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JP5316752B2 - Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element Download PDF

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JP5316752B2
JP5316752B2 JP2008157355A JP2008157355A JP5316752B2 JP 5316752 B2 JP5316752 B2 JP 5316752B2 JP 2008157355 A JP2008157355 A JP 2008157355A JP 2008157355 A JP2008157355 A JP 2008157355A JP 5316752 B2 JP5316752 B2 JP 5316752B2
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Japan
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liquid crystal
polyamic acid
aligning agent
dianhydride
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利之 秋池
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal alighning agent excellent in liquid crystal alighnment properties, electrical properties and printability. <P>SOLUTION: The liquid crystal alighning agent contains at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acids, which are obtained by reacting tetracarboxylic acid dianhydrides with diamines containing the compounds shown by formula (A), and polymers obtained by imidizing the polyamic acids. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、液晶配向剤および液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、液晶配向性および電気特性に優れる液晶配向膜を与えることができ、且つ印刷性に優れる液晶配向剤ならびに表示品位に優れる液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal aligning agent and a liquid crystal display element. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal aligning agent that can provide a liquid crystal alignment film having excellent liquid crystal alignment properties and electrical characteristics, and excellent printability, and a liquid crystal display element excellent in display quality.

現在、液晶表示素子としては、透明導電膜が設けられている基板表面にポリアミック酸、ポリイミドなどからなる液晶配向膜を形成して液晶表示素子用基板とし、その2枚を対向配置してその間隙内に正の誘電異方性を有するネマチック型液晶の層を形成してサンドイッチ構造のセルとし、液晶分子の長軸が一方の基板から他方の基板に向かって連続的に90°捻れるようにした、TN型(Twisted Nematic)液晶セルを有するTN型液晶表示素子が知られている。
さらに、TN型液晶表示素子に比して高いコントラスト比を実現できるSTN(Super Twisted Nematic)型液晶表示素子、視角依存性の少ないIPS(In−Plane Switching)型液晶表示素子、視角依存性が少ないと共に映像画面の高速応答性に優れた光学補償ベンド(OCB)型液晶表示素子、負の誘電異方性を有するネマチック型液晶を用いるVA(Vertical Alignment)型液晶表示素子などが知られている(特許文献1〜6および非特許文献1〜5参照)。このような液晶表示素子においても、液晶分子の配向制御は、通常、ポリアミック酸、ポリイミドなどの重合体を含有する液晶配向剤により形成されたこれら重合体を主成分とする液晶配向膜によりなされている。
このような液晶配向膜は、良好な液晶配向性能、高い電圧保持率、残像が発生しないことなどの性能が要求される。
Currently, as a liquid crystal display element, a liquid crystal alignment film made of polyamic acid, polyimide, or the like is formed on the surface of a substrate on which a transparent conductive film is provided to form a liquid crystal display element substrate. A nematic liquid crystal layer having positive dielectric anisotropy is formed in a cell having a sandwich structure so that the major axis of the liquid crystal molecules is continuously twisted by 90 ° from one substrate to the other. A TN type liquid crystal display element having a TN type (Twisted Nematic) liquid crystal cell is known.
Furthermore, an STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display element capable of realizing a high contrast ratio as compared with a TN type liquid crystal display element, an IPS (In-Plane Switching) type liquid crystal display element with less viewing angle dependency, and less viewing angle dependency. In addition, an optically compensated bend (OCB) type liquid crystal display element excellent in high-speed response of an image screen, a VA (Vertical Alignment) type liquid crystal display element using nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy, and the like are known ( (See Patent Documents 1 to 6 and Non-Patent Documents 1 to 5). Also in such a liquid crystal display element, the alignment control of the liquid crystal molecules is usually performed by a liquid crystal alignment film mainly composed of these polymers formed by a liquid crystal alignment agent containing a polymer such as polyamic acid or polyimide. Yes.
Such a liquid crystal alignment film is required to have good liquid crystal alignment performance, high voltage holding ratio, and performance such as no afterimage.

ところで近年、液晶表示素子は、より明るく鮮やかな美しい画像を得る目的で高開口率化、高精細化が進んでいる。さらに大画面化や動画の固定技術の進展に伴い、液晶表示素子にはより精細で美しい表示が求められるようになり、高度な動画のすばやい動きにも迅速且つ正確に対応しうることが必須となってきた。そのため、液晶配向膜には、上記の諸性能とともに膜全面にわたる高度の均一性が要求されることとなり、従来は許容されていた程度のわずかの塗布ムラも許されなくなりつつある。特に、液晶配向膜の形成工程で広く採用されているオフセット印刷における高度の印刷性が要求されている。
しかしながら液晶配向膜に従来から要求されている上記の如き諸性能を損なわずに高度の印刷性を充たす材料は、未だ知られていない。
特開平4−153622号公報 特開昭60−107020号公報 特開昭56−91277号公報 米国特許第5928733号明細書 特開平11−258605号公報 特開昭62−165628号公報 特開2002−327058号公報 特開平6−222366号公報 特開平6−281937号公報 特開平5−107544号公報 Liq. Cryst., vol. 22, 379(1996年) 液晶、vol .3、No. 2、117(1999年) 液晶、vol. 3、No. 4、272(1999年) Jpn. Appl.phys., vol. 36, 428(1997年) SID ’94 Digest, p. 927(1997年) Jornal of Organic Chemistry、34巻、1550ページ(1969年) Jornal of Organic Chemistry、23巻、151ページ(1958年)
By the way, in recent years, liquid crystal display elements have been increasing in aperture ratio and resolution in order to obtain brighter and more beautiful images. With the development of larger screens and moving image fixing technology, liquid crystal display elements are required to have finer and more beautiful displays, and it is essential to be able to respond quickly and accurately to the rapid movement of advanced moving images. It has become. For this reason, the liquid crystal alignment film is required to have a high degree of uniformity over the entire surface of the film as well as the above-mentioned various performances. In particular, there is a demand for a high degree of printability in offset printing that is widely employed in the process of forming a liquid crystal alignment film.
However, a material satisfying a high degree of printability without impairing the above-mentioned various performances conventionally required for a liquid crystal alignment film is not yet known.
JP-A-4-153622 JP 60-107020 A JP 56-91277 A U.S. Pat. No. 5,928,733 Japanese Patent Laid-Open No. 11-258605 Japanese Patent Laid-Open No. 62-165628 JP 2002-327058 A JP-A-6-222366 JP-A-6-281937 JP-A-5-107544 Liq. Cryst. , Vol. 22, 379 (1996) Liquid crystal, vol. 3, no. 2, 117 (1999) Liquid crystal, vol. 3, no. 4, 272 (1999) Jpn. Appl. phys. , Vol. 36, 428 (1997) SID '94 Digest, p. 927 (1997) Journal of Organic Chemistry, 34, 1550 (1969) Journal of Organic Chemistry, 23, 151 (1958)

本発明の目的は、液晶配向性および電気特性に優れる液晶配向膜を与えることができ、且つ印刷性に優れる液晶配向剤ならびに高度な動画のすばやい動きにも迅速且つ正確に対応しうる表示品位に優れる液晶表示素子を提供することにある。
本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。
An object of the present invention is to provide a liquid crystal alignment film having excellent liquid crystal alignment properties and electrical characteristics, and also to a liquid crystal alignment agent excellent in printability and a display quality capable of quickly and accurately responding to quick movement of advanced moving images. The object is to provide an excellent liquid crystal display element.
Still other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明によれば、発明の上記目的および利点は、第1に、
テトラカルボン酸二無水物と、下記式(A)
According to the present invention, the above objects and advantages of the invention are firstly:
Tetracarboxylic dianhydride and the following formula (A)

Figure 0005316752
Figure 0005316752

(式(A)中、Xは単結合、メチレン基またはエチレン基である。)
で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸およびそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも1種の重合体を含有する液晶配向剤によって達成され、第2に、
上記液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備する液晶表示素子によって達成される。
(In formula (A), X is a single bond, a methylene group or an ethylene group.)
Achieved by a liquid crystal aligning agent containing at least one polymer selected from the group consisting of a polyamic acid obtained by reacting with a diamine containing a compound represented by the formula:
This is achieved by a liquid crystal display device comprising a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment agent.

本発明の液晶配向膜は、印刷性に優れ、且つ液晶配向性および電気特性(特に電圧保持率、残留電圧特性など)に優れる液晶配向膜を与える。本発明の液晶配向膜は、TN型、STN型、VA型、SH(Super Homeotropic)型、IPS型、OCB型、強誘電性、反強誘電性などの各種の表示モードの液晶表示素子に好適に適応することができる。本発明の液晶配向膜から形成された液晶配向膜を具備する本発明の液晶表示素子は、高度な動画のすばやい動きにも迅速且つ正確に対応することができ、表示品位に優れるものである。本発明の液晶表示素子は、例えば卓上計算機、腕時計、置時計、計数表示板、ワードプロセッサ、パーソナルコンピューター、液晶テレビなどの種々の表示装置に好適に用いることができる。   The liquid crystal alignment film of the present invention provides a liquid crystal alignment film excellent in printability and excellent in liquid crystal alignment and electrical characteristics (particularly voltage holding ratio, residual voltage characteristics, etc.). The liquid crystal alignment film of the present invention is suitable for liquid crystal display elements of various display modes such as TN type, STN type, VA type, SH (Super Homeotropic) type, IPS type, OCB type, ferroelectricity, and antiferroelectricity. Can adapt to. The liquid crystal display element of the present invention comprising the liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment film of the present invention can quickly and accurately respond to quick movements of advanced moving images, and has excellent display quality. The liquid crystal display element of the present invention can be suitably used for various display devices such as a desk calculator, a wristwatch, a table clock, a counting display board, a word processor, a personal computer, and a liquid crystal television.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の液晶配向剤は、テトラカルボン酸二無水物と、上記式(A)で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸およびそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも1種の重合体を含有する。
<テトラカルボン酸二無水物>
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えばブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジクロロ−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2−酢酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The liquid crystal aligning agent of the present invention is selected from the group consisting of a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine containing a compound represented by the above formula (A) and an imidized polymer thereof. At least one polymer.
<Tetracarboxylic dianhydride>
Examples of the tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid in the present invention include butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2- Dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dichloro-1,2, 3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetra Carboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-to Carboxymethyl cyclopentyl acetic dianhydride, 3,5,6-tri-carboxy-norbornane-2-acetic dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofuran tetracarboxylic dianhydride,

1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−エチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−7−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−7−エチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−エチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5,8−ジメチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、ビシクロ[2.2.2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、下記式(T−I)および(T−II) 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3 , 3a, 4,5,9b-Hexahydro-5-methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3 , 3a, 4,5,9b-Hexahydro-5-ethyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1, 3,3a, 4,5,9b-hexahydro-7-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, , 3,3a, 4,5,9b-Hexahydro-7-ethyl-5- (teto Hydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5 (Tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-ethyl-5 -(Tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5,8- Dimethyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuranyl) -3- Methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, bi Chlo [2.2.2] -oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane-2,4-dione-6 -Spiro-3 '-(tetrahydrofuran-2', 5'-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride 3,5,6-tricarboxy-2-carboxynorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane-3 , 5, 8, 10-tetraone, the following formulas (TI) and (T-II)

