(57)【要約】【課題】優れた光反応効率と耐溶剤性を備え、重合性液晶を硬化させた後に当該重合性液晶層から剥離可能となる硬化膜を形成する硬化膜形成組成物、配向材、位相差材を提供する。【解決手段】（Ａ）成分である下記式（１）で表される桂皮酸誘導体、【化１】2019078201.tif 000023（式（１）中、Ａ１とＡ２は水素原子等を表し、Ｒ１は水素原子等であり、Ｒ２は芳香族基等であり、Ｒ３は単結合、酸素原子等であり、Ｒ４〜Ｒ７はそれぞれ独立に水素原子等であり、ｎは０〜３の整数である。）、（Ｂ）成分であるヒドロキシ基、カルボキシル基およびアミノ基から選ばれる１種または２種以上の置換基を有する親水性ポリマー、並びに（Ｃ）成分である架橋剤を含有し、必要に応じて（Ｄ）成分として架橋触媒をさらに含有する硬化膜形成組成物、それを用いて得られる配向材、位相差材。【選択図】なし
2019078201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）成分である、下記式（１）で表される桂皮酸誘導体、
【化１】
2019078201.tif 000022
（式（１）中、Ａ１とＡ２はそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６ハロアルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ハロアルコキシ、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、Ｃ３〜Ｃ８ハロシクロアルキル、Ｃ２〜Ｃ６アルケニル、Ｃ２〜Ｃ６ハロアルケニル、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルケニル、Ｃ３〜Ｃ８ハロシクロアルケニル、Ｃ２〜Ｃ６アルキニル、Ｃ２〜Ｃ６ハロアルキニル、（Ｃ１〜Ｃ６アルキル）カルボニル、（Ｃ１〜Ｃ６ハロアルキル）カルボニル、（Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ）カルボニル、（Ｃ１〜Ｃ６ハロアルコキシ）カルボニル、（Ｃ１〜Ｃ６アルキルアミノ）カルボニル、（Ｃ１〜Ｃ６ハロアルキル）アミノカルボニル、ジ(Ｃ１〜Ｃ６アルキル)アミノカルボニル、シアノ及びニトロから選ばれる置換基を表し、Ｒ２は２価の芳香族基、２価の脂環族基、２価の複素環式基または２価の縮合環式基であり、Ｒ３は単結合、酸素原子、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−であり、Ｒ４〜Ｒ７はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基、Ｃ１〜Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ６ハロアルコキシ基、シアノ基、及びニトロ基から選ばれる置換基であり、ｎは０〜３の整数である。）、
（Ｂ）成分である、ヒドロキシ基、カルボキシル基およびアミノ基から選ばれる１種または２種以上の置換基を有する親水性ポリマー、並びに
（Ｃ）成分である架橋剤を含有することを特徴とする硬化膜形成組成物。
【請求項２】
（Ｂ）成分が、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールおよびポリカプロラクトンポリオールよりなる群から選ばれた少なくとも１種のポリマーであることを特徴とする請求項１に記載の硬化膜形成組成物。
【請求項３】
（Ｂ）成分がセルロースまたはその誘導体であることを特徴とする請求項１に記載の硬化膜形成組成物。
【請求項４】
（Ｂ）成分が、ポリエチレングリコールエステル基およびＣ２〜Ｃ５ヒドロキシアルキルエステル基のうちの少なくとも一方と、カルボキシル基およびフェノール性ヒドロキシ基のうちの少なくとも一方とを有するアクリル重合体であることを特徴とする請求項１に記載の硬化膜形成組成物。
【請求項５】
（Ｂ）成分が、ヒドロキシアルキル基を側鎖に有するアクリル重合体であることを特徴とする請求項１に記載の硬化膜形成組成物。
【請求項６】
（Ｃ）成分がＮ−ヒドロキシメチル化合物またはＮ−アルコキシメチル（メタ）アクリルアミド化合物を含むモノマーを重合したポリマーであることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の硬化膜形成組成物。
【請求項７】
（Ｄ）成分として架橋触媒をさらに含有することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の硬化膜形成組成物。
【請求項８】
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の比率が質量比で５：９５乃至６０：４０であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の硬化膜形成組成物。
【請求項９】
（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計量１００質量部に基づいて、１０質量部乃至５００質量部の（Ｃ）成分を含有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の硬化膜形成組成物。
【請求項１０】
（Ａ）成分の化合物及び（Ｂ）成分のポリマーの合計量１００質量部に対して０．０１質量部乃至１０質量部の（Ｄ）成分を含有する請求項７に記載の硬化膜形成組成物。
【請求項１１】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の硬化膜形成組成物を用いて得られることを特徴とする配向材。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の硬化膜形成組成物から得られる硬化膜を使用して形成されることを特徴とする位相差材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶分子を配向させる光配向用液晶配向剤、配向材および位相差材に関する。特に本発明は、円偏光メガネ方式の３Ｄディスプレイに用いられるパターニングされた位相差材や、有機ＥＬディスプレイの反射防止膜として使用される円偏光板に用いられる位相差材を作製するのに有用な光配向用液晶配向剤、配向材および位相差材に関する。
【背景技術】
【０００２】
円偏光メガネ方式の３Ｄディスプレイの場合、液晶パネル等の画像を形成する表示素子の上に位相差材が配置されるのが通常である。この位相差材は、位相差特性の異なる２種類の位相差領域がそれぞれ複数、規則的に配置されており、パターニングされた位相差材を構成している。尚、以下、本明細書においては、このような位相差特性の異なる複数の位相差領域を配置するようにパターン化された位相差材をパターン化位相差材と称する。【０００３】
パターン化位相差材は、例えば、特許文献１に開示されるように、重合性液晶からなる位相差材料を光学パターニングすることで作製することができる。重合性液晶からなる位相差材料の光学パターニングは、液晶パネルの配向材形成で知られた光配向技術を利用する。すなわち、基板上に光配向性の材料からなる塗膜を設け、これに偏光方向が異なる２種類の偏光を照射する。そして、液晶の配向制御方向の異なる２種類の液晶配向領域が形成された配向材として光配向膜を得る。この光配向膜の上に重合性液晶を含む溶液状の位相差材料を塗布し、重合性液晶の配向を実現する。その後、配向された重合性液晶を硬化してパターン化位相差材を形成する。【０００４】
有機ＥＬディスプレイの反射防止膜は、直線偏光板、１／４波長位相差板により構成され、画像表示パネルのパネル面に向かう外来光を直線偏光板により直線偏光に変換し、続く１／４波長位相差板により円偏光に変換する。ここでこの円偏光による外来光は、画像表示パネルの表面等で反射するものの、この反射の際に偏光面の回転方向が逆転する。その結果、この反射光は、到来時とは逆に、１／４波長位相差板より、直線偏光板により遮光される方向の直線偏光に変換された後、続く直線偏光板により遮光され、その結果、外部への出射が著しく抑制される。【０００５】
この１／４波長位相差板に関して、特許文献２には、１／２波長板、１／４波長板を組み合わせて１／４波長位相差板を構成することにより、この光学フィルムを逆分散特性により構成する方法が提案されている。この方法の場合、カラー画像の表示に供する広い波長帯域において、正の分散特性による液晶材料を使用して逆分散特性により光学フィルムを構成することができる。【０００６】
また近年、この位相差層に適用可能な液晶材料として、逆分散特性を備えるものが提案されている（特許文献３、４）。このような逆分散特性の液晶材料によれば、１／２波長板、１／４波長板を組み合わせて２層の位相差層により１／４波長位相差板を構成する代わりに、位相差層を単層により構成して逆分散特性を確保することができ、これにより広い波長帯域において所望の位相差を確保することが可能な光学フィルムを簡易な構成により実現することができる。【０００７】
液晶を配向させるためには配向層が用いられる。配向層の形成方法としては、例えばラビング法や光配向法が知られており、光配向法はラビング法の問題点である静電気や塵の発生がなく、定量的な配向処理の制御ができる点で有用である。【０００８】
光配向法を用いた配向材形成では、利用可能な光配向性の材料として、側鎖にシンナモイル基およびカルコン基等の光二量化部位を有するアクリル樹脂やポリイミド樹脂等が知られている。これらの樹脂は、偏光ＵＶ照射することにより、液晶の配向を制御する性能（以下、液晶配向性とも言う。）を示すことが報告されている（特許文献５〜特許文献７を参照。）。【０００９】
一方、昨今のデバイスの軽量、薄型化の要求に伴い、位相差材もより薄いものが要求されるようになり、配向膜の上で重合性液晶を配向させる役割を有する配向膜自体を、重合性液晶が硬化した後に剥離させることで、より膜厚の薄い位相差材を作製する手法が用いられている。そのため、配向層には、重合性液晶が硬化した後に、容易に剥離可能であることが求められている。【００１０】
また、配向層には、液晶配向能や剥離性の他、耐溶剤性が要求される。例えば、配向層が、位相差材の製造過程にて熱や溶剤にさらさる場合がある。配向層が溶剤にさらされると、液晶配向能が著しく低下するおそれがある。【００１１】
そこで、例えば特許文献８には、安定した液晶配向能を得るために、光により架橋反応の可能な構造と熱によって架橋する構造とを有する重合体成分を含有する液晶配向剤、および、光により架橋反応の可能な構造を有する重合体成分と熱によって架橋する構造を有する化合物とを含有する液晶配向剤が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００５−４９８６５号公報
【特許文献２】特開平１０−６８８１６号公報
【特許文献３】米国特許第８１１９０２６号明細書
【特許文献４】特開２００９−１７９５６３号公報
【特許文献５】特許第３６１１３４２号公報
【特許文献６】特開２００９−０５８５８４号公報
【特許文献７】特表２００１−５１７７１９号公報
【特許文献８】特許第４２０７４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、以上の知見や検討結果に基づいてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、優れた光反応効率を有するとともに耐溶剤性を備え、高感度で重合性液晶を配向させることができるとともに、重合性液晶を硬化させた後に当該重合性液晶層から剥離可能となる配向材を提供するための硬化膜形成組成物を提供することである。【００１４】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の態様は、
