KR101787445B1 - Liquid crystal aligning agent, liquid crystal display device and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
(과제) 고속 응답성 등의 제특성이 우수한 PSA 방식의 액정 표시 소자를 형성할 수 있는 액정 배향제, 이 액정 배향제로 형성된 액정 배향막을 구비하는 PSA 방식의 액정 표시 소자 및 이러한 액정 표시 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
(해결 수단) 본 발명은, PSA 방식의 액정 표시 소자에 있어서의 액정 배향막 형성용의 액정 배향제로서, [A] 하기식 (1)로 나타나는 기를 갖는 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다.
(식 (1) 중, R1은 적어도 2개의 단환 구조를 갖는 기이고; R2는 이중 결합, 삼중 결합, 에테르 결합, 에스테르 결합 또는 산소 원자를 포함하는 연결기이고; a는 0∼1의 정수임).[PROBLEMS] To provide a liquid crystal aligning agent capable of forming a PSA type liquid crystal display element having excellent properties such as high-speed response, a PSA type liquid crystal display element having a liquid crystal alignment film formed of the liquid crystal aligning agent, And a method thereof.
(A) a liquid crystal aligning agent for forming a liquid crystal alignment film in a liquid crystal display element of a PSA system, characterized by comprising a compound having a group represented by the following formula (1).
(Wherein R 1 is a group having at least two monocyclic structures; R 2 is a linking group containing a double bond, a triple bond, an ether bond, an ester bond or an oxygen atom; a is an integer of 0 to 1 ).
Description
본 발명은, 액정 배향제, 액정 표시 소자 및 액정 표시 소자의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal display element, and a method for producing a liquid crystal display element.
최근, 액정 표시 소자는 소비 전력이 작은 점이나, 소형화 및 플랫화가 용이하다는 점 등의 이점을 갖고 있기 때문에, 휴대 전화 등의 소형의 액정 표시 장치에서 액정 텔레비전 등의 대화면 액정 표시 장치까지 폭넓은 용도로 적용되고 있다.In recent years, liquid crystal display devices have advantages such as low power consumption, small size, and easy flattening. Therefore, they are widely used in a wide range of applications, from small liquid crystal display devices such as cellular phones to large screen liquid crystal display devices such as liquid crystal televisions .
액정 표시 장치의 구동 모드로서는 현재, 액정 분자의 배향(배열) 상태의 변화에 따라서, TN(Twisted Nematic), STN(Super Twisted Nematic), IPS(In-Plane Switching), VA(Vertical Alig㎚ent) 등이 알려져 있다. 또한, VA 모드에서는 배향 분할에 의해 시야각을 높이기 위해, MVA(Multi domain Vertical Alig㎚ent) 방식이나 PVA(Patterned Vertical Alig㎚ent) 방식이 채용되고 있고, 추가로 고속 응답성이나 패널 개구율을 향상시키기 위해, PSA(Polymer Sustained Alig㎚ent; 폴리머 배향 지지) 방식의 채용이 검토되고 있다.(Twisted Nematic), STN (Super Twisted Nematic), IPS (In-Plane Switching), VA (Vertical Alignment), and the like are used as driving modes of liquid crystal display devices in accordance with changes in the orientation Are known. In addition, in the VA mode, a multi-domain vertical alignment (MVA) method or a patterned vertical alignment (PVA) method is employed in order to increase the viewing angle by the alignment division. Further, , The adoption of PSA (Polymer Sustained Aligmentent) method has been studied.
이 PSA 방식은, 빛 또는 열에 의해 중합 가능한 모노머를 액정에 혼입해 두고, 전압을 인가하여 액정 분자가 경사진 상태로 모노머를 중합시킴으로써 액정 분자의 경사 방향을 기억시키는 수법이다(일본공개특허공보 2002-357830호, 일본공개특허공보 2003-307720호, 일본공개특허공보 2003-177418호 참조). PSA 방식을 이용한 액정 표시 소자에서는, 예를 들면 액정 분자가 기판 계면에 대하여 매우 근소하게 경사진 상태로 지지되어 있기 때문에, 전압의 인가시, 액정 분자를 확실하게 그 경사 방향으로 넘어뜨릴 수 있어, 그 결과 응답 속도가 빠르게 되어 있다.In this PSA method, a monomer capable of being polymerized by light or heat is mixed in a liquid crystal, and a voltage is applied to polymerize the monomer in a state where the liquid crystal molecules are inclined (Japanese Patent Application Laid-Open -357830, JP-A-2003-307720, and JP-A-2003-177418). In the liquid crystal display element using the PSA method, for example, since the liquid crystal molecules are supported in an inclined state very slightly with respect to the substrate interface, the liquid crystal molecules can surely fall down in the oblique direction upon application of a voltage, As a result, the response speed is fast.
이러한 액정 표시 소자 중의 액정 분자의 배향 상태는 액정 배향막으로 제어되고 있고, 액정 배향막은 액정 표시 소자의 기능 특성의 발현이나 제어를 상당한 무게로 담당하고 있다. PSA 방식에 있어서도, 응답 속도 등의 기능 향상을 위해, 이 액정 배향막의 형성에 이용되는 액정 배향제의 조성을 규정한 액정 표시 장치가 개발되고 있지만(일본공개특허공보 2006-215326호), 응답 속도 등의 고성능화를 위해서는, 더욱 개선이 요구되고 있다.The alignment state of the liquid crystal molecules in the liquid crystal display element is controlled by the liquid crystal alignment film, and the liquid crystal alignment film takes charge of the control of the functional characteristics of the liquid crystal display element with considerable weight. Also in the PSA system, a liquid crystal display device which defines the composition of a liquid crystal aligning agent used for forming this liquid crystal alignment film has been developed (JP-A-2006-215326) It is required to further improve the performance of the display device.
본 발명은, 전술한 바와 같은 사정에 기초하여 이루어진 것으로, 고속 응답성 등의 제특성이 우수한 PSA 방식의 액정 표시 소자를 형성할 수 있는 액정 배향제, 이 액정 배향제로 형성된 액정 배향막을 구비하는 PSA 방식의 액정 표시 소자 및 이러한 액정 표시 소자의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and has as its object to provide a liquid crystal aligning agent capable of forming a liquid crystal display element of a PSA system excellent in properties such as high speed response and the like, a PSA Type liquid crystal display element and a method of manufacturing such a liquid crystal display element.
상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 발명은,According to an aspect of the present invention,
PSA 방식의 액정 표시 소자에 있어서의 액정 배향막 형성용의 액정 배향제로서,As a liquid crystal aligning agent for forming a liquid crystal alignment film in a PSA type liquid crystal display element,
[A] 하기식 (1)로 나타나는 기를 갖는 화합물(이하, 「[A] 화합물」이라고도 함)을 함유하는 것을 특징으로 한다.[A] A compound having a group represented by the following formula (1) (hereinafter also referred to as "[A] compound").
(식 (1) 중, R1은 적어도 2개의 단환 구조를 갖는 기이고; R2는 이중 결합, 삼중 결합, 에테르 결합, 에스테르 결합 또는 산소 원자를 포함하는 연결기이고; a는 0∼1의 정수임)(Wherein R 1 is a group having at least two monocyclic structures; R 2 is a linking group containing a double bond, a triple bond, an ether bond, an ester bond or an oxygen atom; a is an integer of 0 to 1 )
당해 액정 배향제는, 유전 이방성을 갖는 상기 기를 구비하는 [A] 화합물을 함유하며, 액정 분자의 배향 제어성이 우수하다. 이 때문에, 당해 액정 배향제를 이용하여 형성한 액정 배향막을 구비하는 PSA 방식의 액정 표시 소자는 액정 분자의 배향성이 양호하여, 응답 시간을 단축할 수 있다.The liquid crystal aligning agent contains the [A] compound having the group having the dielectric anisotropy, and has excellent alignment controllability of the liquid crystal molecules. Therefore, the liquid crystal display element of the PSA system including the liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal aligning agent has good orientation of the liquid crystal molecules, and the response time can be shortened.
[A] 화합물이,The compound [A]
에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산에 유래하는 부분과,A part derived from a polyorganosiloxane having an epoxy group,
하기식 (2)로 나타나는 화합물(이하, 「특정 카본산」이라고도 함)에 유래하는 부분을 가지면 좋다.(Hereinafter also referred to as " specific carbonic acid ") represented by the following formula (2).
(식 (2) 중, R1, R2 및 a는, 상기식 (1)과 동일한 의미이고; R3은 메틸렌기, 탄소수 2∼30의 알킬렌기, 페닐렌기 또는 사이클로헥실렌기이고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 좋음).(Wherein R 1 , R 2 and a have the same meanings as in the formula (1), R 3 is a methylene group, an alkylene group having 2 to 30 carbon atoms, a phenylene group or a cyclohexylene group, Group may further have a substituent).
당해 액정 배향제에 의하면, 에폭시기와 카복실기와의 반응성을 이용함으로써, [A] 화합물로서, 주쇄로서의 폴리오르가노실록산에 측쇄로서의 상기식 (1)로 나타나는 유전 이방성을 갖는 구조를 용이하게 도입할 수 있다. 따라서, 당해 액정 배향제는, 얻어지는 액정 표시 소자에 효과적으로 고속 응답성을 부여할 수 있다.According to the liquid crystal aligning agent, the structure having the dielectric anisotropy represented by the formula (1) as a side chain can be easily introduced into the polyorganosiloxane as the main chain as the [A] compound by utilizing the reactivity between the epoxy group and the carboxyl group have. Therefore, the liquid crystal aligning agent can impart high-speed responsiveness to the obtained liquid crystal display element effectively.
상기 R1이, 하기식 (3)으로 나타나는 기이면 좋다.Provided that R 1 is a group represented by the following formula (3).
(식 (3) 중, R4는 수소 원자, 시아노기, 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 알콕시카보닐기, 알킬기, 알콕시기, 트리플루오로메톡시기 또는 알킬카보닐옥시기이고; R5는 벤젠, 비페닐, 나프탈렌, 사이클로헥산, 바이사이클로헥산, 사이클로헥실 벤젠 또는 복소환 화합물로부터 (b+1)개의 수소 원자를 제외한 (b+1)가의 기이고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 좋고; R6은 메틸렌기, 탄소수 2∼10의 알킬렌기, 이중 결합, 삼중 결합, 에테르 결합, 에스테르 결합 및 복소환 중 어느 것을 포함하는 연결기이고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 좋고; R7은 각각 독립적으로 페닐렌기, 비페닐렌기, 나프탈렌기, 사이클로헥실렌기, 바이사이클로헥실렌기, 사이클로헥실렌페닐렌기 또는 복소환이고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 좋고; b는 1∼9의 정수이고; b가 2 이상인 경우, 복수의 R4는 동일해도 상이해도 좋고; c는 0∼1의 정수이고; d는 1∼2의 정수이고; d가 2인 경우, 복수의 R6 및 R7 은, 각각 동일해도 상이해도 좋음).(Wherein R 4 is a hydrogen atom, a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, an alkoxycarbonyl group, an alkyl group, an alkoxy group, a trifluoromethoxy group or an alkylcarbonyloxy group, R 5 is benzene, (B + 1) -valent groups other than (b + 1) hydrogen atoms from biphenyl, naphthalene, cyclohexane, bicyclohexane, cyclohexylbenzene or a heterocyclic compound, these groups may further have substituents; 6 is a methylene group, an alkylene group, a double bond having 2 to 10 carbon atoms, a linking group containing any of a triple bond, an ether bond, an ester bond, and a heterocyclic ring, these groups may further have a substituent; R 7 are each independently A biphenylene group, a naphthalene group, a cyclohexylene group, a bicyclohexylene group, a cyclohexylenephenylene group or a heterocycle, these groups may further have a substituent; Is an integer of 9; b is 2 or more, a plurality of R 4 may be the same or different is; c is an integer from 0 to 1 and; d is an integer from 1 to 2, and; if d is 2, a plurality of R 6 And R 7 may be the same or different.
당해 액정 배향제의 [A] 화합물에 상기식 (3)으로 나타나는 구조를 도입함으로써, 얻어지는 액정 표시 소자의 응답성을 보다 고속화시킬 수 있다.By introducing the structure represented by the formula (3) into the [A] compound of the liquid crystal aligning agent, the responsiveness of the resulting liquid crystal display element can be further increased.
상기 에폭시기가, 하기식 (X1-1) 또는 (X1-2)로 나타나는 기이면 좋다.The epoxy group may be a group represented by the following formula (X 1 -1) or (X 1 -2).
(식 (X1-1) 중, A는 산소 원자 또는 단결합이고; h는 1∼3의 정수이고; i는 0∼6의 정수이고; 단, i가 0인 경우, A는 단결합이고;(Formula (X 1 -1) of, A is an oxygen atom or a single bond; h is an integer of 1~3; i is an integer from zero to six; however, if i is 0, A is a single bond and ;
식 (X1-2) 중, j는 0∼6의 정수임).In formula (X 1 -2), j is an integer of 0 to 6).
상기 폴리오르가노실록산에 상기식 (X1-1) 또는 (X1-2)로 나타나는 기를 포함시킴으로써, 당해 액정 배향제의 [A] 화합물에, 상기식 (1)로 나타나는 기를 도입하기 쉬워진다.The group represented by the formula (1) is easily introduced into the [A] compound of the liquid crystal aligning agent by including the group represented by the formula (X 1 -1) or (X 1 -2) in the polyorganosiloxane .
당해 액정 배향제는, [B] 폴리암산 및 폴리이미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체(이하, 「[B] 중합체」라고도 함)를 추가로 함유하면 좋다. [B] 중합체를 함유하는 액정 배향제를 이용하여 액정 배향막을 형성하면, 고속 응답성이 보다 개선된 액정 표시 소자를 얻을 수 있다.The liquid crystal aligning agent may further contain at least one polymer selected from the group consisting of [B] polyamic acid and polyimide (hereinafter also referred to as " [B] polymer "). [B] When a liquid crystal alignment film is formed using a liquid crystal aligning agent containing a polymer, a liquid crystal display device with improved high-speed response can be obtained.
본 발명의 액정 표시 소자는, 당해 액정 배향제로 형성되는 액정 배향막을 구비하는 PSA 방식의 액정 표시 소자이다. 당해 액정 표시 소자에 의하면, 액정 배향막을 상기 액정 배향제로 형성하고 있음으로써, 액정 배향성이 높고, 우수한 고속 응답성을 발휘할 수 있다.The liquid crystal display element of the present invention is a PSA type liquid crystal display element having a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal aligning agent. According to the liquid crystal display element, since the liquid crystal alignment film is formed of the liquid crystal alignment agent, the liquid crystal alignment property is high and excellent high-speed response can be exhibited.
본 발명의 액정 표시 소자의 제조 방법은,In the method of manufacturing a liquid crystal display element of the present invention,
투명 전극을 갖는 한 쌍의 기판의 각 내면에 당해 액정 배향제에 의해 액정 배향막을 형성하는 공정,A step of forming a liquid crystal alignment film on each inner surface of a pair of substrates having transparent electrodes by the liquid crystal aligning agent,
상기 한 쌍의 기판을 내면끼리가 서로 마주 보도록 대향 배치하고, 이 기판 간에 중합성 액정 조성물을 충전하는 공정 및,A step of arranging the pair of substrates so as to face each other with their inner surfaces facing each other, filling the polymerizable liquid crystal composition between the substrates,
전압을 인가한 상태로 상기 중합성 액정 조성물을 경화시키는 공정A step of curing the polymerizable liquid crystal composition with a voltage applied thereto
을 갖는 PSA 방식의 액정 표시 소자의 제조 방법이다.Of the liquid crystal display element of the PSA type.
당해 제조 방법에 의하면, 액정 배향막을 상기 액정 배향제로 형성하고 있음으로써, 액정 배향성이 높고, 우수한 고속 응답성을 갖는 PSA 방식의 액정 표시 소자를 제조할 수 있다.According to this manufacturing method, since the liquid crystal alignment film is formed of the liquid crystal aligning agent, a liquid crystal display device of the PSA type having a high liquid crystal alignment property and excellent high-speed response can be produced.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 액정 배향제에 의하면, 고속 응답성 등의 제특성이 우수한 PSA 방식의 액정 표시 소자를 형성할 수 있다. 또한, 본 발명의 액정 표시 소자는, PSA 방식의 소자로서, 높은 응답성 등을 발휘할 수 있다. 본 발명의 제조 방법에 의하면, 높은 응답성 등을 구비하는 PSA 방식의 액정 표시 소자를 제조할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the liquid crystal aligning agent of the present invention, it is possible to form a liquid crystal display element of a PSA system excellent in properties such as high-speed response. Further, the liquid crystal display element of the present invention can exhibit high response and the like as a PSA type device. According to the manufacturing method of the present invention, it is possible to manufacture a liquid crystal display element of the PSA system with high responsiveness and the like.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 액정 표시 소자를 나타내는 개략적 단면도이다.
도 2는 도 1의 액정 표시 소자와는 상이한 실시 형태에 따른 액정 표시 소자를 나타내는 개략적 단면도이다.
도 3은 실시예에서 제조한 액정 표시 소자의 개략도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display element according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view showing a liquid crystal display element according to a different embodiment from the liquid crystal display element of FIG.
3 is a schematic view of the liquid crystal display element manufactured in the embodiment.
(발명을 실시하기 위한 형태)(Mode for carrying out the invention)
이하, 본 발명의 액정 배향제, 액정 표시 소자 및 액정 표시 소자의 제조 방법의 실시 형태를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the liquid crystal aligning agent, liquid crystal display element and liquid crystal display element of the present invention will be described in detail.
<액정 배향제><Liquid Crystal Aligner>
본 발명의 액정 배향제는, PSA 방식의 액정 표시 소자에 있어서의 액정 배향막 형성용의 액정 배향제로서, [A] 화합물을 함유하는 것을 특징으로 한다. 또한, 당해 액정 배향제는, [B] 중합체 등의 후술하는 「기타 중합체」를 함유할 수 있다. 또한, 당해 액정 배향제는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 그 외의 임의 성분을 함유해도 좋다. 이하, 각 성분에 대해서 상술한다.The liquid crystal aligning agent of the present invention is characterized by containing a [A] compound as a liquid crystal aligning agent for forming a liquid crystal alignment film in a PSA type liquid crystal display device. Further, the liquid crystal aligning agent may contain "other polymer" described later such as [B] polymer. The liquid crystal aligning agent may contain other optional components within the range not to impair the effect of the present invention. Each component will be described in detail below.
<[A] 화합물><[A] compound>
[A] 화합물은, 상기식 (1)로 나타나는 기를 갖는 화합물이다. 상기식 (1)로 나타나는 기는 유전 이방성을 갖고, [A] 화합물을 포함하는 액정 배향제는, 액정 분자의 배향 제어성이 우수하다. 이 때문에, 당해 액정 배향제를 이용하여 형성한 액정 배향막을 구비하는 PSA 방식의 액정 표시 소자는 액정 분자의 배향성이 양호하여, 응답 시간을 단축할 수 있다. The [A] compound is a compound having a group represented by the above formula (1). The group represented by the formula (1) has dielectric anisotropy, and the liquid crystal aligning agent containing the [A] compound has excellent alignment controllability of the liquid crystal molecules. Therefore, the liquid crystal display element of the PSA system including the liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal aligning agent has good orientation of the liquid crystal molecules, and the response time can be shortened.
상기식 (1) 중, R1은 적어도 2개의 단환 구조를 갖는 기이고, 바람직하게는, 정(正) 또는 부(負)의 유전 이방성을 나타낸다. 단환 구조란, 하나의 환 구조가 기타 환 구조로부터 독립적으로 존재하고 있어, 하나의 환 구조의 결합이 기타 환 구조와 공유되어 있는, 소위 축합환 구조를 갖지 않는 구조이다. 또한, 단환 구조로서는, 지환식 구조, 방향환식 구조, 복소환식 구조 중 어느 것이라도 좋고, 이들을 조합하여 갖고 있어도 좋다.In the formula (1), R 1 is a group having at least two monocyclic structures, and preferably exhibits positive or negative dielectric anisotropy. The monocyclic structure is a structure which does not have a so-called condensed ring structure in which one cyclic structure exists independently from other cyclic structures and one cyclic structure is shared with other cyclic structures. As the monocyclic structure, any of an alicyclic structure, an aromatic cyclic structure and a heterocyclic structure may be used, or a combination thereof may be used.
R1은 적어도 2개의 단환 구조를 갖는 기인 한 특별히 한정되지 않지만, 대표적으로는 R1은 상기식 (3)으로 나타나는 기가 바람직하다. 당해 액정 배향제의 [A] 화합물의 측쇄에, 상기식 (3)으로 나타나는 구조를 도입함으로써, 얻어지는 액정 배향 소자의 전기 광학 응답성을 더욱 고속화시킬 수 있다.R 1 is not particularly limited as long as it is a group having at least two monocyclic structures, and typically, R 1 is preferably a group represented by the formula (3). By introducing the structure represented by the formula (3) into the side chain of the [A] compound of the liquid crystal aligning agent, the electro-optical responsiveness of the obtained liquid crystal aligning element can be further increased.
상기식 (3) 중, R4는 수소 원자, 시아노기, 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 알콕시카보닐기, 알킬기, 알콕시기, 트리플루오로메톡시기 및 알킬카보닐옥시기 중 어느 것이다. 알콕시카보닐기로서는, 예를 들면 메톡시카보닐기, 에톡시카보닐기, 프로폭시카보닐기 등, 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, 이소부틸기 등의 탄소수가 1∼20의 직쇄 또는 분기쇄상의 알킬기 등, 알콕시기로서는, 예를 들면 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 등, 알킬카보닐옥시기로서는, 예를 들면 메틸카보닐옥시기, 에틸카보닐옥시기 등을 각각 들 수 있다.In the formula (3), R 4 is any of a hydrogen atom, a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, an alkoxycarbonyl group, an alkyl group, an alkoxy group, a trifluoromethoxy group and an alkylcarbonyloxy group. Examples of the alkoxycarbonyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group and a propoxycarbonyl group. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an n-butyl group and an isobutyl group, Examples of the alkoxy group such as a straight chain or branched chain alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methylcarbonyloxy group and ethylcarbonyloxy group as the alkylcarbonyloxy group such as methoxy group, ethoxy group and propoxy group, .
상기식 (3)에 있어서, R4가 복수 있는 경우는, 각각 상이한 것을 조합하여 이용해도 좋다. 복수의 R4를 갖는 경우의 조합으로서는, 소망하는 유전 이방성을 안정되게 발현시키기 위해, 불소 원자와 시아노기와의 조합, 불소 원자와 알킬기와의 조합, 시아노기와 알킬기와의 조합이 바람직하다. 또한, b는 0∼9의 정수이다.In the above formula (3), when there are a plurality of R 4 , different ones may be used in combination. As a combination of a plurality of R 4 s , a combination of a fluorine atom and a cyano group, a combination of a fluorine atom and an alkyl group, and a combination of a cyano group and an alkyl group are preferable in order to stably express the desired dielectric anisotropy. B is an integer of 0 to 9;
상기식 (3)에 있어서, R5는, 벤젠, 비페닐, 나프탈렌, 사이클로헥산, 바이사이클로헥산, 사이클로헥실벤젠 또는 복소환 화합물로부터 (b+1)개의 수소 원자를 제외한 (b+1)가의 기이고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 좋다. 상기 복소환 화합물로서는, 예를 들면 피리딘, 피리다진, 피리미딘 등을 들 수 있다.In the above formula (3), R 5 represents (b + 1) -valent (b + 1) hydrogen atoms other than (b + 1) hydrogen atoms from benzene, biphenyl, naphthalene, cyclohexane, bicyclohexane, cyclohexylbenzene or heterocyclic compound Group, and these groups may further have a substituent. Examples of the heterocyclic compound include pyridine, pyridazine, and pyrimidine.
상기식 (3)에 있어서, R6은, 메틸렌기, 탄소수 2∼10의 알킬렌기, 이중 결합, 삼중 결합, 에테르 결합, 에스테르 결합 및 복소환 중 어느것을 포함하는, R5와 R7을 연결하는 연결기이고, 이들 기(알킬렌기나 복소환)는 추가로 치환기를 갖고 있어도 좋다. R6으로서는, 메탄디일기, 에탄디일기, 프로판디일기, 에텐디일기, 에틴디일기, 에테르기, 에스테르기, 메탄디일옥시기, 에탄디일옥시기, 플루오로메탄디일옥시기, 디플루오로메탄디일옥시기 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 에탄디일기, 에틴디일기, 에스테르기, 메탄디일옥시기, 디플루오로메탄디일옥시기가 바람직하다. [A] 화합물에 필요시 되는 배향성이나 유도 이방성에 따라서 적절히 선택할 수 있다. 또한, c는 0 또는 1의 정수이기 때문에, R6은 포함되어 있어도 포함되어 있지 않아도 좋다.In the formula (3), R 6 is a methylene group, an alkylene group, a double bond having 2 to 10 carbon atoms, a triple bond, an ether bond, connect, R 5 and R 7, which comprises any one of an ester bond and a heterocyclic , And these groups (alkylene group or heterocycle) may further have a substituent. Examples of R 6 include a methanediyl group, an ethanediyl group, a propanediyl group, an ethanediyl group, an ethynediyl group, an ether group, an ester group, a methanediyloxy group, an ethanedioxy group, a fluoromethanedioxy group, Methanedioxy group and the like. Among them, an ethanediyl group, an ethynediyl group, an ester group, a methanediyloxy group, and a difluoromethanediyloxy group are preferable. [A] can be appropriately selected in accordance with the orientation and induced anisotropy required for the compound. Since c is an integer of 0 or 1, R 6 may or may not be included.
상기식 (3)에 있어서, R7은 각각 독립적으로, 페닐렌기, 비페닐렌기, 나프탈렌기, 사이클로헥실렌기, 바이사이클로헥실렌기, 사이클로헥실렌페닐렌기 또는 복소환이다. 복소환으로서는, 예를 들면 피리딘환, 피리다진환, 피리미딘환 등을 들 수 있다.In the above formula (3), each R 7 independently represents a phenylene group, a biphenylene group, a naphthalene group, a cyclohexylene group, a bicyclohexylene group, a cyclohexylenephenylene group or a heterocycle. Examples of the heterocyclic ring include a pyridine ring, a pyridazine ring, and a pyrimidine ring.
상기식 (3) 중, d는 1∼2의 정수이다. d가 2인 경우, 복수의 R6 및 R7 은, 각각 동일해도 상이해도 좋다.In the formula (3), d is an integer of 1 to 2. When d is 2, plural R < 6 > and R < 7 > May be the same or different from each other.
상기식 (3)으로 나타나는 기로서는, 예를 들면 하기식 (D-1)∼(D-123)으로 나타나는 기를 들 수 있다.Examples of the group represented by the formula (3) include groups represented by the following formulas (D-1) to (D-123).
식 (D-1)∼(D-123) 중, R은 탄소수 1에서 20의 알킬기(메틸기, 에틸기, 프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, n-펜틸기, n-헥실기 등) 또는 탄소수 1∼20의 알콕시기(메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, 이소프로폭시기, 부톡시기 등)이다. X는 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 불소 원자이다.In the formulas (D-1) to (D-123), R represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, n- butyl group, isobutyl group, n- Or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, etc.). Each X independently represents a hydrogen atom or a fluorine atom.
상기식 (1) 중, R2는, 이중 결합, 삼중 결합, 에테르 결합, 에스테르 결합 및 산소 원자 중 어느 것을 포함하는 연결기이다. R2는 상기 결합 중 어느 것을 포함하고 있으면 좋지만, 각 결합을 조합하여 포함하고 있어도 좋다. R2로서는, 예를 들면, 에텐디일기, 에틴디일기, 에스테르기, 메탄디일옥시기, 플루오로메탄디일옥시기, 디플루오로메탄디일옥시기 등을 들 수 있다. 또한, 후술하는 R3이 페닐렌기 또는 사이클로헥실렌기인 경우는, 형성되는 배향막의 배향성이나 용매로의 용해성의 관점에서, R2는 탄소수가 1∼30의 알킬렌기를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 또한, a는 0∼1의 정수이다.In the above formula (1), R 2 is a linking group containing any of a double bond, a triple bond, an ether bond, an ester bond and an oxygen atom. R 2 may contain any of the above bonds, but may contain a combination of these bonds. Examples of R 2 include an etendiyl group, an ethynediyl group, an ester group, a methanediyloxy group, a fluoromethanediyloxy group, and a difluoromethanediyloxy group. When R 3 described below is a phenylene group or a cyclohexylene group, it is preferable that R 2 includes an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, from the viewpoint of the orientation of the formed alignment film and the solubility in a solvent. Also, a is an integer of 0 to 1.
