JP2009251439A - Vertical alignment type liquid crystal alignment film and vertical alignment type display element - Google Patents

Vertical alignment type liquid crystal alignment film and vertical alignment type display element Download PDF

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Takahiro Matsumoto
貴博 松本
Eiji Hayashi
英治 林
Michinori Nishikawa
通則 西川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vertical alignment type liquid crystal alignment agent which achieves compatibility between excellent coatability, and excellent vertical alignment properties of a formed liquid crystal alignment film. <P>SOLUTION: The vertical alignment type alignment agent contains at least one polymer selected from a group of polyamic acids and imidized polymers thereof, the polyamic acids being each obtained by allowing a tetracarboxylic acid dianhydride to react with diamine containing a specific compound represented by a compound shown by formula (A) (wherein X is a single-bond, -CO- or methylene group, and R is a group based on γ-orizanol). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、垂直配向型液晶配向膜および垂直配向型液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a vertical alignment type liquid crystal alignment film and a vertical alignment type liquid crystal display element.

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、いわゆるTN型(Twisted Nematic)液晶セルを有するTN型液晶表示素子や、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(特許文献1および2)、視角依存性の少ないIPS(In−Plane Switching)型液晶表示素子(特許文献3)、VA(Vertical Alignment)型液晶表示素子(特許文献4および5)、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(特許文献6および7)が、それぞれ開発されている。これら各種の液晶表示素子における液晶配向膜の材料としては、従来ポリイミド、ポリアミドおよびポリエステルなどが知られているが、特にポリイミド(イミド化重合体)は、耐熱性、液晶との親和性、機械的強度などに優れており、多くの液晶表示素子に使用されている。
上記の液晶表示素子のうち、垂直配向型液晶表示素子に使用される液晶配向膜は、適当な官能基を側鎖に有する重合体を含有する液晶配向剤を用いて形成することにより、液晶分子に対する良好な垂直配向性が得られることが報告されている。例えば特許文献8には嵩高いアルキル基を側鎖に有するイミド化重合体を含有する液晶配向剤が、また特許文献9にはフッ素原子を含有する基を側鎖に有するイミド化重合体を含有する液晶配向剤が、それぞれ記載され、これら液晶配向剤から形成された液晶配向膜は、良好な垂直配向性を有するという。
しかしながら、これらの技術によると、形成される液晶配向膜に十分な垂直配向性を付与するためには、液晶配向剤に含有される重合体における官能基の含有割合を大きくする必要があり、その結果、液晶配向剤の塗布性が損なわれるとの問題が生じている。すなわち、かかる液晶配向剤から形成される塗膜にハジキやピンホールが生じ、このために製造される垂直配向型液晶表示素子に表示欠陥が発生するとの問題が生じている。
特許14734632号明細書 特開平1−120528号公報 特開2003−107486号公報 特許4050487号明細書 特開2001−235748号公報 特開2003−279996号公報 特開2007−009031号公報 特許2893671号明細書 特開2006−321783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
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 a 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. TN type liquid crystal display elements having so-called TN type (Twisted Nematic) liquid crystal cells and STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display elements capable of realizing a high contrast ratio as compared with TN type liquid crystal display elements (Patent Documents 1 and 2) ), IPS (In-Plane Switching) type liquid crystal display element (Patent Document 3), VA an optical alignment type liquid crystal display element (Patent Documents 4 and 5), and an optical compensation bend (OCB) type liquid crystal display element (Patent Documents 6 and 7) having a small viewing angle dependency and excellent high-speed response of a video screen, respectively. Has been developed. As materials for the liquid crystal alignment film in these various liquid crystal display elements, polyimide, polyamide, polyester and the like are conventionally known. In particular, polyimide (imidized polymer) has heat resistance, affinity with liquid crystal, mechanical properties. It has excellent strength and is used in many liquid crystal display elements.
Among the liquid crystal display elements described above, the liquid crystal alignment film used in the vertical alignment type liquid crystal display element is formed by using a liquid crystal alignment agent containing a polymer having an appropriate functional group in the side chain, thereby forming liquid crystal molecules. It has been reported that good vertical alignment with respect to can be obtained. For example, Patent Document 8 contains a liquid crystal aligning agent containing an imidized polymer having a bulky alkyl group in the side chain, and Patent Document 9 contains an imidized polymer having a group containing a fluorine atom in the side chain. Liquid crystal aligning agents to be described are respectively described, and a liquid crystal aligning film formed from these liquid crystal aligning agents is said to have good vertical alignment.
However, according to these techniques, in order to impart sufficient vertical alignment to the liquid crystal alignment film to be formed, it is necessary to increase the content ratio of the functional group in the polymer contained in the liquid crystal alignment agent. As a result, the problem that the applicability | paintability of a liquid crystal aligning agent is impaired has arisen. In other words, repelling and pinholes are generated in the coating film formed from such a liquid crystal aligning agent, and there is a problem that display defects occur in the vertical alignment type liquid crystal display element produced for this purpose.
Japanese Patent No. 147434632 JP-A-1-120528 JP 2003-107486 A Japanese Patent No. 4050487 JP 2001-235748 A JP 2003-279996 A JP 2007-009031 A Japanese Patent No. 2893671 JP 2006-321783 A JP 2002-327058 A JP-A-6-222366 JP-A-6-281937 JP-A-5-107544

本発明の目的は、良好な塗布性と、形成される液晶配向膜における良好な垂直配向性とが両立された垂直配向型液晶配向剤、および垂直配向性に優れ、表示欠陥のない垂直配向型液晶表示素子を提供することにある。
本発明のその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 a vertical alignment type liquid crystal aligning agent that achieves both good coatability and good vertical alignment in the liquid crystal alignment film to be formed, and a vertical alignment type that has excellent vertical alignment and no display defects The object is to provide a liquid crystal display element.
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、
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 present invention are as follows.
Tetracarboxylic dianhydride and the following formula (A)

Figure 2009251439
Figure 2009251439

(式(A)中、Xは単結合、−CO−またはメチレン基であり、Rは下記式(R−1)〜(R−4) (In the formula (A), X is a single bond, -CO- or a methylene group, and R is the following formula (R-1) to (R-4).

Figure 2009251439
Figure 2009251439

(式(R−1)〜(R−4)中、「*」は結合手であることを示す。)
のいずれかで表される基である。)
で表される化合物のうちの1種または2種以上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一種の重合体を含有する垂直配向型液晶配向剤によって達成され、第2に、
上記の液晶配向剤から形成された垂直配向型液晶配向膜を具備する垂直配向型液晶表示素子によって達成される。
(In formulas (R-1) to (R-4), “*” represents a bond.)
It is group represented by either. )
A vertical alignment type containing at least one polymer selected from the group consisting of a polyamic acid obtained by reacting with a diamine containing one or more of the compounds represented by formula (I) and an imidized polymer thereof Achieved by a liquid crystal aligning agent, and secondly,
This is achieved by a vertical alignment type liquid crystal display device comprising a vertical alignment type liquid crystal alignment film formed from the above liquid crystal alignment agent.