Figure 0005316752
Figure 0005316752

(式(T−I)および(T−II)中、RおよびRは、それぞれ、芳香環を有する2価の有機基を示し、RおよびRは、それぞれ、水素原子またはアルキル基を示し、複数存在するRおよびRはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。)
のそれぞれで表される化合物などの脂肪族または脂環式テトラカルボン酸二無水物;
ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−フランテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3’,4,4’−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルメタン二無水物、エチレングリコール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、プロピレングリコール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,4−ブタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,6−ヘキサンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,8−オクタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン−ビス(アンヒドロトリメリテート)、下記式(T−1)〜(T−4)
(In the formulas (T-I) and (T-II), R 1 and R 3 each represent a divalent organic group having an aromatic ring, and R 2 and R 4 each represent a hydrogen atom or an alkyl group. And a plurality of R 2 and R 4 may be the same or different.)
An aliphatic or alicyclic tetracarboxylic dianhydride such as a compound represented by each of the following:
Pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5, 8-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dimethyldiphenylsilanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-tetraphenylsilanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-furantetracarboxylic dianhydride 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenyl sulfide dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylsulfone dianhydride, 4,4′-bis ( 3,4-dicar Boxyphenoxy) diphenylpropane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-perfluoroisopropylidene diphthalic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2 , 2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (phthalic acid) phenylphosphine oxide dianhydride, p-phenylene-bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, m-phenylene-bis ( Triphenylphthalic acid) dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenyl ether dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenylmethane dianhydride, ethylene glycol-bis ( Anhydrotrimellitate), propylene glycol-bis (anhydrotrimellitate), 1,4-butanediol-bis (anhydrotrimellitate) Retate), 1,6-hexanediol-bis (anhydrotrimellitate), 1,8-octanediol-bis (anhydrotrimellitate), 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane-bis ( Anhydrotrimellitate), the following formulas (T-1) to (T-4)

Figure 0005316752
Figure 0005316752

のそれぞれで表される化合物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物を挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物は、これらのうち、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5,8−ジメチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、ビシクロ[2,2,2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、上記式(T−I)で表される化合物のうち下記式(T−5)〜(T−7)
An aromatic tetracarboxylic dianhydride such as a compound represented by each of the above can be exemplified. These may be used alone or in combination of two or more.
Among these, the tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid in the present invention includes butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3 , 3a, 4,5,9b-Hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3 , 3 , 4,5,9b-Hexahydro-5,8-dimethyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, bicyclo [2 , 2,2] -Oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane-2,4-dione-6-spiro- 3 ′-(tetrahydrofuran-2 ′, 5′-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, 3, 5,6-tricarboxy-2-carboxynorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane-3,5 8,10-tetraone, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′ 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, Among the compounds represented by 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride and the above formula (TI), the following formulas (T-5) to (T-7)

Figure 0005316752
Figure 0005316752

のそれぞれで表される化合物および上記式(T−II)で表される化合物のうち下記式(T−8) Of the compounds represented by each of the above and the compounds represented by the above formula (T-II), the following formula (T-8)

Figure 0005316752
Figure 0005316752

で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種(以下、「特定テトラカルボン酸二無水物」という。)を含むものであることが、形成される液晶配向膜がより良好な液晶配向性を発現することができることとなる点から好ましい。特に好ましい特定テトラカルボン酸二無水物は、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、ピロメリット酸二無水物および上記式(T−1)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種である。
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物は、上記の如き特定テトラカルボン酸二無水物を、全テトラカルボン酸二無水物に対して、20モル%以上含むものであることが好ましく、50モル%以上含むものであることがより好ましく、特に80モル%以上含むものであることが好ましい。
It is preferable that the liquid crystal alignment film to be formed has at least one selected from the group consisting of the compounds represented by (hereinafter referred to as “specific tetracarboxylic dianhydride”). It is preferable in that it can be expressed. Particularly preferred specific tetracarboxylic dianhydrides are 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 1,3,3a, 4,5. , 9b-Hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro -8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane- 2,4-dione-6-spiro-3 ′-(tetrahydrofuran-2 ′, 5′-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1 No 2-dicarboxylic acid Things, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxymethyl norbornane -2: 3,5: 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2, 6] undecane - It is at least one selected from the group consisting of 3,5,8,10-tetraone, pyromellitic dianhydride and a compound represented by the above formula (T-1).
The tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid in the present invention contains 20 mol% or more of the specific tetracarboxylic dianhydride as described above with respect to the total tetracarboxylic dianhydride. It is more preferable that it contains 50 mol% or more, and it is particularly preferable that 80 mol% or more is included.

<ジアミン>
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンは、上記式(A)で表される化合物を含むものである。
上記式(A)における2つのアミノ基は、Xが単結合であるときはXに対して2,4位または2,5位にあることが好ましく、Xがメチレン基またはエチレン基であるときはXに対して2,4位または3,5位にあることが好ましい。Xとしては、単結合またはメチレン基であることが好ましい。
上記式(A)で表される化合物の具体例としては、例えば下記式(A−1)〜(A−4)

Figure 0005316752
Figure 0005316752
<Diamine>
The diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention includes a compound represented by the above formula (A).
The two amino groups in the above formula (A) are preferably in the 2,4 or 2,5 position relative to X when X is a single bond, and when X is a methylene group or an ethylene group It is preferable that they are in the 2,4 or 3,5 position with respect to X. X is preferably a single bond or a methylene group.
Specific examples of the compound represented by the above formula (A) include, for example, the following formulas (A-1) to (A-4):
Figure 0005316752
Figure 0005316752

のそれぞれで表される化合物などを挙げることができる。
上記式(A)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ることにより、容易に合成することができる。
例えば上記式(A−1)および(A−2)で表される化合物は、それぞれ、テトラヒドロアビエチン酸を塩化チオニルなどにより処理して酸塩化物とした後、所望の置換位置のジニトロフェノールと反応させてジニトロ化合物を得、さらにこのジニトロ化合物をパラジウム炭素/ヒドラジン、あるいは、塩化スズなどの適宜の還元系により還元することにより合成することができる。
上記式(A−3)および(A−4)で表される化合物は、それぞれ、テトラヒドロアビエチン酸を、例えば炭酸カリウムなどの適当な塩基の存在下で所望の置換位置のジニトロベンジルクロリドと反応させてジニトロ化合物を得、このジニトロ化合物をパラジウム炭素/ヒドラジン、あるいは、塩化スズなどの適宜の還元系により還元することにより合成することができる。
原料のテトラヒドロアビエチン酸は、例えば
非特許文献6(Jornal of Organic Chemistry、34巻、1550ページ(1969年))に記載されているように、エタノール溶媒中、ラネーニッケルの存在下において、高温、高圧下でアビエチン酸を還元する方法;
非特許文献7(Jornal of Organic Chemistry、23巻、151ページ(1958年))に記載されているように、アビエチン酸のジ−n−アミルアミン塩をリチウム/液体アンモニア触媒により7,8−ジヒドロアビエチン酸に還元した後、さらに白金触媒を用いて接触水素化する方法
などにより合成することができるほか、市販品を利用することができる。
And the like, and the like.
The compound represented by the above formula (A) can be easily synthesized by appropriately combining organic chemistry methods.
For example, the compounds represented by the above formulas (A-1) and (A-2) are each reacted with dinitrophenol at a desired substitution position after treating tetrahydroabietic acid with thionyl chloride to form an acid chloride. To obtain a dinitro compound, and further, this dinitro compound can be synthesized by reduction with an appropriate reduction system such as palladium carbon / hydrazine or tin chloride.
In the compounds represented by the above formulas (A-3) and (A-4), tetrahydroabietic acid is reacted with dinitrobenzyl chloride at a desired substitution position in the presence of a suitable base such as potassium carbonate. Thus, a dinitro compound can be obtained, and the dinitro compound can be synthesized by reducing with an appropriate reduction system such as palladium carbon / hydrazine or tin chloride.
As described in Non-Patent Document 6 (Jornal of Organic Chemistry, Vol. 34, page 1550 (1969)), tetrahydroabietic acid as a raw material is used under high temperature and high pressure in the presence of Raney nickel in an ethanol solvent. A method of reducing abietic acid with an acid;
As described in Non-Patent Document 7 (Jornal of Organic Chemistry, Vol. 23, page 151 (1958)), di-n-amylamine salt of abietic acid is converted to 7,8-dihydroabietine with a lithium / liquid ammonia catalyst. After reduction to an acid, it can be further synthesized by a method of catalytic hydrogenation using a platinum catalyst, or a commercially available product can be used.

本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンとしては、上記式(A)で表される化合物のみを用いてもよく、あるいは上記式(A)で表される化合物のほかに他のジアミンを併用してもよい。かかる他のジアミンとしては、例えばp−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノベンズアニリド、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、5−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−10−ヒドロアントラセン、2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ジメチル-2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジメトキシビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、1,4,4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,4’−ビス[(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキシ]−オクタフルオロビフェニルなどの芳香族ジアミン;   As the diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention, only the compound represented by the above formula (A) may be used, or other diamine other than the compound represented by the above formula (A). May be used in combination. Examples of such other diamines include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, and 4,4′-diamino. Diphenyl sulfone, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminobenzanilide, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2′-dimethyl-4 , 4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-ditrifluoromethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-ditrifluoromethyl-4, 4′-diaminobiphenyl, 5-amino-1- (4′-aminophenyl) -1,3,3-trime Luindan, 6-amino-1- (4′-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminobenzophenone, 3,4′-diaminobenzophenone, 4 , 4′-diaminobenzophenone, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4- Aminophenoxy) biphenyl, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene Zen, 9,9-bis (4-aminophenyl) -10-hydroanthracene, 2,7-diaminofluorene, 9,9-dimethyl-2,7-diaminofluorene, 9,9-bis (4-aminophenyl) Fluorene, 4,4′-methylene-bis (2-chloroaniline), 2,2 ′, 5,5′-tetrachloro-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-dichloro-4,4′- Diamino-5,5′-dimethoxybiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 1,4,4 ′-(p-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenylene) Isopropylidene) bisaniline, 2,2′-bis [4- (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 4,4′-diamino- , 2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 4,4'-bis [(4-amino-2-trifluoromethyl) phenoxy] - aromatic diamines such as octafluoro biphenyl;

1,1−メタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、4,4−ジアミノヘプタメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6.2.1.02,7]−ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンなどの脂肪族または脂環式ジアミン;
2,3−ジアミノピリジン、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、5,6−ジアミノ−2,3−ジシアノピラジン、5,6−ジアミノ−2,4−ジヒドロキシピリミジン、2,4−ジアミノ−6−ジメチルアミノ−1,3,5−トリアジン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、2,4−ジアミノ−6−イソプロポキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メトキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−フェニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−1,3,5−トリアジン、4,6−ジアミノ−2−ビニル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−5−フェニルチアゾール、2,6−ジアミノプリン、5,6−ジアミノ−1,3−ジメチルウラシル、3,5−ジアミノ−1,2,4−トリアゾール、6,9−ジアミノ−2−エトキシアクリジンラクテート、3,8−ジアミノ−6−フェニルフェナントリジン、1,4−ジアミノピペラジン、3,6−ジアミノアクリジン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルアミン、3,6−ジアミノカルバゾール、N−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾール、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−ベンジジン、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−N,N’−ジメチル−ベンジジン、下記式(D−I)
1,1-metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, 4,4-diaminoheptamethylenediamine, 1 , 4-diaminocyclohexane, isophoronediamine, tetrahydrodicyclopentadienylenediamine, hexahydro-4,7-methanoindanylene methylenediamine, tricyclo [6.2.1.0 2,7 ] -undecylenedimethyldiamine, 4 Aliphatic or cycloaliphatic diamines such as 1,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane;
2,3-diaminopyridine, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 5,6-diamino-2,3-dicyanopyrazine, 5,6-diamino-2,4 -Dihydroxypyrimidine, 2,4-diamino-6-dimethylamino-1,3,5-triazine, 1,4-bis (3-aminopropyl) piperazine, 2,4-diamino-6-isopropoxy-1,3 , 5-triazine, 2,4-diamino-6-methoxy-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-phenyl-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-methyl -S-triazine, 2,4-diamino-1,3,5-triazine, 4,6-diamino-2-vinyl-s-triazine, 2,4-diamino-5-phenylthiazole, 2,6- Aminopurine, 5,6-diamino-1,3-dimethyluracil, 3,5-diamino-1,2,4-triazole, 6,9-diamino-2-ethoxyacridine lactate, 3,8-diamino-6 Phenylphenanthridine, 1,4-diaminopiperazine, 3,6-diaminoacridine, bis (4-aminophenyl) phenylamine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6-diaminocarbazole, N-ethyl -3,6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, N, N'-bis (4-aminophenyl) -benzidine, N, N'-bis (4-aminophenyl) -N, N '-Dimethyl-benzidine, the following formula (DI)