[A] 화합물로서는, 상기식 (1)로 나타나는 기를 갖는 한 특별히 한정되지 않지만, 측쇄에 식 (1)로 나타나는 기를 갖는 중합체가 바람직하고, 폴리오르가노실록산, 폴리이미드, 폴리암산, 폴리아크릴레이트, 폴리메타아크릴레이트, 폴리(스티렌페닐말레이미드) 유도체, 셀룰로오스 유도체, 폴리에스테르, 폴리아미드, 폴리스티렌 유도체, 폴리암산 에스테르를 주쇄 구조로 하는 것이 전기 특성의 면에서 보다 바람직하고, 내광성의 면에서 폴리오르가노실록산을 주쇄 구조로 하는 것이 더욱 바람직하다.The compound [A] is not particularly limited as long as it has a group represented by the above formula (1), but is preferably a polymer having a group represented by the formula (1) in its side chain, and a polyorganosiloxane, a polyimide, It is more preferable in view of electrical properties that the main chain structure of poly (meth) acrylate, poly (styrene phenyl maleimide) derivative, cellulose derivative, polyester, polyamide, polystyrene derivative and poly It is more preferable that the organosiloxane has a backbone structure.
폴리오르가노실록산을 주쇄 구조로 하는 [A] 화합물로서는, 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산에 유래하는 부분과, 상기식 (2)로 나타나는 특정 카본산에 유래하는 부분을 갖는 화합물인 것이 바람직하다. 당해 액정 배향제 중의 [A] 화합물이 특정한 구조 단위를 가짐으로써, 측쇄에 유전 이방성을 갖는 구조가 도입되어, 이 액정 배향제를 이용하여 형성한 액정 배향막을 구비하는 액정 표시 소자는, 보다 응답 시간이 단축된다. 또한, 에폭시기와 카복실기와의 사이의 반응성을 이용함으로써, 주쇄로서의 폴리오르가노실록산에 측쇄로서의 상기식 (1)로 나타나는 유전 이방성을 갖는 구조를 용이하게 도입할 수 있다.The compound [A] having a polyorganosiloxane as a main chain structure is preferably a compound having a part derived from a polyorganosiloxane having an epoxy group and a part derived from a specific carbonic acid represented by the formula (2). A liquid crystal display device comprising a liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal aligning agent and having a structure having dielectric anisotropy introduced into the side chain by having the specific structural unit of the [A] compound in the liquid crystal aligning agent, Is shortened. Further, by utilizing the reactivity between the epoxy group and the carboxyl group, a structure having the dielectric anisotropy represented by the above formula (1) as a side chain can be easily introduced into the polyorganosiloxane as a main chain.
[A] 화합물이, 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산에 유래하는 부분과, 상기 특정 카본산에 유래하는 부분을 갖는 경우, 주로 폴리오르가노실록산의 에폭시기와 특정 카본산의 카복실기와의 반응물로서 얻어지게 된다고 생각되지만, 이후의 설명을 용이하게 하기 위해, 편의적으로 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산(과 그 유도체)에 유래하는 부분과, 특정 카본산에 유래하는 부분으로 나누어 [A] 화합물을 설명한다.When the compound [A] has a part derived from a polyorganosiloxane having an epoxy group and a part derived from the specific carbonic acid, a reaction product of an epoxy group of a polyorganosiloxane and a carboxyl group of a specific carboxylic acid In order to facilitate the following explanation, the [A] compound is divided into a part derived from a polyorganosiloxane (and a derivative thereof) having an epoxy group for convenience and a part derived from a specific carbon acid.
[에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산에 유래하는 부분][Parts derived from a polyorganosiloxane having an epoxy group]
이 부분은, [A] 화합물의 구조 중, 폴리머 주쇄로서의 폴리오르가노실록산 골격과, 이 폴리오르가노실록산 주쇄로부터 연장되어 있는 측쇄로서의 에폭시기 함유 골격을 포함하는 개념이다. 전술한 바와 같이 [A] 화합물에서는, 대부분의 에폭시기는 특정 카본산과 반응하여 그 초기의 구조를 갖고 있지 않다고 생각되지만, 특정 카본산이 에폭시기 이외의 부분과 결합하고 있는 경우도 있을 수 있다. 그래서, 본 발명에서는 양자의 태양을 포함하여 「에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산에 유래하는 부분」이라고 하기로 한다.This part is a concept including a polyorganosiloxane skeleton as a polymer main chain and an epoxy group-containing skeleton as a side chain extending from the main chain of the polyorganosiloxane in the structure of the [A] compound. As described above, in the [A] compound, it is considered that most epoxy groups do not have an initial structure due to reaction with a specific carbon acid. However, there may be a case where a specific carbon acid is bonded to a portion other than an epoxy group. Therefore, in the present invention, the term " a part derived from a polyorganosiloxane having an epoxy group "
[A] 화합물이, 글리시딜기, 글리시딜옥시기, 에폭시사이클로헥실기를 포함하는 기 등의 에폭시기를 가짐으로써 당해 액정 배향제는 보다 배향성이나 고속 응답성과 같은 전기 특성이 향상된다. 에폭시기로서는 상기식 (X1-1) 또는 (X1-2)로 나타나는 기인 것이 바람직하다. 폴리오르가노실록산에 상기식 (X1-1) 또는 (X1-2)로 나타나는 기를 포함시킴으로써, [A] 화합물에, 특정 카본산을 이용하여 상기식 (1)로 나타나는 기를 측쇄에 도입하기 쉬워진다.When the [A] compound has an epoxy group such as a glycidyl group, a glycidyloxy group or a group containing an epoxycyclohexyl group, the liquid crystal aligning agent improves electrical properties such as orientation and fast response. The epoxy group is preferably a group represented by the formula (X 1 -1) or (X 1 -2). Introducing a group represented by the formula (1) into the side chain using a specific carbonic acid in the [A] compound by including in the polyorganosiloxane a group represented by the formula (X 1 -1) or (X 1 -2) It gets easier.
상기식 (X1-1) 또는 (X1-2) 중, 하기식으로 나타나는 기가 바람직하다.Among the above-mentioned formula (X 1 -1) or (X 1 -2), groups represented by the following formulas are preferable.
에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산의 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정한 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은, 500∼100,000이 바람직하고, 1,000∼50,000이 보다 바람직하고, 1,000∼20,000이 특히 바람직하다.The weight average molecular weight of the polyorganosiloxane having an epoxy group in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 500 to 100,000, more preferably 1,000 to 50,000, and particularly preferably 1,000 to 20,000.
[에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산의 합성 방법][Method of synthesizing polyorganosiloxane having epoxy group]
이러한 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산은, 바람직하게는 에폭시기를 갖는 실란 화합물, 또는 에폭시기를 갖는 실란 화합물과, 기타 실란 화합물의 혼합물을, 바람직하게는 적당한 유기 용매, 물 및 촉매의 존재하에 있어서 가수분해 또는 가수분해·축합함으로써 합성할 수 있다.The polyorganosiloxane having an epoxy group is preferably obtained by subjecting a silane compound having an epoxy group or a mixture of a silane compound having an epoxy group and another silane compound to hydrolysis in the presence of a suitable organic solvent, Or by hydrolysis and condensation.
상기 에폭시기를 갖는 실란 화합물로서는, 예를 들면 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리에톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필디메틸메톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필디메틸에톡시실란, 2-글리시딜옥시에틸트리메톡시실란, 2-글리시딜옥시에틸트리에톡시실란, 2-글리시딜옥시에틸메틸디메톡시실란, 2-글리시딜옥시에틸메틸디에톡시실란, 2-글리시딜옥시에틸디메틸메톡시실란, 2-글리시딜옥시에틸디메틸에톡시실란, 4-글리시딜옥시부틸트리메톡시실란, 4-글리시딜옥시부틸트리에톡시실란, 4-글리시딜옥시부틸메틸디메톡시실란, 4-글리시딜옥시부틸메틸디에톡시실란, 4-글리시딜옥시부틸디메틸메톡시실란, 4-글리시딜옥시부틸디메틸에톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리에톡시실란, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실)프로필트리메톡시실란, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실)프로필트리에톡시실란 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 사용해도 좋다.Examples of the silane compound having an epoxy group include 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane, 3-glycidyloxypropylmethyldimethoxysilane, 3- 3-glycidyloxypropyldimethylethoxysilane, 2-glycidyloxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidylsilane, 3-glycidyloxypropyldimethylethoxysilane, 2- 2-glycidyloxyethylmethyldimethoxysilane, 2-glycidyloxyethylmethyldiethoxysilane, 2-glycidyloxyethyldimethylmethoxysilane, 2-glycidyloxyethyl Glycidyloxybutyltrimethoxysilane, 4-glycidyloxybutyltrimethoxysilane, 4-glycidyloxybutyltrimethoxysilane, 4-glycidyloxybutylmethyldimethoxysilane, 4-glycidyloxybutylmethyldi 4-glycidyloxybutyldimethylmethoxysilane, 4-glycidyloxybutyldimethylethoxy (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3- (3,4-epoxycyclohexyl) Ethoxy silane, 3- (3,4-epoxycyclohexyl) propyl triethoxy silane and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
상기 기타 실란 화합물로서는, 예를 들면,As other silane compounds, for example,
1개의 규소 원자를 갖는 화합물로,As a compound having one silicon atom,
4개의 가수분해성기를 갖는 것으로서,Having four hydrolysable groups,
테트라클로로실란; 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라-n-프로폭시실란, 테트라-i-프로폭시실란, 테트라-n-부톡시실란, 테트라-sec-부톡시실란 등의 테트라알콕시실란 등,Tetrachlorosilane; Tetraalkoxysilane such as tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane,
3개의 가수분해성 기를 갖는 것으로서,As having three hydrolyzable groups,
트리클로로실란 등의 트리할로실란; 트리메톡시실란, 트리에톡시실란 등의 트리알콕시실란; 플루오로트리클로로실란; 플루오로트리메톡시실란, 플루오로트리에톡시실란 등의 플루오로트리알콕시실란; 메틸트리클로로실란 등의 알킬트리클로로실란; 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란 등의 알킬트리알콕시실란; 2-(트리플루오로메틸)에틸트리클로로실란 등의 불소화 알킬트리클로로실란; 2-(트리플루오로메틸)에틸트리메톡시실란, 2-(트리플루오로메틸)에틸트리에톡시실란 등의 불소화 알킬트리알콕시실란; 하이드록시메틸트리클로로실란 등의 하이드록시알킬트리클로로실란; 하이드록시메틸트리메톡시실란, 하이드록시에틸트리메톡시실란 등의 하이드록시알킬트리알콕시실란; 3-(메타)아크릴옥시프로필트리클로로실란 등의 (메타)아크릴옥시알킬트리클로로실란; 3-(메타)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필트리에톡시실란 등의 (메타)아크릴옥시알킬트리알콕시실란; 메르캅토메틸트리클로로실란, 3-메르캅토프로필트리클로로실란 등의 메르캅토알킬트리클로로실란; 메르캅토메틸트리메톡시실란, 메르캅토메틸트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란 등의 메르캅토알킬트리알콕시실란; 비닐트리클로로실란, 알릴트리클로로실란 등의 알케닐트리클로로실란; 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 알릴트리에톡시실란 등의 알케닐트리알콕시실란; 페닐트리클로로실란 등의 아릴트리클로로실란; 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란 등의 아릴트리알콕시실란 등,Trihalosilanes such as trichlorosilane; Trialkoxysilanes such as trimethoxysilane and triethoxysilane; Fluorotrichlorosilane; Fluorotrialkoxysilanes such as fluorotrimethoxysilane and fluorotriethoxysilane; Alkyl trichlorosilanes such as methyltrichlorosilane; Alkyltrialkoxysilanes such as methyltrimethoxysilane and methyltriethoxysilane; Fluorinated alkyl trichlorosilanes such as 2- (trifluoromethyl) ethyl trichlorosilane; Fluorinated alkyltrialkoxysilanes such as 2- (trifluoromethyl) ethyltrimethoxysilane and 2- (trifluoromethyl) ethyltriethoxysilane; Hydroxyalkyl trichlorosilane such as hydroxymethyl trichlorosilane; Hydroxyalkyltrialkoxysilane such as hydroxymethyltrimethoxysilane, hydroxyethyltrimethoxysilane and the like; (Meth) acryloxyalkyltrichlorosilane such as 3- (meth) acryloxypropyltrichlorosilane; (Meth) acryloxyalkyltrialkoxysilane such as 3- (meth) acryloxypropyltrimethoxysilane and 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane; Mercaptoalkyl trichlorosilanes such as mercaptomethyl trichlorosilane and 3-mercaptopropyl trichlorosilane; Mercaptoalkyltrialkoxysilanes such as mercaptomethyltrimethoxysilane, mercaptomethyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, and 3-mercaptopropyltriethoxysilane; Alkenyl trichlorosilane such as vinyl trichlorosilane and allyl trichlorosilane; Alkenyltrialkoxysilanes such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane and allyltriethoxysilane; Aryl trichlorosilane such as phenyl trichlorosilane; Aryl trialkoxysilanes such as phenyltrimethoxysilane and phenyltriethoxysilane, and the like,
2개의 가수분해성기를 갖는 것으로서,As having two hydrolyzable groups,
메틸디클로로실란 등의 알킬디클로로실란; 메틸디메톡시실란, 메틸디에톡시실란 등의 알킬디알콕시실란; 디메틸디클로로실란 등의 디알킬디클로로실란; 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란 등의 디알킬디알콕시실란; (메틸)〔2-(퍼플루오로-n-옥틸)에틸〕디클로로실란 등의 디불소화 알킬디클로로실란; (메틸)〔2-(퍼플루오로-n-옥틸)에틸〕디메톡시실란 등의 디불소화 알킬디알콕시실란; (메틸)(3-메르캅토프로필)디클로로실란 등의 알킬·메르캅토알킬디클로로실란; (메틸)(3-메르캅토프로필)디메톡시실란 등의 알킬·메르캅토알킬디알콕시실란; (메틸)(비닐)디클로로실란 등의 알킬알케닐디클로로실란; 디비닐디클로로실란 등의 디알케닐디클로로실란; 디비닐디메톡시실란 등의 디알케닐디알콕시실란; 디페닐디클로로실란 등의 디아릴디클로로실란; 디페닐디메톡시실란 등의 디아릴디알콕시실란;Alkyldichlorosilane such as methyldichlorosilane; Alkyldialkoxysilanes such as methyldimethoxysilane and methyldiethoxysilane; Dialkyldichlorosilanes such as dimethyldichlorosilane; Dialkyldialkoxysilanes such as dimethyldimethoxysilane and dimethyldiethoxysilane; (Methyl) [2- (perfluoro-n-octyl) ethyl] dichlorosilane; (Methyl) [2- (perfluoro-n-octyl) ethyl] dimethoxysilane; (Methyl) (3-mercaptopropyl) dichlorosilane, and other mercaptoalkyldichlorosilanes; (Methyl) (3-mercaptopropyl) dimethoxysilane, and other alkyl mercaptoalkyl dialkoxysilanes; (Methyl) (vinyl) dichlorosilane, and other alkylalkenyldichlorosilanes; Dialkenyldichlorosilane such as divinyldichlorosilane; Dialkenyldialkoxysilanes such as divinyldimethoxysilane; Diaryldichlorosilane such as diphenyldichlorosilane; Diaryldialkoxysilanes such as diphenyldimethoxysilane;
1개의 가수분해성 기를 갖는 것으로서,Having one hydrolyzable group,
클로로디메틸실란 등의 디알킬클로로실란; 메톡시디메틸실란 등의 디알킬알콕시실란; 클로로트리메틸실란, 브로모트리메틸실란, 요오도트리메틸실란 등의 트리알킬할로실란; 메톡시트리메틸실란 등의 트리알킬알콕시실란; (클로로)(비닐)디메틸실란 등의 디알킬알케닐클로로실란; (메톡시)(비닐)디메틸실란 등의 디알킬알케닐알콕시실란; (클로로)(메틸)디페닐실란 등의 디아릴알킬클로로실란; (메톡시)(메틸)디페닐실란 등의 디아릴알킬알콕시실란 등을 들 수 있다.Dialkyl chlorosilanes such as chlorodimethylsilane; Dialkylalkoxysilanes such as methoxydimethylsilane; Trialkylhalosilanes such as chlorotrimethylsilane, bromotrimethylsilane and iodotrimethylsilane; Trialkylalkoxysilanes such as methoxytrimethylsilane; Dialkyl alkenyl chlorosilanes such as (chloro) (vinyl) dimethylsilane; (Methoxy) (vinyl) dimethylsilane, and other dialkylalkenylalkoxysilanes; Diarylalkylchlorosilanes such as (chloro) (methyl) diphenylsilane; And diarylalkylalkoxysilanes such as (methoxy) (methyl) diphenylsilane.
시판품으로서는, 예를 들면As a commercially available product, for example,
KC-89, KC-89S, X-21-3153, X-21-5841, X-21-5842, X-21-5843, X-21-5844, X-21-5845, X-21-5846, X-21-5847, X-21-5848, X-22-160AS, X-22-170B, X-22-170BX, X-22-170D, X-22-170DX, X-22-176B, X-22-176D, X-22-176DX, X-22-176F, X-40-2308, X-40-2651, X-40-2655A, X-40-2671, X-40-2672, X-40-9220, X-40-9225, X-40-9227, X-40-9246, X-40-9247, X-40-9250, X-40-9323, X-41-1053, X-41-1056, X-41-1805, X-41-1810, KF6001, KF6002, KF6003, KR-212, KR-213, KR-217, KR220L, KR242A, KR271, KR282, KR300, KR311, KR401N, KR500, KR510, KR5206, KR5230, KR5235, KR9218, KR9706(이상, 신에츠카가쿠코교 가부시키가이샤);KC-89, KC-89S, X-21-3153, X-21-5841, X-21-5842, X-21-5843, X-21-5844, X-21-5845, X- X-22-170B, X-22-170D, X-22-170DX, X-22-176B, X-22-170B, X- 22-176D, X-22-176DX, X-22-176F, X-40-2308, X-40-2651, X-40-2655A, X-40-2671, X- X-40-9227, X-40-9246, X-40-9247, X-40-9250, X-40-9323, X-41-1053, X-41-1056, KR-212, KR-217, KR220L, KR242A, KR271, KR282, KR300, KR311, KR401N, KR500, KR510, KR5206, K56002, KF6003, KR- KR5230, KR5235, KR9218, KR9706 (all, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.);
글래스 레진(GLASS RESIN)(쇼와덴코 가부시키가이샤);GLASS RESIN (manufactured by Showa Denko K.K.);
SH804, SH805, SH806A, SH840, SR2400, SR2402, SR2405, SR2406, SR2410, SR2411, SR2416, SR2420(이상, 토레·다우코닝 가부시키가이샤);SH804, SH805, SH806A, SH840, SR2400, SR2402, SR2405, SR2406, SR2410, SR2411, SR2416, SR2420 (above, Toray, Dow Corning);
FZ3711, FZ3722(이상, 닛폰유니카 가부시키가이샤);FZ3711 and FZ3722 (manufactured by Nippon Unicar Co., Ltd.);
DMS-S12, DMS-S15, DMS-S21, DMS-S27, DMS-S31, DMS-S32, DMS-S33, DMS-S35, DMS-S38, DMS-S42, DMS-S45, DMS-S51, DMS-227, PSD-0332, PDS-1615, PDS-9931, XMS-5025(이상, 칫소 가부시키가이샤);DMS-S12, DMS-S15, DMS-S21, DMS-S27, DMS-S31, DMS-S32, DMS-S33, DMS-S35, DMS- 227, PSD-0332, PDS-1615, PDS-9931, XMS-5025 (above, Chisso Corporation);
메틸실리케이트 MS51, 메틸실리케이트 MS56(이상, 미츠비시카가쿠 가부시키가이샤);Methyl silicate MS51, methyl silicate MS56 (all available from Mitsubishi Chemical Corporation);
에틸실리케이트 28, 에틸실리케이트 40, 에틸실리케이트 48(이상, 콜코트 가부시키가이샤);Ethyl silicate 28, ethyl silicate 40, ethyl silicate 48 (above, Kolkot K.K.);
GR100, GR650, GR908, GR950(이상, 쇼와덴코 가부시키가이샤) 등의 부분 축합물을 들 수 있다.GR100, GR650, GR908, and GR950 (all trade names, manufactured by Showa Denko K.K.).
이들 기타 실란 화합물 중, 얻어지는 액정 배향제의 배향성 및 보존 안정성의 관점에서, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-(메타)아크릴옥시프로필트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 알릴트리메톡시실란, 알릴트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리에톡시실란, 메르캅토메틸트리메톡시실란, 메르캅토메틸트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란이 바람직하다.Among these silane compounds, from the viewpoints of orientation and storage stability of the obtained liquid crystal aligning agent, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltri (Meth) acrylates such as methoxysilane, 3- (meth) acryloxypropyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, allyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, mercaptomethyltrimethoxysilane, mercaptomethyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, and dimethyldiethoxysilane are preferable Do.
본 발명에 바람직하게 이용되는 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산은 유전 이방성을 갖는 측쇄를 충분한 양으로 도입하기 위해, 그 에폭시 당량이 100∼10,000g/몰인 것이 바람직하고, 150∼1,000g/몰인 것이 보다 바람직하고, 150∼300g/몰인 것이 특히 바람직하다. 따라서, 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산의 전구체를 합성할 때에 있어서, 실란 화합물과 기타 실란 화합물과의 사용 비율을, 얻어지는 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산의 에폭시 당량이 상기의 범위가 되도록 조제하여 설정하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 이용되는 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산을 합성할 때에 있어서는, 실란 화합물만을 이용하고, 기타 실란 화합물을 사용하지 않는 것이 보다 바람직하다.The polyorganosiloxane having an epoxy group preferably used in the present invention preferably has an epoxy equivalent of 100 to 10,000 g / mol, more preferably 150 to 1,000 g / mol, for introducing a side chain having dielectric anisotropy in a sufficient amount And particularly preferably 150 to 300 g / mol. Therefore, when the precursor of the polyorganosiloxane having an epoxy group is synthesized, the ratio of the silane compound to the other silane compound is adjusted so that the epoxy equivalent of the polyorganosiloxane having the epoxy group is within the above range . In synthesizing the polyorganosiloxane having an epoxy group used in the present invention, it is more preferable to use only the silane compound and not use any other silane compound.
에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산을 합성하는 데 있어서 사용할 수 있는 유기 용매로서는, 예를 들면 탄화 수소 화합물, 케톤 화합물, 에스테르 화합물, 에테르 화합물, 알코올 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the organic solvent that can be used in synthesizing the polyorganosiloxane having an epoxy group include a hydrocarbon compound, a ketone compound, an ester compound, an ether compound, and an alcohol compound.
상기 탄화 수소로서는, 예를 들면 톨루엔, 자일렌 등; 상기 케톤으로서는, 예를 들면 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 메틸 n-아밀케톤, 디에틸케톤, 사이클로헥사논 등; 상기 에스테르로서는, 예를 들면 아세트산 에틸, 아세트산 n-부틸, 아세트산 i-아밀, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 3-메톡시부틸아세테이트, 락트산 에틸 등; 상기 에테르로서는, 예를 들면 에틸렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜디에틸에테르, 테트라하이드로푸란, 디옥산 등; 상기 알코올로서는, 예를 들면 1-헥산올, 4-메틸-2-펜탄올, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노-n-프로필에테르, 에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노-n-프로필에테르 등을 들 수 있다. 이들 중 비(非)수용성인 것이 바람직하다. 이들 유기 용매는 단독으로 또는 2종 이상을 사용해도 좋다.Examples of the hydrocarbons include toluene, xylene and the like; Examples of the ketone include methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-amyl ketone, diethyl ketone, cyclohexanone and the like; Examples of the ester include ethyl acetate, n-butyl acetate, i-amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, ethyl lactate and the like; As the ether, for example, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and the like; Examples of the alcohols include 1-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol mono-n-propyl ether, ethylene glycol mono-n- , Propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono-n-propyl ether and the like. Of these, non-water-soluble ones are preferable. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
유기 용매의 사용량은, 전체 실란 화합물 100질량부에 대하여, 바람직하게는 10∼10,000질량부, 보다 바람직하게는 50∼1,000질량부이다. 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산을 제조할 때의 물의 사용량은, 전체 실란 화합물에 대하여, 바람직하게는 0.5∼100배 몰이고, 보다 바람직하게는 1∼30배 몰이다.The amount of the organic solvent to be used is preferably 10 to 10,000 parts by mass, more preferably 50 to 1,000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total silane compound. The amount of water used when preparing the polyorganosiloxane having an epoxy group is preferably from 0.5 to 100 times by mole, more preferably from 1 to 30 times by mole, based on the total amount of the silane compound.
상기 촉매로서는 예를 들면 산, 알칼리 금속 화합물, 유기 염기, 티탄 화합물, 지르코늄 화합물 등을 이용할 수 있다.As the catalyst, for example, an acid, an alkali metal compound, an organic base, a titanium compound, a zirconium compound and the like can be used.
상기 알칼리 금속 화합물로서는, 예를 들면 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 나트륨메톡사이드, 칼륨메톡사이드, 나트륨에톡사이드, 칼륨에톡사이드 등을 들 수 있다.Examples of the alkali metal compound include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium methoxide, potassium methoxide, sodium ethoxide, potassium ethoxide and the like.
상기 유기 염기로서는, 예를 들면 에틸아민, 디에틸아민, 피페라진, 피페리딘, 피롤리딘, 피롤 등의 1∼2급 유기 아민; 트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리-n-부틸아민, 피리딘, 4-디메틸아미노피리딘, 디아자바이사이클로운데센 등의 3급의 유기 아민; 테트라메틸암모늄하이드록사이드 등의 4급의 유기 아민 등을, 각각 들 수 있다. 이들 유기 염기 중, 반응이 온화하게 진행되는 점을 고려하여, 트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리-n-부틸아민, 피리딘, 4-디메틸아미노피리딘등의 3급의 유기 아민; 테트라메틸암모늄하이드록사이드 등의 4급의 유기 아민이 바람직하다.The organic base includes, for example, primary and secondary organic amines such as ethylamine, diethylamine, piperazine, piperidine, pyrrolidine and pyrrole; Tertiary organic amines such as triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, pyridine, 4-dimethylaminopyridine and diazabicyclo-undecene; And quaternary organic amines such as tetramethylammonium hydroxide. In view of the fact that the reaction proceeds mildly among these organic bases, tertiary organic amines such as triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, pyridine and 4-dimethylaminopyridine; Quaternary organic amines such as tetramethylammonium hydroxide are preferred.
에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산을 제조할 때의 촉매로서는, 알칼리 금속 화합물 또는 유기 염기가 바람직하다. 알칼리 금속 화합물 또는 유기 염기를 촉매로서 이용함으로써, 에폭시기의 개환 등의 부(副)반응을 발생시키는 일 없이, 높은 가수분해·축합 속도로 목적으로 하는 폴리오르가노실록산을 얻을 수 있기 때문에, 생산 안정성이 우수해져 바람직하다. 또한, 촉매로서 알칼리 금속 화합물 또는 유기 염기를 이용하여 합성된 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산과 특정 카본산과의 반응물을 함유하는 당해 액정 배향제는, 보존 안정성이 매우 우수하기 때문에 적합하다. 그 이유는, Chemical Reviews, 95권, p1409(1995년)에 지적되어 있는 바와 같이, 가수분해, 축합 반응에 있어서 촉매로서 알칼리 금속 화합물 또는 유기 염기를 이용하면, 랜덤 구조, 사다리형 구조 또는 바구니형 구조가 형성되어, 실라놀기의 함유 비율이 적은 폴리오르가노실록산이 얻어지기 때문이 아닐지 추론된다. 실라놀기의 함유 비율이 적기 때문에, 실라놀기끼리의 축합 반응이 억제되고, 또한, 당해 액정 배향제가 후술의 기타 중합체를 함유하는 것인 경우에는, 실라놀기와 기타 중합체와의 축합 반응이 억제되기 때문에, 보존 안정성이 우수한 결과가 되는 것이라고 추론된다.As the catalyst for producing the polyorganosiloxane having an epoxy group, an alkali metal compound or an organic base is preferable. By using an alkali metal compound or an organic base as a catalyst, a target polyorganosiloxane can be obtained at a high hydrolysis / condensation rate without causing side reaction such as ring opening of an epoxy group, Is preferable. Such a liquid crystal aligning agent containing a reaction product of a polyorganosiloxane having an epoxy group synthesized using an alkali metal compound or an organic base as a catalyst and a specific carboxylic acid is suitable because of its excellent storage stability. This is because, as indicated in Chemical Reviews, vol. 95, p1409 (1995), when an alkali metal compound or an organic base is used as a catalyst in the hydrolysis and condensation reaction, a random structure, a ladder- Structure is formed, and a polyorganosiloxane having a small content of silanol groups is obtained. In the case where the condensation reaction between the silanol groups is suppressed because the content of the silanol group is small and the liquid crystal aligning agent contains the other polymer described later, the condensation reaction between the silanol group and the other polymer is suppressed , Resulting in excellent storage stability.