本発明の垂直配向型液晶配向剤は、良好な塗布性を有し、しかもこれから形成される液晶配向膜は良好な垂直配向性を有するものである。かかる本発明の垂直配向型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垂直配向型液晶表示素子は、垂直配向性に優れ、表示欠陥のないものである。
本発明の垂直配向型液晶表示素子は、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、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、液晶テレビなどの表示装置に好適に用いることができる。
The vertical alignment type liquid crystal aligning agent of the present invention has good coating properties, and the liquid crystal alignment film formed therefrom has good vertical alignment properties. The vertical alignment type liquid crystal display element of the present invention comprising a liquid crystal alignment film formed from the vertical alignment type liquid crystal alignment agent of the present invention is excellent in vertical alignment and has no display defects.
The vertical alignment type liquid crystal display element of the present invention can be effectively used in various devices, and is suitably used for display devices such as desk calculators, watches, table clocks, counting display boards, word processors, personal computers, and liquid crystal televisions. be able to.

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)で表される化合物のうちの1種または2種以上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一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、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、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)
The liquid crystal aligning agent of this invention is a polyamic acid obtained by making tetracarboxylic dianhydride and the diamine containing 1 type or 2 types or more of the compounds represented by the said Formula (A) react, and its imide Containing at least one polymer selected from the group consisting of polymerized polymers.
<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 Carboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 3,5,6-tricarboxynorbornane-2-acetic acid dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofuran tetracarboxylic 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 -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- (te Torahydro-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) Naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, bicyclo [2.2.2] -oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3-oxa Bicyclo [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 anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxynorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, 4,9-dioxa Tricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane-3,5,8,10-tetraone, the following formulas (TI) and (T-II)

Figure 2009251439
Figure 2009251439

(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はそれぞれ同一であって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 2009251439
Figure 2009251439

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、上記のうち、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 the above, 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 , 3a 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 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′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1 , 4,5,8-Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, among the compounds represented by the above formula (TI), the following formulas (T-5) to (T-7)

Figure 2009251439
Figure 2009251439

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 2009251439
Figure 2009251439

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(1)」という。)を含有するものであることが、良好な液晶配向性を発現させることができる観点から好ましい。特定テトラカルボン酸二無水物(1)としては、特に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−5)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(1)を、全テトララカルボン酸二無水物に対して、50モル%以上含有するものであることが好ましく、75モル%以上含有するものであることがより好ましく、特に80モル%以上含有するものであることが好ましい。
It is preferable that it contains at least one selected from the group consisting of the compounds represented by (hereinafter referred to as “specific tetracarboxylic dianhydride (1)”) to exhibit good liquid crystal alignment. From the viewpoint of being able to do so. As the specific tetracarboxylic dianhydride (1), in particular, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic 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-1,2-dicarboxylic acid Anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxymethyl norbornane -2: 3,5: 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2, 6] undecane At least one selected from the group consisting of -3,5,8,10-tetraone, pyromellitic dianhydride and the compound represented by the above formula (T-5) is preferable.
The tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid in the present invention is 50 mol% of the specific tetracarboxylic dianhydride (1) as described above with respect to the total tetralacarboxylic dianhydride. It is preferable that it is contained above, more preferably 75 mol% or more, and particularly preferably 80 mol% or more.

<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)で表される化合物のうちの1種または2種以上を含むものである。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)で表される化合物と他のジアミンとを併用してもよい。
上記式(A)において、左側のベンゼン環に結合する二つのアミノ基のXに対する結合位置は、Xが単結合であるときには2,4位であることが好ましく、Xが−CO−またはメチレン基であるときには3,5位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としては、上記式(A)において、Xの種類および二つのアミノ基の置換位置を同じくし、且つRがそれぞれ(R−1)〜(R−4)である4種の化合物からなるジアミン混合物を含むことが、合成の容易さの点から好ましい。この場合、上記式(A)においてRがそれぞれ(R−1)〜(R−4)である化合物の好ましい混合割合は、上記式(A)で表される化合物の合計に対して、それぞれ以下のとおりである。
Rが(R−1)である化合物:好ましくは5〜50モル%、より好ましくは10〜45モル%
Rが(R−2)である化合物:好ましくは5〜50モル%、より好ましくは10〜45モル%
Rが(R−3)である化合物:好ましくは10〜60モル%、より好ましくは15〜50モル%
Rが(R−4)である化合物:好ましくは1〜30モル%、より好ましくは5〜25モル%
上記の如き上記式(A)で表される化合物は、例えば下記式(B)
<Diamine>
The diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention contains one or more of the compounds represented by the above formula (A). As the diamine used for synthesizing the polyamic acid, only the compound represented by the above formula (A) may be used, or the compound represented by the above formula (A) and another diamine may be used in combination. Also good.
In the above formula (A), the position of the two amino groups bonded to the left benzene ring with respect to X is preferably the 2,4 position when X is a single bond, and X is —CO— or a methylene group. Is preferably the 3rd and 5th positions.
As the diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention, in the above formula (A), the kind of X and the substitution position of two amino groups are the same, and R is (R-1) to (R), respectively. It is preferable from the point of the ease of a synthesis | combination to contain the diamine mixture which consists of 4 types of compounds which are -4). In this case, the preferable mixing ratio of the compounds in which R is (R-1) to (R-4) in the formula (A) is as follows with respect to the total of the compounds represented by the formula (A). It is as follows.
Compound in which R is (R-1): preferably 5 to 50 mol%, more preferably 10 to 45 mol%
Compound in which R is (R-2): preferably 5 to 50 mol%, more preferably 10 to 45 mol%
Compound in which R is (R-3): preferably 10 to 60 mol%, more preferably 15 to 50 mol%
Compound in which R is (R-4): preferably 1 to 30 mol%, more preferably 5 to 25 mol%
Examples of the compound represented by the above formula (A) include the following formula (B):

Figure 2009251439
Figure 2009251439

(式(B)において、Xは上記式(A)におけるのと同じ意味であり、R’は下記式(R’−1)〜(R’−7) (In the formula (B), X has the same meaning as in the above formula (A), and R 'represents the following formulas (R'-1) to (R'-7).