（Ａ）成分である、下記式（１）で表される桂皮酸誘導体、
【化１】
2019078201.tif 000003
（式（１）中、Ａ１とＡ２はそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、Ｒ１は水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６ハロアルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ハロアルコキシ、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルキル、Ｃ３〜Ｃ８ハロシクロアルキル、Ｃ２〜Ｃ６アルケニル、Ｃ２〜Ｃ６ハロアルケニル、Ｃ３〜Ｃ８シクロアルケニル、Ｃ３〜Ｃ８ハロシクロアルケニル、Ｃ２〜Ｃ６アルキニル、Ｃ２〜Ｃ６ハロアルキニル、（Ｃ１〜Ｃ６アルキル）カルボニル、（Ｃ１〜Ｃ６ハロアルキル）カルボニル、（Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ）カルボニル、（Ｃ１〜Ｃ６ハロアルコキシ）カルボニル、（Ｃ１〜Ｃ６アルキルアミノ）カルボニル、（Ｃ１〜Ｃ６ハロアルキル）アミノカルボニル、ジ(Ｃ１〜Ｃ６アルキル)アミノカルボニル、シアノ及びニトロから選ばれる置換基を表し、Ｒ２は２価の芳香族基、２価の脂環族基、２価の複素環式基または２価の縮合環式基であり、Ｒ３は単結合、酸素原子、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−であり、Ｒ４〜Ｒ７はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ６アルキル基、Ｃ１〜Ｃ６ハロアルキル基、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ基、Ｃ１〜Ｃ６ハロアルコキシ基、シアノ基、及びニトロ基から選ばれる置換基であり、ｎは０〜３の整数である。）、
（Ｂ）成分である、ヒドロキシ基、カルボキシル基およびアミノ基から選ばれる１種または２種以上の置換基を有する親水性ポリマー、並びに
（Ｃ）成分である架橋剤を含有することを特徴とする硬化膜形成組成物に関する。【００１６】
本発明の第１の態様において、（Ｂ）成分が、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールおよびポリカプロラクトンポリオールよりなる群から選ばれた少なくとも１種のポリマーであることが好ましい。【００１７】
本発明の第１の態様において、（Ｂ）成分がセルロースまたはその誘導体であることが好ましい。【００１８】
本発明の第１の態様において、（Ｂ）成分が、ポリエチレングリコールエステル基およびＣ２〜Ｃ５ヒドロキシアルキルエステル基のうちの少なくとも一方と、カルボキシル基およびフェノール性ヒドロキシ基のうちの少なくとも一方とを有するアクリル重合体であることが好ましい。【００１９】
本発明の第１の態様において、（Ｂ）成分が、ポリエチレングリコールエステル基を有するモノマーおよびＣ２〜Ｃ５ヒドロキシアルキルエステル基を有するモノマーのうちの少なくとも一方と、カルボキシル基を有するモノマーおよびフェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーのうちの少なくとも一方とを含むモノマーの重合反応により得られるアクリル共重合体であることが好ましい。【００２０】
また、本発明の第１の態様において、（Ｂ）成分が、ヒドロキシアルキル基を側鎖に有するアクリル重合体であることが好ましい。【００２１】
本発明の第１の態様において、（Ｃ）成分がＮ−ヒドロキシメチル化合物またはＮ−アルコキシメチル（メタ）アクリルアミド化合物を含むモノマーを重合したポリマーであることが好ましい。【００２２】
本発明の第１の態様において、（Ｄ）成分として架橋触媒をさらに含有することが好ましい。【００２３】
本発明の第１の態様において、（Ａ）成分と（Ｂ）成分の比率が質量比で５：９５乃至６０：４０であることが好ましい。【００２４】
本発明の第１の態様において、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の合計量１００質量部に基づいて、１０質量部乃至５００質量部の（Ｃ）成分を含有することが好ましい。【００２５】
本発明の第１の態様において、（Ａ）成分の化合物及び（Ｂ）成分のポリマーの合計量１００質量部に対して０．０１質量部乃至１０質量部の（Ｄ）成分を含有することが好ましい。【００２６】
本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様の硬化膜形成組成物を用いて得られることを特徴とする配向材に関する。【００２７】
本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様の硬化膜形成組成物から得られる硬化膜を使用して形成されることを特徴とする位相差材に関する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、優れた光反応効率を有するとともに耐溶剤性を備え、高感度で重合性液晶を配向させることができるとともに、重合性液晶を硬化させた後に当該重合性液晶層から剥離可能となる配向材を提供するための硬化膜形成組成物を提供することである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜硬化膜形成組成物＞
本実施の形態の硬化膜形成組成物は、（Ａ）成分である低分子の光配向成分と、（Ｂ）成分である親水性ポリマーと、（Ｃ）成分である架橋剤を含有する。本実施の形態の硬化膜形成組成物は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分に加えて、さらに、（Ｄ）成分として架橋触媒をも含有することができる。そして、本発明の効果を損なわない限りにおいて、その他の添加剤を含有することができる。
【００３０】
以下、各成分の詳細を説明する。
【００３１】
＜（Ａ）成分＞
本発明の硬化膜形成組成物に含有される（Ａ）成分は、上記式（１）で表される桂皮酸誘導体である。
【００３２】
上記式（１）におけるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。尚、本明細書中「ハロ」の表記もこれらのハロゲン原子を表す。
【００３３】
上記式（１）におけるＣａ〜Ｃｂアルキルの表記は、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を表し、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｉ−ブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル基、１−エチルプロピル基、１，１−ジメチルプロピル基、１，２−ジメチルプロピル基、２，２−ジメチルプロピル基、ｎ−ヘキシル基、１−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、１，１−ジメチルブチル基、１，３−ジメチルブチル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００３４】
上記式（１）におけるＣａ〜Ｃｂハロアルキルの表記は、炭素原子に結合した水素原子が、ハロゲン原子によって任意に置換された、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる直鎖状又は分岐鎖状の炭化水素基を表し、このとき、２個以上のハロゲン原子によって置換されている場合、それらのハロゲン原子は互いに同一でも、または互いに相異なっていてもよい。例えばフルオロメチル基、クロロメチル基、ブロモメチル基、ヨードメチル基、ジフルオロメチル基、クロロフルオロメチル基、ジクロロメチル基、ブロモフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロジフルオロメチル基、ジクロロフルオロメチル基、トリクロロメチル基、ブロモジフルオロメチル基、ブロモクロロフルオロメチル基、ジブロモフルオロメチル基、２−フルオロエチル基、２−クロロエチル基、２−ブロモエチル基、２，２−ジフルオロエチル基、２−クロロ−２−フルオロエチル基、２，２−ジクロロエチル基、２−ブロモ−２−フルオロエチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、２−クロロ−２，２−ジフルオロエチル基、２，２−ジクロロ−２−フルオロエチル基、２，２，２−トリクロロエチル基、２−ブロモ−２，２−ジフルオロエチル基、２−ブロモ−２−クロロ−２−フルオロエチル基、２−ブロモ−２，２−ジクロロエチル基、１，１，２，２−テトラフルオロエチル基、ペンタフルオロエチル基、１−クロロ−１，２，２，２−テトラフルオロエチル基、２−クロロ−１，１，２，２−テトラフルオロエチル基、１，２−ジクロロ−１，２，２−トリフルオロエチル基、２−ブロモ−１，１，２，２−テトラフルオロエチル基、２−フルオロプロピル基、２−クロロプロピル基、２−ブロモプロピル基、２−クロロ−２−フルオロプロピル基、２，３−ジクロロプロピル基、２−ブロモ−３−フルオロプロピル基、３−ブロモ−２−クロロプロピル基、２，３−ジブロモプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、３−ブロモ−３，３−ジフルオロプロピル基、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル基、２−クロロ−３，３，３−トリフルオロプロピル基、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基、１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロピル基、ヘプタフルオロプロピル基、２，３−ジクロロ−１，１，２，３，３−ペンタフルオロプロピル基、２−フルオロ−１−メチルエチル基、２−クロロ−１−メチルエチル基、２−ブロモ−１−メチルエチル基、２，２，２−トリフルオロ−１−（トリフルオロメチル）エチル基、１，２，２，２−テトラフルオロ−１−（トリフルオロメチル）エチル基、２，２，３，３，４，４−ヘキサフルオロブチル基、２，２，３，４，４，４−ヘキサフルオロブチル基、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチル基、１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロブチル基、ノナフルオロブチル基、４−クロロ−１，１，２，２，３，３，４，４−オクタフルオロブチル基、２−フルオロ−２−メチルプロピル基、２−クロロ−１，１−ジメチルエチル基、２−ブロモ−１，１−ジメチルエチル基、５−クロロ−２，２，３，４，４，５，５−ヘプタフルオロペンチル基、トリデカフルオロヘキシル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００３５】
