JP2010266477A - Liquid crystal aligner and liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal aligner and liquid crystal display element Download PDF

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JP2010266477A JP2009115093A JP2009115093A JP2010266477A JP 2010266477 A JP2010266477 A JP 2010266477A JP 2009115093 A JP2009115093 A JP 2009115093A JP 2009115093 A JP2009115093 A JP 2009115093A JP 2010266477 A JP2010266477 A JP 2010266477A
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Hiroko Inukai
裕子 犬飼
Kenichi Izumi
謙一 泉
Atsushi Yoneda
篤史 米田
Eiji Hayashi
英治 林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal aligner for providing a liquid crystal alignment layer having high quality display and satisfactory characteristics of persistence of vision and characteristics of image sticking, and to provide a liquid crystal display element having excellent characteristics of persistence of vision and characteristics of image sticking and high voltage retention. <P>SOLUTION: The liquid crystal aligning agent contains at least one polymer selected from the group consisting of a polyamic acid and a polyimide and having a structure represented by formula (A) in at least a part of its molecule. The liquid crystal display element is provided with the liquid crystal alignment layer formed from the liquid crystal aligning agent. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶配向剤および液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、高品位な表示と良好な残像特性と焼き付き特性とが両立された液晶配向膜を形成することのできる液晶配向剤ならびに残像特性および焼き付き特性に優れるとともに高い電圧保持率を有する液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal aligning agent and a liquid crystal display element. More specifically, a liquid crystal aligning agent capable of forming a liquid crystal alignment film having both high-quality display, good afterimage characteristics, and image sticking characteristics, and a liquid crystal display having excellent afterimage characteristics and image sticking characteristics and high voltage holding ratio. It relates to an element.

横電界方式の液晶表示素子は、対向配置された一対の基板の方側のみに電極を形成し、基板と平行方向に電界を発生する液晶表示素子である。横電界方式の液晶表示素子は、両基板に電極を形成して基板と垂直方向に電界を発生する旧来の縦電界方式の液晶表示素子と比べて、広い視野角特性を有し、また高品位な表示が可能であることが知られている。かかる横電界方式の液晶表示素子は、例えば特許文献1および2ならびに非特許文献1に記載されている。横電界方式の液晶表示素子は、液晶分子が基板と平行な方向にのみ電界応答するため、液晶分子の長軸方向の屈折率変化が問題とならず、視角を変えた場合でも、観察者に視認されるコントラストおよび表示色の濃淡の変化が少なく、従って視角によらず高品位な表示が可能となる。
しかし、横電界方式の液晶表示素子においては、長期使用時に残像の発生および焼き付きが問題となっており、発生した残像の回復性(残像緩和性)に優れる液晶配向膜が求められている。この点、特許文献3において、ピロメリット酸無水物に由来する構造単位を大きな割合で含む重合体からなる液晶配向膜を用いることにより、残像特性および焼き付き特性を改善する方法が提案されている。しかし、ピロメリット酸無水物に由来する構造単位を多く含む液晶配向膜を用いると、長時間の熱ストレスに対する耐久性が損なわれ、熱ストレス印加後に電圧保持率が低下するという問題点があった。そのため、優れた残像緩和挙動と、熱ストレスに対する高い耐久性を併せ持ち、ピロメリット酸無水物に由来する構造単位を大きな割合で含む材料を凌駕する液晶配向膜の提供が強く望まれている。
A horizontal electric field type liquid crystal display element is a liquid crystal display element in which an electrode is formed only on the side of a pair of substrates arranged opposite to each other and an electric field is generated in a direction parallel to the substrate. Horizontal electric field type liquid crystal display elements have wider viewing angle characteristics and higher quality than conventional vertical electric field type liquid crystal display elements in which electrodes are formed on both substrates to generate an electric field in the direction perpendicular to the substrates. It is known that accurate display is possible. Such lateral electric field type liquid crystal display elements are described in Patent Documents 1 and 2 and Non-Patent Document 1, for example. Since the horizontal electric field type liquid crystal display element responds to the electric field only in the direction in which the liquid crystal molecules are parallel to the substrate, the change in the refractive index in the major axis direction of the liquid crystal molecules is not a problem. There is little change in the contrast and the contrast of the displayed color, so that high-quality display is possible regardless of the viewing angle.
However, in a horizontal electric field type liquid crystal display device, afterimage generation and image sticking become a problem during long-term use, and a liquid crystal alignment film excellent in recoverability (afterimage relaxation property) of the generated afterimage is required. In this regard, Patent Document 3 proposes a method for improving afterimage characteristics and image sticking characteristics by using a liquid crystal alignment film made of a polymer containing a large proportion of structural units derived from pyromellitic anhydride. However, when a liquid crystal alignment film containing a large number of structural units derived from pyromellitic acid anhydride is used, there is a problem that durability against long-term heat stress is impaired, and voltage holding ratio is lowered after application of heat stress. . Therefore, it is strongly desired to provide a liquid crystal alignment film that has both excellent afterimage relaxation behavior and high durability against thermal stress and surpasses a material containing a large proportion of structural units derived from pyromellitic anhydride.

米国特許第5928733明細書U.S. Pat. No. 5,928,733 特開昭56−91277号公報JP 56-91277 A 特開2008−15497号公報JP 2008-15497 A 特開平6−222366号公報JP-A-6-222366 特開平6−281937号公報JP-A-6-281937 特開平5−107544号公報JP-A-5-107544 特開2003−214983号公報JP 2003-214983 A

“Liq. Cryst.”, vol. 22, p379(1996)“Liq. Cryst.”, Vol. 22, p379 (1996)

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、特に横電界方式の液晶表示素子において、高品位な表示と良好な残像特性と焼き付き特性とが両立された液晶配向膜を与える液晶配向剤を提供することにある。
本発明の別の目的は、高品位な表示と、良好な残像特性および焼き付き特性とが両立された液晶表示素子を提供することにある。
本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is a liquid crystal alignment film in which high-quality display, good afterimage characteristics, and image sticking characteristics are compatible, particularly in a liquid crystal display element of a horizontal electric field type. It is in providing the liquid crystal aligning agent which gives.
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device that achieves both high-quality display and good afterimage characteristics and image sticking characteristics.
Still other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第一に、
ポリアミック酸およびポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種の重合体、ただし前記重合体はその分子内の少なくとも一部に下記式(A)
In accordance with the present invention, the above objects and advantages of the present invention are primarily as follows:
At least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid and polyimide, provided that at least a part of the polymer has the following formula (A)

Figure 2010266477
Figure 2010266477

で表される構造を有する、を含有する液晶配向剤によって達成される。
本発明の上記目的および利点は、第二に、
上記の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備する液晶表示素子によって達成される。
It is achieved by the liquid crystal aligning agent containing which has the structure represented by these.
The above objects and advantages of the present invention are, secondly,
This is achieved by a liquid crystal display device comprising a liquid crystal alignment film formed from the above liquid crystal aligning agent.

本発明の液晶配向剤は、広い視野角特性および高品位な表示と、良好な残像特性および焼き付き特性とが両立された液晶配向膜を与える。従って、かかる液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備する本発明の液晶表示素子は、高品位な表示と良好な残像特性および焼き付き特性とが両立されたものである。
本発明の液晶配向剤は、特に横電界方式の液晶表示素子に用いたときにその有利な効果が最大限に発揮され、従って本発明の液晶表示素子は、好ましくは横電解方式液晶表示素子である。
本発明の液晶表示素子(好ましくは横電解方式液晶表示素子)は種々の装置に有効に適用することができ、例えば時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、携帯情報端末、デジタルカメラ、携帯電話、各種モニター、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 liquid crystal aligning agent of the present invention provides a liquid crystal alignment film in which a wide viewing angle characteristic and high-quality display, and a good afterimage characteristic and image sticking characteristic are compatible. Therefore, the liquid crystal display element of the present invention having a liquid crystal alignment film formed from such a liquid crystal aligning agent has both high-quality display and good afterimage characteristics and image sticking characteristics.
The liquid crystal aligning agent of the present invention exhibits its advantageous effects to the maximum when used in a liquid crystal display element of a horizontal electric field type. Therefore, the liquid crystal display element of the present invention is preferably a horizontal electrolysis type liquid crystal display element. is there.
The liquid crystal display element of the present invention (preferably a lateral electrolysis type liquid crystal display element) can be effectively applied to various devices, such as watches, portable games, word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, portable information. It can be suitably used for display devices such as terminals, digital cameras, mobile phones, various monitors, and liquid crystal televisions.

実施例の横電界方式液晶表示素子における櫛歯状透明電極パターンの構成を示す概略図。Schematic which shows the structure of the comb-tooth shaped transparent electrode pattern in the horizontal electric field system liquid crystal display element of an Example.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の液晶配向剤は、ポリアミック酸およびポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種の重合体、ただし前記重合体はその分子内の少なくとも一部に上記式(A)で表される構造を有する、を含有する。このような重合体を、本明細書において、以下、「特定重合体」という。該特定重合体において、上記式(A)で表される構造は、重合体の主鎖中に存在していてもよく、重合体の側鎖中に存在していてもよく、あるいは重合体の主鎖および側鎖の双方に存在してもよい。
分子内の少なくとも一部に上記式(A)で表される構造を有するポリアミック酸は、例えば
上記式(A)で表される構造および2つのカルボン酸無水物基を有する化合物を含むテトラカルボン酸二無水物と、ジアミンとを反応させるか、あるいは
テトラカルボン酸二無水物と、上記式(A)で表される構造および2つのアミノ基を有する化合物を含むジアミンとを反応させることにより得ることができ、
分子内の少なくとも一部に上記式(A)で表される構造を有するポリイミドは、例えば上記の如くして得られたポリアミック酸を脱水閉環することにより得ることができる。
本発明の液晶配向剤に含有される特定重合体としては、テトラカルボン酸二無水物と、上記式(A)で表される構造および2つのアミノ基を有する化合物を含むジアミンと、を反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種の重合体であることが好ましい。
<ポリアミック酸>
上記のとおり、本発明における好ましいポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物と、上記式(A)で表される構造および2つのアミノ基を有する化合物を含むジアミンとを反応させて得られるものである。
[テトラカルボン酸二無水物]
上記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、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−カルボキシメチルノルボルナン−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)
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The liquid crystal aligning agent of the present invention is at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid and polyimide, provided that the polymer has a structure represented by the above formula (A) in at least a part of its molecule. It has. Hereinafter, such a polymer is referred to as “specific polymer” in the present specification. In the specific polymer, the structure represented by the above formula (A) may be present in the main chain of the polymer, may be present in the side chain of the polymer, or may be present in the polymer. It may be present in both the main chain and the side chain.
The polyamic acid having a structure represented by the above formula (A) in at least a part of the molecule includes, for example, a tetracarboxylic acid containing a compound represented by the above formula (A) and a compound having two carboxylic anhydride groups. Obtained by reacting a dianhydride with a diamine or reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine containing a compound having the structure represented by the above formula (A) and two amino groups. Can
A polyimide having a structure represented by the above formula (A) in at least a part of the molecule can be obtained, for example, by dehydrating and ring-closing the polyamic acid obtained as described above.
As a specific polymer contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention, a tetracarboxylic dianhydride is reacted with a diamine containing a compound having a structure represented by the above formula (A) and two amino groups. The polyamic acid obtained in this manner and at least one polymer selected from the group consisting of polyimides obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid are preferred.
<Polyamic acid>
As described above, a preferred polyamic acid in the present invention is obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine containing a compound represented by the above formula (A) and a compound having two amino groups. is there.
[Tetracarboxylic dianhydride]
Examples of the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid 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-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclo Ntylacetic acid dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic 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- (tetrahydro-2,5-dioxo-3 -Furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan- 1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-7-ethyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan -1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c]- Furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-ethyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -Furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5,8-dimethyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -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-carboxymethylnorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane-3,5,8,10-tetraone, The following formulas (TI) and (T-II)