Figure 0005316752
Figure 0005316752

(式(D−I)中、Rはピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジンおよびピペラジンから選ばれる窒素原子を含む環構造を有する1価の有機基を示し、Xは2価の有機基を示す。)
で表される化合物、下記式(D−II)
(In the formula (DI), R 5 represents a monovalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from pyridine, pyrimidine, triazine, piperidine and piperazine, and X 1 represents a divalent organic group. .)
A compound represented by formula (D-II):

Figure 0005316752
(式(D−II)中、Rはピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジンおよびピペラジンから選ばれる窒素原子を含む環構造を有する2価の有機基を示し、Xは、それぞれ、2価の有機基を示し、複数存在するXは同一でも異なっていてもよい。)
で表される化合物などの分子内に2つの1級アミノ基および該1級アミノ基以外の窒素原子を有するジアミン;
下記式(D−III)
Figure 0005316752
(In Formula (D-II), R 6 represents a divalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from pyridine, pyrimidine, triazine, piperidine and piperazine, and X 2 represents a divalent organic group, respectively. A plurality of X 2 may be the same or different.)
A diamine having two primary amino groups and a nitrogen atom other than the primary amino group in a molecule such as a compound represented by:
The following formula (D-III)

Figure 0005316752
Figure 0005316752

(式(D−III)中、Rは−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−および−CO−から選ばれる2価の結合基を示し、Rはステロイド骨格、トリフルオロメチルフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基およびフルオロフェニル基から選ばれる骨格もしくは基を有する1価の有機基または炭素数6〜30のアルキル基を示す。)
で表される化合物などのモノ置換フェニレンジアミン;
下記式(D−IV)
(In the formula (D-III), R 7 represents a divalent linking group selected from —O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH— and —CO—, and R 8 represents a steroid. A monovalent organic group having a skeleton or a group selected from a skeleton, a trifluoromethylphenyl group, a trifluoromethoxyphenyl group and a fluorophenyl group, or an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms.)
Monosubstituted phenylenediamines such as compounds represented by:
The following formula (D-IV)

Figure 0005316752
Figure 0005316752

(式(D−IV)中、Rは、それぞれ、炭素数1〜12の炭化水素基を示し、複数存在するRはそれぞれ同一でも異なっていてもよく、pは、それぞれ、1〜3の整数であり、qは1〜20の整数である。)
で表される化合物などのジアミノオルガノシロキサン;
下記式(D−1)〜(D−5)
(In the formula (D-IV), R 9 represents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and a plurality of R 9 may be the same or different, and p represents 1 to 3 respectively. And q is an integer of 1 to 20.)
Diaminoorganosiloxanes such as compounds represented by:
The following formulas (D-1) to (D-5)

Figure 0005316752
Figure 0005316752
Figure 0005316752
Figure 0005316752

(式(D−4)中のyは2〜12の整数であり、式(D−5)中のzは1〜5の整数である。)
のそれぞれで表される化合物などを挙げることができる。これらのジアミンは、単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンは、上記式(A)で表される化合物のほかに、他のジアミンとして、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、1,4−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、上記式(D−1)〜(D−5)のそれぞれで表される化合物、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、3,6−ジアミノアクリジン、3,6−ジアミノカルバゾール、N−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾール、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−ベンジジン、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−N,N’−ジメチルベンジジン、上記式(D−I)で表される化合物のうちの下記式(D−6)
(Y in the formula (D-4) is an integer of 2 to 12, and z in the formula (D-5) is an integer of 1 to 5.)
And the like, and the like. These diamines can be used alone or in combination of two or more.
In addition to the compound represented by the above formula (A), the diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention includes, as other diamines, p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4. '-Diaminodiphenyl sulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-ditrifluoromethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,7-diamino Fluorene, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,2-bis [4- ( 4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 4, 4 ′-(p-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4- Aminophenoxy) biphenyl, 1,4-diaminocyclohexane, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, each of the above formulas (D-1) to (D-5) 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacridine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6-diaminocarbazole N-ethyl-3,6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, N, N′-bis 4-aminophenyl) -benzidine, N, N′-bis (4-aminophenyl) -N, N′-dimethylbenzidine, the following formula (D-6) among the compounds represented by the above formula (DI) )

Figure 0005316752
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で表される化合物、上記式(D−II)で表される化合物のうちの下記式(D−7) Of the compounds represented by formula (D-II), the following formula (D-7)

Figure 0005316752
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で表される化合物、上記式(D−III)で表される化合物のうちのドデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ドデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、下記式(D−8)〜(D−16) Of the compounds represented by formula (D-III), dodecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy- 2,4-diaminobenzene, dodecanoxy-2,5-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,5-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,5-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5-diaminobenzene, the following formula (D-8) ~ (D-16)

Figure 0005316752
Figure 0005316752
Figure 0005316752
Figure 0005316752

Figure 0005316752
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のそれぞれで表される化合物および上記式(VI)で表される化合物のうちの1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサンよりなる群から選択される少なくとも1種(以下、「他の特定ジアミン」という。)を含むものであることが好ましい。
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンは、上記式(A)で表される化合物を、全ジアミンに対して、1モル%以上含むものであることが好ましく、5〜50モル%含むものであることがより好ましく、10〜30モル%含むものであることがさらに好ましい。
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンは、上記の如き他の特定ジアミンを、全ジアミンに対して、20モル%以上含むものであることが好ましく、50〜70モル%含むものであることがより好ましい。
And at least one selected from the group consisting of 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane among the compounds represented by the formula (VI) "Other specific diamine" is preferred.
The diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention preferably contains 1 mol% or more of the compound represented by the above formula (A) with respect to the total diamine, and contains 5 to 50 mol%. More preferably, it is more preferably 10 to 30 mol%.
The diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention preferably contains 20 mol% or more, and more preferably contains 50 to 70 mol% of the other specific diamine as described above with respect to the total diamine. preferable.

<ポリアミック酸の合成>
本発明におけるポリアミック酸は、上記の如きテトラカルボン酸二無水物と、上記式(A)で表される化合物を含むジアミンとを反応させることにより合成することができる。
ポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンの使用割合は、ジアミンに含まれるアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.5〜2当量となる割合が好ましく、0.7〜1.2当量となる割合がさらに好ましい。
ポリアミック酸の合成反応は、好ましくは有機溶媒中において、好ましくは−20〜150℃、より好ましくは0〜100℃の温度条件下において、好ましくは0.5〜240時間、より好ましくは2〜12時間行われる。有機溶媒としては、合成されるポリアミック酸を溶解できるものであれば特に制限はなく、例えばN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどの非プロトン系極性溶媒;m−クレゾール、キシレノール、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノール系溶媒を挙げることができる。有機溶媒の使用量(a)は、テトラカルボン酸二無水物およびジアミンの総量(b)が、反応溶液の全量(a+b)に対して0.1〜30重量%になるような量であることが好ましい。なおここで、有機溶媒と後述の貧溶媒とを併用する場合には、上記有機溶媒の使用量(a)は、有機溶媒と貧溶媒との合計量を表すものとして理解されるべきである。
<Synthesis of polyamic acid>
The polyamic acid in the present invention can be synthesized by reacting the tetracarboxylic dianhydride as described above with a diamine containing the compound represented by the above formula (A).
The proportion of tetracarboxylic dianhydride and diamine used in the polyamic acid synthesis reaction is such that the acid anhydride group of tetracarboxylic dianhydride is 0.5 to 1 equivalent to 1 equivalent of amino group contained in the diamine. A ratio of 2 equivalents is preferable, and a ratio of 0.7 to 1.2 equivalents is more preferable.
The polyamic acid synthesis reaction is preferably performed in an organic solvent, preferably at a temperature of -20 to 150 ° C, more preferably at a temperature of 0 to 100 ° C, preferably 0.5 to 240 hours, more preferably 2 to 12. Done for hours. The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the synthesized polyamic acid. For example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ- Examples include aprotic polar solvents such as butyrolactone, tetramethylurea and hexamethylphosphortriamide; phenolic solvents such as m-cresol, xylenol, phenol and halogenated phenol. The amount of organic solvent used (a) is such that the total amount (b) of tetracarboxylic dianhydride and diamine is 0.1 to 30% by weight based on the total amount (a + b) of the reaction solution. Is preferred. In addition, when using an organic solvent and the below-mentioned poor solvent together here, the usage-amount (a) of the said organic solvent should be understood as showing the total amount of an organic solvent and a poor solvent.

前記有機溶媒には、ポリアミック酸の貧溶媒であるアルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素などを、生成するポリアミック酸が析出しない範囲で併用することができる。かかる貧溶媒の具体例としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、乳酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、ジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロルベンゼン、o−ジクロルベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテルなどを挙げることができる。
有機溶媒と後述の貧溶媒とを併用する場合、貧溶媒の使用割合としては、有機溶媒と貧溶媒との合計に対して、好ましくは50重量%以下であり、より好ましくは20重量%以下であり、さらに好ましくは10重量%以下である。
For the organic solvent, alcohol, ketone, ester, ether, halogenated hydrocarbon, hydrocarbon and the like, which are poor solvents for polyamic acid, can be used in combination as long as the polyamic acid to be produced does not precipitate. Specific examples of the poor solvent include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, butyl lactate, Acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, diethyl oxalate, diethyl malonate, diethyl ether, ethylene glycol methyl ether, ethylene Glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n- Chill ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1 , 4-dichlorobutane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, isoamylpropionate, isoamylisobutyrate, diisopentyl ether and the like.
When the organic solvent and the poor solvent described below are used in combination, the use ratio of the poor solvent is preferably 50% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, based on the total of the organic solvent and the poor solvent. More preferably 10% by weight or less.

以上のようにして、ポリアミック酸を溶解してなる反応溶液が得られる。この反応溶液はそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液中に含まれるポリアミック酸を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、または単離したポリアミック酸を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。ポリアミック酸の単離は、上記反応溶液を大量の貧溶媒中に注いで析出物を得、この析出物を減圧下乾燥する方法、あるいは、反応溶液をエバポレーターで減圧留去する方法により行うことができる。また、このポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解し、次いで貧溶媒で析出させる方法、あるいは、エバポレーターで減圧留去する工程を1回または数回行う方法により、ポリアミック酸を精製することができる。   As described above, a reaction solution obtained by dissolving polyamic acid is obtained. This reaction solution may be used as it is for the preparation of the liquid crystal aligning agent, may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after isolating the polyamic acid contained in the reaction solution, or the isolated polyamic acid was purified. You may use for preparation of a liquid crystal aligning agent. Polyamic acid can be isolated by pouring the reaction solution into a large amount of poor solvent to obtain a precipitate, and drying the precipitate under reduced pressure, or by distilling the reaction solution under reduced pressure using an evaporator. it can. Further, the polyamic acid can be purified by a method of dissolving the polyamic acid again in an organic solvent and then precipitating with a poor solvent, or a method of performing the step of distilling under reduced pressure with an evaporator once or several times.

