-6010、 F-510、F-1010、F-2010、F-3010、P-1011、P-2011、 P-2013、P-2030、N-2010、PNNA-2016等。
作為具有多個羥基的聚合物之較佳一例的聚己內酯多元醇,可列舉將三羥甲丙烷或乙二醇等多元醇作為起始劑,使ε-己內酯進行開環聚合而成者。作為聚己內酯多元醇的具體例,可列舉DIC(股)製Poly-Lite(註冊商標)OD-X-2155、OD-X-640、OD-X-2568、Daicel(股)製PLACCEL(註冊商標)205、L205AL、205U、208、210、212、L212AL、220、230、240、303、305、308、312、320、410等。
作為具有多個羥基的聚合物之較佳一例的聚碳酸酯多元醇,可列舉使三羥甲丙烷或乙二醇等多元醇與碳酸二乙酯、碳酸二苯酯、碳酸伸乙酯等進行反應而成者。作為聚碳酸酯多元醇的具體例,可列舉Daicel(股)製PLACCEL(註冊商標)CD205、CD205PL、CD210、CD220、(股)KURARAY製的C-590、C-1050、C-2050、C-2090、C-3090等。
作為具有多個羥基的聚合物之較佳一例的纖維素,可列舉羥乙基纖維素、羥丙基纖維素等羥烷基纖維素類、羥乙基甲基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥乙基乙基纖維素等羥烷基烷基纖維素類及纖維素等,例如,較佳為羥乙基纖維素、羥丙基纖維素等羥烷基纖維素類。
作為具有多個羥基的聚合物之較佳一例的環糊精,可列舉α-環糊精、β-環糊精及γ環糊精等環糊精、甲基-α-環糊精、甲基-β-環糊精以及甲基-γ-環糊精等甲基化環糊精、羥甲基-α-環糊精、羥甲基-β-環糊精、羥甲基-γ-環糊精、2-羥乙基-α-環糊精、2-羥乙基-β-環糊精、2-羥乙基-γ-環糊精、2-羥丙基-α-環糊精、2-羥丙基-β-環糊精、2-羥丙基-γ-環糊精、3-羥丙基-α-環糊精、3-羥丙基-β-環糊精、3-羥丙基-γ-環糊精、2,3-二羥丙基-α-環糊精、2,3-二羥丙基-β-環糊精、2,3-二羥丙基-γ-環糊精等羥烷基環糊精等。
作為具有多個羥基的聚合物之較佳一例的胺甲酸乙酯改質丙烯酸聚合物,作為市售品,可列舉Taisei Fine Chemical(股)製ACRIT(註冊商標)8UA-017、8UA-239、8UA-239H、8UA-140、8UA-146、8UA-585H、8UA-301、8UA-318、8UA-347A、8UA-347H、8UA-366等。
作為具有多個羥基的聚合物之較佳一例的酚醛清漆樹脂,可列舉例如酚-甲醛聚縮物等。
含有上述(B)成分之情形(並非後述之(A2)成分與(B2)成分成為相同化合物的態樣之情形)的(B)成分的含量,每100質量份的(A)成分,為1質量份至2000質量份,例如為5質量份至2000質量份,較佳為15質量份至700質量份,或者1質量份至400質量份。
<(A)成分與(B)成分成為相同化合物之情形>
此種情形,只要組合上述的導入方法,導入麥可給體部位與麥可受體部位兩者、及依據需要進一步導入液晶配向性基即可。作為此種方法,例如只要使將具有活性亞甲基的單體、具有環氧基的單體、依據需要之具有液晶配向性基的單體進行共聚合而成的聚合物與(甲基)丙烯酸進行反應即可。
此種情形,只要組合上述的導入方法,導入麥可給體部位與麥可受體部位兩者、及依據需要進一步導入液晶配向性基即可。作為此種方法,例如只要使將具有活性亞甲基的單體、具有環氧基的單體、依據需要之具有液晶配向性基的單體進行共聚合而成的聚合物與(甲基)丙烯酸進行反應即可。
<(C)麥可加成反應觸媒>
本發明的硬化膜形成組成物,除了前述(A)成分及(B)成分,可進一步含有作為(C)成分之促進麥可加成反應的麥可加成反應觸媒。所謂麥可加成反應觸媒,更具體而言,可列舉下述所示之鹼性化合物,但不受限於此等。作為鹼性化合物,可列舉例如氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬的氫氧化物;甲氧化鈉、乙氧化鉀等鹼金屬的烷氧化物;四丁基銨氫氧化物、苄基三甲基銨氫氧化物等四級銨氫氧化物;四丁基銨碳酸酯、苄基三甲基銨碳酸酯、三乙基單甲基銨2-乙基己烷酸鹽、四丁基銨醋酸鹽等四級銨碳酸酯;四丁基銨氟化物、苄基三甲基銨氟化物等四級銨氟化物;四丁基銨四氫硼酸酯、苄基三甲基銨四氫硼酸酯等四級銨四氫硼酸酯;四甲基胍、1,8-二吖雙環[5,4,0]十一烯-7、二吖雙環[4,3,0]壬烯-5等三級胺;胍、吖、三苯基膦等三級膦等。
本發明的硬化膜形成組成物,除了前述(A)成分及(B)成分,可進一步含有作為(C)成分之促進麥可加成反應的麥可加成反應觸媒。所謂麥可加成反應觸媒,更具體而言,可列舉下述所示之鹼性化合物,但不受限於此等。作為鹼性化合物,可列舉例如氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬的氫氧化物;甲氧化鈉、乙氧化鉀等鹼金屬的烷氧化物;四丁基銨氫氧化物、苄基三甲基銨氫氧化物等四級銨氫氧化物;四丁基銨碳酸酯、苄基三甲基銨碳酸酯、三乙基單甲基銨2-乙基己烷酸鹽、四丁基銨醋酸鹽等四級銨碳酸酯;四丁基銨氟化物、苄基三甲基銨氟化物等四級銨氟化物;四丁基銨四氫硼酸酯、苄基三甲基銨四氫硼酸酯等四級銨四氫硼酸酯;四甲基胍、1,8-二吖雙環[5,4,0]十一烯-7、二吖雙環[4,3,0]壬烯-5等三級胺;胍、吖、三苯基膦等三級膦等。
