JPWO2019181879A5

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Publication number: JPWO2019181879A5
Application number: JP2020507804A
Authority: JP
Filing date: 2019-03-18
Publication date: 2022-03-07
Anticipated expiration: 2039-03-18

Claims

下記の（Ａ）成分、（Ｂ）成分、及び有機溶媒を含有することを特徴とする液晶配向剤。
（Ａ）成分：ポリイミド前駆体、該ポリイミド前駆体のイミド化重合体、及び１００～３００℃の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体からなる群から選ばれる少なくとも１種の重合体
（Ｂ）成分：下記式（１）で表される化合物

（式（１）中、Ｑ^１及びＱ^２は下記式（Ｑ１－１）及び単結合から選ばれる一種であり、Ｑ^１及びＱ^２の少なくとも１つは式（Ｑ１－１）である。ｑ１及びｑ２は、それぞれ独立に、０又は１である。Ｒ^２及びＲ^３は、それぞれ独立に、エポキシ部位を有する基又は水素原子であり、Ｒ^２及びＲ^３の少なくとも１つはエポキシ部位を有する基である。）

（式（１）中、Ｒ^１は水素原子、又は一価の有機基である。） A liquid crystal alignment agent containing the following component (A), component (B), and an organic solvent.
Component (A): At least one selected from the group consisting of a polyimide precursor, an imidized polymer of the polyimide precursor, and a photosensitive side chain acrylic polymer that exhibits liquid crystallinity in a temperature range of 100 to 300 ° C. Species polymer (B) component: Compound represented by the following formula (1)

(In the formula (1), Q ¹ and Q ² are one selected from the following formula (Q1-1) and a single bond, and at least one of Q ¹ and Q ² is the formula (Q1-1). And q2 are independently 0 or 1, respectively. R ² and R ³ are independent groups or hydrogen atoms having epoxy moieties, and at least one of R ² and R ³ has an epoxy moiety. Is the basis.)

(In formula (1), R ¹ is a hydrogen atom or a monovalent organic group . )

前記（Ａ）成分であるポリイミド前駆体が、下記式（Ａ１）で表される構造単位を有する、請求項１に記載の液晶配向剤。

（式（Ａ１）中、Ｘ_１は４価の有機基である。Ｙ_１は２価の有機基である。Ｒ_１は、水素原子、又は炭素数１～５のアルキル基であり、Ａ_１及びＡ_２は、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有してもよい炭素数１～１０のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数２～１０のアルケニル基、又は置換基を有してもよい炭素数２～１０のアルキニル基である。） The liquid crystal alignment agent according to claim 1, wherein the polyimide precursor as the component (A) has a structural unit represented by the following formula (A1).

(In the formula (A1), X ₁ is a tetravalent organic group. Y ₁ is a divalent organic group. R ₁ is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and A ₁ And A ₂ are independently hydrogen atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms which may have a substituent, or a substituent. It is an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms which may have.)

前記式（Ａ１）中、Ｙ_１が、下記式で表される構造（５）及び式（６）で表される構造から選ばれる少なくとも１種である請求項２に記載の液晶配向剤。

（式（５）中、Ｒ_１２は単結合又は炭素数１～３０の２価の有機基である。Ｒ_１３は水素原子、ハロゲン原子又は炭素数１～３０の１価の有機基である。ａは１～４の整数である。ａが２以上の場合、２つ以上のＲ_１２及び２つ以上のＲ _１３は同一でも異なっていてもよい。式（６）中、Ｒ_１４は単結合、－Ｏ－、－Ｓ－、－ＮＲ_１５－、アミド結合、エステル結合、ウレア結合、又は炭素数１～４０の２価の有機基である。） The liquid crystal alignment agent according to claim 2, wherein in the formula (A1), Y ₁ is at least one selected from the structure represented by the following formula (5) and the structure represented by the formula (6).

(In the formula (5), R ₁₂ is a single bond or a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. R ₁₃ is a hydrogen atom, a halogen atom or a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms. a is an integer of 1 to 4. When a is 2 or more, two or more R ₁₂ and two or more R ₁₃ may be the same or different. In equation (6), R ₁₄ is a single bond. , -O-, -S-, -NR _15- , amide bond, ester bond, urea bond, or divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms.)