<イミド化重合体>
本発明におけるイミド化重合体は、上記の如くして得られるポリアミック酸を脱水閉環することにより得ることができる。
本発明におけるイミド化重合体は、ポリアミック酸の有するアミック酸構造のすべてが脱水閉環された完全イミド化体であってもよく、アミック酸構造とイミド環とが併存するものであってもよい。本発明におけるイミド化重合体のイミド化率は、好ましくは40%以上であり、より好ましくは80%以上である。ここで、「イミド化率」とは、重合体におけるアミック酸構造の数とイミド環の数との合計に対する、イミド環の数の占める割合を百分率で表した数値である。このとき、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。
ポリアミック酸の脱水閉環反応は、例えば
(i)ポリアミック酸を加熱する方法、
(ii)ポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法
などにより行うことができる。
上記(i)のポリアミック酸を加熱する方法における反応温度は、好ましくは50〜200℃であり、より好ましくは60〜170℃である。反応温度が50℃未満では脱水閉環反応が十分に進行せず、反応温度が200℃を超えると得られるイミド化重合体の分子量が低下することがある。反応時間は好ましくは0.5〜24時間であり、より好ましくは2〜12時間である。
上記(ii)のポリアミック酸の溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加する方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸の繰り返し単位1モルに対して0.01〜20モルとすることが好ましい。また、脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミンなどの3級アミンを用いることができる。しかし、これらに限定されるものではない。脱水閉環触媒の使用量は、使用する脱水剤1モルに対して0.01〜10モルとすることが好ましい。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは0〜180℃、より好ましくは10〜150℃である。反応時間は好ましくは0.5〜24時間であり、より好ましくは2〜12時間時間である。
<Imidized polymer>
The imidized polymer in the present invention can be obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid obtained as described above.
The imidized polymer in the present invention may be a completely imidized product in which all of the amic acid structure of the polyamic acid is dehydrated and closed, or may be a combination of an amic acid structure and an imide ring. The imidation rate of the imidized polymer in the present invention is preferably 40% or more, more preferably 80% or more. Here, the “imidization rate” is a numerical value representing the ratio of the number of imide rings to the total of the number of amic acid structures and the number of imide rings in the polymer, expressed as a percentage. At this time, a part of the imide ring may be an isoimide ring.
The dehydration ring closure reaction of polyamic acid is, for example, (i) a method of heating polyamic acid,
(Ii) A polyamic acid can be dissolved in an organic solvent, a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst are added to the solution, and heating is performed as necessary.
The reaction temperature in the method of heating the polyamic acid (i) is preferably 50 to 200 ° C, more preferably 60 to 170 ° C. When the reaction temperature is less than 50 ° C., the dehydration ring-closing reaction does not proceed sufficiently, and when the reaction temperature exceeds 200 ° C., the molecular weight of the imidized polymer obtained may decrease. The reaction time is preferably 0.5 to 24 hours, more preferably 2 to 12 hours.
In the method (ii) of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the polyamic acid solution, for example, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride can be used. . It is preferable that the usage-amount of a dehydrating agent shall be 0.01-20 mol with respect to 1 mol of repeating units of a polyamic acid. Moreover, as a dehydration ring closure catalyst, tertiary amines, such as a pyridine, a collidine, a lutidine, a triethylamine, can be used, for example. However, it is not limited to these. The amount of the dehydration ring closure catalyst used is preferably 0.01 to 10 moles per mole of the dehydrating agent used. Examples of the organic solvent used in the dehydration ring-closing reaction include the organic solvents exemplified as those used for the synthesis of polyamic acid. The reaction temperature of the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180 ° C, more preferably 10 to 150 ° C. The reaction time is preferably 0.5 to 24 hours, more preferably 2 to 12 hours.

上記方法(i)において得られるイミド化重合体は、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、あるいは得られるイミド化重合体を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。一方、上記方法(ii)においてはイミド化重合体を含有する反応溶液が得られる。この反応溶液は、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液から脱水剤および脱水閉環触媒を除いたうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、イミド化重合体を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、または単離したイミド化重合体を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。反応溶液から脱水剤および脱水閉環触媒を除くには、例えば溶媒置換などの方法を適用することができる。イミド化重合体の単離、精製は、ポリアミック酸の単離、精製方法として上記したのと同様の操作を行うことにより行うことができる。   The imidized polymer obtained in the above method (i) may be used for the preparation of a liquid crystal aligning agent as it is, or may be used for the preparation of a liquid crystal aligning agent after purifying the obtained imidized polymer. . On the other hand, in the method (ii), a reaction solution containing an imidized polymer is obtained. This reaction solution may be directly used for the preparation of the liquid crystal aligning agent, or may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after removing the dehydrating agent and the dehydrating ring-closing catalyst from the reaction solution. After separating, it may be used for preparing a liquid crystal aligning agent, or the isolated imidized polymer may be purified and then used for preparing a liquid crystal aligning agent. In order to remove the dehydrating agent and the dehydrating ring-closing catalyst from the reaction solution, for example, a method such as solvent replacement can be applied. Isolation and purification of the imidized polymer can be performed by performing the same operations as described above as the method for isolating and purifying the polyamic acid.

<末端修飾型の重合体>
上記ポリアミック酸およびイミド化重合体は、分子量が調節された末端修飾型の重合体であってもよい。このような末端修飾型の重合体は、ポリアミック酸を合成する際に、酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などの適宜の分子量調節剤を反応系に添加することにより合成することができる。
ここで、酸一無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、n−デシルサクシニック酸無水物、n−ドデシルサクシニック酸無水物、n−テトラデシルサクシニック酸無水物、n−ヘキサデシルサクシニック酸無水物などを挙げることができる。モノアミン化合物としては、例えばアニリン、シクロヘキシルアミン、n−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ウンデシルアミン、n−ドデシルアミン、n−トリデシルアミン、n−テトラデシルアミン、n−ペンタデシルアミン、n−ヘキサデシルアミン、n−ヘプタデシルアミン、n−オクタデシルアミン、n−エイコシルアミンなどを挙げることができる。モノイソシアネート化合物としては、例えばフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどを挙げることができる。
分子量調節剤の使用割合としては、ポリアミック酸を合成する際に用いられるテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの合計100重量部に対して、好ましくは10重量部以下であり、より好ましくは5重量部以下である。
<End-modified polymer>
The polyamic acid and the imidized polymer may be a terminal-modified polymer having a controlled molecular weight. Such a terminal-modified polymer can be synthesized by adding an appropriate molecular weight regulator such as acid monoanhydride, monoamine compound, monoisocyanate compound to the reaction system when synthesizing the polyamic acid. .
Here, as the acid monoanhydride, for example, maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, n-decyl succinic anhydride, n-dodecyl succinic anhydride, n-tetradecyl succinic anhydride , N-hexadecyl succinic anhydride and the like. Examples of the monoamine compound include aniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, n-undecylamine, n -Dodecylamine, n-tridecylamine, n-tetradecylamine, n-pentadecylamine, n-hexadecylamine, n-heptadecylamine, n-octadecylamine, n-eicosylamine . Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.
The use ratio of the molecular weight modifier is preferably 10 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of tetracarboxylic dianhydride and diamine used when the polyamic acid is synthesized. Or less.

<溶液粘度>
以上のようにして得られるポリアミック酸またはイミド化重合体は、濃度10重量%の溶液としたときに、20〜800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、30〜500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。
上記重合体の溶液粘度(mPa・s)は、当該重合体の良溶媒(例えばγ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドンなど)を用いて調製した濃度10重量%の重合体溶液につき、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。
<Solution viscosity>
The polyamic acid or imidized polymer obtained as described above preferably has a solution viscosity of 20 to 800 mPa · s, when it is made into a solution having a concentration of 10% by weight, and preferably has a solution viscosity of 30 to 500 mPa · s. More preferably, it has a solution viscosity.
The solution viscosity (mPa · s) of the above polymer is E for a polymer solution having a concentration of 10% by weight prepared using a good solvent for the polymer (for example, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.). It is a value measured at 25 ° C. using a mold rotational viscometer.

<その他の成分>
本発明の液晶配向剤は、上記の如きポリアミック酸およびそのイミド化重合体よりなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体を必須の成分として含有するが、それ以外に本発明の効果および利点を損なわない限りにおいて、さらにその他の成分を含有してもよい。かかるその他の成分としては、例えば他の重合体、分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物(以下「エポキシ化合物」という。)、官能性シラン化合物を挙げることができる。
上記他の重合体としては、例えばポリオルガノシロキサン、テトラカルボン酸二無水物と上記式(A)で表される化合物を含まないジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸(以下、「他のポリアミック酸」という。)およびそのイミド化重合体(以下、「他のイミド化重合体」という。)、ポリアミック酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ(スチレン−フェニルマレイミド)誘導体、ポリ(メタ)アクリレートなどを挙げることができる。これらのうち、他のポリアミック酸または他のイミド化重合体が、ワニス性状および電気特性に優れる点から好ましく、他のポリアミック酸がより好ましい。
本発明の液晶配向剤における他の重合体の使用割合は、重合体の合計(テトラカルボン酸二無水物と上記式(A)で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸およびそのイミド化重合体ならびに他の重合体の合計をいう。以下同じ。)に対して、好ましくは80重量%以下であり、より好ましくは50重量%以下であり、さらに20重量%以下であることが好ましい。
<Other ingredients>
The liquid crystal aligning agent of the present invention contains at least one polymer selected from the group consisting of the above polyamic acid and its imidized polymer as an essential component, but the effects and advantages of the present invention are other than that. Other components may be contained as long as they are not impaired. Examples of such other components include other polymers, compounds having at least one epoxy group in the molecule (hereinafter referred to as “epoxy compound”), and functional silane compounds.
Examples of the other polymer include polyamic acid obtained by reacting, for example, polyorganosiloxane, tetracarboxylic dianhydride and a diamine not containing the compound represented by the above formula (A) (hereinafter referred to as “other polyamic acid”). Acid ") and imidized polymers thereof (hereinafter referred to as" other imidized polymers "), polyamic acid esters, polyesters, polyamides, cellulose derivatives, polyacetals, polystyrene derivatives, poly (styrene-phenylmaleimide) derivatives. And poly (meth) acrylate. Among these, other polyamic acids or other imidized polymers are preferable from the viewpoint of excellent varnish properties and electrical characteristics, and other polyamic acids are more preferable.
The proportion of the other polymer used in the liquid crystal aligning agent of the present invention is the sum of the polymers (polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine containing a compound represented by the above formula (A). And the imidized polymer and the total of other polymers, the same shall apply hereinafter)), preferably 80% by weight or less, more preferably 50% by weight or less, and further 20% by weight or less. It is preferable.

上記エポキシ化合物は、形成される液晶配向膜の基板表面に対する接着性をより向上する観点から本発明の液晶配向剤に含有されることができる。かかるエポキシ化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N−ジグリシジル−ベンジルアミン、N,N−ジグリシジル−アミノメチルシクロヘキサンなどを、好ましいものとして挙げることができる。エポキシ化合物の使用割合は、重合体の合計100重量部に対して、好ましくは40重量部以下であり、より好ましくは0.1〜30重量部である。   The said epoxy compound can be contained in the liquid crystal aligning agent of this invention from a viewpoint of improving the adhesiveness with respect to the substrate surface of the liquid crystal aligning film formed. Examples of such epoxy compounds include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, and 1,6-hexane. Diol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetraglycidyl-2,4-hexanediol, N, N, N ′, N′— Tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4 ′ Diaminodiphenylmethane, N, N-diglycidyl - benzylamine, N, N-diglycidyl - and aminomethyl cyclohexane, may be mentioned as being preferred. The use ratio of the epoxy compound is preferably 40 parts by weight or less, and more preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total polymer.