Figure 2009251439
Figure 2009251439

(式(R’−1)〜(R’−7)中、「*」は結合手であることを示す。)
のいずれかで表される基である。)
で表される化合物を水素化することにより合成することができる。
上記式(B)で表される化合物は、例えば化合物R’−OH(ここで、R’は上記式(B)におけるのと同じ意味である。)を用いて、以下のようにして合成することができる。
上記式(B)においてXが単結合である化合物は、化合物R’−OHとジニトロハロベンゼンとを、好ましくは炭酸カリウム、ナトリウムエトキシド、カリウム−t−ブトキシドなどの有機塩基性触媒の存在下で反応させることにより得ることができる。上記式(B)においてXが−CO−である化合物は、ジニトロ安息香酸を例えば塩化チオニルで酸塩化物とした後、化合物R’−OHとの反応によりエステル化することにより得ることができる。上記式(B)においてXがメチレン基である化合物は、化合物R’−OHとジニトロベンジルハライドとを、好ましくは炭酸カリウムなどの有機塩基触媒の存在下で反応させることにより得ることができる。
かくして得られる上記式(B)で表される化合物の水素化反応は公知の方法によることができ、例えばパラジウム/炭素、塩化鉄(III)、白金などの公知の水素化触媒および水素ガスを用いる接触水素化法によることができる。この接触水素化は溶媒中で行うことができ、溶媒としては例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、1,4−ジオキサン、トルエンなどを使用することができる。接触水素化における水素の圧力は、好ましくは0.1〜20MPaであり、より好ましくは0.1〜10MPaである。接触水素化の際の反応温度は好ましくは−15〜130℃であり、反応時間は好ましくは3時間〜2日間である。
ここで、上記化合物R’−OHとして、R’がそれぞれ上記式(R’−1)〜(R’−7)で表される基である7種の化合物の混合物である天然のγ−オリザノールを使用することにより、上記式(A)においてRがそれぞれ(R−1)〜(R−4)である4種の化合物を上記の好ましい混合割合で含むジアミン混合物を簡便な方法で得ることができ、好ましい。
(In formulas (R′-1) to (R′-7), “*” represents a bond).
It is group represented by either. )
It can synthesize | combine by hydrogenating the compound represented by these.
The compound represented by the above formula (B) is synthesized as follows using, for example, the compound R′—OH (where R ′ has the same meaning as in the above formula (B)). be able to.
In the above formula (B), the compound in which X is a single bond is a compound R′—OH and dinitrohalobenzene, preferably in the presence of an organic basic catalyst such as potassium carbonate, sodium ethoxide, potassium t-butoxide and the like. It can obtain by making it react. The compound in which X is —CO— in the above formula (B) can be obtained by converting dinitrobenzoic acid into an acid chloride with, for example, thionyl chloride, and then esterifying by reaction with compound R′—OH. The compound in which X is a methylene group in the above formula (B) can be obtained by reacting compound R′—OH with dinitrobenzyl halide, preferably in the presence of an organic base catalyst such as potassium carbonate.
The hydrogenation reaction of the compound represented by the above formula (B) thus obtained can be carried out by a known method, for example, using a known hydrogenation catalyst such as palladium / carbon, iron (III) chloride, platinum or the like and hydrogen gas. Catalytic hydrogenation can be used. This catalytic hydrogenation can be carried out in a solvent, and as the solvent, for example, methanol, ethanol, isopropanol, ethyl acetate, 1,4-dioxane, toluene and the like can be used. The pressure of hydrogen in the catalytic hydrogenation is preferably 0.1 to 20 MPa, more preferably 0.1 to 10 MPa. The reaction temperature during the catalytic hydrogenation is preferably −15 to 130 ° C., and the reaction time is preferably 3 hours to 2 days.
Here, as the compound R′-OH, natural γ-oryzanol, which is a mixture of seven types of compounds in which R ′ is a group represented by the above formulas (R′-1) to (R′-7), respectively. By using this, it is possible to obtain a diamine mixture containing the above four compounds of the formula (A), each of R being (R-1) to (R-4), in the above-mentioned preferred mixing ratio by a simple method. It is possible and preferable.

本発明におけるポリアミック酸を合成するにあたって、上記式(A)で表される化合物と併用することのでき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;   In synthesizing the polyamic acid in the present invention, other diamines that can be used in combination with the compound represented by the above formula (A) include, for example, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane. 4,4′-diaminodiphenylethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminobenz Anilide, 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-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] 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) bi Enyl, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) -10-hydroanthracene, 2,7-diamino Fluorene, 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-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 2,2′-bis [4- (4-a Mino-2-trifluoromethylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 4,4′-diamino-2,2′-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 4,4′-bis [(4-amino-2-tri Aromatic diamines such as fluoromethyl) phenoxy] -octafluorobiphenyl;

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、および下記式(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 and the following formula (DI)

Figure 2009251439
Figure 2009251439

(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 2009251439
Figure 2009251439

(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は同一であって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)
(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. And 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 2009251439
Figure 2009251439

(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 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 2009251439
Figure 2009251439

(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はそれぞれ同一であって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), each 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 is each 1 is an integer of 1 to 3, and q is an integer of 1 to 20.)
Diaminoorganosiloxanes such as compounds represented by:
The following formulas (D-1) to (D-5)

Figure 2009251439
Figure 2009251439

Figure 2009251439
Figure 2009251439

(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。)
で表される化合物などを挙げることができる。これらは、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にあたって使用することのできる他のジアミンは、上記のうち、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.)
The compound etc. which are represented by these can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.
Other diamines that can be used for synthesizing the polyamic acid in the present invention are p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 1,5-diamino, among the above. Naphthalene, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-ditrifluoromethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,7-diaminofluorene, 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-phenylenediiso (Ropyridene) 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, compounds represented by 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) -ben Jin, N, N'-bis (4-aminophenyl) -N, N'-dimethyl-benzidine, formula of the compound represented by the above formula (D-I) (D-6)

Figure 2009251439
Figure 2009251439

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 2009251439
Figure 2009251439

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 2009251439
Figure 2009251439

Figure 2009251439
Figure 2009251439

Figure 2009251439
Figure 2009251439

のそれぞれで表される化合物および上記式(D−IV)で表される化合物のうち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)で表される化合物のうちの1種または2種以上を、全ジアミンに対して、3〜50モル%含むものであることが好ましく、3〜40モル%含むものであることがより好ましく、さらに、4〜40モル%含むものであることがより好ましい。
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、30〜95モル%含むものであることが好ましく、40〜90モル%含むものであることがより好ましく、さらに、50〜90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 (hereinafter referred to as the compound represented by the formula (D-IV)) , “Other specific diamine”).
The diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention contains 3 to 50 mol% of one or more of the compounds represented by the formula (A) with respect to the total diamine. It is more preferable that it is contained in an amount of 3 to 40 mol%, more preferably 4 to 40 mol%.
The diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention preferably contains 30 to 95 mol%, and 40 to 90 mol% of the other specific diamine as described above with respect to the total diamine. More preferably, it is more preferably 50 to 90 mol%.

<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℃の温度条件下で行われる。反応時間は、好ましくは1〜30時間であり、より好ましくは2〜5時間である。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。また、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化合物の総量(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、有機溶媒とともに後述の貧溶媒を併用する場合には、上記の有機溶媒の使用量は、有機溶媒と貧溶媒との合計量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.
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 carried out in an organic solvent under a temperature condition of preferably -20 to 150 ° C, more preferably 0 to 100 ° C. The reaction time is preferably 1 to 30 hours, more preferably 2 to 5 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; and phenolic solvents such as m-cresol, xylenol, phenol and halogenated phenol. The amount of the organic solvent used (a) is such that the total amount (b) of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound is 0.1 to 30% by weight with respect to the total amount (a + b) of the reaction solution. It is preferable that In addition, when using the below-mentioned poor solvent together with an organic solvent, the usage-amount of said organic solvent should be understood as a 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。
有機溶媒と貧溶媒とを併用する場合、貧溶媒の使用量としては、有機溶媒と貧溶媒との合計に対して、好ましくは70重量%以下であり、より好ましくは60重量%以下であり、さらに50重量%以下であることが好ましい。
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 are used in combination, the amount of the poor solvent used is preferably 70% by weight or less, more preferably 60% by weight or less, based on the total of the organic solvent and the poor solvent. Furthermore, it is preferable that it is 50 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. 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 evaporating 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、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させて得られるポリアミック酸を、脱水閉環してイミド化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の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、上述したポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物と同じ化合物を挙げることができる。
本発明におけるイミド化重合体の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物は、脂環式テトラカルボン酸二無水物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(2)」という。)を含むものであることが好ましい。特定テトラカルボン酸二無水物としては、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−2:3,5:6−二無水物および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−テトラオンよりなる群から選択される少なくとも1種が好ましい。
本発明におけるイミド化重合体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(2)を、全テトララカルボン酸二無水物に対して、50モル%以上含有するものであることが好ましく、75モル%以上含有するものであることがより好ましく、特に80モル%以上含有するものであることが好ましい。
本発明におけるイミド化重合体の合成に用いられるジアミンとしては、上述したポリアミック酸の合成に用いられるジアミンと同様である。好ましいジアミンおよびその好ましい使用割合についても上記のポリアミック酸の合成の場合と同様である。
<Imidized polymer>
The imidized polymer in the present invention can be obtained by dehydrating and ring-closing and imidizing a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine.
Examples of the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the imidized polymer in the present invention include the same compounds as the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid described above.
The tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the imidized polymer in the present invention is at least one selected from alicyclic tetracarboxylic dianhydrides (hereinafter referred to as “specific tetracarboxylic dianhydride (2)”. "). Specific tetracarboxylic dianhydrides include 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3 -Furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 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-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,5,6-tricarboxy- 2-carboxynorbornane 2: 3,5: is selected from 6-dianhydride and 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2, 6] the group consisting of undecanoic -3,5,8,10- tetraone At least one is preferred.
The tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the imidized polymer in the present invention is obtained by changing the specific tetracarboxylic dianhydride (2) as described above to 50% of the total tetralacarboxylic dianhydride. It is preferable to contain more than mol%, more preferably more than 75 mol%, particularly preferably more than 80 mol%.
The diamine used for the synthesis of the imidized polymer in the present invention is the same as the diamine used for the synthesis of the polyamic acid described above. The preferred diamine and its preferred use ratio are the same as in the case of the synthesis of the polyamic acid.

