JP2007332357A - Vertically orientated liquid crystal aligning agent and vertically orientated liquid crystal display device - Google Patents

Vertically orientated liquid crystal aligning agent and vertically orientated liquid crystal display device Download PDF

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Tsutomu Kumagai
勉 熊谷
Soji Fukuma
聡司 福間
Michinori Nishikawa
通則 西川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vertically orientated liquid crystal orientating agent which has a high voltage retention and exhibits good applicability to a substrate. <P>SOLUTION: The agent comprises a polymer which has an amic acid repeating unit and/or an imide repeating unit, wherein the group derived from the diamine in the repeating unit comprises, for example, a group derived from both at least one of a specific diamine such as dodecanoxy-2,4-diaminobenzene or having a steroid skeletal, and another specific diamine such as 1,4-bis(aminomethyl)-bicyclo[2,2,1]heptane. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は垂直配向型液晶配向剤および垂直配向型液晶配向膜を有する液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、良好な印刷性を示し、かつ各種電気特性に優れた垂直配向型液晶配向剤および垂直配向型液晶配向膜を有する液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display element having a vertical alignment liquid crystal aligning agent and a vertical alignment liquid crystal alignment film. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display element having a vertical alignment type liquid crystal aligning agent and a vertical alignment type liquid crystal alignment film that exhibits good printability and is excellent in various electrical characteristics.

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度捻れるようにした、いわゆる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。
また、TN型液晶表示素子に比してコントラストが高くて、その視角依存性の少ないSTN(Super Twisted Nematic)型液晶表示素子や、垂直配向型液晶表示素子が開発されている。このSTN型液晶表示素子は、ネマチック型液晶に光学活性物質であるカイラル剤をブレンドしたものを液晶として用い、液晶分子の長軸が基板間で180度以上にわたって連続的に捻れる状態となることにより生じる複屈折効果を利用するものである。
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 90 degrees from one substrate to the other. A TN type liquid crystal display element having a so-called TN type (Twisted Nematic) liquid crystal cell is known.
Further, STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display elements and vertical alignment type liquid crystal display elements, which have a higher contrast than the TN type liquid crystal display elements and have less viewing angle dependency, have been developed. This STN type liquid crystal display element uses nematic liquid crystal blended with a chiral agent which is an optically active substance as liquid crystal, and the major axis of liquid crystal molecules is continuously twisted over 180 degrees between substrates. The birefringence effect generated by the above is utilized.

また近年では、新規な液晶表示素子の開発も盛んであり、その中の一つとして、液晶を駆動するための2つの電極を片側の基板に櫛歯状に配置し、基板面に平行な電界を発生させ、液晶分子をコントロールする横電界型液晶表示素子が提案されている。この素子は一般的にインプレーンスイッチング型(IPS型)と呼ばれ、広視野角特性に優れることで知られている。また最近では光学補償フィルムを使用し、広視野角特性をさらに向上させることで、階調反転や色調変化のないブラウン管にも匹敵する広視野角を得られることが大きな特徴となっている。   In recent years, the development of new liquid crystal display elements has also been active, and as one of them, two electrodes for driving a liquid crystal are arranged in a comb shape on one substrate, and an electric field parallel to the substrate surface is arranged. A lateral electric field type liquid crystal display element that generates liquid crystal and controls liquid crystal molecules has been proposed. This element is generally called an in-plane switching type (IPS type), and is known for its excellent wide viewing angle characteristics. Recently, an optical compensation film is used to further improve the wide viewing angle characteristics, so that it is possible to obtain a wide viewing angle comparable to that of a cathode ray tube without tone reversal or color change.

上記とは別の液晶表示素子として、負の誘電異方性を有する液晶分子を基板に垂直に配向させてなるMVA(Multi domain Vertical Alignment)方式やPVA(Patterned Vertical Alignment)方式と呼ばれる垂直配向型液晶表示素子が提案されている。これらのMVA方式やPVA方式の液晶表示素子は、視野角・コントラストが優れるのみでなく、液晶配向膜の形成においてラビング処理を行わなくて良いなど、製造工程の面でも優れている。
従来、これら液晶配向膜として、耐熱性、液晶との親和性あるいは機械的強度に優れることから、いずれの表示モードにおいてもポリアミック酸あるいはこれを脱水閉環したポリイミドが多くの液晶表示素子に使用されている。
As a liquid crystal display element different from the above, a vertical alignment type called an MVA (Multi domain Vertical Alignment) method or a PVA (Patterned Vertical Alignment) method in which liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy are aligned perpendicularly to a substrate. Liquid crystal display elements have been proposed. These MVA type and PVA type liquid crystal display elements are excellent not only in viewing angle and contrast, but also in terms of manufacturing processes, such as not having to perform a rubbing treatment in forming a liquid crystal alignment film.
Conventionally, these liquid crystal alignment films have excellent heat resistance, affinity with liquid crystals, or mechanical strength, so in any display mode, polyamic acid or polyimide obtained by dehydrating and ring-closing this has been used in many liquid crystal display elements. Yes.

現在、垂直配向型液晶表示素子の液晶配向膜は、特許文献1に記載されているように液晶配向剤を基板に塗布することで形成され、基本的な特性として液晶を垂直配向させうる垂直配向性が必要となる。近年では垂直配向型液晶表示素子の普及率拡大に伴い、垂直型液晶配向膜により達成しうる表示品位向上や生産性向上への要求はよりレベルの高いものとなりつつある。配向膜に求められる特性にも様々なものがあるが、その中で最も重要な特性として、特許文献1〜4にも記載があるように、高い電圧保持特性と基板への良好な塗布性に対する改良が挙げられる。一般的に高い電圧保持特性を達成するためには、特許文献5に記載があるように、配向膜に使用されているポリイミドを高イミド化率にする手法が知られている。しかしながら、イミド化率の増加は溶剤への溶解性を低下させてしまうことから、使用できる溶剤範囲が限られてしまい、結果として良好な塗布性を実現することが困難になってしまう。このように、高い電圧保持特性を付与しうるイミド化率の向上は、塗布性を大きく悪化させてしまうことから、トレードオフの関係となってしまい、問題であった。
特開2002―327058号公報 特開2002−162630号公報 特開2004−67589号公報 特開2005−308924号公報 特開2004−163724号公報
Currently, a liquid crystal alignment film of a vertical alignment type liquid crystal display element is formed by applying a liquid crystal alignment agent to a substrate as described in Patent Document 1, and as a basic characteristic, a vertical alignment capable of vertically aligning liquid crystals. Sexuality is required. In recent years, with the spread of the vertical alignment type liquid crystal display element, the demand for improvement in display quality and productivity that can be achieved by the vertical type liquid crystal alignment film is becoming higher. There are various characteristics required for the alignment film, but as the most important characteristics among them, as described in Patent Documents 1 to 4, for high voltage holding characteristics and good coating properties on the substrate. An improvement is mentioned. In general, in order to achieve a high voltage holding characteristic, as described in Patent Document 5, a technique is known in which the polyimide used in the alignment film has a high imidization ratio. However, since the increase in the imidization ratio decreases the solubility in a solvent, the range of solvents that can be used is limited, and as a result, it becomes difficult to achieve good coating properties. Thus, the improvement of the imidization ratio that can provide high voltage holding characteristics greatly deteriorates the coating property, and thus becomes a trade-off relationship, which is a problem.
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-327058 JP 2002-162630 A JP 2004-67589 A JP 2005-308924 A JP 2004-163724 A

本発明の目的は、高い電圧保持特性を有するとともに、基板への良好な塗布性を有する垂直配向型液晶配向剤を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a vertical alignment type liquid crystal aligning agent having high voltage holding characteristics and good coating properties on a substrate.

本発明の他の目的は、本発明の上記液晶配向剤で形成された液晶配向膜を有する、高い電圧保持特性を示す垂直配向型液晶表示素子を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a vertical alignment type liquid crystal display element having a liquid crystal alignment film formed of the liquid crystal alignment agent of the present invention and exhibiting high voltage holding characteristics.

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。   Still other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第1に、下記式(I−1)で表されるアミック酸繰返し単位および下記式(I−2)で表されるイミド繰返し単位の少なくとも一方の繰返し単位からなる重合体からなり、上記式(I−1)中のQおよび上記式(I−2)中のQが下記式(II−1)および(II−2)のそれぞれで表される二価の有機基のうちの少なくとも一種と、下記式(III−1)で表される二価の有機基のうちの少なくとも一種とを含有する、ことを特徴とする垂直配向型液晶配向剤により達成される。 According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are as follows. First, an amic acid repeating unit represented by the following formula (I-1) and an imide repeating unit represented by the following formula (I-2): It consists of a polymer comprising at least one repeating unit, and Q 1 in the above formula (I-1) and Q 2 in the above formula (I-2) are represented by the following formulas (II-1) and (II-2) A vertical alignment comprising at least one of divalent organic groups represented by each and at least one of divalent organic groups represented by the following formula (III-1): This is achieved by the type liquid crystal aligning agent.

Figure 2007332357
Figure 2007332357

(ここでPはテトラカルボン酸を構成する四価の有機基を示しそしてQはジアミンを構成する二価の有機基を示す。) (Here, P 1 represents a tetravalent organic group constituting tetracarboxylic acid, and Q 1 represents a divalent organic group constituting diamine.)