再者,以提高儲存時的儲存穩定性為目的,亦可與麥可加成反應觸媒一併添加酸性化合物。尤其,在利用觸媒活性高的強鹼性的化合物之情形中,酸性化合物的添加有效於提高儲存穩定性。作為酸性化合物,可列舉例如乙酸、甲酸、丙酸等低沸點羧酸、或單氯乙酸、辛烷酸等高沸點羧酸等。
作為(C)成分,由反應性、儲存穩定性的觀點而言,更佳為四級銨碳酸酯、四級銨氫氧化物、三級胺。
在含有本發明的硬化膜形成組成物中之(C)成分之情形的含量,相對於(A)成分及(B)成分的合計100質量份,較佳為0.01質量份~20質量份,更佳為0.1質量份~15質量份,再佳為0.5質量份~10質量份。藉由將(C)成分的含量設為0.01質量份以上,可賦予充分的熱硬化性及溶劑耐性。但是,在大於20質量份之情形,有組成物的儲存穩定性降低的情況。
<溶劑>
本發明的硬化膜形成組成物,主要以溶解於溶劑的溶液狀態被使用。此時所使用之溶劑只要可溶解(A)成分、(B)成分、及依據期望之(C)成分、進一步依據需要之後述其他添加劑即可,其種類及結構等並未被特別限定。
本發明的硬化膜形成組成物,主要以溶解於溶劑的溶液狀態被使用。此時所使用之溶劑只要可溶解(A)成分、(B)成分、及依據期望之(C)成分、進一步依據需要之後述其他添加劑即可,其種類及結構等並未被特別限定。
作為溶劑的具體例,可列舉例如甲醇、乙醇、n-丙醇、異丙醇、n-丁醇、異丁醇、2-甲基-1-丁醇、n-戊醇、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、甲基賽路蘇醋酸酯、乙基賽路蘇醋酸酯、二乙二醇、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、丙二醇、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚醋酸酯、丙二醇單乙基醚、丙二醇丙基醚、丙二醇丙基醚醋酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、異丁基甲基酮、環戊酮、環己酮、2-丁酮、3-甲基-2-戊酮、2-戊酮、2-庚酮、γ-丁內酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁烷酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、環戊基甲基醚、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、及N-甲基-2-吡咯啶酮等。
例如,在使用本發明的硬化膜形成組成物,在樹脂薄膜上形成硬化膜而製造配向材料之情形,由為樹脂薄膜顯示耐性的溶劑之觀點而言,較佳為使用甲醇、乙醇、n-丙醇、異丙醇、n-丁醇、2-甲基-1-丁醇、2-庚酮、異丁基甲基酮、二乙二醇、丙二醇、丙二醇單甲基醚、環戊基甲基醚、丙二醇單甲基醚醋酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。
此等溶劑可一種單獨使用或使用二種以上的組合。
<其他添加劑>
再者,本發明的硬化膜形成組成物,在不損及本發明效果的範圍內,依據需要可含有附著提升劑、矽烷偶合劑、界面活性劑、流變調整劑、顏料、染料、保存穩定劑、消泡劑、抗氧化劑、無機氧化物粒子等。
再者,本發明的硬化膜形成組成物,在不損及本發明效果的範圍內,依據需要可含有附著提升劑、矽烷偶合劑、界面活性劑、流變調整劑、顏料、染料、保存穩定劑、消泡劑、抗氧化劑、無機氧化物粒子等。
<硬化膜形成組成物的製備>
本發明的硬化膜形成組成物係可含有(A)成分之具有麥可給體部位的化合物、(B)成分之具有麥可受體部位的化合物及(C)成分之麥可加成反應觸媒、以及進一步不損及本發明效果之其他添加劑的組成物。而且,通常其等被以溶解於溶劑之溶液的形態使用。
本發明的硬化膜形成組成物係可含有(A)成分之具有麥可給體部位的化合物、(B)成分之具有麥可受體部位的化合物及(C)成分之麥可加成反應觸媒、以及進一步不損及本發明效果之其他添加劑的組成物。而且,通常其等被以溶解於溶劑之溶液的形態使用。
本發明的硬化膜形成組成物的較佳例,如同以下。
[1]:一種硬化膜形成組成物,其含有(A)成分之具有麥可給體部位的化合物及(B)成分之具有麥可受體部位的化合物,相對於(A)成分及(B)成分的合計100質量份,含有0.01質量份~20質量份之(C)成分、溶劑。
[1]:一種硬化膜形成組成物,其含有(A)成分之具有麥可給體部位的化合物及(B)成分之具有麥可受體部位的化合物,相對於(A)成分及(B)成分的合計100質量份,含有0.01質量份~20質量份之(C)成分、溶劑。
在將本發明的硬化膜形成組成物使用作為溶液之情形的摻合比例、製備方法等,在以下進行詳述。
本發明的硬化膜形成組成物中之固體成分的比例,只要各成分均勻地溶解於溶劑,則未被特別限定,但為1質量%~60質量%,較佳為2質量%~50質量%,更佳為2質量%~20質量%。於此,所謂固體成分,係指從硬化膜形成組成物的全部成分去除溶劑者。