本発明におけるイミド化重合体は、ポリアミック酸を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。
上記イミド化重合体は、原料であるポリアミック酸が有していたアミック酸構造のすべてを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造とが併存する部分イミド化物であってもよい。本発明の液晶配向剤に含有されるイミド化重合体は、イミド化率が30%以上であることが好ましく、特に50%以上であることが好ましい。
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行われる。
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。反応時間は、好ましくは1〜24時間であり、より好ましくは2〜10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。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℃、より好ましくは10〜150℃である。反応時間は、好ましくは1〜10時間であり、より好ましくは2〜6時間である。
The imidized polymer in the present invention can be obtained by dehydrating and ring-closing polyamic acid to imidize.
The imidized polymer may be a completely imidized product obtained by dehydrating and cyclizing all of the amic acid structure that the polyamic acid as a raw material had, and by dehydrating and cyclizing only a part of the amic acid structure, And a partially imidized product in which an imide ring structure coexists. The imidized polymer contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention preferably has an imidation rate of 30% or more, and particularly preferably 50% or more.
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. By the method.
The reaction temperature in the method (i) of heating the polyamic acid 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 1 to 24 hours, more preferably 2 to 10 hours.
In the method (ii) of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the polyamic acid solution, as the dehydrating agent, for example, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride can be used. . The amount of the dehydrating agent used is preferably 0.01 to 20 mol relative to 1 mol of the polyamic acid repeating unit. 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. In addition, as an organic solvent used for dehydration ring closure reaction, the organic solvent illustrated as what is used for the synthesis | combination of a polyamic acid can be mentioned. And the reaction temperature of dehydration ring closure reaction becomes like this. Preferably it is 0-180 degreeC, More preferably, it is 10-150 degreeC. The reaction time is preferably 1 to 10 hours, more preferably 2 to 6 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及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及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−
本発明の液晶配向剤が含有することのできるポリアミック酸またはそのイミド化重合体は、分子量が調節された末端修飾型のものであってもよい。末端修飾型の重合体を用いることにより、本発明の効果が損なわれることなく液晶配向剤の塗布特性などをさらに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、分子量調節剤を重合反応系に添加することにより行うことができる。分子量調節剤としては、例えば酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などを挙げることができる。
上記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。上記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。上記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は、ポリアミック酸を合成する際に使用されるテトラカルボン酸二無水物およびジアミンの合計100重量部に対して好ましくは8重量以下であり、より好ましくは4重量部以下である。
−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。
-End-modified polymer-
The polyamic acid or the imidized polymer thereof that can be contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention may be of a terminal modified type with a controlled molecular weight. By using the terminal-modified polymer, the coating properties of the liquid crystal aligning agent can be further improved without impairing the effects of the present invention. Such a terminal-modified polymer can be obtained by adding a molecular weight modifier to a polymerization reaction system when synthesizing a polyamic acid. Examples of molecular weight regulators include acid monoanhydrides, monoamine compounds, monoisocyanate compounds, and the like.
Examples of the acid monoanhydride include maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, n-decylsuccinic anhydride, n-dodecylsuccinic anhydride, n-tetradecylsuccinic anhydride, n -Hexadecyl succinic anhydride etc. can be mentioned. 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, etc. it can. Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.
The use ratio of the molecular weight regulator is preferably 8 parts by weight or less, more preferably 4 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the total of tetracarboxylic dianhydride and diamine used when synthesizing the polyamic acid. is there.
-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>
本発明の垂直配向型液晶配向剤は、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、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。
本発明の垂直配向型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)で表される化合物のうちの1種または2種以上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90重量%以下であり、より好ましくは85重量%以下であり、さらに80重量%以下であることが好ましい。
<Other ingredients>
The vertical alignment type liquid crystal aligning agent of the present invention contains at least one polymer selected from the group consisting of the polyamic acid and its imidized polymer as an essential component, but the effects and advantages of the present invention are not limited. 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 vertical alignment type liquid crystal aligning agent of the present invention is the sum of the polymers (one or two or more of the compounds represented by tetracarboxylic dianhydride and the above formula (A)). Is the total of the polyamic acid obtained by reacting with a diamine containing, and its imidized polymer and other polymers, the same shall apply hereinafter), and preferably 90% by weight or less, more preferably 85% by weight. % Or less, and more preferably 80% by weight or less.

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垂直配向型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。これら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 vertical alignment type 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 - such as aminomethyl cyclohexane may be mentioned as preferred. The use ratio of these epoxy compounds is preferably 40 parts by weight or less, more preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the 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。
これら官能性シラン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 use ratio of these functional silane compounds is preferably 2 parts by weight or less, more preferably 0.2 parts by weight or less, with respect to 100 parts by weight of the total polymer.

<垂直配向型液晶配向剤>
本発明の垂直配向型液晶配向剤は、上記の如き重合体および任意的に添加されるその他の成分が、好ましくは有機溶媒中に溶解含有されて構成される。
本発明の液晶配向剤に使用することのでき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してもよい。
本発明の液晶配向剤に使用することのできる有機溶媒の好ましい具体例としては、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。特に好ましい溶媒組成は、上記の溶媒のうちから選ばれる2種以上を組み合わせて得られる組成であって、垂直型液晶配向剤中で重合体などが析出せず、且つ垂直型液晶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。
<Vertical alignment type liquid crystal alignment agent>
The vertical alignment type liquid crystal aligning agent of the present invention is constituted by dissolving the polymer as described above and other components optionally added, preferably dissolved in an organic solvent.
As an organic solvent which can be used for 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 may also be selected suitably, and may be used together.
Preferable specific examples of the organic solvent that can be 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-dimethyl. Acetamide, 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, di Examples include ethylene 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, and diisopentyl ether. These can be used alone or in admixture of two or more. A particularly preferable solvent composition is a composition obtained by combining two or more selected from the above-mentioned solvents, in which a polymer or the like does not precipitate in the vertical liquid crystal aligning agent, and the surface of the vertical liquid crystal aligning agent The composition is such that the tension is in the range of 25 to 40 mN / m.