촉매로서는, 특히 유기 염기가 바람직하다. 유기 염기의 사용량은, 유기 염기의 종류, 온도 등의 반응 조건 등에 따라 상이하여, 적절히 설정되어야 하지만, 예를 들면, 전체 실란 화합물에 대하여 바람직하게는 0.01∼3배 몰이고, 보다 바람직하게는 0.05∼1배 몰이다.As the catalyst, an organic base is particularly preferable. The amount of the organic base to be used varies depending on the kind of the organic base, the reaction conditions such as the temperature, and the like, and is appropriately set. For example, it is preferably 0.01 to 3 times by mole, more preferably 0.05 It is ~ 1x mall.
에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산을 제조할 때의 가수분해 또는 가수분해·축합 반응은, 에폭시기를 갖는 실란 화합물과 필요에 따라서 기타 실란 화합물을 유기 용매에 용해하고, 이 용액을 유기 염기 및 물과 혼합하며, 예를 들면 유욕(油浴) 등에 의해 가열함으로써 실시하는 것이 바람직하다.The hydrolysis or hydrolytic condensation reaction in the production of a polyorganosiloxane having an epoxy group can be carried out by dissolving an epoxy group-containing silane compound and, if necessary, other silane compounds in an organic solvent, mixing the solution with an organic base and water For example, by heating with an oil bath or the like.
가수분해·축합 반응시에는, 유욕의 가열 온도를 바람직하게는 130℃ 이하, 보다 바람직하게는 40∼100℃로 하고, 바람직하게는 0.5∼12시간, 보다 바람직하게는 1∼8시간 가열하는 것이 바람직하다. 가열 중은, 혼합액을 교반해도 좋고, 환류하에 두어도 좋다.In the hydrolysis / condensation reaction, the heating temperature of the oil bath is preferably 130 ° C or lower, more preferably 40 to 100 ° C, preferably 0.5 to 12 hours, and more preferably 1 to 8 hours desirable. During the heating, the mixed solution may be stirred or refluxed.
반응 종료 후, 반응액으로부터 분취한 유기 용매층을 물로 세정하는 것이 바람직하다. 이 세정할 때에 있어서, 소량의 염을 포함하는 물, 예를 들면 0.2질량% 정도의 질산 암모늄 수용액 등으로 세정함으로써, 세정 조작이 용이해지는 점에서 바람직하다. 세정은 세정 후의 수층이 중성이 될 때까지 행하고, 그 후 유기 용매층을, 필요에 따라서 무수 황산 칼슘, 분자체 등의 건조제로 건조한 후, 용매를 제거함으로써, 목적으로 하는 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산을 얻을 수 있다.After completion of the reaction, it is preferable to wash the organic solvent layer collected from the reaction solution with water. Is washed with water containing a small amount of salt, for example, an aqueous solution of ammonium nitrate of about 0.2% by mass or the like, from the viewpoint of facilitating the washing operation. The washing is carried out until the water layer after the washing becomes neutral, and then the organic solvent layer is dried with a desiccant such as anhydrous calcium sulfate and molecular sieves, if necessary, and then the solvent is removed to obtain a polyorganosiloxane having a desired epoxy group Siloxane can be obtained.
본 발명에 있어서는, 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산으로서 시판되고 있는 것을 이용해도 좋다. 이러한 시판품으로서는, 예를 들면 DMS-E01, DMS-E12, DMS-E21, EMS-32(이상, 칫소 가부시키가이샤) 등을 들 수 있다.In the present invention, a commercially available polyorganosiloxane having an epoxy group may be used. Examples of such commercially available products include DMS-E01, DMS-E12, DMS-E21 and EMS-32 (manufactured by Chisso Corporation).
[A] 화합물은, 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산 그 자체가 가수분해되어 발생하는 가수분해물에 유래하는 부분이나, 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산끼리가 가수분해 축합된 가수분해 축합물에 유래하는 부분을 포함하고 있어도 좋다. 당해 부분의 구성 재료인 이들 가수분해물이나 가수분해 축합물도 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산의 가수분해, 축합 조건과 동일하게 조제할 수 있다.The [A] compound is a compound derived from a hydrolyzate produced by hydrolysis of an epoxy group-containing polyorganosiloxane per se, or a part derived from a hydrolyzed condensation product in which polyorganosiloxanes having an epoxy group are hydrolyzed and condensed with each other May be included. These hydrolysates and hydrolyzed condensates which are constituent materials of this part can also be prepared in the same manner as the hydrolysis and condensation conditions of the polyorganosiloxane having an epoxy group.
[특정 카본산에 유래하는 부분][Part derived from a specific carbon acid]
상기식 (2)로 나타나는 특정 카본산에 유래하는 이 부분은, 당해 액정 배향제에 함유되는 [A] 화합물의 구조 중, 주로 폴리오르가노실록산 주쇄로부터 연장되고 있는 에폭시기에 유래하는 구조와 결합하고 있는 카복실기에 유래하는 구조를 시점으로 하는 측쇄 구조에 상당한다. 단, 본 발명에서는, 특정 카본산이 에폭시기 이외의 부분과 결합하고 있는 경우도 포함하여 「특정 카본산에 유래하는 부분」이라고 하기로 한다.This portion derived from the specific carbonic acid represented by the formula (2) is bonded to a structure derived from an epoxy group mainly extending from the main chain of the polyorganosiloxane in the structure of the [A] compound contained in the liquid crystal aligning agent Chain structure having a structure derived from a carboxyl group as a starting point. However, in the present invention, the term " a part derived from a specific carbonic acid " is also referred to as " a part derived from a specific carbonic acid " including a case where a specific carbonic acid bonds to a part other than an epoxy group.
상기식 (2)에 있어서의, R1 및 R2는, 전술한 식 (1)에 있어서의 R1 및 R2와 동일한 의미이다.In the formula (2), R 1 and R 2 are the same meanings as R 1 and R 2 in the aforementioned formula (1).
상기식 (2)의 R3은 메틸렌기 또는 탄소수 2∼30의 알킬렌기, 페닐렌기 또는 사이클로헥실렌기이며, 이들은 추가로 치환기를 갖고 있어도 좋다.R 3 in the formula (2) is a methylene group or an alkylene group, a phenylene group or a cyclohexylene group having 2 to 30 carbon atoms, which may further have a substituent.
탄소수 2∼30의 알킬렌기로서는, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기, 옥틸렌기, 노닐렌기, 데실렌기, 운데실렌기, 도데실렌기, 테트라데실렌기, 헥사데실렌기, 옥타데실렌기, 노나데실렌기, 에이코실렌기, 헨에이코실렌기, 도코실렌기, 트리코실렌기, 테트라코실렌기, 펜타코실렌기, 헥사코실렌기, 헵타코실렌기, 옥타코실렌기, 노나코실렌기 및, 트리아콘틸렌기 등을 들 수 있다. 이들 중, 액정 배향을 안정되게 발현시키기 위해 펜틸렌기, 헥실렌기, 옥틸렌기, 노닐렌기, 데실렌기, 운데실렌기, 도데실렌기, 테트라데실렌기, 헥사데실렌기, 옥타데실렌기, 노나데실렌기, 에이코실렌기 등의 탄소수가 5 이상 20 이하의 알킬렌기가 바람직하다.Examples of the alkylene group having 2 to 30 carbon atoms include an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, an octylene group, a nonylene group, a decylene group, an undecylene group, a dodecylene group, a tetradecylene group, A tetracosylene group, a tetracosylene group, a pentacosylene group, a hexacosylene group, a heptacosylene group, an octadecylene group, a heptacosylene group, An octacosylene group, a nonacosylene group, and a triacontylene group. Of these, in order to stably exhibit the liquid crystal alignment, it is preferable to use at least one of a pentylene group, a hexylene group, an octylene group, a nonylene group, a decylene group, an undecylene group, a dodecylene group, a tetradecylene group, a hexadecylene group, , Nonadecylene group, eicosylene group and the like is preferably an alkylene group having 5 to 20 carbon atoms.
상기식 (2)로 나타나는 카복실기를 갖는 화합물로서는 예를 들면, 하기식 (E-1)∼(E-25)로 나타나는 화합물을 들 수 있다.Examples of the compound having a carboxyl group represented by the formula (2) include compounds represented by the following formulas (E-1) to (E-25).
식 (E-1)∼(E-25) 중, R1은 상기식 (2)와 동일한 의미이다. m은 1∼30의 정수이다.In formulas (E-1) to (E-25), R 1 has the same meaning as in formula (2). m is an integer of 1 to 30;
[특정 카본산의 합성 방법][Method for synthesizing a specific carbon acid]
특정 카본산의 합성 순서는 특별히 한정되지 않고, 종래 공지의 방법을 조합하여 행할 수 있다. 대표적인 합성 순으로서는, 예를 들면 (1) 페놀 골격을 갖는 화합물과, 고급 지방산 에스테르의 알킬쇄 부분을 할로겐으로 치환한 화합물을 염기성 조건하에서 반응시켜, 페놀 골격의 수산기와 할로겐으로 치환된 탄소와의 결합을 형성하고, 그 후 에스테르를 환원하여 특정 카본산으로 하는 방법, (2) 페놀 골격을 갖는 화합물과 에틸렌카보네이트를 반응시켜 말단 알코올 화합물을 생성시켜, 그 수산기와 할로겐화 벤젠술포닐클로라이드를 반응시켜 활성화하고, 그 후 활성화 부분에 수산기를 포함하는 벤조산 메틸을 반응시키고, 술포닐 부분의 탈리와 함께 말단 알코올 화합물의 수산기와 치환기로서 수산기를 포함하는 벤조산 메틸의 수산기와의 결합을 생성시키고, 이어서 에스테르를 환원하여 특정 카본산으로 하는 방법 등이 예시된다. 단, 특정 카본산의 합성 순서는 이들로 한정되지 않는다.The order of synthesis of the specific carbonic acid is not particularly limited, and any of conventionally known methods may be combined. (1) a compound having a phenol skeleton and a compound in which an alkyl chain portion of a higher fatty acid ester is substituted with a halogen is reacted under basic conditions to obtain a compound having a hydroxyl group of a phenol skeleton and a carbon substituted with a halogen (2) reacting a compound having a phenol skeleton with ethylene carbonate to produce a terminal alcohol compound, reacting the hydroxyl group with a halogenated benzene sulfonyl chloride And then reacting the activated portion with methyl benzoate containing a hydroxyl group to produce a bond with a hydroxyl group of a methyl benzoate containing a hydroxyl group as a substituent and a hydroxyl group of a terminal alcohol compound with elimination of a sulfonyl moiety, Is reduced to give a specific carbonic acid. However, the order of synthesis of the specific carbonic acid is not limited to these.
<[A] 화합물의 합성 방법>≪ Synthesis method of [A] compound >
[A] 화합물의 합성 방법으로서는, 특별히 한정되지 않고 일반적인 공지의 방법으로 합성할 수 있다. [A] 화합물이, 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산에 유래하는 부분과 특정 카본산에 유래하는 부분을 갖는 경우는, 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산과 특정 카본산을, 바람직하게는 촉매의 존재하에 반응시킴으로써 합성할 수 있다.The method for synthesizing the [A] compound is not particularly limited and can be synthesized by a generally known method. When the [A] compound has a part derived from a polyorganosiloxane having an epoxy group and a part derived from a specific carbonic acid, the polyorganosiloxane having an epoxy group and the specific carbonic acid are preferably reacted in the presence of a catalyst And the like.
여기에서 특정 카본산은, 폴리오르가노실록산이 갖는 에폭시기 1몰에 대하여 바람직하게는 0.001∼10몰, 보다 바람직하게는 0.01∼5몰, 더욱 바람직하게는 0.05∼2몰 사용된다.Here, the specific carbonic acid is used in an amount of preferably 0.001 to 10 mol, more preferably 0.01 to 5 mol, and still more preferably 0.05 to 2 mol, based on 1 mol of the epoxy group of the polyorganosiloxane.
본 발명에 있어서는, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 특정 카본산의 일부를 하기식 (4)로 나타나는 화합물로 치환하여 사용해도 좋다. 이 경우, [A] 화합물의 합성은, 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산과, 특정 카본산 및 하기식 (4)로 나타나는 화합물의 혼합물과를 반응시킴으로써 행해진다.In the present invention, a part of the specific carbonic acid may be substituted by a compound represented by the following formula (4) within the range not to impair the effect of the present invention. In this case, the synthesis of the [A] compound is carried out by reacting a polyorganosiloxane having an epoxy group with a mixture of a specific carbon acid and a compound represented by the following formula (4).
상기식 (4) 중,In the above formula (4)
A1은 탄소수 1∼30의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기, 탄소수 1∼20의 알킬기 또는 알콕실기로 치환되어 있어도 좋은 탄소수 3∼10의 사이클로알킬기 또는 스테로이드 골격을 갖는 탄소수 17∼51의 탄화 수소기이다. 단, 상기 알킬기 및 알콕시기의 수소 원자의 일부 또는 전부가 시아노기, 불소 원자, 트리플루오로메틸기 등의 치환기로 치환되어 있어도 좋다.A 1 is a linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may be substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or alkoxyl group, or a hydrocarbon group having 17 to 51 carbon atoms having a steroid skeleton . Provided that some or all of the hydrogen atoms of the alkyl group and the alkoxy group may be substituted with substituents such as a cyano group, a fluorine atom, and a trifluoromethyl group.
L0은 단결합, *-O-, *-COO- 또는 *-OCO-이다. 「*」를 붙인 결합손이 A1과 결합한다.L 0 is a single bond, * -O-, * -COO- or * -OCO-. Combined hand with "*" is combined with A 1 .
L1은 단결합, 탄소수 1∼20의 알킬렌기, 페닐렌기, 비페닐렌기, 사이클로헥실렌기, 바이사이클로헥실렌기 또는 하기식 (L1-1) 또는 (L1-2)로 나타나는 기이다.L 1 represents a single bond, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, a phenylene group, a biphenylene group, a cyclohexylene group, a bicyclohexylene group or a group represented by the formula (L 1 -1) or (L 1 -2) to be.
Z는 [A] 폴리오르가노실록산 화합물 중의 에폭시기와 반응하여 결합기를 형성할 수 있는 1가의 유기기이다.Z is a monovalent organic group capable of forming a bonding group by reacting with an epoxy group in the [A] polyorganosiloxane compound.
단, L1이 단결합일 때에는 L0은 단결합이다.However, when L 1 is a single bond, L 0 is a single bond.
상기식 (L1-1) 및 (L1-2)에 있어서 「*」를 붙인 결합손이 각각 Z와 결합한다.The combined hands having " * " in the above expressions (L 1 -1) and (L 1 -2) join with Z, respectively.
Z는 카복실기인 것이 바람직하다. Z is preferably a carboxyl group.
상기식 (4)에 있어서 A1이 나타내는 탄소수 1∼30의 직쇄상 또는 분기상의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 3-메틸부틸기, 2-메틸부틸기, 1-메틸부틸기, 2,2-디메틸프로필기, n-헥실기, 4-메틸펜틸기, 3-메틸펜틸기, 2-메틸펜틸기, 1-메틸펜틸기, 3,3-디메틸부틸기, 2,3-디메틸부틸기, 1,3-디메틸부틸기, 2,2-디메틸부틸기, 1,2-디메틸부틸기, 1,1-디메틸부틸기, n-헵틸기, 5-메틸헥실기, 4-메틸헥실기, 3-메틸헥실기, 2-메틸헥실기, 1-메틸헥실기, 4,4-디메틸펜틸기, 3,4-디메틸펜틸기, 2,4-디메틸펜틸기, 1,4-디메틸펜틸기, 3,3-디메틸펜틸기, 2,3-디메틸펜틸기, 1,3-디메틸펜틸기, 2,2-디메틸펜틸기, 1,2-디메틸펜틸기, 1,1-디메틸펜틸기, 2,3,3-트리메틸부틸기, 1,3,3-트리메틸부틸기, 1,2,3-트리메틸부틸기, n-옥틸기, 6-메틸헵틸기, 5-메틸헵틸기, 4-메틸헵틸기, 3-메틸헵틸기, 2-메틸헵틸기, 1-메틸헵틸기, 2-에틸헥실기, n-노나닐기, n-데실기, n-운데실기, n-도데실기, n-트리데실기, n-테트라데실기, n-헵타데실기, n-헥사데실기, n-헵타데실기, n-옥타데실기, n-노나데실기 등을 들 수 있다. Examples of the linear or branched alkyl group having 1 to 30 carbon atoms represented by A 1 in the formula (4) include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, , n-pentyl group, 3-methylbutyl group, 2-methylbutyl group, 1-methylbutyl group, 2,2- Dimethylbutyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 2,2-dimethylbutyl group, 1, 3-dimethylbutyl group, Methylhexyl group, 2-methylhexyl group, 1-methylhexyl group, 4-methylhexyl group, 4-methylhexyl group, 4-methylhexyl group, Dimethylpentyl, 3,4-dimethylpentyl, 2,4-dimethylpentyl, 1,4-dimethylpentyl, 3,3-dimethylpentyl, 2,3-dimethylpentyl, 1,3 Dimethylpentyl group, a 1,2-dimethylpentyl group, a 1,1-dimethylpentyl group, a 2,3,3-trimethylbutyl group, a 1,3,3-trimethylbutyl group, a 1 , A 2,3-trimethylbutyl group, a n-octyl group Methylheptyl group, 1-methylheptyl group, 2-ethylhexyl group, n-nonanyl group, n-heptyl group, N-heptadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, n-hexadecyl, n-hexadecyl, n-nonadecyl group, and the like.
탄소수 1∼20의 알킬기 또는 알콕시기로 치환되어 있어도 좋은 탄소수 3∼10의 사이클로알킬기로서는, 예를 들면 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기, 사이클로노나닐기, 사이클로데실기, 사이클로도데실기 등을 들 수 있다. Examples of the cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms which may be substituted with an alkyl group or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cycloheptyl group, a cyclooctyl group, a cyclononyl group, Dodecyl group and the like.
스테로이드 골격을 갖는 탄소수 17∼51의 탄화 수소기로서는, 예를 들면 하기식 (A-1)∼(A-3)으로 나타나는 기를 들 수 있다.Examples of the hydrocarbon group having a steroid skeleton and having from 17 to 51 carbon atoms include groups represented by the following formulas (A-1) to (A-3).
상기식 (4)에 있어서의 A1로서는, 탄소수 1∼20의 알킬기, 탄소수 1∼20의 플루오로알킬기 및 상기식 (A-1) 또는 (A-3)으로부터 선택되는 기가 바람직하다.As A 1 in the formula (4), an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and a group selected from the above formula (A-1) or (A-3) are preferable.
상기식 (4)로 나타나는 화합물로서는, 하기식 (4-1)∼(4-6) 중 어느 것으로 나타나는 화합물이 바람직하다. The compound represented by the formula (4) is preferably a compound represented by any of the following formulas (4-1) to (4-6).
상기식 (4-1)∼(4-6) 중, u는 1∼5의 정수이다. v는 1∼18의 정수이다. w는 1∼20의 정수이다. k는 1∼5의 정수이다. p는 0 또는 1이다. q는 0∼18의 정수이다. r은 0∼18의 정수이다. s 및 t는 각각 독립적으로 0∼2의 정수이다.In the formulas (4-1) to (4-6), u is an integer of 1 to 5. v is an integer of 1 to 18; w is an integer of 1 to 20; k is an integer of 1 to 5; p is 0 or 1; q is an integer of 0 to 18; r is an integer of 0 to 18; s and t are each independently an integer of 0 to 2;
이들 화합물 중에서도, 하기식 (4-7)∼(4-13)으로 나타나는 화합물이 보다 바람직하다.Of these compounds, compounds represented by the following formulas (4-7) to (4-13) are more preferable.
상기식 (4)로 나타나는 화합물은, 특정 카본산과 함께 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산과 반응하여, 얻어지는 액정 배향막에 소정의 경사(프리틸트각) 발현성을 부여하는 부위가 되는 화합물이다. 본 명세서에 있어서는 상기식 (4)로 나타나는 화합물을, 이하, 「기타 프리틸트각 발현성 화합물」이라고 하는 경우가 있다.The compound represented by the above formula (4) is a compound which reacts with a polyorganosiloxane having an epoxy group together with a specific carboxylic acid, and becomes a site that gives a predetermined gradient (pretilt angle) expression to the resulting liquid crystal alignment film. In the present specification, the compound represented by the formula (4) is hereinafter sometimes referred to as "other pretilt angle-expressing compound".
본 발명에 있어서, 특정 카본산과 함께 기타 프리틸트각 발현성 화합물을 사용하는 경우, 특정 카본산 및 기타 프리틸트각 발현성 화합물의 합계의 사용 비율은, 폴리오르가노실록산이 갖는 에폭시기 1몰에 대하여 바람직하게는 0.001∼1.5몰, 보다 바람직하게는 0.01∼1몰, 더욱 바람직하게는 0.05∼0.9몰이다. 이 경우, 기타 프리틸트각 발현성 화합물은, 특정 카본산과의 합계에 대하여 바람직하게는 75몰% 이하, 보다 바람직하게는 50몰% 이하의 범위로 사용된다. 기타 프리틸트각 발현성 화합물의 사용 비율이 75몰%를 초과하면, 액정의 고속 응답성에 악영향이 나타나는 경우가 있다.In the present invention, when other pretilt angle-expressing compounds are used together with the specific carbonic acid, the total usage ratio of the specific carbonic acid and other pretilt angle-expressing compounds is preferably in the range of 1 mole to 1 mole of the epoxy group of the polyorganosiloxane Preferably from 0.001 to 1.5 mol, more preferably from 0.01 to 1 mol, and still more preferably from 0.05 to 0.9 mol. In this case, the other pretilt angle-expressing compound is used in an amount of preferably not more than 75 mol%, more preferably not more than 50 mol%, based on the total amount of the specific pretilt angle-expressing compound. When the proportion of the other pretilt angle-expressing compound is more than 75 mol%, there is a case where the high-speed responsiveness of the liquid crystal is adversely affected.
폴리오르가노실록산 중의 에폭시기와 기타 프리틸트각 발현성 화합물과의 반응에 사용되는 촉매로서는, 유기 염기, 또는 에폭시 화합물과 산 무수물과의 반응을 촉진하는, 소위 경화 촉진제로서 공지의 화합물을 이용할 수 있다.As the catalyst used in the reaction of the epoxy group in the polyorganosiloxane with other pretilt angle-expressing compound, a known compound as a so-called curing accelerator which promotes the reaction of an organic base or an epoxy compound with an acid anhydride can be used .
상기 유기 염기로서는, 예를 들면 에틸아민, 디에틸아민, 피페라진, 피페리딘, 피롤리딘, 피롤 등의 1∼2급 유기 아민; 트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리-n-부틸아민, 피리딘, 4-디메틸아미노피리딘, 디아자바이사이클로운데센 등의 3급의 유기 아민; 테트라메틸암모늄하이드록사이드 등의 4급의 유기 아민 등을 들 수 있다. 이들 유기 염기 중, 트리에틸아민, 트리-n-프로필아민, 트리-n-부틸아민, 피리딘, 4-디메틸아미노피리딘, 테트라메틸암모늄하이드록사이드가 바람직하다.The organic base includes, for example, primary and secondary organic amines such as ethylamine, diethylamine, piperazine, piperidine, pyrrolidine and pyrrole; Tertiary organic amines such as triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, pyridine, 4-dimethylaminopyridine and diazabicyclo-undecene; And quaternary organic amines such as tetramethylammonium hydroxide. Of these organic bases, triethylamine, tri-n-propylamine, tri-n-butylamine, pyridine, 4-dimethylaminopyridine and tetramethylammonium hydroxide are preferred.
상기 경화 촉진제로서는, 예를 들면As the curing accelerator, for example,
벤질디메틸아민, 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀, 사이클로헥실디메틸아민, 트리에탄올아민 등의 3급 아민;Tertiary amines such as benzyldimethylamine, 2,4,6-tris (dimethylaminomethyl) phenol, cyclohexyldimethylamine and triethanolamine;
2-메틸이미다졸, 2-n-헵틸이미다졸, 2-n-운데실이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 1-벤질-2-페닐이미다졸, 1,2-디메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-(2-시아노에틸)-2-메틸이미다졸, 1-(2-시아노에틸)-2-n-운데실이미다졸, 1-(2-시아노에틸)-2-페닐이미다졸, 1-(2-시아노에틸)-2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-하이드록시메틸이미다졸, 2-페닐-4,5-디(하이드록시메틸)이미다졸, 1-(2-시아노에틸)-2-페닐-4,5-디〔(2'-시아노에톡시)메틸〕이미다졸, 1-(2-시아노에틸)-2-n-운데실이미다졸륨트리멜리테이트, 1-(2-시아노에틸)-2-페닐이미다졸륨트리멜리테이트, 1-(2-시아노에틸)-2-에틸-4-메틸이미다졸륨트리멜리테이트, 2,4-디아미노-6-〔2'-메틸이미다졸릴-(1')〕에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-(2'-n-운데실이미다졸릴)에틸-s-트리아진, 2,4-디아미노-6-〔2'-에틸-4'-메틸이미다졸릴-(1')〕에틸-s-트리아진, 2-메틸이미다졸의 이소시아누르산 부가물, 2-페닐이미다졸의 이소시아누르산 부가물, 2,4-디아미노-6-〔2'-메틸이미다졸릴-(1')〕에틸-s-트리아진의 이소시아누르산 부가물 등의 이미다졸 화합물;2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2- Methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 1- (2-cyanoethyl) 1- (2-cyanoethyl) -2-n-octylimidazole, 1- (2-cyanoethyl) 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole, 2- (2-cyanoethoxy) methyl] imidazole, 1- (2-cyanoethyl) -2-n-undecylimidazolium trimellitate (2- cyanoethyl) -2-phenylimidazolium trimellitate, 1- (2-cyanoethyl) -2-ethyl-4-methylimidazolium trimellitate, 2,4- (2'-methylimidazolyl- (1 ')] ethyl-s-triazine, 2,4-diamino-6- (2'-n-undecylimidazolyl) ethyl-s - triazine, 2 , Isocyanuric acid adduct of 4-diamino-6- [2'-ethyl-4'-methylimidazolyl- (1 ')] ethyl- An isocyanuric acid adduct of phenylimidazole, an isocyanuric acid adduct of 2,4-diamino-6- [2'-methylimidazolyl- (1 ')] ethyl-s- Imidazole compounds;
디페닐포스핀, 트리페닐포스핀, 아인산 트리페닐 등의 유기 인 화합물; 벤질트리페닐포스포늄클로라이드, 테트라-n-부틸포스포늄브로마이드, 메틸트리페닐포스포늄브로마이드, 에틸트리페닐포스포늄브로마이드, n-부틸트리페닐포스포늄브로마이드, 테트라페닐포스포늄브로마이드, 에틸트리페닐포스포늄요오다이드, 에틸트리페닐포스포늄아세테이트, 테트라-n-부틸포스포늄 O,O-디에틸포스포디티오네이트, 테트라-n-부틸포스포늄벤조트리아졸레이트, 테트라-n-부틸포스포늄테트라플루오로보레이트, 테트라-n-부틸포스포늄테트라페닐보레이트, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트 등의 4급 포스포늄염;Organic phosphorus compounds such as diphenylphosphine, triphenylphosphine, and triphenphosphate; Benzyltriphenylphosphonium chloride, tetra-n-butylphosphonium bromide, methyltriphenylphosphonium bromide, ethyltriphenylphosphonium bromide, n-butyltriphenylphosphonium bromide, tetraphenylphosphonium bromide, ethyltriphenylphosphor Ethyltriphenylphosphonium acetate, tetra-n-butylphosphonium O, O-diethylphosphonite, tetra-n-butylphosphonium benzotriazolate, tetra-n-butylphosphonium tetrafluoro Quaternary phosphonium salts such as roboate, tetra-n-butylphosphonium tetraphenylborate and tetraphenylphosphonium tetraphenylborate;
1,8-디아자바이사이클로[5.4.0]운데센-7이나 그 유기산염 등의 디아자바이사이클로알켄;Diazabicycloalkenes such as 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 and organic acid salts thereof;
옥틸산 아연, 옥틸산 주석, 알루미늄아세틸아세톤 착체 등의 유기 금속 화합물;Organometallic compounds such as zinc octylate, tin octylate and aluminum acetyl acetone complex;
테트라에틸암모늄브로마이드, 테트라-n-부틸암모늄브로마이드, 테트라에틸암모늄클로라이드, 테트라-n-부틸암모늄클로라이드 등의 4급 암모늄염;Quaternary ammonium salts such as tetraethylammonium bromide, tetra-n-butylammonium bromide, tetraethylammonium chloride and tetra-n-butylammonium chloride;
3불화 붕소, 붕산 트리페닐 등의 붕소 화합물;Boron compounds such as boron trichloride and triphenyl borate;
염화 아연, 염화 제2 주석 등의 금속 할로겐 화합물;Metal halide compounds such as zinc chloride and stannic chloride;
디시안디아미드나 아민과 에폭시 수지와의 부가물 등의 아민 부가형 촉진제 등의 고융점 분산형 잠재성 경화 촉진제;A high melting point dispersed latent curing accelerator such as an amine addition type accelerator such as dicyandiamide or an adduct of an amine with an epoxy resin;
상기 이미다졸 화합물, 유기 인 화합물이나 4급 포스포늄염 등의 경화 촉진제의 표면을 폴리머로 피복한 마이크로 캡슐형 잠재성 경화 촉진제;A microcapsulated latent curing accelerator in which the surface of a curing accelerator such as an imidazole compound, an organic phosphorus compound or a quaternary phosphonium salt is coated with a polymer;
아민염형 잠재성 경화 촉진제;Amine salt type latent curing accelerator;
루이스산염, 브뢴스테드산염 등의 고온 해리형의 열 양이온 중합형 잠재성 경화 촉진제 등의 잠재성 경화 촉진제 등을 들 수 있다.And latent curing accelerators such as high temperature dissociation type thermal cationic polymerization type latent curing accelerators such as Lewis acid salts and Bronsted acid salts.