Figure 2010266477
Figure 2010266477

(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価の有機基であり、RおよびRは、それぞれ、水素原子またはアルキル基であり、複数存在するRおよびRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
のそれぞれで表される化合物などの脂肪族テトラカルボン酸二無水物および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)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。上記芳香族テトラカルボン酸二無水物の有するベンゼン環は、一つまたは二つ以上の炭素数1〜4のアルキル基(好ましくはメチル基)で置換されていてもよい。
これらのテトラカルボン酸二無水物は、1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
(In the formulas (T-I) and (T-II), R 1 and R 3 are each a divalent organic group having an aromatic ring, and R 2 and R 4 are each a hydrogen atom or an alkyl group. And a plurality of R 2 and R 4 may be the same or different.)
An aliphatic tetracarboxylic dianhydride and an 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 ( And aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as anhydrotrimellitate. The benzene ring of the aromatic tetracarboxylic dianhydride may be substituted with one or two or more alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms (preferably a methyl group).
These tetracarboxylic dianhydrides can be used singly or in combination of two or more.

本発明における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しては、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−カルボキシメチルノルボルナン−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の下記式(T−1)〜(T−3) As tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of polyamic acid in the present invention, among the above, butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3 -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, , 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-carboxymethylnorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane-3,5,8 , 10-tetraone, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, the following formulas (T-1) to (T-3) among the compounds represented by the above formula (TI)

Figure 2010266477
Figure 2010266477

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の下記式(T−4) And the following formula (T-4) among the compounds represented by formula (T-II)

Figure 2010266477
Figure 2010266477

で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種(以下、「特定テトラカルボン酸二無水物」という。)を用いることが、形成される液晶配向膜が良好な液晶配向性を発現することができるとの観点から好ましい。
特定テトラカルボン酸二無水物としてより好ましくは、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシメチルノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、ピロメリット酸二無水物および上記式(T−1)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種であり、さらに好ましくは、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、2,3,2’,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,4,3’,4’−ビフェニル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および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−ジオンよりなる群から選択される少なとも1種である。
By using at least one selected from the group consisting of compounds represented by the following (hereinafter referred to as “specific tetracarboxylic dianhydride”), the formed liquid crystal alignment film exhibits good liquid crystal alignment. It is preferable from the viewpoint that it can be performed.
More preferably, the specific tetracarboxylic dianhydride is 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 1,3,3a, 4, 5,9b-Hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b- Hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane -2,4-dione-6-spiro-3 '-(tetrahydrofuran-2', 5'-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene- 1,2-dicarbo Acid anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxymethyl norbornane -2: 3,5: 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2, 6 ] At least one selected from the group consisting of undecane-3,5,8,10-tetraone, pyromellitic dianhydride and the compound represented by the above formula (T-1), more preferably 2 , 3,5-Tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, pyromellitic dianhydride, 2,3,2 ′, 3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetra Carboxylic dianhydride, 3,4,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride and 1,3,3a, 4,5 9b-Hexahydro-8-methyl-5 (Tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) - naphtho [1,2-c] - is small with one selected from the group consisting of furan-1,3-dione.

本発明における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しては、上記の如き特定テトラカルボン酸二無水物を、全テトラカルボン酸二無水物に対して、50モル%以上含むものであることが好ましく、70モル%以上含むものであることがより好ましく、特に80モル%以上含むものであることが好ましい。
特定テトラカルボン酸二無水物としては、特に
2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物と、
ピロメリット酸二無水物、2,3,2’,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,4,3’,4’−ビフェニル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および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−ジオンよりなる群から選択される少なとも1種と
を含むものであることが好ましい。この場合、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物を、全特定テトラカルボン酸二無水物に対して、50モル%以上含むものであることが好ましく、70モル%以上含むものであることがより好ましく、特に90モル%以上含むものであることが好ましい。
本発明におけるポリアミック酸の合成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のみからなるものであることが最も好ましい。
The tetracarboxylic dianhydride used in the synthesis of the polyamic acid in the present invention contains 50 mol% or more of the specific tetracarboxylic dianhydride as described above with respect to the total tetracarboxylic dianhydride. Preferably, it is more preferably 70 mol% or more, and particularly preferably 80 mol% or more.
As the specific tetracarboxylic dianhydride, in particular, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride,
Pyromellitic dianhydride, 2,3,2 ′, 3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,4,3 ′, 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride and 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro- 2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione is preferably included. In this case, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride is preferably contained in an amount of 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more based on the total specific tetracarboxylic dianhydride. In particular, it is preferable to contain 90 mol% or more.
The tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid in the present invention is most preferably composed of only the specific tetracarboxylic dianhydride as described above.

[ジアミン]
本発明における好ましい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)で表される構造および2つのアミノ基を有する化合物(以下、「化合物(A)」という。)を含むものである。
上記化合物(A)としては、例えば下記式(A−1)〜(A−3)
[Diamine]
The diamine used for synthesizing a preferred polyamic acid in the present invention includes a structure represented by the above formula (A) and a compound having two amino groups (hereinafter referred to as “compound (A)”).
Examples of the compound (A) include the following formulas (A-1) to (A-3):

Figure 2010266477
Figure 2010266477

(上記式(A−1)〜(A−3)中、Rは、それぞれ、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基またはアシル基であり、RIIは、それぞれ、単結合または炭素数4〜20の2価の芳香族基であり、aは0〜3の整数であり、bは、それぞれ、0または1である。)
のそれぞれで表される化合物を挙げることができる。
上記式(A−1)〜(A−3)におけるRのアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などを挙げることができる。Rのシクロアルキル基は、単環の基、多環の基の双方を含む概念であり、例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、2−ノルボルニル基、ビシクロ[2.2.2]オクト−1−イル基、デカヒドロナフタレン−2−イル基などを挙げることができる。Rのアルコキシル基としては、例えばメトキシル基、エトキシル基、プロポキシル基、ブトキシル基などを挙げることができる。
上記式(A−1)〜(A−3)におけるRIIの炭素数4〜20の2価の芳香族基としては、炭素数6〜20のアリーレン基(2価の芳香族炭素水素基)、炭素数4〜20の2価の複素芳香族基などを挙げることができ、上記アリーレン基として、例えば1,4−フェニレン基、1,3−フェニレン基などを;
上記2価の複素芳香族基として、例えば2,4−ピリジル基、2,5−ピリジル基、2,5−フランジイル基、2,5−チオフェンジイル基などを、それぞれ挙げることができる。
上記式(A−1)におけるaとしては、0または1であることが;
上記式(A−2)および(A−3)におけるbとしては、0であることが、それぞれ好ましい。
かかる化合物(A)の具体例としては、例えば2−(4−アミノフェニル)−6−アミノベンゾオキサゾール、4−(6−アミノベンゾオキサゾロ)−4’−アミノビフェニル、2−(4−アミノフェニル)−5−メチルベンゾオキサゾール−6−イルアミン、2−(4−アミノフェニル)−7−メチルベンゾオキサゾール−5−イルアミン、2−(4−アミノフェニル)−6−アミノベンゾ[1,2−d;4,5−d’]ビスオキサゾールなどを挙げることができ、これらのうち、形成される液晶配向膜の残像特性がより良好となる観点から、特に2−(4−アミノフェニル)−6−アミノベンゾオキサゾールが好ましい。
(In the above formulas (A-1) to (A-3), R I is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, respectively. A hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group or an acyl group, each of R II is a single bond or a divalent aromatic group having 4 to 20 carbon atoms, a is an integer of 0 to 3, and b is , 0 or 1 respectively.)
The compound represented by each of these can be mentioned.
Examples of the R 1 alkyl group in the above formulas (A-1) to (A-3) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. The cycloalkyl group of R 1 is a concept including both a monocyclic group and a polycyclic group. For example, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a 2-norbornyl group, a bicyclo [2.2.2] oct-1-yl Group, decahydronaphthalen-2-yl group and the like. Examples of the R 1 alkoxyl group include a methoxyl group, an ethoxyl group, a propoxyl group, and a butoxyl group.
The divalent aromatic group having 4 to 20 carbon atoms of R II in the above formulas (A-1) to (A-3) is an arylene group having 6 to 20 carbon atoms (divalent aromatic carbon hydrogen group). And a divalent heteroaromatic group having 4 to 20 carbon atoms, and examples of the arylene group include a 1,4-phenylene group and a 1,3-phenylene group;
Examples of the divalent heteroaromatic group include a 2,4-pyridyl group, a 2,5-pyridyl group, a 2,5-furandiyl group, a 2,5-thiophenediyl group, and the like.
A in the formula (A-1) is 0 or 1;
In the above formulas (A-2) and (A-3), b is preferably 0, respectively.
Specific examples of the compound (A) include, for example, 2- (4-aminophenyl) -6-aminobenzoxazole, 4- (6-aminobenzoxazolo) -4′-aminobiphenyl, 2- (4-amino Phenyl) -5-methylbenzoxazol-6-ylamine, 2- (4-aminophenyl) -7-methylbenzoxazol-5-ylamine, 2- (4-aminophenyl) -6-aminobenzo [1,2-d 4,5-d ′] bisoxazole and the like. Among these, 2- (4-aminophenyl) -6-6 is particularly preferable from the viewpoint of improving the afterimage characteristics of the liquid crystal alignment film to be formed. Aminobenzoxazole is preferred.