Figure 2007332357
Figure 2007332357

(ここでPはテトラカルボン酸を構成する四価の有機基を示しそしてQはジアミンを構成する二価の有機基を示す。) (Here, P 2 represents a tetravalent organic group constituting tetracarboxylic acid, and Q 2 represents a divalent organic group constituting diamine.)

Figure 2007332357
(上式中、Xは、単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−S−、メチレン基、炭素数2〜6のアルキレン基またはフェニレン基であり、Rは、炭素数10〜20のアルキル基、炭素数4〜40の脂環式骨格を有する一価の有機基または炭素数6〜20のフッ素原子を有する一価の有機基であり、Rは、炭素数4〜40の脂環式骨格を有する二価の有機基または炭素数5〜30のフッ素原子を有する二価の有機基である。)
Figure 2007332357
(In the above formula, X 1 represents a single bond, —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —S—, a methylene group, or an alkylene having 2 to 6 carbon atoms. R 1 is a group having 10 to 20 carbon atoms, a monovalent organic group having an alicyclic skeleton having 4 to 40 carbon atoms, or a monovalent having a fluorine atom having 6 to 20 carbon atoms. R 2 is a divalent organic group having an alicyclic skeleton having 4 to 40 carbon atoms or a divalent organic group having a fluorine atom having 5 to 30 carbon atoms.)

Figure 2007332357
Figure 2007332357

(上式中、Xは、メチレン基もしくは炭素数2〜20のアルキレン基であり、Rは、芳香環含有骨格、オルガノシロキサン骨格、−R−(O−C−O−R−で表される二価の有機基(Rは炭素数2〜5のアルキレン基、nは1〜100を示す)、−R−(O−C−O−R−で表される二価の有機基(Rは炭素数2〜5のアルキレン基、nは1〜50を示す)、炭素数4〜40の脂環式環状骨格を有する二価の有機基であり、式中に複数存在するXはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。) (In the above formula, X 2 is a methylene group or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and R 3 is an aromatic ring-containing skeleton, an organosiloxane skeleton, —R— (O—C 2 H 4 ) n —O. divalent organic group represented by -R- (R represents an alkylene radical, n is 1 to 100 of 2 to 5 carbon atoms), - R- (O-C 3 H 6) n -O-R- A divalent organic group having an alicyclic skeleton having 4 to 40 carbon atoms (R is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, n is 1 to 50), and And a plurality of X 2 present in the formula may be the same or different.)

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第2に、上記式(I−1)中のPおよび(I−2)中のPが、下記式(IV−1)〜(IV−6)のそれぞれで示される四価の有機基のうちの少なくとも一種を含有することを特徴とする垂直配向型液晶配向剤により達成される。 According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are as follows. Secondly, P 1 in the above formula (I-1) and P 2 in (I-2) are represented by the following formula (IV-1) to It is achieved by a vertical alignment type liquid crystal aligning agent containing at least one of tetravalent organic groups represented by each of (IV-6).

Figure 2007332357
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(ここで、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に水素原子または一価の有機基を示す。) (Here, R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group.)

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第3に、上記式(I−1)中のPおよび(I−2)中のPが、上記式(IV−5)および(IV−6)のそれぞれで示される四価の有機基のうちの少なくとも一方を、全四価の有機基(P+P)に対して50モル%以上含有することを特徴とする垂直配向型液晶配向剤により達成される。 According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are as follows. Thirdly, P 1 in the above formula (I-1) and P 2 in (I-2) are represented by the above formula (IV-5) and Vertical alignment characterized by containing at least one of the tetravalent organic groups represented by each of (IV-6) in an amount of 50 mol% or more based on the total tetravalent organic groups (P 1 + P 2 ). This is achieved by the type liquid crystal aligning agent.

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第4に、上記式(III−1)で表される二価の有機基が、下記式(V−1)〜(V−5)のそれぞれで表される二価の有機基のうちの少なくとも一種を含有することを特徴とする垂直配向型液晶配向剤により達成される。   According to the present invention, the above object and advantage of the present invention are as follows. Fourthly, the divalent organic group represented by the above formula (III-1) is represented by the following formulas (V-1) to (V-5). It is achieved by a vertical alignment type liquid crystal aligning agent characterized by containing at least one of divalent organic groups represented by each of the above.

Figure 2007332357
Figure 2007332357

(ここで、Rは、水素原子または一価の有機基を示し、Rは、炭素数1〜20のアルキレン基であり、複数あるRおよびRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、pは、1〜99の整数であり、qは、1〜20の整数である。) (Here, R a represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, R b represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and a plurality of R a and R b may be the same or different. Well, p is an integer from 1 to 99, and q is an integer from 1 to 20.)

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第5に、上記重合体が、上記式(I−1)で表されるアミック酸繰返し単位および上記式(I−2)で表されるイミド繰返し単位の合計に対し該イミド繰返し単位が40モル%以上を占めるイミド化重合体であることを特徴とする垂直配向型液晶配向剤により達成される。   According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are, fifthly, the polymer is represented by the amic acid repeating unit represented by the above formula (I-1) and the above formula (I-2). This is achieved by a vertical alignment type liquid crystal aligning agent characterized in that it is an imidized polymer in which the imide repeating unit accounts for 40 mol% or more with respect to the total of imide repeating units.

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第6に、下記式(VI−1)および(VI−2)のそれぞれで表される分子内に少なくとも2つのエポキシ基を含有する化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種のエポキシ基含有化合物を、重合体100重量部に対して1〜50重量部さらに含有することを特徴とする垂直配向型液晶配向剤により達成される。   According to the present invention, the above-mentioned objects and advantages of the present invention are sixthly the compound containing at least two epoxy groups in the molecule represented by each of the following formulas (VI-1) and (VI-2). This is achieved by a vertical alignment type liquid crystal aligning agent characterized by further containing 1 to 50 parts by weight of at least one epoxy group-containing compound selected from the group consisting of 100 parts by weight of the polymer.

Figure 2007332357
Figure 2007332357

(ここで式中、sは2〜6の整数であり、tは1〜4の整数であり、Rはs価の有機基であり、Rはt価の有機基である。) (In the formula, s is an integer of 2 to 6, t is an integer of 1 to 4, R c is an s-valent organic group, and R d is a t-valent organic group.)

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第7に、本発明の上記液晶配向剤から形成される垂直配向型液晶配向膜を具備することを特徴とする垂直配向型液晶表示素子により達成される。   According to the present invention, the object and advantage of the present invention are as follows. Seventh, a vertical alignment type liquid crystal display device comprising a vertical alignment type liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment agent of the present invention. Is achieved.

本発明の液晶配向剤により形成される垂直液晶配向膜は、垂直配向性に優れ、高い電圧保持特性を有すると共に、基板への良好な塗布性を有した好適な液晶配向膜が得られる。
本発明の液晶表示素子は、種々の装置に有効に使用することができ、例えば、卓上計算機、腕時計、置時計、携帯電話、計数表示板、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、液晶テレビなどの表示装置として好適に用いることができる。
The vertical liquid crystal alignment film formed by the liquid crystal aligning agent of the present invention is excellent in vertical alignment, has a high voltage holding characteristic, and provides a suitable liquid crystal alignment film having a good coating property to the substrate.
The liquid crystal display element of the present invention can be effectively used in various devices, and is suitable for display devices such as desk calculators, watches, table clocks, mobile phones, counting display boards, word processors, personal computers, and liquid crystal televisions. Can be used.

以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明における垂直配向型液晶配向剤(以下、「本発明の液晶配向剤」ともいう)は、上記のとおり、アミック酸繰り返し単位および/またはイミド繰り返し単位を含有する重合体からなる。上記繰り返し単位のうち、アミック酸繰り返し単位を含有する重合体(以下、「ポリアミック酸重合体」ともいう)は、例えばテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを有機溶剤中で反応させて得られる。またイミド繰り返し単位を含有する重合体(以下、「イミド化重合体」ともいう)は、ポリアミック酸重合体のアミック酸部分を脱水閉環することで得られる。本発明で用いるアミック酸繰り返し単位および/またはイミド繰り返し単位を含有する重合体は、ポリアミック酸重合体とイミド化重合体との併用でもよく、一つの重合体中にアミック酸繰り返し単位およびイミド繰り返し単位を含有する重合体であってもよい。以下、本発明に用いることのできるポリアミック酸重合体、イミド化重合体の製法について述べる。   The vertical alignment type liquid crystal aligning agent in the present invention (hereinafter also referred to as “liquid crystal aligning agent of the present invention”) is composed of a polymer containing an amic acid repeating unit and / or an imide repeating unit as described above. Among the above repeating units, a polymer containing an amic acid repeating unit (hereinafter also referred to as “polyamic acid polymer”) is obtained, for example, by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound in an organic solvent. . In addition, a polymer containing an imide repeating unit (hereinafter also referred to as “imidized polymer”) can be obtained by dehydrating and ring-closing the amic acid portion of the polyamic acid polymer. The polymer containing an amic acid repeating unit and / or an imide repeating unit used in the present invention may be a combined use of a polyamic acid polymer and an imidized polymer, and an amic acid repeating unit and an imide repeating unit in one polymer. It may be a polymer containing Hereafter, the manufacturing method of the polyamic acid polymer and imidized polymer which can be used for this invention is described.