이들 촉매 중에서도, 테트라에틸암모늄브로마이드, 테트라-n-부틸암모늄브로마이드, 테트라에틸암모늄클로라이드, 테트라-n-부틸암모늄클로라이드 등의 4급 암모늄염이 바람직하다.Among these catalysts, quaternary ammonium salts such as tetraethylammonium bromide, tetra-n-butylammonium bromide, tetraethylammonium chloride and tetra-n-butylammonium chloride are preferable.
촉매는, 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산 100질량부에 대하여 바람직하게는 100질량부 이하, 보다 바람직하게는 0.01∼100질량부, 더욱 바람직하게는 0.1∼20질량부의 양으로 사용된다.The catalyst is used in an amount of preferably 100 parts by mass or less, more preferably 0.01 to 100 parts by mass, and still more preferably 0.1 to 20 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polyorganosiloxane having an epoxy group.
반응 온도는, 바람직하게는 0∼200℃, 보다 바람직하게는 50∼150℃이다. 반응 시간은, 바람직하게는 0.1∼50시간, 보다 바람직하게는 0.5∼20시간이다.The reaction temperature is preferably 0 to 200 캜, more preferably 50 to 150 캜. The reaction time is preferably 0.1 to 50 hours, more preferably 0.5 to 20 hours.
[A] 화합물의 합성 반응은, 필요에 따라서 유기 용매의 존재하에 행할 수 있다. 이러한 유기 용매로서는, 예를 들면 탄화 수소 화합물, 에테르 화합물, 에스테르 화합물, 케톤 화합물, 아미드 화합물, 알코올 화합물 등을 들 수 있다. 이들 중, 에테르 화합물, 에스테르 화합물, 케톤 화합물이, 원료 및 생성물의 용해성 그리고 생성물 정제의 용이성의 관점에서 바람직하다. 용매는, 고형분 농도(반응 용액 중의 용매 이외의 성분의 질량이 용액의 전체 질량에서 차지하는 비율)가, 바람직하게는 0.1질량% 이상 70질량% 이하, 보다 바람직하게는 5질량% 이상 50질량% 이하가 되는 양으로 사용된다.The synthesis reaction of the compound [A] can be carried out in the presence of an organic solvent, if necessary. Examples of such an organic solvent include a hydrocarbon compound, an ether compound, an ester compound, a ketone compound, an amide compound, and an alcohol compound. Of these, ether compounds, ester compounds and ketone compounds are preferable from the viewpoints of solubility of raw materials and products and ease of purification of products. The solvent preferably has a solid content concentration (the ratio of the mass of components other than the solvent in the reaction solution to the total mass of the solution) of preferably 0.1% by mass or more and 70% by mass or less, more preferably 5% As shown in FIG.
이렇게 하여 얻어진 [A] 화합물의 겔 투과 크로마토그래피에 의한 스티렌 환산으로의 중량 평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 1,000∼200,000인 것이 바람직하고, 2,000∼20,000인 것이 보다 바람직하다. 이러한 분자량 범위에 있음으로써, 액정 표시 소자의 양호한 배향성 및 안정성을 확보할 수 있다.The weight average molecular weight of the thus obtained [A] compound in terms of styrene by gel permeation chromatography is not particularly limited, but is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 2,000 to 20,000. Within this molecular weight range, good alignment and stability of the liquid crystal display element can be ensured.
상기 [A] 화합물은, 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산에, 특정 카본산의 카복실레이트 부분의 에폭시기로의 개환 부가에 의해 특정 카본산에 유래하는 구조를 도입하고 있다. 이 제조 방법은 간편하고, 게다가 특정 카본산에 유래하는 구조의 도입률을 높게 할 수 있는 점에서 매우 적합한 방법이다.The above [A] compound introduces a structure derived from a specific carbonic acid by ring-opening addition to the epoxy group of a carboxylate moiety of a specific carbonic acid in a polyorganosiloxane having an epoxy group. This production method is very convenient in that it is simple, and further, the introduction rate of a structure derived from a specific carbon acid can be increased.
<임의 성분><Optional ingredients>
당해 액정 배향제는, 상기 [A] 화합물 외에, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 한, 예를 들면 [A] 화합물 이외의 중합체(이하, 「기타 중합체」라고 칭하는 경우가 있음), 경화제, 경화 촉매, 경화 촉진제, 분자 내에 적어도 하나의 에폭시기를 갖는 화합물(이하, 「에폭시 화합물」이라고 칭하는 경우가 있음), 관능성 실란 화합물, 계면 활성제 등의 그 외의 임의 성분을 함유해도 좋다.The liquid crystal aligning agent may contain, in addition to the above-mentioned [A] compound, a polymer other than the [A] compound (hereinafter sometimes referred to as "other polymer"), a curing agent, A catalyst, a curing accelerator, a compound having at least one epoxy group in the molecule (hereinafter sometimes referred to as an " epoxy compound "), a functional silane compound, and a surfactant.
[기타 중합체][Other Polymers]
기타 중합체는, 당해 액정 배향제의 용액 특성 및 얻어지는 액정 표시 소자의 전기 특성을 보다 개선하기 위해 사용할 수 있다. 기타 중합체로서는, 예를 들면Other polymers can be used to further improve the solution properties of the liquid crystal aligning agent and the electric characteristics of the obtained liquid crystal display element. As the other polymer, for example,
폴리암산 및 폴리이미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체([B] 중합체);At least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid and polyimide ([B] polymer);
하기식 (5)로 나타나는 폴리오르가노실록산, 그 가수분해물 및 그 가수분해물의 축합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종(이하, 「기타 폴리오르가노실록산」이라고 하는 경우가 있음);At least one selected from the group consisting of a polyorganosiloxane represented by the following formula (5), a hydrolyzate thereof and a condensate of the hydrolyzate thereof (hereinafter sometimes referred to as "other polyorganosiloxane");
폴리암산 에스테르, 폴리에스테르, 폴리아미드, 셀룰로오스 유도체, 폴리아세탈, 폴리스티렌 유도체, 폴리(스티렌-페닐말레이미드) 유도체, 폴리(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다.Poly (styrene-phenylmaleimide) derivatives, poly (meth) acrylates, and the like can be given as examples of the polyamide acid ester, polyester, polyamide, cellulose derivative, polyacetal, polystyrene derivative,
식 (5) 중, X1은 수산기, 할로겐 원자, 탄소수 1∼20의 알킬기, 탄소수 1∼6의 알콕시기 또는 탄소수 6∼20의 아릴기이다. Y1은 수산기 또는 탄소수 1∼10의 알콕시기이다.In the formula (5), X 1 is a hydroxyl group, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Y 1 is a hydroxyl group or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
<[B] 중합체><[B] Polymer>
[B] 중합체는 폴리암산 및 폴리이미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체이다. 이하, 폴리암산 및 폴리이미드에 대해서 상술한다.[B] The polymer is at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid and polyimide. Hereinafter, polyamic acid and polyimide will be described in detail.
[폴리암산][Polyamic acid]
폴리암산은, 테트라카본산 2무수물과 디아민 화합물을 반응시킴으로써 얻어진다.The polyamic acid is obtained by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with a diamine compound.
테트라카본산 2무수물로서는, 예를 들면 지방족 테트라카본산 2무수물, 지환식 테트라카본산 2무수물, 방향족 테트라카본산 2무수물 등을 들 수 있다. 이들 테트라카본산 2무수물은, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.Examples of the tetracarboxylic acid dianhydride include aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride, alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride, and aromatic tetracarboxylic acid dianhydride. These tetracarboxylic acid dianhydrides may be used alone or in combination of two or more.
지방족 테트라카본산 2무수물로서는, 예를 들면 부탄테트라카본산 2무수물 등을 들 수 있다.Examples of the aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride include butane tetracarboxylic dianhydride.
지환식 테트라카본산 2무수물로서는, 예를 들면 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물, 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물, 1,3,3a,4,5,9b-헥사하이드로-5-(테트라하이드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 1,3,3a,4,5,9b-헥사하이드로-8-메틸-5-(테트라하이드로-2,5-디옥소-3-푸라닐)-나프토[1,2-c]푸란-1,3-디온, 3-옥사바이사이클로[3.2.1]옥탄-2,4-디온-6-스피로-3'-(테트라하이드로푸란-2',5'-디온), 5-(2,5-디옥소테트라하이드로-3-푸라닐)-3-메틸-3-사이클로헥센-1,2-디카본산 무수물, 3,5,6-트리카복시-2-카복시메틸노르보르난-2:3,5:6-2무수물, 2,4,6,8-테트라카복시바이사이클로[3.3.0]옥탄-2:4,6:8-2 무수물, 4,9-디옥사트리사이클로[5.3.1.02,6]운데칸-3,5,8,10-테트라온 등을 들 수 있다.Examples of the alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 1,3,3a, 4, 5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2- c] furan-1,3-dione, , 5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [ (Tetrahydrofuran-2 ', 5'-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3 ' 3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxymethylnorbornane-2: 3,5: 6-2 anhydride, 2,4,6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0] octane-2: 4,6: 8-2 anhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane- , 5,8,10-tetraone, and the like.
방향족 테트라카본산 2무수물로서는, 예를 들면 피로멜리트산 2무수물 등을 들 수 있는 것 외에 일본공개특허공보 2010-97188호에 기재된 테트라카본산 2무수물을 들 수 있다.Examples of the aromatic tetracarboxylic acid dianhydride include pyromellitic dianhydride and the like, and tetracarboxylic dianhydrides described in JP-A-2010-97188.
이들 테트라카본산 2무수물 중, 지환식 테트라카본산 2무수물이 바람직하고, 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물 또는 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물이 보다 바람직하고, 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물이 특히 바람직하다.Among these tetracarboxylic acid dianhydrides, alicyclic tetracarboxylic dianhydrides are preferable, and 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride or 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride is preferable. Especially preferred is 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride.
2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물 또는 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물의 사용량으로서는, 전체 테트라카본산 2무수물에 대하여, 10몰% 이상이 바람직하고, 20몰% 이상이 보다 바람직하고, 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물 또는 1,2,3,4-사이클로부탄테트라카본산 2무수물만으로 이루어지는 것이, 특히 바람직하다.The amount of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride or 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride is preferably 10 mol% or more based on the total tetracarboxylic dianhydride, More preferably 20 mol% or more, and it is particularly preferable that it is composed of only 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride or 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride.
디아민 화합물로서는, 예를 들면 지방족 디아민, 지환식 디아민, 디아미노오르가노실록산, 방향족 디아민 등을 들 수 있다. 이들 디아민 화합물은, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.Examples of the diamine compound include an aliphatic diamine, an alicyclic diamine, a diaminoorganosiloxane, and an aromatic diamine. These diamine compounds may be used alone or in combination of two or more.
지방족 디아민으로서는, 예를 들면 메타자일릴렌디아민, 1,3-프로판디아민, 테트라메틸렌디아민, 펜타메틸렌디아민, 헥사메틸렌디아민 등을 들 수 있다.The aliphatic diamines include, for example, meta-xylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine and the like.
지환식 디아민으로서는, 예를 들면 1,4-디아미노사이클로헥산, 4,4'-메틸렌비스(사이클로헥실아민), 1,3-비스(아미노메틸)사이클로헥산 등을 들 수 있다.Examples of the alicyclic diamine include 1,4-diaminocyclohexane, 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine), and 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane.
디아미노오르가노실록산으로서는, 예를 들면 1,3-비스(3-아미노프로필)-테트라메틸디실록산 등을 들 수 있는 것 외에, 일본공개특허공보 2010-97188호에 기재된 디아민을 들 수 있다.Examples of the diaminoorganosiloxane include 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane and the like, as well as the diamines described in JP-A-2010-97188.
방향족 디아민으로서는, 예를 들면 p-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐술피드, 1,5-디아미노나프탈렌, 2,2'-디메틸-4,4'-디아미노비페닐, 4,4'-디아미노-2,2'-비스(트리플루오로메틸)비페닐, 2,7-디아미노플루오렌, 4,4'-디아미노디페닐에테르, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]프로판, 9,9-비스(4-아미노페닐)플루오렌, 2,2-비스[4-(4-아미노페녹시)페닐]헥사플루오로프로판, 2,2-비스(4-아미노페닐)헥사플루오로프로판, 4,4'-(p-페닐렌디이소프로필리덴)비스아닐린, 4,4'-(m-페닐렌디이소프로필리덴)비스아닐린, 1,4-비스(4-아미노페녹시)벤젠, 4,4'-비스(4-아미노페녹시)비페닐, 2,6-디아미노피리딘, 3,4-디아미노피리딘, 2,4-디아미노피리미딘, 3,6-디아미노아크리딘, 3,6-디아미노카르바졸, N-메틸-3,6-디아미노카르바졸, N-에틸-3,6-디아미노카르바졸, N-페닐-3,6-디아미노카르바졸, N,N'-비스(4-아미노페닐)-벤지딘, N,N'-비스(4-아미노페닐)-N,N'-디메틸벤지딘, 1,4-비스-(4-아미노페닐)-피페라진, 3,5-디아미노벤조산, 도데칸옥시-2,4-디아미노벤젠, 테트라데칸옥시-2,4-디아미노벤젠, 펜타데칸옥시-2,4-디아미노벤젠, 헥사데칸옥시-2,4-디아미노벤젠, 옥타데칸옥시-2,4-디아미노벤젠, 도데칸옥시-2,5-디아미노벤젠, 테트라데칸옥시-2,5-디아미노벤젠, 펜타데칸옥시-2,5-디아미노벤젠, 헥사데칸옥시-2,5-디아미노벤젠, 옥타데칸옥시-2,5-디아미노벤젠, 콜레스타닐옥시-3,5-디아미노벤젠, 콜레스테닐옥시-3,5-디아미노벤젠, 콜레스타닐옥시-2,4-디아미노벤젠, 콜레스테닐옥시-2,4-디아미노벤젠, 3,5-디아미노벤조산 콜레스타닐, 3,5-디아미노벤조산 콜레스테닐, 3,5-디아미노벤조산 라노스타닐, 3,6-비스(4-아미노벤조일옥시)콜레스탄, 3,6-비스(4-아미노페녹시)콜레스탄, 4-(4'-트리플루오로메톡시벤조일옥시)사이클로헥실-3,5-디아미노벤조에이트, 4-(4'-트리플루오로메틸벤조일옥시)사이클로헥실-3,5-디아미노벤조에이트, 1,1-비스(4-((아미노페닐)메틸)페닐)-4-부틸사이클로헥산, 1,1-비스(4-((아미노페닐)메틸)페닐)-4-헵틸사이클로헥산, 1,1-비스(4-((아미노페녹시)메틸)페닐)-4-헵틸사이클로헥산, 1,1-비스(4-((아미노페닐)메틸)페닐)-4-(4-헵틸사이클로헥실)사이클로헥산, 2,4-디아미노-N,N―디알릴아닐린, 4-아미노벤질아민, 3-아미노벤질아민 및 하기식 (A-1)로 나타나는 디아민 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the aromatic diamine include p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2'-dimethyl Diaminobiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 2,7-diaminofluorene, 4,4'-diamino Diphenyl ether, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 9,9- 4,4'- (m-tert-butylphenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, Bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,6-diaminopyridine, 3,4 - diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacrylidine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl- , 6-diaminocarbazole, N- (4-aminophenyl) -N, N'-dimethylbenzidine, 1,4-bis (4-aminophenyl) -Bis- (4-aminophenyl) -piperazine, 3,5-diaminobenzoic acid, dodecaneoxy-2,4-diaminobenzene, tetradecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy- , 4-diaminobenzene, hexadecaneoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy-2,4-diaminobenzene, dodecaneoxy-2,5-diaminobenzene, tetradecanoxy- Diaminobenzene, pentadecaneoxy-2,5-diaminobenzene, hexadecaneoxy-2,5-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5-diaminobenzene, cholestanyloxy- Diaminobenzene, cholestenyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-2,4-diaminobenzene, cholestenyloxy-2,4-diaminobenzene, 3,5-diaminobenzoic acid Cholestanol, 3,5-diaminobenzoic acid cholestenyl, 3,5-diaminobenzoic acid ranostanyl, 3,6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane, 3 , 4- (4'-trifluoromethoxybenzoyloxy) cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, 4- (4'-trifluoromethylbenzoyl) Oxy) cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, 1,1-bis (4 - ((aminophenyl) methyl) phenyl) -4-butylcyclohexane, 4-heptylcyclohexane, 1,1-bis (4 - ((aminophenyl) methyl) 4-aminobenzylamine and 3-aminobenzylamine represented by the following formula (A-1): < EMI ID = ), And the like.
상기식 (A-1) 중, XI은 메틸렌기 또는 탄소수 2 또는 3의 알킬렌기, -O-, -COO- 또는 -OCO-이다. r은 0 또는 1이다. s는 0∼2의 정수이다. t는 1∼20의 정수이다.In the formula (A-1), X I is a methylene group or an alkylene group having 2 or 3 carbon atoms, -O-, -COO- or -OCO-. r is 0 or 1; s is an integer of 0 to 2. t is an integer of 1 to 20;
폴리암산의 합성 반응에 제공되는 테트라카본산 2무수물과 디아민 화합물의 사용 비율로서는, 디아민 화합물에 포함되는 아미노기 1당량에 대하여, 테트라카본산 2무수물의 산 무수물기가 0.2당량∼2당량이 바람직하고, 0.3당량∼1.2당량이 보다 바람직하다.The ratio of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound to be used in the synthesis reaction of the polyamic acid is preferably 0.2 to 2 equivalents of the acid anhydride group of the tetracarboxylic acid dianhydride with respect to 1 equivalent of the amino group contained in the diamine compound, More preferably 0.3 equivalents to 1.2 equivalents.
합성 반응은, 유기 용매 중에 있어서 행하는 것이 바람직하다. 반응 온도로서는, -20℃∼150℃가 바람직하고, 0℃∼100℃가 보다 바람직하다. 반응 시간으로서는, 0.5시간∼24시간이 바람직하고, 2시간∼12시간이 보다 바람직하다.The synthesis reaction is preferably carried out in an organic solvent. The reaction temperature is preferably -20 占 폚 to 150 占 폚, more preferably 0 占 폚 to 100 占 폚. The reaction time is preferably 0.5 hours to 24 hours, more preferably 2 hours to 12 hours.
유기 용매로서는, 합성되는 폴리암산을 용해할 수 있는 것이면 특별히 제한은 없으며, 예를 들면 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸이미다졸리디논, 디메틸술폭사이드, γ-부티로락톤, 테트라메틸우레아, 헥사메틸포스포트리아미드 등의 비(非)프로톤계 극성 용매; m-크레졸, 자일레놀, 페놀, 할로겐화 페놀 등의 페놀계 용매를 들 수 있다.The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the polyamic acid to be synthesized, and examples thereof include N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N-dimethylacetamide, , Non-protonic polar solvents such as N, N-dimethylimidazolidinone, dimethylsulfoxide,? -Butyrolactone, tetramethylurea and hexamethylphosphotriamide; phenol-based solvents such as m-cresol, xylenol, phenol, and halogenated phenol.
유기 용매의 사용량(a)으로서는, 테트라카본산 2무수물 및 디아민 화합물의 총량(b)과 유기 용매의 사용량(a)의 합계(a+b)에 대하여, 0.1질량%∼50질량%가 바람직하고, 5질량%∼30질량%가 보다 바람직하다.The amount (a) of the organic solvent to be used is preferably from 0.1% by mass to 50% by mass, more preferably from 5% by mass to 5% by mass, based on the sum (a + b) of the total amount (b) of the tetracarboxylic acid dianhydride and the diamine compound and the amount And more preferably from 30% by mass to 30% by mass.
반응 후에 얻어지는 폴리암산 용액은, 그대로 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 반응 용액 중에 포함되는 폴리암산을 단리한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 단리한 폴리암산을 정제한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다. 폴리암산의 단리 방법으로서는, 예를 들면 반응 용액을 대량의 빈(貧)용매 중에 부어 얻어지는 석출물을 감압하 건조하는 방법, 반응 용액을 이배퍼레이터로 감압 증류 제거하는 방법 등을 들 수 있다. 폴리암산의 정제 방법으로서는, 단리한 폴리암산을 재차 유기 용매에 용해하여, 빈용매로 석출시키는 방법, 이배퍼레이터로 유기 용매 등을 감압 증류 제거하는 공정을 1회 또는 복수회 행하는 방법을 들 수 있다.The polyamic acid solution obtained after the reaction may be directly supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent. Alternatively, the polyamic acid contained in the reaction solution may be isolated and then supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent. After the isolated polyamic acid is purified, It may be provided in the preparation of the article. Examples of the method of isolating the polyamic acid include a method of drying a precipitate obtained by pouring the reaction solution into a large amount of a poor solvent under reduced pressure, and a method of distilling off the reaction solution under reduced pressure using an expander. Examples of the method for purifying polyamic acid include a method in which an isolated polyamic acid is dissolved again in an organic solvent and then precipitated with a poor solvent, and a method in which a step of distilling off an organic solvent or the like under reduced pressure is carried out once or plural times have.
[폴리이미드][Polyimide]
폴리이미드는, 상기 폴리암산이 갖는 암산 구조를 탈수 폐환하여 이미드화함으로써 제조할 수 있다. 폴리이미드는, 그 전구체인 폴리암산이 갖고 있는 암산 구조의 전부를 탈수 폐환한 완전 이미드화물이라도 좋고, 암산 구조의 일부만을 탈수 폐환하여, 암산 구조와 이미드환 구조가 병존하고 있는 부분 이미드 화물이라도 좋다.The polyimide can be produced by dehydrating and cyclizing the arid acid structure of the polyamic acid to imidize it. The polyimide may be a completely imide cargo which is subjected to dehydration ring closure of all of the arboric acid structure possessed by the polyamic acid which is the precursor thereof. The polyimide may be a partially imide cargo having only a part of the arboric acid structure, .
폴리이미드의 합성 방법으로서는, 예를 들면 (i) 폴리암산을 가열하는 방법(이하, 「방법 (i)」이라고 칭하는 경우가 있음), (ii) 폴리암산을 유기 용매에 용해하고, 이 용액 중에 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 첨가하고, 필요에 따라서 가열하는 방법(이하, 「방법 (ii)」이라고 칭하는 경우가 있음) 등의 폴리암산의 탈수 폐환 반응에 의한 방법을 들 수 있다.Examples of the method for synthesizing polyimide include (i) a method of heating a polyamic acid (hereinafter sometimes referred to as "method (i)"), (ii) And a method of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closure catalyst, and heating them if necessary (hereinafter sometimes referred to as " method (ii) ").
방법 (i)에 있어서의 반응 온도로서는, 50℃∼200℃가 바람직하고, 60℃∼170℃가 보다 바람직하다. 반응 온도가 50℃ 미만에서는, 탈수 폐환 반응이 충분히 진행되지 않고, 반응 온도가 200℃를 초과하면 얻어지는 폴리이미드의 분자량이 저하되는 경우가 있다. 반응 시간으로서는, 0.5시간∼48시간이 바람직하고, 2시간∼20시간이 보다 바람직하다.The reaction temperature in the method (i) is preferably 50 ° C to 200 ° C, more preferably 60 ° C to 170 ° C. If the reaction temperature is less than 50 캜, the dehydration ring-closure reaction does not sufficiently proceed, and if the reaction temperature exceeds 200 캜, the molecular weight of the obtained polyimide may be lowered. The reaction time is preferably 0.5 hours to 48 hours, more preferably 2 hours to 20 hours.
방법 (i)에 있어서 얻어지는 폴리이미드는 그대로 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 폴리이미드를 단리한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고 또는 단리한 폴리이미드를 정제한 후에 또는 얻어지는 폴리이미드를 정제한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다.The polyimide obtained in the method (i) may be directly supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent. Alternatively, after the polyimide is isolated, the polyimide may be supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent, And may be provided in the preparation of the liquid crystal aligning agent after purification.
방법 (ii)에 있어서의 탈수제로서는, 예를 들면 무수 아세트산, 무수 프로피온산, 무수 트리플루오로아세트산 등의 산 무수물을 들 수 있다.Examples of the dehydrating agent in the method (ii) include acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and trifluoroacetic anhydride.
탈수제의 사용량으로서는, 소망하는 이미드화율에 의해 적절히 선택되지만, 폴리암산의 암산 구조 1몰에 대하여 0.01몰∼20몰이 바람직하다.The amount of the dehydrating agent to be used is appropriately selected depending on the desired imidization rate, but is preferably 0.01 mol to 20 mol based on 1 mol of the acid structure of the polyamic acid.
방법 (ii)에 있어서의 탈수 폐환 촉매로서는, 예를 들면 피리딘, 콜리딘, 루티딘, 트리에틸아민 등을 들 수 있다.Examples of the dehydration ring closure catalyst in the method (ii) include pyridine, collidine, lutidine, triethylamine, and the like.
탈수 폐환 촉매의 사용량으로서는, 함유하는 탈수제 1몰에 대하여 0.01몰∼10몰이 바람직하다. 또한, 이미드화율은 상기 탈수제 및 탈수 폐환 촉매의 함유량이 많을수록 높게 할 수 있다.The amount of the dehydration ring-closing catalyst to be used is preferably 0.01 mol to 10 mol relative to 1 mol of the dehydrating agent contained. The imidization rate can be increased as the content of the dehydrating agent and the dehydration ring-closing catalyst is larger.
방법 (ii)에 이용되는 유기 용매로서는, 예를 들면 폴리암산의 합성에 이용되는 것으로서 예시한 유기 용매와 동일한 유기 용매 등을 들 수 있다.Examples of the organic solvent used in the method (ii) include the same organic solvents as those exemplified for the synthesis of polyamic acid.
방법 (ii)에 있어서의 반응 온도로서는, 0℃∼180℃가 바람직하고, 10℃∼150℃가 보다 바람직하다. 반응 시간으로서는, 0.5시간∼20시간이 바람직하고, 1시간∼8시간이 보다 바람직하다. 반응 조건을 상기 범위로 함으로써, 탈수 폐환 반응이 충분히 진행되고, 또한, 얻어지는 폴리이미드의 분자량을 적절한 것으로 할 수 있다.The reaction temperature in the method (ii) is preferably 0 ° C to 180 ° C, more preferably 10 ° C to 150 ° C. The reaction time is preferably 0.5 hours to 20 hours, more preferably 1 hour to 8 hours. By setting the reaction conditions within the above range, the dehydration ring-closure reaction proceeds sufficiently, and the molecular weight of the obtained polyimide can be made appropriate.