本発明の垂直配向型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適宜に選択されるが、好ましくは1〜10重量%の範囲である。すなわち、本発明の垂直型液晶配向剤は、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、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3〜9重量%の範囲とし、それにより、溶液粘度を12〜50mPa・sの範囲とすることが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を1〜5重量%の範囲とし、それにより溶液粘度を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℃、より好ましくは20℃〜60℃である。
The solid content concentration in the vertical alignment type 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 appropriately determined in consideration of viscosity, volatility, and the like. Although selected, it is preferably in the range of 1 to 10% by weight. That is, the vertical 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. However, the solid content concentration is less than 1% by weight. In some cases, the film thickness of this coating film becomes too small, making it difficult to obtain a good liquid crystal alignment film. On the other hand, when the solid content concentration exceeds 10% by weight, the film thickness of the coating film is Similarly, it may become 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 range of the solid content concentration 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 3 to 9% by weight, and thereby the solution viscosity is in the range of 12 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 1 to 5% by weight, and thereby the solution viscosity is in the range of 3 to 15 mPa · s.
The temperature at which the liquid crystal aligning agent of the present invention is prepared is preferably 0 ° C to 100 ° C, more preferably 20 ° C to 60 ° C.

<垂直配向型液晶表示素子>
本発明の垂直配向型液晶表示素子は、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ものである。
本発明の垂直配向型液晶表示素子は、例えば次の方法によって製造することができる。
(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、本発明の垂直配向型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適宜の塗布方法によって塗布し、次いで、塗布面を加熱して溶媒を除去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、脂環式ポリ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、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。パターニングされた透明導電膜を得るには、例えばパターンなしの透明導電膜を形成した後にフォト・エッチングによりパターンを形成する方法、透明導電膜を形成する際に所望のパターンを有するフォトマスクを用いてパターニングされた透明導電膜を直接形成する方法などによることができる。液晶配向剤の塗布に先立ち、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、基板表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。また、視野角特性の改善を図るために、例えば特許文献10(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てもよい。
<Vertical alignment type liquid crystal display element>
The vertical alignment type liquid crystal display element of the present invention comprises a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment agent of the present invention as described above.
The vertical alignment type liquid crystal display element of the present invention can be produced, for example, by the following method.
(1) The vertical alignment type liquid crystal aligning agent of the present invention is applied to one surface of a substrate provided with a patterned transparent conductive film by an appropriate application method such as a roll coater method, a spinner method, a printing method, or an ink jet method. Then, the coated surface is formed by heating the coated surface to remove the solvent. 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, polycarbonate, alicyclic polyolefin, or the like 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. In order to obtain a patterned transparent conductive film, for example, a method of forming a pattern by photo-etching after forming a transparent conductive film without a pattern, using a photomask having a desired pattern when forming the transparent conductive film For example, a method of directly forming a patterned transparent conductive film can be used. Prior to application of the liquid crystal aligning agent, a functional silane compound, a functional titanium compound, or the like may be applied in advance to the substrate surface in order to further improve the adhesion between the substrate surface and the transparent conductive film and the coating film. Good. In order to improve the viewing angle characteristics, a liquid crystal aligning agent is applied after forming a projecting structure as described in Patent Document 10 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-327058) on a substrate. Also good.

液晶配向剤の塗布後、塗布した液晶配向剤の液垂れ防止などの目的で、好ましくは予備加熱(プレベーク)が行われる。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30秒〜10分であり、より好ましくは1〜5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)工程が行われる。この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10〜90分であり、より好ましくは15〜70分である。
本発明の垂直配向型液晶配向剤は、このようにして塗布後に有機溶媒を除去することにより、液晶配向膜となる塗膜を形成するが、本発明の垂直配向型液晶配向剤がポリアミック酸またはアミック酸構造とイミド環とを併有するイミド化重合体を含有するものである場合には、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 application of the liquid crystal aligning agent, preheating (pre-baking) is preferably performed for the purpose of preventing dripping of the applied liquid crystal aligning agent. The pre-bake 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 30 seconds to 10 minutes, more preferably 1 to 5 minutes. Thereafter, a firing (post-bake) step is performed for the purpose of completely removing the solvent. This post-bake temperature is preferably 80 to 300 ° C, more preferably 120 to 250 ° C. The post-bake time is preferably 10 to 90 minutes, more preferably 15 to 70 minutes.
The vertical alignment type liquid crystal aligning agent of the present invention forms a coating film to be a liquid crystal alignment film by removing the organic solvent after coating in this way, but the vertical alignment type liquid crystal aligning agent of the present invention is polyamic acid or In the case of containing an imidized polymer having both an amic acid structure and an imide ring, the coating film may be further imidized by further dehydrating and closing the amic acid structure by further heating.
The film thickness of the formed coating film is preferably 0.001-1 μm, more preferably 0.005-0.5 μm.

(2)上記のようにして形成された塗膜は、これをそのまま垂直配向型液晶表示素子の液晶配向膜として適用することができるが、所望により塗膜に対してラビング処理を行ってから液晶配向膜として用いてもよい。このラビング処理は、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの適宜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ことにより行うことができる。ここで、ラビング処理後の塗膜に対し、例えば特許文献11(特開平6−222366号公報)や特許文献12(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13(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って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) The coating film formed as described above can be applied as it is as a liquid crystal alignment film of a vertical alignment type liquid crystal display element. It may be used as an alignment film. The rubbing treatment can be performed by rubbing in a certain direction with a roll wound with a cloth made of appropriate fibers such as nylon, rayon, and cotton. Here, for the coating film after the rubbing treatment, for example, a liquid crystal alignment film as shown in Patent Document 11 (JP-A-6-222366) or Patent Document 12 (JP-A-6-281937). A process of changing the pretilt angle of a part of the liquid crystal alignment film by irradiating ultraviolet rays to the part, or a surface of the liquid crystal alignment film as shown in Patent Document 13 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-107544). By forming a resist film on the part and performing a rubbing process in a direction different from the previous rubbing process, and then removing the resist film so that the liquid crystal alignment film has different liquid crystal alignment capabilities in 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基板を2枚準備し、対向配置した2枚の基板間に液晶を配置することにより、液晶セルを製造する。ここで、塗膜に対してラビング処理を行った場合には、2枚の基板は、各塗膜におけるラビング方向が互いに所定の角度となるように対向配置される。
液晶セルを製造するには、例えば以下の2つの方法が挙げられる。
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、上記のようにして製造した液晶セルにつき、さらに、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。
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;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。
(3) A liquid crystal cell is manufactured by preparing two substrates on which a liquid crystal alignment film is formed as described above, and disposing a liquid crystal between the two substrates opposed to each other. Here, when the rubbing process is performed on the coating film, the two substrates are arranged to face each other so that the rubbing directions of the coating films are at a predetermined angle.
In order to manufacture a liquid crystal cell, the following two methods are mentioned, for example.
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 step, 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.
Regardless of which method is used, the liquid crystal cell produced as described above is further heated to a temperature at which the liquid crystal used takes an isotropic phase and then gradually cooled to room temperature. It is desirable to remove.
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.
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, phenyl cyclohexane liquid crystal, ester liquid crystal, terphenyl liquid crystal, biphenyl cyclohexane liquid crystal, pyrimidine liquid crystal, dioxane liquid crystal, and bicyclooctane. Type liquid crystal, cubane type liquid crystal and the like can be used. In addition, cholesteric liquid crystals such as cholestyl chloride, cholesteryl nonate, and cholesteryl carbonate; chiral products such as those sold under the trade names “C-15” and “CB-15” (manufactured by Merck) Agent: 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.