本發明的硬化膜形成組成物中之固體成分的比例,只要各成分均勻地溶解於溶劑,則未被特別限定,但為1質量%~60質量%,較佳為2質量%~50質量%,更佳為2質量%~20質量%。於此,所謂固體成分,係指從硬化膜形成組成物的全部成分去除溶劑者。
本發明的硬化膜形成組成物的製備方法並未被特別限定。作為製備法,可列舉例如在溶解於溶劑之(A)成分的溶液中,以指定的比例混合(B)成分及(C)成分,做成均勻溶液的方法;或者,在此製備法的適當階段中,依據需要進一步添加其他添加劑並進行混合的方法。
本發明的硬化膜形成組成物的製備中,可直接使用藉由溶劑中的聚合反應而得之特定共聚物(聚合物)的溶液。此情形,例如,在(A)成分或(B)成分的聚合物的溶液中,置入(A)成分或(B)成分及(C)成分而做成均勻溶液。在此時,亦可以濃度調整為目的,進一步追加投入溶劑。此時,(A)成分或(B)成分的聚合物的生成過程所使用之溶劑、與硬化膜形成組成物的濃度調整所使用之溶劑,可相同亦可不同。
並且,所製備之硬化膜形成組成物的溶液,較佳為在使用孔徑為0.2μm左右的過濾器等過濾後再使用。
<硬化膜、配向材料及相位差材料>
將本發明的硬化膜形成組成物的溶液,在基板(例如,矽/二氧化矽被覆基板、氮化矽基板、被覆有金屬例如鋁、鉬、鉻等的基板、玻璃基板、石英基板、ITO基板等)或薄膜基板(例如,三乙酸纖維素(triacetyl cellulose) (TAC)薄膜、聚碳酸酯(PC)薄膜、環烯烴聚合物(COP)薄膜、環烯烴共聚物(COC)薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜、丙烯酸薄膜、聚乙烯薄膜等樹脂薄膜)等之上,藉由棒塗布、旋轉塗布、流動塗布(flow coating)、輥塗布、狹縫塗布、連續狹縫的旋轉塗布、噴墨塗布、印刷等進行塗布而形成塗膜,其後,藉由以熱板或烘箱等進行加熱乾燥,可形成硬化膜。該硬化膜可直接適用作為配向材料。
將本發明的硬化膜形成組成物的溶液,在基板(例如,矽/二氧化矽被覆基板、氮化矽基板、被覆有金屬例如鋁、鉬、鉻等的基板、玻璃基板、石英基板、ITO基板等)或薄膜基板(例如,三乙酸纖維素(triacetyl cellulose) (TAC)薄膜、聚碳酸酯(PC)薄膜、環烯烴聚合物(COP)薄膜、環烯烴共聚物(COC)薄膜、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜、丙烯酸薄膜、聚乙烯薄膜等樹脂薄膜)等之上,藉由棒塗布、旋轉塗布、流動塗布(flow coating)、輥塗布、狹縫塗布、連續狹縫的旋轉塗布、噴墨塗布、印刷等進行塗布而形成塗膜,其後,藉由以熱板或烘箱等進行加熱乾燥,可形成硬化膜。該硬化膜可直接適用作為配向材料。
作為加熱乾燥的條件,只要硬化膜(配向材料)的成分,以不會被塗布於其上之聚合性液晶溶液洗提的程度,進行由交聯劑所致之交聯反應即可,例如,採用從溫度60℃~200℃、時間0.4分鐘~60分鐘的範圍中所適當選擇之加熱溫度及加熱時間。加熱溫度及加熱時間較佳為70℃~160℃、0.5分鐘~10分鐘。
使用本發明的硬化性組成物所形成之硬化膜(配向材料)的膜厚,例如為0.05μm~5μm,可考慮所使用之基板的高低差或光學、電氣性質而適當選擇。
由本發明的硬化膜組成物所形成之配向材料因具有耐溶劑性及耐熱性,故可在此配向材料上塗布具有垂直配向性之聚合性液晶溶液等相位差材料,在配向材料上使其配向。而且,藉由使呈配向狀態的相位差材料直接硬化,可將相位差材料形成作為具有光學各向異性的層。而且,在形成配向材料的基板為薄膜之情形中,變得有用於作為相位差薄膜。
並且,亦可使用如上述般進行所形成之具有本發明的配向材料之二片基板,隔著間隔物(spacer),以兩基板上的配向材料互相面對面之方式相接後,在此等基板之間注入液晶,做成液晶已配向的液晶顯示元件。
如此,本發明的硬化膜形成組成物可適合使用於各種相位差材料(相位差薄膜)、液晶顯示元件等的製造。
[實施例]
如此,本發明的硬化膜形成組成物可適合使用於各種相位差材料(相位差薄膜)、液晶顯示元件等的製造。
[實施例]
以下,列舉本發明的實施例具體說明本發明,但本發明並不被此等限制解釋。
[實施例所使用之簡略記號]
以下的實施例所使用之簡略記號的意義係如同以下。
<原料>
GMA:環氧丙基甲基丙烯酸酯
M100:3,4-環氧基環己基甲基丙烯酸甲酯
EGAMA:乙二醇單乙醯乙酸單甲基丙烯酸酯
LA:月桂基丙烯酸酯
HA:己基丙烯酸酯
AIBN:α,α’-偶氮雙異丁腈
CIN1:
CIN2:
CIN3:
CIN4:
CIN5:(下述異構物的混合物)
CIN6:(下述異構物的混合物)
CIN7:
CIN8:
CIN9:
以下的實施例所使用之簡略記號的意義係如同以下。
<原料>
GMA:環氧丙基甲基丙烯酸酯
M100:3,4-環氧基環己基甲基丙烯酸甲酯
EGAMA:乙二醇單乙醯乙酸單甲基丙烯酸酯
LA:月桂基丙烯酸酯
HA:己基丙烯酸酯
AIBN:α,α’-偶氮雙異丁腈
CIN1:
CIN2:
CIN3:
CIN4:
CIN5:(下述異構物的混合物)
CIN6:(下述異構物的混合物)
CIN7:
CIN8:
CIN9:
<A2成分>
TMPI:1,3,5-參(3-巰丙醯基乙氧基)-異氰尿酸酯