本発明における好ましいポリアミック酸を合成するためのジアミンとしては、化合物(A)のみを単独で用いてもよく、化合物(A)とその他のジアミンとを組み合わせて用いてもよい。
ここで使用することのできるその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、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、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、ビス(4−アミノ−2−クロロフェニル)メタン、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、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、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−3,3’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、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、下記式(D−1)および(D−2)
As a diamine for synthesizing a preferred polyamic acid in the present invention, only the compound (A) may be used alone, or the compound (A) and other diamines may be used in combination.
Examples of other diamines that can be used here include 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′-diaminobenzanilide, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 1,5-diaminonaphthalene, 2, 2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 5-amino-1- (4'-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, 6-amino-1- (4'-aminophenyl)- 1,3,3-trimethylindane, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminobenzophenone, 3,4'- Aminobenzophenone, 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, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4- Aminophenoxy) biphenyl, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) -10-hydroanthracene, 2, 7-diaminofluorene, 9,9-dimethyl-2,7-diaminofluorene, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene Orene, bis (4-amino-2-chlorophenyl) methane, 2,2 ′, 5,5′-tetrachloro-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-dichloro-4,4′-diamino-5 , 5′-dimethoxybiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4 ′-(p-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenylenediisopropylidene) Bisaniline, 2,2′-bis [4- (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 4,4′-diamino-3,3′-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 4 , 4′-Diamino-2,2′-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 4,4′-bis [(4-amino-2-trifluoromethyl) phenoxy] -octafluorobiphe Nil, the following formulas (D-1) and (D-2)

Figure 2010266477
Figure 2010266477

(式(D−1)中のyは2〜12の整数であり、式(D−2)中のzは1〜5の整数である。)
のそれぞれで表される化合物などの芳香族ジアミン;
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、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レンジアミン、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ジアミンおよび脂環式ジアミン;
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、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、N,N’−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)および(D−II)
(Y in formula (D-1) is an integer of 2 to 12, and z in formula (D-2) is an integer of 1 to 5.)
An aromatic diamine such as a compound represented by each of the following:
1,1-metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, 1,4-diaminocyclohexane, isophoronediamine, Tetrahydrodicyclopentadienylenediamine, hexahydro-4,7-methanoindanylene methylenediamine, tricyclo [6.2.1.0 2,7 ] -undecylenediethylenediamine, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine) ), 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane and other aliphatic and alicyclic diamines;
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, 3,8-diamino-6-phenylphenanthridine, 1,4-diaminopiperazine, 3,6-diaminoacridine, N, N′-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 Formulas (DI) and (D-II)

Figure 2010266477
Figure 2010266477

(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よりなる群から選択される窒素原子を含む環構造を有する1価の有機基であり、Xは2価の有機基であり;
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よりなる群から選択される窒素原子を含む環構造を有する2価の有機基であり、Xは、それぞれ、2価の有機基であり、複数存在するX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、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 the formula (DI), R 5 is a monovalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from the group consisting of pyridine, pyrimidine, triazine, piperidine and piperazine, and X 1 is a divalent group. An organic group;
In the formula (D-II), R 6 is a divalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from the group consisting of pyridine, pyrimidine, triazine, piperidine and piperazine, and X 2 is 2 And a plurality of X 2 may be the same or different. )
A diamine having two primary amino groups in the molecule and a nitrogen atom other than the primary amino group, such as a compound represented by each of:
The following formula (D-III)

Figure 2010266477
Figure 2010266477

(式(D−III)中、Rは、それぞれ、炭素数1〜12の炭化水素基であり、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を挙げることができる。上記芳香族ジアミンならびに分子内に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の有するベンゼン環は、それぞれ、一つまたは二つ以上の炭素数1〜4のアルキル基(好ましくはメチル基)で置換されていてもよい。
これらその他のジアミンは、単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
(In formula (D-III), each R 7 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and a plurality of R 7 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.)
And diaminoorganosiloxanes such as compounds represented by the formula: The benzene rings of the aromatic diamine and the diamine having two primary amino groups and a nitrogen atom other than the primary amino group in the molecule are each one or more alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms. (Preferably a methyl group) may be substituted.
These other diamines can be used alone or in combination of two or more.

本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いることのできるその他のジアミンとしては、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、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)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)および(D−2)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−II)で表される化合物のうちの下記式(D−3)   Other diamines that can be used to synthesize the polyamic acid in the present invention include p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylsulfide, 1,5- Diaminonaphthalene, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diamino-2,2′-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 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 ′-( -Phenylenediisopropylidene) bisaniline, 4,4 '-(m-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 1,4-diaminocyclohexane, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, compounds represented by the above formulas (D-1) and (D-2), 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′-bi Of the compounds represented by (4-aminophenyl) -benzidine, N, N′-bis (4-aminophenyl) -N, N′-dimethylbenzidine, the above formula (D-II), the following formula (D— 3)

Figure 2010266477
Figure 2010266477

で表される化合物および上記式(D−III)で表される化合物のうちの1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサンよりなる群から選択される少なくとも1種(以下、「他の特定ジアミン」という。)が好ましい。
特に好ましい他の特定ジアミンは、p−フェニレンジアミン、3,5−ジアミノ安息香酸、3,5−ジアミノ安息香酸メチルエステル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニルおよび4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニルよりなる群から選択される少なくとも1種である。
本発明における好ましい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、上記の如き化合物(A)を、全ジアミンに対して、0.1モル%以上含むものであることが好ましく、1〜40モル%含むものであることがより好ましく、特に5〜20モル%含むものであることが好ましい。また本発明に用いられるジアミンは、化合物(A)のほかに、上記の如き他の特定ジアミンを含むものであることが好ましい。この場合における他の特定ジアミンの使用割合としては、全ジアミンに対して、30〜99.9モル%であることが好ましく、50〜99モル%であることがより好ましく、特に80〜95モル%であることが好ましい。
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンは、上記の如き化合物(A)および他の特定ジアミンのみからなるものであることが好ましい。
And at least one selected from the group consisting of 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane among the compounds represented by formula (D-III) and "Other specific diamines") are preferred.
Other particularly preferred diamines are p-phenylenediamine, 3,5-diaminobenzoic acid, 3,5-diaminobenzoic acid methyl ester, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 1,4 Selected from the group consisting of -bis (4-aminophenyl) piperazine, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl and 4,4'-diamino-2,2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl At least one kind.
The diamine used for synthesizing a preferred polyamic acid in the present invention preferably contains 0.1 mol% or more, and 1 to 40 mol% of the above compound (A) with respect to the total diamine. More preferably, it is particularly preferable to contain 5 to 20 mol%. The diamine used in the present invention preferably contains other specific diamine as described above in addition to the compound (A). In this case, the use ratio of the other specific diamine is preferably 30 to 99.9 mol%, more preferably 50 to 99 mol%, particularly 80 to 95 mol%, based on the total diamine. It is preferable that
The diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention is preferably composed only of the above compound (A) and other specific diamine.

[ポリアミック酸の合成]
本発明における好ましいポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物と化合物(A)を含むジアミンとを反応させることにより得ることができる。
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との使用割合は、ジアミンのアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2〜2当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは0.3〜1.2当量となる割合である。
ポリアミック酸の合成反応は、好ましくは有機溶媒中において、好ましくは−20℃〜150℃、より好ましくは0〜100℃の温度条件下において、好ましくは0.1〜24時間、より好ましくは0.5〜12時間行われる。
ポリアミック酸の合成に際して使用することのできる有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノールおよびその誘導体、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、炭化水素などを挙げることができる。
[Synthesis of polyamic acid]
The preferable polyamic acid in this invention can be obtained by making tetracarboxylic dianhydride and the diamine containing a compound (A) react.
The ratio of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine used in the polyamic acid synthesis reaction is 0.2 to 2 for the tetracarboxylic dianhydride acid anhydride group to 1 equivalent of the amino group of the diamine. The ratio which becomes an equivalent is preferable, More preferably, it is the ratio which becomes 0.3-1.2 equivalent.
The polyamic acid synthesis reaction is preferably performed in an organic solvent, preferably at a temperature of −20 ° C. to 150 ° C., more preferably 0 to 100 ° C., and preferably 0.1 to 24 hours, more preferably 0.00. It takes 5 to 12 hours.
Examples of the organic solvent that can be used in the synthesis of the polyamic acid include an aprotic polar solvent, phenol and derivatives thereof, alcohol, ketone, ester, ether, halogenated hydrocarbon, hydrocarbon and the like.

上記非プロトン性極性溶媒としては、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を;
上記フェノール誘導体としては、例えばm−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノールなどを;
上記アルコールとしては、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などを;
上記ケトンとしては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンを;
上記エステルとしては、例えば乳酸エチル、乳酸ブチル、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、マロン酸ジエチルなどを;
上記エーテルとしては、例えばジエチルエーテル、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などを;
上記ハロゲン化炭化水素としては、例えばジクロロメタン、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−ジクロルベンゼンなどを;
上記炭化水素としては、例えばヘキサン、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、それぞれ挙げることができる。
Examples of the aprotic polar solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea, hexamethylphosphortriamide and the like. ;
Examples of the phenol derivative include m-cresol, xylenol, halogenated phenol and the like;
Examples of the alcohol include methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, and ethylene glycol monomethyl ether;
Examples of the ketone include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone;
Examples of the ester include ethyl lactate, butyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, diethyl oxalate, and diethyl malonate;
Examples of the ether include diethyl ether, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether. Acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, tetrahydrofuran, etc .;
Examples of the halogenated hydrocarbon include dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene and the like;
Examples of the hydrocarbon include hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, isoamylpropionate, isoamylisobutyrate, and diisopentyl ether.

これらの有機溶媒のうち、非プロトン性極性溶媒ならびにフェノールおよびその誘導体よりなる群(第一群の有機溶媒)から選択される1種以上、または前期第一群の有機溶媒から選択される1種以上とアルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素および炭化水素よりなる群(第二群の有機溶媒)から選択される1種以上との混合物を使用することが好ましい。後者の場合、第二群の有機溶媒の使用割合は、第一群の有機溶媒および第二群の有機溶媒の合計に対して、好ましくは50重量%以下であり、より好ましくは40重量%以下であり、さらに30重量%以下であることが好ましい。
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。
ポリアミック酸を脱水閉環してポリイミドとする場合には、上記反応溶液をそのまま脱水閉環反応に供してもよく、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脱水閉環反応に供してもよく、または単離したポリアミック酸を精製したうえで脱水閉環反応に供してもよい。
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、反応溶液中の溶媒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。
Among these organic solvents, one or more selected from the group consisting of aprotic polar solvents and phenol and derivatives thereof (first group organic solvent), or one selected from the first group of organic solvents It is preferable to use a mixture of the above and one or more selected from the group consisting of alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, and hydrocarbons (second group organic solvent). In the latter case, the use ratio of the second group of organic solvents is preferably 50% by weight or less, more preferably 40% by weight or less, with respect to the total of the first group of organic solvents and the second group of organic solvents. Furthermore, it is preferable that it is 30 weight% or less.
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.
When polyamic acid is dehydrated and cyclized into a polyimide, the above reaction solution may be directly subjected to dehydration and cyclization reaction, or may be subjected to dehydration and cyclization reaction after isolating the polyamic acid contained in the reaction solution. Alternatively, the isolated polyamic acid may be purified and then subjected to a dehydration ring closure reaction.
The polyamic acid is 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 off the solvent in the reaction solution under reduced pressure using an evaporator. It can be carried out. 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.