前記（Ａ）成分である１００～３００℃の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体が、下記式（ｉ）～（ｖ）の少なくとも１種からなる側鎖構造を有する請求項１に記載の液晶配向剤。

（式（ｉ）～（ｖ）中、Ａｒ_１は、ベンゼン環、ナフタレン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環又はピリジン環から、２個の水素原子を取り去った２価の置換基である。
Ａｒ_２及びＡｒ_３は、それぞれ独立に、ベンゼン環、ナフタレン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環又はピリジン環から、２個の水素原子を取り去った２価の置換基である。ｑ１とｑ２は、一方は１であり、もう一方は０である。Ａｒ_４及びＡｒ_５は、それぞれ独立に、ベンゼン環、ナフタレン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環又はピリジン環から、２個の水素原子を取り去った２価の置換基を表す。Ｙ_１及びＹ_２は、それぞれ独立に、－ＣＨ＝ＣＨ－、－ＣＨ＝Ｎ－、－Ｎ＝ＣＨ－又は－Ｃ≡Ｃ－である。Ｓ_１、Ｓ_２及びＳ_３は、それぞれ独立に、単結合、炭素数１～１８の直鎖若しくは分岐状のアルキレン基、炭素数５～８のシクロアルキレン基、フェニレン基、ビフェニレン基、又はそれらの２～１０の組み合わせからなる２価の置換基を表す。なお、前記２価の置換基は、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレア結合、ウレタン結合、アミノ結合、カルボニル結合を介して、それぞれ複数個が連結してなる構造であってもよい。Ｒ_１１は、水素原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数１～１０のアルコキシ基、炭素数１～８のアルキルアミノ基、又は炭素数２～１６のジアルキルアミノ基である。） The photosensitive side-chain acrylic polymer that exhibits liquid crystallinity in the temperature range of 100 to 300 ° C., which is the component (A), has a side-chain structure consisting of at least one of the following formulas (i) to (v). The liquid crystal alignment agent according to claim 1.

In formulas (i) to (v), Ar ₁ is a divalent substituent obtained by removing two hydrogen atoms from a benzene ring, a naphthalene ring, a pyrrole ring, a furan ring, a thiophene ring or a pyridine ring.
Ar ₂ and Ar ₃ are divalent substituents obtained by removing two hydrogen atoms from a benzene ring, a naphthalene ring, a pyrrole ring, a furan ring, a thiophene ring or a pyridine ring, respectively. One of q1 and q2 is 1 and the other is 0. Ar ₄ and Ar ₅ each independently represent a divalent substituent obtained by removing two hydrogen atoms from a benzene ring, a naphthalene ring, a pyrrole ring, a furan ring, a thiophene ring or a pyridine ring. Y ₁ and Y ₂ are independently -CH = CH-, -CH = N-, -N = CH- or -C≡C-, respectively. S ₁ , S ₂ and S ₃ are independently single-bonded, linear or branched alkylene groups having 1 to 18 carbon atoms, cycloalkylene groups having 5 to 8 carbon atoms, phenylene groups, biphenylene groups, or them. Represents a divalent substituent consisting of a combination of 2 to 10. Even if the divalent substituent has a structure in which a plurality of each is linked via a single bond, an ether bond, an ester bond, an amide bond, a urea bond, a urethane bond, an amino bond, and a carbonyl bond. good. R ₁₁ is a hydrogen atom, a hydroxy group, a mercapto group, an amino group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 8 carbon atoms, or an alkylamino group having 2 to 16 carbon atoms. It is a dialkylamino group of. )