上記官能性シラン化合物としては、例えば3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシランなどを挙げることができる。
官能性シラン化合物の配合割合は、重合体の合計100重量部に対して、好ましくは2重量部以下であり、より好ましくは0.2重量部以下である。
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-aminopropyl Trimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4 7-triazadecane, 10-triethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, N- Benzyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-bis ( Examples thereof include oxyethylene) -3-aminopropyltrimethoxysilane and N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane.
The blending ratio of the functional silane compound is preferably 2 parts by weight or less, and more preferably 0.2 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the total polymer.

<液晶配向剤>
本発明の液晶配向剤は、上記の如きポリアミック酸およびそのイミド化重合体よりなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体ならびに任意的に使用されるその他の成分を、好ましくは有機溶媒中に溶解、含有してなる。
本発明の液晶配向剤を構成する有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成反応に用いられるものとして例示した溶媒を挙げることができる。ここで、ポリアミック酸の合成反応の際に併用することができるものとして例示した貧溶媒も適宜選択して併用することができる。
本発明の液晶配向剤に使用される特に好ましい有機溶媒としては、例えばN−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタム、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸ブチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、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、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテルなどを挙げることができる。これらは単独で使用することができ、または2種以上を混合して使用することができる。
<Liquid crystal aligning agent>
The liquid crystal aligning agent of the present invention preferably contains at least one polymer selected from the group consisting of the polyamic acid and its imidized polymer as described above, and other optional components, preferably dissolved in an organic solvent. , Containing.
As an organic solvent which comprises the liquid crystal aligning agent of this invention, the solvent illustrated as what is used for the synthesis reaction of a polyamic acid can be mentioned. Here, the poor solvent illustrated as what can be used together in the synthesis reaction of a polyamic acid can also be selected suitably, and can be used together.
Particularly preferable organic solvents used in the liquid crystal aligning agent of the present invention include, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, γ-butyrolactam, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 4- Hydroxy-4-methyl-2-pentanone, ethylene glycol monomethyl ether, butyl lactate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n- Propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol Dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diisopentyl ether and the like. These can be used alone or in admixture of two or more.

本発明の液晶配向剤における特に好ましい溶媒組成は、上記の溶媒を組み合わせて得られる組成であって、液晶配向剤中で重合体が析出せず、且つ配向剤の表面張力が25〜40mN/mの範囲となるような組成である。
本発明の液晶配向剤における固形分濃度(液晶配向剤中の溶媒以外の成分の合計重量が液晶配向剤の全重量に占める割合)は、粘性、揮発性などを考慮して選択されるが、好ましくは1〜10重量%の範囲である。すなわち、本発明の液晶配向剤は、これを基板表面に塗布し、次いで溶媒を除去することにより、液晶配向膜となる塗膜が形成されるが、液晶配向剤の固形分濃度が1重量%未満である場合には、この塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜を得難くなる場合があり、一方、固形分濃度が10重量%を超える場合には、塗膜の膜厚が過大となって同様に良好な液晶配向膜を得難くなる場合があり、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が劣るものとなる場合がある。
特に好ましい固形分濃度の範囲は、基板に液晶配向剤を塗布する際に用いる方法によって異なる。例えば塗布をスピンナー法による場合には固形分濃度1.5〜4.5重量%の範囲が特に好ましい。塗布を印刷法による場合には、固形分濃度を3〜9重量%の範囲とし、それにより液晶配向剤の溶液粘度を12〜50mPa・sの範囲とすることが特に好ましい。塗布をインクジェット法による場合には、固形分濃度を1〜5重量%の範囲とし、それにより液晶配向剤の溶液粘度を3〜15mPa・sの範囲とすることが特に好ましい。
本発明の液晶配向剤を調製する際の温度は、好ましくは0℃〜100℃であり、より好ましくは20℃〜60℃である。
A particularly preferable solvent composition in the liquid crystal aligning agent of the present invention is a composition obtained by combining the above-mentioned solvents, in which no polymer is precipitated in the liquid crystal aligning agent, and the surface tension of the aligning agent is 25 to 40 mN / m. The composition is in the range.
The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent of the present invention (the ratio of the total weight of components other than the solvent in the liquid crystal aligning agent to the total weight of the liquid crystal aligning agent) is selected in consideration of viscosity, volatility, Preferably it is the range of 1-10 weight%. That is, the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied to the substrate surface, and then the solvent is removed to form a coating film that becomes a liquid crystal aligning film. The liquid crystal aligning agent has a solid content concentration of 1% by weight. If it is less than 10% by weight, it may be difficult to obtain a good liquid crystal alignment film because the film thickness of this coating film is too small. If the thickness is excessive, it may be difficult to obtain a good liquid crystal alignment film, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent may increase, resulting in poor coating characteristics.
The particularly preferable solid content concentration range varies depending on the method used when applying the liquid crystal aligning agent to the substrate. For example, when coating is performed by a spinner method, a solid content concentration of 1.5 to 4.5% by weight is particularly preferable. When coating is performed by a printing method, it is particularly preferable that the solid content concentration is in the range of 3 to 9% by weight, and thereby the solution viscosity of the liquid crystal aligning agent is in the range of 12 to 50 mPa · s. When the coating is performed by an ink jet method, it is particularly preferable that the solid content concentration is in the range of 1 to 5% by weight, and thereby the solution viscosity of the liquid crystal aligning agent is in the range of 3 to 15 mPa · s.
The temperature at the time of preparing the liquid crystal aligning agent of this invention becomes like this. Preferably it is 0-100 degreeC, More preferably, it is 20-60 degreeC.

<液晶表示素子>
本発明の液晶表示素子は、上記の如き本発明の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備する。
本発明の液晶表示素子は、例えば以下の方法によって製造することができる。
(1)先ず一対の基板上に本発明の液晶配向膜を塗布し、溶媒を除去して塗膜を形成する。ここで、製造されるべき液晶表示素子の表示モードがTN型、STN型、VA型などの垂直電界方式である場合には、片面にパターニングされた透明導電膜が設けられている基板の2枚を一対の基板として用いる。一方、製造されるべき液晶表示素子の表示モードが横電界方式である場合には、櫛歯状のパターンを有する透明導電膜が設けられている基板と透明導電膜を有さない基板とを一対の基板として用いる。
上記いずれの場合においても、基板が透明導電膜を有する場合には、液晶配向剤は基板の透明導電膜を有する方の面に塗布される。基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリ(脂環式オレフィン)などのプラスチックからなる透明基板を用いることができる。基板の一面に設けられる透明導電膜としては、例えば酸化スズ(SnO)からなるNESA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム−酸化スズ(In−SnO)からなるITO膜などを用いることができる。また、これらのパターニングされた透明導電膜を得るには、パターンのない透明導電膜を形成した後にフォト・エッチング法によりパターンを形成する方法、透明導電膜形成の際に所望のパターンを有するマスクを用いるなどして、パターン化された透明導電膜を直接形成する方法などを採用することができる。
基板上への液晶配向剤の塗布は、ロールコーター法、スピンナー法、印刷法、インクジェット法などの適宜の塗布方法によって行われる。液晶配向剤の塗布に際しては、基板表面および透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良好にするために、基板の被塗布面に、官能性シラン化合物、官能性チタン化合物などを予め塗布しておいてもよい。
なお、本発明の液晶配向剤を適用する液晶表示素子がVA型の液晶表示素子である場合には、例えば特許文献7(特開2002−327058号公報)に記載されている如き突起状の建造物を基板上に形成した後に液晶配向剤を塗布し、視野角特性の改善を図ってもよい。
<Liquid crystal display element>
The liquid crystal display element of the present invention comprises a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal aligning agent of the present invention as described above.
The liquid crystal display element of the present invention can be produced, for example, by the following method.
(1) First, the liquid crystal alignment film of the present invention is applied onto a pair of substrates, and the solvent is removed to form a coating film. Here, when the display mode of the liquid crystal display element to be manufactured is a vertical electric field system such as a TN type, an STN type, or a VA type, two substrates on which a transparent conductive film patterned on one side is provided. Are used as a pair of substrates. On the other hand, when the display mode of the liquid crystal display element to be manufactured is a horizontal electric field method, a pair of a substrate provided with a transparent conductive film having a comb-like pattern and a substrate not having a transparent conductive film is used. Used as a substrate.
In any of the above cases, when the substrate has a transparent conductive film, the liquid crystal aligning agent is applied to the surface of the substrate having the transparent conductive film. As the substrate, for example, glass such as float glass or soda glass; a transparent substrate made of plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, poly (cycloaliphatic olefin) can be used. Examples of the transparent conductive film provided on one surface of the substrate include an NESA film (registered trademark of PPG, USA) made of tin oxide (SnO 2 ), an ITO film made of indium oxide-tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 ), and the like. Can be used. In addition, in order to obtain these patterned transparent conductive films, a method of forming a pattern by a photo-etching method after forming a transparent conductive film without a pattern, and a mask having a desired pattern when forming the transparent conductive film. For example, a method of directly forming a patterned transparent conductive film can be employed.
The liquid crystal aligning agent is applied onto the substrate by an appropriate application method such as a roll coater method, a spinner method, a printing method, or an ink jet method. When applying the liquid crystal aligning agent, in order to further improve the adhesion between the substrate surface and the transparent conductive film and the coating film, a functional silane compound, a functional titanium compound, or the like is applied in advance to the coated surface of the substrate. You may keep it.
In the case where the liquid crystal display element to which the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied is a VA type liquid crystal display element, for example, a projecting construction as described in Patent Document 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-327058). A viewing angle characteristic may be improved by applying a liquid crystal aligning agent after forming an object on a substrate.

塗布後、塗布した配向剤の液垂れ防止等の目的で、好ましくは予備加熱(プレベーク)が実施される。プレベーク温度は、好ましくは30〜200℃であり、より好ましくは40〜150℃であり、特に好ましくは40〜100℃である。プレベーク時間は、好ましくは0.1〜10分であり、より好ましくは0.5〜3分である。その後、溶剤を完全に除去することなどを目的として焼成(ポストベーク)工程が実施される。ポストベーク温度は、好ましくは80〜300℃であり、より好ましくは120〜250℃である。ポストベーク時間は、好ましくは5〜180分であり、より好ましくは10〜100分である。
本発明の液晶配向剤は、このように塗布後に有機溶媒を除去することによって液晶配向膜となる塗膜が形成される。このとき、本発明の液晶配向剤に含有される重合体が、ポリアミック酸またはアミック酸構造が残存したイミド化重合体である場合には、塗膜形成後にさらに加熱することによってアミック酸構造の脱水閉環をより進行させ、よりイミド化された塗膜としてもよい。
形成される塗膜の膜厚は、好ましくは0.001〜1μmであり、より好ましくは0.005〜0.5μmである。
After the application, preheating (pre-baking) is preferably performed for the purpose of preventing dripping of the applied alignment agent. The pre-baking temperature is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 40 to 150 ° C, and particularly preferably 40 to 100 ° C. The pre-bake time is preferably 0.1 to 10 minutes, more preferably 0.5 to 3 minutes. Thereafter, a baking (post-baking) step is performed for the purpose of completely removing the solvent. The post-bake temperature is preferably 80 to 300 ° C, more preferably 120 to 250 ° C. The post-bake time is preferably 5 to 180 minutes, more preferably 10 to 100 minutes.
Thus, the liquid crystal aligning agent of this invention forms the coating film used as a liquid crystal aligning film by removing an organic solvent after application | coating. At this time, when the polymer contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention is a polyamic acid or an imidized polymer in which an amic acid structure remains, dehydration of the amic acid structure is performed by further heating after the coating film is formed. It is good also as a coating film which made the ring closure progress further and was imidized more.
The film thickness of the formed coating film is preferably 0.001-1 μm, more preferably 0.005-0.5 μm.