<ポリイミド>
本発明における好ましいポリイミドは、上記の如き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。
上記ポリイミド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。好ましいテトラカルボン酸二無水物の種類およびその好ましい使用割合もポリアミック酸の場合と同様である。
本発明の液晶配向剤に含有されるポリイミドを合成するために用いられるジアミンとしては、上記のポリアミック酸の合成に用いられるジアミンと同じジアミンを挙げることができる。すなわち、本発明の液晶配向剤に含有されるポリイミドの合成に用いられるジアミンは、化合物(A)を含むものであり、化合物(A)のみを用いてもよく、化合物(A)と上記他のジアミンとを併用してもよい。好ましい他のジアミンの種類および各ジアミンの好ましい使用割合もポリアミック酸の場合と同様である。
本発明の液晶配向剤に含有されるポリイミドは、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ポリイミドは、イミド化率が30%以上であることが好ましく、50%以上であることがより好ましく、特に70%以上であることが好ましい。
上記イミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。このとき、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。
<Polyimide>
A preferred polyimide in the present invention can be obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid as described above to imidize.
Examples of the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyimide include the same compounds as the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid described above. The kind of preferable tetracarboxylic dianhydride and its preferable usage rate are the same as in the case of polyamic acid.
Examples of the diamine used for synthesizing the polyimide contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention include the same diamine as the diamine used for the synthesis of the polyamic acid. That is, the diamine used for the synthesis | combination of the polyimide contained in the liquid crystal aligning agent of this invention contains a compound (A), may use only a compound (A), a compound (A) and said other A diamine may be used in combination. The types of other preferred diamines and the preferred use ratio of each diamine are the same as in the case of polyamic acid.
The polyimide contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention 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 only a part of the amic acid structure is dehydrated. It may be a partially imidized product that is ring-closed and has an amic acid structure and an imide ring structure.
The polyimide contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention preferably has an imidation ratio of 30% or more, more preferably 50% or more, and particularly preferably 70% or more.
The said imidation rate represents the ratio which the number of the imide ring structure accounts with respect to the sum total of the number of the amic acid structures of polyimide, and the number of imide ring structures in percentage. At this time, a part of the imide ring may be an isoimide ring.

ポリアミック酸の脱水閉環は、好ましくは(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ポリイミドの分子量が低下することがある。反応時間は好ましくは1.0〜24時間であり、より好ましくは1.0〜12時間である。
一方、上記(ii)のポリアミック酸の溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加する方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、所望するイミド化率によるが、ポリアミック酸のアミック酸構造の1モルに対して0.01〜20モルとするのが好ましい。また、脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミンなどの3級アミンを用いることができる。しかし、これらに限定されるものではない。脱水閉環触媒の使用量は、使用する脱水剤1モルに対して0.01〜10モルとするのが好ましい。イミド化率は上記の脱水剤、脱水閉環剤の使用量が多いほど高くすることができる。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。脱水閉環反応の反応温度は好ましくは0〜180℃であり、より好ましくは10〜150℃である。反応時間は好ましくは1.0〜120時間であり、より好ましくは2.0〜30時間である。
上記方法(i)において得られるポリイミドは、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、あるいは得られるポリイミド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)においてはポリイミドを含有する反応溶液が得られる。この反応溶液は、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液から脱水剤および脱水閉環触媒を除いたうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、ポリイミド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イミドを精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。反応溶液から脱水剤および脱水閉環触媒を除くには、例えば溶媒置換などの方法を適用することができる。ポリイミドの単離、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 dehydration ring closure of the polyamic acid is preferably performed by (i) a method of heating the polyamic acid, or (ii) dissolving the polyamic acid in an organic solvent, and adding a dehydrating agent and a dehydration ring closure catalyst to this solution as necessary. This is done by heating.
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 resulting polyimide may decrease. The reaction time is preferably 1.0 to 24 hours, more preferably 1.0 to 12 hours.
On the other hand, in the method (ii) of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the polyamic acid solution, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride is used as the dehydrating agent. Can do. Although the usage-amount of a dehydrating agent is based on the desired imidation rate, it is preferable to set it as 0.01-20 mol with respect to 1 mol of the amic acid structure of a polyamic acid. Moreover, as a dehydration ring closure catalyst, tertiary amines, such as a pyridine, a collidine, a lutidine, a triethylamine, can be used, for example. However, it is not limited to these. The amount of the dehydration ring-closing catalyst used is preferably 0.01 to 10 mol with respect to 1 mol of the dehydrating agent used. The imidation rate can be increased as the amount of the above dehydrating agent and dehydrating ring-closing agent increases. Examples of the organic solvent used in the dehydration ring-closing reaction include the organic solvents exemplified as those used for the synthesis of polyamic acid. The reaction temperature of the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180 ° C, more preferably 10 to 150 ° C. The reaction time is preferably 1.0 to 120 hours, more preferably 2.0 to 30 hours.
The polyimide obtained in the above method (i) may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent as it is, or may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after purifying the obtained polyimide. On the other hand, in the above method (ii), a reaction solution containing polyimide is obtained. This reaction solution may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent as it is, 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. It may be used for the preparation of a liquid crystal aligning agent or may be used for the preparation of a liquid crystal aligning agent after purifying the isolated polyimide. In order to remove the dehydrating agent and the dehydration ring closure catalyst from the reaction solution, for example, a method such as solvent replacement can be applied. The isolation and purification of the polyimide can be performed by performing the same operation as described above as the isolation and purification method of the polyamic acid.

−末端修飾型の重合体−
本発明における好ましいポリアミック酸およびポリイミドは、それぞれ、分子量が調節された末端修飾型の重合体であってもよい。かかる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;
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;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、それぞれ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す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20重量以下であり、より好ましくは10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ポリイミドは、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 preferred polyamic acid and polyimide in the present invention may each be a terminal-modified polymer having a controlled molecular weight. By using such a 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-decyl succinic anhydride, n-dodecyl succinic anhydride, n-tetradecyl succinic anhydride, n -Hexadecyl succinic anhydride etc .;
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 and the like; Examples of the isocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.
The use ratio of the molecular weight modifier is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 10 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. .
-Solution viscosity-
The polyamic acid or polyimide obtained as described above preferably has a solution viscosity of 20 to 800 mPa · s, and has a solution viscosity of 30 to 500 mPa · s when a 10% by weight solution is obtained. It is more preferable to have it.
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.

<その他の添加剤>
本発明の液晶配向剤は、好ましくは上記の如き特定重合体を必須成分として含有するが、必要に応じてその他の成分を含有していてもよい。かかるその他の成分としては、例えばその他の重合体、接着性向上剤などを挙げることができる。
上記その他の重合体は、溶液特性および電気特性の改善のために使用することができる。かかるその他の重合体は、上記の如き特定重合体以外の重合体であり、例えばテトラカルボン酸二無水物と化合物(A)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。)、該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミド(以下、「他のポリイミド」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、ポリシロキサン、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ポリイミドが好ましく、他のポリアミック酸がより好ましい。
その他の重合体の使用割合としては、重合体の合計(上記特定重合体およびその他の重合体の合計をいう。以下同じ。)に対して好ましくは50重量%以下であり、より好ましくは0.1〜40重量%であり、さらに0.1〜30重量%であることが好ましい。
<Other additives>
The liquid crystal aligning agent of the present invention preferably contains the specific polymer as described above as an essential component, but may contain other components as necessary. Examples of such other components include other polymers and adhesion improvers.
These other polymers can be used to improve solution and electrical properties. Such other polymer is a polymer other than the specific polymer as described above. For example, a polyamic acid (hereinafter referred to as “others”) obtained by reacting tetracarboxylic dianhydride with a diamine not containing the compound (A). Polyamic acid ”), polyimide obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid (hereinafter referred to as“ other polyimide ”), polyamic acid ester, polyester, polyamide, polysiloxane, cellulose derivative, polyacetal, polystyrene derivative, poly (Styrene-phenylmaleimide) derivatives, poly (meth) acrylates and the like. Of these, other polyamic acids or other polyimides are preferred, and other polyamic acids are more preferred.
The proportion of the other polymer used is preferably 50% by weight or less, more preferably 0. 0% by weight based on the total amount of the polymers (referring to the total of the specific polymer and other polymers, hereinafter the same). It is preferably 1 to 40% by weight, and more preferably 0.1 to 30% by weight.

上記接着性向上剤としては、例えば分子内に少なくとも1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などを挙げることができる。
上記エポキシ化合物としては、分子内に少なくとも2つのエポキシ基を有するエポキシ化合物が好ましく、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、トリメチロールプロパントリ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、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、N,N−ジグリシジル−シクロヘキシルアミ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配合割合は、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。
Examples of the adhesion improver include a compound having at least one epoxy group in the molecule (hereinafter referred to as “epoxy compound”), a functional silane compound, and the like.
The epoxy compound is preferably an epoxy compound having at least two epoxy groups in the molecule, such as ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diester. Glycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, N, N, N ′ , N′-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexa N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, N, N-diglycidyl-benzylamine, N, N-diglycidyl-aminomethylcyclohexane, N, N-diglycidyl-cyclohexylamine, etc. Can be mentioned as preferred.
The compounding 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、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノナン酸メチル、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノナン酸メチル、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、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、2―グリシドキシエチルトリメトキシシラン、2―グリシドキシエチルトリエトキシシラン、3―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3―グリシドキシ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配合割合は、重合体の合計100重量部に対して、好ましくは2重量部以下であり、より好ましくは0.02〜0.2重量部である。
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-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9- Triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, methyl 9-trimethoxysilyl-3,6-diazananoate, methyl 9-triethoxysilyl-3,6-diazananoate, N-benzyl-3-aminopropyltri Methoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxy Methyltriethoxysilane, 2-glycidoxyethyltrimeth Shishiran, 2-glycidoxyethyl triethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and 3-glycidoxypropyl triethoxy silane and the like.
The blending ratio of these functional silane compounds is preferably 2 parts by weight or less, more preferably 0.02 to 0.2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polymer.

本発明の液晶配向剤は、上記の如き特定重合体および必要に応じて任意的に配合されるその他の添加剤が、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できる有機溶媒としては、例えばN−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタム、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸ブチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、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、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート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。
The liquid crystal aligning agent of the present invention is constituted by dissolving the specific polymer as described above and other additives optionally blended as required, preferably dissolved in an organic solvent.
Examples of the organic solvent that can be used in the liquid crystal aligning agent of the present invention include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, γ-butyrolactam, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 4-hydroxy-4. -Methyl-2-pentanone, ethylene glycol monomethyl ether, butyl lactate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, Ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl Ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diisobutyl ketone, isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diisopentyl ether, ethylene carbonate, propylene carbonate, etc. Can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.