[テトラカルボン酸二無水物]
本発明における液晶配向剤を構成するポリアミック酸重合体および/またはポリイミド重合体に用いることのでき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、下記式(IV−1
[Tetracarboxylic dianhydride]
Examples of the tetracarboxylic dianhydride that can be used in the polyamic acid polymer and / or the polyimide polymer constituting the liquid crystal aligning agent in the present invention include, for example, butanetetracarboxylic dianhydride, the following formula (IV-10) : )

Figure 2007332357
Figure 2007332357

ここで、R、R、RおよびRは、互に独立に、水素原子、ハロゲン原子または一価の有機基である、
で表わされる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、1,2,4−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、ビシクロ[2,2,1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2−酢酸二無水物、テトラシクロ[4,4,0,12,5,17,10]ドデカン−3,4,8,9−テトラカルボン酸二無水物、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、下記式(IV−6
Here, R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom or a monovalent organic group.
Cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4 , 4'-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 1,2,4-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, bicyclo [2,2,1] heptane- 2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3,5,6-tricarboxynorbornane-2-acetic acid dianhydride, tetracyclo [4,4,0,12,5,17,10] dodecane- 3,4,8,9-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride, the following formula (IV-6 0 )

Figure 2007332357
Figure 2007332357

ここで、Rは水素原子または一価の有機基である、
で表わされるジカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]−オクト−4−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、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、下記式(1)および(2)で表される化合物などの脂肪族および脂環式テトラカルボン酸二無水物;
Here, R 9 is a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Dicarboxylic dianhydride represented by the formula: 5- (2,5-dioxotetrahydrofural) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride, bicyclo [2,2,2] -oct -4-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2,2,2] -oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, Aliphatic and alicyclic tetracarboxylic dianhydrides such as compounds represented by the following formulas (1) and (2);

Figure 2007332357
Figure 2007332357

(式中、R10およびR12は、芳香環を有する二価の有機基を示し、R11およびR13は、水素原子またはアルキル基を示し、複数存在するR11およびR13は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。) (In the formula, R 10 and R 12 represent a divalent organic group having an aromatic ring, R 11 and R 13 represent a hydrogen atom or an alkyl group, and a plurality of R 11 and R 13 are the same. But it may be different.)

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、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、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(3)〜(6)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。   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′-bi (3,4-Dicarboxyphenoxy) diphenylpropane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-perfluoroisopropylidenediphthalic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid Dianhydrides, bis (phthalic acid) phenylphosphine oxide dianhydrides, ethylene glycol-bis (anhydrotrimellitate), propylene glycol-bis (anhydrotrimellitate), 1,4-butanediol-bis (anne) Hydrotrimellitate), 1,6-hexanediol-bis (anhydrotrimellitate), 1,8-octanediol-bis (anhydrotrimellitate), 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane -Aromatic tetra such as bis (anhydrotrimellitate), compounds represented by the following formulas (3) to (6) It can be mentioned carboxylic acid dianhydride. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 2007332357
Figure 2007332357

上記式(IV−1)で表わされるシクロブタンテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、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、1,2−ジエチル−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−ジエチル−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を挙げることができる。 Examples of the cyclobutanetetracarboxylic dianhydride represented by the above formula (IV-1 0 ) include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2-dimethyl-1,2,3. , 4-Cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2-diethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic Acid dianhydride, 1,3-diethyl-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.

また、上記式(IV−6)で表わされるジカルボン酸二無水物としては、例えば、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−ジオンを挙げることができる。 Examples of the dicarboxylic dianhydride represented by the above formula (IV-6 0 ) include 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- 1,3,3a, 4,5,9b-Hexahydro-7-ethyl-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, 1,3,3a, 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 may be mentioned.

これらのうち、上記式(IV−1)で表わされるシクロブタンテトラカルボン酸二無水物例えば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、1,2−ジエチル−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−ジエチル−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;ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−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;上記式(IV−6)で表わされるテトラカルボン酸二無水物例えば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;2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、から選ばれる少なくとも一種の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50モル%以上含有することが好ましく、特性向上の観点から、70モル%以上がより好ましい。 Among these, cyclobutanetetracarboxylic dianhydride represented by the above formula (IV-1 0 ), for example 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2-dimethyl-1,2,3 , 4-Cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2-diethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic Acid dianhydride, 1,3-diethyl-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; bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride 1, , 3,4 cyclopentane tetracarboxylic dianhydride; 1,2,4,5-cyclohexane tetracarboxylic dianhydride; tetracarboxylic dianhydride example 1 represented by formula (IV-6 0), 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, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-7-ethyl- 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, 1,3,3a, 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) At least one tetracarboxylic dianhydride selected from naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione; 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic dianhydride It is preferable to contain 50 mol% or more with respect to an anhydride, and 70 mol% or more is more preferable from a viewpoint of a characteristic improvement.

[ジアミン化合物]
上記式(I−1)および(I−2)で表される繰り返し単位におけるQおよびQのそれぞれが表す上記式(II−1)、(II−2)および(III−1)のそれぞれで表される基は、ジアミン由来の基であり、ジアミンから2つのアミノ基を除去した残基に相当する。
[Diamine compound]
Each of the above formulas (II-1), (II-2) and (III-1) represented by each of Q 1 and Q 2 in the repeating units represented by the above formulas (I-1) and (I-2) Is a diamine-derived group and corresponds to a residue obtained by removing two amino groups from the diamine.

上記式(II−1)において、Rで表される炭素数10〜20のアルキル基としては、例えばn−デシル基、n−ドデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−オクタデシル基、n−エイコシル基などが挙げられる。また、炭素数4〜40の脂環式骨格を有する一価の有機基としては、例えばシクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロデカンなどのシクロアルカン由来の脂環式骨格;ノルボルネン、アダマンタンなどの有橋脂環式骨格;コレステロール、コレスタノールなどのステロイド骨格、を有する一価の有機基などが挙げられる。上記脂環式骨格を有する一価の有機基は、ハロゲン原子、好ましくはフッ素原子で置換された基であっても良い。また、炭素数6〜20のフッ素原子を有する一価の有機基としては、例えばn−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基などの炭素数6〜20の直鎖状アルキル基;シクロヘキシル基、シクロオクチル基などの炭素数6〜20の脂環式炭化水素基;フェニル基、ビフェニル基などの炭素数6〜20の芳香族炭化水素基などの有機基における水素原子の一部または全部を、フッ素原子またはフルオロアルキル基で置換した基が挙げられる。また上記式(II−1)において、Xで表される基は、単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−S−、メチレン基、炭素数2〜6のアルキレン基またはフェニレン基であり、これらのうち、特に好ましいものとして、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−で表される基が挙げられる。
上記式(II−1)で表される基を有するジアミンの具体例としては、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、下記式(7)〜(21)で表される化合物を好ましいものとして挙げることができる。
In the formula (II-1), examples of the alkyl group having 10 to 20 carbon atoms represented by R 1 include an n-decyl group, an n-dodecyl group, an n-pentadecyl group, an n-hexadecyl group, and an n-octadecyl group. Group, n-eicosyl group and the like. Examples of the monovalent organic group having an alicyclic skeleton having 4 to 40 carbon atoms include cycloaliphatic skeletons derived from cycloalkanes such as cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, and cyclodecane; bridged fats such as norbornene and adamantane And monovalent organic groups having a cyclic skeleton; a steroid skeleton such as cholesterol and cholestanol. The monovalent organic group having the alicyclic skeleton may be a group substituted with a halogen atom, preferably a fluorine atom. Examples of the monovalent organic group having a fluorine atom having 6 to 20 carbon atoms include linear alkyl groups having 6 to 20 carbon atoms such as n-hexyl group, n-octyl group and n-decyl group; A part or all of hydrogen atoms in an organic group such as an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms such as a group or a cyclooctyl group; an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms such as a phenyl group or a biphenyl group Are groups substituted with a fluorine atom or a fluoroalkyl group. In the above formula (II-1), the group represented by X 1 is a single bond, —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —S—, A methylene group, an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, or a phenylene group, and among these, particularly preferred are groups represented by —O—, —CO—, —COO—, and —OCO—.
Specific examples of the diamine having the group represented by the formula (II-1) include dodecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy- Preferable examples include 2,4-diaminobenzene and compounds represented by the following formulas (7) to (21).

Figure 2007332357
Figure 2007332357

Figure 2007332357
Figure 2007332357

次に、上記式(II−2)において、Rで表される炭素数4〜40の脂環式骨格を有する二価の有機基としては、例えばシクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロデカンなどのシクロアルカン由来の脂環式骨格;ノルボルネン、アダマンタンなどの有橋脂環式骨格;コレステロール、コレスタノールなどのステロイド骨格、を有する二価の有機基などが挙げられる。上記脂環式骨格を有する二価の有機基は、ハロゲン原子、好ましくはフッ素原子で置換された基であっても良い。
上記式(II−2)で表される基を有するジアミンの具体例としては、下記式(22)〜(26)で表される化合物を好ましいものとして挙げることができる。
Next, in the above formula (II-2), examples of the divalent organic group having an alicyclic skeleton having 4 to 40 carbon atoms represented by R 2 include cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cyclodecane and the like. Examples thereof include divalent organic groups having an alicyclic skeleton derived from alkane; a bridged alicyclic skeleton such as norbornene and adamantane; and a steroid skeleton such as cholesterol and cholestanol. The divalent organic group having the alicyclic skeleton may be a group substituted with a halogen atom, preferably a fluorine atom.
Specific examples of the diamine having a group represented by the above formula (II-2) include compounds represented by the following formulas (22) to (26).