上記式（１）におけるＣａ〜Ｃｂシクロアルキルの表記は、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる環状の炭化水素基を表し、３員環から６員環までの単環又は複合環構造を形成することが出来る。また、各々の環は指定の炭素原子数の範囲でアルキル基によって任意に置換されていてもよい。例えばシクロプロピル基、１−メチルシクロプロピル基、２−メチルシクロプロピル基、２，２−ジメチルシクロプロピル基、２，２，３，３−テトラメチルシクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、２−メチルシクロペンチル基、３−メチルシクロペンチル基、シクロヘキシル基、２−メチルシクロヘキシル基、３−メチルシクロヘキシル基、４−メチルシクロヘキシル基、ビシクロ［２．２．１］ヘプタン−２−イル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００３６】
上記式（１）におけるＣａ〜Ｃｂハロシクロアルキルの表記は、炭素原子に結合した水素原子が、ハロゲン原子によって任意に置換された、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる環状の炭化水素基を表し、３員環から６員環までの単環又は複合環構造を形成することが出来る。また、各々の環は指定の炭素原子数の範囲でアルキル基によって任意に置換されていてもよく、ハロゲン原子による置換は環構造部分であっても、側鎖部分であっても、或いはそれらの両方であってもよく、さらに、２個以上のハロゲン原子によって置換されている場合、それらのハロゲン原子は互いに同一でも、または互いに相異なっていてもよい。例えば２，２−ジフルオロシクロプロピル基、２，２−ジクロロシクロプロピル基、２，２−ジブロモシクロプロピル基、２，２−ジフルオロ−１−メチルシクロプロピル基、２，２−ジクロロ‐１−メチルシクロプロピル基、２，２−ジブロモ−１−メチルシクロプロピル基、２，２，３，３−テトラフルオロシクロブチル基、２−（トリフルオロメチル）シクロヘキシル基、３−（トリフルオロメチル）シクロヘキシル基、４−（トリフルオロメチル）シクロヘキシル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００３７】
上記式（１）におけるＣａ〜Ｃｂアルケニルの表記は、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる直鎖状又は分岐鎖状で、且つ分子内に１個又は２個以上の二重結合を有する不飽和炭化水素基を表し、例えばビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、１−メチルエテニル基、２−ブテニル基、１−メチル−２−プロペニル基、２−メチル−２−プロペニル基、２−ペンテニル基、２−メチル−２−ブテニル基、３−メチル−２−ブテニル基、２−エチル−２−プロペニル基、１，１−ジメチル−２−プロペニル基、２−ヘキセニル基、２−メチル−２−ペンテニル基、２，４−ジメチル−２，６−ヘプタジエニル基、３，７−ジメチル−２，６−オクタジエニル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００３８】
上記式（１）におけるＣａ〜Ｃｂハロアルケニルの表記は、炭素原子に結合した水素原子が、ハロゲン原子によって任意に置換された、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる直鎖状又は分岐鎖状で、且つ分子内に１個又は２個以上の二重結合を有する不飽和炭化水素基を表す。このとき、２個以上のハロゲン原子によって置換されている場合、それらのハロゲン原子は互いに同一でも、または互いに相異なっていてもよい。例えば２，２−ジクロロビニル基、２−フルオロ−２−プロペニル基、２−クロロ−２−プロペニル基、３−クロロ−２−プロペニル基、２−ブロモ−２−プロペニル基、３−ブロモ−２−プロペニル基、３，３−ジフルオロ−２−プロペニル基、２，３−ジクロロ−２−プロペニル基、３，３−ジクロロ−２−プロペニル基、２，３−ジブロモ−２−プロペニル基、２，３，３−トリフルオロ−２−プロペニル基、２，３，３−トリクロロ−２−プロペニル基、１−（トリフルオロメチル）エテニル基、３−クロロ−２−ブテニル基、３−ブロモ−２−ブテニル基、４，４−ジフルオロ−３−ブテニル基、３，４，４−トリフルオロ−３−ブテニル基、３−クロロ−４，４，４−トリフルオロ−２−ブテニル基、３−ブロモ−２−メチル−２−プロペニル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００３９】
上記式（１）におけるＣａ〜Ｃｂシクロアルケニルの表記は、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる環状の、且つ１個又は２個以上の二重結合を有する不飽和炭化水素基を表し、３員環から６員環までの単環又は複合環構造を形成することが出来る。また、各々の環は指定の炭素原子数の範囲でアルキル基によって任意に置換されていてもよく、さらに、二重結合はｅｎｄｏ−又はｅｘｏ−のどちらの形式であってもよい。例えば２−シクロペンテン−１−イル基、３−シクロペンテン−１−イル基、２−シクロヘキセン−１−イル基、３−シクロヘキセン−１−イル基、ビシクロ［２．２．１］−５−ヘプテン−２−イル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００４０】
上記式（１）におけるＣａ〜Ｃｂハロシクロアルケニルの表記は、炭素原子に結合した水素原子が、ハロゲン原子によって任意に置換された、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる環状の、且つ１個又は２個以上の二重結合を有する不飽和炭化水素基を表し、３員環から６員環までの単環又は複合環構造を形成することが出来る。また、各々の環は指定の炭素原子数の範囲でアルキル基によって任意に置換されていてもよく、さらに、二重結合はｅｎｄｏ−又はｅｘｏ−のどちらの形式であってもよい。また、ハロゲン原子による置換は環構造部分であっても、側鎖部分であっても、或いはそれらの両方であってもよく、２個以上のハロゲン原子によって置換されている場合、それらのハロゲン原子は互いに同一でも、または互いに相異なっていても良い。例えば２−クロロビシクロ［２，２．１］−５−ヘプテン−２−イル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００４１】
上記式（１）におけるＣａ〜Ｃｂアルキニルの表記は、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる直鎖状又は分岐鎖状で、且つ分子内に１個又は２個以上の三重結合を有する不飽和炭化水素基を表し、例えばエチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、２−ブチニル基、１−メチル−２−プロピニル基、２−ペンチニル基、１−メチル−２−ブチニル基、１，１−ジメチル−２−プロピニル基、２−ヘキシニル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００４２】
上記式（１）におけるＣａ〜Ｃｂハロアルキニルの表記は、炭素原子に結合した水素原子が、ハロゲン原子によって任意に置換された、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる直鎖状又は分岐鎖状で、且つ分子内に１個又は２個以上の三重結合を有する不飽和炭化水素基を表す。このとき、２個以上のハロゲン原子によって置換されている場合、それらのハロゲン原子は互いに同一でも、または互いに相異なっていても良い。例えば２−クロロエチニル基、２−ブロモエチニル基、２−ヨードエチニル基、３−クロロ−２−プロピニル基、３−ブロモ−２−プロピニル基、３−ヨード−２−プロピニル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００４３】
上記式（１）におけるＣａ〜Ｃｂアルコキシの表記は、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる前記の意味であるアルキル−Ｏ−基を表し、例えばメトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロピルオキシ基、ｉ−プロピルオキシ基、ｎ−ブチルオキシ基、ｉ−ブチルオキシ基、ｓ−ブチルオキシ基、ｔ−ブチルオキシ基、ｎ−ペンチルオキシ基、ｎ−ヘキシルオキシ基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００４４】
上記式（１）におけるＣａ〜Ｃｂハロアルコキシの表記は、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる前記の意味であるハロアルキル−Ｏ−基を表し、例えばジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、クロロジフルオロメトキシ基、ブロモジフルオロメトキシ基、２−フルオロエトキシ基、２−クロロエトキシ基、２，２，２−トリフルオロエトキシ基、１，１，２，２，−テトラフルオロエトキシ基、２−クロロ−１，１，２−トリフルオロエトキシ基、２−ブロモ−１，１，２−トリフルオロエトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、２，２−ジクロロ−１，１，２−トリフルオロエトキシ基、２，２，２−トリクロロ−１，１−ジフルオロエトキシ基、２−ブロモ−１，１，２，２−テトラフルオロエトキシ基、２，２，３，３−テトラフルオロプロピルオキシ基、１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロピルオキシ基、２，２，２−トリフルオロ−１−（トリフルオロメチル）エトキシ基、ヘプタフルオロプロピルオキシ基、２−ブロモ−１，１，２，３，３，３−ヘキサフルオロプロピルオキシ基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００４５】
上記式（１）における（Ｃａ〜Ｃｂアルキル）カルボニルの表記は、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる前記の意味であるアルキル−Ｃ（Ｏ）−基を表し、例えばアセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、２−メチルブタノイル基、ピバロイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００４６】
上記式（１）における（Ｃａ〜Ｃｂハロアルキル）カルボニルの表記は、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる前記の意味であるハロアルキル−Ｃ（Ｏ）−基を表し、例えばフルオロアセチル基、クロロアセチル基、ジフルオロアセチル基、ジクロロアセチル基、トリフルオロアセチル基、クロロジフルオロアセチル基、ブロモジフルオロアセチル基、トリクロロアセチル基、ペンタフルオロプロピオニル基、ヘプタフルオロブタノイル基、３−クロロ−２，２−ジメチルプロパノイル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００４７】