방법 (ii)에 있어서는 폴리이미드를 함유하는 반응 용액이 얻어진다. 이 반응 용액을 그대로 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 반응 용액으로부터 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 제거한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고, 폴리이미드를 단리한 후에 다음 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋고 또는 단리한 폴리이미드를 정제한 후에 액정 배향제의 조제에 제공해도 좋다. 반응 용액으로부터 탈수제 및 탈수 폐환 촉매를 제거하는 방법으로서는, 예를 들면 용매 치환의 방법 등을 들 수 있다. 폴리이미드의 단리 방법 및 정제 방법으로서는, 예를 들면 폴리암산의 단리 방법 및 정제 방법으로서 예시한 것과 동일한 방법 등을 들 수 있다.In the method (ii), a reaction solution containing polyimide is obtained. The reaction solution may be directly supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent. Alternatively, after the dehydrating agent and the dehydration ring-closing catalyst are removed from the reaction solution, the reaction solution may be supplied to the preparation of the liquid crystal aligning agent. After the polyimide is isolated, Or may be provided in the preparation of a liquid crystal aligning agent after purification of the isolated polyimide. Examples of the method for removing the dehydrating agent and the dehydration cyclization catalyst from the reaction solution include a method of solvent substitution. Examples of the polyimide isolation and purification methods include the same methods as those exemplified as the polyamic acid isolation and purification methods.
[기타 폴리오르가노실록산][Other polyorganosiloxane]
당해 액정 배향제는, 폴리오르가노실록산에 유래하는 부분을 포함하는 [A] 화합물 이외에도 기타 폴리오르가노실록산을 포함하고 있어도 좋다. 기타 폴리오르가노실록산은, 상기식 (5)로 나타나는 폴리오르가노실록산, 그 가수분해물 및 그 가수분해물의 축합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 것이 바람직하다. 또한, 당해 액정 배향제가 기타 폴리오르가노실록산을 포함하는 경우, 기타 폴리오르가노실록산의 대부분은, [A] 화합물과는 독립적으로 존재하고 있는 것, 그 일부는 [A] 화합물과의 축합물로서 존재하고 있어도 좋다.The liquid crystal aligning agent may contain other polyorganosiloxane in addition to the [A] compound containing a moiety derived from the polyorganosiloxane. The other polyorganosiloxane is preferably at least one selected from the group consisting of a polyorganosiloxane represented by the formula (5), a hydrolyzate thereof and a condensate of the hydrolyzate thereof. When the liquid crystal aligning agent contains other polyorganosiloxane, most of the other polyorganosiloxanes are present independently of the [A] compound, and some of them are condensed with the [A] compound It may be present.
상기식 (5) 중의 X1 및 Y1에 있어서,In X 1 and Y 1 in the formula (5)
탄소수 1∼20의 알킬기로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, n-프로필기, n-부틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기, n-라우릴기, n-도데실기, n-트리데실기, n-테트라데실기, n-펜타데실기, n-헥사데실기, n-헵타데실기, n-옥타데실기, n-노나데실기, n-에이코실기 등;Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, a n-hexyl group, n-heptadecyl group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, n-hexadecyl group, n-hexadecyl group, N-nonadecyl, n-eicosyl and the like;
탄소수 1∼16의 알콕시기로서는, 예를 들면 메톡시기, 에톡시기 등;Examples of the alkoxy group having 1 to 16 carbon atoms include a methoxy group and ethoxy group;
탄소수 6∼20의 아릴기로서는, 예를 들면 페닐기 등을 들 수 있다.As the aryl group having 6 to 20 carbon atoms, for example, a phenyl group and the like can be given.
기타 폴리오르가노실록산은, 예를 들면 알콕시실란 화합물 및 할로겐화 실란 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 실란 화합물(이하, 「원료 실란 화합물」이라고 칭하는 경우가 있음)을, 바람직하게는 적당한 유기 용매 중에서, 물 및 촉매의 존재하에 있어서 가수분해 또는 가수분해·축합함으로써 합성할 수 있다.The other polyorganosiloxane is preferably at least one silane compound selected from the group consisting of an alkoxysilane compound and a halogenated silane compound (hereinafter sometimes referred to as " raw silane compound "), Can be synthesized by hydrolysis or hydrolysis / condensation in a solvent in the presence of water and a catalyst.
여기에서 사용할 수 있는 원료 실란 화합물로서는, 예를 들면 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라-n-프로폭시실란, 테트라-iso-프로폭시실란, 테트라-n-부톡시실란, 테트라-sec-부톡시실란, 테트라-tert-부톡시실란, 테트라클로로실란; 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리-n-프로폭시실란, 메틸트리-iso-프로폭시실란, 메틸트리-n-부톡시실란, 메틸트리-sec-부톡시실란, 메틸트리-tert-부톡시실란, 메틸트리페녹시실란, 메틸트리클로로실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 에틸트리-n-프로폭시실란, 에틸트리-iso-프로폭시실란, 에틸트리-n-부톡시실란, 에틸트리-sec-부톡시실란, 에틸트리-tert-부톡시실란, 에틸트리클로로실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리클로로실란; 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디메틸디클로로실란; 트리메틸메톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 트리메틸클로로실란 등을 들 수 있다. 이들 중, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 트리메틸에톡시실란이 바람직하다.Examples of the raw material silane compounds usable herein include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-iso-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, tetra- -Butoxysilane, tetra-tert-butoxysilane, tetrachlorosilane; Butoxysilane, methyltri-sec-butoxysilane, methyltri-sec-butoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltri-n-propoxysilane, methyltri- propyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, ethyltriisopropoxysilane, methyltriphenoxysilane, methyltrichlorosilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltri- butoxy silane, ethyl tri-sec-butoxy silane, ethyl tri-tert-butoxy silane, ethyl trichlorosilane, phenyl trimethoxy silane, phenyl triethoxy silane, phenyl trichlorosilane; Dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dimethyldichlorosilane; Trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, trimethylchlorosilane, and the like. Of these, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, trimethylmethoxy Silane, and trimethylethoxysilane are preferable.
기타 폴리오르가노실록산을 합성할 때에, 임의적으로 사용할 수 있는 유기 용매로서는, 예를 들면 알코올 화합물, 케톤 화합물, 아미드 화합물 또는 에스테르 화합물 또는 그 외의 비프로톤성 화합물을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 사용해도 좋다.Examples of the organic solvent that can optionally be used in the synthesis of other polyorganosiloxane include an alcohol compound, a ketone compound, an amide compound or an ester compound or other aprotic compound. These may be used alone or in combination of two or more.
알코올 화합물로서는, 예를 들면As the alcohol compound, for example,
메탄올, 에탄올, n-프로판올, i-프로판올, n-부탄올, i-부탄올, sec-부탄올, t-부탄올, n-펜탄올, i-펜탄올, 2-메틸부탄올, sec-펜탄올, t-펜탄올, 3-메톡시부탄올, n-헥산올, 2-메틸펜탄올, sec-헥산올, 2-에틸부탄올, sec-헵탄올, 3-헵탄올, n-옥탄올, 2-에틸헥산올, sec-옥탄올, n-노닐알코올, 2,6-디메틸-4-헵탄올, n-데칸올, sec-운데실알코올, 트리메틸노닐알코올, sec-테트라데실알코올, sec-헵타데실 알코올, 페놀, 사이클로헥산올, 메틸사이클로헥산올, 3,3,5-트리메틸사이클로헥산올, 벤질알코올, 디아세톤알코올 등의 모노알코올 화합물;Propanol, n-butanol, i-butanol, sec-butanol, t-butanol, Butanol, 2-ethylhexanol, sec-heptanol, 3-heptanol, n-octanol, 2-ethylhexanol sec-octadecyl alcohol, sec-tetradecyl alcohol, sec-heptadecyl alcohol, phenol, n-octanol, n-nonyl alcohol, 2,6- , Monoalcohol compounds such as cyclohexanol, methylcyclohexanol, 3,3,5-trimethylcyclohexanol, benzyl alcohol and diacetone alcohol;
에틸렌글리콜, 1,2-프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 2,4-펜탄디올, 2-메틸-2,4-펜탄디올, 2,5-헥산디올, 2,4-헵탄디올, 2-에틸-1,3-헥산디올, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 트리프로필렌글리콜 등의 다가 알코올 화합물;Propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 2,4-pentanediol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2,5-hexanediol, 2,4- Polyhydric alcohol compounds such as 2-ethyl-1,3-hexanediol, diethylene glycol, dipropylene glycol, triethylene glycol, and tripropylene glycol;
에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜모노헥실에테르, 에틸렌글리콜모노페닐에테르, 에틸렌글리콜모노-2-에틸부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜모노헥실에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜모노프로필에테르 등의 다가 알코올 화합물의 부분 에테르 등을 들 수 있다. 이들 알코올 화합물은, 단독으로 또는 2종 이상을 사용해도 좋다.Ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, ethylene glycol monophenyl ether, ethylene glycol mono-2-ethylbutyl ether, diethylene glycol mono Methyl ethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monohexyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene And partial ethers of polyhydric alcohol compounds such as glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether and dipropylene glycol monopropyl ether. These alcohol compounds may be used alone or in combination of two or more.
케톤 화합물로서는, 예를 들면As the ketone compound, for example,
아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸-n-프로필케톤, 메틸-n-부틸케톤, 디에틸케톤, 메틸-i-부틸케톤, 메틸-n-펜틸케톤, 에틸-n-부틸케톤, 메틸-n-헥실케톤, 디-i-부틸케톤, 트리메틸노나논, 사이클로헥사논, 2-헥사논, 메틸사이클로헥사논, 2,4-펜탄디온, 아세토닐아세톤, 아세토페논, 펜촌 등의 모노케톤 화합물;But are not limited to, acetone, methyl ethyl ketone, methyl n-propyl ketone, methyl n-butyl ketone, diethyl ketone, methyl i-butyl ketone, methyl n-pentyl ketone, Monoketone compounds such as ketone, di-i-butyl ketone, trimethylnonanone, cyclohexanone, 2-hexanone, methylcyclohexanone, 2,4-pentanedione, acetonyl acetone, acetophenone and fenchone;
아세틸아세톤, 2,4-헥산디온, 2,4-헵탄디온, 3,5-헵탄디온, 2,4-옥탄디온, 3,5-옥탄디온, 2,4-노난디온, 3,5-노난디온, 5-메틸-2,4-헥산디온, 2,2,6,6-테트라 메틸-3,5-헵탄디온, 1,1,1,5,5,5-헥사플루오로-2,4-헵탄디온 등의 β-디케톤 화합물 등을 들 수 있다. 이들 케톤 화합물은, 단독으로 또는 2종 이상을 사용해도 좋다.Acetylacetone, 2,4-hexanedione, 2,4-heptanedione, 3,5-heptanedione, 2,4-octanedione, 3,5-octanedione, Dione, 5-methyl-2,4-hexanedione, 2,2,6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione, 1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4 -Diketone compounds such as heptanedione and the like. These ketone compounds may be used singly or in combination of two or more kinds.
상기 아미드 화합물로서는, 예를 들면 포름아미드, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N-에틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, 아세트아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-에틸아세트아미드, N,N-디에틸아세트아미드, N-메틸프로피온아미드, N-메틸피롤리돈, N-포르밀모르폴린, N-포르밀피페리딘, N-포르밀피롤리딘, N-아세틸모르폴린, N-아세틸피페리딘, N-아세틸피롤리딘 등을 들 수 있다. 이들 아미드 화합물은, 단독으로 또는 2종 이상을 사용해도 좋다.Examples of the amide compound include N, N-dimethylformamide, N-ethylformamide, N, N-diethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N , N-dimethylacetamide, N-ethylacetamide, N, N-diethylacetamide, N-methylpropionamide, N-methylpyrrolidone, N-formylmorpholine, N-formylpiperidine, N -Formylpyrrolidine, N-acetylmorpholine, N-acetylpiperidine, N-acetylpyrrolidine and the like. These amide compounds may be used singly or in combination of two or more.
에스테르 화합물로서는, 예를 들면 디에틸카보네이트, 탄산 에틸렌, 탄산 프로필렌, 탄산 디에틸, 아세트산 메틸, 아세트산 에틸, γ-부티로락톤, γ-발레로락톤, 아세트산 n-프로필, 아세트산 i-프로필, 아세트산 n-부틸, 아세트산 i-부틸, 아세트산 sec-부틸, 아세트산 n-펜틸, 아세트산 sec-펜틸, 아세트산 3-메톡시부틸, 아세트산 메틸펜틸, 아세트산 2-에틸부틸, 아세트산 2-에틸헥실, 아세트산 벤질, 아세트산 사이클로헥실, 아세트산 메틸사이클로헥실, 아세트산 n-노닐, 아세트아세트산 메틸, 아세트아세트산 에틸, 아세트산 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 아세트산 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 아세트산 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 아세트산 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 아세트산 디에틸렌글리콜모노-n-부틸에테르, 아세트산 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 아세트산 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 아세트산 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 아세트산 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 아세트산 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 아세트산 디프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디아세트산 글리콜, 아세트산 메톡시트리글리콜, 프로피온산 에틸, 프로피온산 n-부틸, 프로피온산 i-아밀, 옥살산 디에틸, 옥살산 디-n-부틸, 락트산 메틸, 락트산 에틸, 락트산 n-부틸, 락트산 n-아밀, 말론산 디에틸, 프탈산 디메틸, 프탈산 디에틸 등을 들 수 있다. 이들 에스테르 화합물은, 단독으로 또는 2종 이상을 사용해도 좋다.Examples of the ester compound include diethyl carbonate, ethylene carbonate, propylene carbonate, diethyl carbonate, methyl acetate, ethyl acetate,? -Butyrolactone,? -Valerolactone, n-propyl acetate, sec-butyl acetate, sec-butyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, benzyl acetate, Acetic acid methyl ester, acetic acid ethylene glycol monoethyl ether, acetic acid diethylene glycol monomethyl ether, acetic acid diethylene glycol monoethyl ether, acetic acid ethyleneglycol monomethyl ether, Ether, diethylene glycol mono-n-butyl ether acetate, propylene glycol monoacetate T-butyl ether, acetic acid propylene glycol monoethyl ether, acetic acid propylene glycol monopropyl ether, acetic acid propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether acetate, diacetic acid glycol, Ethyl lactate, n-butyl lactate, diethyl malonate, dimethyl phthalate, di-n-butyl lactate, di-n-butyl lactate, di-n-propyl lactate, Ethyl and the like. These ester compounds may be used alone or in combination of two or more.
그 외의 비프로톤성 화합물로서는, 예를 들면 아세토니트릴, 디메틸술폭사이드, N,N,N',N'-테트라에틸술파미드, 헥사메틸인산 트리아미드, N-메틸모르폴린, N-메틸피롤, N-에틸피롤, N-메틸-Δ3-피롤린, N-메틸피페리딘, N-에틸피페리딘, N,N-디메틸피페라진, N-메틸이미다졸, N-메틸-4-피페리돈, N-메틸-2-피페리돈, N-메틸-2-피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 1,3-디메틸테트라하이드로-2(1H)-피리미디논 등을 들 수 있다. 이들 용매 중, 다가 알코올 화합물, 다가 알코올 화합물의 부분 에테르, 또는 에스테르 화합물이 특히 바람직하다.Examples of other aprotic compounds include acetonitrile, dimethylsulfoxide, N, N, N ', N'-tetraethylsulfamide, hexamethylphosphoric triamide, N-methylmorpholine, Methylpiperidine, N-ethylpiperidine, N, N-dimethylpiperazine, N-methylimidazole, N-methyl-4- Pyridone, N-methyl-2-piperidone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-dimethyltetrahydro- And the like. Of these solvents, polyhydric alcohol compounds, partial ethers of polyhydric alcohol compounds, and ester compounds are particularly preferable.
기타 폴리오르가노실록산의 합성할 때에 있어서 사용하는 물의 양으로서는, 원료 실란 화합물이 갖는 알콕시기 및 할로겐 원자의 총량의 1몰에 대하여, 바람직하게는 0.01∼100몰이고, 보다 바람직하게는 0.1∼30몰이고, 1∼1.5몰인 것이 더욱 바람직하다.The amount of water used in the synthesis of the other polyorganosiloxane is preferably 0.01 to 100 mol, more preferably 0.1 to 30 mol, per 1 mol of the total amount of alkoxy group and halogen atom contained in the raw material silane compound Mol, more preferably 1 to 1.5 moles.
기타 폴리오르가노실록산의 합성할 때에 있어서 사용할 수 있는 촉매로서는, 예를 들면 금속 킬레이트 화합물, 유기산, 무기산, 유기 염기, 암모니아, 알칼리 금속 화합물 등을 들 수 있다.Examples of the catalyst that can be used in the synthesis of other polyorganosiloxanes include metal chelate compounds, organic acids, inorganic acids, organic bases, ammonia, and alkali metal compounds.
상기 금속 킬레이트 화합물로서는, 예를 들면 트리에톡시·모노(아세틸아세토네이트)티탄 등의 트리알콕시·모노(아세틸아세토네이트)티탄; 디에톡시·비스(아세틸아세토네이트)티탄 등의 디알콕시·비스(아세틸아세토네이트)티탄; 모노에톡시·트리스(아세틸아세토네이트)티탄 등의 모노알콕시·트리스(아세틸아세토네이트)티탄; 테트라키스(아세틸아세토네이트)티탄; 트리에톡시·모노(에틸아세트아세테이트)티탄 등의 트리알콕시·모노(에틸아세트아세테이트)티탄; 디에톡시·비스(에틸아세트아세테이트)티탄 등의 디알콕시·비스(에틸아세트아세테이트)티탄; 모노에톡시·트리스(에틸아세트아세테이트)티탄 등의 모노알콕시·트리스(에틸아세트아세테이트)티탄; 테트라키스(에틸아세트아세테이트)티탄; 모노(아세틸아세토네이트)트리스(에틸아세트아세테이트)티탄, 비스(아세틸아세토네이트)비스(에틸아세트아세테이트)티탄, 트리스(아세틸아세토네이트)모노(에틸아세트아세테이트)티탄 등의 2종 이상의 킬레이트 배위자를 포함하는 티탄 화합물 등의 티탄킬레이트 화합물;Examples of the metal chelate compound include trialkoxy mono (acetylacetonate) titanium such as triethoxy mono (acetylacetonate) titanium; Dialkoxy bis (acetylacetonate) titanium such as diethoxy bis (acetylacetonate) titanium; Monoalkoxy tris (acetylacetonate) titanium such as monoethoxy tris (acetylacetonate) titanium; Tetrakis (acetylacetonate) titanium; Trialkoxy mono (ethylacetate) titanium such as triethoxy mono (ethylacetate) titanium; Dialkoxy bis (ethylacetate) titanium such as diethoxy bis (ethylacetate) titanium; Monoalkoxy tris (ethylacetate) titanium such as monoethoxy tris (ethylacetate) titanium; Tetrakis (ethylacetate) titanium; And two or more chelate ligands such as mono (acetylacetonate) tris (ethylacetate) titanium, bis (acetylacetonate) bis (ethylacetate) titanium and tris (acetylacetonate) A titanium chelate compound such as a titanium compound;
트리에톡시·모노(아세틸아세토네이트)지르코늄 등의 트리알콕시·모노(아세틸아세토네이트)지르코늄; 디에톡시·비스(아세틸아세토네이트)지르코늄 등의 디알콕시·비스(아세틸아세토네이트)지르코늄; 모노에톡시·트리스(아세틸아세토네이트)지르코늄 등의 모노알콕시·트리스(아세틸아세토네이트)지르코늄; 테트라키스(아세틸아세토네이트)지르코늄; 트리에톡시·모노(에틸아세트아세테이트)지르코늄 등의 트리알콕시·모노(에틸아세트아세테이트)지르코늄; 디에톡시·비스(에틸아세트아세테이트)지르코늄 등의 디알콕시·비스(에틸아세트아세테이트)지르코늄; 모노 에톡시·트리스(에틸아세트아세테이트)지르코늄 등의 모노알콕시·트리스(에틸아세트아세테이트)지르코늄; 테트라키스(에틸아세트아세테이트)지르코늄; 모노(아세틸아세토네이트)트리스(에틸아세트아세테이트)지르코늄, 비스(아세틸아세토네이트)비스(에틸아세트아세테이트)지르코늄, 트리스(아세틸아세토네이트)모노(에틸아세트아세테이트)지르코늄 등의 2종 이상의 킬레이트 배위자를 포함하는 지르코늄 화합물 등의 지르코늄 킬레이트 화합물;Trialkoxy mono (acetylacetonate) zirconium such as triethoxy mono (acetylacetonate) zirconium; Dialkoxy bis (acetylacetonate) zirconium such as diethoxy bis (acetylacetonate) zirconium; Monoalkoxy tris (acetylacetonate) zirconium such as monoethoxy tris (acetylacetonate) zirconium; Tetrakis (acetylacetonate) zirconium; Trialkoxy mono (ethylacetate) zirconium such as triethoxy mono (ethylacetate) zirconium; Dialkoxy bis (ethylacetate) zirconium such as diethoxy bis (ethylacetate) zirconium; Monoalkoxy tris (ethylacetate) zirconium such as monoethoxy tris (ethylacetate) zirconium; Tetrakis (ethylacetate) zirconium; And at least two chelate ligands such as mono (acetylacetonate) tris (ethylacetate) zirconium, bis (acetylacetonate) bis (ethylacetate) zirconium and tris (acetylacetonate) mono A zirconium chelate compound such as a zirconium compound;
트리스(아세틸아세토네이트)알루미늄, 트리스(에틸아세트아세테이트)알루미늄 등의 알루미늄 킬레이트 화합물 등을 들 수 있다.Aluminum chelate compounds such as tris (acetylacetonate) aluminum and tris (ethylacetate) aluminum, and the like.
상기 유기산으로서는, 예를 들면, 포름산, 아세트산, 프로피온산 등의 지방족 포화 카본산; 말론산, 푸마르산 등의 지방족 불포화 카본산; 살리실산, 벤조산, 프탈산 등의 방향족 카본산; p-톨루엔술폰산, 벤젠술폰산 등의 방향족 술폰산; 모노클로로아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산 등의 할로겐 함유 카본산; 구연산, 주석산 등을 들 수 있다. Examples of the organic acid include aliphatic saturated carboxylic acids such as formic acid, acetic acid and propionic acid; Aliphatic unsaturated carboxylic acids such as malonic acid and fumaric acid; Aromatic carboxylic acids such as salicylic acid, benzoic acid and phthalic acid; aromatic sulfonic acids such as p-toluenesulfonic acid and benzenesulfonic acid; Halogen-containing carbonic acids such as monochloroacetic acid, trichloroacetic acid, and trifluoroacetic acid; Citric acid, tartaric acid, and the like.
상기 무기산으로서는, 예를 들면 염산, 질산, 황산, 불산, 인산 등을 들 수 있다.Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, hydrofluoric acid, and phosphoric acid.
상기 유기 염기로서는, 예를 들면 피리딘, 피롤, 피페라진, 피롤리딘, 피페리딘, 피콜린, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 디메틸모노에탄올아민, 모노메틸디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디아자바이사이클로옥탄, 디아자바이사이클로노난, 디아자바이사이클로운데센, 테트라메틸암모늄하이드록사이드 등을 들 수 있다.Examples of the organic base include pyridine, pyrrole, piperazine, pyrrolidine, piperidine, picoline, trimethylamine, triethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, dimethylmonoethanolamine, monomethyldiethanol Amine, triethanolamine, diazabicyclooctane, diazabicyclononane, diazabicyclo-undecene, tetramethylammonium hydroxide, and the like.
상기 알칼리 금속 화합물로서는, 예를 들면 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화 바륨, 수산화 칼슘 등을 들 수 있다. 이들 촉매는, 단독으로 또는 2종 이상을 사용해도 좋다.Examples of the alkali metal compound include sodium hydroxide, potassium hydroxide, barium hydroxide, calcium hydroxide, and the like. These catalysts may be used alone or in combination of two or more.
이들 촉매 중, 금속 킬레이트 화합물, 유기산, 무기산이 바람직하다. 금속 킬레이트 화합물로서는, 티탄킬레이트 화합물이 보다 바람직하다.Of these catalysts, metal chelate compounds, organic acids and inorganic acids are preferable. As the metal chelate compound, a titanium chelate compound is more preferable.
촉매의 사용량은, 원료 실란 화합물 100질량부에 대하여 바람직하게는 0.001∼10질량부이고, 보다 바람직하게는 0.001∼1질량부이다.The amount of the catalyst to be used is preferably 0.001 to 10 parts by mass, more preferably 0.001 to 1 part by mass based on 100 parts by mass of the raw material silane compound.
촉매는, 원료인 실란 화합물 중 또는 실란 화합물을 유기 용매에 용해한 용액 중에 미리 첨가해 두어도 좋고, 또는 첨가되는 물 중에 용해 또는 분산시켜 두어도 좋다.The catalyst may be added in advance in a silane compound as a raw material or in a solution in which a silane compound is dissolved in an organic solvent, or may be dissolved or dispersed in water to be added.
기타 폴리오르가노실록산의 합성할 때에 있어서 첨가되는 물은, 원료인 실란 화합물 중 또는 실란 화합물을 유기 용매에 용해한 용액 중에, 단속적 또는 연속적으로 첨가할 수 있다.Water to be added in the synthesis of other polyorganosiloxanes can be added intermittently or continuously in a silane compound as a raw material or in a solution in which a silane compound is dissolved in an organic solvent.
기타 폴리오르가노실록산의 합성시의 반응 온도로서는, 바람직하게는 0∼100℃이고, 보다 바람직하게는 15∼80℃이다. 반응 시간은 바람직하게는 0.5∼24시간이고, 보다 바람직하게는 1∼8시간이다.The reaction temperature in the synthesis of the other polyorganosiloxane is preferably 0 to 100 占 폚, and more preferably 15 to 80 占 폚. The reaction time is preferably 0.5 to 24 hours, more preferably 1 to 8 hours.
당해 액정 배향제가, [A] 화합물과 함께 기타 중합체를 함유하는 것인 경우, 기타 중합체의 함유량으로서는, [A] 화합물 100질량부에 대하여 10,000질량부 이하인 것이 바람직하다. 기타 중합체의 보다 바람직한 함유량은, 기타 중합체의 종류에 따라 상이하다.When the liquid crystal aligning agent contains other polymer together with the [A] compound, the content of the other polymer is preferably 10,000 parts by mass or less based on 100 parts by mass of the [A] compound. The more preferable content of the other polymer differs depending on the kind of the other polymer.
당해 액정 배향제가, [A] 화합물 및 [B] 중합체를 함유하는 경우에 있어서의 양자의 바람직한 사용 비율로서는, [A] 화합물 100질량부에 대하여 [B] 중합체의 합계량 100∼5,000질량부가 바람직하고, 200∼3,000질량부가 보다 바람직하다.In the case where the liquid crystal aligning agent contains the [A] compound and the [B] polymer, the ratio of the total amount of the [B] polymer to 100 parts by mass of the [A] compound is preferably 100 to 5,000 parts by mass , More preferably 200 to 3,000 parts by mass.
한편, 당해 액정 배향제가, [A] 화합물 및 기타 폴리오르가노실록산을 함유하는 것인 경우에 있어서의 양자의 바람직한 사용 비율은, [A] 화합물 100질량부에 대한 기타 폴리오르가노실록산의 양으로서 100∼2,000질량부이다.On the other hand, in the case where the liquid crystal aligning agent contains the [A] compound and other polyorganosiloxane, the preferred ratio of both of them is [A] the amount of other polyorganosiloxane relative to 100 parts by mass of the compound 100 to 2,000 parts by mass.
당해 액정 배향제가, [A] 화합물과 함께 기타 중합체를 함유하는 것인 경우, 기타 중합체로서는, [B] 중합체, 또는 기타 폴리오르가노실록산이 바람직하다.When the liquid crystal aligning agent contains other polymer together with the [A] compound, the [B] polymer or other polyorganosiloxane is preferable as the other polymer.
[경화제, 경화 촉매 및 경화 촉진제][Curing agent, curing catalyst and curing accelerator]
경화제 및 경화 촉매는, [A] 화합물의 가교 반응을 보다 강고하게 할 목적으로 당해 액정 배향제에 포함시킬 수 있다. 경화 촉진제는, 경화제가 담당하는 경화 반응을 촉진할 목적으로 당해 액정 배향제에 포함시킬 수 있다.The curing agent and the curing catalyst may be included in the liquid crystal aligning agent for the purpose of making the crosslinking reaction of the [A] compound stronger. The curing accelerator may be included in the liquid crystal aligning agent for the purpose of accelerating the curing reaction of the curing agent.