Figure 2007332357
Figure 2007332357

本発明のポリアミック酸重合体および/またはポリイミド重合体における、上記式(II−1)および(II−2)のそれぞれで表される二価の有機基の割合は、垂直配向性の観点から、全ジアミン量に対して、好ましくは7モル%以上であり、より好ましくは10モル%以上である。   In the polyamic acid polymer and / or polyimide polymer of the present invention, the ratio of the divalent organic group represented by each of the above formulas (II-1) and (II-2) is, from the viewpoint of vertical orientation, Preferably it is 7 mol% or more with respect to the total amount of diamine, More preferably, it is 10 mol% or more.

次に上記式(III−1)において、Rで表される芳香環含有骨格を有する二価の有機基としては、例えば、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、メチレンジフェニレン基、オキシジフェニレン基が挙げられる。これら芳香環含有骨格における芳香環の任意の水素は、ハロゲンまたは炭素数1〜5のアルキル基により置換されていても良い。オルガノシロキサン骨格を有する二価の有機基としては、例えばテトラメチルジシロキサン基などが挙げられる。また、炭素数4〜40の脂環式骨格を有する二価の有機基としては、例えばシクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロデカンなどのシクロアルカン由来の脂環式骨格;ノルボルネン、アダマンタンなどの有橋脂環式骨格、を有する二価の有機基などが挙げられる。上記脂環式骨格を有する二価の有機基は、ハロゲン原子、好ましくはフッ素原子で置換された基であっても良い。 Next, in the above formula (III-1), examples of the divalent organic group having an aromatic ring-containing skeleton represented by R 3 include a phenylene group, a biphenylene group, a naphthylene group, a methylenediphenylene group, and an oxydiphenylene. Groups. Arbitrary hydrogen in the aromatic ring in these aromatic ring-containing skeletons may be substituted by halogen or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Examples of the divalent organic group having an organosiloxane skeleton include a tetramethyldisiloxane group. Examples of the divalent organic group having an alicyclic skeleton having 4 to 40 carbon atoms include cycloaliphatic skeletons derived from cycloalkanes such as cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, and cyclodecane; bridged fats such as norbornene and adamantane And a divalent organic group having a cyclic skeleton. The divalent organic group having the alicyclic skeleton may be a group substituted with a halogen atom, preferably a fluorine atom.

上記式(III−1)で表される基を有するジアミンの具体例としては、1,4−ビス(アミノメチル)−ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、1,4−ビス(アミノプロピル)−ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、イソホロンジアミン、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、1,3−ビス(アミノプロピル)シクロヘキサン、メタキシレンジアミン、パラキシレンジアミン、3,3’−(ヘキサメチルトリシロキサン−1,3−ジイル)ビス(プロピルアミン)、下記式(27)、(28)で表される化合物などを好ましいものとして挙げることができる。   Specific examples of the diamine having the group represented by the above formula (III-1) include 1,4-bis (aminomethyl) -bicyclo [2,2,1] heptane, 1,4-bis (aminopropyl). -Bicyclo [2,2,1] heptane, isophoronediamine, 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (aminopropyl) cyclohexane, metaxylenediamine , P-xylenediamine, 3,3 ′-(hexamethyltrisiloxane-1,3-diyl) bis (propylamine), compounds represented by the following formulas (27) and (28), and the like are preferable. it can.

Figure 2007332357
Figure 2007332357

(上式中、nは1〜100の整数である。)
本発明のポリアミック酸重合体および/またはポリイミド重合体における、上記式(III−1)で表される二価の有機基の割合は、重合体の溶解性向上の観点から、全ジアミン量に対して、好ましくは2%以上であり、より好ましくは5%以上である。
(In the above formula, n is an integer of 1 to 100.)
The ratio of the divalent organic group represented by the above formula (III-1) in the polyamic acid polymer and / or polyimide polymer of the present invention is based on the total amount of diamine from the viewpoint of improving the solubility of the polymer. Therefore, it is preferably 2% or more, more preferably 5% or more.

本発明で用いられるポリアミック酸重合体および/またはポリイミド重合体の合成においては、本発明の効果を損なわない程度に、他のジアミン化合物を併用することができる。他のジアミン化合物としては、例えば、p−フェニレンジアミン、2−メチル−1,4−フェニレンジアミン、2−エチル−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジエチル−1,4−フェニレンジアミン、2,3,5,6−テトラメチル−1,4−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、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、2,2’−ジエチル−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、3,3’−ジ(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジエチル−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、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)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、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−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、4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ−2,4−ジアミノベンゼンなどの芳香族ジアミン;
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、などの脂肪族ジアミン;
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、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(29)および(30)で表される化合物などを挙げることができる。これらのジアミン化合物は、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。
In the synthesis of the polyamic acid polymer and / or the polyimide polymer used in the present invention, other diamine compounds can be used in combination so as not to impair the effects of the present invention. Examples of other diamine compounds include p-phenylenediamine, 2-methyl-1,4-phenylenediamine, 2-ethyl-1,4-phenylenediamine, 2,5-dimethyl-1,4-phenylenediamine, and 2 , 5-diethyl-1,4-phenylenediamine, 2,3,5,6-tetramethyl-1,4-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl Ethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-di (trifluoromethyl) -4,4 '-Diaminobiphenyl, 2,2'-diethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3, 3'-di (trifluoromethyl) -4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzanilide, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 5-amino-1- (4′-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, 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] hexafluoroprop 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1, 4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) -10 -Hydroanthracene, 2,7-diaminofluorene, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4'-methylene-bis (2-chloroaniline), 2,2 ', 5,5'-tetra Chloro-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-dichloro-4,4′-diamino-5,5′-dimethoxybiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, , 4,4 ′-(p-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 2,2′-bis [4- (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) Phenyl] hexafluoropropane, 4,4′-diamino-2,2′-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 4,4′-bis [(4-amino-2-trifluoromethyl) phenoxy] -octafluorobiphenyl , Aromatic diamines such as 4- (4-n-heptylcyclohexyl) phenoxy-2,4-diaminobenzene;
Aliphatic diamines such as 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, 4,4-diaminoheptamethylenediamine;
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, 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-diaminopurine, 5,6-diamino-1,3-dimethyl Luuracil, 3,5-diamino-1,2,4-triazole, 6,9-diamino-2-ethoxyacridine lactate, 3,8-diamino-6-phenylphenanthridine, 1,4-diaminopiperazine, 3, A diamine having two primary amino groups and a nitrogen atom other than the primary amino group in the molecule, such as 6-diaminoacridine and bis (4-aminophenyl) phenylamine;
Examples thereof include compounds represented by the following formulas (29) and (30). These diamine compounds can be used alone or in combination of two or more.

Figure 2007332357
Figure 2007332357

(式中、yは2〜12の整数であり、zは1〜5の整数である。)
これらのうち、p−フェニレンジアミン、2−メチル−1,4−フェニレンジアミン、2−エチル−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジエチル−1,4−フェニレンジアミン、2,3,5,6−テトラメチル−1,4−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、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、2,2’−ジエチル−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、3,3’−ジエチル−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、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)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、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジンなどが好ましい例として挙げることができる。
(In the formula, y is an integer of 2 to 12, and z is an integer of 1 to 5.)
Among these, p-phenylenediamine, 2-methyl-1,4-phenylenediamine, 2-ethyl-1,4-phenylenediamine, 2,5-dimethyl-1,4-phenylenediamine, 2,5-diethyl- 1,4-phenylenediamine, 2,3,5,6-tetramethyl-1,4-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2, 2′-di (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-diethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3, 3′-diethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-di (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-di Preferred examples include minobenzophenone, 2,2-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine and the like. be able to.

[ポリアミック酸の合成]
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、ジアミンのアミノ基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0.2〜2.0当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは0.8〜1.2当量となる割合である。ポリアミック酸の合成反応は、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℃の温度条件下で行われる。
[Synthesis of polyamic acid]
The ratio of tetracarboxylic dianhydride and diamine used in the polyamic acid synthesis reaction is 0.2 to 2.2 based on 1 equivalent of amino group of diamine and tetracarboxylic dianhydride acid anhydride group. A ratio of 0 equivalent is preferable, and a ratio of 0.8 to 1.2 equivalent is more preferable. The polyamic acid synthesis reaction is preferably performed in an organic solvent under a temperature condition of −20 ° C. to 150 ° C., more preferably 0 to 100 ° C.