上記式（１）における（Ｃａ〜Ｃｂアルコキシ）カルボニルの表記は、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる前記の意味であるアルキル−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−基を表し、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｎ−プロピルオキシカルボニル基、ｉ−プロピルオキシカルボニル基、ｎ−ブトキシカルボニル基、ｉ−ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００４８】
上記式（１）における（Ｃａ〜Ｃｂハロアルコキシ）カルボニルの表記は、炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる前記の意味であるハロアルキル−Ｏ−Ｃ（Ｏ）−基を表し、例えば２−クロロエトキシカルボニル基、２，２−ジフルオロエトキシカルボニル基、２，２，２−トリフルオロエトキシカルボニル基、２，２，２−トリクロロエトキシカルボニル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００４９】
上記式（１）における（Ｃａ〜Ｃｂアルキルアミノ）カルボニルの表記は、水素原子の一方が炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる前記の意味であるアルキル基によって置換されたカルバモイル基を表し、例えばメチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、ｎ−プロピルカルバモイル基、ｉ−プロピルカルバモイル基、ｎ−ブチルカルバモイル基、ｉ−ブチルカルバモイル基、ｓ−ブチルカルバモイル基、ｔ−ブチルカルバモイル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００５０】
上記式（１）における（Ｃａ〜Ｃｂハロアルキル）アミノカルボニルの表記は、水素原子の一方が炭素原子数ａ〜ｂ個よりなる前記の意味であるハロアルキル基によって置換されたカルバモイル基を表し、例えば２−フルオロエチルカルバモイル基、２−クロロエチルカルバモイル基、２，２−ジフルオロエチルカルバモイル基、２，２，２−トリフルオロエチルカルバモイル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００５１】
上記式（１）におけるジ(Ｃａ〜Ｃｂアルキル)アミノカルボニルの表記は、水素原子が両方とも、それぞれ同一でも又は互いに相異なっていてもよい炭素原子数がａ〜ｂ個よりなる前記の意味であるアルキル基によって置換されたカルバモイル基を表し、例えばＮ,Ｎ−ジメチルカルバモイル基、Ｎ−エチル−Ｎ−メチルカルバモイル基、Ｎ，Ｎ−ジエチルカルバモイル基、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−プロピルカルバモイル基、Ｎ，Ｎ−ジ−ｎ−ブチルカルバモイル基等が具体例として挙げられ、各々の指定の炭素原子数の範囲で選択される。
【００５２】
式（１）で表される桂皮酸誘導体の置換基Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４及びＲ５としては、中でも、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６ハロアルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ハロアルコキシ、シアノ及びニトロから選ばれる置換基であることが好ましい。
【００５３】
また、Ｒ３としては上記定義の中で水素原子以外の置換基であることが、配向感度の点から好ましく、ハロゲン原子、Ｃ１〜Ｃ６アルキル、Ｃ１〜Ｃ６ハロアルキル、Ｃ１〜Ｃ６アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ６ハロアルコキシ、シアノ及びニトロから選ばれる置換基がさらに好ましい。
【００５４】
Ｒ２の２価の芳香族基としては、例えば１，４−フェニレン基、２−フルオロ−１，４−フェニレン基、３−フルオロ−１，４−フェニレン基、２，３，５，６−テトラフルオロ−１，４−フェニレン基等を；Ｒ２の２価の複素環式基としては、例えば１，４−ピリジレン基、２，５−ピリジレン基、１，４−フラニレン基等を；Ｒ２の２価の縮合環式基
としては、例えば２，６−ナフチレン基等を、それぞれ挙げることができる。Ｒ２として
は１，４−フェニレン基が好ましい。
【００５５】
上記式（１）で表される化合物の好ましい例としては、例えば下記式（１−１）〜（１−５）
【化２】
2019078201.tif 000004
（上式中、Ｒ１は、それぞれ、上記式（１）におけるのと同義である。）
のそれぞれで表される化合物等を挙げることができる。
【００５６】
上記式（１）で表される化合物は、有機化学の定法を適宜に組み合わせて合成することができる。
【００５７】
また、本実施の形態の硬化膜形成組成物における（Ａ）成分の化合物としては、式（１）で表される複数種の化合物の混合物であってもよい。
【００５８】
＜（Ｂ）成分＞
本実施の形態の硬化膜形成組成物に含有される（Ｂ）成分は、親水性のポリマーである。
そして、（Ｂ）成分であるポリマーは、ヒドロキシ基、カルボキシル基およびアミノ基から選ばれる１種または２種以上の置換基を有するポリマー（以下、特定重合体とも言う。）とすることができる。
【００５９】
本実施の形態の硬化膜形成組成物において、（Ｂ）成分である特定重合体としては、（Ａ）成分より親水性であるように、高い親水性を備えた高親水性ポリマーの選択が好ましい。そして、特定重合体は、ヒドロキシ基やカルボキシル基やアミノ基等の親水性基を有するポリマーであることが好ましく、具体的には、ヒドロキシ基、カルボキシル基およびアミノ基から選ばれる１種または２種以上の置換基を有するポリマーであることが好ましい。
【００６０】
（Ｂ）成分であるポリマーとしては、例えば、アクリル重合体、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ポリエステルポリカルボン酸、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリアルキレンイミン、ポリアリルアミン、セルロース類（セルロースまたはその誘導体）、フェノールノボラック樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂等の直鎖構造または分岐構造を有するポリマー、シクロデキストリン類等の環状ポリマー等が挙げられる。
このうち、アクリル重合体としてはアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン等の不飽和二重結合を有するモノマーを重合して得られる重合体が適用されうる。
【００６１】
（Ｂ）成分である特定重合体としては、好ましくは、ヒドロキシアルキルシクロデキストリン類、セルロース類、ポリエチレングリコールエステル基およびＣ２〜Ｃ５ヒドロキシアルキルエステル基のうちの少なくとも一方と、カルボキシル基およびフェノール性ヒドロキシ基のうちの少なくとも一方とを有するアクリル重合体、アミノアルキル基を側鎖に有するアクリル重合体、ポリヒドロキシエチルメタクリレート等のヒドロキシアルキル基を側鎖に有するアクリル重合体、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオールおよびポリカプロラクトンポリオールである。
【００６２】
（Ｂ）成分の特定重合体の好ましい一例である、ポリエチレングリコールエステル基および炭素原子数２乃至５のヒドロキシアルキルエステル基のうち少なくとも一方と、カルボキシル基およびフェノール性ヒドロキシ基のうち少なくとも一方とを有するアクリル重合体は、斯かる構造を有するアクリル重合体であればよく、アクリル重合体を構成する高分子の主鎖の骨格および側鎖の種類などについて特に限定されない。
【００６３】
ポリエチレングリコールエステル基および炭素原子数２乃至５のヒドロキシアルキルエステル基のうち少なくとも一方を有する構造単位として、好ましい構造単位は下記式［Ｂ１］で表される。
カルボキシル基およびフェノール性ヒドロキシ基のうち少なくとも一方を有する構造単位として、好ましい構造単位は下記式［Ｂ２］で表される。
【００６４】
【化３】
2019078201.tif 000005
【００６５】
上記式［Ｂ１］および式［Ｂ２］中、Ｘ３およびＸ４はそれぞれ独立して水素原子またはメチル基を表し、Ｙ１はＨ−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−基（ここで、ｎの値は２乃至５０であり、好ましくは２乃至１０である。）または炭素原子数２乃至５のヒドロキシアルキル基を表し、Ｙ２はカルボキシル基またはフェノール性ヒドロキシ基を表す。
【００６６】
（Ｂ）成分の例であるアクリル重合体は、重量平均分子量が３，０００乃至２００，０００であることが好ましく、４，０００乃至１５０，０００であることがより好ましく、５，０００乃至１００，０００であることがさらになお好ましい。重量平均分子量が２００，０００を超えて過大なものであると、溶剤に対する溶解性が低下しハンドリング性が低下する場合があり、重量平均分子量が３，０００未満で過小なものであると、熱硬化時に硬化不足になり溶剤耐性および耐熱性が低下する場合がある。尚、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）により、標準資料としてポリスチレンを用いて得られる値である。以下、本明細書においても同様とする。
【００６７】
（Ｂ）成分の例であるアクリル重合体の合成方法としては、ポリエチレングリコールエステル基および炭素原子数２乃至５のヒドロキシアルキルエステル基のうち少なくとも一方を有するモノマー（以下、ｂ１モノマーとも言う。）と、カルボキシル基およびフェノール性ヒドロキシ基のうち少なくとも一方を有するモノマー（以下、ｂ２モノマーとも言う。）とを共重合する方法が簡便である。
【００６８】
上述したポリエチレングリコールエステル基を有するモノマーとしては、Ｈ−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎ−ＯＨのモノアクリレートまたはモノメタクリレートが挙げられる。ｎの値は２乃至５０であり、好ましくは２乃至１０である。
【００６９】
上述した炭素原子数２乃至５のヒドロキシアルキルエステル基を有するモノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレートが挙げられる。
【００７０】
上述したカルボキシル基を有するモノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、ビニル安息香酸が挙げられる。
上述したフェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーとしては、例えば、ｐ−ヒドロキシスチレン、ｍ−ヒドロキシスチレン、ｏ−ヒドロキシスチレンが挙げられる。