以下の合成例において使用したγ−オリザノールは、天然の米糠由来の市販品(和光純薬株工業式(株)製)であり、R’−OHにおけるR’基が上記式(R’−1)〜(R’−7)のそれぞれで表される7種の化合物の混合物である。
以下の合成例における重合体の溶液粘度は、各合成例でそれぞれ指摘した重合体溶液について、E型粘度計を用いて25℃で測定した値である。
また、イミド化重合体のイミド化率は、イミド化重合体を室温で充分に減圧乾燥した後に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)

(数式(i)中、Aは化学シフト10ppm付近に現れるNH基のプロトン由来のピーク面積であり、Aはその他のプロトン由来のピーク面積であり、αは重合体の前駆体(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である。)
The γ-oryzanol used in the following synthesis examples is a commercial product derived from natural rice bran (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and the R ′ group in R′—OH represents the above formula (R′-1). ) To (R′-7).
The polymer solution viscosity in the following synthesis examples is a value measured at 25 ° C. using an E-type viscometer for each of the polymer solutions indicated in each synthesis example.
The imidation rate of the imidized polymer was determined from 1 H-NMR measured at room temperature using tetramethylsilane as a reference substance after the imidized polymer was sufficiently dried at room temperature under reduced pressure and then dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide. The following formula (i).

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

(In Formula (i), A 1 is the peak area derived from proton of NH group appearing in the vicinity of the chemical shift 10 ppm, A 2 is the peak area derived from other protons, alpha precursor (polyamic acid polymer The number ratio of other protons to one proton of NH group in)

<上記式(A)で表される化合物の合成>
合成例1
滴下ロートを備えた内容量1Lの反応器に、γ−オリザノール60gおよび3,5−ジニトロ安息香酸クロリド25gを仕込み、脱気後窒素置換を3回行った。ここにテトラヒドロフラン(THF)400mLを加えて攪拌しつつ氷浴で冷却し、ピリジン16gを滴下ロートより加え、1時間攪拌後室温に戻し、さらに12時間撹拌した。
次いでエバポレーターによりTHFを留去した後、残存物にクロロホルム400mLを加えて有機層を得た。この有機層を超純水400mLおよび飽和食塩水400mLで順次に洗浄した後、エバポレーターを用いて濃縮し、粘性のある黄色液体を得た。これをエタノール1Lより再結晶することにより、上記式(B)においてXが−CO−であり、二つのニトロ基のXに対する結合位置が3,5位であり、R’が上記式(R’−1)〜(R’−7)のそれぞれで表される基である化合物からなる混合物を黄色粉体として78g得た。
次いでこの化合物の混合物15.3gを内容量190mLの耐圧容器に仕込み、パラジウム/炭素6.6gおよび99重量%エタノール50mLを加え、70℃にて水素圧1MPa下で48時間水素化反応を行った。反応終了後、反応混合物をろ過し、ろ液を放冷して淡黄色結晶を得た。この結晶をろ取して減圧にて乾燥することにより、上記式(A)においてXが−CO−であり、二つのアミノ基のXに対する結合位置が3,5位であり、Rが上記式(R−1)〜(R−4)のそれぞれで表される基である化合物からなるジアミン混合物(以下、「化合物(A−1)」という。)12gを得た。
<Synthesis of Compound Represented by Formula (A)>
Synthesis example 1
Into a 1 L reactor equipped with a dropping funnel, 60 g of γ-oryzanol and 25 g of 3,5-dinitrobenzoyl chloride were charged, and after deaeration, nitrogen substitution was performed three times. Tetrahydrofuran (THF) (400 mL) was added thereto, and the mixture was cooled with an ice bath while stirring, 16 g of pyridine was added from a dropping funnel, stirred for 1 hour, returned to room temperature, and further stirred for 12 hours.
Subsequently, THF was distilled off by an evaporator, and then 400 mL of chloroform was added to the residue to obtain an organic layer. This organic layer was washed successively with 400 mL of ultrapure water and 400 mL of saturated saline, and then concentrated using an evaporator to obtain a viscous yellow liquid. By recrystallizing this from 1 L of ethanol, in the above formula (B), X is —CO—, the bonding positions of the two nitro groups to X are the 3 and 5 positions, and R ′ is the formula (R ′ -1) to (R'-7) 78 g of a mixture comprising a compound which is a group represented by each was obtained as a yellow powder.
Next, 15.3 g of the mixture of this compound was charged into a 190 mL pressure vessel, palladium / carbon 6.6 g and 99 wt% ethanol 50 mL were added, and a hydrogenation reaction was performed at 70 ° C. under a hydrogen pressure of 1 MPa for 48 hours. . After completion of the reaction, the reaction mixture was filtered, and the filtrate was allowed to cool to obtain pale yellow crystals. The crystals are collected by filtration and dried under reduced pressure. In the above formula (A), X is —CO—, the bonding positions of the two amino groups to X are the 3 and 5 positions, and R is the above formula. 12 g of a diamine mixture (hereinafter referred to as “compound (A-1)”) composed of a compound which is a group represented by each of (R-1) to (R-4) was obtained.

合成例2
上記合成例1において、3,5−ジニトロ安息香酸クロリドの代わりに2,4−ジニトロクロロベンゼン24gを用い、さらにピリジンの代わりに炭酸カリウム32gおよびテトラブチルアンモニウムブロミド0.2gを用いたほかは、上記合成例1と同様の条件にして実施することにより、上記式(A)においてXが単結合であり、二つのアミノ基のXに対する結合位置が2,4位であり、Rが上記式(R−1)〜(R−4)のそれぞれで表される基である化合物からなるジアミン混合物(以下、「化合物(A−2)」という。)11gを得た。
合成例3
上記合成例2において、2,4−ジニトロクロロベンゼンの代わりに3,5−ジニトロベンジルクロリド22gを用いたほかは上記合成例2と同様にして実施することにより、上記式(A)においてXがメチレン基であり、二つのアミノ基のXに対する結合位置が3,5位であり、Rが上記式(R−1)〜(R−4)のそれぞれで表される基である化合物からなるジアミン混合物(以下、「化合物(A−3)」という。)12gを得た。
Synthesis example 2
In Synthesis Example 1, 24 g of 2,4-dinitrochlorobenzene was used instead of 3,5-dinitrobenzoic acid chloride, and 32 g of potassium carbonate and 0.2 g of tetrabutylammonium bromide were used instead of pyridine. By carrying out the reaction under the same conditions as in Synthesis Example 1, in the above formula (A), X is a single bond, the bonding positions of two amino groups to X are the 2 and 4 positions, and R is the above formula (R A diamine mixture (hereinafter referred to as “compound (A-2)”) 11 g comprising a compound which is a group represented by each of (-1) to (R-4) was obtained.
Synthesis example 3
The same procedure as in Synthesis Example 2 was performed except that 22 g of 3,5-dinitrobenzyl chloride was used in place of 2,4-dinitrochlorobenzene in Synthesis Example 2, whereby X in the formula (A) was methylene. A diamine mixture comprising a group, a bonding position of two amino groups to X at positions 3 and 5, and R being a group represented by each of the above formulas (R-1) to (R-4) (Hereinafter referred to as “compound (A-3)”) 12 g was obtained.