ここで、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1−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例示することができる。また、有機溶媒の使用量(α)は、テトラカルボン酸二無水物およびジアミン化合物の総量(β)が、反応溶液の全量(α+β)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。   Here, the organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the synthesized polyamic acid. For example, 1-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide And aprotic polar solvents such as γ-butyrolactone, tetramethylurea and hexamethylphosphortriamide; and phenolic solvents such as m-cresol, xylenol, phenol and halogenated phenol. The amount of organic solvent used (α) is such that the total amount (β) of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound is 0.1 to 30% by weight based on the total amount of the reaction solution (α + β). It is preferable that

なお、上記有機溶媒には、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、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、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、キシレンなどを挙げることができる。   In addition, the said organic solvent can use together the alcohol, ketone, ester, ether, halogenated hydrocarbon, hydrocarbon, etc. which are poor solvents of a polyamic acid in the range in which the polyamic acid to produce | generate does not precipitate. Specific examples of such poor solvents include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, 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, malon Acid diethyl, diethyl ether, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i Propyl ether, ethylene glycol-n-butyl 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 and the like.

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。そして、この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ことによりポリアミック酸を得ることができる。また、このポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解させ、次いで貧溶媒で析出させる工程を1回または数回行うことにより、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. The reaction solution is poured into a large amount of poor solvent to obtain a precipitate, and the precipitate is dried under reduced pressure to obtain a polyamic acid. The polyamic acid can be purified by dissolving the polyamic acid again in an organic solvent and then precipitating with a poor solvent once or several times.

[イミド化重合体の合成]
本発明の液晶配向剤を構成するイミド化重合体は、上記ポリアミック酸を脱水閉環することにより合成することができる。本発明で用いるイミド化重合体は、イミド化率100%未満の、部分的に脱水閉環されたものであってもよい。ここでいう「イミド化率」とは、重合体の全繰り返し単位中、イミド環またはイソイミド環を有する繰り返し単位の割合を、百分率で表した値である。本発明に用いられるポリアミック酸重合体および/またはイミド化重合体のイミド化率は、40%以上が好ましく、電圧保持特性の観点から70%以上がより好ましい。ポリアミック酸の脱水閉環は、(i)ポリアミック酸を加熱する方法により、または(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により、縮合させて合成する方法が用いられる。
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。
[Synthesis of imidized polymer]
The imidized polymer constituting the liquid crystal aligning agent of the present invention can be synthesized by dehydrating and ring-closing the polyamic acid. The imidized polymer used in the present invention may be partially dehydrated and ring-closed with an imidation rate of less than 100%. The “imidation ratio” here is a value expressed as a percentage of the ratio of repeating units having an imide ring or an isoimide ring in all repeating units of the polymer. The imidation ratio of the polyamic acid polymer and / or imidized polymer used in the present invention is preferably 40% or more, and more preferably 70% or more from the viewpoint of voltage holding characteristics. The polyamic acid is dehydrated and closed by (i) a method of heating the polyamic acid, or (ii) dissolving the polyamic acid in an organic solvent, adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to this solution, and heating as necessary. Depending on the method, a method of condensing and synthesizing is used.
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.

一方、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、所望するイミド化率によるが、ポリアミック酸の繰り返し単位1モルに対して0.01〜20モルとするのが好ましい。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モルとするのが好ましい。イミド化率は上記の脱水剤、脱水閉環剤の使用量が多いほど高くすることができる。なお、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と同じものを挙げることができる。そして、脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは0〜180℃であり、より好ましくは10〜150℃である。また、このようにして得られる反応溶液に対し、ポリアミック酸の精製方法におけると同様の操作を行うことにより、イミド化重合体を精製することができる。   On the other hand, in the method (ii) of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the polyamic acid solution, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride is used as the dehydrating agent. Can do. Although the usage-amount of a dehydrating agent is based on the desired imidation rate, it is preferable to set it as 0.01-20 mol with respect to 1 mol of repeating units of 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-closing catalyst used is preferably 0.01 to 10 mol with respect to 1 mol of the dehydrating agent used. The imidation rate can be increased as the amount of the above dehydrating agent and dehydrating ring-closing agent increases. In addition, as an organic solvent used for dehydration ring closure reaction, the same organic solvent illustrated as what is used for the synthesis | combination of a polyamic acid can be mentioned. And reaction temperature of dehydration ring closure reaction becomes like this. Preferably it is 0-180 degreeC, More preferably, it is 10-150 degreeC. In addition, the imidized polymer can be purified by performing the same operation as in the polyamic acid purification method on the reaction solution thus obtained.

[末端修飾型の重合体]
本発明のポリアミック酸/イミド化重合体は、分子量が調節された末端修飾型のものであってもよい。この末端修飾型の重合体を用いることにより、本発明の効果が損われることなく液晶配向剤の塗布特性などを改善することができる。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。また、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。また、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。
[End-modified polymer]
The polyamic acid / imidized polymer of the present invention may be a terminal-modified type having a controlled molecular weight. By using this terminal-modified polymer, the coating characteristics of the liquid crystal aligning agent can be improved without impairing the effects of the present invention. Such a terminal-modified polymer can be synthesized by adding an acid monoanhydride, a monoamine compound, a monoisocyanate compound or the like to the reaction system when synthesizing a 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 monoamine compounds include aniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, and n-undecylamine. N-dodecylamine, n-tridecylamine, n-tetradecylamine, n-pentadecylamine, n-hexadecylamine, n-heptadecylamine, n-octadecylamine, n-eicosylamine, etc. Can do. Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.

[重合体の対数粘度]
以上のようにして得られるポリアミック酸および/またはイミド化重合体は、その対数粘度(ηln)の値が好ましくは0.05〜10dl/g、より好ましくは0.05〜5dl/gである。
本発明における対数粘度(ηln)の値は、N−メチル−2−ピロリドンを溶媒として用い、濃度が0.5g/100ミリリットルである溶液について30℃で粘度の測定を行い、下記式(i)によって求められるものである。
[Logarithmic viscosity of polymer]
The polyamic acid and / or imidized polymer thus obtained has a logarithmic viscosity (η ln ) value of preferably 0.05 to 10 dl / g, more preferably 0.05 to 5 dl / g. .
The value of the logarithmic viscosity (η ln ) in the present invention is determined by measuring the viscosity at 30 ° C. for a solution having a concentration of 0.5 g / 100 ml using N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent. ).

Figure 2007332357
Figure 2007332357

[重合体のイミド化率]
以上のようにして得られるイミド化重合体は、そのイミド化率が電圧保持特性の向上という観点から50〜100%が好ましく、65〜100%がより好ましく、75〜100%がさらに好ましい。
本発明におけるイミド化重合体のイミド化率の値は、イミド化重合体を60℃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させ、テトラメチルシランを基準物質として室温でH−NMRを測定し、下記式(ii)で示される式により求められるものである。
イミド化率(%)=(1−A1/A2×α)×100 −−−−−−(ii)
A1:NH基のプロトン由来のピーク面積(10ppm)
A2:芳香環由来のプロトン由来のピーク面積(7〜8ppm)
α :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個に対する芳香環由来のプロトンの個数割合
[Imidation rate of polymer]
The imidized polymer obtained as described above has an imidation rate of preferably 50 to 100%, more preferably 65 to 100%, and even more preferably 75 to 100% from the viewpoint of improving voltage holding characteristics.
The imidation rate of the imidized polymer in the present invention is determined by 1 H-NMR at room temperature using tetramethylsilane as a reference substance after drying the imidized polymer at 60 ° C. under reduced pressure and then dissolving it in deuterated dimethyl sulfoxide. Is obtained by the following equation (ii).
Imidization rate (%) = (1-A1 / A2 × α) × 100 −−−−−− (ii)
A1: Peak area derived from proton of NH group (10 ppm)
A2: Peak area derived from protons derived from aromatic rings (7 to 8 ppm)
α: Number ratio of protons derived from aromatic ring to one proton of NH group in polymer precursor (polyamic acid)

[垂直配向型液晶配向剤]
本発明の液晶配向剤を得るためには、上記ポリアミック酸重合体および/またはイミド化重合体が、好ましくは、有機溶媒中に溶解含有されて構成される。また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℃〜200℃であり、より好ましくは20℃〜60℃である。
[Vertical alignment type liquid crystal alignment agent]
In order to obtain the liquid crystal aligning agent of the present invention, the polyamic acid polymer and / or imidized polymer is preferably dissolved and contained in an organic solvent. Moreover, the temperature at the time of preparing the liquid crystal aligning agent of this invention becomes like this. Preferably it is 0 to 200 degreeC, More preferably, it is 20 to 60 degreeC.

本発明の液晶配向剤を構成する有機溶媒としては、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などを挙げることができる。このうち好ましい溶媒組成としては、前記の溶媒を組み合わせて得られる組成であって、配向剤中で重合体が析出せず、かつ、配向剤の表面張力が30〜40mN/mの範囲となるような組成である。   Examples of the organic solvent constituting the liquid crystal aligning agent of the present invention include 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 Examples include ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, and diethylene glycol monoethyl ether acetate. Among these, a preferable solvent composition is a composition obtained by combining the above-mentioned solvents, so that no polymer is precipitated in the aligning agent, and the surface tension of the aligning agent is in the range of 30 to 40 mN / m. Composition.