【００７１】
また、本実施の形態においては、（Ｂ）成分の例であるアクリル重合体を合成するに際し、本発明の効果を損なわない限り、ｂ１モノマーおよびｂ２モノマー以外のモノマー、具体的には、ヒドロキシ基およびカルボキシル基のいずれも有さないモノマーを併用することができる。
【００７２】
そのようなモノマーとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ブチルメタクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート等のアクリル酸エステル化合物、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔ−ブチルメタクリレート等のメタクリル酸エステル化合物、マレイミド、Ｎ−メチルマレイミド、Ｎ−フェニルマレイミド、及びＮ−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド化合物、アクリルアミド化合物、アクリロニトリル、マレイン酸無水物、スチレン化合物およびビニル化合物等が挙げられる。
【００７３】
（Ｂ）成分の例であるアクリル重合体を得るために用いるｂ１モノマーおよびｂ２モノマーの使用量は、（Ｂ）成分であるアクリル重合体を得るために用いる全モノマーの合計量に基づいて、ｂ１モノマーが２モル％乃至９５モル％、ｂ２モノマーが５モル％乃至９８モル％であることが好ましい。
【００７４】
ｂ２モノマーとしてカルボキシル基のみを有するモノマーを用いる場合、（Ｂ）成分であるアクリル重合体を得るために用いる全モノマーの合計量に基づいて、ｂ１モノマーが６０モル％乃至９５モル％、ｂ２モノマーが５モル％乃至４０モル％であることが好ましい。
他方、ｂ２モノマーとしてフェノール性ヒドロキシ基のみを有するモノマーを用いる場合、ｂ１モノマーが２モル％乃至８０モル％、ｂ２モノマーが２０モル％乃至９８モル％であることが好ましい。ｂ２モノマーが過小の場合は液晶配向性が不充分となり易く、過大の場合は（Ａ）成分との相溶性が低下し易い。
【００７５】
（Ｂ）成分の例であるアクリル重合体を得る方法は特に限定されないが、例えば、ｂ１モノマーとｂ２モノマーと所望によりｂ１モノマーおよびｂ２モノマー以外のモノマーと重合開始剤等とを共存させた溶剤中において、５０℃乃至１１０℃の温度下で重合反応により得られる。その際、用いられる溶剤は、ｂ１モノマーとｂ２モノマー、所望により用いられるｂ１モノマーおよびｂ２モノマー以外のモノマーおよび重合開始剤等を溶解するものであれば特に限定されない。具体例としては、後述する＜溶剤＞の項に記載する。
【００７６】
（Ｂ）成分の特定重合体の好ましい一例であるアミノアルキル基を側鎖に有するアクリル重合体は、例えば、アミノエチルアクリレート、アミノエチルメタクリレート、アミノプロピルアクリレート及びアミノプロピルメタクリレート等のアミノアルキルエステルモノマーを重合したもの、または、当該アミノアルキルエステルモノマーと、上記ｂ１モノマー、上記ｂ２モノマー、及び、これらのモノマー以外のモノマー、例えばヒドロキシ基およびカルボキシ基のいずれも有さないモノマーからなる群から選ばれる１種または２種以上のモノマーとを共重合したものが挙げられる。
（Ｂ）成分の特定重合体の好ましい一例であるヒドロキシアルキル基を側鎖に有するアクリル重合体としては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、ヒドロキシペンチルアクリレート及びヒドロキシペンチルメタクリレート等のヒドロキシアルキルエステルモノマーを重合したもの、または、当該ヒドロキシアルキルエステルモノマーと、上記ｂ１モノマー、上記ｂ２モノマー、及び、これらのモノマー以外のモノマー、例えばヒドロキシ基およびカルボキシ基のいずれも有さないモノマーからなる群から選ばれる１種または２種以上のモノマーとを共重合したものが挙げられる。
【００７７】
前記方法により得られる（Ｂ）成分の例であるアクリル重合体は、通常、溶剤に溶解した溶液の状態である。
【００７８】
また、上記方法で得られた（Ｂ）成分の例であるアクリル重合体の溶液を、攪拌下のジエチルエーテルや水等に投入して再沈殿させ、生成した沈殿物を濾過・洗浄した後に、常圧または減圧下で、常温乾燥または加熱乾燥し、（Ｂ）成分の例であるアクリル重合体の粉体とすることができる。前記操作により、（Ｂ）成分の例であるアクリル重合体と共存する重合開始剤および未反応のモノマーを除去することができ、その結果、精製した（Ｂ）成分の例であるアクリル重合体の粉体が得られる。一度の操作で充分に精製できない場合は、得られた粉体を溶剤に再溶解させ、上記の操作を繰り返し行えば良い。
【００７９】
（Ｂ）成分の特定重合体の好ましい一例であるポリエーテルポリオールとしてはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール及びプロピレングリコールが挙げられ、また、ビスフェノールＡ、トリエチレングリコール、ソルビトール等の多価アルコールにプロピレンオキサイドやポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等を付加または縮合したものが挙げられる。ポリエーテルポリオールの具体例としてはＡＤＥＫＡ製アデカポリエーテルＰシリーズ、Ｇシリーズ、ＥＤＰシリーズ、ＢＰＸシリーズ、ＦＣシリーズ、ＣＭシリーズ、日油製ユニオックス（登録商標）ＨＣ−４０、ＨＣ−６０、ＳＴ−３０Ｅ、ＳＴ−４０Ｅ、Ｇ−４５０、Ｇ−７５０、ユニオール（登録商標）ＴＧ−３３０、ＴＧ−１０００、ＴＧ−３０００、ＴＧ−４０００、ＨＳ−１６００Ｄ、ＤＡ−４００、ＤＡ−７００、ＤＢ−４００、ノニオン（登録商標）ＬＴ−２２１、ＳＴ−２２１、ＯＴ−２２１等が挙げられる。
【００８０】
（Ｂ）成分の特定重合体の好ましい一例であるポリエステルポリオールとしては、アジピン酸、セバシン酸、イソフタル酸等の多価カルボン酸にエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のジオールを反応させたものが挙げられる。ポリエステルポリオールの具体例としてはＤＩＣ製ポリライト（登録商標）ＯＤ−Ｘ−２８６、ＯＤ−Ｘ−１０２、ＯＤ−Ｘ−３５５、ＯＤ−Ｘ−２３３０、ＯＤ−Ｘ−２４０、ＯＤ−Ｘ−６６８、ＯＤ−Ｘ−２１０８、ＯＤ−Ｘ−２３７６、ＯＤ−Ｘ−２０４４、ＯＤ−Ｘ−６８８、ＯＤ−Ｘ−２０６８、ＯＤ−Ｘ−２５４７、ＯＤ−Ｘ−２４２０、ＯＤ−Ｘ−２５２３、ＯＤ−Ｘ−２５５５、ＯＤ−Ｘ−２５６０、クラレ製ポリオールＰ−５１０、Ｐ−１０１０、Ｐ−２０１０、Ｐ−３０１０、Ｐ−４０１０、Ｐ−５０１０、Ｐ−６０１０、Ｆ−５１０、Ｆ−１０１０、Ｆ−２０１０、Ｆ−３０１０、Ｐ−１０１１、Ｐ−２０１１、Ｐ−２０１３、Ｐ−２０３０、Ｎ−２０１０、ＰＮＮＡ−２０１６等が挙げられる。
【００８１】
（Ｂ）成分の特定重合体の好ましい一例であるポリカプロラクトンポリオールとしては、トリメチロールプロパンやエチレングリコール等の多価アルコールを開始剤としてε−カプロラクタムを開環重合させたものが挙げられる。ポリカプロラクトンポリオールの具体例としてはＤＩＣ製ポリライト（登録商標）ＯＤ−Ｘ−２１５５、ＯＤ−Ｘ−６４０、ＯＤ−Ｘ−２５６８、ダイセル化学製プラクセル（登録商標）２０５、Ｌ２０５ＡＬ、２０５Ｕ、２０８、２１０、２１２、Ｌ２１２ＡＬ、２２０、２３０、２４０、３０３、３０５、３０８、３１２、３２０、４１０等が挙げられる。
【００８２】
（Ｂ）成分の特定重合体の好ましい一例であるポリカーボネートポリオールとしては、トリメチロールプロパンやエチレングリコール等の多価アルコールに炭酸ジエチル、炭酸ジフェニル、エチレンカーボネート等を反応させたものが挙げられる。ポリカーボネートポリオールの具体例としてはダイセル化学製プラクセル（登録商標）ＣＤ２０５、ＣＤ２０５ＰＬ、ＣＤ２１０、ＣＤ２２０、Ｃ−５９０、Ｃ−１０５０、Ｃ−２０５０、Ｃ−２０９０、Ｃ−３０９０等が挙げられる。
【００８３】
（Ｂ）成分の特定重合体の好ましい一例であるセルロースとしては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロース類、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルエチルセルロース等のヒドロキシアルキルアルキルセルロース類およびセルロース等が挙げられ、例えば、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のヒドロキシアルキルセルロース類が好ましい。
【００８４】
（Ｂ）成分の特定重合体の好ましい一例であるシクロデキストリンとしては、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン及びγ−シクロデキストリン等のシクロデキストリン、メチル−α−シクロデキストリン、メチル−β−シクロデキストリンならびにメチル−γ−シクロデキストリン等のメチル化シクロデキストリン、ヒドロキシメチル−α−シクロデキストリン、ヒドロキシメチル−β−シクロデキストリン、ヒドロキシメチル−γ−シクロデキストリン、２−ヒドロキシエチル−α−シクロデキストリン、２−ヒドロキシエチル−β−シクロデキストリン、２−ヒドロキシエチル−γ−シクロデキストリン、２−ヒドロキシプロピル−α−シクロデキストリン、２−ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン、２−ヒドロキシプロピル−γ−シクロデキストリン、３−ヒドロキシプロピル−α−シクロデキストリン、３−ヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン、３−ヒドロキシプロピル−γ−シクロデキストリン、２，３−ジヒドロキシプロピル−α−シクロデキストリン、２，３−ジヒドロキシプロピル−β−シクロデキストリン、２，３−ジヒドロキシプロピル−γ−シクロデキストリン等のヒドロキシアルキルシクロデキストリン等が挙げられる。
【００８５】
（Ｂ）成分の特定重合体の好ましい一例であるメラミンホルムアルデヒド樹脂としてはメラミンとホルムアルデヒドを重縮合して得られる樹脂であり下記式で表される。
【化４】
2019078201.tif 000006
上記式中、Ｒは水素原子または炭素原子数１乃至４のアルキル基を表す。
【００８６】
（Ｂ）成分のメラミンホルムアルデヒド樹脂は、保存安定性の観点からメラミンとホルムアルデヒドの重縮合の際に生成したメチロール基がアルキル化されていることが好ましい。
【００８７】
（Ｂ）成分のメラミンホルムアルデヒド樹脂を得る方法は特には限定されないが、一般的にメラミンとホルムアルデヒドを混合し、炭酸ナトリウムやアンモニア等を用いて弱アルカリ性にした後６０−１００℃にて加熱することで合成される。さらにアルコールと反応させることでメチロール基をアルコキシ化することができる。
【００８８】
（Ｂ）成分のメラミンホルムアルデヒド樹脂は、重量平均分子量が２５０乃至５，０００であることが好ましく、３００乃至４，０００であることがより好ましく、３５０乃至３，５００であることがさらになお好ましい。重量平均分子量が５，０００を超えて過大なものであると、溶剤に対する溶解性が低下しハンドリング性が低下する場合があり、重量平均分子量が２５０未満で過小なものであると、熱硬化時に硬化不足になり溶剤耐性及び耐熱性が低下する場合がある。
【００８９】