(2)製造されるべき液晶表示素子の表示モードがVA型である場合には、上記のようにして形成された塗膜はそのまま液晶配向膜として用いることができるが、必要に応じて次に述べるラビング処理を行ってもよい。
一方、製造されるべき液晶表示素子の表示モードがVA型以外の垂直電界方式である場合および横電界方式である場合には、形成された塗膜面に対して、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦るラビング処理を行う。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。さらに、ラビング処理後の塗膜に対し、例えば特許文献8(特開平6−222366号公報)や特許文献9(特開平6−281937号公報)に示されているような液晶配向膜の一部に紫外線を照射することによって液晶配向膜の一部の領域のプレチルト角を変化させる処理や、特許文献10(特開平5−107544号公報)に示されているような液晶配向膜表面の一部にレジスト膜を形成したうえで先のラビング処理と異なる方向にラビング処理を行った後にレジスト膜を除去する処理を行い、液晶配向膜が領域ごとに異なる液晶配向能を持つようにすることにより、得られる液晶表示素子の視界特性を改善することが可能である。
(2) When the display mode of the liquid crystal display element to be manufactured is the VA type, the coating film formed as described above can be used as a liquid crystal alignment film as it is. The rubbing process described may be performed.
On the other hand, when the display mode of the liquid crystal display element to be manufactured is a vertical electric field method other than the VA type or a horizontal electric field method, for example, nylon, rayon, cotton or the like on the formed coating film surface A rubbing treatment is performed by rubbing in a certain direction with a roll wound with a cloth made of the above fibers. Thereby, the orientation ability of a liquid crystal molecule is provided to a coating film, and it becomes a liquid crystal aligning film. Furthermore, a part of the liquid crystal alignment film as shown in, for example, Patent Document 8 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-222366) or Patent Document 9 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-281937) is applied to the coating film after rubbing treatment. Or a part of the surface of the liquid crystal alignment film as disclosed in Patent Document 10 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-107544) By forming a resist film on the top and performing a rubbing treatment in a direction different from the previous rubbing treatment, and then removing the resist film so that the liquid crystal alignment film has different liquid crystal alignment capabilities for each region, It is possible to improve the visibility characteristics of the obtained liquid crystal display element.

(3)上記のようにして液晶配向膜が形成された一対の基板を製造し、ラビングを行った場合にはそれぞれの液晶配向膜におけるラビング方向が直交または逆平行となるように、2枚の基板を各液晶配向膜面が相対するように対向配置した間隙(セルギャップ)に液晶を配置することにより、液晶セルを構成する。一対の基板の間隙に液晶を配置するには、例えば以下の2つの方法によることができる。
第一の方法は、従来から知られている方法である。先ず、それぞれの液晶配向膜が対向するように間隙(セルギャップ)を介して2枚の基板を対向配置し、2枚の基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造することができる。
第二の方法は、ODF(One Drop Fill)方式と呼ばれる手法である。液晶配向膜を形成した2枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に例えば紫外光硬化性のシール材を塗布し、さらに液晶配向膜面上に液晶を滴下した後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化することにより、液晶セルを製造することができる。
いずれの方法による場合でも、次いで、液晶セルを、用いた液晶が等方相をとる温度まで加熱した後、室温まで徐冷することにより、液晶充填時の流動配向を除去することが望ましい。
そして、液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより、本発明の液晶表示素子を得ることができる。
(3) When a pair of substrates on which a liquid crystal alignment film is formed as described above is manufactured and rubbed, the two rubbing directions in each liquid crystal alignment film are orthogonal or antiparallel. A liquid crystal cell is configured by disposing a liquid crystal in a gap (cell gap) in which the substrates are arranged to face each other so that the liquid crystal alignment film faces each other. For example, the following two methods can be used to arrange the liquid crystal in the gap between the pair of substrates.
The first method is a conventionally known method. First, two substrates are arranged to face each other through a gap (cell gap) so that the respective liquid crystal alignment films are opposed to each other, and the peripheral portions of the two substrates are bonded using a sealant, and the substrate surface and the sealant are bonded. A liquid crystal cell can be manufactured by injecting and filling liquid crystal into the cell gap partitioned by the above, and then sealing the injection hole.
The second method is a method called an ODF (One Drop Fill) method. For example, an ultraviolet light curable sealing material is applied to a predetermined location on one of the two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed, and liquid crystal is dropped on the liquid crystal alignment film surface. The other substrate is bonded so as to face each other, and then the entire surface of the substrate is irradiated with ultraviolet light to cure the sealant, whereby a liquid crystal cell can be manufactured.
In any case, it is desirable to remove the flow alignment at the time of filling the liquid crystal by heating the liquid crystal cell to a temperature at which the liquid crystal used has an isotropic phase and then gradually cooling it to room temperature.
And the liquid crystal display element of this invention can be obtained by bonding a polarizing plate on the outer surface of a liquid crystal cell.

ここに、シール剤としては、例えば硬化剤およびスペーサーとしての酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂などを用いることができる。
液晶としては、ネマチック液晶およびスメクチック液晶を挙げることができ、その中でもネマチック液晶が好ましく、例えばシッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶などを用いることができる。また、これらの液晶に、例えばコレスチルクロライド、コレステリルノナエート、コレステリルカーボネートなどのコレステリック液晶;商品名「C−15」、「CB−15」(メルク社製)として販売されているようなカイラル剤;p−デシロキシベンジリデン−p−アミノ−2−メチルブチルシンナメートなどの強誘電性液晶などを添加して使用してもよい。
液晶セルの外表面に貼り合わされる偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながら、ヨウ素を吸収させた「H膜」と称される偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板またはH膜そのものからなる偏光板を挙げることができる。
Here, as the sealing agent, for example, an epoxy resin containing a curing agent and aluminum oxide spheres as a spacer can be used.
Examples of the liquid crystal include nematic liquid crystal and smectic liquid crystal. Among them, nematic liquid crystal is preferable. For example, Schiff base liquid crystal, azoxy liquid crystal, biphenyl liquid crystal, phenylcyclohexane liquid crystal, ester liquid crystal, terphenyl liquid crystal, biphenyl. Cyclohexane liquid crystals, pyrimidine liquid crystals, dioxane liquid crystals, bicyclooctane liquid crystals, cubane liquid crystals, and the like can be used. Further, cholesteric liquid crystals such as cholestyl chloride, cholesteryl nonate, and cholesteryl carbonate; chiral agents such as those sold under the trade names “C-15” and “CB-15” (manufactured by Merck & Co., Inc.). A ferroelectric liquid crystal such as p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutylcinnamate may be added and used.
As a polarizing plate bonded to the outer surface of the liquid crystal cell, a polarizing film or an H film in which a polarizing film called an “H film” that absorbs iodine while stretching and aligning polyvinyl alcohol is sandwiched between protective films of cellulose acetate The polarizing plate which consists of itself can be mentioned.

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。以下の実施例において、テトラヒドロアビエチン酸としては市販品(和光純薬工業(株)製)をそのまま使用した。また、以下の実施例および合成例における重合体の溶液粘度およびイミド化重合体のイミド化率は、それぞれ以下の方法により測定した。
[重合体の溶液粘度]
重合体の溶液粘度は、各実施例および合成例で指摘した重合体溶液につき、E型粘度計を用いて25℃において測定した。
[イミド化重合体のイミド化率]
イミド化重合体を室温で減圧乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温で測定したH−NMRから、下記数式(i)により求めた。

イミド化率(%)=(1−A/A×α)×100 (i)

:10ppm付近に現れるNH基のプロトン由来のピーク面積
:その他のプロトン由来のピーク面積
α:イミド化重合体の前駆体(ポリアミック酸)におけるNH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following examples, a commercially available product (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used as it was as tetrahydroabietic acid. Moreover, the solution viscosity of the polymer and the imidation ratio of the imidized polymer in the following Examples and Synthesis Examples were measured by the following methods, respectively.
[Solution viscosity of polymer]
The solution viscosity of the polymer was measured at 25 ° C. using an E-type viscometer for the polymer solution indicated in each example and synthesis example.
[Imidation rate of imidized polymer]
The imidized polymer was dried under reduced pressure at room temperature, dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide, and obtained from 1 H-NMR measured at room temperature using tetramethylsilane as a reference substance, and the following formula (i) was used.

Imidation rate (%) = (1-A 1 / A 2 × α) × 100 (i)

A 1 : Peak area derived from protons of NH group appearing near 10 ppm A 2 : Peak area derived from other protons α: Other protons relative to one proton of NH group in the precursor (polyamic acid) of imidized polymer Number ratio

<上記式(A)で表される化合物の合成>
実施例1(上記式(A−1)で表される化合物(以下、「化合物(A−1)」という。)の合成)
還流管を備えた500mLのナスフラスコに、テトラヒドロアビエチン酸31g、塩化チオニル200mLおよびN,N−ジメチルホルムアミド0.1mLを仕込み、80℃にて1時間撹拌下に反応を行った。反応終了後、減圧にて塩化チオニルを除去した後、塩化メチレン200mLを加えた。有機層をとり、水で3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥、濃縮後、テトラヒドロフランを200mL加えた(これを、「反応液(1)」とする。)
これとは別に、滴下ロートおよび温度計を備えた1Lの三口フラスコに、2,5−ジニトロフェノール20g、炭酸カリウム15g、テトラブチルアンモニウムブロミド1.0g、テトラヒドロフラン100mLおよび水200mLを加え氷冷した。ここに、上記の反応液(1)を、1時間以上かけて滴下し、そのまま氷冷下で2時間撹拌を継続して反応を行った。反応終了後、酢酸エチルを1L加えて抽出し、有機層を水で3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮した後、エタノールで再結晶することにより下記式(A−1−1)
<Synthesis of Compound Represented by Formula (A)>
Example 1 (Synthesis of a compound represented by the above formula (A-1) (hereinafter referred to as “compound (A-1)”))
A 500 mL eggplant flask equipped with a reflux tube was charged with 31 g of tetrahydroabietic acid, 200 mL of thionyl chloride and 0.1 mL of N, N-dimethylformamide, and reacted at 80 ° C. with stirring for 1 hour. After completion of the reaction, thionyl chloride was removed under reduced pressure, and 200 mL of methylene chloride was added. The organic layer is taken, washed 3 times with water, dried over magnesium sulfate and concentrated, and then 200 mL of tetrahydrofuran is added (this is referred to as “reaction solution (1)”).
Separately, 20 g of 2,5-dinitrophenol, 15 g of potassium carbonate, 1.0 g of tetrabutylammonium bromide, 100 mL of tetrahydrofuran and 200 mL of water were added to a 1 L three-necked flask equipped with a dropping funnel and a thermometer, and ice-cooled. The above reaction liquid (1) was added dropwise over 1 hour or longer, and the reaction was continued by stirring for 2 hours under ice cooling. After completion of the reaction, 1 L of ethyl acetate was added for extraction, and the organic layer was washed 3 times with water, dried over magnesium sulfate, concentrated, and recrystallized with ethanol to obtain the following formula (A-1-1).