TMBI:1,3,5-參(3-巰丁醯基乙氧基)-異氰尿酸酯
TMPI:1,3,5-參(3-巰丙醯基乙氧基)-異氰尿酸酯
TMBI:1,3,5-參(3-巰丁醯基乙氧基)-異氰尿酸酯
<B2成分>
DPHA:二新戊四醇六丙烯酸酯[A-DPH(新中村化學工業(股)製)]
UA:胺甲酸乙酯丙烯酸酯[UA-306H(共榮社化學(股)製)]
SMP:含有丙烯酸基的丙烯酸聚合物[SMP-220A(共榮社化學(股)製)]
<C成分>
UCAT:三乙基單甲基銨2-乙基己烷酸鹽[U-CAT18X(San-Apro(股)製)]
TBAAc:四丁基銨醋酸鹽
TBAH:四丁基銨氫氧化物
DBU:1,8-二吖雙環[5.4.0]-7-十一烯
<其他成分(D成分)>
PGM-AC:有機矽溶膠[PGM-AC-2140Z(日產化學工業(股)製)]
<溶劑>
實施例及比較例的各組成物含有溶劑,作為該溶劑,係使用丙二醇單甲基醚(PM)、丙二醇單甲基醚醋酸鹽(PMA)、乙酸丁酯(BA)、乙酸乙酯(EA)。
DPHA:二新戊四醇六丙烯酸酯[A-DPH(新中村化學工業(股)製)]
UA:胺甲酸乙酯丙烯酸酯[UA-306H(共榮社化學(股)製)]
SMP:含有丙烯酸基的丙烯酸聚合物[SMP-220A(共榮社化學(股)製)]
<C成分>
UCAT:三乙基單甲基銨2-乙基己烷酸鹽[U-CAT18X(San-Apro(股)製)]
TBAAc:四丁基銨醋酸鹽
TBAH:四丁基銨氫氧化物
DBU:1,8-二吖雙環[5.4.0]-7-十一烯
<其他成分(D成分)>
PGM-AC:有機矽溶膠[PGM-AC-2140Z(日產化學工業(股)製)]
<溶劑>
實施例及比較例的各組成物含有溶劑,作為該溶劑,係使用丙二醇單甲基醚(PM)、丙二醇單甲基醚醋酸鹽(PMA)、乙酸丁酯(BA)、乙酸乙酯(EA)。
<聚合物的分子量的測定>
聚合例中之丙烯酸共聚物的分子量係使用Shodex公司(股)製常溫凝膠滲透層析法(GPC)裝置(GPC-101)、Shodex公司製管柱(KD―803、KD-805),如以下般進行測定。
此外,下述的數量平均分子量(以下,稱為Mn)及重量平均分子量(以下,稱為Mw)係利用聚苯乙烯換算值表示。
管柱溫度:40℃
溶析液:四氫呋喃
流速:1.0mL/分鐘
校正曲線作成用標準樣本:昭和電工公司製標準聚苯乙烯(分子量約197,000、55,100、12,800、3,950、1,260、580)。
<原料的合成>
聚合例中之丙烯酸共聚物的分子量係使用Shodex公司(股)製常溫凝膠滲透層析法(GPC)裝置(GPC-101)、Shodex公司製管柱(KD―803、KD-805),如以下般進行測定。
此外,下述的數量平均分子量(以下,稱為Mn)及重量平均分子量(以下,稱為Mw)係利用聚苯乙烯換算值表示。
管柱溫度:40℃
溶析液:四氫呋喃
流速:1.0mL/分鐘
校正曲線作成用標準樣本:昭和電工公司製標準聚苯乙烯(分子量約197,000、55,100、12,800、3,950、1,260、580)。
<原料的合成>
<合成例1> CIN3的合成
混合GMA 8.3g、4-甲氧基桂皮酸20.7g、二丁基羥基甲苯0.2g、三苯基乙基鏻溴化物0.3g、1,4-二㗁烷80mL,以90℃加熱3日。反應結束後,將1,4-二㗁烷進行減壓餾去後,添加乙酸乙酯150mL,過濾去除不溶物後,添加碳酸氫鈉水100mL清洗3次,去除過多的甲氧基桂皮酸。將乙酸乙酯進行減壓餾去,獲得目的物之CIN3 16.5g。
混合GMA 8.3g、4-甲氧基桂皮酸20.7g、二丁基羥基甲苯0.2g、三苯基乙基鏻溴化物0.3g、1,4-二㗁烷80mL,以90℃加熱3日。反應結束後,將1,4-二㗁烷進行減壓餾去後,添加乙酸乙酯150mL,過濾去除不溶物後,添加碳酸氫鈉水100mL清洗3次,去除過多的甲氧基桂皮酸。將乙酸乙酯進行減壓餾去,獲得目的物之CIN3 16.5g。
<合成例2> 乙醯基米氏酸的合成
將米氏酸18.3g、吡啶20.0g溶解於氯仿150mL後,冷卻至-20℃,滴加乙醯氯13.5g。緩慢升溫至室溫後使其反應20小時。添加2N鹽酸40mL與水150mL,以分液漏斗萃取,進行濃縮而獲得橙色固體。添加氯仿100mL,以矽膠(中性)短管柱去除底部(bottom cut),餾去溶劑而獲得下述所示之乙醯基米氏酸20.5g。
將米氏酸18.3g、吡啶20.0g溶解於氯仿150mL後,冷卻至-20℃,滴加乙醯氯13.5g。緩慢升溫至室溫後使其反應20小時。添加2N鹽酸40mL與水150mL,以分液漏斗萃取,進行濃縮而獲得橙色固體。添加氯仿100mL,以矽膠(中性)短管柱去除底部(bottom cut),餾去溶劑而獲得下述所示之乙醯基米氏酸20.5g。
<合成例3> CIN4的合成
使CIN3 16.3g、由合成例2所得之乙醯基米氏酸9.5g溶解於1,4-二㗁烷80mL,以80℃加熱1小時。藉由將1,4-二㗁烷進行減壓餾去而獲得CIN4 20.4g。
使CIN3 16.3g、由合成例2所得之乙醯基米氏酸9.5g溶解於1,4-二㗁烷80mL,以80℃加熱1小時。藉由將1,4-二㗁烷進行減壓餾去而獲得CIN4 20.4g。
<合成例4> CIN5的合成