本発明の液晶配向剤における固形分濃度(液晶配向剤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、本発明の液晶配向剤は、後述するように基板表面に塗布され、好ましくは加熱され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ることができず、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良好な液晶配向膜を得ることができず、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が劣るものとなる。
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固形分濃度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10℃〜50℃であり、より好ましくは20℃〜30℃である。
かくして得られる本発明の液晶配向剤は、特に横電解方式液晶表示素子の液晶配向膜を形成するために好適に用いることができる。
The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent of the present invention (the ratio of the total weight of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent to the total weight of the liquid crystal aligning agent) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, and the like. The range is preferably 1 to 10% by weight. That is, the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied to the substrate surface as described later, and preferably, when heated, a coating film that becomes a liquid crystal aligning film is formed, but the solid content concentration is less than 1 wt%. In this case, the film thickness of the coating film becomes too small 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 becomes excessive. Thus, a good liquid crystal alignment film cannot be obtained, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent increases, resulting in poor coating properties.
The particularly preferable solid content concentration range varies depending on the method used when applying the liquid crystal aligning agent to the substrate. For example, when the spinner method is used, the solid content concentration is particularly preferably in the range of 1.5 to 4.5% by weight. 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 inkjet 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 the time of preparing the liquid crystal aligning agent of this invention becomes like this. Preferably it is 10 to 50 degreeC, More preferably, it is 20 to 30 degreeC.
The liquid crystal aligning agent of the present invention thus obtained can be suitably used particularly for forming a liquid crystal alignment film of a horizontal electrolysis type liquid crystal display element.

<液晶表示素子>
本発明の液晶表示素子は、上記の如き本発明の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備する液晶表示素子であり、好ましくは横電解方式の液晶表示素子である。
かかる横電界方式液晶表示素子は、本発明の液晶配向剤を用いて例えば下記(1)ないし(3)の工程により製造することができる。
(1)先ず基板上に本発明の液晶配向剤を塗布し、次いで塗布面を加熱することにより基板上に塗膜を形成する。
ここで、基板としては、櫛歯型にパターニングされた透明導電膜が設けられている基板の導電膜形成面と、これに対向する、導電膜が設けられていない基板とを一対として用い、櫛歯型にパターニングされた透明導電膜が設けられている基板の導電膜形成面と、導電膜が設けられていない基板(対向基板)の片面とに、本発明の液晶配向剤を好ましくはロールコーター法、スピンナー法またはインクジェット印刷法によってそれぞれ塗布し、次いで各塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。
基板を構成する素材としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリ(脂環式オレフィン)などのプラスチックなどを挙げることができる。片側の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、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透明導電膜を形成した後フォト・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マスクを用いる方法などによることができる。液晶配向剤の塗布に際しては、基板表面および透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良好にするために、基板表面のうち塗膜を形成するべき面に、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する前処理を施しておいてもよい。
<Liquid crystal display element>
The liquid crystal display element of the present invention is a liquid crystal display element comprising a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal aligning agent of the present invention as described above, preferably a horizontal electrolysis type liquid crystal display element.
Such a horizontal electric field type liquid crystal display element can be produced by, for example, the following steps (1) to (3) using the liquid crystal aligning agent of the present invention.
(1) First, the liquid crystal aligning agent of this invention is apply | coated on a board | substrate, Then, a coating film is formed on a board | substrate by heating an application surface.
Here, as a substrate, a pair of a conductive film formation surface of a substrate on which a transparent conductive film patterned in a comb-teeth shape is provided and a substrate on which the conductive film is not provided is provided as a pair. The liquid crystal aligning agent of the present invention is preferably a roll coater on the conductive film forming surface of the substrate provided with the transparent conductive film patterned in a tooth shape and on one side of the substrate (counter substrate) not provided with the conductive film. A coating film is formed by coating each of the coated surfaces by a method, a spinner method or an ink jet printing method, and then heating each coated surface.
Examples of the material constituting the substrate include glass such as float glass and soda glass; plastics such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, and poly (alicyclic olefin). As the transparent conductive film provided on one surface of the substrate on one side, 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 ) 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, a desired pattern when forming a transparent conductive film, etc. For example, a method using a mask having the same can be used. When applying the liquid crystal aligning agent, in order to further improve the adhesion between the substrate surface and the transparent conductive film and the coating film, a functional silane compound or functional titanium is formed on the surface of the substrate surface on which the coating film is to be formed. You may give the pretreatment which apply | coats a compound etc. previously.

液晶配向剤塗布後、塗布した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)が実施される。プレベーク温度は、好ましくは30〜200℃であり、より好ましくは40〜150℃であり、特に好ましくは40〜100℃である。プレベーク時間は好ましくは0.25〜10分であり、より好ましくは0.5〜5分である。その後、溶剤を完全に除去し、必要に応じてポリアミック酸を熱イミド化することを目的として焼成(ポストベーク)工程が実施される。この焼成(ポストベーク)温度は、好ましくは80〜300℃であり、より好ましくは120〜250℃であるポストベーク時間は好ましくは5〜200分であり、より好ましくは10〜100分である。このようにして、形成される膜の膜厚は、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。
本発明の液晶配向剤は、上記のようにして塗布後に有機溶媒を除去することによって液晶配向膜となる塗膜を形成するが、本発明の液晶配向剤がポリアミック酸またはイミド環構造とアミック酸構造とを併有するポリイミドを含有する場合には、塗膜形成後にさらに加熱することによって脱水閉環反応を進行させ、よりイミド化された塗膜としてもよい。
After application of the liquid crystal aligning agent, preheating (pre-baking) is preferably performed for the purpose of preventing dripping of the applied 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 0.25 to 10 minutes, more preferably 0.5 to 5 minutes. Then, a baking (post-baking) process is implemented for the purpose of removing a solvent completely, and heat imidizing a polyamic acid as needed. The firing (post-bake) temperature is preferably 80 to 300 ° C, more preferably 120 to 250 ° C, and the post-bake time is preferably 5 to 200 minutes, more preferably 10 to 100 minutes. Thus, the film thickness of the formed film is preferably 0.001 to 1 μm, more preferably 0.005 to 0.5 μm.
Although the liquid crystal aligning agent of this invention forms the coating film used as a liquid crystal aligning film by removing an organic solvent after application | coating as mentioned above, the liquid crystal aligning agent of this invention is polyamic acid or an imide ring structure, and an amic acid. In the case of containing a polyimide having both a structure and a coating film, the film may be further heated to cause the dehydration ring-closing reaction to proceed to form a more imidized coating film.

(2)次に、上記のようにして形成された塗膜面を、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦るラビング処理を行う。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。
さらに、上記のようにして形成された液晶配向膜に対し、例えば特許文献4(特開平6−222366号公報)や特許文献5(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6(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さらに改善することが可能である。
(2) Next, the rubbing process which rubs the coating-film surface formed as mentioned above in a fixed direction with the roll which wound the cloth which consists of fibers, such as nylon, rayon, cotton, for example is performed. Thereby, the orientation ability of liquid crystal molecules is imparted to the coating film to form a liquid crystal orientation film.
Further, for the liquid crystal alignment film formed as described above, for example, a liquid crystal as shown in Patent Document 4 (JP-A-6-222366) and Patent Document 5 (JP-A-6-281937). A process for changing the pretilt angle of a part of the liquid crystal alignment film by irradiating a part of the alignment film with ultraviolet rays, or a liquid crystal alignment as disclosed in Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-107544). A resist film is formed on a part of the film surface, then the rubbing process is performed in a direction different from the previous rubbing process, and then the resist film is removed so that the liquid crystal alignment film has different liquid crystal alignment capabilities in each region. It is possible to further improve the visual field characteristics of the liquid crystal display element obtained.

(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、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、例えば直交または逆平行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、液晶注入時の流動配向を除去することが望ましい。
そして、液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより、本発明の液晶表示素子を得ることができる。
(3) 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, the two substrates are arranged to face each other so that the rubbing directions in each coating film are at a predetermined angle, for example, orthogonal or antiparallel.
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, so that the flow alignment during liquid crystal injection is achieved. 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.

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。
前記液晶としては、例えばネマティック型液晶、スメクティック型液晶などを用いることができ、これらのうち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、さらに添加して使用してもよい。
液晶セルの外表面に貼り合わされる偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながら、ヨウ素を吸収させた「H膜」と称される偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板またはH膜そのものからなる偏光板を挙げることができる。
Here, as the sealing agent, for example, an epoxy resin containing a curing agent and aluminum oxide spheres as a spacer can be used.
As the liquid crystal, for example, a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, and the like can be used. Among these, a nematic liquid crystal is preferable. For example, a Schiff base liquid crystal, an azoxy liquid crystal, a biphenyl liquid crystal, a phenyl cyclohexane liquid crystal, and an ester liquid crystal. Terphenyl liquid crystal, biphenyl cyclohexane liquid crystal, pyrimidine liquid crystal, dioxane liquid crystal, bicyclooctane liquid crystal, cubane liquid crystal, and the like can be used. In addition, cholesteric liquid crystals such as cholestyl chloride, cholesteryl nonate, and cholesteryl carbonate; chiral agents such as those sold under the trade names C-15 and CB-15 (Merck); Ferroelectric liquid crystals such as siloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutylcinnamate may be further added and used.
As a polarizing plate bonded to the outer surface of the liquid crystal cell, a polarizing film or an H film in which a polarizing film called an “H film” that absorbs iodine while stretching and aligning polyvinyl alcohol is sandwiched between protective films of cellulose acetate The polarizing plate which consists of itself can be mentioned.

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
なお、下記合成例において2−(4−アミノフェニル)−6−アミノベンゾオキサゾールは、和歌山精化工業(株)製の市販品をそのまま使用した。
また、各合成例における重合体の溶液粘度(mPa・s)は、いずれも所定の溶媒を用い、各合成例に記載した濃度の重合体溶液について、E型粘度計を用いて25℃において測定した値である。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
In addition, in the following synthesis example, 2- (4-aminophenyl) -6-aminobenzoxazole used the commercial item by Wakayama Seika Kogyo Co., Ltd. as it was.
Further, the solution viscosity (mPa · s) of the polymer in each synthesis example was measured at 25 ° C. using a predetermined solvent and the polymer solution having the concentration described in each synthesis example using an E-type viscometer. It is the value.