前記（Ｂ）成分で表される化合物が、下記式（Ｂ－１）～式（Ｂ－６）から選ばれる少なくとも１種である請求項１～４のいずれか１項に記載の液晶配向剤。
（Ｂ－１）：前記式（１）において、ｑ１及びｑ２が０であり、Ｑ^１が（Ｑ１－１）であり、Ｒ^２及びＲ^３がエポキシ基を有する基である化合物、
（Ｂ－２）：前記式（１）において、ｑ１及びｑ２が０であり、Ｑ^１が（Ｑ１－１）であり、Ｒ^２が水素原子であり、Ｒ^３がエポキシ基を有する基である化合物、
（Ｂ－３）：前記式（１）において、ｑ１及びｑ２が１であり、Ｑ^１が単結合又は（Ｑ１－１）であり、Ｑ^２が（Ｑ１－１）であり、Ｒ^２及びＲ^３がエポキシ基を有する基である化合物、
（Ｂ－４）：前記式（１）において、ｑ１及びｑ２が１であり、Ｑ^１が単結合又は（Ｑ１－１）であり、Ｑ^２が（Ｑ１－１）であり、Ｒ^２が水素原子であり、Ｒ^３がエポキシ基を有する基である化合物。
（Ｂ－５）：前記式（１）において、ｑ１及びｑ２が１であり、Ｑ^１が（Ｑ１－１）であり、Ｑ^２が単結合であり、Ｒ^２及びＲ^３がエポキシ基を有する基である化合物、
（Ｂ－６）：前記式（１）において、ｑ１及びｑ２が１であり、Ｑ^１が（Ｑ１－１）であり、Ｑ^２が単結合であり、Ｒ^２が水素原子であり、Ｒ^３がエポキシ基を有する基である化合物。 The liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1 to 4, wherein the compound represented by the component (B) is at least one selected from the following formulas (B-1) to (B-6). ..
(B-1): A compound in which q1 and q2 are 0, ^Q1 is (Q1-1), and ^R2 and R3 ^are groups having an epoxy group in the above formula (1).
(B-2): In the above formula (1), q1 and q2 are 0, ^Q1 is (Q1-1), ^R2 is a hydrogen atom ^, and R3 is a group having an epoxy group. Compound,
(B-3): In the above formula (1), q1 and q2 are 1, ^Q1 is a single bond or (Q1-1), ^Q2 is (Q1-1), and ^R2 and R. A compound in which ³ is a group having an epoxy group,
(B-4): In the above formula (1), q1 and q2 are 1, ^Q1 is a single bond or (Q1-1), ^Q2 is (Q1-1), and ^R2 is hydrogen. A compound that is an atom and R ³ is a group having an epoxy group.
(B-5): In the above formula (1), q1 and q2 are 1, ^Q1 is (Q1-1), ^Q2 is a single bond ^, and ^R2 and R3 have an epoxy group. The underlying compound,
(B-6): In the above formula (1), q1 and q2 are 1, ^Q1 is (Q1-1), ^Q2 is a single bond, ^R2 is a hydrogen atom ^, and R3. Is a compound that is a group having an epoxy group.

前記（Ｂ）成分の化合物が、下記式Ｑ１－１－１～式Ｑ１－１－７から選ばれる少なくとも１種である請求項１～５のいずれか１項に記載の液晶配向剤。

The liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1 to 5, wherein the compound of the component (B) is at least one selected from the following formulas Q1-1-1 to Q1-1-7.

前記有機溶媒が、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－エチル－２－ピロリドン、ジメチルスルホキシド、γ－ブチロラクトン、１，３－ジメチル－イミダゾリジノン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、又は４－ヒドロキシ－４－メチル－２－ペンタノンである請求項１～６のいずれか１項に記載の液晶配向剤。 The organic solvent is N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl-imidazolidi. The liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1 to 6, which is non, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, or 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone.

前記有機溶媒が、液晶配向膜の塗膜性や表面平滑性を向上させる溶媒をさらに含む請求項７に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal alignment agent according to claim 7, wherein the organic solvent further contains a solvent that improves the coating film property and the surface smoothness of the liquid crystal alignment film.

前記（Ａ）成分を含む重合体を、液晶配向剤中、１～１０質量％含有する請求項１～８のいずれか１項に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1 to 8, which contains 1 to 10% by mass of the polymer containing the component (A) in the liquid crystal alignment agent.

前記（Ｂ）成分を、前記（Ａ）成分に対して０．１～２０質量％含有する請求項９に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal alignment agent according to claim 9, which contains the component (B) in an amount of 0.1 to 20% by mass with respect to the component (A).

請求項１～１０のいずれか１項に記載の液晶配向剤から得られる液晶配向膜。 A liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1 to 10.

請求項１１に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。 A liquid crystal display element comprising the liquid crystal alignment film according to claim 11.