本発明の液晶配向剤における固形分濃度は、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%の範囲にある。すなわち、本発明の液晶配向剤は、基板表面に塗布され、液晶配向膜となる樹脂膜が形成されるが、固形分濃度が1重量%未満である場合には、この樹脂膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜を得ることができず、固形分濃度が10重量%を超える場合には、樹脂膜の膜厚が過大となって良好な液晶配向膜を得ることができず、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。なお、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、スピンナー法による場合には1.5〜4.5重量%の範囲が特に好ましい。印刷法による場合には、固形分濃度を4〜10重量%の範囲とし、それにより、溶液粘度を10〜50mPa・sの範囲とするのが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を2〜5重量%の範囲とし、それにより、溶液粘度を5〜15mPa・sの範囲とするのが特に好ましい。
本発明の液晶配向剤は、目的の物性を損なわない範囲内で、下記式(VI−1)および(VI−2)で表されるエポキシ基含有化合物が含有されていてもよい。
The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent of the present invention is selected in consideration of viscosity, volatility, etc., but is preferably in the range of 1 to 10% by weight. That is, the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied to the substrate surface to form a resin film that becomes a liquid crystal aligning film. When the solid content concentration is less than 1% by weight, the film thickness of the resin film is If the solid content concentration exceeds 10% by weight, the resin film becomes too thick to obtain a good liquid crystal alignment film. In addition, the viscosity of the liquid crystal aligning agent increases, resulting in poor coating characteristics. The particularly preferable solid content concentration range varies depending on the method used when the liquid crystal aligning agent is applied to the substrate. For example, when the spinner method is used, the range of 1.5 to 4.5% by weight is particularly preferable. In the case of the printing method, it is particularly preferable that the solid content concentration is in the range of 4 to 10% by weight, and thereby the solution viscosity is in the range of 10 to 50 mPa · s. In the case of the ink jet method, it is particularly preferable that the solid content concentration is in the range of 2 to 5% by weight, and thereby the solution viscosity is in the range of 5 to 15 mPa · s.
The liquid crystal aligning agent of this invention may contain the epoxy group containing compound represented by following formula (VI-1) and (VI-2) within the range which does not impair the target physical property.

Figure 2007332357
Figure 2007332357

(ここで式中、sは2〜6の整数であり、tは1〜4の整数であり、Rはs価の有機基であり、Rはt価の有機基である。)
かかるエポキシ基含有化合物としては、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−p−フェニレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−2,2’−ジメチル−4.4’−ジアミノビフェニル、2,2−ビス[4−(N,N−ジグリシジル−4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、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、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、1,4−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)ベンゼン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、などを挙げることができる。かかるエポキシ基含有化合物の含有量としては、重合体100重量部に対して好ましくは1〜50重量部、より好ましくは5〜45重量部さらに含有する。
(In the formula, s is an integer of 2 to 6, t is an integer of 1 to 4, R c is an s-valent organic group, and R d is a t-valent organic group.)
Examples of such epoxy group-containing 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, 1, 6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentylglycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetraglycidyl-2,4-hexanediol, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-p-phenylenediamine, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylenediamine, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-2,2′-di Methyl-4.4′-diaminobiphenyl, 2,2-bis [4- (N, N-diglycidyl-4-aminophenoxy) phenyl] propane, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4 '-Diaminodiphenylmethane, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, 1,3-bis (N, N-di) Glycidylaminomethyl) benzene, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylenediamine, and the like. The content of the epoxy group-containing compound is preferably 1 to 50 parts by weight, more preferably 5 to 45 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer.

また本発明の液晶配向剤には、目的の物性を損なわない範囲内で、基板表面に対する接着性を向上させる観点から、官能性シラン含有化合物が含有されていてもよい。かかる官能性シラン含有化合物としては、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、3−(N−アリルーNーグリシジル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(N,N−ジグリシジル)アミノプロピルトリメトキシシランなどを挙げることができる。   In addition, the liquid crystal aligning agent of the present invention may contain a functional silane-containing compound from the viewpoint of improving the adhesion to the substrate surface within a range that does not impair the intended physical properties. Examples of such functional silane-containing compounds include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, and N- (2-aminoethyl). ) -3-Aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3- Aminopropyltrimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-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 (oxyethylene) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3- (N-allyl-N-glycidyl) aminopropyltrimethoxysilane, 3- ( N, N-diglycidyl) aminopropyltrimethoxysilane It can be mentioned.

[液晶配向剤を用いた表示素子の製造]
本発明の垂直配向型液晶配向剤を用いた液晶表示素子は、例えば次の方法によって製造することができる。
[Production of display element using liquid crystal aligning agent]
The liquid crystal display element using the vertical alignment type liquid crystal aligning agent of this invention can be manufactured, for example with the following method.

(1)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一面に、本発明の液晶配向剤を例えばロールコーター法、スピンナー法、印刷法、インクジェット法などの方法によって塗布し、次いで、塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。ここに、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、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。これらの透明導電膜のパターニングには、フォト・エッチング法や予めマスクを用いる方法が用いられる。液晶配向剤の塗布に際しては、基板表面と樹脂膜との接着性をさらに良好にするために、例えば官能性シラン含有化合物、官能性チタン含有化合物などを予め塗布することもできる。液晶配向剤塗布後の加熱温度は、好ましくは80〜300℃であり、より好ましくは120〜250℃である。なお、本発明の液晶配向剤は、塗布後に有機溶媒を除去することによって配向膜となる樹脂膜を形成するが、未だ完全にイミド化が進んでいないときには、さらに加熱することによって脱水閉環を進行させ、よりイミド化された樹脂膜とすることもできる。形成される樹脂膜の膜厚は、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。 (1) The liquid crystal aligning agent of the present invention is applied to one surface of a substrate provided with a patterned transparent conductive film by a method such as a roll coater method, a spinner method, a printing method, an ink jet method, etc. Is heated to form a coating film. Here, 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, or polycarbonate can be used. As a transparent conductive film provided on one surface of the substrate, 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 ), etc. Can be used. For patterning these transparent conductive films, a photo-etching method or a method using a mask in advance is used. In applying the liquid crystal aligning agent, for example, a functional silane-containing compound or a functional titanium-containing compound can be applied in advance in order to further improve the adhesion between the substrate surface and the resin film. The heating temperature after application of the liquid crystal aligning agent is preferably 80 to 300 ° C, more preferably 120 to 250 ° C. The liquid crystal aligning agent of the present invention forms a resin film that becomes an alignment film by removing the organic solvent after coating. However, when imidization has not progressed completely, dehydration ring closure proceeds by further heating. It is also possible to obtain a more imidized resin film. The film thickness of the formed resin film is preferably 0.001 to 1 μm, more preferably 0.005 to 0.5 μm.

(2)上記のようにして垂直液晶配向膜が形成された基板を2枚作製し、2枚の基板を、間隙(セルギャップ)を介して対向配置し、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、注入孔を封止して液晶セルを構成する。そして、液晶セルの外表面、すなわち、液晶セルを構成する透明基板側に、偏光板を配することにより、液晶表示素子が得られる。
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。
(2) Two substrates on which the vertical liquid crystal alignment film is formed as described above are manufactured, the two substrates are arranged to face each other with a gap (cell gap) therebetween, and the peripheral portions of the two substrates are sealed. A liquid crystal cell is formed by laminating using an agent, injecting and filling liquid crystal into the cell gap defined by the substrate surface and the sealing agent, and sealing the injection hole. And a liquid crystal display element is obtained by arrange | positioning a polarizing plate to the outer surface of a liquid crystal cell, ie, the transparent substrate side which comprises a liquid crystal cell.
Here, as the sealing agent, for example, an epoxy resin containing a curing agent and aluminum oxide spheres as a spacer can be used.

液晶としては、ネマティック型液晶およびスメクティック型液晶を挙げることができる。その中でもネマティック型液晶が好ましく、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型液晶や商品名「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などを添加して使用することもできる。さらに、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も使用することができる。
また、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。
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, phenyl cyclohexane liquid crystal, ester liquid crystal, terphenyl liquid crystal, biphenyl cyclohexane liquid crystal, pyrimidine liquid crystal, dioxane liquid crystal, bicyclooctane. Type liquid crystal, cubane type liquid crystal and the like can be used. Further, for these liquid crystals, for example, cholesteric liquid crystals such as cholestyl chloride, cholesteryl nonate, cholesteryl carbonate, and chiral agents such as those sold under the trade names “C-15” and “CB-15” (manufactured by Merck). Etc. can also be used. Furthermore, a ferroelectric liquid crystal such as p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutylcinnamate can also be used.
Further, as a polarizing plate to be 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 sandwiching and stretching polyvinyl alcohol is sandwiched between cellulose acetate protective films. The polarizing plate which consists of itself can be mentioned.

以下、実施例により、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例および比較例の各種測定は、下記の方法により行った。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
Various measurements in Examples and Comparative Examples were performed by the following methods.