<特定重合体の合成>
[上記式(A)で表される構造を有するポリアミック酸の合成]
合成例1
テトラカルボン酸二無水物として3,4,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物150g(0.50モル)ならびにジアミンとして2−(4−アミノフェニル)−6−アミノベンゾオキサゾール45g(0.20モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル40g(0.20モル)およびN,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン27g(0.10モル)をN−メチル−2−ピロリドン2,300gに溶解し、室温で6時間反応させることにより、溶液粘度110mPa・sのポリアミック酸(A−1)を10重量%含有する溶液を得た。
合成例2
テトラカルボン酸二無水物として3,4,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物150g(0.50モル)ならびにジアミンとして2−(4−アミノフェニル)−6−アミノベンゾオキサゾール45g(0.20モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル20g(0.10モル)、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン27g(0.10モル)および3,5−ジアミノ安息香酸15g(0.10モル)をN−メチル−2−ピロリドン2,300gに溶解し、室温で6時間反応させることにより、溶液粘度80mPa・sのポリアミック酸(A−2)を10重量%含有する溶液を得た。
<Synthesis of specific polymer>
[Synthesis of polyamic acid having a structure represented by the above formula (A)]
Synthesis example 1
150 g (0.50 mol) of 3,4,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 45 g of 2- (4-aminophenyl) -6-aminobenzoxazole as diamine ( 0.20 mol), 40 g (0.20 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether and 27 g (0.10 mol) of N, N′-bis (4-aminophenyl) piperazine were added to N-methyl-2-pyrrolidone 2 , 300 g and reacted at room temperature for 6 hours to obtain a solution containing 10% by weight of polyamic acid (A-1) having a solution viscosity of 110 mPa · s.
Synthesis example 2
150 g (0.50 mol) of 3,4,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 45 g of 2- (4-aminophenyl) -6-aminobenzoxazole as diamine ( 0.20 mol), 4,4′-diaminodiphenyl ether 20 g (0.10 mol), N, N′-bis (4-aminophenyl) piperazine 27 g (0.10 mol) and 3,5-diaminobenzoic acid 15 g (0.10 mol) is dissolved in 2,300 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacted at room temperature for 6 hours to contain 10% by weight of polyamic acid (A-2) having a solution viscosity of 80 mPa · s. Got.

[上記式(A)で表される構造を有するポリイミドの合成]
合成例3
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110g(0.50モル)ならびにジアミンとして2−(4−アミノフェニル)−6−アミノベンゾオキサゾール11g(0.050モル)、3,5−ジアミノ安息香酸38g(0.25モル)、p−フェニレンジアミン14g(0.13モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル10g(0.050モル)およびN,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン6.7g(0.025モル)をN−メチル−2−ピロリドン1,700gに溶解し、60℃で6時間反応させることにより、溶液粘度60mPa・sのポリアミック酸を含有する溶液を得た。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン820gを追加し、ピリジン400gおよび無水酢酸310gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行なった。脱水閉環反応後、系内の溶媒をγ−ブチロラクトンで溶媒置換し、次いで濃縮することにより、イミド化率約85%のポリイミド(B−1)を15重量%含有する溶液1,200gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度6.0重量%の溶液として測定した溶液粘度は20mPa・sであった。
[Synthesis of polyimide having the structure represented by the above formula (A)]
Synthesis example 3
110 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 11 g (0.050 mol) of 2- (4-aminophenyl) -6-aminobenzoxazole as diamine ), 3,5-diaminobenzoic acid 38 g (0.25 mol), p-phenylenediamine 14 g (0.13 mol), 4,4′-diaminodiphenyl ether 10 g (0.050 mol) and N, N′-bis By dissolving 6.7 g (0.025 mol) of (4-aminophenyl) piperazine in 1,700 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacting at 60 ° C. for 6 hours, a polyamic acid having a solution viscosity of 60 mPa · s was obtained. A solution containing was obtained.
Next, 820 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 400 g of pyridine and 310 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was substituted with γ-butyrolactone, and then concentrated to obtain 1,200 g of a solution containing 15% by weight of polyimide (B-1) having an imidization ratio of about 85%. . A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 6.0% by weight was 20 mPa · s.

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110g(0.50モル)ならびにジアミンとして2−(4−アミノフェニル)−6−アミノベンゾオキサゾール11g(0.050モル)、3,5−ジアミノ安息香酸46g(0.30モル)、p−フェニレンジアミン5.4g(0.050モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル10g(0.050モル)およびN,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン13g(0.050モル)をN−メチル−2−ピロリドン1,880gに溶解し、60℃で6時間反応させることにより、溶液粘度64mPa・sのポリアミック酸を含有する溶液を得た。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン850gを追加し、ピリジン400gおよび無水酢酸310gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行なった。脱水閉環反応後、系内の溶媒をγ−ブチロラクトンで溶媒置換し、次いで濃縮することにより、イミド化率約87%のポリイミド(B−2)を15重量%含有する溶液1,200gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度6.0重量%の溶液として測定した溶液粘度は22mPa・sであった。
Synthesis example 4
110 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 11 g (0.050 mol) of 2- (4-aminophenyl) -6-aminobenzoxazole as diamine ), 3,5-diaminobenzoic acid 46 g (0.30 mol), p-phenylenediamine 5.4 g (0.050 mol), 4,4′-diaminodiphenyl ether 10 g (0.050 mol) and N, N ′ -By dissolving 13 g (0.050 mol) of bis (4-aminophenyl) piperazine in 1,880 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacting at 60 ° C. for 6 hours, a polyamic acid having a solution viscosity of 64 mPa · s was obtained. A solution containing was obtained.
Next, 850 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 400 g of pyridine and 310 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration ring-closing reaction, the solvent in the system was replaced with γ-butyrolactone, and then concentrated to obtain 1,200 g of a solution containing 15% by weight of polyimide (B-2) having an imidation ratio of about 87%. . A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 6.0% by weight was 22 mPa · s.

合成例5
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物110g(0.50モル)ならびにジアミンとして2−(4−アミノフェニル)−6−アミノベンゾオキサゾール5.6g(0.025モル)、3,5−ジアミノ安息香酸46g(0.30モル)、p−フェニレンジアミン11g(0.10モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル10g(0.050モル)およびN,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン6.7g(0.025モル)をN−メチル−2−ピロリドン1,700gに溶解し、60℃で6時間反応させることにより、溶液粘度75mPa・sのポリアミック酸を含有する溶液を得た。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン820gを追加し、ピリジン400gおよび無水酢酸310gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行なった。脱水閉環反応後、系内の溶媒をγ−ブチロラクトンで溶媒置換し、次いで濃縮することにより、イミド化率約90%のポリイミド(B−3)を15重量%含有する溶液1,200gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度6.0重量%の溶液として測定した溶液粘度は32mPa・sであった。
Synthesis example 5
110 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 5.6 g (0.2 g) of 2- (4-aminophenyl) -6-aminobenzoxazole as diamine. 025 mol), 3,5-diaminobenzoic acid 46 g (0.30 mol), p-phenylenediamine 11 g (0.10 mol), 4,4′-diaminodiphenyl ether 10 g (0.050 mol) and N, N ′. -Polyamics having a solution viscosity of 75 mPa · s by dissolving 6.7 g (0.025 mol) of bis (4-aminophenyl) piperazine in 1,700 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacting at 60 ° C. for 6 hours A solution containing acid was obtained.
Next, 820 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 400 g of pyridine and 310 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with γ-butyrolactone, and then concentrated to obtain 1,200 g of a solution containing 15% by weight of polyimide (B-3) having an imidization ratio of about 90%. . A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 6.0% by weight was 32 mPa · s.

<その他の重合体の合成>
[他のポリアミック酸の合成]
比較合成例1
テトラカルボン酸二無水物として3,4,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物120g(0.40モル)、ピロメリット酸無水物22g(0.10モル)ならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン22g(0.20モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル40g(0.20モル)およびN,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン27g(0.10モル)をN−メチル−2−ピロリドン2,300gに溶解し、室温で6時間反応させることにより、溶液粘度120mPa・sのポリアミック酸(a−1)を10重量%含有する溶液を得た。
比較合成例2
テトラカルボン酸二無水物として3,4,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物120g(0.40モル)、ピロメリット酸無水物22g(0.10モル)ならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン22g(0.20モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル40g(0.20モル)N,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン27g(0.10モル)および3,5−ジアミノ安息香酸15g(0.10モル)をN−メチル−2−ピロリドン2,200gに溶解し、室温で6時間反応させることにより、溶液粘度94mPa・sのポリアミック酸(a−2)を10重量%含有する溶液を得た。
<Synthesis of other polymers>
[Synthesis of other polyamic acids]
Comparative Synthesis Example 1
120 g (0.40 mol) of 3,4,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 22 g (0.10 mol) of pyromellitic anhydride and p-phenylene as diamine 22 g (0.20 mol) of diamine, 40 g (0.20 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether and 27 g (0.10 mol) of N, N′-bis (4-aminophenyl) piperazine were added to N-methyl-2. -A solution containing 10% by weight of polyamic acid (a-1) having a solution viscosity of 120 mPa · s was obtained by dissolving in 2,300 g of pyrrolidone and reacting at room temperature for 6 hours.
Comparative Synthesis Example 2
120 g (0.40 mol) of 3,4,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 22 g (0.10 mol) of pyromellitic anhydride and p-phenylene as diamine 22 g (0.20 mol) of diamine, 40 g (0.20 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether, 27 g (0.10 mol) of N, N′-bis (4-aminophenyl) piperazine and 3,5-diaminobenzoic acid 15% (0.10 mol) of acid is dissolved in 2,200 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacted at room temperature for 6 hours, thereby containing 10% by weight of polyamic acid (a-2) having a solution viscosity of 94 mPa · s. A solution was obtained.

比較合成例3
テトラカルボン酸二無水物として3,4,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物150g(0.50モル)ならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン22g(0.20モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル40g(0.20モル)およびN,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン27g(0.10モル)をN−メチル−2−ピロリドン2,100gに溶解し、室温で6時間反応させることにより、溶液粘度110mPa・sのポリアミック酸(a−3)を10重量%含有する溶液を得た。
比較合成例4
テトラカルボン酸二無水物として3,4,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物150g(0.50モル)ならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン22g(0.20モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル20g(0.10モル)、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン27g(0.10モル)および3,5−ジアミノ安息香酸15g(0.10モル)をN−メチル−2−ピロリドン2,100gに溶解し、室温で6時間反応させることにより、溶液粘度78mPa・sのポリアミック酸(a−4)を10重量%含有する溶液を得た。
Comparative Synthesis Example 3
150 g (0.50 mol) of 3,4,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 22 g (0.20 mol) of p-phenylenediamine as diamine, 4,4 ′ -40 g (0.20 mol) of diaminodiphenyl ether and 27 g (0.10 mol) of N, N'-bis (4-aminophenyl) piperazine were dissolved in 2,100 g of N-methyl-2-pyrrolidone and stirred at room temperature for 6 hours. By making it react, the solution containing 10 weight% of polyamic acids (a-3) with a solution viscosity of 110 mPa * s was obtained.
Comparative Synthesis Example 4
150 g (0.50 mol) of 3,4,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 22 g (0.20 mol) of p-phenylenediamine as diamine, 4,4 ′ -20 g (0.10 mol) of diaminodiphenyl ether, 27 g (0.10 mol) of N, N′-bis (4-aminophenyl) piperazine and 15 g (0.10 mol) of 3,5-diaminobenzoic acid were mixed with N-methyl A solution containing 10% by weight of polyamic acid (a-4) having a solution viscosity of 78 mPa · s was obtained by dissolving in 2,100 g of -2-pyrrolidone and reacting at room temperature for 6 hours.