<イミド化重合体の合成>
合成例4
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11.0g(0.050モル)ならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン4.9g(0.045モル)および上記合成例1で得た化合物(A−1)の3.7g(0.005モル)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)78gに溶解し、60℃で4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50mPa・sであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にNMP180gを追加し、ピリジン4.0g(ポリアミック酸のアミック酸構造の数に対して1.0倍モル)および無水酢酸5.1g(ポリアミック酸のアミック酸構造の数に対して1.0倍モル)を添加して110℃で4時間脱水閉環を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなNMP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。)、イミド化率約49%のイミド化重合体(PI−1)を15重量%含有する溶液約122gを得た。この溶液を少量分取し、NMP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41mPa・sであった。
合成例5〜10、比較合成例1〜3
上記合成例4において、ポリアミック酸合成の際に使用したテトラカルボン酸二無水物およびジアミンの種類および量ならびに脱水閉環反応の際に使用したピリジンおよび無水酢酸の量を、それぞれ表1に記載のとおりとしたほかは上記合成例4と同様にしてポリアミック酸溶液を得て、これを脱水閉環することにより、イミド化重合体(PI−2)〜(PI−7)および比較用イミド化重合体(pi−1)〜(pi−3)をそれぞれ含有する溶液を得た。それぞれのポリアミック酸溶液およびイミド化重合体溶液につきNMPで10重量%に希釈したときの溶液粘度ならびにイミド化重合体のイミド化率を、表1に合わせて示した。
<Synthesis of imidized polymer>
Synthesis example 4
1,1.0 g (0.050 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 4.9 g (0.045 mol) of p-phenylenediamine as diamine and Synthesis Example 1 3.7 g (0.005 mol) of the compound (A-1) obtained in the above was dissolved in 78 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C. for 4 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 50 mPa · s.
Next, 180 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, and 4.0 g of pyridine (1.0 times the number of polyamic acid amic acid structures) and 5.1 g of acetic anhydride (of polyamic acid amic acid structures). 1.0 times the number of moles) was added and dehydration ring closure was carried out at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with new NMP (in this operation, pyridine and acetic anhydride used in the dehydration cyclization reaction were removed from the system), and an imidization weight of about 49% imidization rate. About 122 g of a solution containing 15% by weight of union (PI-1) was obtained. A small amount of this solution was collected, and NMP was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight was 41 mPa · s.
Synthesis Examples 5-10, Comparative Synthesis Examples 1-3
In Synthesis Example 4, the types and amounts of tetracarboxylic dianhydride and diamine used in the polyamic acid synthesis and the amounts of pyridine and acetic anhydride used in the dehydration ring-closing reaction are as shown in Table 1, respectively. In the same manner as in Synthesis Example 4 above, a polyamic acid solution was obtained, and this was subjected to dehydration and cyclization, whereby imidized polymers (PI-2) to (PI-7) and comparative imidized polymers ( A solution containing pi-1) to (pi-3) was obtained. Table 1 shows the solution viscosity and the imidization ratio of the imidized polymer when diluted to 10% by weight with NMP for each polyamic acid solution and imidized polymer solution.

Figure 2009251439
Figure 2009251439

なお、上記表1におけるピリジンおよび無水酢酸の量は、ポリアミック酸の有するアミック酸構造の数に対して何倍モルに相当するかを表す数として示した。
表1におけるテトラカルボン酸二無水物およびジアミンの略称は、それぞれ以下の意味である。
[テトラカルボン酸二無水物]
t−1:2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物
t−2:1,3,3a,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
[ジアミン]
上記式(A)で表される化合物
A−1:上記合成例1で得られた化合物(A−1)
A−2:上記合成例1で得られた化合物(A−2)
A−3:上記合成例1で得られた化合物(A−3)
他のジアミン
d−1:上記式(D−10)で表される化合物
d−2:p−フェニレンジアミン
d−3:4,4’−ジアミノジフェニルメタン
<他の重合体の合成例>
合成例11
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20g(0.10モル)およびジアミンとして4,4’−ジアミノジフェニルエーテル20g(0.10モル)をN−メチル−2−ピロリドン23gおよびγ―ブチロラクトン205gからなる混合溶媒に溶解し、40℃で4時間反応を行った後、γ―ブチロラクトン130gを追加することにより、ポリアミック酸(pa−1)を10重量%含有する溶液約400gを得た。このポリアミック酸溶液の溶液粘度は210mPa・sであった。
合成例12
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20.0g(0.10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21.0g(0.10モル)をN−メチル−2−ピロリドン37gおよびγ―ブチロラクトン330g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、ポリアミック酸(pa−2)を10重量%含有する溶液約400g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。
In addition, the amount of pyridine and acetic anhydride in Table 1 is shown as a number representing how many moles it corresponds to the number of amic acid structures of the polyamic acid.
Abbreviations of tetracarboxylic dianhydride and diamine in Table 1 have the following meanings, respectively.
[Tetracarboxylic dianhydride]
t-1: 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride t-2: 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo- 3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione [diamine]
Compound represented by formula (A) A-1: Compound (A-1) obtained in Synthesis Example 1
A-2: Compound (A-2) obtained in Synthesis Example 1 above
A-3: Compound (A-3) obtained in Synthesis Example 1
Other diamines d-1: Compounds represented by the above formula (D-10) d-2: p-phenylenediamine d-3: 4,4′-diaminodiphenylmethane <Synthesis examples of other polymers>
Synthesis Example 11
20 g (0.10 mol) of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 20 g (0.10 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether as diamine were added to N-methyl. After dissolving in a mixed solvent consisting of 23 g of 2-pyrrolidone and 205 g of γ-butyrolactone and reacting at 40 ° C. for 4 hours, 130 g of γ-butyrolactone was added to thereby add 10% by weight of polyamic acid (pa-1). About 400 g of the contained solution was obtained. The solution viscosity of this polyamic acid solution was 210 mPa · s.
Synthesis Example 12
20.0 g (0.10 mol) of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl as diamine. 0 g (0.10 mol) was dissolved in a mixed solvent consisting of 37 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 330 g of γ-butyrolactone, and reacted at 40 ° C. for 3 hours, so that 10 weight of polyamic acid (pa-2) was obtained. About 400 g of a solution containing% was obtained. The solution viscosity of this polyamic acid solution was 160 mPa · s.