將M100 4.9g、4-甲氧基桂皮酸8.9、二丁基羥基甲苯 0.1g、三苯基乙基鏻溴化物0.18g、1,4-二㗁烷40mL,以90℃加熱3日。反應結束後,將1,4-二㗁烷進行減壓餾去後,添加乙酸乙酯100mL,過濾去除不溶物後,添加碳酸氫鈉水100mL清洗3次。將乙酸乙酯進行減壓餾去,獲得目的物之CIN5 6.3g。
將M100 4.9g、4-甲氧基桂皮酸8.9、二丁基羥基甲苯 0.1g、三苯基乙基鏻溴化物0.18g、1,4-二㗁烷40mL,以90℃加熱3日。反應結束後,將1,4-二㗁烷進行減壓餾去後,添加乙酸乙酯100mL,過濾去除不溶物後,添加碳酸氫鈉水100mL清洗3次。將乙酸乙酯進行減壓餾去,獲得目的物之CIN5 6.3g。
<合成例5> CIN6的合成
使CIN5 5.0g、由合成例2所得之乙醯基米氏酸2.4g溶解於1,4-二㗁烷40mL,以80℃加熱1小時。藉由將1,4-二㗁烷進行減壓餾去,獲得CIN6 7.1g。
使CIN5 5.0g、由合成例2所得之乙醯基米氏酸2.4g溶解於1,4-二㗁烷40mL,以80℃加熱1小時。藉由將1,4-二㗁烷進行減壓餾去,獲得CIN6 7.1g。
<A1成分的合成>
<合成例6> CIN8的合成
使CIN7 5.0g、由合成例2所得之乙醯基米氏酸3.3g溶解於1,4-二㗁烷40mL,以80℃加熱1小時。藉由將1,4-二㗁烷進行減壓餾去,獲得CIN8 8.0g。
<合成例6> CIN8的合成
使CIN7 5.0g、由合成例2所得之乙醯基米氏酸3.3g溶解於1,4-二㗁烷40mL,以80℃加熱1小時。藉由將1,4-二㗁烷進行減壓餾去,獲得CIN8 8.0g。
<A2成分的合成>
<合成例7>
將CIN1 10.0g、EGAMA 4.3g、作為聚合觸媒之AIBN 0.43g溶解於PM 132.4g,以90℃使其反應20小時,藉此獲得含有10質量%之在側鏈具有乙醯乙醯基的丙烯酸共聚物(A2-1)之溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為12,000,Mw為23,000。
<合成例7>
將CIN1 10.0g、EGAMA 4.3g、作為聚合觸媒之AIBN 0.43g溶解於PM 132.4g,以90℃使其反應20小時,藉此獲得含有10質量%之在側鏈具有乙醯乙醯基的丙烯酸共聚物(A2-1)之溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為12,000,Mw為23,000。
<合成例8>
將CIN2 10.0g、EGAMA 2.5g、作為聚合觸媒之AIBN 0.38g溶解於PM 115.9g,以80℃使其反應20小時,藉此獲得含有10質量%之在側鏈具有乙醯乙醯基的丙烯酸共聚物(A2-2)之溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為18,000,Mw為35,000。
將CIN2 10.0g、EGAMA 2.5g、作為聚合觸媒之AIBN 0.38g溶解於PM 115.9g,以80℃使其反應20小時,藉此獲得含有10質量%之在側鏈具有乙醯乙醯基的丙烯酸共聚物(A2-2)之溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為18,000,Mw為35,000。
<合成例9>
將CIN4 15.0g、作為聚合觸媒之AIBN 0.3g溶解於PM 61.2g,以80℃使其反應20小時,藉此獲得含有20質量%之在側鏈具有乙醯乙醯基的丙烯酸共聚物(A2-3)之溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為17,000,Mw為32,000。
將CIN4 15.0g、作為聚合觸媒之AIBN 0.3g溶解於PM 61.2g,以80℃使其反應20小時,藉此獲得含有20質量%之在側鏈具有乙醯乙醯基的丙烯酸共聚物(A2-3)之溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為17,000,Mw為32,000。
<合成例10>
將CIN6 15.0g、作為聚合觸媒之AIBN 0.3g溶解於PM 61.2g,以80℃使其反應20小時,藉此獲得含有20質量%之在側鏈具有乙醯乙醯基的丙烯酸共聚物(A2-4)之溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為23,000,Mw為40,000。
將CIN6 15.0g、作為聚合觸媒之AIBN 0.3g溶解於PM 61.2g,以80℃使其反應20小時,藉此獲得含有20質量%之在側鏈具有乙醯乙醯基的丙烯酸共聚物(A2-4)之溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為23,000,Mw為40,000。
<合成例11>
將PLACCEL 410(Daicel(股)製聚己內酯四醇)10.0g、乙醯乙酸三級丁酯6.3g溶解於PMA 38.1g,以130℃使其反應10小時,藉此獲得含有30質量%之具有乙醯乙醯基的化合物(A2-5)之溶液。