경화제로서는, 에폭시기를 갖는 경화성 화합물, 또는 에폭시기를 갖는 화합물을 함유하는 경화성 조성물의 경화에 일반적으로 이용되고 있는 경화제를 이용할 수 있다. 이러한 경화제로서는, 예를 들면 다가 아민, 다가 카본산 무수물, 다가 카본산을 들 수 있다.As the curing agent, a curing agent generally used for curing a curable compound having an epoxy group or a compound containing an epoxy group can be used. Examples of such a curing agent include a polyvalent amine, a polyvalent carboxylic anhydride, and a polyvalent carboxylic acid.
다가 카본산 무수물로서는, 예를 들면 사이클로헥산트리카본산의 무수물 및 그 외의 다가 카본산 무수물을 들 수 있다.Examples of the polyvalent carboxylic acid anhydride include anhydrides of cyclohexanetricarboxylic acid and other polyvalent carboxylic acid anhydrides.
사이클로헥산트리카본산 무수물로서는, 예를 들면 사이클로헥산-1,3,4-트리카본산-3,4-무수물, 사이클로헥산-1,3,5-트리카본산-3,5-무수물, 사이클로헥산-1,2,3-트리카본산-2,3-무수물 등을 들 수 있다. 그 외의 다가 카본산 무수물로서는, 예를 들면 4-메틸테트라하이드로프탈산 무수물, 메틸나딕산 무수물, 도데세닐숙신산 무수물, 무수 숙신산, 무수 말레산, 무수 프탈산, 무수 트리멜리트산, 하기식 (6)으로 나타나는 화합물, 폴리암산의 합성에 일반적으로 이용되는 테트라카본산 2무수물의 외에, α-테르피넨, 알로오시멘 등의 공액 이중 결합을 갖는 지환식 화합물과 무수 말레산과의 딜스·알더 반응 생성물 및 이들 수소 첨가물 등을 들 수 있다.Examples of the cyclohexanetricarboxylic acid anhydrides include cyclohexane-1,3,4-tricarboxylic acid-3,4-anhydride, cyclohexane-1,3,5-tricarboxylic-3,5- Hexane-1,2,3-tricarboxylic acid-2,3-anhydride and the like. Examples of other polyvalent carboxylic acid anhydrides include 4-methyltetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, dodecenylsuccinic anhydride, succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride, In addition to the compounds shown, tetracarboxylic acid dianhydrides generally used for the synthesis of polyamic acids, the reaction products of the alicyclic compounds having a conjugated double bond such as? -Terpinene and alo cymene with maleic anhydride, Hydrogenated products, and the like.
식 (6) 중, x는 1∼20의 정수이다.In the formula (6), x is an integer of 1 to 20.
경화 촉매로서는, 예를 들면 6불화 안티몬 화합물, 6불화 인 화합물, 알루미늄트리스아세틸아세토네이트 등을 이용할 수 있다. 이들 촉매는, 가열에 의해 에폭시기의 양이온 중합을 촉진할 수 있다.As the curing catalyst, for example, antimony hexafluoride compound, hexafluorophosphate compound, aluminum trisacetylacetonate and the like can be used. These catalysts can accelerate the cationic polymerization of the epoxy group by heating.
상기 경화 촉진제로서는, 예를 들면 이미다졸 화합물; 4급 인 화합물; 4급 아민 화합물; 1,8-디아자바이사이클로[5.4.0]운데센-7이나 그 유기산염 등의 디아자바이사이클로알켄; 옥틸산 아연, 옥틸산 주석, 알루미늄아세틸아세톤 착체 등의 유기 금속 화합물; 3불화 붕소, 붕산 트리페닐 등의 붕소 화합물; 염화 아연, 염화 제2 주석 등의 금속 할로겐 화합물; 디시안디아미드, 아민과 에폭시 수지와의 부가물 등의 아민 부가형 촉진제 등의 고융점 분산형 잠재성 경화 촉진제; 4급 포스포늄염 등의 표면을 폴리머로 피복한 마이크로 캡슐형 잠재성 경화 촉진제; 아민염형잠재성 경화 촉진제; 루이스산염, 브뢴스테드산염 등의 고온 해리형의 열 양이온 중합형 잠재성 경화 촉진제 등을 들 수 있다.As the curing accelerator, for example, an imidazole compound; A quaternary compound; Quaternary amine compounds; Diazabicycloalkenes such as 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene-7 and organic acid salts thereof; Organometallic compounds such as zinc octylate, tin octylate and aluminum acetyl acetone complex; Boron compounds such as boron trichloride and triphenyl borate; Metal halide compounds such as zinc chloride and stannic chloride; A high melting point dispersing latent curing accelerator such as dicyandiamide, an amine addition type accelerator such as an adduct of an amine and an epoxy resin; A microcapsulated latent curing accelerator in which a surface of a quaternary phosphonium salt or the like is coated with a polymer; Amine salt type latent curing accelerator; High-temperature dissociation type thermal cationic polymerization latent curing accelerators such as Lewis acid salts and Bronsted acid salts, and the like.
[에폭시 화합물][Epoxy Compound]
상기 에폭시 화합물은, 형성되는 액정 배향막의 기판 표면에 대한 접착성을 향상시키는 관점에서, 당해 액정 배향제에 포함시킬 수 있다.The epoxy compound can be included in the liquid crystal aligning agent from the viewpoint of improving the adhesion to the substrate surface of the liquid crystal alignment layer to be formed.
에폭시 화합물로서는, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 트리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리프로필렌글리콜디글리시딜에테르, 네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,6-헥산디올디글리시딜에테르, 글리세린디글리시딜에테르, 2,2-디브로모네오펜틸글리콜디글리시딜에테르, 1,3,5,6-테트라글리시딜-2,4-헥산디올, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-자일렌디아민, 1,3-비스(N,N-디글리시딜아미노메틸)사이클로헥산, N,N,N',N'-테트라글리시딜-4,4'-디아미노디페닐메탄, N,N,-디글리시딜-벤질아민, N,N-디글리시딜-아미노메틸사이클로헥산이 바람직하다.Examples of the epoxy compound include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol di Glycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetraglyl N, N, N ', N'-tetraglycidyl-m-xylylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane , N, N, N ', N'-tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, N, N-diglycidyl- Methyl cyclohexane is preferred.
당해 액정 배향제가 에폭시 화합물을 함유하는 경우, 그 함유 비율로서는, 상기의 [A] 폴리오르가노실록산 화합물과 임의적으로 사용되는 기타 중합체와의 합계 100질량부에 대하여, 바람직하게는 0.01∼40질량부 이하, 보다 바람직하게는 0.1∼30질량부이다.When the liquid crystal aligning agent contains an epoxy compound, the content thereof is preferably 0.01 to 40 parts by mass per 100 parts by mass of the sum of the above-mentioned [A] polyorganosiloxane compound and other polymer optionally used, More preferably 0.1 to 30 parts by mass.
또한, 당해 액정 배향제가 에폭시 화합물을 함유하는 경우, 그 가교 반응을 효율 좋게 일으킬 목적으로, 1-벤질-2-메틸이미다졸 등의 염기 촉매를 병용해도 좋다.When the liquid crystal aligning agent contains an epoxy compound, a base catalyst such as 1-benzyl-2-methylimidazole may be used in combination for the purpose of efficiently causing the crosslinking reaction.
[관능성 실란 화합물][Functional silane compound]
관능성 실란 화합물은, 얻어지는 액정 배향막의 기판과의 접착성을 향상할 목적으로 사용할 수 있다. 관능성 실란 화합물로서는, 예를 들면 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 2-아미노프로필트리메톡시실란, 2-아미노프로필트리에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, 3-우레이도프로필트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, N-에톡시카보닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-에톡시카보닐-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-트리에톡시실릴프로필트리에틸렌트리아민, N-트리메톡시실릴프로필트리에틸렌트리아민, 10-트리메톡시실릴-1,4,7-트리아자데칸, 10-트리에톡시실릴-1,4,7-트리아자데칸, 9-트리메톡시실릴-3,6-디아자노닐아세테이트, 9-트리에톡시실릴-3,6-디아자노닐아세테이트, N-벤질-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-벤질-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-비스(옥시 에틸렌)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-비스(옥시에틸렌)-3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시딜옥시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란 등을 들 수 있고, 또한 일본공개특허공보 소63-291922호에 기재되어 있는 테트라카본산 2무수물과 아미노기를 갖는 실란 화합물과의 반응물 등을 들 수 있다.The functional silane compound can be used for the purpose of improving the adhesion of the obtained liquid crystal alignment film to the substrate. Examples of the functional silane compound include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N- (2- Aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane , N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxy Silane triethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 10-triethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl- 6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, N-benzyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N- Aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- Bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane. And reaction products of the tetracarboxylic acid dianhydride described in JP-A-63-291922 with a silane compound having an amino group.
당해 액정 배향제가 관능성 실란 화합물을 함유하는 경우, 그 함유 비율로서는, 상기 [A] 화합물과 임의적으로 사용되는 기타 중합체와의 합계 100질량부에 대하여, 50질량부 이하가 바람직하고, 20질량부 이하가 보다 바람직하다.When the liquid crystal aligning agent contains a functional silane compound, the content thereof is preferably 50 parts by mass or less, more preferably 20 parts by mass or less, based on 100 parts by mass of the total of 100 parts by mass of the compound [A] Or less.
[계면 활성제][Surfactants]
계면 활성제로서는, 예를 들면 비이온 계면 활성제, 음이온 계면 활성제, 양이온 계면 활성제, 양성 계면 활성제, 실리콘 계면 활성제, 폴리알킬렌옥사이드 계면 활성제, 불소 함유 계면 활성제 등을 들 수 있다.Examples of the surfactant include nonionic surfactants, anionic surfactants, cationic surfactants, amphoteric surfactants, silicone surfactants, polyalkylene oxide surfactants, and fluorine-containing surfactants.
당해 액정 배향제가 계면 활성제를 함유하는 경우, 그 함유 비율로서는, 액정 배향제의 전체 100질량부에 대하여, 바람직하게는 10질량부 이하이고, 보다 바람직하게는 1질량부 이하이다.When the liquid crystal aligning agent contains a surfactant, the content thereof is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 1 part by mass or less, based on 100 parts by mass of the liquid crystal aligning agent.
<액정 배향제의 조제 방법>≪ Preparation method of liquid crystal aligning agent >
당해 액정 배향제는, 전술한 대로, [A] 화합물을 필수 성분으로서 함유하고, 필요에 따라서 그 외의 임의 성분을 함유할 수 있지만, 바람직하게는 각 성분이 유기 용매에 용해된 용액 상태의 조성물로서 조제된다.As described above, the liquid crystal aligning agent may contain a [A] compound as an essential component and, if necessary, other optional components. Preferably, the liquid crystal aligning agent is a composition in the form of a solution in which each component is dissolved in an organic solvent It is prepared.
당해 액정 배향제를 조제하기 위해 사용할 수 있는 유기 용매로서는, [A] 화합물 및 임의적으로 사용되는 기타 성분을 용해하고, 이들과 반응하지 않는 것이 바람직하다. 당해 액정 배향제에 바람직하게 사용할 수 있는 유기 용매는, 임의적으로 첨가되는 기타 중합체의 종류에 따라 상이하다.As the organic solvent which can be used for preparing the liquid crystal aligning agent, it is preferable that the [A] compound and other optional components to be used are dissolved and not reacted with them. The organic solvent which can be preferably used for the liquid crystal aligning agent varies depending on the kind of the other polymer optionally added.
당해 액정 배향제가, [A] 화합물 및 [B] 중합체를 함유하는 경우에 있어서의 바람직한 유기 용매로서는, 폴리암산의 합성에 이용되는 것으로서 상기에 예시한 유기 용매를 들 수 있다. 이때, 본 발명의 폴리암산의 합성에 이용되는 것으로서 예시한 빈용매를 병용해도 좋다. 이들 유기 용매는, 단독으로 또는 2종 이상을 사용해도 좋다.Preferred examples of the organic solvent when the liquid crystal aligning agent contains the [A] compound and the [B] polymer include the organic solvents exemplified above, which are used for the synthesis of polyamic acid. At this time, the poor solvent exemplified for use in the synthesis of the polyamic acid of the present invention may be used in combination. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
한편, 당해 액정 배향제가, 중합체로서 [A] 화합물만을 함유하는 경우, 또는 [A] 화합물 및 기타 폴리오르가노실록산을 함유하는 경우에 있어서의 바람직한 유기 용매로서는, 예를 들면 1-에톡시-2-프로판올, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노아세테이트, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 디프로필렌글리콜에틸에테르, 디프로필렌글리콜프로필에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르(부틸셀로솔브), 에틸렌글리콜모노아밀에테르, 에틸렌글리콜모노헥실에테르, 디에틸렌글리콜, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필셀로솔브아세테이트, 부틸셀로솔브아세테이트, 메틸카르비톨, 에틸카르비톨, 프로필카르비톨, 부틸카르비톨, 아세트산 n-프로필, 아세트산 i-프로필, 아세트산 n-부틸, 아세트산 i-부틸, 아세트산 sec-부틸, 아세트산 n-펜틸, 아세트산 sec-펜틸, 아세트산 3-메톡시부틸, 아세트산 메틸펜틸, 아세트산 2-에틸부틸, 아세트산 2-에틸헥실, 아세트산 벤질, 아세트산 n-헥실, 아세트산 사이클로헥실, 아세트산 옥틸, 아세트산 아밀, 아세트산 이소아밀 등을 들 수 있다. 이들 중, 아세트산 n-프로필, 아세트산 i-프로필, 아세트산 n-부틸, 아세트산 i-부틸, 아세트산 sec-부틸, 아세트산 n-펜틸, 아세트산 sec-펜틸이 바람직하다.On the other hand, as the preferred organic solvent when the liquid crystal aligning agent contains only the [A] compound as the polymer or the [A] compound and other polyorganosiloxane, for example, 1-ethoxy- -Propanol, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monoacetate, dipropylene glycol methyl ether, dipropylene glycol ethyl ether, dipropylene glycol propyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, Ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol monoamyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, diethylene glycol, Acetate, ethyl cellosolve acetate, propyl cellosol Butyl acetate, butyl cellosolve acetate, methyl carbitol, ethyl carbitol, propyl carbitol, butyl carbitol, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, Propyl acetate, sec-pentyl acetate, sec-pentyl acetate, 3-methoxybutyl acetate, methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, benzyl acetate, n-hexyl acetate, cyclohexyl acetate, , Isoamyl acetate, and the like. Of these, n-propyl acetate, i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, sec-butyl acetate, n-pentyl acetate and sec-
당해 액정 배향제의 조제에 이용되는 바람직한 용매는, 기타 중합체의 사용의 유무 및 그 종류에 따라, 상기한 유기 용매의 1종 이상을 조합하여 얻을 수 있다. 이러한 용매는, 하기의 바람직한 고형분 농도에 있어서 액정 배향제에 함유되는 각 성분이 석출되지 않고, 그리고 액정 배향제의 표면 장력이 25∼40mN/m의 범위가 되는 것이다.The preferred solvent used for preparing the liquid crystal aligning agent may be one or more of the above-mentioned organic solvents depending on whether or not other polymers are used and the kind thereof. In such a solvent, the components contained in the liquid crystal aligning agent are not precipitated at the following preferable solid concentration, and the surface tension of the liquid crystal aligning agent is in the range of 25 to 40 mN / m.
당해 액정 배향제의 고형분 농도, 즉 액정 배향제 중의 용매 이외의 전체 성분의 질량이 액정 배향제의 전체 질량에서 차지하는 비율은, 점성, 휘발성 등을 고려하여 선택되지만, 바람직하게는 1∼10질량%의 범위이다. 당해 액정 배향제는, 기판 표면에 도포되어, 액정 배향막이 되는 도막을 형성하지만, 고형분 농도가 1질량% 이상인 경우에는, 이 도막의 막두께가 과소하게 되기 어려워져 양호한 액정 배향막을 얻을 수 있다. 한편, 고형분 농도가 10질량% 이하의 경우에는, 도막의 막두께가 과대하게 되는 것을 억제하여 양호한 액정 배향막을 얻을 수 있고, 또한, 액정 배향제의 점성이 증대하는 것을 방지하여 도포 특성을 양호한 것으로 할 수 있다. 특히 바람직한 고형분 농도의 범위는, 기판에 액정 배향제를 도포할 때에 채용하는 방법에 따라 상이하다. 예를 들면, 스피너법에 의한 경우에는 1.5∼4.5질량%의 범위가 특히 바람직하다. 인쇄법에 의한 경우에는, 고형분 농도를 3∼9질량%의 범위로 하고, 그에 따라 용액 점도를 12∼50mPa·s의 범위로 하는 것이 특히 바람직하다. 잉크젯법에 의한 경우에는, 고형분 농도를 1∼5질량%의 범위로 하고, 그에 따라 용액 점도를 3∼15mPa·s의 범위로 하는 것이 특히 바람직하다. 당해 액정 배향제를 조제할 때의 온도는, 바람직하게는, 0℃∼200℃, 보다 바람직하게는 0℃∼40℃이다.The solid concentration of the liquid crystal aligning agent, that is, the ratio of the total mass of the liquid crystal aligning agent other than the solvent in the liquid crystal aligning agent to the total mass of the liquid crystal aligning agent is selected in consideration of viscosity, volatility, etc., . The liquid crystal aligning agent is applied to the surface of the substrate to form a coating film which becomes a liquid crystal alignment film. However, when the solid concentration is 1% by mass or more, the film thickness of the coating film is less likely to become excessively small and a good liquid crystal alignment film can be obtained. On the other hand, when the solid concentration is 10% by mass or less, it is possible to obtain a good liquid crystal alignment film by suppressing excessive film thickness of the coating film, prevent the viscosity of the liquid crystal aligning agent from increasing, can do. A particularly preferable range of the solid concentration is different depending on the method employed when the liquid crystal aligning agent is applied to the substrate. For example, in the case of the spinner method, the range of 1.5 to 4.5 mass% is particularly preferable. In the case of the printing method, it is particularly preferable that the solid concentration is in the range of 3 to 9 mass% and the solution viscosity is in the range of 12 to 50 mPa 占 퐏. In the case of the ink-jet method, it is particularly preferable that the solid concentration is in the range of 1 to 5 mass%, and the solution viscosity is accordingly in the range of 3 to 15 mPa · s. The temperature at which the liquid crystal aligning agent is prepared is preferably 0 ° C to 200 ° C, and more preferably 0 ° C to 40 ° C.
<액정 표시 소자><Liquid crystal display element>
본 발명의 액정 표시 소자는, 당해 액정 배향제로 형성되는 액정 배향막을 구비하는 PSA 방식의 액정 표시 소자이다. 당해 액정 표시 소자에 의하면, 액정 배향막을 상기 액정 배향제로 형성하고 있음으로써, 액정 배향성이 높고, 우수한 고속 응답성을 발휘할 수 있다. 이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 액정 표시 소자의 실시 형태를 설명한다.The liquid crystal display element of the present invention is a PSA type liquid crystal display element having a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal aligning agent. According to the liquid crystal display element, since the liquid crystal alignment film is formed of the liquid crystal alignment agent, the liquid crystal alignment property is high and excellent high-speed response can be exhibited. Hereinafter, an embodiment of a liquid crystal display element will be described with reference to Figs. 1 and 2. Fig.
[제1 실시 형태][First Embodiment]
도 1의 액정 표시 소자(1)는, 대향 배치된 한 쌍의 기판(2)과, 이 한 쌍의 기판(2)의 내면측에 각각 적층된 한 쌍의 액정 배향막(3)과, 상기 액정 배향막(3) 간에 충전되고, 중합성 액정 조성물로 형성되는 액정층(4)을 구비하는 PSA 방식의 액정 표시 소자이다.The liquid
한 쌍의 기판(2)으로서는, 예를 들면 플로트 유리, 소다 유리 등의 유리; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르술폰, 폴리카보네이트, 지환식 폴리올레핀 등의 플라스틱으로 이루어지는 투명 기판을 이용할 수 있다.Examples of the pair of
상기 한 쌍의 기판(2)의 내면에는, 투명 전극 5a 및 5b가 설치되어 있다. 투명 전극 5a가 커먼 전극, 투명 전극 5b가 화소 전극이 된다. 이 투명 전극(5)으로서는, 예를 들면 산화 주석(SnO2)으로 이루어지는 NESA막(미국 PPG사 등록상표), 산화 인듐-산화 주석(In2O3-SnO2)으로 이루어지는 ITO막 등을 이용할 수 있다. 또한, 이 투명 전극은, 공지의 액정 표시 소자와 동일하게, 도시하지 않는 TFT, 버스 라인(bus line) 등과 접속된다.On the inner surfaces of the pair of
양 투명 전극(5a 및 5b)의 표면(대향하는 면측)에는, 선 형상 돌기(제방 형상 배향 규제용 구조물)(6)가 형성되어 있다. 이 선 형상 돌기의 사이즈로서는, 예를 들면 높이 1.5㎛, 폭 10㎛이고, 간격으로서는 예를 들면 25㎛이다. 이 선 형상 돌기(6)에 의해 액정 분자가 배향 분할된다.On the surface (opposite surface side) of both the
한 쌍의 기판(2)의 내면측에는, 투명 전극(5a, 5b) 및 선 형상 돌기(6)를 개재하여, 액정 배향막(3)이 형성되어 있다. 이 액정 배향막(3)은, 수직 배향막이며, 전술한 당해 액정 배향제에 의해 형성되어 있다. 이 액정 배향막(3)의 표면은, 러빙 처리나 광배향 처리 등의 처리를 시행해도 좋고, 시행하지 않아도 좋다. 당해 액정 표시 소자에 의하면, 액정 배향막을 상기 액정 배향제로 형성하고 있음으로써, 액정 배향성이 우수하고, 우수한 고속 응답성을 발휘할 수 있다.A liquid
이 액정 배향막(3) 간에는 중합성 액정 조성물로 형성되는 액정층(4)이 충전되어 있다. 이 액정층(4)은 부의 유전율 이방성을 구비하고 있다. 이러한 액정으로서는, 예를 들면 디시아노벤젠계 액정, 피리다진계 액정, 시프베이스계 액정, 아족시계 액정, 비페닐계 액정, 페닐사이클로헥산계 액정 등이 이용된다. 또한, 상기 중합성 액정 조성물로서는, 특별히 한정되지 않고 공지의 것을 이용할 수 있으며, 예를 들면 아크릴로일기와 액정 골격을 갖는 모노머를 중합 개시제와 함께 네거티브(부의 유전율 이방성)형 액정에 첨가한 것을 이용할 수 있다. 상기 모노머의 첨가량으로서는, 예를 들면 0.1질량% 이상 1질량% 이하이다. 액정층(4)의 두께로서는, 예를 들면 약 4㎛ 정도이다.The liquid
당해 액정 표시 소자(1)에 있어서는, 중합성 액정 조성물로 액정층(4)이 형성됨으로써, 액정층(4) 중, 액정 배향막(3)과의 계면에는, 폴리머층(7)이 형성되어 있다. 이 폴리머층(7)은, 소정의 각도(θp)로 액정층(4) 중의 액정 분자(4a)에 프리틸트각을 부여한다.In this liquid
당해 액정 표시 소자(1)에는, 공지의 액정 표시 소자와 동일하게, 기판(2)의 양외면에 도시하지 않는 편광판이 적층된다. 이 편광판으로서는, 특별히 한정되지 않지만, 폴리비닐알코올 필름을 연신 배향시키면서 요오드를 흡수시킨 「H막」이라고 불리는 편광막을 아세트산 셀룰로오스 보호막으로 사이에 끼운 편광판, 또는 H막 그 자체로 이루어지는 편광판 등을 들 수 있다.In the liquid
당해 액정 표시 소자(1)에 의하면, 액정 배향막(3)을 상기 액정 배향제로 형성하고 있음으로써, 액정 배향성이 높고, 우수한 고속 응답성을 발휘할 수 있다.According to the liquid
[제2 실시 형태][Second Embodiment]
도 2(a)의 액정 표시 소자(11)는, 대향 배치된 한 쌍의 기판(2)과, 이 한 쌍의 기판(2)의 내면측에 각각 적층된 한 쌍의 액정 배향막(3)과, 상기 액정 배향막(3) 간에 충전되고, 중합성 액정 조성물로 형성되는 액정층(4)을 구비하는 PSA 방식의 액정 표시 소자이다. 이 액정 표시 소자(11)에도, 액정 표시 소자(1)와 동일하게, 기판(2)의 양 외면에 도시하지 않는 편광판이 적층된다.The liquid
액정 표시 소자(11)는, 액정 표시 소자(1)의 선 형상 돌기(6)를 대신하여, 패터닝된 투명 전극(15)에 의해 액정 분자의 배향 분할을 행하는 것이다. 액정 표시 소자(11)에 있어서의 기판(2), 액정 배향막(3), 액정층(4) 및 한쪽의 투명 전극(5a)(커먼 전극)은, 도 1의 액정 표시 소자(1)와 동일한 것이기 때문에 설명을 생략한다.The liquid
상기 기판(2)의 한쪽의 내면에는, 피시본 형상으로 패터닝된 투명 전극(15)(화소 전극)이 배설되어 있다. 이러한 패터닝된 투명 전극(15)을 이용함으로써, 액정층(4) 중의 액정 분자(4a)를 이 투명 전극(15)을 따라서 배향시킬 수 있어, 배향 분할이 가능해진다(도 2(b) 참조). 또한, 이 투명 전극은, 공지의 액정 표시 소자와 동일하게, 도시하지 않는 TFT, 버스 라인 등과 접속된다.On one inner surface of the
이 액정 표시 소자(11)에 있어서도, 전압을 인가한 상태로 액정층을 경화시킴으로써, 액정층 중의 액정 분자의 경사 방향을 기억시킬 수 있어, PSA 방식의 액정 표시 소자로서 기능한다.In this liquid
당해 액정 표시 소자(11)에 의해서도, 액정 배향막을 상기 액정 배향제로 형성하고 있음으로써, 액정 배향성이 우수하고, 우수한 고속 응답성을 발휘할 수 있다.Since the liquid crystal alignment film is formed of the liquid crystal alignment film by the liquid
[그 외의 실시 형태][Other Embodiments]
또한, 당해 액정 표시 소자에 있어서는, 액정층 중에 있어서, PSA를 발현하는 경화 부분이 도 1의 액정 표시 소자(1)와 같이 폴리머층(4)으로서 형성되어도 좋고, 액정층 중에 부분적 또는 전체적으로 형성되어 있어도 좋다. 또한, 상기 선형상 돌기나 패터닝된 전극 대신에, 슬릿이나 격벽 등에 의해 배향 분할을 행해도 좋다. 어느 형태에 있어서도, 당해 액정 표시 소자에 의하면, 예를 들면 액정 분자가 기판 계면에 대하여 매우 근소하게 경사진 상태로 지지되어 있고, 액정 배향막을 당해 액정 배향제로 형성하고 있기 때문에, 전압의 인가시, 액정 분자를 확실하게 그 경사 방향으로 넘어뜨릴 수 있고, 그리고 이때의 응답성을 높일 수 있다.In this liquid crystal display element, in the liquid crystal layer, a cured portion for expressing PSA may be formed as the
<액정 표시 소자의 제조 방법><Manufacturing Method of Liquid Crystal Display Element>
당해 액정 표시 소자의 제조 방법의 일 예를, 도 1의 액정 표시 소자(1)의 경우를 예로 설명한다.An example of the method of manufacturing the liquid crystal display element will be described as an example of the liquid
액정 표시 소자(1)의 제조 방법으로서는,As a method for producing the liquid
투명 전극(5a 또는 5b) 및 선 형상 돌기(6)를 갖는 한 쌍의 기판(2)의 각 내면에 상기 액정 배향제에 의해 액정 배향막(3)을 형성하는 공정,A step of forming a liquid
상기 한 쌍의 기판(2)을 내면끼리가 서로 마주 보도록 대향 배치하고, 이 기판 간에 중합성 액정 조성물을 충전하는 공정 및,A step of arranging the pair of substrates (2) so as to face each other with their inner surfaces facing each other, filling the polymerizable liquid crystal composition between the substrates,
전압을 인가한 상태로 상기 중합성 액정 조성물을 경화시키는 공정을 갖는 방법을 들 수 있다.And a step of curing the polymerizable liquid crystal composition with a voltage applied thereto.
상기 액정 배향막의 형성은, 액정 배향제의 도포 후, 가열에 의해 경화시킴으로써 형성할 수 있다.The liquid crystal alignment film can be formed by applying a liquid crystal aligning agent and curing it by heating.