[他のポリイミドの合成]
比較合成例5
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物100g(0.45モル)、ピロメリット酸無水物11g(0.050モル)ならびにジアミンとして3,5−ジアミノ安息香酸38g(0.25モル)、p−フェニレンジアミン19g(0.18モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル10g(0.050モル)およびN,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン6.7g(0.025モル)をN−メチル−2−ピロリドン1,700gに溶解し、60℃で6時間反応させることにより、溶液粘度75mPa・sのポリアミック酸を含有する溶液を得た。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン820gを追加し、ピリジン400gおよび無水酢酸310gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行なった。脱水閉環反応後、系内の溶媒をγ−ブチロラクトンで溶媒置換し、次いで濃縮することにより、イミド化率約87%のポリイミド(b−1)を15重量%含有する溶液1,000gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度6.0重量%の溶液として測定した溶液粘度は24mPa・sであった。
[Synthesis of other polyimides]
Comparative Synthesis Example 5
100 g (0.45 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 11 g (0.050 mol) of pyromellitic anhydride and 3,5-diaminobenzoic acid as diamine 38 g (0.25 mol), p-phenylenediamine 19 g (0.18 mol), 4,4′-diaminodiphenyl ether 10 g (0.050 mol) and N, N′-bis (4-aminophenyl) piperazine 7 g (0.025 mol) was dissolved in 1,700 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacted at 60 ° C. for 6 hours to obtain a solution containing polyamic acid having a solution viscosity of 75 mPa · s.
Next, 820 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 400 g of pyridine and 310 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with γ-butyrolactone, and then concentrated to obtain 1,000 g of a solution containing 15% by weight of polyimide (b-1) having an imidation ratio of about 87%. . A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 6.0% by weight was 24 mPa · s.

比較合成例6
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物100g(0.45モル)、ピロメリット酸無水物11g(0.050モル)ならびにジアミンとして3,5−ジアミノ安息香酸46g(0.30モル)、p−フェニレンジアミン11g(0.10モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル10g(0.050モル)およびN,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン13g(0.050モル)をN−メチル−2−ピロリドン1,700gに溶解し、60℃で6時間反応させることにより、溶液粘度92mPa・sのポリアミック酸を含有する溶液を得た。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン850gを追加し、ピリジン400gおよび無水酢酸310gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行なった。脱水閉環反応後、系内の溶媒をγ−ブチロラクトンで溶媒置換し、次いで濃縮することにより、イミド化率約88%のポリイミド(b−2)を15重量%含有する溶液1,200gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度6.0重量%の溶液として測定した溶液粘度は25mPa・sであった。
Comparative Synthesis Example 6
100 g (0.45 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 11 g (0.050 mol) of pyromellitic anhydride and 3,5-diaminobenzoic acid as diamine 46 g (0.30 mol), p-phenylenediamine 11 g (0.10 mol), 4,4′-diaminodiphenyl ether 10 g (0.050 mol) and N, N′-bis (4-aminophenyl) piperazine 13 g ( 0.050 mol) was dissolved in 1,700 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacted at 60 ° C. for 6 hours to obtain a solution containing a polyamic acid having a solution viscosity of 92 mPa · s.
Next, 850 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 400 g of pyridine and 310 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with γ-butyrolactone and then concentrated to obtain 1,200 g of a solution containing 15% by weight of polyimide (b-2) having an imidization ratio of about 88%. . A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 6.0% by weight was 25 mPa · s.

比較合成例7
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物100g(0.45モル)、ピロメリット酸無水物11g(0.050モル)ならびにジアミンとして3,5−ジアミノ安息香酸46g(0.30モル)、p−フェニレンジアミン14g(0.13モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル10g(0.050モル)およびN,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン6.7g(0.025モル)をN−メチル−2−ピロリドン1,700gに溶解し、60℃で6時間反応させることにより、溶液粘度78mPa・sのポリアミック酸を含有する溶液を得た。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン820gを追加し、ピリジン400gおよび無水酢酸310gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行なった。脱水閉環反応後、系内の溶媒をγ−ブチロラクトンで溶媒置換し、次いで濃縮することにより、イミド化率約93%のポリイミド(b−3)を15重量%含有する溶液1,200gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度6.0重量%の溶液として測定した溶液粘度は37mPa・sであった。
Comparative Synthesis Example 7
100 g (0.45 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 11 g (0.050 mol) of pyromellitic anhydride and 3,5-diaminobenzoic acid as diamine 46 g (0.30 mol), p-phenylenediamine 14 g (0.13 mol), 4,4′-diaminodiphenyl ether 10 g (0.050 mol) and N, N′-bis (4-aminophenyl) piperazine 7 g (0.025 mol) was dissolved in 1,700 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacted at 60 ° C. for 6 hours to obtain a solution containing polyamic acid having a solution viscosity of 78 mPa · s.
Next, 820 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 400 g of pyridine and 310 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with γ-butyrolactone and then concentrated to obtain 1,200 g of a solution containing 15% by weight of polyimide (b-3) having an imidation ratio of about 93%. . A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 6.0% by weight was 37 mPa · s.

比較合成例8
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物110g(0.50モル)ならびにジアミンとして3,5−ジアミノ安息香酸38g(0.25モル)、p−フェニレンジアミン19g(0.18モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル10g(0.050モル)およびN,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン6.7g(0.025モル)をN−メチル−2−ピロリドン1,600gに溶解し、60℃で6時間反応させることにより、溶液粘度55mPa・sのポリアミック酸を含有する溶液を得た。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン780gを追加し、ピリジン400gおよび無水酢酸310gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行なった。脱水閉環反応後、系内の溶媒をγ−ブチロラクトンで溶媒置換し、次いで濃縮することにより、イミド化率約84%のポリイミド(b−4)を15重量%含有する溶液1,100gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度6.0重量%の溶液として測定した溶液粘度は21mPa・sであった。
Comparative Synthesis Example 8
110 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 38 g (0.25 mol) of 3,5-diaminobenzoic acid as diamine, 19 g of p-phenylenediamine (0.18 mol), 10 g (0.050 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether and 6.7 g (0.025 mol) of N, N′-bis (4-aminophenyl) piperazine were added to N-methyl-2. -A solution containing polyamic acid having a solution viscosity of 55 mPa · s was obtained by dissolving in 1,600 g of pyrrolidone and reacting at 60 ° C for 6 hours.
Next, 780 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 400 g of pyridine and 310 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration ring-closing reaction, the solvent in the system was replaced with γ-butyrolactone and then concentrated to obtain 1,100 g of a solution containing 15% by weight of polyimide (b-4) having an imidization ratio of about 84%. . A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added to measure the solution viscosity as a solution having a polyimide concentration of 6.0% by weight, which was 21 mPa · s.

比較合成例9
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物110g(0.50モル)ならびにジアミンとして3,5−ジアミノ安息香酸46g(0.30モル)、p−フェニレンジアミン11g(0.10モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル10g(0.050モル)およびN,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン13g(0.050モル)をN−メチル−2−ピロリドン1,700gに溶解し、60℃で6時間反応させることにより、溶液粘度60mPa・sのポリアミック酸を含有する溶液を得た。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン820gを追加し、ピリジン400gおよび無水酢酸310gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行なった。脱水閉環反応後、系内の溶媒をγ−ブチロラクトンで溶媒置換し、次いで濃縮することにより、イミド化率約91%のポリイミド(b−5)を15重量%含有する溶液1,200gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度6.0重量%の溶液として測定した溶液粘度は23mPa・sであった。
Comparative Synthesis Example 9
110 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 46 g (0.30 mol) of 3,5-diaminobenzoic acid as diamine, 11 g of p-phenylenediamine (0.10 mol), 10 g (0.050 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether and 13 g (0.050 mol) of N, N′-bis (4-aminophenyl) piperazine were added to N-methyl-2-pyrrolidone. A solution containing polyamic acid having a solution viscosity of 60 mPa · s was obtained by dissolving in 1,700 g and reacting at 60 ° C. for 6 hours.
Next, 820 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 400 g of pyridine and 310 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with γ-butyrolactone, and then concentrated to obtain 1,200 g of a solution containing 15% by weight of polyimide (b-5) having an imidation ratio of about 91%. . A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 6.0% by weight was 23 mPa · s.

比較合成例10
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110g(0.50モル)ならびにジアミンとして3,5−ジアミノ安息香酸46g(0.30モル)、p−フェニレンジアミン14g(0.13モル)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル10g(0.050モル)およびN,N’−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン6.7g(0.025モル)をN−メチル−2−ピロリドン1,700gに溶解し、60℃で6時間反応させることにより、溶液粘度71mPa・sのポリアミック酸を含有する溶液を得た。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン810gを追加し、ピリジン400gおよび無水酢酸310gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行なった。脱水閉環反応後、系内の溶媒をγ−ブチロラクトンで溶媒置換し、次いで濃縮することにより、イミド化率約89%のポリイミド(b−6)を15重量%含有する溶液1,200gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度6.0重量%の溶液として測定した溶液粘度は31mPa・sであった。
Comparative Synthesis Example 10
110 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 46 g (0.30 mol) of 3,5-diaminobenzoic acid as diamine, 14 g of p-phenylenediamine (0.13 mol), 10 g (0.050 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether and 6.7 g (0.025 mol) of N, N′-bis (4-aminophenyl) piperazine were added to N-methyl-2. -A solution containing polyamic acid having a solution viscosity of 71 mPa · s was obtained by dissolving in 1,700 g of pyrrolidone and reacting at 60 ° C for 6 hours.
Next, 810 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 400 g of pyridine and 310 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with γ-butyrolactone, and then concentrated to obtain 1,200 g of a solution containing 15% by weight of polyimide (b-6) having an imidation ratio of about 89%. . A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 6.0% by weight was 31 mPa · s.