將PLACCEL 410(Daicel(股)製聚己內酯四醇)10.0g、乙醯乙酸三級丁酯6.3g溶解於PMA 38.1g,以130℃使其反應10小時,藉此獲得含有30質量%之具有乙醯乙醯基的化合物(A2-5)之溶液。
<合成例12>
將EGAMA 8.0g、作為聚合觸媒之AIBN 0.3g溶解於PM 33.2g,以80℃使其反應20小時,藉此獲得含有20質量%之在側鏈具有乙醯乙醯基的丙烯酸共聚物(A2-6)之溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為10,000,Mw為22,000。
將EGAMA 8.0g、作為聚合觸媒之AIBN 0.3g溶解於PM 33.2g,以80℃使其反應20小時,藉此獲得含有20質量%之在側鏈具有乙醯乙醯基的丙烯酸共聚物(A2-6)之溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為10,000,Mw為22,000。
<合成例13>
將CIN3 10.0g、EGAMA 4.3g、作為聚合觸媒之AIBN 0.4g溶解於PM 58.9g,以80℃使其反應20小時,藉此獲得含有20質量%之在側鏈具有乙醯乙醯基的丙烯酸共聚物(A2-7)之溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為17,000,Mw為32,000。
將CIN3 10.0g、EGAMA 4.3g、作為聚合觸媒之AIBN 0.4g溶解於PM 58.9g,以80℃使其反應20小時,藉此獲得含有20質量%之在側鏈具有乙醯乙醯基的丙烯酸共聚物(A2-7)之溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為17,000,Mw為32,000。
<合成例14>
將CIN1 10.0g、EGAMA 3.3g、GMA 3.3g、作為聚合觸媒之AIBN 0.5g溶解於PM 68.7g,以90℃使其反應20小時,藉此獲得在側鏈具有乙醯乙醯基的丙烯酸共聚物溶液。接著,添加丙烯酸2.0g、三苯基乙基鏻溴化物0.1g、二丁基羥基甲苯0.2g,以100℃使其反應18小時,藉此將丙烯酸基導入丙烯酸共聚物的側鏈。其後,以己烷進行再沉澱,藉此獲得在側鏈具有乙醯乙醯基與丙烯酸基的丙烯酸共聚物(A2-8)。所得之丙烯酸共聚物的Mn為23,000,Mw為42,000。
將CIN1 10.0g、EGAMA 3.3g、GMA 3.3g、作為聚合觸媒之AIBN 0.5g溶解於PM 68.7g,以90℃使其反應20小時,藉此獲得在側鏈具有乙醯乙醯基的丙烯酸共聚物溶液。接著,添加丙烯酸2.0g、三苯基乙基鏻溴化物0.1g、二丁基羥基甲苯0.2g,以100℃使其反應18小時,藉此將丙烯酸基導入丙烯酸共聚物的側鏈。其後,以己烷進行再沉澱,藉此獲得在側鏈具有乙醯乙醯基與丙烯酸基的丙烯酸共聚物(A2-8)。所得之丙烯酸共聚物的Mn為23,000,Mw為42,000。
<B2成分的合成>
<合成例15>
將CIN1 8.0g、GMA 3.4g、作為聚合觸媒之AIBN 0.3g溶解於PM 27.5g,以90℃使其反應20小時,藉此獲得丙烯酸共聚物溶液。接著,添加丙烯酸1.7g、三苯基乙基鏻溴化物0.1g、二丁基羥基甲苯0.2g,以100℃使其反應18小時,藉此將丙烯酸基導入丙烯酸共聚物的側鏈。其後,以己烷進行再沉澱,藉此獲得在側鏈具有丙烯酸基的丙烯酸共聚物(B2-1)。所得之丙烯酸共聚物的Mn為12,000,Mw為32,000。
<合成例15>
將CIN1 8.0g、GMA 3.4g、作為聚合觸媒之AIBN 0.3g溶解於PM 27.5g,以90℃使其反應20小時,藉此獲得丙烯酸共聚物溶液。接著,添加丙烯酸1.7g、三苯基乙基鏻溴化物0.1g、二丁基羥基甲苯0.2g,以100℃使其反應18小時,藉此將丙烯酸基導入丙烯酸共聚物的側鏈。其後,以己烷進行再沉澱,藉此獲得在側鏈具有丙烯酸基的丙烯酸共聚物(B2-1)。所得之丙烯酸共聚物的Mn為12,000,Mw為32,000。
<實施例1>
將換算成由上述合成例7所得之含有10質量%之丙烯酸共聚物(A2-1)的溶液的丙烯酸共聚物(A2-1)(固體成分)而相當於100質量份的量作為(A-1)成分、將DPHA 30質量份作為(B)成分、將UCAT 3質量份作為(C)成分並加以混合,在此中添加PM及PMA,製備溶劑組成為PM:PMA=80:20(質量比)、固體成分濃度為5.0質量%的配向材料形成組成物(A-1)。
將換算成由上述合成例7所得之含有10質量%之丙烯酸共聚物(A2-1)的溶液的丙烯酸共聚物(A2-1)(固體成分)而相當於100質量份的量作為(A-1)成分、將DPHA 30質量份作為(B)成分、將UCAT 3質量份作為(C)成分並加以混合,在此中添加PM及PMA,製備溶劑組成為PM:PMA=80:20(質量比)、固體成分濃度為5.0質量%的配向材料形成組成物(A-1)。
<實施例2~25及比較例1~4>
除了將各成分的種類與量分別設定成如同表1所記載以外,與實施例1同樣地實施,分別製備配向材料形成組成物A-2~A-29((A)~(D)成分皆為換算成固體成分的值)。
除了將各成分的種類與量分別設定成如同表1所記載以外,與實施例1同樣地實施,分別製備配向材料形成組成物A-2~A-29((A)~(D)成分皆為換算成固體成分的值)。