상기 중합성 액정 조성물의 경화 방법으로서는, 자외선 등을 이용한 광경화나, 열 부여에 의한 열 경화를 들 수 있다. 광경화의 경우의 조사량으로서는 특별히 한정되지 않지만, 자외선 조사량으로서 예를 들면 1,000∼5,000mJ/㎠ 정도이다. 또한, 중합시의 인가 전압도 특별히 한정되지 않지만, 0∼20V 정도이다.Examples of the curing method of the polymerizable liquid crystal composition include photo-curing using ultraviolet rays or thermal curing by heat application. The irradiation dose in the case of photo-curing is not particularly limited, but is, for example, about 1,000 to 5,000 mJ /
이와 같이 전압을 인가하면서 경화(중합)시켜, 액정층을 형성함으로써, 액정 분자를 경사진 상태로 지지시켜, 액정 분자의 배향성을 효과적으로 제어할 수 있다. 또한, 당해 제조 방법에 의하면, 액정 배향막을 상기 액정 배향제로 형성하고 있음으로써, 액정 배향성이 높고, 우수한 고속 응답성을 갖는 PSA 방식의 액정 표시 소자를 제조할 수 있다.By thus curing (polymerizing) while applying a voltage to form a liquid crystal layer, the liquid crystal molecules can be supported in an inclined state to effectively control the orientation of the liquid crystal molecules. Further, according to this production method, since the liquid crystal alignment film is formed of the liquid crystal aligning agent, it is possible to produce a PSA type liquid crystal display device having a high liquid crystal alignability and a high speed response.
(실시예)(Example)
이하, 합성예 및 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of Synthesis Examples and Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
이하의 실시예에 있어서 얻어진 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산 및 [A] 화합물의 중량 평균 분자량(Mw)은, 하기 사양의 GPC에 의해 측정한 폴리스티렌 환산값이다.The weight average molecular weight (Mw) of the epoxy compound-containing polyorganosiloxane and the [A] compound obtained in the following Examples is a polystyrene reduced value measured by GPC under the following specifications.
칼럼 : 토소 가부시키가이샤, TSKgelGRCXLIIColumn: TSKgelGRCXLII, Toso K.K.
용매 : 테트라하이드로푸란Solvent: tetrahydrofuran
온도 : 40℃Temperature: 40 ° C
압력 : 68kgf/㎠Pressure: 68kgf / ㎠
또한, 이하의 실시예에 있어서 이용한 원료 화합물 및 중합체의 필요량은, 하기의 합성예에 나타내는 합성 스케일에서의 원료 화합물 및 중합체의 합성을 필요에 따라서 반복함으로써 확보했다.The necessary amounts of the starting compounds and polymers used in the following examples were ensured by repeating the synthesis of the starting compounds and the polymers in the synthesis scale shown in the following synthesis examples as necessary.
<에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산의 합성>≪ Synthesis of polyorganosiloxane having epoxy group >
[합성예 1][Synthesis Example 1]
교반기, 온도계, 적하 깔때기 및 환류 냉각관을 구비한 반응 용기에, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란(ECETS) 100.0g, 메틸이소부틸케톤 500g 및 트리에틸아민 10.0g을 넣고, 실온에서 혼합했다. 이어서, 탈이온수 100g을 적하 깔때기로부터 30분에 걸쳐 적하한 후, 환류하에서 혼합하면서, 80℃에서 6시간 반응시켰다. 반응 종료 후, 유기층을 취출하여, 0.2질량% 질산 암모늄 수용액에 의해 세정 후의 물이 중성이 될 때까지 세정한 후, 감압하에서 용매 및 물을 증류 제거함으로써, 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산을 점조한 투명 액체로서 얻었다.100 g of 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (ECETS), 500 g of methyl isobutyl ketone and 10.0 g of triethylamine were placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel and a reflux condenser tube And the mixture was mixed at room temperature. Subsequently, 100 g of deionized water was added dropwise from the dropping funnel over 30 minutes, and the mixture was reacted at 80 DEG C for 6 hours while mixing under reflux. After completion of the reaction, the organic layer was taken out and washed with a 0.2 mass% ammonium nitrate aqueous solution until the washed water became neutral, and then the solvent and water were distilled off under reduced pressure to obtain a polyorganosiloxane having an epoxy group As a transparent liquid.
이 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산에 대해서, 1H-NMR 분석을 행한 결과, 화학 시프트(δ)=3.2ppm 부근에 에폭시기에 기초하는 피크가 이론 강도대로 얻어져, 반응 중에 에폭시기의 부반응이 일어나고 있지 않은 것이 확인되었다.As a result of 1 H-NMR analysis of the polyorganosiloxane having the epoxy group, a peak based on the epoxy group was obtained in the vicinity of the chemical shift (?) = 3.2 ppm as the theoretical intensity, and a side reaction of the epoxy group occurred during the reaction .
[합성예 2∼3][Synthesis Examples 2 to 3]
투입 원료를 하기 표 1에 나타내는 대로 한 것 이외에는, 합성예 1과 동일하게 조작하여 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산을 각각 점조한 투명 액체로서 얻었다. A polyorganosiloxane having an epoxy group was obtained as a viscous transparent liquid by operating in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the starting materials were as shown in Table 1 below.
합성예 1∼3에서 얻어진 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산의 Mw 및 에폭시 당량을 표 1에 아울러 나타낸다. 또한, 표 1에 있어서의 원료 실란 화합물의 약칭은 이하의 의미이다.Mw and epoxy equivalent of the epoxy group-containing polyorganosiloxane obtained in Synthesis Examples 1 to 3 are shown in Table 1. The abbreviations of the raw material silane compounds in Table 1 have the following meanings.
ECETS : 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란ECETS: 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane
MTMS : 메틸트리메톡시실란MTMS: methyltrimethoxysilane
PTMS : 페닐트리메톡시실란PTMS: phenyltrimethoxysilane
<특정 카본산의 합성>≪ Synthesis of Specific Carbonic Acid >
[특정 카본산 1의 합성][Synthesis of Specific Carboxylic Acid 1]
하기 반응식에 따라 특정 카본산 1을 합성했다.A specific
[합성예 4][Synthesis Example 4]
냉각관을 구비한 500mL의 3구 플라스크에 4-시아노-4'-하이드록시비페닐 6.3g, 11-브로모운데칸산 메틸 10g, 탄산 칼륨 14.2g, N,N-디메틸포름아미드 200mL를 더하고, 160℃에서 5시간 가열 교반했다. TLC로 반응의 종료를 확인한 후, 반응 용액을 실온까지 냉각했다. 반응 용액을 물 500mL에 투입하고, 혼합 교반했다. 석출한 백색 고체를 여과 분별하고, 물로 추가로 세정했다. 얻어진 고체를 80℃에서 진공 건조함으로써, 화합물 1을 11g 얻었다.6.3 g of 4-cyano-4'-hydroxybiphenyl, 10 g of methyl 11-bromododecanoate, 14.2 g of potassium carbonate and 200 mL of N, N-dimethylformamide were added to a 500 mL three-necked flask equipped with a cooling tube , And the mixture was heated and stirred at 160 DEG C for 5 hours. After completion of the reaction was confirmed by TLC, the reaction solution was cooled to room temperature. The reaction solution was poured into 500 mL of water, followed by mixing and stirring. The precipitated white solid was filtered off and further washed with water. The resulting solid was vacuum-dried at 80 占 폚 to obtain 11 g of
[합성예 5][Synthesis Example 5]
다음으로, 냉각관을 구비한 200mL의 3구 플라스크에, 화합물 1을 10g, 수산화 리튬·1수화물 1.6g, 메탄올 30mL, 물 15mL를 더하고, 80℃에서 4시간 가열 교반했다. TLC로 반응의 종료를 확인한 후, 반응 용액을 실온까지 냉각했다. 반응 용액을 교반한 상태로, 묽은 염산을 반응 용액에 천천히 적하했다. 석출 고체를 여과하고, 물, 에탄올의 순으로 세정했다. 얻어진 고체를 80℃에서 진공 건조함으로써, 특정 카본산 1을 8g 얻었다.Next, 10 g of
[특정 카본산 2의 합성][Synthesis of Specific Carboxylic Acid 2]
하기 반응식에 따라 특정 카본산 2를 합성했다.A specific
[합성예 6][Synthesis Example 6]
냉각관을 구비한 500mL의 3구 플라스크에 4-시아노-4'-하이드록시비페닐 15g, 에틸렌카보네이트 13.5g, 테트라부틸암모늄브로마이드(TBAB) 2.5g, N,N-디메틸포름아미드 300mL를 더하고, 150℃에서 9시간 가열 교반했다. TLC로 반응의 종료를 확인한 후, 반응 용액을 실온까지 냉각했다. 반응 용액을 아세트산 에틸 300mL, 1N-수산화 나트륨 수용액 100mL의 혼합 용액으로 분액 세정했다. 유기층을 추출한 후, 추가로 1N-수산화 나트륨 수용액 100mL, 물 100mL의 순으로 분액 세정했다. 유기층을 황산 마그네슘으로 건조 후, 유기 용매를 증류 제거했다. 얻어진 고체를 진공 건조 후, 에탄올 100mL/헥산 250mL로 재결정함으로써, 화합물 2를 13.1g 얻었다.15 g of 4-cyano-4'-hydroxybiphenyl, 13.5 g of ethylene carbonate, 2.5 g of tetrabutylammonium bromide (TBAB) and 300 mL of N, N-dimethylformamide were added to a 500 mL three-necked flask equipped with a cooling tube , And the mixture was heated and stirred at 150 占 폚 for 9 hours. After completion of the reaction was confirmed by TLC, the reaction solution was cooled to room temperature. The reaction solution was separated and washed with a mixed solution of 300 mL of ethyl acetate and 100 mL of 1N-aqueous sodium hydroxide solution. The organic layer was extracted, and then 100 mL of 1N aqueous sodium hydroxide solution and 100 mL of water were sequentially washed. The organic layer was dried over magnesium sulfate, and then the organic solvent was distilled off. The obtained solid was vacuum-dried and then recrystallized from 100 mL of ethanol / 250 mL of hexane to obtain 13.1 g of
[합성예 7][Synthesis Example 7]
냉각관, 적하 깔때기를 구비한 200mL의 3구 플라스크에 화합물 2를 12g, 4-클로로벤젠술포닐클로라이드 12.7g, 탈수 염화 메틸렌 60mL를 더하고 혼합했다. 빙욕으로 반응 용액을 냉각한 상태로, 트리에틸아민 6.6g의 탈수 염화 메틸렌 10mL 용액을 10분에 걸쳐 적하했다. 빙욕 상태인 채, 30분 교반하고, 실온으로 되돌려 추가로 6시간 교반했다. 반응 용액에 클로로포름 150mL를 더하고, 물 100mL로 4회 분액 세정을 행했다. 추출한 유기층을 황산 마그네슘으로 건조하여, 유기 용매를 증류 제거했다. 얻어진 고체를 에탄올로 세정함으로써 화합물 3을 16.1g 얻었다.A cooling tube and a dropping funnel, 12 g of
[합성예 8][Synthesis Example 8]
냉각관을 구비한 300mL의 3구 플라스크에 화합물 3을 15g, 4-하이드록시벤조산 메틸 11g, 탄산 칼륨 12.5g, N,N-디메틸포름아미드 180mL를 더하고, 80℃에서 9시간 가열 교반했다. TLC로 반응의 종료를 확인한 후, 반응 용액을 실온까지 냉각했다. 응용액을 물 500mL에 투입하고, 혼합 교반했다. 석출한 백색 고체를 여과 분별하고, 에탄올로 추가로 세정했다. 얻어진 고체를 80℃에서 진공 건조함으로써, 화합물 4를 10g 얻었다.15 g of
[합성예 9][Synthesis Example 9]
냉각관을 구비한 100mL의 3구 플라스크에, 화합물 4를 9.5g, 수산화 리튬·1 수화물 1.6g, 메탄올 30mL, 테트라하이드로푸란 15mL, 물 15mL를 더하고, 80℃에서 4시간 가열 교반했다. TLC로 반응의 종료를 확인한 후, 반응 용액을 실온까지 냉각했다. 반응 용액을 교반한 상태로, 묽은 염산을 반응 용액에 천천히 적하했다. 석출 고체를 여과하고, 물, 에탄올의 순으로 세정했다. 얻어진 고체를 80℃에서 진공 건조함으로써, 특정 카본산 2를 9g 얻었다.9.5 g of
[특정 카본산 3의 합성][Synthesis of Specific Carboxylic Acid 3]
하기 반응식에 따라 특정 카본산 3을 합성했다.A specific
[합성예 10][Synthesis Example 10]
합성예 4에 있어서, 4-시아노-4'-하이드록시비페닐 대신에 2,3,5,6-테트라플루오로-4-(펜타플루오로페닐)페놀을 10.7g 이용함으로써 화합물 5를 13.7g 얻었다.Compound No. 5 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 4 except that 10.7 g of 2,3,5,6-tetrafluoro-4- (pentafluorophenyl) phenol was used instead of 4-cyano-4'- g.
[합성예 11][Synthesis Example 11]
합성예 5에 있어서, 화합물 1 대신에 화합물 5를 13.5g 이용함으로써, 특정 카본산 3을 11.2g 얻었다.In Synthesis Example 5, 13.5 g of Compound 5 was used instead of
[특정 카본산 4의 합성][Synthesis of Specific Carboxylic Acid 4]
하기 반응식에 따라 특정 카본산 4를 합성했다.A specific
[합성예 12][Synthesis Example 12]
합성예 6에 있어서, 4-시아노-4'-하이드록시비페닐 대신에 2,3,5,6-테트라플루오로-4-(펜타플루오로페닐)페놀을 25.5g 이용함으로써, 화합물 6을 23.1g 얻었다.
[합성예 13][Synthesis Example 13]
합성예 7에 있어서 화합물 2 대신에 화합물 6을 18.9g 이용함으로써, 화합물 7을 24.1g 얻었다.In Synthesis Example 7, 18.9 g of
[합성예 14][Synthesis Example 14]
합성예 8에 있어서 화합물 3 대신에 화합물 7을 20g 이용함으로써, 화합물 8을 15.4g 얻었다.In Synthesis Example 8, 20 g of
[합성예 15][Synthesis Example 15]
합성예 9에 있어서 화합물 4 대신에 화합물 8을 13g 이용함으로써, 특정 카본산 4를 11.4g 얻었다.In Synthesis Example 9, 13 g of Compound 8 was used instead of
[특정 카본산 5의 합성][Synthesis of Specific Carboxylic Acid 5]
하기 반응식에 따라 특정 카본산 5를 합성했다.A specific carbonic acid 5 was synthesized according to the following reaction formula.
[합성예 16][Synthesis Example 16]
특정 카본산 1의 합성과 동일하게 하여 메틸렌기의 수를 10에서 5로 변경한 특정 카본산 5를 15g 얻었다.15 g of the specific carboxylic acid 5 in which the number of methylene groups was changed from 10 to 5 was obtained in the same manner as the synthesis of the specific
[특정 카본산 6의 합성][Synthesis of Specific Carboxylic Acid 6]
하기 반응식에 따라 특정 카본산 6을 합성했다.A specific
[합성예 17][Synthesis Example 17]
냉각관을 구비한 500mL의 3구 플라스크에 2,2',3,3'-테트라플루오로-4'-프로필-4-하이드록시비페닐 10.1g, 11-브로모운데칸산 메틸 10g, 탄산 칼륨 14.2g, N,N-디메틸포름아미드 200mL를 더하고, 160℃에서 5시간 가열 교반했다. TLC로 반응의 종료를 확인한 후, 반응 용액을 실온까지 냉각했다. 반응 용액을 물 500mL에 투입하고, 혼합 교반했다. 석출한 백색 고체를 여과 분별하고, 물로 추가로 세정했다. 얻어진 고체를 80℃에서 진공 건조함으로써, 화합물 9를 10.8g 얻었다.In a 500 ml three-necked flask equipped with a condenser tube, 10.1 g of 2,2 ', 3,3'-tetrafluoro-4'-propyl-4-hydroxybiphenyl, 10 g of methyl 11-bromododecanoate, And 200 mL of N, N-dimethylformamide were added and the mixture was heated and stirred at 160 占 폚 for 5 hours. After completion of the reaction was confirmed by TLC, the reaction solution was cooled to room temperature. The reaction solution was poured into 500 mL of water, followed by mixing and stirring. The precipitated white solid was filtered off and further washed with water. The resulting solid was vacuum-dried at 80 占 폚, thereby obtaining 10.8 g of Compound 9.
[합성예 18][Synthesis Example 18]
다음으로, 냉각관을 구비한 200mL의 3구 플라스크에, 화합물 9를 10g, 수산화 리튬·1 수화물 1.6g, 메탄올 30mL, 물 15mL를 더하고, 80℃에서 4시간 가열 교반했다. TLC로 반응의 종료를 확인한 후, 반응 용액을 실온까지 냉각했다. 반응 용액을 교반한 상태로, 묽은 염산을 반응 용액에 천천히 적하했다. 석출 고체를 여과하고, 물, 에탄올의 순으로 세정했다. 얻어진 고체를 80℃에서 진공 건조함으로써, 특정 카본산 6을 6g 얻었다.Next, 10 g of Compound 9, 1.6 g of lithium hydroxide monohydrate, 30 mL of methanol and 15 mL of water were added to a 200 mL three-necked flask equipped with a cooling tube, and the mixture was heated and stirred at 80 캜 for 4 hours. After completion of the reaction was confirmed by TLC, the reaction solution was cooled to room temperature. With stirring the reaction solution, diluted hydrochloric acid was slowly added dropwise to the reaction solution. The precipitated solid was filtered, washed with water and then with ethanol in this order. The obtained solid was vacuum-dried at 80 占 폚 to obtain 6 g of a specific
[특정 카본산 7의 합성][Synthesis of Specific Carboxylic Acid 7]
하기 반응식에 따라 특정 카본산 7을 합성했다.A specific
[합성예 19][Synthesis Example 19]
출발 화합물(2,2',3,3'-테트라플루오로-4'-프로필-4-하이드록시비페닐) 10.1 g을 상기 반응식에 기재된 화합물(2,3-디플루오로-4-(4-프로필-사이클로헥실)페놀) 9.1g으로 바꾼 것 이외에는, 상기 특정 카본산 6의 합성과 동일하게 하여 특정 카본산 7을 5.9g 얻었다.10.1 g of the starting compound (2,2 ', 3,3'-tetrafluoro-4'-propyl-4-hydroxybiphenyl) was added to the compound (2,3-difluoro-4- -Propyl-cyclohexyl) phenol), 9.1 g of the specific
[특정 카본산 8의 합성][Synthesis of Specific Carboxylic Acid 8]
하기 반응식에 따라 특정 카본산 8을 합성했다.A specific carbonic acid 8 was synthesized according to the following reaction formula.
[합성예 20][Synthesis Example 20]
출발 화합물(2,2',3,3'-테트라플루오로-4'-프로필-4-하이드록시비페닐) 10.1g을 상기 반응식에 기재된 화합물(2,2',3,3'-테트라플루오로-4-프로필-4"-하이드록시테르페닐) 12.9g으로 바꾼 것 이외에는, 상기 특정 카본산 6의 합성과 동일하게 하여 특정 카본산 8을 7.1g 얻었다.10.1 g of the starting compound (2,2 ', 3,3'-tetrafluoro-4'-propyl-4-hydroxybiphenyl) was added to the compound (2,2', 3,3'-tetrafluoro (4-propyl-4 "-hydroxyterphenyl) was changed to 12.9 g, in the same manner as in the synthesis of the specific
[특정 카본산 9의 합성][Synthesis of Specific Carboxylic Acid 9]
하기 반응식에 따라 특정 카본산 9를 합성했다.A specific carbonic acid 9 was synthesized according to the following reaction formula.
[합성예 21][Synthesis Example 21]
출발 화합물(2,2',3,3'-테트라플루오로-4'-프로필-4-하이드록시비페닐) 10.1g을 상기 반응식에 기재된 화합물(2,3-디플루오로-4-(4-프로필사이클로헥실메톡시)페놀) 10.2g으로 바꾼 것 이외에는, 상기 특정 카본산 6의 합성과 동일하게 하여 특정 카본산 9를 6.5g 얻었다.10.1 g of the starting compound (2,2 ', 3,3'-tetrafluoro-4'-propyl-4-hydroxybiphenyl) was added to the compound (2,3-difluoro-4- -Propylcyclohexylmethoxy) phenol), the specific carbonic acid 9 was obtained in the same manner as in the synthesis of the above specific
[특정 카본산 10의 합성][Synthesis of Specific Carboxylic Acid 10]
하기 반응식에 따라 특정 카본산 10을 합성했다.A specific carbonic acid 10 was synthesized according to the following reaction formula.
[합성예 22][Synthesis Example 22]
출발 화합물(2,2',3,3'-테트라플루오로-4'-프로필-4-하이드록시비페닐) 10.1g을 상기 반응식에 기재된 화합물(2,3-디플루오로-4'-(4-프로필페닐에틸)비페닐) 12.6g으로 바꾼 것 이외에는, 상기 특정 카본산 6의 합성과 동일하게 하여 특정 카본산 10을 7.2g 얻었다.10.1 g of the starting compound (2,2 ', 3,3'-tetrafluoro-4'-propyl-4-hydroxybiphenyl) was added to the compound (2,3-difluoro-4' 4-propylphenylethyl) biphenyl) was replaced by 12.6 g, the specific carbonic acid 10 (7.2 g) was obtained in the same manner as the synthesis of the specific
[특정 카본산 11의 합성][Synthesis of Specific Carboxylic Acid 11]
하기 반응식에 따라 특정 카본산 11을 합성했다.A specific
[합성예 23][Synthesis Example 23]
출발 화합물(2,2',3,3'-테트라플루오로-4'-프로필-4-하이드록시비페닐) 10.1g을 상기 반응식에 기재된 화합물 14.2g으로 바꾼 것 이외에는, 상기 특정 카본산 6의 합성과 동일하게 하여 특정 카본산 11을 7.6g 얻었다.Except that 10.1 g of the starting compound (2,2 ', 3,3'-tetrafluoro-4'-propyl-4-hydroxybiphenyl) was replaced with 14.2 g of the compound described in the above reaction formula, 7.6 g of the specific
[특정 카본산 12의 합성][Synthesis of Specific Carboxylic Acid 12]
하기 반응식에 따라, 특정 카본산 12를 합성했다.According to the following reaction formula, a specific carbonic acid 12 was synthesized.
[합성예 24][Synthesis Example 24]
냉각관을 구비한 500mL의 3구 플라스크에, 4-[디플루오로(4-펜틸사이클로헥실)메톡시]-2,3-디플루오로페놀 12.5g, 11-브로모운데칸산 메틸 10g, 탄산 칼륨 14.2g, N,N-디메틸포름아미드 200mL를 더하고, 160℃에서 5시간 가열 교반했다. TLC로 반응의 종료를 확인한 후, 반응 용액을 실온까지 냉각했다. 반응 용액을 물 500mL에 투입하고, 혼합 교반했다. 석출한 백색 고체를 여과 분별하고, 물로 추가로 세정했다. 얻어진 고체를 80℃에서 진공 건조함으로써, 화합물 10을 14.8g 얻었다.In a 500 ml three-necked flask equipped with a condenser tube, 12.5 g of 4- [difluoro (4-pentylcyclohexyl) methoxy] -2,3-difluorophenol, 10 g of methyl 11-bromododecanoate, 14.2 g of potassium and 200 mL of N, N-dimethylformamide were added and the mixture was heated and stirred at 160 DEG C for 5 hours. After completion of the reaction was confirmed by TLC, the reaction solution was cooled to room temperature. The reaction solution was poured into 500 mL of water, followed by mixing and stirring. The precipitated white solid was filtered off and further washed with water. The resulting solid was vacuum-dried at 80 占 폚 to obtain 14.8 g of Compound 10.
[합성예 25][Synthesis Example 25]
다음으로, 냉각관을 구비한 200mL의 3구 플라스크에, 화합물 10을 10g, 수산화 리튬·1수화물 1.6g, 메탄올 30mL, 물 15mL를 더하고, 80℃에서 4시간 가열 교반했다. TLC로 반응의 종료를 확인한 후, 반응 용액을 실온까지 냉각했다. 반응 용액을 교반한 상태로, 묽은 염산을 반응 용액에 천천히 적하했다. 석출 고체를 여과하고, 물, 에탄올의 순으로 세정했다. 얻어진 고체를 80℃에서 진공 건조함으로써, 특정 카본산 12를 6g 얻었다.Next, 10 g of Compound 10, 1.6 g of lithium hydroxide monohydrate, 30 mL of methanol and 15 mL of water were added to a 200 mL three-necked flask equipped with a cooling tube, and the mixture was heated and stirred at 80 캜 for 4 hours. After completion of the reaction was confirmed by TLC, the reaction solution was cooled to room temperature. With stirring the reaction solution, diluted hydrochloric acid was slowly added dropwise to the reaction solution. The precipitated solid was filtered, washed with water and then with ethanol in this order. The resulting solid was vacuum-dried at 80 占 폚 to obtain 6 g of a specific carboxylic acid 12.
<[A] 화합물의 합성>≪ Synthesis of [A] compound >
[합성예 26][Synthesis Example 26]
100mL의 3구 플라스크에, 상기 합성예 1에서 얻은 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산 9.8g, 메틸이소부틸케톤 28g, 상기 합성예 5에서 얻은 특정 카본산 1을 5.0g, 상기식 (4)로 나타나는 화합물의 하나로서 예시한 식 (4-11)로 나타나는 4-옥틸옥시벤조산 3.3g 및 UCAT 18X(산아프로 가부시키가이샤의 4급 아민염) 0.20g을 넣고, 80℃에서 12시간 교반했다. 반응 종료 후, 메탄올로 재침전을 행하고, 침전물을 아세트산 에틸에 용해하여 용액을 얻고, 당해 용액을 3회 물세정한 후, 용매를 증류 제거함으로써, [A] 화합물 A-1을 백색 분말로서 14.5g 얻었다. [A] 화합물 A-1의 Mw는 6,500이었다.9.8 g of the polyorganosiloxane having the epoxy group obtained in Synthesis Example 1, 28 g of methyl isobutyl ketone, 5.0 g of the specific
[합성예 27][Synthesis Example 27]
특정 카본산 1 대신에 합성예 9에서 얻은 특정 카본산 2를 4g 이용한 것 이외에는 합성예 26과 동일하게 조작하여, [A] 화합물 A-2의 백색 분말을 12.8g 얻었다. [A] 화합물 A-2의 Mw는, 6,000이었다.12.8 g of a white powder of the compound [A] A-2 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 26 except that 4 g of the specific
[합성예 28][Synthesis Example 28]
특정 카본산 1 대신에 합성예 11에서 얻은 특정 카본산 3을 6.8g 이용한 것 이외에는 합성예 26과 동일하게 조작하여, [A] 화합물 A-3의 백색 분말을 14.7g 얻었다. [A] 화합물 A-3의 Mw는 8,100이었다.The procedure of Synthetic Example 26 was repeated except that 6.8 g of the specific
[합성예 29][Synthesis Example 29]
특정 카본산 1 대신에 합성예 15에서 얻은 특정 카본산 4를 5.6g 이용한 것 이외에는 합성예 26과 동일하게 [A] 화합물의 합성을 행했다. 그 결과, [A] 화합물 A-4의 백색 분말을 15.0g 얻었다. [A] 화합물 A-4의 Mw는 7,500이었다.Compound [A] was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 26 except that 5.6 g of the specific
[합성예 30][Synthesis Example 30]
100mL의 3구 플라스크에, 상기 합성예 1에서 얻은 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산 9.8g, 메틸이소부틸케톤 28g, 상기 합성예 5에서 얻은 특정 카본산 1을 10g 및 UCAT 18X(산아프로 가부시키가이샤의 4급 아민염) 0.20g을 넣고, 80℃에서 12시간 교반했다. 반응 종료 후, 메탄올로 재침전을 행하고, 침전물을 아세트산 에틸에 용해하여, 이 용액을 3회 물세정한 후, 용매를 증류 제거함으로써, [A] 화합물 A-5를 백색 분말로서 16.0g 얻었다. [A] 화합물 A-5의 Mw는, 8,500이었다.9.8 g of the polyorganosiloxane having the epoxy group obtained in Synthesis Example 1, 28 g of methyl isobutyl ketone, 10 g of the specific
[합성예 31][Synthesis Example 31]
특정 카본산 1 대신에 합성예 16에서 얻은 특정 카본산 5를 4.1g 이용한 것 이외에는 합성예 26과 동일하게 조작하여 [A] 화합물 A-6의 백색 분말을 12.4g 얻었다. [A] 화합물 A-6의 Mw는 6,200이었다.12.4 g of white powder of Compound A-A was obtained in the same manner as in Synthesis Example 26 except that 4.1 g of the specific carbonic acid 5 obtained in Synthesis Example 16 was used instead of the specific
[합성예 32][Synthesis Example 32]
4-옥틸옥시벤조산 대신에 상기식 (4)로 나타나는 화합물의 하나로서 예시한 식 (4-13)으로 나타나는 4-(4-펜틸사이클로헥실)벤조산을 3.6g 이용한 것 이외에는 합성예 26과 동일하게 조작하여, [A] 화합물 A-7의 백색 분말을 13.4g 얻었다. [A] 화합물 A-7의 Mw는 7,900이었다.(4-pentylcyclohexyl) benzoic acid represented by the formula (4-13) exemplified as one of the compounds represented by the formula (4) was used instead of 4-octyloxybenzoic acid in Synthesis Example 26 To obtain 13.4 g of a white powder of Compound [A] A-7. [A] The Mw of Compound A-7 was 7,900.