Figure 0005316752
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で表される化合物(以下、「化合物(A−1−1)」という。)を、淡黄色の結晶として35g得た。
次いで、温度計および窒素導入管を備えた1Lの三口フラスコに、上記で得た化合物(A−1−1)35g、塩化すず2水和物170gおよびエタノール300mLを仕込み、70℃で1時間反応を行った。反応終了後、反応混合物に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて中和し、酢酸エチルを加えた後、ろ過により沈殿を除去した。このろ液を水で3回洗浄した後、溶媒を除去することにより、淡黄色の化合物(A−1)を24g得た。
実施例2(上記式(A−2)で表される化合物(以下、「化合物(A−2)」という。)の合成)
2,5−ジニトロフェノールの代わりに2,4−ジニトロフェノールを用いたほかは上記実施例1と同様にして実施して、化合物(A−2)を22g得た。
実施例3(上記式(A−3)で表される化合物(以下、「化合物(A−3)」という。)の合成)
温度計および窒素導入管を備えた1Lの三口フラスコに、テトラヒドロアビエチン酸31g、2,4−ジニトロベンジルクロリド22g、炭酸カリウム28g、ヨウ化ナトリウム3.3gおよび1−メチル−2−ピロリドン300mLを仕込んで100℃で3時間反応を行った。反応終了後、反応混合物にトルエン1Lを加えて抽出し、有機層を水で3回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮した後、エタノールで再結晶することにより、下記式(A−3−1)
35 g of a compound represented by the following (hereinafter referred to as “compound (A-1-1)”) was obtained as pale yellow crystals.
Next, 35 g of the compound (A-1-1) obtained above, 170 g of tin chloride dihydrate and 300 mL of ethanol were charged into a 1 L three-necked flask equipped with a thermometer and a nitrogen introduction tube, and reacted at 70 ° C. for 1 hour. Went. After completion of the reaction, the reaction mixture was neutralized by adding a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, ethyl acetate was added, and the precipitate was removed by filtration. The filtrate was washed 3 times with water and then the solvent was removed to obtain 24 g of a pale yellow compound (A-1).
Example 2 (Synthesis of a compound represented by the above formula (A-2) (hereinafter referred to as “compound (A-2)”))
The reaction was conducted in the same manner as in Example 1 except that 2,4-dinitrophenol was used instead of 2,5-dinitrophenol, to obtain 22 g of compound (A-2).
Example 3 (Synthesis of a compound represented by the above formula (A-3) (hereinafter referred to as “compound (A-3)”))
A 1 L three-necked flask equipped with a thermometer and a nitrogen inlet tube was charged with 31 g of tetrahydroabietic acid, 22 g of 2,4-dinitrobenzyl chloride, 28 g of potassium carbonate, 3.3 g of sodium iodide and 300 mL of 1-methyl-2-pyrrolidone. The reaction was carried out at 100 ° C. for 3 hours. After completion of the reaction, 1 L of toluene was added to the reaction mixture for extraction, and the organic layer was washed three times with water, dried over magnesium sulfate, concentrated, and recrystallized with ethanol to obtain the following formula (A-3- 1)

Figure 0005316752
Figure 0005316752

で表される化合物(以下、「化合物(A−3−1)」という。)を、淡黄色の結晶として40g得た。
次いで、温度計および窒素導入管を備えた1Lの三口フラスコに、上記で得た化合物(A−3−1)40g、塩化すず2水和物190gおよびエタノール400mLを仕込み、70℃で1時間反応を行った。反応終了後、反応混合物に飽和炭酸水素ナトリウム水溶液を加えて中和し、酢酸エチルを加えた後、ろ過により沈殿を除去した。このろ液を水で3回洗浄した後、溶媒を除去することにより、淡黄色の化合物(A−3)を25g得た。
実施例4(上記式(A−4)で表される化合物(以下、「化合物(A−4)」という。)の合成)
2,4−ジニトロベンジルクロリドの代わりに3,5−ジニトロベンジルクロリドを用いたほかは上記実施例3と同様にして実施して、化合物(A−4)を26g得た。
40 g of a compound represented by the following (hereinafter referred to as “compound (A-3-1)”) was obtained as pale yellow crystals.
Subsequently, 40 g of the compound (A-3-1) obtained above, 190 g of tin chloride dihydrate and 400 mL of ethanol were charged into a 1 L three-necked flask equipped with a thermometer and a nitrogen introduction tube, and reacted at 70 ° C. for 1 hour. Went. After completion of the reaction, the reaction mixture was neutralized by adding a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, ethyl acetate was added, and the precipitate was removed by filtration. The filtrate was washed 3 times with water, and then the solvent was removed to obtain 25 g of a pale yellow compound (A-3).
Example 4 (Synthesis of a compound represented by the above formula (A-4) (hereinafter referred to as “compound (A-4)”))
The same procedure as in Example 3 was conducted, except that 3,5-dinitrobenzyl chloride was used instead of 2,4-dinitrobenzyl chloride, to obtain 26 g of compound (A-4).

<イミド化重合体の合成>
実施例5
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物5.7gならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン2.2gおよび上記実施例1で得た化合物(A−1)の2.1gをN−メチル−2−ピロリドン(NMP)40gに溶解し、60℃で6時間反応を行った。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は100mPa・sであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にNMP50gを追加し、ピリジン2.0gおよび無水酢酸2.6gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換(本操作にて脱水閉環反応に使用したピリジンおよび無水酢酸を系外に除去した。以下同じ。)することにより、イミド化率約50%のイミド化重合体(PI−1)を15重量%含有する溶液約60gを得た。この溶液を少量分取し、γ―ブチロラクトンを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は100mPa・sであった。
実施例6
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物5.7gならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン2.2gおよび上記実施例2で得た化合物(A−2)2.1gをN−メチル−2−ピロリドン(NMP)40gに溶解し、60℃で6時間反応を行った。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は90mPa・sであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にNMP50gを追加し、ピリジン2.0gおよび無水酢酸2.6gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換することにより、イミド化率約50%のイミド化重合体(PI−2)を15重量%含有する溶液約60gを得た。この溶液を少量分取し、γ―ブチロラクトンを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は90mPa・sであった。
<Synthesis of imidized polymer>
Example 5
5.7 g of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 2.2 g of p-phenylenediamine as diamine and 2. of the compound (A-1) obtained in Example 1 above. 1 g was dissolved in 40 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C. for 6 hours. A small amount of the obtained polyamic acid solution was taken, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight was 100 mPa · s.
Next, 50 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 2.0 g of pyridine and 2.6 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration ring closure reaction, the solvent in the system was replaced with new γ-butyrolactone (the pyridine and acetic anhydride used for the dehydration ring closure reaction were removed from the system in this operation. The same applies hereinafter). About 60 g of a solution containing 15% by weight of imidized polymer (PI-1) having a rate of about 50% was obtained. A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added to measure the solution viscosity as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight of 100 mPa · s.
Example 6
5.7 g of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 2.2 g of p-phenylenediamine as diamine and 2.1 g of the compound (A-2) obtained in Example 2 above Was dissolved in 40 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C. for 6 hours. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight was 90 mPa · s.
Next, 50 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 2.0 g of pyridine and 2.6 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with new γ-butyrolactone to obtain about 60 g of a solution containing 15% by weight of an imidized polymer (PI-2) having an imidation ratio of about 50%. . A small amount of this solution was taken, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight was 90 mPa · s.

実施例7
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物5.7gならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン2.2gおよび上記実施例3で得た化合物(A−3)2.2gをN−メチル−2−ピロリドン(NMP)40gに溶解し、60℃で6時間反応を行った。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は100mPa・sであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にNMP50gを追加し、ピリジン2.0gおよび無水酢酸2.6gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換することにより、イミド化率約50%のイミド化重合体(PI−3)を15重量%含有する溶液約60gを得た。この溶液を少量分取し、γ―ブチロラクトンを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は100mPa・sであった。
実施例8
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物5.7gならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン2.2gおよび上記実施例4で得た化合物(A−4)2.2gをN−メチル−2−ピロリドン(NMP)40gに溶解し、60℃で6時間反応を行った。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は120mPa・sであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にNMP50gを追加し、ピリジン2.0gおよび無水酢酸2.6gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換することにより、イミド化率約50%のイミド化重合体(PI−4)を15重量%含有する溶液約60gを得た。この溶液を少量分取し、γ―ブチロラクトンを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は120mPa・sであった。
Example 7
5.7 g of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 2.2 g of p-phenylenediamine as diamine and 2.2 g of the compound (A-3) obtained in Example 3 above Was dissolved in 40 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C. for 6 hours. A small amount of the obtained polyamic acid solution was taken, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight was 100 mPa · s.
Next, 50 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 2.0 g of pyridine and 2.6 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with new γ-butyrolactone to obtain about 60 g of a solution containing 15% by weight of an imidized polymer (PI-3) having an imidization ratio of about 50%. . A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added to measure the solution viscosity as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight of 100 mPa · s.
Example 8
5.7 g of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 2.2 g of p-phenylenediamine as diamine and 2.2 g of the compound (A-4) obtained in Example 4 above Was dissolved in 40 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C. for 6 hours. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight was 120 mPa · s.
Next, 50 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 2.0 g of pyridine and 2.6 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with new γ-butyrolactone to obtain about 60 g of a solution containing 15% by weight of an imidized polymer (PI-4) having an imidation ratio of about 50%. . A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight was 120 mPa · s.

実施例9
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物5.7gならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン2.2gおよび上記実施例4で得た化合物(A−4)2.2gをN−メチル−2−ピロリドン(NMP)40gに溶解し、60℃で6時間反応を行った。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は120mPa・sであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にNMP50gを追加し、ピリジン4.2gおよび無水酢酸5.4gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換することにより、イミド化率約80%のイミド化重合体(PI−5)を15重量%含有する溶液約60gを得た。この溶液を少量分取し、γ―ブチロラクトンを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は130mPa・sであった。
<他のポリアミック酸の合成>
合成例1
テトラカルボン酸二無水物として1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物200g(1.0モル)およびジアミンとして2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル210g(1.0モル)をN−メチル−2−ピロリドン370gおよびγ―ブチロラクトン3,300gからなる混合溶媒に溶解し、40℃で3時間反応を行うことにより、他のポリアミック酸(PA−1)を10重量%含有する溶液約3,700gを得た。このポリアミック酸溶液の溶液粘度は160mPa・sであった。
Example 9
5.7 g of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 2.2 g of p-phenylenediamine as diamine and 2.2 g of the compound (A-4) obtained in Example 4 above Was dissolved in 40 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C. for 6 hours. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight was 120 mPa · s.
Next, 50 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 4.2 g of pyridine and 5.4 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with new γ-butyrolactone to obtain about 60 g of a solution containing 15% by weight of an imidized polymer (PI-5) having an imidization ratio of about 80%. . A small amount of this solution was taken, and γ-butyrolactone was added to measure the viscosity of the solution as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight of 130 mPa · s.
<Synthesis of other polyamic acids>
Synthesis example 1
200 g (1.0 mol) of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 210 g of 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl as diamine (1. 0 mol) is dissolved in a mixed solvent consisting of 370 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 3,300 g of γ-butyrolactone, and reacted at 40 ° C. for 3 hours, so that 10 weight of other polyamic acid (PA-1) is obtained. About 3,700 g of a solution containing% was obtained. The solution viscosity of this polyamic acid solution was 160 mPa · s.