<實施例26>
[配向性的評價]
使用棒塗布機,將由實施例1所得之配向材料形成組成物A-1,以Wet膜厚4μm塗布在TAC薄膜上。以溫度110℃在熱循環式烘箱中進行2分鐘加熱乾燥,在TAC薄膜上形成硬化膜。對於此各硬化膜,將313nm的直線偏光以20mJ/cm2 的曝光量進行垂直照射,形成配向材料。在TAC薄膜上的配向材料之上,使用棒塗布機,將聚合性液晶溶液RMS03-013c(Merck(股)製)以Wet膜厚6μm進行塗布。將此塗膜在已設定為溫度65℃的熱板上進行2分鐘加熱乾燥,接著,以300mJ/cm2 進行曝光,製作相位差材料。將所製作之基板上的相位差材料夾在一對的偏光板間,觀察相位差材料中之相位差特性的表現狀況,將相位差無缺陷地表現者設為○,將相位差未表現者設為×,記載於表2的「配向性」的欄位。
[配向性的評價]
使用棒塗布機,將由實施例1所得之配向材料形成組成物A-1,以Wet膜厚4μm塗布在TAC薄膜上。以溫度110℃在熱循環式烘箱中進行2分鐘加熱乾燥,在TAC薄膜上形成硬化膜。對於此各硬化膜,將313nm的直線偏光以20mJ/cm2 的曝光量進行垂直照射,形成配向材料。在TAC薄膜上的配向材料之上,使用棒塗布機,將聚合性液晶溶液RMS03-013c(Merck(股)製)以Wet膜厚6μm進行塗布。將此塗膜在已設定為溫度65℃的熱板上進行2分鐘加熱乾燥,接著,以300mJ/cm2 進行曝光,製作相位差材料。將所製作之基板上的相位差材料夾在一對的偏光板間,觀察相位差材料中之相位差特性的表現狀況,將相位差無缺陷地表現者設為○,將相位差未表現者設為×,記載於表2的「配向性」的欄位。
<實施例27~50及比較例5~8>
除了將配向材料形成組成物、及熱循環式烘箱中的加熱溫度與加熱時間分別設為如同表2所記載以外,與實施例26同樣地製作相位差材料,進行配向性的評價。評價結果係於後統整揭示於表2。
除了將配向材料形成組成物、及熱循環式烘箱中的加熱溫度與加熱時間分別設為如同表2所記載以外,與實施例26同樣地製作相位差材料,進行配向性的評價。評價結果係於後統整揭示於表2。
實施例26~50中,可製作藉由低溫短時間的燒結而顯示良好配向性的相位差材料。
相對於此,比較例5~8中,無法製作藉由低溫短時間的燒結而顯示良好配向性的相位差材料。
相對於此,比較例5~8中,無法製作藉由低溫短時間的燒結而顯示良好配向性的相位差材料。
[附著性的評價]
<實施例51~53>
對於由實施例48~50所製作之薄膜上的相位差材料,以縱橫1mm間隔,以成為10×10的量(mass)之方式,使用切刀施以切口。在此切口上,使用Scotch(註冊商標)膠帶,進行透明膠帶剝離試驗。剝離膠帶後,將100量全部未被剝離而殘留者評價為○,將即使僅1量剝離者評價為×。針對評價結果,在後述的表3中,統整揭示於「初期」的欄位。
<實施例51~53>
對於由實施例48~50所製作之薄膜上的相位差材料,以縱橫1mm間隔,以成為10×10的量(mass)之方式,使用切刀施以切口。在此切口上,使用Scotch(註冊商標)膠帶,進行透明膠帶剝離試驗。剝離膠帶後,將100量全部未被剝離而殘留者評價為○,將即使僅1量剝離者評價為×。針對評價結果,在後述的表3中,統整揭示於「初期」的欄位。
[耐久附著性的評價]
將以與上述附著性的評價同樣的方法所製作之相位差材料,置入已設定成溫度80℃濕度90%的烘箱,靜置200小時以上。其後,取出相位差材料,以與上述附著性的評價同樣的方法,評價附著性。針對評價結果,在後述表3中,統整揭示於「耐久」的欄位。
將以與上述附著性的評價同樣的方法所製作之相位差材料,置入已設定成溫度80℃濕度90%的烘箱,靜置200小時以上。其後,取出相位差材料,以與上述附著性的評價同樣的方法,評價附著性。針對評價結果,在後述表3中,統整揭示於「耐久」的欄位。
由實施例51~53,所製作之相位差材料表現耐久性亦優異之良好附著性。
<(A)成分的合成>
<合成例16>
將LA 14.1g、EGAMA 7.2g、作為聚合觸媒之AIBN 0.68g溶解於PM 107.0g,以80℃使其反應16小時,藉此獲得含有30質量%之丙烯酸共聚物(A2-9)的溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為13,300,Mw為27,800。
<合成例16>
將LA 14.1g、EGAMA 7.2g、作為聚合觸媒之AIBN 0.68g溶解於PM 107.0g,以80℃使其反應16小時,藉此獲得含有30質量%之丙烯酸共聚物(A2-9)的溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為13,300,Mw為27,800。
<合成例17>
將HA 14.1g、EGAMA 7.2g、作為聚合觸媒之AIBN 0.68g溶解於PM 107.0g,以80℃使其反應16小時,藉此獲得含有30質量%之丙烯酸共聚物(A2-10)的溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為13,300,Mw為27,800。