本発明においては、（Ｂ）成分のメラミンホルムアルデヒド樹脂は液体形態で、あるいは精製した液体を後述する溶剤に再溶解した溶液形態で用いてもよい。
【００９０】
また、本発明においては、（Ｂ）成分のメラミンホルムアルデヒド樹脂は、複数種の（Ｂ）成分のメラミンホルムアルデヒド樹脂の混合物であってもよい。
【００９１】
（Ｂ）成分の特定重合体の好ましい一例であるフェノールノボラック樹脂としては、例えば、フェノール−ホルムアルデヒド重縮合物などが挙げられる。
【００９２】
本実施の形態の硬化膜形成組成物において、（Ｂ）成分のポリマーは、粉体形態で、または精製した粉末を後述する溶剤に再溶解した溶液形態で用いてもよい。
また、本実施の形態の硬化膜形成組成物において、（Ｂ）成分のポリマーは、（Ｂ）成分のポリマーの複数種の混合物であってもよい。
【００９３】
＜（Ｃ）成分＞
本発明の組成物は、（Ｃ）成分として、架橋剤を含有する。
【００９４】
より詳しくは、（Ｃ）成分の架橋剤は、上述の（Ａ）成分または（Ｂ）成分、もしくはこれらの双方と反応し、かつ（Ａ）成分の昇華温度より低温で反応する化合物である。
（Ｃ）成分は、（Ａ）成分の昇華温度より低温で、（Ａ）成分のカルボキシル基、（Ｂ）成分のポリマー中のヒドロキシ基、カルボキシル基、アミド基、アミノ基及びアルコキシシリル基から選ばれる基と結合する。
その結果、後述するように、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分と、（Ｃ）成分である架橋剤とが熱反応する際に、（Ａ）成分が昇華するのを抑制することができる。そして、本発明の組成物は、硬化膜として、光反応効率の高い配向材を形成することができる。
【００９５】
（Ｃ）成分である架橋剤としては、エポキシ化合物、メチロール化合物およびイソシアナート化合物等の化合物が挙げられるが、好ましくはメチロール化合物である。
【００９６】
上述したメチロール化合物の具体例としては、例えば、アルコキシメチル化グリコールウリル、アルコキシメチル化ベンゾグアナミンおよびアルコキシメチル化メラミン等の化合物が挙げられる。
【００９７】
アルコキシメチル化グリコールウリルの具体例としては、例えば、１，３，４，６−テトラキス（メトキシメチル）グリコールウリル、１，３，４，６−テトラキス（ブトキシメチル）グリコールウリル、１，３，４，６−テトラキス（ヒドロキシメチル）グリコールウリル、１，３−ビス（ヒドロキシメチル）尿素、１，１，３，３−テトラキス（ブトキシメチル）尿素、１，１，３，３−テトラキス（メトキシメチル）尿素、１，３−ビス（ヒドロキシメチル）−４，５−ジヒドロキシ−２−イミダゾリノン、および１，３−ビス（メトキシメチル）−４，５−ジメトキシ−２−イミダゾリノン等が挙げられる。
これらの市販品として、三井サイテック（株）製グリコールウリル化合物（商品名：サイメル（登録商標）１１７０、パウダーリンク（登録商標）１１７４）等の化合物、メチル化尿素樹脂（商品名：ＵＦＲ（登録商標）６５）、ブチル化尿素樹脂（商品名：ＵＦＲ（登録商標）３００、Ｕ−ＶＡＮ（登録商標）１０Ｓ６０、Ｕ−ＶＡＮ（登録商標）１０Ｒ、Ｕ−ＶＡＮ（登録商標）１１ＨＶ）、ＤＩＣ（株）製尿素／ホルムアルデヒド系樹脂（高縮合型、商品名：ベッカミン（登録商標）Ｊ−３００Ｓ、同Ｐ−９５５、同Ｎ）等が挙げられる。
【００９８】
アルコキシメチル化ベンゾグアナミンの具体例としては、例えば、テトラメトキシメチルベンゾグアナミン等が挙げられる。
これらの市販品として、三井サイテック（株）製（商品名：サイメル（登録商標）１１２３）、（株）三和ケミカル製（商品名：ニカラック（登録商標）ＢＸ−４０００、同ＢＸ−３７、同ＢＬ−６０、同ＢＸ−５５Ｈ）等が挙げられる。
【００９９】
アルコキシメチル化メラミンの具体例としては、例えば、ヘキサメトキシメチルメラミン等が挙げられる。
これらの市販品として、三井サイテック（株）製メトキシメチルタイプメラミン化合物（商品名：サイメル（登録商標）３００、同３０１、同３０３、同３５０）、ブトキシメチルタイプメラミン化合物（商品名：マイコート（登録商標）５０６、同５０８）、（株）三和ケミカル製メトキシメチルタイプメラミン化合物（商品名：ニカラック（登録商標）ＭＷ−３０、同ＭＷ−２２、同ＭＷ−１１、同ＭＳ−００１、同ＭＸ−００２、同ＭＸ−７３０、同ＭＸ−７５０、同ＭＸ−０３５）、ブトキシメチルタイプメラミン化合物（商品名：ニカラック（登録商標）ＭＸ−４５、同ＭＸ−４１０、同ＭＸ−３０２）等が挙げられる。
【０１００】
また、このようなアミノ基の水素原子がメチロール基またはアルコキシメチル基で置換されたメラミン化合物、尿素化合物、グリコールウリル化合物およびベンゾグアナミン化合物を縮合させて得られる化合物であってもよい。例えば、米国特許第６３２３３１０号に記載されているメラミン化合物およびベンゾグアナミン化合物から製造される高分子量の化合物が挙げられる。
前記メラミン化合物の市販品としては、商品名：サイメル（登録商標）３０３（三井サイテック（株）製）等が挙げられ、前記ベンゾグアナミン化合物の市販品としては、商品名：サイメル（登録商標）１１２３（三井サイテック（株）製）等が挙げられる。
【０１０１】
さらに、（Ｃ）成分としては、上記化合物に加えて、Ｎ−ヒドロキシメチルアクリルアミド、Ｎ−メトキシメチルメタアクリルアミド、Ｎ−エトキシメチルアクリルアミド、Ｎ−ブトキシメチルメタアクリルアミド等のヒドロキシメチル基またはアルコキシメチル基で置換されたアクリルアミド化合物またはメタアクリルアミド化合物を使用して製造されるポリマーも用いることができる。
【０１０２】
そのようなポリマーとしては、例えば、ポリ（Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド）、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミドとスチレンとの共重合体、Ｎ−ヒドロキシメチルメタアクリルアミドとメチルメタクリレートとの共重合体、Ｎ−エトキシメチルメタアクリルアミドとベンジルメタクリレートとの共重合体、および、Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミドとベンジルメタクリレートと２−ヒドロキシプロピルメタクリレートとの共重合体等が挙げられる。このようなポリマーの重量平均分子量は、１，０００乃至５００，０００であり、好ましくは、２，０００乃至２００，０００であり、より好ましくは３，０００乃至１５０，０００であり、さらに好ましくは３，０００乃至５０，０００である。
【０１０３】
これらの架橋剤は、単独でまたは２種以上を組み合わせて使用することができる。
【０１０４】
本発明の組成物における（Ｃ）成分の架橋剤の含有量は、（Ａ）成分の低分子配向成分と（Ｂ）成分のポリマーとの合計量の１００質量部に基づいて１０質量部乃至５００質量部であることが好ましく、より好ましくは１５質量部乃至４００質量部である。架橋剤の含有量が過小である場合には、硬化膜形成組成物から得られる硬化膜の溶剤耐性および耐熱性が低下し、光配向時の配向感度が低下する。他方、含有量が過大である場合には光配向性および保存安定性が低下することがある。
【０１０５】
本発明の組成物は、上述したように、（Ｃ）成分として、架橋剤を含有する。そのため、本発明の組成物から得られた硬化膜の内部では、（Ａ）成分の低分子配向成分中の光配向性基による光反応の前に、（Ｃ）架橋剤を用いた熱反応による架橋反応を行うことができる。その結果、配向材として用いられた場合に、その上に塗布される重合性液晶やその溶剤に対する耐性を向上させることができる。
【０１０６】
＜（Ｄ）成分＞
本実施の形態の硬化膜形成組成物は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分に加えて、さらに、（Ｄ）成分として架橋触媒を含有することができる。
（Ｄ）成分である架橋触媒としては、例えば、酸または熱酸発生剤とすることができる。この（Ｄ）成分は、本実施の形態の硬化膜形成組成物の熱硬化反応を促進させることにおいて有効である。
【０１０７】
（Ｄ）成分としては、スルホン酸基含有化合物、塩酸またはその塩、およびプリベークまたはポストベーク時に熱分解して酸を発生する化合物、すなわち温度８０℃から２５０℃で熱分解して酸を発生する化合物であれば特に限定されるものではない。そのような化合物としては、例えば、塩酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、ペンタンスルホン酸、オクタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ−トルエンスルホン酸、カンファスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ｐ−フェノールスルホン酸、２−ナフタレンスルホン酸、メシチレンスルホン酸、ｐ−キシレン−２−スルホン酸、ｍ−キシレン−２−スルホン酸、４−エチルベンゼンスルホン酸、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−パーフルオロオクタンスルホン酸、パーフルオロ（２−エトキシエタン）スルホン酸、ペンタフルオロエタンスルホン酸、ノナフルオロブタン−１−スルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等のスルホン酸またはその水和物や塩等が挙げられる。熱により酸を発生する化合物としては、例えば、ビス（トシルオキシ）エタン、ビス（トシルオキシ）プロパン、ビス（トシルオキシ）ブタン、ｐ−ニトロベンジルトシレート、ｏ−ニトロベンジルトシレート、１，２，３−フェニレントリス（メチルスルホネート）、ｐ−トルエンスルホン酸ピリジニウム塩、ｐ−トルエンスルホン酸モルフォニウム塩、ｐ−トルエンスルホン酸エチルエステル、ｐ−トルエンスルホン酸プロピルエステル、ｐ−トルエンスルホン酸ブチルエステル、ｐ−トルエンスルホン酸イソブチルエステル、ｐ−トルエンスルホン酸メチルエステル、ｐ−トルエンスルホン酸フェネチルエステル、シアノメチルｐ−トルエンスルホネート、２，２，２−トリフルオロエチルｐ−トルエンスルホネート、２−ヒドロキシブチルｐ−トルエンスルホネート、Ｎ−エチル−ｐ−トルエンスルホンアミド、及び下記式で表される化合物等が挙げられる。
【０１０８】
【化５】
2019078201.tif 000007
【０１０９】
【化６】
2019078201.tif 000008
【０１１０】
【化７】
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【０１１１】
【化８】
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【０１１２】
【化９】
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【０１１３】
【化１０】
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【０１１４】
本実施の形態の硬化膜形成組成物における（Ｄ）成分の含有量は、（Ａ）成分の化合物と（Ｂ）成分のポリマーとの合計量の１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部乃至１０質量部、より好ましくは０．１質量部乃至６質量部、更に好ましくは０．５質量部乃至５質量部である。（Ｄ）成分の含有量を０．０１質量部以上とすることで、充分な熱硬化性および溶剤耐性を付与することができ、さらに光照射に対する高い感度をも付与することができる。しかし、１０質量部より多い場合、組成物の保存安定性が低下する場合がある。