実施例1
<垂直配向型液晶配向剤の調整>
上記合成例4で得られたイミド化重合体(PI−1)を含有する溶液を、概要液中に含有されるイミド化重合体(PI−1)に換算して100重量部に相当する量をとり、これ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N−メチル−2−ピロリドンおよびブチルセロソルブを加えて溶媒組成がN−メチル−2−ピロリドン:ブチルセロソルブ=50:50(重量比)、固形分濃度が5重量%の溶液とし、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、垂直配向型液晶配向剤を調製した。
<液晶配向膜の形成および塗布性の評価>
上記で調製した液晶配向剤につき、液晶配向膜印刷機(日本写真印刷(株)製)を用いてITO膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面に塗布し、80℃のホットプレート上で1分間プレベーク後、200℃のホットプレート上で10分間ポストベークすることにより、基板の透明電極面上に平均膜厚1,000Åの塗膜(液晶配向膜)を形成した。これら塗膜を倍率20倍の顕微鏡にて観察したところ、印刷ムラおよびピンホールは見られず、印刷性は良好であった。
同様の操作を繰り返して、透明電極面上に液晶配向膜を有する基板を一対(2枚)製造した。
<垂直配向型液晶セルの製造および垂直配向性の評価>
上記一対の基板塗膜を有するそれぞれの外縁に、直径5.5μm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、液晶注入口より一対の基板の間隙に、ネマチック型液晶(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することにより、垂直配向型液晶セルを製造した。
この垂直配向型液晶セルを偏光顕微鏡(上下偏光板90°交差配置、顕微鏡倍率20倍)上に配置し、電圧を印加せずに透過光強度を測定した。この透過光強度を、互いに平行に配置された2枚の偏光板のみを通過した光の強度と比較し他値が2%未満であった場合を垂直配向性は「良好」、2%以上であった場合を垂直配向性は「不良」として評価したところ、この垂直配向型液晶セルの垂直配向性は「良好」であった。
Example 1
<Adjustment of vertical alignment type liquid crystal alignment agent>
The amount corresponding to 100 parts by weight of the solution containing the imidized polymer (PI-1) obtained in Synthesis Example 4 in terms of the imidized polymer (PI-1) contained in the summary solution To this, 20 parts by weight of N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane as an epoxy compound is added, and N-methyl-2-pyrrolidone and butyl cellosolve are added to obtain a solvent composition. N-methyl-2-pyrrolidone: butyl cellosolve = 50: 50 (weight ratio), a solid content concentration of 5% by weight, and this solution is filtered using a filter having a pore size of 1 μm to obtain a vertical alignment type liquid crystal aligning agent. Was prepared.
<Formation of liquid crystal alignment film and evaluation of applicability>
About the liquid crystal aligning agent prepared above, it apply | coats to the transparent electrode surface of the glass substrate with a transparent electrode which consists of an ITO film | membrane using a liquid crystal aligning film printer (Nissha Printing Co., Ltd.), on a 80 degreeC hotplate. After pre-baking for 1 minute, it was post-baked on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes to form a coating film (liquid crystal alignment film) having an average film thickness of 1,000 mm on the transparent electrode surface of the substrate. When these coating films were observed with a microscope having a magnification of 20 times, printing unevenness and pinholes were not observed, and the printability was good.
The same operation was repeated to manufacture a pair (two) of substrates having a liquid crystal alignment film on the transparent electrode surface.
<Production of vertical alignment type liquid crystal cell and evaluation of vertical alignment>
After applying an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 μm to the outer edges of the pair of substrate coatings, the adhesive is cured by overlapping and bonding so that the liquid crystal alignment film faces each other. did. Next, a nematic liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck & Co., Inc.) is filled into the gap between the pair of substrates from the liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port is sealed with an acrylic photo-curing adhesive, thereby obtaining a vertical alignment type. A liquid crystal cell was manufactured.
This vertically aligned liquid crystal cell was placed on a polarizing microscope (vertical polarizing plate 90 ° crossing arrangement, microscope magnification 20 times), and the transmitted light intensity was measured without applying a voltage. When this transmitted light intensity is compared with the intensity of light that has passed through only two polarizing plates arranged in parallel with each other, the vertical alignment is “good” when the other value is less than 2%. When the vertical alignment property was evaluated as “bad”, the vertical alignment property of the vertical alignment type liquid crystal cell was “good”.

実施例2〜12および比較例1〜3
上記実施例1において、使用した重合体溶液に含有される重合体およびエポキシ化合物の種類および量を表2ならびに溶媒組成がそれぞれ表2に記載のとおりとなるようにしたほかは上記実施例1と同様にして垂直配向型液晶配向剤を調製し、評価した。評価結果は表2に示した。
Examples 2-12 and Comparative Examples 1-3
In Example 1 above, the types and amounts of the polymer and epoxy compound contained in the polymer solution used were the same as in Example 1 except that Table 2 and the solvent composition were as shown in Table 2, respectively. Similarly, a vertical alignment type liquid crystal aligning agent was prepared and evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 2009251439
Figure 2009251439

上記表2における各重合体はそれぞれ重合体溶液として垂直型液晶配向剤の調製に供し、表2における重量体の量は使用した重合体溶液に含有される重合体の量に換算した値である。
上記表2におけるエポキシ化合物および溶媒の略称は、それぞれ以下の意味である。
<エポキシ化合物>
E−1: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
E−2:N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシリレンジアミン
E−3:N,N−ジグリシジル−アミノメチルシクロヘキサン
<溶媒>
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
BL:γ−ブチロラクトン
BC:ブチルセロソルブ
なお、上記比較例1においては、0.5mm×0.5mmの範囲内に10個以上のピンホールが確認されたため、塗布性「不良」と判断した。
Each polymer in Table 2 is used for the preparation of a vertical liquid crystal aligning agent as a polymer solution, and the amount of weight in Table 2 is a value converted to the amount of polymer contained in the polymer solution used. .
The abbreviations of the epoxy compound and the solvent in Table 2 have the following meanings, respectively.
<Epoxy compound>
E-1: N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane E-2: N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylylenediamine E-3: N, N-diglycidyl-aminomethylcyclohexane <solvent>
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone BL: γ-butyrolactone BC: butyl cellosolve In Comparative Example 1, 10 or more pinholes were confirmed within a range of 0.5 mm × 0.5 mm. Judged as “bad”.

Claims (5)

テトラカルボン酸二無水物と、下記式(A)
Figure 2009251439
(式(A)中、Xは単結合、−CO−またはメチレン基であり、Rは下記式(R−1)〜(R−4)
Figure 2009251439
(式(R−1)〜(R−4)中、「*」は結合手であることを示す。)
のいずれかで表される基である。)
で表される化合物のうちの1種または2種以上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一種の重合体を含有することを特徴とする、垂直配向型液晶配向剤。
Tetracarboxylic dianhydride and the following formula (A)
Figure 2009251439
(In the formula (A), X is a single bond, -CO- or a methylene group, and R is the following formula (R-1) to (R-4).
Figure 2009251439
(In formulas (R-1) to (R-4), “*” represents a bond.)
It is group represented by either. )
It contains at least one polymer selected from the group consisting of a polyamic acid obtained by reacting with a diamine containing one or more of the compounds represented by formula (I) and an imidized polymer thereof. A vertical alignment type liquid crystal aligning agent.
上記ジアミンにおける上記式(A)で表される化合物の割合が3〜40モル%である、請求項1に記載の垂直配向型液晶配向剤。   The vertical alignment liquid crystal aligning agent of Claim 1 whose ratio of the compound represented by the said Formula (A) in the said diamine is 3-40 mol%. 上記式(A)における左側のベンゼン環に結合する二つのアミノ基のXに対する結合位置が、Xが単結合であるときには2,4位であり、Xが−CO−またはメチレン基であるときには3,5位である、請求項1または2に記載の垂直配向型液晶配向剤。   In the above formula (A), the positions of the two amino groups bonded to the left benzene ring to X are the 2 and 4 positions when X is a single bond, and 3 when X is —CO— or a methylene group. The vertically aligned liquid crystal aligning agent according to claim 1, which is in the 5th position. 上記ジアミンにおける上記式(A)で表される化合物のうちの1種または2種以上が、γ−オリザノールと、ジニトロハロベンゼン、ジニトロ安息香酸ハライドまたはジニトロベンジルハライドとを反応させ、次いでその反応生成物を水素化して得られるジアミン混合物である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の垂直配向型液晶配向剤。   One or more of the compounds represented by the above formula (A) in the diamine are reacted with γ-oryzanol and dinitrohalobenzene, dinitrobenzoic acid halide or dinitrobenzyl halide, and then the reaction product The vertical alignment liquid crystal aligning agent as described in any one of Claims 1-3 which is a diamine mixture obtained by hydrogenating a thing. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶配向剤から形成された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 device comprising a vertical alignment type liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment agent according to claim 1.
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