將HA 14.1g、EGAMA 7.2g、作為聚合觸媒之AIBN 0.68g溶解於PM 107.0g,以80℃使其反應16小時,藉此獲得含有30質量%之丙烯酸共聚物(A2-10)的溶液。所得之丙烯酸共聚物的Mn為13,300,Mw為27,800。
<實施例54~57及比較例9~10>
除了將各成分的種類與量分別如同表4所記載般設定以外,與實施例1同樣地實施,分別製備配向材料形成組成物A-30~A-35((A)~(D)成分皆為換算成固體成分的值)。
除了將各成分的種類與量分別如同表4所記載般設定以外,與實施例1同樣地實施,分別製備配向材料形成組成物A-30~A-35((A)~(D)成分皆為換算成固體成分的值)。
<實施例58>
[垂直配向性的評價]
使用棒塗布機,將由實施例54所得之配向材料形成組成物A-30以Wet膜厚4μm塗布在TAC薄膜上。以溫度120℃在熱循環式烘箱中進行2分鐘加熱乾燥,在TAC薄膜上形成配向材料。在TAC薄膜上的配向材料之上,使用棒塗布機,以Wet膜厚6μm塗布聚合性液晶溶液RMS03-015(Merck(股)製)。將此塗膜在已設定成溫度65℃的熱板上進行2分鐘加熱乾燥,接著,以300mJ/cm2 進行曝光,製作相位差材料。將所製作之相位差材料,使用大塚電子(股)製相位差測定裝置RETS100,測定面內相位差的入射角度依賴性。將在入射角度0度的面內相位差值為0、在入射角度±50度的面內相位差在38±5nm的範圍者判斷為垂直配向。將評價結果記載於表5的「垂直配向性」的欄位。
[垂直配向性的評價]
使用棒塗布機,將由實施例54所得之配向材料形成組成物A-30以Wet膜厚4μm塗布在TAC薄膜上。以溫度120℃在熱循環式烘箱中進行2分鐘加熱乾燥,在TAC薄膜上形成配向材料。在TAC薄膜上的配向材料之上,使用棒塗布機,以Wet膜厚6μm塗布聚合性液晶溶液RMS03-015(Merck(股)製)。將此塗膜在已設定成溫度65℃的熱板上進行2分鐘加熱乾燥,接著,以300mJ/cm2 進行曝光,製作相位差材料。將所製作之相位差材料,使用大塚電子(股)製相位差測定裝置RETS100,測定面內相位差的入射角度依賴性。將在入射角度0度的面內相位差值為0、在入射角度±50度的面內相位差在38±5nm的範圍者判斷為垂直配向。將評價結果記載於表5的「垂直配向性」的欄位。
<實施例59~61及比較例11~12>
除了將配向材料形成組成物分別如同表5所記載般設定以外,與實施例58同樣地製作相位差材料,進行垂直配向性的評價。評價結果係於後統整揭示於表5。
除了將配向材料形成組成物分別如同表5所記載般設定以外,與實施例58同樣地製作相位差材料,進行垂直配向性的評價。評價結果係於後統整揭示於表5。
實施例58~61中,可製作藉由低溫短時間的燒結而顯示良好垂直配向性的相位差材料。
相對於此,比較例11~12中,無法製作藉由低溫短時間的燒結而顯示良好配向性的相位差材料。
[產業上的可利用性]
相對於此,比較例11~12中,無法製作藉由低溫短時間的燒結而顯示良好配向性的相位差材料。
[產業上的可利用性]
本發明所致之硬化膜形成組成物,非常有用於作為形成配向材料的材料,該配向材料用於形成液晶顯示元件的液晶配向膜、液晶顯示元件中設置在內部或外部的光學各向異性薄膜;尤其,適合作為圓偏光板的相位差材料用材料,該圓偏光板被使用作為IPS-LCD或有機EL顯示器的抗反射膜。
Claims (11)
- 一種硬化膜形成組成物,其包含 作為(A)成分之含有麥可給體(Michael donor)部位的化合物、與 作為(B)成分之含有麥可受體(Michael acceptor)部位的化合物, (A)成分及(B)成分的至少一者包含液晶配向性基。
- 如請求項1之硬化膜形成組成物,其中,(A)成分與(B)成分為包含麥可給體部位、麥可受體部位、及液晶配向性基的相同化合物。
- 如請求項1或請求項2之硬化膜形成組成物,其中, 作為(A)成分,包含選自具有一個麥可給體部位與液晶配向性基的低分子化合物(A1)、及具有二個以上的麥可給體部位且不含有或含有液晶配向性基的化合物(A2)之至少一種;以及 作為(B)成分,包含選自具有一個麥可受體部位與液晶配向性基的低分子化合物(B1)、及具有二個以上的麥可受體部位且不含有或含有液晶配向性基的化合物(B2)之至少一種, (A2)成分及(B2)成分可為低分子化合物亦可為高分子化合物。
- 如請求項1至3中任一項之硬化膜形成組成物,其中,(A)成分的麥可給體部位為活性亞甲基或活性次甲基。
- 如請求項1至4中任一項之硬化膜形成組成物,其進一步含有(C)麥可加成反應觸媒。
- 如請求項1至5中任一項之硬化膜形成組成物,其中,麥可受體部位為丙烯酸基。
- 如請求項1至6中任一項之硬化膜形成組成物,其中,相對於(A)成分的100質量份,含有1質量份~2,000質量份的(B)成分。
- 如請求項5至7中任一項之硬化膜形成組成物,其中,相對於(A)成分及(B)成分的合計100質量份,含有0.01質量份~20質量份的(C)成分。
- 一種硬化膜,其係使用如請求項1至8中任一項之硬化膜形成組成物而得。
- 一種配向材料,其係使用如請求項1至8中任一項之硬化膜形成組成物而得。
- 一種相位差材料,其係使用如請求項10之配向材料而形成。
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