(1)垂直配向性評価
上記方法にて作製した垂直配向型液晶表示素子を、クロスニコル下で電圧無印加時および交流電圧8V(ピーク−ピーク)印加時に、液晶表示素子に対し垂直方向から目視で観察したとき、光漏れ等表示不良なく白表示がなされたとき「良好」とした。
(2)電圧保持率の測定
60℃において液晶表示素子に5Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、16.7マイクロ秒のスパンで印加した後、印加解除から16.7ミリ秒後の電圧保持率を測定した。
(3)重合体の溶解性評価
粘度15〜25mPa・sec(固形分濃度6.0重量%〜8.0重量%)、溶剤組成が全溶剤量を100としてγ−ブチロラクトン:N−メチル−2−ピロリドン:ブチルセロソルブ=40:(60−A):A(重量比)になるように調製した際、懸濁の有無を目視にて観察し、貧溶剤であるブチルセロソルブの含有量Aが30以上でも懸濁しない場合を「良好」とした。
(4)印刷性評価
上記(3)の「重合体の溶解性評価」にて良好なものについて、当該調製溶液を用いて印刷法により塗布・焼成したのち、塗膜を目視により観察した。塗布膜について、ハジキや塗布ムラがないものを「良好」とした。
(1) Evaluation of vertical alignment The vertical alignment type liquid crystal display device produced by the above method is visually observed from the vertical direction with respect to the liquid crystal display device when no voltage is applied under crossed Nicols and when an AC voltage of 8 V (peak-peak) is applied. When it was observed with a white display without a display failure such as light leakage, it was judged as “good”.
(2) Measurement of voltage holding ratio After applying a voltage of 5 V to a liquid crystal display element at 60 ° C. for 60 microseconds with a span of 16.7 microseconds, the voltage is held 16.7 milliseconds after the application release. The rate was measured.
(3) Solubility Evaluation of Polymer Viscosity 15 to 25 mPa · sec (solid content concentration 6.0 wt% to 8.0 wt%), solvent composition is 100, and γ-butyrolactone: N-methyl-2 -Pyrrolidone: butyl cellosolve = 40: (60-A): When prepared so as to be A (weight ratio), the presence or absence of suspension was visually observed, and even if the content A of butyl cellosolve, which is a poor solvent, was 30 or more The case where it was not suspended was defined as “good”.
(4) Printability evaluation About what was favorable in "the solubility evaluation of a polymer" of said (3), after apply | coating and baking by the printing method using the said preparation solution, the coating film was observed visually. A coating film having no repellency or coating unevenness was defined as “good”.

合成例1〜25,比較合成例1〜6
N−メチル−2−ピロリドンに、表1および表2に示す組成で、ジアミン、テトラカルボン酸二無水物(表中、「酸無水物」と表示)の順で加えて固形分濃度20重量%の溶液とし、60℃で4時間反応させて、ポリアミック酸重合体を得た。得られたポリアミック酸重合体に、ポリアック酸重合体の総量に対して表1に示す倍モル数のピリジンおよび無水酢酸を加えた後、110℃に加熱して4時間脱水閉環反応を行った。得られた溶液をジエチルエーテルで再沈殿させた後、回収、減圧乾燥することで、表1および表2に示す対数粘度、イミド化率のイミド化重合体である(A−1)〜(A−25)および(a−1)〜(a−6)を得た。
Synthesis Examples 1-25, Comparative Synthesis Examples 1-6
To N-methyl-2-pyrrolidone, the composition shown in Tables 1 and 2 was added in the order of diamine and tetracarboxylic dianhydride (shown as “acid anhydride” in the table) in this order, and the solid content concentration was 20% by weight. And reacted at 60 ° C. for 4 hours to obtain a polyamic acid polymer. The resulting polyamic acid polymer was added with pyridine and acetic anhydride in the number of moles shown in Table 1 with respect to the total amount of the polyacic acid polymer, and then heated to 110 ° C. for 4 hours for dehydration ring closure reaction. The obtained solution was reprecipitated with diethyl ether, and then recovered and dried under reduced pressure, whereby (A-1) to (A) having the logarithmic viscosities and imidization ratios shown in Table 1 and Table 2. -25) and (a-1) to (a-6) were obtained.

Figure 2007332357
Figure 2007332357

Figure 2007332357
Figure 2007332357

表1および表2中、ジアミン化合物および酸無水物について、括弧内の数字は含有割合を示し、表中の記号の意味は下記の通りである。 In Tables 1 and 2, for diamine compounds and acid anhydrides, the numbers in parentheses indicate the content ratio, and the meanings of the symbols in the tables are as follows.

<ジアミン化合物>
D−1:上記式(10)で表されるジアミン
D−2:上記式(11)で表されるジアミン
D−3:上記式(14)で表されるジアミン
D−4:上記式(20)で表されるジアミン
D−5:1,4−ビス(アミノメチル)−ビシクロ[2.2.1]ヘプタン
D−6:1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン
D−7:メタキシレンジアミン
D−8:3,3’−(テトラメチルジシロキサン−1,3−ジイル)ビス(プロピルアミン)
D−9:上記式(28)で表されるジアミン(平均分子量1,000)
D−10:p−フェニレンジアミン
D−11:4,4’−ジアミノジフェニルメタン
D−12:4,4’−ジアミノジフェニルエーテル
D−13:2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル
<Diamine compound>
D-1: Diamine represented by formula (10) D-2: Diamine represented by formula (11) D-3: Diamine represented by formula (14) D-4: Formula (20) D-5: 1,4-bis (aminomethyl) -bicyclo [2.2.1] heptane D-6: 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane D-7: metaxylenediamine D-8: 3,3 ′-(tetramethyldisiloxane-1,3-diyl) bis (propylamine)
D-9: Diamine represented by the above formula (28) (average molecular weight 1,000)
D-10: p-phenylenediamine D-11: 4,4′-diaminodiphenylmethane D-12: 4,4′-diaminodiphenyl ether D-13: 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl

<テトラカルボン酸二無水物>
T−1:1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物
T−2:2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物
T−3:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
T−4:1,3,3a,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
T−5:ピロメリット酸二無水物
<Tetracarboxylic dianhydride>
T-1: 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride T-2: 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride T-3: 1,2,3,4-cyclobutanetetra Carboxylic dianhydride T-4: 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -Furan-1,3-dione T-5: pyromellitic dianhydride

実施例1
合成例1で得られたイミド化重合体(A−1)を、γ―ブチロラクトン/N−メチル−2−ピロリドン/ブチルセロソルブ混合溶液(重量比40/30/30)に溶解させて、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(分子量約400;添加剤A)を重合体100重量部に対して20重量部溶解させ固形分濃度6重量%の溶液とした。この溶液を目視観察したところ、濁りなく透明な溶液が得られたことから、良好な溶解性を示すことを確認した。続いて孔径0.2μmのフィルターを用いて濾過し、本発明の膜形成用組成物を調製したのち、印刷性評価を実施したところ、塗膜にハジキや塗布ムラは見られず、良好な印刷性を有することを確認した。
Example 1
The imidized polymer (A-1) obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in a γ-butyrolactone / N-methyl-2-pyrrolidone / butyl cellosolve mixed solution (weight ratio 40/30/30) to obtain a polyethylene glycol diester. Glycidyl ether (molecular weight: about 400; additive A) was dissolved in 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer to obtain a solution having a solid content concentration of 6% by weight. When this solution was visually observed, a clear solution without turbidity was obtained, and it was confirmed that it showed good solubility. Subsequently, filtration was performed using a filter having a pore size of 0.2 μm to prepare the film forming composition of the present invention, and then evaluation of printability was performed. It was confirmed that it has sex.

次に、固形分濃度4%とした以外は上記と同様に、本発明の膜形成用組成物を調製した。
次に、厚さ1mmのガラス基板の一面に設けられたITO膜からなる透明導電膜上に、当該膜形成用組成物をスピンナーにより塗布し、200℃で60分間乾燥することで、乾燥膜厚0.08μmの被膜を形成した。
次に、一対の透明電極/透明電極基板の上記液晶配向膜塗布基板の液晶配向膜を有するそれぞれの外縁に、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、接着剤を硬化させた。次いで、液晶注入口より基板間に、ネガ型液晶(メルク社製、MLC−6608)を充填した後、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張り合わせ、液晶表示素子を作製した。得られた液晶表示素子に関して、垂直配向性評価を実施したところ、良好であった。また電圧保持率を測定したところ99%以上であり、良好な電圧保持特性を示した。結果をまとめて表3に示す。
Next, the film forming composition of the present invention was prepared in the same manner as described above except that the solid content concentration was 4%.
Next, the film-forming composition is applied by a spinner onto a transparent conductive film made of an ITO film provided on one surface of a glass substrate having a thickness of 1 mm, and dried at 200 ° C. for 60 minutes. A 0.08 μm film was formed.
Next, after applying an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 3.5 μm to the outer edges of the pair of transparent electrodes / transparent electrode substrates having the liquid crystal alignment film of the liquid crystal alignment film coated substrate, the liquid crystal alignment film The adhesive was cured by overlapping and pressing so that the surfaces were opposed. Next, a negative type liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck & Co., Inc.) is filled between the substrates from the liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port is sealed with an acrylic photo-curing adhesive, and polarizing plates are formed on both sides of the substrate. Were laminated to prepare a liquid crystal display element. When the vertical alignment evaluation was performed on the obtained liquid crystal display element, it was good. Further, when the voltage holding ratio was measured, it was 99% or more, and good voltage holding characteristics were shown. The results are summarized in Table 3.