[합성예 33][Synthesis Example 33]
100mL의 3구 플라스크에, 상기 합성예 1에서 얻은 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산 9.8g, 메틸이소부틸케톤 28g, 상기 합성예 5에서 얻은 특정 카본산 1을 8.0g, 상기식 (4-13)으로 나타나는 4-(4-펜틸사이클로헥실)벤조산 1.4g 및 UCAT 18X(산아프로 가부시키가이샤의 4급 아민염) 0.20g을 넣고, 80℃에서 12시간 교반했다. 반응 종료 후, 메탄올로 재침전을 행하고, 침전물을 아세트산 에틸에 용해하여, 이 용액을 3회 물세정한 후, 용매를 증류 제거함으로써, [A] 화합물 A-8을 백색 분말로서 13.9g 얻었다. [A] 화합물 A-8의 Mw는 8,900이었다.9.8 g of the polyorganosiloxane having the epoxy group obtained in Synthesis Example 1, 28 g of methyl isobutyl ketone, 8.0 g of the specific
[합성예 34][Synthesis Example 34]
100mL의 3구 플라스크에, 상기 합성예 1에서 얻은 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산 9.8g, 메틸이소부틸케톤 28g, 상기 합성예 5에서 얻은 특정 카본산 1을 2.0g, 상기식 (4-13)으로 나타나는 4-(4-펜틸사이클로헥실)벤조산 5.8g 및 UCAT 18X(산아프로 가부시키가이샤의 4급 아민염) 0.20g을 넣고, 80℃에서 12시간 교반했다. 반응 종료 후, 메탄올로 재침전을 행하고, 침전물을 아세트산 에틸에 용해하여 용액을 얻고, 당해 용액을 3회 물세정한 후, 용매를 증류 제거함으로써, [A] 화합물 A-9를 백색 분말로서 13.4g 얻었다. [A] 화합물 A-9의 Mw는 7,600이었다.9.8 g of the polyorganosiloxane having the epoxy group obtained in Synthesis Example 1, 28 g of methyl isobutyl ketone, 2.0 g of the specific
[합성예 35][Synthesis Example 35]
100mL의 3구 플라스크에, 상기 합성예 1에서 얻은 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산 9.8g, 메틸이소부틸케톤 28g, 상기 합성예 5에서 얻은 특정 카본산 1을 8.0g, 상기식 (4-12)로 나타나는 카본산 유도체 2.6g 및 UCAT 18X(산아프로 가부시키가이샤의 4급 아민염) 0.20g을 넣고, 80℃에서 12시간 교반했다. 반응 종료 후, 메탄올로 재침전을 행하고, 침전물을 아세트산 에틸에 용해하여, 이 용액을 3회 물세정한 후, 용매를 증류 제거함으로써, [A] 화합물 A-10을 백색 분말로서 15.5g 얻었다. [A] 화합물 A-10의 Mw는 9,200이었다.9.8 g of the polyorganosiloxane having the epoxy group obtained in Synthesis Example 1, 28 g of methyl isobutyl ketone, 8.0 g of the specific
[합성예 36][Synthesis Example 36]
특정 카본산 1 대신에 합성예 18에서 얻은 특정 카본산 6을 6.1g 이용한 것 이외에는 합성예 26과 동일하게 조작하여 [A] 화합물 A-11의 백색 분말을 18.4g 얻었다. [A] 화합물 A-11의 Mw는 7,300이었다.18.4 g of a white powder of the compound [A] 11 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 26 except that 6.1 g of the specific
[합성예 37][Synthesis Example 37]
특정 카본산 1 대신에 합성예 19에서 얻은 특정 카본산 7을 5.7g 이용한 것 이외에는 합성예 26과 동일하게 조작하여 [A] 화합물 A-12의 백색 분말을 17.5g 얻었다. [A] 화합물 A-12의 Mw는 7,600이었다.17.5 g of a white powder of the [A] compound A-12 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 26 except that 5.7 g of the specific
[합성예 38][Synthesis Example 38]
특정 카본산 1 대신에 합성예 20에서 얻은 특정 카본산 8을 7.2g 이용한 것 이외에는 합성예 26과 동일하게 조작하여 [A] 화합물 A-13의 백색 분말을 19.1g 얻었다. [A] 화합물 A-13의 Mw는 7,000이었다.19.1 g of a white powder of the compound [A] 13 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 26 except that 7.2 g of the specific carbonic acid 8 obtained in Synthesis Example 20 was used instead of the specific
[합성예 39][Synthesis Example 39]
특정 카본산 1 대신에 합성예 21에서 얻은 특정 카본산 9를 6.2g 이용한 것 이외에는 합성예 26과 동일하게 조작하여 [A] 화합물 A-14의 백색 분말을 18.1g 얻었다. [A] 화합물 A-14의 Mw는 6,900이었다.18.1 g of a white powder of the compound [A] 14 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 26 except that 6.2 g of the specific carbonic acid 9 obtained in Synthesis Example 21 was used instead of the specific
[합성예 40][Synthesis Example 40]
특정 카본산 1 대신에 합성예 22에서 얻은 특정 카본산 10을 7.0g 이용한 것 이외는 합성예 26과 동일하게 조작하여 [A] 화합물 A-15의 백색 분말을 19.4g 얻었다. [A] 화합물 A-15의 Mw는 7,500이었다.19.4 g of a white powder of the compound [A] 15 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 26 except that 7.0 g of the specific carbonic acid 10 obtained in Synthesis Example 22 was used instead of the specific
[합성예 41][Synthesis Example 41]
특정 카본산 1 대신에 합성예 23에서 얻은 특정 카본산 11을 8.4g 이용한 것 이외에는 합성예 26과 동일하게 조작하여 [A] 화합물 A-16의 백색 분말을 20.1g 얻었다. [A] 화합물 A-16의 Mw는 7,300이었다.20.1 g of a white powder of the compound [A] 16 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 26 except that 8.4 g of the specific
[합성예 42][Synthesis Example 42]
특정 카본산 1 대신에 합성예 25에서 얻은 특정 카본산 12를 7.2g 이용한 것 이외에는 합성예 26과 동일하게 조작하여 [A] 화합물 A-17의 백색 분말을 19.5g 얻었다. [A] 화합물 A-17의 Mw는 7,300이었다.19.5 g of a white powder of the compound [A] 17 [A] was obtained by operating in the same manner as in Example 26 except that 7.2 g of the specific carbonic acid 12 obtained in Synthesis Example 25 was used instead of the specific
[비교 합성예 1][Comparative Synthesis Example 1]
100mL의 3구 플라스크에, 상기 합성예 1에서 얻은 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산 9.8g, 메틸이소부틸케톤 28g, 4-옥틸옥시벤조산 3.3g 및 UCAT 18X(산아프로 가부시키가이샤의 4급 아민염) 0.10g을 넣고, 80℃에서 12시간 교반했다. 반응 종료 후, 메탄올로 재침전을 행하고, 침전물을 아세트산 에틸에 용해하여, 이 용액을 3회 물세정한 후, 용매를 증류 제거함으로써, [A] 화합물 CA-1을 백색 분말로서 9.6g 얻었다. [A] 화합물 CA-1의 Mw는 6,000이었다.In a 100 mL three-necked flask, 9.8 g of the polyorganosiloxane having the epoxy group obtained in Synthesis Example 1, 28 g of methyl isobutyl ketone, 3.3 g of 4-octyloxybenzoic acid and 4 g of UCAT 18X (quaternary amine salt ), And the mixture was stirred at 80 占 폚 for 12 hours. After completion of the reaction, reprecipitation was carried out with methanol, and the precipitate was dissolved in ethyl acetate. The solution was washed three times with water and then the solvent was distilled off to obtain 9.6 g of [A] compound CA-1 as a white powder. [A] The Mw of the compound CA-1 was 6,000.
<폴리암산의 합성><Synthesis of polyamic acid>
[합성예 43][Synthesis Example 43]
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 용해하고, 실온에서 6시간 반응시켰다. 이어서, 반응 혼합물을 대과잉의 메탄올 중에 부어, 반응 생성물을 침전시켰다. 침전물을 메탄올로 세정하고, 감압하 40℃에서 15시간 건조함으로써, 폴리암산 PA-1을 35g 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 the reaction was carried out at room temperature 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 at 40 캜 for 15 hours under reduced pressure to obtain 35 g of polyamic acid PA-1.
[합성예 44][Synthesis Example 44]
2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물 22.4g(0.1몰)과 사이클로헥산비스(메틸아민) 14.23g(0.1몰)을 N-메틸-2-피롤리돈 329.3g에 용해시켜, 60℃에서 6시간 반응시켰다. 이어서, 반응물을 대과잉의 메탄올 중에 부어, 반응 생성물을 침전시켰다. 침전물을 메탄올로 세정하고, 감압하 40℃에서 15시간 건조함으로써, 폴리암산 PA-2를 32g 얻었다.(0.1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride and 14.23 g (0.1 mol) of cyclohexane bis (methylamine) were dissolved in 329.3 g of N-methyl-2-pyrrolidone to obtain 60 Lt; 0 > C for 6 hours. The reaction 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-2.
<폴리이미드의 합성><Synthesis of polyimide>
[합성예 45][Synthesis Example 45]
상기 합성예 44에서 얻은 폴리암산 PA-2를 17.5g 취하고, 여기에 N-메틸-2-피롤리돈 232.5g, 피리딘 3.8g 및 무수 아세트산 4.9g을 첨가하여, 120℃에서 4시간 반응시켜 이미드화를 행했다. 이어서, 반응 혼합액을 대과잉의 메탄올 중에 부어, 반응 생성물을 침전시켰다. 침전물을 메탄올로 세정하고, 감압하에서 15시간 건조함으로써, 폴리이미드 PI-1을 15g 얻었다.232.5 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 3.8 g of pyridine and 4.9 g of acetic anhydride were added to the solution, and the mixture was reacted at 120 DEG C for 4 hours to obtain a polyamic acid PA- . 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 PI-1.
[합성예 46][Synthesis Example 46]
테트라카본산 2무수물로서 2,3,5-트리카복시사이클로펜틸아세트산 2무수물 19.88g, 디아민 화합물로서 p-페닐렌디아민 6.83g, 디아미노디페닐메탄 3.58g과 상기식 (G-4)로 나타나는 디아민 4.72g을 N-메틸-2-피롤리돈 140g에 용해시켜, 60℃에서 4시간 반응시켰다. 이어서, 반응 용액을 대과잉의 메틸알코올 중에 부어 반응 생성물을 침전시켰다. 그 후, 메틸알코올로 세정하고, 감압하 40℃에서 24시간 건조시킴으로써 폴리암산 32.8g을 얻었다. 얻어진 폴리암산 30g을 N-메틸-2-피롤리돈 400g에 용해시켜, 피리딘 12.0g 및 무수 아세트산 15.5g을 첨가하고 110℃에서 4시간 탈수 폐환시켜, 상기와 동일하게 하여 침전, 세정, 감압 건조를 행하여, Mw=92,000, Mw/Mn=4.19, 이미드화율 79%의 폴리이미드 PI-2를 25g 얻었다.19.88 g of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as a tetracarboxylic acid dianhydride, 6.83 g of p-phenylenediamine as a diamine compound, 3.58 g of diaminodiphenylmethane and 3.58 g of diaminodiphenylmethane as represented by the formula (G-4) Diamine were dissolved in 140 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and the reaction was carried out at 60 DEG C for 4 hours. The reaction solution was then poured into a large excess of methyl alcohol to precipitate the reaction product. Thereafter, the resultant was washed with methyl alcohol, and dried at 40 DEG C for 24 hours under reduced pressure to obtain 32.8 g of polyamic acid. 30 g of the obtained polyamic acid was dissolved in 400 g of N-methyl-2-pyrrolidone, to which 12.0 g of pyridine and 15.5 g of acetic anhydride were added and subjected to dehydration ring closure at 110 ° C for 4 hours to precipitate, wash, To obtain 25 g of polyimide PI-2 having Mw = 92,000, Mw / Mn = 4.19 and an imidization ratio of 79%.
<액정 배향제의 조제>≪ Preparation of liquid crystal aligning agent &
[실시예 1][Example 1]
합성예 43에서 얻은 폴리암산 PA-1을 함유하는 용액을, 여기에 함유되는 폴리암산 PA-1로 환산하고 1,000질량부에 상당하는 양을 취하여, [A] 화합물 A-1(100질량부)을 더하고, 추가로 N-메틸-2-피롤리돈 및 부틸셀로솔브를 더하여, 용매 조성이 N-메틸-2-피롤리돈:부틸셀로솔브=50:50(질량비), 고형분 농도가 3.0질량%의 용액으로 했다. 이 용액을 공경(孔徑) 10.2㎛의 필터로 여과함으로써, 액정 배향제 S-1을 조제했다.The amount of the solution containing the polyamic acid PA-1 obtained in Synthesis Example 43, which was converted into polyamic acid PA-1 contained therein, was taken as an amount equivalent to 1,000 parts by mass, and the amount of [A] Compound A-1 (100 parts by mass) Methyl-2-pyrrolidone and butyl cellosolve were added to the mixture to prepare a solution having a solvent composition of N-methyl-2-pyrrolidone: butyl cellosolve = 50: 50 (mass ratio) 3.0% by mass. This solution was filtered with a filter having a pore diameter of 10.2 占 퐉 to prepare liquid crystal aligning agent S-1.
[실시예 2∼21 및 비교예 1][Examples 2 to 21 and Comparative Example 1]
[B] 중합체로서의 폴리암산 또는 폴리이미드, [A] 성분으로서의 폴리오르가노실록산 화합물의 조합을 표 2에 기재한 대로 한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 조작하여, 액정 배향제 S-2∼S-21 및 CS-1을 조제했다.The liquid crystal aligning agents S-2 to S-2 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the combination of the polyamic acid or polyimide as the polymer [B] and the polyorganosiloxane compound as the component [A] -21 and CS-1 were prepared.
[비교예 2][Comparative Example 2]
상기 합성예 46에서 얻은 폴리이미드 PI-2에, 용매 조성이 N-메틸-2-피롤리돈:부틸셀로솔브=70:30(질량비)이 되도록 N-메틸-2-피롤리돈 및 부틸셀로솔브를 각각 더하여, 고형분 농도가 3.0질량%의 용액으로 했다. 이 용액을 공경 0.2㎛의 필터로 여과함으로써 액정 배향제 CS-2를 조제했다. 또한, 표 중의 「-」는 해당하는 성분을 사용하지 않았던 것을 나타낸다.To the polyimide PI-2 obtained in Synthesis Example 46 were added N-methyl-2-pyrrolidone and butyl (2-pyrrolidone) such that the solvent composition was N-methyl-2-pyrrolidone: butyl cellosolve = And cellosolve, respectively, to prepare a solution having a solid content concentration of 3.0% by mass. This solution was filtered with a filter having a pore size of 0.2 탆 to prepare liquid crystal aligning agent CS-2. In the table, " - " indicates that the corresponding component was not used.
<액정 표시 소자의 제조>≪ Production of liquid crystal display element &
실시예 1의 액정 배향제 S-1을 이용한 액정 표시 소자로서, 15형 XGA 패널(화소 피치: 297㎛, 화소수: 1024×768)을 제작했다. 도 3은 이 패널(액정 표시 소자)의 한 화소를 나타낸 개략도이다. 한쪽의 기판 상에 패터닝된 투명 전극(21)을 형성했다. 또한 이 기판 상에는, 투명 전극(21)이 화소 전극으로서 기능하도록, TFT(22) 및 버스 라인(23)을 설치했다. 패터닝된 투명 전극(21)은, 도 3에 나타내는 바와 같이 화소 중앙부로부터 4방위(우상, 우하, 좌상, 좌하)로 연장되도록 했다. 여기에서, 경계부(백본) 근방의 패터닝된 투명 전극(21)의 전극 폭을 2㎛, 스페이스의 폭을 4㎛로 하고, 경계부로부터 떨어진 영역의 전극폭을 4㎛, 스페이스 폭을 2㎛로 했다. 경계부단으로부터 패턴 폭 변화부까지의 거리(x)는, 5㎛로 했다. 다른 한쪽의 기판에는, 투명 전극(커먼 전극)을 형성했다. 기판 재료에는 판두께 0.7㎜의 유리 기판 OA-2(닛폰덴키가라스 가부시키가이샤 제조)를 이용했다.A 15-inch XGA panel (pixel pitch: 297 占 퐉, pixel number: 1024 占 768) was produced as the liquid crystal display element using the liquid crystal aligning agent S-1 of Example 1. 3 is a schematic view showing one pixel of this panel (liquid crystal display element). A
이들 기판 상에, 인쇄법에 의해, 액정 배향제 S-1을 이용하여 액정 배향막을 형성하고, 180℃에서 60분의 열처리를 행했다. 또한, 이들 기판을 지름 4㎛의 스페이서(세키스이파인케미컬 가부시키가이샤 제조)를 개재해 접합하여, 액정 미(未)주입의 공(空)셀을 제작했다. 이 셀에, 광중합성 모노머(다이닛폰잉키 가부시키가이샤 제조)를 미량 첨가한 유전율 이방성이 부의 액정(메르크사 제조)을 주입했다. 광중합성 모노머의 첨가량은, 2.4질량%로 했다. 다음으로, 이 셀에 전압을 인가하여 자외선을 조사하고, 모노머를 중합하여 폴리머화했다. 또한, 기판의 외측 양면에, 편광판을 2매의 편광판의 편광 방향이 서로 직교하도록 접합함으로써, 실시예 1의 액정 표시 소자를 제작했다. 중합시의 인가 전압은 10V, UV 조사량은 2,000mJ/㎠(λ=365㎚)로 했다.On these substrates, a liquid crystal alignment film was formed by a printing method using liquid crystal aligning agent S-1, and heat treatment was performed at 180 占 폚 for 60 minutes. Further, these substrates were bonded to each other with spacers (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) having a diameter of 4 탆, and empty cells of liquid crystal un-injected were prepared. To this cell, a negative liquid crystal (manufactured by Merck Co., Ltd.) in which a small amount of a photopolymerizable monomer (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Incorporated) was added was injected. The addition amount of the photopolymerizable monomer was 2.4% by mass. Next, a voltage was applied to the cell to irradiate ultraviolet rays, and the monomer was polymerized and polymerized. The liquid crystal display element of Example 1 was fabricated by joining the polarizing plate on both outer sides of the substrate so that the polarizing directions of the two polarizing plates were orthogonal to each other. The applied voltage at the time of polymerization was 10 V and the UV irradiation amount was 2,000 mJ / cm 2 (? = 365 nm).
액정 배향제 S-1 대신에 표 2에서 나타내는 액정 배향제를 이용한 것 이외에는 상기와 동일한 조작을 하여, 실시예 2∼20 그리고 비교예 1 및 2의 액정 배향제를 이용한 액정 표시 소자를 작성했다.A liquid crystal display device using the liquid crystal aligning agents of Examples 2 to 20 and Comparative Examples 1 and 2 was fabricated by the same operation as above except that the liquid crystal aligning agent shown in Table 2 was used in place of the liquid crystal aligning agent S-1.
<평가><Evaluation>
제조한 액정 표시 소자에 대해서 이하의 평가를 행했다. 결과를 표 2에 아울러 나타낸다.The liquid crystal display device manufactured was evaluated as follows. The results are also shown in Table 2.
[배향성][Orientation]
상기에서 제조한 액정 표시 소자에 대해, 전압 무인가 상태에 있어서의 광 누출·배향 흐트러짐의 유무를 백 라이트 조사하, 육안에 의해 관찰하여, 광 누출·배향 흐트러짐이 없는 경우를 「○」로 하고, 일부에 광 누출·배향 흐트러짐이 존재하는 경우를 「△」로 하고, 전혀 수직 배향 상태가 얻어져 있지 않은 것을 「×」로 했다.With respect to the liquid crystal display device manufactured as described above, the presence or absence of light leakage and orientation disturbance in a voltage unapplied state was observed by visual inspection under backlight, and a case where there was no light leakage / orientation disorder was evaluated as "Quot;, and a case where light leakage and orientation disorder were present in a part were " DELTA ", and those in which no vertical alignment state was obtained at all were evaluated as " x ".
[응답 속도(기동시의 전기 광학 응답성)][Response speed (electro-optical response at startup)]
편광 현미경, 광 검출기 및, 펄스 발생기를 포함하는 장치로 액정 응답의 상승의 시간을 측정했다. 여기에서 액정 응답 속도란, 제작한 액정 표시 소자에 전압 무인가 상태로부터 5V의 전압을 최대 1초간 인가했을 때에, 투과율 10%에서 투과율 90%로 변화하는데 필요로 한 시간(msec.)으로 했다.The time of the rise of the liquid crystal response was measured by a device including a polarization microscope, a photodetector and a pulse generator. Here, the liquid crystal response speed is the time (msec.) Required for the transmittance to change from 90% to 10% at a transmittance of 10% when a voltage of 5 V is applied to the manufactured liquid crystal display element for a maximum of 1 second.
표 2의 결과로부터 명백해지듯이, 실시예 1∼21의 액정 배향제를 이용하여 제작한 액정 배향막을 구비하는 액정 표시 소자는, 배향성이 우수함과 함께, 액정의 응답 속도에 대해서는, 비교예의 액정 표시 소자와 비교하여 약 2/3 정도 이상으로 고속화되어 있는 것을 알 수 있었다.As apparent from the results of Table 2, the liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film produced by using the liquid crystal aligning materials of Examples 1 to 21 has excellent orientation properties and the response speed of the liquid crystal, As compared with about 2/3.
본 발명의 액정 배향제는, 고속 응답성이 우수한 PSA 방식의 액정 표시 소자의 제조에 적합하게 이용할 수 있다.The liquid crystal aligning agent of the present invention can be suitably used for the production of a liquid crystal display element of the PSA system excellent in high-speed responsiveness.
1, 11 : 액정 표시 소자
2 : 기판
3 : 액정 배향막
4 : 액정층
4a : 액정 분자
5, 5a, 5b : 투명 전극
6 : 선 형상 돌기
7 : 폴리머층
15 : 패터닝된 투명 전극
21 : 투명 전극
22 : TFT
23 : 버스 라인1, 11: liquid crystal display element
2: substrate
3: Liquid crystal alignment film
4: liquid crystal layer
4a: liquid crystal molecule
5, 5a, 5b: transparent electrodes
6: Linear projection
7: polymer layer
15: Patterned transparent electrode
21: Transparent electrode
22: TFT
23: Bus line
Claims (7)
[A] 에폭시기를 갖는 폴리오르가노실록산에 유래하는 부분과, 하기식 (2)로 나타나는 화합물에 유래하는 부분을 갖는 화합물
을 함유하는 것을 특징으로 하는 액정 배향제:
(식 (2) 중, R1은 하기식 (3)으로 나타나는 기이고; R2는 에텐디일기, 에틴디일기, 에스테르기, 메탄디일옥시기, 플루오로메탄디일옥시기 또는 디플루오로메탄디일옥시기이고; a는 0∼1의 정수이고; R3은 메틸렌기, 탄소수 2∼30의 알킬렌기, 페닐렌기 또는 사이클로헥실렌기이고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 좋음);
(식 (3) 중, R4는 수소 원자, 시아노기, 불소 원자, 트리플루오로메틸기, 알콕시카보닐기, 알킬기, 알콕시기, 트리플루오로메톡시기 또는 알킬카보닐옥시기이고; R5는 벤젠, 비페닐, 나프탈렌, 사이클로헥산, 바이사이클로헥산, 사이클로헥실벤젠 또는 복소환 화합물로부터 (b+1)개의 수소 원자를 제외한 (b+1)가의 기이고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 좋고; R6은 메탄디일기, 에탄디일기, 프로판디일기, 에텐디일기, 에틴디일기, 에테르기, 에스테르기, 메탄디일옥시기, 에탄디일옥시기, 플루오로메탄디일옥시기 또는 디플루오로메탄디일옥시기이고; R7은 각각 독립적으로 페닐렌기, 비페닐렌기, 나프탈렌기, 사이클로헥실렌기, 바이사이클로헥실렌기, 사이클로헥실렌페닐렌기 또는 복소환이고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 좋고; b는 1∼9의 정수이고; b가 2 이상인 경우, 복수의 R4는 동일해도 상이해도 좋고; c는 0∼1의 정수이고; d는 1∼2의 정수이고; d가 2인 경우, 복수의 R6 및 R7 은, 각각 동일해도 상이해도 좋음).As a liquid crystal aligning agent for forming a liquid crystal alignment film in a PSA type liquid crystal display element,
[A] a compound having a part derived from a polyorganosiloxane having an epoxy group and a part derived from a compound represented by the following formula (2)
Wherein the liquid crystal aligning agent comprises:
(In the formula (2), R 1 is a group represented by the following formula (3) and R 2 is an ethynyl group, an ethynyl group, an ester group, a methanediyl group, a fluoromethanedioxy group or a difluoromethane A is an integer of 0 to 1; R 3 is a methylene group, an alkylene group having 2 to 30 carbon atoms, a phenylene group or a cyclohexylene group, and these groups may further have a substituent;
(Wherein R 4 is a hydrogen atom, a cyano group, a fluorine atom, a trifluoromethyl group, an alkoxycarbonyl group, an alkyl group, an alkoxy group, a trifluoromethoxy group or an alkylcarbonyloxy group, R 5 is benzene, (B + 1) -valent groups other than (b + 1) hydrogen atoms from biphenyl, naphthalene, cyclohexane, bicyclohexane, cyclohexylbenzene or a heterocyclic compound, these groups may further have substituents; 6 represents a group selected from the group consisting of a methanediyl group, an ethanediyl group, a propanediyl group, an ethenediyl group, an ethynediyl group, an ether group, an ester group, a methanediyloxy group, an ethanedioxy group, a fluoromethanedioxy group, And R 7 are each independently a phenylene group, a biphenylene group, a naphthalene group, a cyclohexylene group, a bicyclohexylene group, a cyclohexylenephenylene group or a heterocycle, and these groups may further have a substituent ; b is an integer of 1 to 9, b is 2 or more, a plurality of R 4 may be the same or different, c is an integer of 0 to 1, d is an integer of 1 to 2, A plurality of R 6 and R 7 may be the same or different from each other).
상기 에폭시기가, 하기식 (X1-1) 또는 (X1-2)로 나타나는 기인 액정 배향제:
(식 (X1-1) 중, A는 산소 원자 또는 단결합이고; h는 1∼3의 정수이고; i는 0∼6의 정수이고; 단, i가 0인 경우, A는 단결합이고;
식 (X1-2) 중, j는 0∼6의 정수임).The method according to claim 1,
The liquid crystal aligning agent in which the epoxy group is a group represented by the following formula (X 1 -1) or (X 1 -2)
(Formula (X 1 -1) of, A is an oxygen atom or a single bond; h is an integer of 1~3; i is an integer from zero to six; however, if i is 0, A is a single bond and ;
In formula (X 1 -2), j is an integer of 0 to 6).
[B] 폴리암산 및 폴리이미드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종의 중합체를 추가로 함유하는 액정 배향제.The method according to claim 1 or 4,
[B] a liquid crystal aligning agent further comprising at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid and polyimide.
상기 한 쌍의 기판을 내면끼리가 서로 마주 보도록 대향 배치하고, 이 기판 간에 중합성 액정 조성물을 충전하는 공정 및,
전압을 인가한 상태로 상기 중합성 액정 조성물을 경화시키는 공정
을 갖는 PSA 방식의 액정 표시 소자의 제조 방법.A step of forming a liquid crystal alignment film by the liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 4 on each inner surface of a pair of substrates having transparent electrodes,
A step of arranging the pair of substrates so as to face each other with their inner surfaces facing each other, filling the polymerizable liquid crystal composition between the substrates,
A step of curing the polymerizable liquid crystal composition with a voltage applied thereto
Of the liquid crystal display element.
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