【０１１５】
＜溶剤＞
本実施の形態の硬化膜形成組成物は、主として溶剤に溶解した溶液状態で用いられる。その際に使用する溶剤は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分および（Ｃ）成分、必要に応じて（Ｄ）成分、および／または、後述するその他添加剤を溶解できればよく、その種類および構造などは特に限定されるものでない。
【０１１６】
溶剤の具体例としては、例えば、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、２−ブタノン、３−メチル−２−ペンタノン、２−ペンタノン、２−ヘプタノン、γ−ブチロラクトン、２−ヒドロキシプロピオン酸エチル、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオン酸エチル、エトキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸エチル、２−ヒドロキシ−３−メチルブタン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸メチル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシプロピオン酸メチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、およびＮ−メチルピロリドン等が挙げられる。
【０１１７】
これらの溶剤は、１種単独でまたは２種以上の組合せで使用することができる。
【０１１８】
＜その他添加剤＞
さらに、本実施の形態の硬化膜形成組成物は、本発明の効果を損なわない限りにおいて、必要に応じて、増感剤、シランカップリング剤、界面活性剤、レオロジー調整剤、顔料、染料、保存安定剤、消泡剤、酸化防止剤等を含有することができる。
【０１１９】
例えば、増感剤は、本実施の形態の硬化膜形成組成物を用いて熱硬化膜を形成した後、光反応を促進することにおいて有効である。
【０１２０】
その他添加剤の一例であるの増感剤としては、ベンゾフェノン、アントラセン、アントラキノン、チオキサントン等およびその誘導体、並びにニトロフェニル化合物等が挙げられる。これらのうち、ベンゾフェノン誘導体およびニトロフェニル化合物が好ましい。好ましい化合物の具体例としてＮ，Ｎ−ジエチルアミノベンゾフェノン、２−ニトロフルオレン、２−ニトロフルオレノン、５−ニトロアセナフテン、４−ニトロビフェニル、４−ニトロ桂皮酸、４−ニトロスチルベン、４−ニトロベンゾフェノン、５−ニトロインドール等が挙げられる。特に、ベンゾフェノンの誘導体であるＮ，Ｎ−ジエチルアミノベンゾフェノンが好ましい。
【０１２１】
これらの増感剤は上記のものに限定されるものではない。また、増感剤は単独でまたは２種以上の化合物を組み合わせて併用することが可能である。
【０１２２】
本実施の形態の硬化膜形成組成物における増感剤の使用割合は、（Ａ）成分の低分子配向成分と（Ｂ）成分のアクリル重合体との合計質量の１００質量部に対して０．１質量部乃至２０質量部であることが好ましく、より好ましくは０．２質量部乃至１０質量部である。この割合が過小である場合には、増感剤としての効果を充分に得られない場合があり、過大である場合には透過率の低下および塗膜の荒れが生じることがある。
【０１２３】
＜硬化膜形成組成物の調製＞
本実施の形態の硬化膜形成組成物は、（Ａ）成分である低分子の光配向成分と、（Ｂ）成分である、（Ａ）成分の光配向性成分より親水性であるポリマーと、（Ｃ）成分である架橋剤を含有する。そして、本発明の効果を損なわない限りにおいて、その他の添加剤を含有することができる。
【０１２４】
（Ａ）成分と（Ｂ）成分の配合比は、質量比で５：９５乃至６０：４０が好ましい。（Ｂ）成分の含有量が過大の場合は液晶配向性が低下し易く、過小の場合は溶剤耐性が低下することにより配向性が低下し易い。
【０１２５】
本実施の形態の硬化膜形成組成物の好ましい例は、以下のとおりである。
［１］：（Ａ）成分と（Ｂ）成分の配合比が質量比で５：９５乃至６０：４０であり、（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計量の１００質量部に基づいて、１０質量部乃至１５０質量部の（Ｃ）成分を含有する硬化膜形成組成物。
【０１２６】
［２］：（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計量の１００質量部に基づいて、１０質量部乃至５００質量部の（Ｃ）成分、溶剤を含有する硬化膜形成組成物。
【０１２７】
［３］：（Ａ）成分と（Ｂ）成分との合計量の１００質量部に基づいて、１０質量部乃至１５０質量部の（Ｃ）成分、０．０１質量部乃至１０質量部の（Ｄ）成分、溶剤を含有する硬化膜形成組成物。
【０１２８】
本実施の形態の硬化膜形成組成物を溶液として用いる場合の配合割合、調製方法等を以下に詳述する。
本実施の形態の硬化膜形成組成物における固形分の割合は、各成分が均一に溶剤に溶解している限り、特に限定されるものではないが、１質量％乃至８０質量％であり、好ましくは３質量％乃至６０質量％であり、より好ましくは５質量％乃至４０質量％である。ここで、固形分とは、硬化膜形成組成物の全成分から溶剤を除いたものをいう。
【０１２９】
本実施の形態の硬化膜形成組成物の調製方法は、特に限定されない。調製法としては、例えば、溶剤に溶解した（Ｂ）成分の溶液に（Ａ）成分、（Ｃ）成分および必要に応じて（Ｄ）成分を所定の割合で混合し、均一な溶液とする方法、或いは、この調製法の適当な段階において、必要に応じてその他添加剤をさらに添加して混合する方法が挙げられる。
【０１３０】
本実施の形態の硬化膜形成組成物の調製においては、溶剤中の重合反応によって得られる特定共重合体の溶液をそのまま使用することができる。この場合、例えば、ポリエチレングリコールエステル基を有するモノマーおよびＣ２〜Ｃ５ヒドロキシアルキルエステル基を有するモノマーのうち少なくとも一方と、カルボキシル基を有するモノマーおよびフェノール性ヒドロキシ基を有するモノマーのうち少なくとも一方とを共重合させて得られる（Ｂ）成分の溶液に前記と同様に（Ａ）成分、（Ｃ）成分および必要に応じて（Ｄ）成分を入れて均一な溶液とする。この際に、濃度調整を目的としてさらに溶剤を追加投入してもよい。このとき、（Ｂ）成分の生成過程で用いられる溶剤と、硬化膜形成組成物の濃度調整に用いられる溶剤とは同一であってもよく、また異なってもよい。
【０１３１】
また、調製された硬化膜形成組成物の溶液は、孔径が０．２μｍ程度のフィルタなどを用いて濾過した後、使用することが好ましい。
【０１３２】
＜硬化膜、配向材および位相差材＞
本実施の形態の硬化膜形成組成物の溶液を基板（例えば、シリコン／二酸化シリコン被覆基板、シリコンナイトライド基板、金属、例えば、アルミニウム、モリブデン、クロムなどが被覆された基板、ガラス基板、石英基板、ＩＴＯ基板等）やフィルム（例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）フィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、アクリルフィルム等の樹脂フィルム）等の上に、バーコート、回転塗布、流し塗布、ロール塗布、スリット塗布、スリットに続いた回転塗布、インクジェット塗布、印刷などによって塗布して塗膜を形成し、その後、ホットプレートまたはオーブン等で加熱乾燥することにより、硬化膜を形成することができる。
【０１３３】
加熱乾燥の条件としては、硬化膜から形成される配向材の成分が、その上に塗布される重合性液晶溶液に溶出しない程度に、架橋剤による架橋反応が進行すればよく、例えば、温度６０℃乃至２００℃、時間０．４分間乃至６０分間の範囲の中から適宜選択された加熱温度および加熱時間が採用される。加熱温度および加熱時間は、好ましくは７０℃乃至１６０℃、０．５分間乃至１０分間である。
【０１３４】
本実施の形態の硬化性組成物を用いて形成される硬化膜の膜厚は、例えば、０．０５μｍ乃至５μｍであり、使用する基板の段差や光学的、電気的性質を考慮し適宜選択することができる。
【０１３５】
このようにして形成された硬化膜は、偏光ＵＶ照射を行うことで配向材、すなわち、液晶等の液晶性を有する化合物を配向させる部材として機能させることができる。
【０１３６】
偏光ＵＶの照射方法としては、通常１５０ｎｍ乃至４５０ｎｍの波長の紫外光乃至可視光が用いられ、室温または加熱した状態で垂直または斜め方向から直線偏光を照射することによって行われる。
【０１３７】
本実施形態の硬化膜組成物から形成された配向材は耐溶剤性および耐熱性を有しているため、この配向材上に、重合性液晶溶液からなる位相差材料を塗布した後、液晶の相転移温度まで加熱することで位相差材料を液晶状態とし、配向材上で配向させる。そして、配向状態となった位相差材料をそのまま硬化させて、積層体を形成したあと、被転写体上に粘着層または接着層を介して積層体の位相差材料由来の面を貼り付けたのち、位相差材料由来の硬化膜から配向材を剥離して除くことにより、光学異方性を有する層として位相差材を転写することができる。
【０１３８】
被転写体としては、例えば偏光板、位相差板等の光学部材や、被転写基材を用いることができる。位相差板としては、例えば液晶層である位相差層を有するものや、延伸フィルムを用いることができる。
粘着層および接着層の材料としては、位相差層および被転写体の両方に密着性を有する粘着剤や接着剤を用いることができる。粘着剤および接着剤としては、転写法による位相差板の製造方法に使用される一般的なものを適用することができる。
【０１３９】
位相差材料としては、例えば、重合性基を有する液晶モノマーおよびそれを含有する組成物等が用いられる。そして、配向材を形成する基板がフィルムである場合には、位相差材を形成した後の上記剥離が容易となるため、好ましい。このような位相差材を形成する位相差材料は、液晶状態となって、配向材上で、水平配向、コレステリック配向、垂直配向、ハイブリッド配向等の配向状態をとるものがあり、それぞれ必要とされる位相差に応じて使い分けることが出来る。
【０１４０】
また、３Ｄディスプレイに用いられるパターン化位相差材を製造する場合には、本実施形態の硬化膜組成物から上記した方法で形成された硬化膜に、ラインアンドスペースパターンのマスクを介して所定の基準から、例えば、＋４５度の向きで偏光ＵＶ露光し、次いで、マスクを外してから−４５度の向きで偏光ＵＶを露光し、液晶の配向制御方向の異なる２種類の液晶配向領域が形成された配向材を得る。その後、重合性液晶溶液からなる位相差材料を塗布した後、液晶の相転移温度まで加熱することで位相差材料を液晶状態とし、配向材上で配向させる。そして、配向状態となった位相差材料をそのまま硬化させたあと、上記のとおり位相差材を転写し、配向材を剥離して除くことにより、位相差特性の異なる２種類の位相差領域がそれぞれ複数、規則的に配置された、パターン化位相差材を得ることができる。
そのため、本実施の形態の硬化膜形成組成物は、各種位相差材（位相差フィルム）の製造に好適に用いることができる。
【実施例】
【０１４１】
以下、本発明の実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。