実施例2〜67、比較例1〜11
下記表3、4に示す処方に従って、実施例1と同様に固形分濃度6%の膜形成用組成物を調製し、溶解性と印刷性を評価した。また同様に固形分濃度4%の膜形成用組成物を調製し、液晶表示素子を作製した。そして、垂直配向性評価および電圧保持率を実施した。結果を表3、4および5に併せて示す。
Examples 2-67, Comparative Examples 1-11
According to the formulations shown in Tables 3 and 4 below, a film forming composition having a solid content concentration of 6% was prepared in the same manner as in Example 1, and the solubility and printability were evaluated. Similarly, a film-forming composition having a solid content concentration of 4% was prepared to produce a liquid crystal display device. Then, vertical alignment evaluation and voltage holding ratio were performed. The results are shown in Tables 3, 4 and 5.

Figure 2007332357
Figure 2007332357

Figure 2007332357
Figure 2007332357

Figure 2007332357
Figure 2007332357

表3、表4および表5中、添加剤において、括弧内の数字は含有割合を示し、表中の記号の意味は下記の通りである。 In Tables 3, 4 and 5, in the additives, the numbers in parentheses indicate the content ratios, and the meanings of the symbols in the tables are as follows.

<添加剤>
添加剤A:ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル(分子量約400)
添加剤B:1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル
添加剤C:N,N,N’,N’−テトラグリシジル−2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル
添加剤D: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
添加剤E: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
添加剤F:N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン
<Additives>
Additive A: Polyethylene glycol diglycidyl ether (molecular weight about 400)
Additive B: 1,6-hexanediol diglycidyl ether additive C: N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl additive D: N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane additive E: 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane additive F: N, N, N ′, N '-Tetraglycidyl-m-xylenediamine

Claims (7)

下記式(I−1)で表されるアミック酸繰返し単位および下記式(I−2)で表されるイミド繰返し単位の少なくとも一方の繰返し単位からなる重合体からなり、上記式(I−1)中のQおよび上記式(I−2)中のQが下記式(II−1)および(II−2)のそれぞれで表される二価の有機基のうちの少なくとも一種と、下記式(III−1)で表される二価の有機基のうちの少なくとも一種とを含有する、ことを特徴とする垂直配向型液晶配向剤。
Figure 2007332357
(ここでPはテトラカルボン酸を構成する四価の有機基を示しそしてQはジアミンを構成する二価の有機基を示す。)
Figure 2007332357
(ここでPはテトラカルボン酸を構成する四価の有機基を示しそしてQはジアミンを構成する二価の有機基を示す。)
Figure 2007332357
(上式中、Xは、単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−S−、メチレン基、炭素数2〜6のアルキレン基またはフェニレン基であり、Rは、炭素数10〜20のアルキル基、炭素数4〜40の脂環式骨格を有する一価の有機基または炭素数6〜20のフッ素原子を有する一価の有機基であり、Rは、炭素数4〜40の脂環式骨格を有する二価の有機基または炭素数5〜30のフッ素原子を有する二価の有機基である。)
Figure 2007332357
(上式中、Xは、メチレン基もしくは炭素数2〜20のアルキレン基であり、Rは、芳香環含有骨格、オルガノシロキサン骨格、−R−(O−C−O−R−で表される二価の有機基(Rは炭素数2〜5のアルキレン基、nは1〜100を示す)、−R−(O−C−O−R−で表される二価の有機基(Rは炭素数2〜5のアルキレン基、nは1〜50を示す)、炭素数4〜40の脂環式環状骨格を有する二価の有機基であり、式中に複数存在するXはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。)
The polymer comprises at least one repeating unit of an amic acid repeating unit represented by the following formula (I-1) and an imide repeating unit represented by the following formula (I-2). Q 1 in the formula and Q 2 in the formula (I-2) are represented by the following formulas (II-1) and (II-2): A vertical alignment type liquid crystal aligning agent comprising at least one of divalent organic groups represented by (III-1).
Figure 2007332357
(Here, P 1 represents a tetravalent organic group constituting tetracarboxylic acid, and Q 1 represents a divalent organic group constituting diamine.)
Figure 2007332357
(Here, P 2 represents a tetravalent organic group constituting tetracarboxylic acid, and Q 2 represents a divalent organic group constituting diamine.)
Figure 2007332357
(In the above formula, X 1 represents a single bond, —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —S—, a methylene group, or an alkylene having 2 to 6 carbon atoms. R 1 is a group having 10 to 20 carbon atoms, a monovalent organic group having an alicyclic skeleton having 4 to 40 carbon atoms, or a monovalent having a fluorine atom having 6 to 20 carbon atoms. R 2 is a divalent organic group having an alicyclic skeleton having 4 to 40 carbon atoms or a divalent organic group having a fluorine atom having 5 to 30 carbon atoms.)
Figure 2007332357
(In the above formula, X 2 is a methylene group or an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and R 3 is an aromatic ring-containing skeleton, an organosiloxane skeleton, —R— (O—C 2 H 4 ) n —O. divalent organic group represented by -R- (R represents an alkylene radical, n is 1 to 100 of 2 to 5 carbon atoms), - R- (O-C 3 H 6) n -O-R- A divalent organic group having an alicyclic skeleton having 4 to 40 carbon atoms (R is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, n is 1 to 50), and And a plurality of X 2 present in the formula may be the same or different.)
上記式(I−1)中のPおよび(I−2)中のPが、下記式(IV−1)〜(IV−6)のそれぞれで示される四価の有機基のうちの少なくとも一種を含有する、請求項1に記載の垂直配向型液晶配向剤。
Figure 2007332357
(ここで、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に水素原子または一価の有機基を示す。)
P 1 in the above formula (I-1) and P 2 in (I-2) are at least one of tetravalent organic groups represented by the following formulas (IV-1) to (IV-6): The vertical alignment liquid crystal aligning agent of Claim 1 containing 1 type.
Figure 2007332357
(Here, R 5 , R 6 , R 7 , R 8 and R 9 each independently represent a hydrogen atom or a monovalent organic group.)
上記式(I−1)中のPおよび(I−2)中のPが、上記式(IV−5)および(IV−6)のそれぞれで示される四価の有機基のうちの少なくとも一方を、全四価の有機基(P+P)に対して50モル%以上含有する請求項2に記載の垂直配向型液晶配向剤。 P 1 in the above formula (I-1) and P 2 in (I-2) are at least one of the tetravalent organic groups represented by each of the above formulas (IV-5) and (IV-6). one of the vertical alignment type liquid crystal aligning agent of claim 2 containing at least 50 mol% based on the total tetravalent organic group (P 1 + P 2). 上記式(III−1)で表される二価の有機基が、下記式(V−1)〜(V−5)のそれぞれで表される二価の有機基のうちの少なくとも一種を含有する請求項1〜3のいずれかに記載の垂直配向型液晶配向剤。
Figure 2007332357
(ここで、Rは、水素原子または一価の有機基を示し、Rは、炭素数1〜20のアルキレン基であり、複数あるRおよびRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、pは、1〜99の整数であり、qは、1〜20の整数である。)
The divalent organic group represented by the formula (III-1) contains at least one of the divalent organic groups represented by the following formulas (V-1) to (V-5). The vertical alignment type liquid crystal aligning agent in any one of Claims 1-3.
Figure 2007332357
(Here, R a represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, R b represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, and a plurality of R a and R b may be the same or different. Well, p is an integer from 1 to 99, and q is an integer from 1 to 20.)
上記重合体が、上記式(I−1)で表されるアミック酸繰返し単位および上記式(I−2)で表されるイミド繰返し単位の合計に対し該イミド繰返し単位が40モル%以上を占めるイミド化重合体である請求項1〜4のいずれかに記載の垂直配向型液晶配向剤。 The imide repeating unit accounts for 40 mol% or more of the polymer based on the total of the amic acid repeating unit represented by the formula (I-1) and the imide repeating unit represented by the formula (I-2). It is an imidized polymer, The vertical alignment type liquid crystal aligning agent in any one of Claims 1-4. 下記式(VI−1)および(VI−2)のそれぞれで表される分子内に少なくとも2つのエポキシ基を含有する化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種のエポキシ基含有化合物を、重合体100重量部に対して1〜50重量部さらに含有する請求項1〜5のいずれかに記載の垂直配向型液晶配向剤。
Figure 2007332357
(ここで式中、sは2〜6の整数であり、tは1〜4の整数であり、Rはs価の有機基であり、Rはt価の有機基である。)
At least one epoxy group-containing compound selected from the group consisting of compounds containing at least two epoxy groups in the molecule represented by each of the following formulas (VI-1) and (VI-2) The vertical alignment liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 5, further containing 1 to 50 parts by weight with respect to parts.
Figure 2007332357
(In the formula, s is an integer of 2 to 6, t is an integer of 1 to 4, R c is an s-valent organic group, and R d is a t-valent organic group.)
請求項1〜6のいずれかに記載の垂直配向型液晶配向剤から形成される垂直配向型液晶配向膜を具備することを特徴とする、垂直配向型液晶表示素子。 A vertical alignment type liquid crystal display element comprising a vertical alignment type liquid crystal alignment film formed from the vertical alignment type liquid crystal alignment agent according to claim 1.
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