実施例10
<液晶配向剤の調製>
上記実施例5で得たイミド化重合体(PI−1)を含有する溶液にγ−ブチロラクトン(BL)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)およびブチルセロソルブ(BC)を加え、溶媒組成がBL:NMP:BC=71:17:12(重量比)、固形分濃度が4重量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いてろ過することにより、液晶配向剤を調製した。
この液晶配向剤を用いて以下のようにして各種評価を行った。評価結果は表1に示した。
<印刷性の評価>
ITO膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面に、上記で調製した液晶配向剤を、液晶配向膜印刷機(日本写真印刷(株)製、型式「オングストローマーS40L−532」)を用いて塗布した。このとき、アニロックスロールへの液晶配向剤の滴下量は、往復25滴(約0.25g)とした。この条件は、液晶配向膜の塗布の際に通常採用される滴下量往復30滴(約0.3g)と比較して、厳しい条件である。
次いで、塗布した基板につき、80℃で1分間加熱(プレベーク)して溶媒を除去した後、180℃で10分間加熱(ポストベーク)することにより、膜厚800nmの塗膜を形成した。この塗膜を目視で観察してハジキおよび塗布ムラの有無を調べたところ、印刷ムラおよびピンホールとも観察されず、上記液晶配向剤の印刷性は「良好」であった。
<垂直型液晶表示素子の製造>
厚さ1mmのガラス基板の片面に設けられたITO膜からなる透明導電膜上に、上記で調製した液晶配向剤をスピンナーにより塗布し、80℃のホットプレートで1分間、次いで200℃のオーブンで60分間加熱することにより、膜厚0.08μmの塗膜(液晶配向膜)を形成した。この操作を繰り返し、透明導電膜上に液晶配向膜を有するガラス基板を一対(2枚)得た。
上記一対の液晶配向膜を有するガラス基板につき、液晶配向膜を有する面のそれぞれの外縁に、直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、液晶配向膜面が相対するように重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化した。次いで、基板の間隙に、ネガ型液晶(メルク社製、MLC−6608)を液晶注入口より注入して充填した後、アクリル系光硬化接着剤で液晶注入口を封止し、基板の外側の両面に偏光板を貼り合わせることにより、垂直型液晶表示素子を製造した。
Example 10
<Preparation of liquid crystal aligning agent>
Γ-butyrolactone (BL), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and butyl cellosolve (BC) were added to the solution containing the imidized polymer (PI-1) obtained in Example 5 above, and the solvent composition was BL : NMP: BC = 71: 17: 12 (weight ratio), a solid content concentration of 4% by weight. A liquid crystal aligning agent was prepared by filtering this solution using a filter having a pore size of 1 μm.
Various evaluation was performed as follows using this liquid crystal aligning agent. The evaluation results are shown in Table 1.
<Evaluation of printability>
Using the liquid crystal aligning agent prepared above on a transparent electrode surface of a glass substrate with a transparent electrode made of an ITO film, using a liquid crystal alignment film printer (manufactured by Nissha Printing Co., Ltd., model “Angstromer S40L-532”). And applied. At this time, the dropping amount of the liquid crystal aligning agent onto the anilox roll was 25 drops (about 0.25 g). This condition is a severe condition as compared with a drop amount of 30 drops (about 0.3 g) that is usually employed when applying the liquid crystal alignment film.
Next, the coated substrate was heated (pre-baked) at 80 ° C. for 1 minute to remove the solvent, and then heated (post-baked) at 180 ° C. for 10 minutes to form a coating film having a thickness of 800 nm. When this coating film was visually observed for the presence of repellency and coating unevenness, neither printing unevenness nor pinholes were observed, and the printability of the liquid crystal aligning agent was “good”.
<Manufacture of vertical liquid crystal display elements>
The liquid crystal aligning agent prepared above is applied onto a transparent conductive film made of an ITO film provided on one side of a glass substrate having a thickness of 1 mm by a spinner, and heated for 1 minute on an 80 ° C. hot plate and then in an oven at 200 ° C. A coating film (liquid crystal alignment film) having a thickness of 0.08 μm was formed by heating for 60 minutes. This operation was repeated to obtain a pair (two) of glass substrates having a liquid crystal alignment film on the transparent conductive film.
For the glass substrate having the pair of liquid crystal alignment films, after applying an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 3.5 μm to the outer edges of the surfaces having the liquid crystal alignment films, the liquid crystal alignment film surfaces face each other. The adhesive was cured by overlapping and pressing. Next, a negative type liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck & Co., Inc.) is injected into the gap between the substrates from the liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port is sealed with an acrylic photo-curing adhesive. A vertical liquid crystal display element was manufactured by laminating polarizing plates on both sides.

<液晶配向性の評価>
上記で製造した垂直型液晶表示素子につき、電圧をオン・オフしたときの異常ドメインの有無を、光学顕微鏡により観察し、異常ドメインが観察されなかった場合を液晶配向性「良好」として評価した。
<電圧保持率の評価>
上記で製造した垂直型液晶表示素子につき、60℃において5Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、167ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から167ミリ秒後の電圧保持率を測定した。測定装置は(株)東陽テクニカ製、VHR−1を使用した。この電圧保持率が95%以上であった場合、電圧保持率は「良好」であるといえる。
<残留DC電圧の測定>
上記で製造した垂直型液晶表示素子につき、60℃の環境温度で直流電圧5.0Vを20時間印加した。直流電圧を切った直後から室温で15分間放冷した後の液晶セル内に残留した電圧(残留DC電圧)を、フリッカ−消去法により求めた。この残留電圧が300mV以下であった場合を残留DC電圧「良好」として評価した。
<Evaluation of liquid crystal alignment>
The vertical liquid crystal display device manufactured above was observed with an optical microscope for the presence or absence of abnormal domains when the voltage was turned on / off, and the case where no abnormal domains were observed was evaluated as “good” for liquid crystal alignment.
<Evaluation of voltage holding ratio>
For the vertical type liquid crystal display device manufactured as described above, a voltage of 5 V was applied at 60 ° C. with an application time of 60 microseconds and a span of 167 milliseconds, and then the voltage holding ratio after 167 milliseconds from the application release was measured. As a measuring device, VHR-1 manufactured by Toyo Corporation was used. When the voltage holding ratio is 95% or more, it can be said that the voltage holding ratio is “good”.
<Measurement of residual DC voltage>
A DC voltage of 5.0 V was applied for 20 hours at an environmental temperature of 60 ° C. for the vertical liquid crystal display device manufactured above. The voltage (residual DC voltage) remaining in the liquid crystal cell after standing for 15 minutes at room temperature immediately after turning off the DC voltage was determined by a flicker-erasing method. When the residual voltage was 300 mV or less, the residual DC voltage was evaluated as “good”.

実施例11〜13
重合体を含有する溶液として、表1に記載したイミド化重合体を含有する溶液をそれぞれ用いたほかは上記実施例10と同様にして液晶配向剤を調製し、評価した。評価結果は表1に示した。
実施例14
上記実施例8で得たイミド化重合体(PI−4)を含有する溶液を、これに含有されるイミド化重合体(PI−4)に換算して100重量部に相当する量だけとり、ここにエポキシ化合物としてN,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン20重量部を加え、さらにγ−ブチロラクトン(BL)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)およびブチルセロソルブ(BC)を加え、溶媒組成がBL:NMP:BC=71:17:12(重量比)、固形分濃度が4重量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いてろ過することにより、液晶配向剤を調製した。
この液晶配向剤を用いて上記実施例10と同様にして各種評価を行った。評価結果は表1に示した。
実施例15
上記実施例9で得たイミド化重合体(PI−5)を含有する溶液のイミド化重合体(PI−5)に換算して20重量部に相当する量と、上記合成例1で得た他のポリアミック酸(PA−1)を含有する溶液の他のポリアミック酸(PI−5)に換算して80重量部に相当する量とを合わせ、ここにγ−ブチロラクトン(BL)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)およびブチルセロソルブ(BC)を加え、溶媒組成がBL:NMP:BC=71:17:12(重量比)、固形分濃度が4重量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いてろ過することにより、液晶配向剤を調製した。
この液晶配向剤を用いて上記実施例10と同様にして各種評価を行った。評価結果は表1に示した。
Examples 11-13
A liquid crystal aligning agent was prepared and evaluated in the same manner as in Example 10 except that the solution containing the imidized polymer shown in Table 1 was used as the solution containing the polymer. The evaluation results are shown in Table 1.
Example 14
The solution containing the imidized polymer (PI-4) obtained in Example 8 was taken in an amount corresponding to 100 parts by weight in terms of the imidized polymer (PI-4) contained therein, To this was added 20 parts by weight of N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane as an epoxy compound, and γ-butyrolactone (BL), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and Butyl cellosolve (BC) was added to obtain a solution having a solvent composition of BL: NMP: BC = 71: 17: 12 (weight ratio) and a solid content concentration of 4% by weight. A liquid crystal aligning agent was prepared by filtering this solution using a filter having a pore size of 1 μm.
Various evaluations were performed in the same manner as in Example 10 using this liquid crystal aligning agent. The evaluation results are shown in Table 1.
Example 15
The amount corresponding to 20 parts by weight in terms of the imidized polymer (PI-5) in the solution containing the imidized polymer (PI-5) obtained in Example 9 above, and obtained in Synthesis Example 1 above. A solution containing another polyamic acid (PA-1) is combined with an amount corresponding to 80 parts by weight in terms of another polyamic acid (PI-5), and γ-butyrolactone (BL), N-methyl -2-pyrrolidone (NMP) and butyl cellosolve (BC) were added to obtain a solution having a solvent composition of BL: NMP: BC = 71: 17: 12 (weight ratio) and a solid concentration of 4% by weight. A liquid crystal aligning agent was prepared by filtering this solution using a filter having a pore size of 1 μm.
Various evaluations were performed in the same manner as in Example 10 using this liquid crystal aligning agent. The evaluation results are shown in Table 1.

実施例16
上記実施例15において、イミド化重合体(PI−5)を含有する溶液と他のポリアミック酸(PA−1)を含有する溶液とを合わせた後に、さらにエポキシ化合物としてN,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタンを、重合体の合計100重量部に対して20重量部加えたほかは、上記実施例15と同様にして液晶配向剤を調製した。この液晶配向剤を用いて上記実施例10と同様にして各種評価を行った。評価結果は表1に示した。
Example 16
In Example 15, after combining the solution containing the imidized polymer (PI-5) and the solution containing another polyamic acid (PA-1), N, N, N ′, A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 15 except that 20 parts by weight of N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane was added with respect to a total of 100 parts by weight of the polymer. Various evaluations were performed in the same manner as in Example 10 using this liquid crystal aligning agent. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 0005316752
Figure 0005316752

Claims (4)

テトラカルボン酸二無水物と、下記式(A)
Figure 0005316752
(式(A)中、Xは単結合、メチレン基またはエチレン基である。)
で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸およびそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも1種の重合体を含有することを特徴とする、液晶配向剤。
Tetracarboxylic dianhydride and the following formula (A)
Figure 0005316752
(In formula (A), X is a single bond, a methylene group or an ethylene group.)
A liquid crystal aligning agent comprising at least one polymer selected from the group consisting of a polyamic acid obtained by reacting a diamine containing a compound represented by the formula (I) and an imidized polymer thereof.
請求項1に記載の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備することを特徴とする、液晶表示素子。   A liquid crystal display element comprising a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment agent according to claim 1. テトラカルボン酸二無水物と、上記式(A)で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸またはそのイミド化重合体。   A polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine containing a compound represented by the above formula (A) or an imidized polymer thereof. 上記式(A)で表される化合物。   Compound represented by the above formula (A).
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