［実施例で用いる略記号］
以下の実施例で用いる略記号の意味は、次のとおりである。
＜原料＞
ＢＭＡＡ：Ｎ−ブトキシメチルアクリルアミド
ＡＩＢＮ：α，α’−アゾビスイソブチロニトリル【０１４２】
＜Ａ成分＞
ＭＣＡ：４−メトキシ桂皮酸
【化１１】
2019078201.tif 000013
ＰＣＡ：４−プロポキシ桂皮酸
【化１２】
2019078201.tif 000014
ＣＨＣＡ：４−シクロヘキシル桂皮酸
【化１３】
2019078201.tif 000015
【０１４３】
＜Ｂ成分＞
ＰＥＰＯ：ポリエステルポリオール重合体（下記構造単位を有するアジピン酸/ジエチレングリコール共重合体。分子量４，８００。）
【化１４】
2019078201.tif 000016
（上記式中、Ｒは、アルキレンを表す。）
ＰＵＡ：ポリウレタングラフトアクリルポリマー［アクリット（登録商標）８ＵＡ−３０１（大成ファインケミカル（株）製）］
ＰＣＰ：ポリカーボネートポリオール［Ｃ−５９０（クラレ（株）製）］
ＨＰＣ：ヒドロキシプロピルセルロース［ＨＰＣ−ＳＳＬ（日本曹達（株）製）］
ＰＣＬ：ポリカプロラクトンテトラオール［プラクセル４１０（ダイセル（株）製）］【０１４４】
＜Ｃ成分＞
ＨＭＭ：下記の構造式で表されるメラミン架橋剤［サイメル（ＣＹＭＥＬ）（登録商標）３０３（三井サイテック（株）製）］
【化１５】
2019078201.tif 000017
【０１４５】
＜Ｄ成分＞
ＰＴＳＡ：ｐ−トルエンスルホン酸・一水和物
ＰＰＴＳ：ｐ−トルエンスルホン酸ピリジニウム【０１４６】
＜溶剤＞
実施例及び参考例の各樹脂組成物は溶剤を含有し、その溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＭ）、酢酸ブチル（ＢＡ）、酢酸エチル（ＥＡ）、酢酸イソブチル（ＩＢＡ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を用いた。【０１４７】
＜重合体の分子量の測定＞
重合例におけるアクリル共重合体の分子量は、（株）Ｓｈｏｄｅｘ社製常温ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）装置（ＧＰＣ−１０１）、Ｓｈｏｄｅｘ社製カラム（ＫＤ―８０３、ＫＤ−８０５）を用い以下のようにして測定した。
なお、下記の数平均分子量（以下、Ｍｎと称す。）及び重量平均分子量（以下、Ｍｗと称す。）は、ポリスチレン換算値にて表した。
カラム温度：４０℃
溶離液：テトラヒドロフラン
流速：１．０ｍＬ／分
検量線作成用標準サンプル：昭和電工社製  標準ポリスチレン（分子量  約１９７，０００、５５，１００、１２，８００、３，９５０、１，２６０、５８０）。【０１４８】
＜Ｃ成分の合成＞
＜重合例１＞
ＢＭＡＡ  １００．０ｇ、重合触媒としてＡＩＢＮ  １．０ｇをＰＭ  １９３．５ｇに溶解し、８０℃にて２０時間反応させることによりアクリル重合体溶液を得た。得られたアクリル重合体のＭｎは１０，０００、Ｍｗは２３，０００であった。アクリル重合体溶液をヘキサン２０００．０ｇに徐々に滴下して固体を析出させ、ろ過および減圧乾燥することで、重合体（ＰＣ−１）を得た。【０１４９】
＜重合例２＞
ＢＭＡＡ  １００．０ｇ、重合触媒としてＡＩＢＮ  ４．２ｇをＰＭ  １９３．５ｇに溶解し、９０℃にて２０時間反応させることによりアクリル重合体溶液を得た。得られたアクリル重合体のＭｎは２，７００、Ｍｗは３，９００であった。アクリル重合体溶液をヘキサン２０００．０ｇに徐々に滴下して固体を析出させ、ろ過および減圧乾燥することで、重合体（ＰＣ−２）を得た。【０１５０】
＜重合例３＞
ＭＭＡ１００．０ｇ、ＨＥＭＡ１１．１ｇ、重合触媒としてＡＩＢＮ  ５．６ｇをＰＭ  ４５０．０ｇに溶解し、８０℃にて２０時間反応させることによりアクリル共重合体溶液を得た。得られたアクリル共重合体のＭｎは４，２００、Ｍｗは７，６００であった。得られたアクリル重合体溶液をヘキサン５０００．０ｇに徐々に滴下して固体を析出させ、ろ過および減圧乾燥することで、重合体（ＰＢ−１）を得た。【０１５１】
＜液晶配向剤の調製＞
＜実施例１＞
（Ａ）成分としてＭＣＡ  １．８ｇ、（Ｂ）成分としてＰＥＰＯ  ７．３ｇ、（Ｃ）成分として合成例１で得た重合体（ＰＣ−１）を５．９ｇ、（Ｄ）成分としてＰＴＳＡ  ０．９ｇを混合し、これに溶媒としてのＰＭ  ４４ｇ、ＢＡ  １７５ｇ、及びＥＡ  ６６ｇを加えて溶液を得た。次いで、この得られた溶液を孔径１μｍのフィルターでろ過することにより、液晶配向剤（Ａ−１）を調製した。【０１５２】
＜実施例２〜２５＞
下記表１に示す種類及び配合量の各成分を用いた以外は、実施例１と同様に操作し、各液晶配向剤（Ａ−２）〜（Ａ−２５）を調製した。
【表１】
2019078201.tif 000018
【０１５３】
＜液晶配向膜の形成及び位相差フィルムの作製＞
＜実施例２６＞
実施例１で調製した液晶配向剤（Ａ−１）を、基板としてのＴＡＣフィルム上にバーコーターを用いてＷｅｔ膜厚４μｍにて塗布した。熱循環式オーブン内にて１４０℃で１分間の加熱乾燥を行い、フィルム上に硬化膜を形成した。次いで、この硬化膜表面に３１３ｎｍの直線偏光を１０ｍＪ／ｃｍ２の露光量で垂直に照射し、液晶配向膜を形成した。メルク株式会社製の水平配向用重合性液晶溶液（ＲＭＳ０３−０１３Ｃ）を、バーコーターを用いて上記液晶配向膜上にＷｅｔ膜厚６μｍにて塗布した。次いで、ホットプレート上にて６５℃で１分間の加熱乾燥を行った後、３６５ｎｍの非偏光を３００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で垂直に照射することで重合性液晶を硬化させ、位相差フィルムを作製した。【０１５４】
＜実施例２７〜５２＞
液晶配向剤として（Ａ−２）〜（Ａ−２５）を用い、実施例５１および５２は基板としてオゾン処理を施したＣＯＰフィルムを用いた以外は、実施例２６と同様に操作し、実施例２７〜５２の各位相差フィルムを作製した。【０１５５】
上記で作製した各位相差フィルムについて、下記方法により評価を行った。その評価結果
を表２に示す。【０１５６】
＜配向性の評価＞
作製した基板上の位相差フィルムを一対の偏光板で挟み込み、目視によりクロスニコル下での位相差特性の発現状況を観察した。位相差が欠陥なく発現しているものを○、位相差が発現していないものを×として「液晶配向性」の欄に記載した。【０１５７】
＜転写性の評価＞
作製した基板上の位相差フィルムの位相差材料由来の面を、石英上に透明光学粘着フィルム（日東電工社製  ＬＵＣＩＡＣＳ）を介して貼合した。その後、基板としてのＴＡＣもしくはＣＯＰフィルムを剥離することにより、石英上に重合性液晶からなる位相差層を転写した。位相差層を転写した石英を一対の偏光板で挟み込み、目視によりクロスニコル下での位相差特性の発現状況を観察した。位相差が欠陥なく発現しているものを○、欠陥が発現しているものを×として「転写性」の欄に記載した。また、ＡＴＲ法により転写時の剥離界面を観測して「剥離界面」の欄に記載した。
【表２】
2019078201.tif 000019
【０１５８】
表２の結果から明らかなように、実施例の位相差フィルムは、液晶配向性および転写性が良好であった。【０１５９】
＜液晶配向剤の調製２＞
＜実施例５３〜５６、参考例１〜２＞
下記表３に示す種類及び配合量の各成分を用いた以外は、実施例１と同様に操作し、各液晶配向剤（Ａ−２６）〜（Ａ−３１）を調製した。
【表３】
2019078201.tif 000020
【０１６０】
＜重合性液晶溶液の調製＞
＜調製例１＞
重合性液晶ＬＣ２４２（ＢＡＳＦ社製）２９．０ｇ、重合開始剤としてイルガキュア９０７（ＢＡＳＦ社製）０．９ｇ、レベリング剤としてＢＹＫ−３６１Ｎ（ＢＹＫ社製）０．２ｇ、溶媒としてのＭＩＢＫを加えて固形分濃度が３０質量％の重合性液晶溶液（ＬＣ−１）を得た。
＜調製例２＞
重合性液晶ＬＣ２４２（ＢＡＳＦ社製）２９．０ｇ、重合開始剤としてイルガキュア９０７（ＢＡＳＦ社製）０．９ｇ、レベリング剤としてＢＹＫ−３６１Ｎ（ＢＹＫ社製）０．２ｇ、溶媒としてのＣＰを加えて固形分濃度が３０質量％の重合性液晶溶液（ＬＣ−２）を得た。【０１６１】
＜液晶配向膜の形成及び位相差フィルムの作製＞
＜実施例５７＞
実施例５３で調製した液晶配向剤（Ａ−２６）を、基板としてのＴＡＣフィルム上にバーコーターを用いてＷｅｔ膜厚４μｍにて塗布した。熱循環式オーブン内にて１１０℃で１分間の加熱乾燥を行い、フィルム上に硬化膜を形成した。次いで、この硬化膜表面に３１３ｎｍの直線偏光を１０ｍＪ／ｃｍ２の露光量で垂直に照射し、液晶配向膜を形成した。調製例１で調製した重合性液晶溶液（ＬＣ−１）を、バーコーターを用いて上記液晶配向膜上にＷｅｔ膜厚６μｍにて塗布した。次いで、ホットプレート上にて９０℃で１分間の加熱乾燥を行った後、３６５ｎｍの非偏光を５００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で垂直に照射することで重合性液晶を硬化させ、位相差フィルムを作製した。【０１６２】
＜実施例５８〜６０、参考例３〜４＞
液晶配向剤として（Ａ−２７）〜（Ａ−３１）を用いた以外は、実施例５７と同様に操作し、実施例５８〜６０、参考例３〜４の各位相差フィルムを作製した。【０１６３】
＜実施例６１＞
実施例５３で調製した液晶配向剤（Ａ−２６）を、基板としてのＴＡＣフィルム上にバーコーターを用いてＷｅｔ膜厚４μｍにて塗布した。熱循環式オーブン内にて１１０℃で１分間の加熱乾燥を行い、フィルム上に硬化膜を形成した。次いで、この硬化膜表面に３１３ｎｍの直線偏光を１０ｍＪ／ｃｍ２の露光量で垂直に照射し、液晶配向膜を形成した。調製例１で調製した重合性液晶溶液（ＬＣ−２）を、バーコーターを用いて上記液晶配向膜上にＷｅｔ膜厚１２μｍにて塗布した。次いで、ホットプレート上にて９０℃で１分間の加熱乾燥を行った後、３６５ｎｍの非偏光を５００ｍＪ／ｃｍ２の露光量で垂直に照射することで重合性液晶を硬化させ、位相差フィルムを作製した。【０１６４】
＜実施例６２〜６４、参考例５〜６＞
液晶配向剤として（Ａ−２７）〜（Ａ−３１）を用いた以外は、実施例６１と同様に操作し、実施例６２〜６４、参考例５〜６の各位相差フィルムを作製した。【０１６５】
＜配向性の評価＞
作製した基板上の位相差フィルムを一対の偏光板で挟み込み、目視によりクロスニコル下での位相差特性の発現状況を観察した。位相差が欠陥なく発現しているものを○、欠陥が発生していたいものを×として表４の「液晶配向性」の欄に記載した。
【表４】
2019078201.tif 000021
【０１６６】
表４に示すように、実施例では重合性液晶溶液（ＬＣ−１）および（ＬＣ−２）のどちらを用いても、得られた位相差材は良好な配向性を示した。それに対して、参考例では（ＬＣ−１）を用いて得られた位相差材は良好な配向性を示したが、（ＬＣ−２）を用いて得られた位相差材は良好な配向性が得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１６７】
本発明による硬化膜形成組成物は、液晶表示素子の液晶配向膜や、液晶表示素子に内部や外部に設けられる光学異方性フィルムを形成するための配向材として非常に有用であり、特に、３Ｄディスプレイや有機ＥＬ素子に用いられるパターン化位相差材の形成材料として好適である。
【国際調査報告】
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