実施例1
<液晶配向剤の調製>
上記合成例1で得られたポリアミック酸(A−1)を含有する溶液に、N−メチル−2−ピロリドンおよびブチルセロソルブを、N−メチル−2−ピロリドン:ブチルセロソルブの比が重量比で80:20になるように加え、さらに接着性向上剤としてエポキシ化合物であるN,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタンを2重量部加えて、固形分濃度3.5重量%の溶液を調製した。この溶液を十分に撹拌後、孔径1μmのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
Example 1
<Preparation of liquid crystal aligning agent>
In the solution containing the polyamic acid (A-1) obtained in Synthesis Example 1 above, N-methyl-2-pyrrolidone and butyl cellosolve were used, and the weight ratio of N-methyl-2-pyrrolidone: butyl cellosolve was 80:20. In addition, 2 parts by weight of N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, which is an epoxy compound, is added as an adhesion improver to obtain a solid content concentration of 3.5% by weight. % Solution was prepared. After sufficiently stirring this solution, a liquid crystal aligning agent was prepared by filtering using a filter having a pore size of 1 μm.

<液晶セルの製造および評価>
上記で調製した液晶配向剤を用いて、以下のように液晶セルを製造して評価した。
(1)電圧保持率評価用液晶セル(アンチパラレル配向液晶セル)の製造
上記で調製した液晶配向剤を、厚さ1mmのガラス基板の一面に設けられたITO膜からなる透明導電膜上に、スピンナーを用いて塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱(プレベーク)して溶媒を除去した後、230℃のホットプレート上で15分間加熱(ポストベーク)して膜厚約100nmの塗膜を形成した。この塗膜に対し、レーヨン製の布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンにより、ロール回転数1,000rpm、ステージの移動速度2cm/秒、毛足押し込み長さ0.4mmの条件下でラビング処理を行い、塗膜に液晶配向能を付与して液晶配向膜とした。この液晶配向膜を有する基板を、超純水中で1分間超音波洗浄した後、100℃のクリーンオーブン中で10分間乾燥した。
これら一連の操作を繰り返すことにより、液晶配向膜を有する基板を二枚(一対)作成した。
次に、この一対の液晶配向膜を有する基板の液晶配向膜を有するそれぞれの外縁に、直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、それぞれの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、液晶注入口より基板間に、誘電率の異方性が正の値を示すネマチック型液晶(メルク社製、MLC−2019)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、アンチパラレル配向の液晶セルを製造した。
<Manufacture and evaluation of liquid crystal cells>
Using the liquid crystal aligning agent prepared above, a liquid crystal cell was produced and evaluated as follows.
(1) Manufacture of liquid crystal cell for voltage holding ratio evaluation (anti-parallel alignment liquid crystal cell) The liquid crystal aligning agent prepared above is formed on a transparent conductive film made of an ITO film provided on one surface of a glass substrate having a thickness of 1 mm. Apply using a spinner, heat on a hot plate at 80 ° C. for 1 minute (pre-bake) to remove the solvent, and then heat on a hot plate at 230 ° C. for 15 minutes (post-bake) to coat with a film thickness of about 100 nm. A film was formed. The coating film is rubbed with a rubbing machine having a roll wrapped with a rayon cloth under the conditions of a roll rotation speed of 1,000 rpm, a stage moving speed of 2 cm / sec, and a hair foot indentation length of 0.4 mm. And a liquid crystal alignment film was formed by imparting liquid crystal alignment ability to the coating film. The substrate having the liquid crystal alignment film was subjected to ultrasonic cleaning for 1 minute in ultrapure water and then dried in a clean oven at 100 ° C. for 10 minutes.
By repeating these series of operations, two (a pair) substrates having a liquid crystal alignment film were prepared.
Next, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 3.5 μm is applied to each outer edge of the substrate having the pair of liquid crystal alignment films, and each liquid crystal alignment film surface is opposed to each other. The adhesive was cured by overlapping and pressing. Next, after filling a nematic liquid crystal (MLC-2019, manufactured by Merck & Co., Inc.) having a positive dielectric anisotropy between the liquid crystal injection port and the substrate, the liquid crystal injection port is filled with an acrylic photo-curing adhesive. By sealing, an anti-parallel alignment liquid crystal cell was manufactured.

(2)熱ストレスに対する耐久性(熱耐久性)の評価
電圧保持率を指標にして熱ストレスに対する耐久性を評価した。先ず、上記で製造したアンチパラレル配向液晶セルに対し、60℃において5Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、167ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から167ミリ秒後の電圧保持率を測定した(初期電圧保持率(VHR0))。測定装置は(株)東陽テクニカ製、VHR−1を使用した。
次いで、初期電圧保持率測定後の液晶セルを100℃のオーブン中に1,000時間静置して熱ストレスを印加した後に、再度上記と同様にして電圧保持率を測定した(熱ストレス印加後電圧保持率(VHR1))。
これらの測定値を用いて下記の数式(1)
ΔVHR=VHR0−VHR1 (1)
により電圧保持率の差を求め、この差が5%以下であった場合を熱耐久性「良好」、5%を超えた場合を熱耐久性「不良」として評価したところ、この液晶セルの液晶配向性は「良好」であった。
(2) Evaluation of durability against thermal stress (thermal durability) The durability against thermal stress was evaluated using the voltage holding ratio as an index. First, after applying a voltage of 5 V at 60 ° C. with an application time of 60 microseconds and a span of 167 milliseconds to the anti-parallel alignment liquid crystal cell manufactured above, the voltage holding ratio after 167 milliseconds from the application release is obtained. Measured (initial voltage holding ratio (VHR0)). As a measuring device, VHR-1 manufactured by Toyo Corporation was used.
Next, after the liquid crystal cell after the initial voltage holding ratio measurement was left in a 100 ° C. oven for 1,000 hours to apply thermal stress, the voltage holding ratio was measured again in the same manner as described above (after applying the thermal stress). Voltage holding ratio (VHR1)).
Using these measured values, the following mathematical formula (1)
ΔVHR = VHR0−VHR1 (1)
When the difference in voltage holding ratio was found to be 5% or less, the thermal durability was evaluated as “good”, and when it exceeded 5%, the thermal durability was evaluated as “bad”. The orientation was “good”.

(3)残像特性評価用液晶セル(横電界方式液晶セル)の製造
上記アンチパラレル配向液晶セルの製造において、クロムからなる櫛歯状の透明導電膜パターンを2系統有するガラス基板および透明導電膜を持たないガラス基板を一対として用い、櫛歯状透明導電膜を有する基板の透明導電膜上およびもう一方の基板の片面にそれぞれ上記液晶配向剤を塗布したほかは、上記アンチパラレル配向液晶セルの製造と同様にして実施して、横電界方式液晶セルを製造した。上記ガラス基板上の櫛歯状透明電極パターンの構成を示す概略図を図1に示した。
上記で製造した横電界方式液晶セルの有する2系統の透明導電膜パターンを、以下、それぞれ「電極A」および「電極B」という。
(4)残像特性の評価
残像特性の評価は上記の特許文献7(特開2003−214983号公報)に記載された方法に準じて行った。
上記で製造した横電界方式液晶セルをクロス二コルに配置した偏光板ではさみ、25℃、1気圧の環境下におき、電極Bには電圧をかけずに、電極Aに交流電圧3.5Vと直流電圧5Vの合成電圧を2時間印加した。その直後、電極Aおよび電極Bの双方に交流4Vの電圧を印加した。ここで、両電極に交流4Vの電圧を印加し始めた時点から5秒ごとに液晶セルの写真を撮影し、電極Aおよび電極Bの輝度を測定した。電極Aおよび電極Bの輝度に差がなくなるまでの時間が500秒以下であった場合に残像特性「良好」、500秒を超えた場合に残像特性「不良」として評価したところ、上記横電界方式液晶セルの残像特性は「良好」であった。
(3) Manufacture of afterimage characteristics evaluation liquid crystal cell (transverse electric field type liquid crystal cell) In the manufacture of the antiparallel alignment liquid crystal cell, a glass substrate and a transparent conductive film having two lines of comb-like transparent conductive film patterns made of chromium are used. Manufacturing of the anti-parallel alignment liquid crystal cell except that the liquid crystal alignment agent was applied to the transparent conductive film of the substrate having the comb-like transparent conductive film and one side of the other substrate, respectively, using a pair of glass substrates having no comb. A horizontal electric field type liquid crystal cell was manufactured in the same manner as described above. A schematic diagram showing the configuration of the comb-like transparent electrode pattern on the glass substrate is shown in FIG.
The two types of transparent conductive film patterns of the transverse electric field type liquid crystal cell manufactured above are hereinafter referred to as “electrode A” and “electrode B”, respectively.
(4) Evaluation of afterimage characteristics Evaluation of afterimage characteristics was performed according to the method described in Patent Document 7 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-214983).
The horizontal electric field type liquid crystal cell manufactured as described above is sandwiched between polarizing plates arranged in a cross Nicol, placed in an environment of 25 ° C. and 1 atm, no voltage is applied to the electrode B, and an AC voltage of 3.5 V is applied to the electrode A. And a composite voltage of DC voltage 5V was applied for 2 hours. Immediately thereafter, an AC voltage of 4 V was applied to both electrode A and electrode B. Here, a picture of the liquid crystal cell was taken every 5 seconds from the start of applying an AC voltage of 4 V to both electrodes, and the luminance of the electrodes A and B was measured. When the time until the difference in luminance between the electrodes A and B disappears is 500 seconds or less, the afterimage characteristic is evaluated as “good”, and when it exceeds 500 seconds, the afterimage characteristic is evaluated as “bad”. The afterimage characteristics of the liquid crystal cell were “good”.

実施例2〜5および比較例1〜10
上記実施例1において、使用した重合体の種類および溶媒組成をそれぞれ表1に記載のとおりとなるようにしたほかは実施例1と同様にして液晶配向剤を調製し、それぞれ2種類ずつの液晶表示素子を製造して評価した。
評価結果は表1に示した。
なお、表1における溶媒の略称は、それぞれ以下の意味である。
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
Examples 2-5 and Comparative Examples 1-10
In Example 1 above, a liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type of polymer used and the solvent composition were as shown in Table 1, respectively. A display element was manufactured and evaluated.
The evaluation results are shown in Table 1.
In addition, the abbreviation of the solvent in Table 1 has the following meaning, respectively.
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone BL: γ-butyrolactone BC: Butyl cellosolve

Figure 2010266477
Figure 2010266477

Claims (9)

ポリアミック酸およびポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種の重合体、ただし前記重合体はその分子内の少なくとも一部に下記式(A)
Figure 2010266477
で表される構造を有する、を含有することを特徴とする、液晶配向剤。
At least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid and polyimide, provided that at least a part of the polymer has the following formula (A)
Figure 2010266477
The liquid crystal aligning agent characterized by including the structure represented by these.
上記重合体が、テトラカルボン酸二無水物と、上記式(A)で表される構造および2つのアミノ基を有する化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種の重合体である、請求項1に記載の液晶配向剤。   The polymer is a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine containing a compound having the structure represented by the formula (A) and two amino groups, and dehydrating and ring-closing the polyamic acid. The liquid crystal aligning agent according to claim 1, which is at least one polymer selected from the group consisting of polyimides. 上記式(A)で表される構造および2つのアミノ基を有する化合物が、下記式(A−1)〜(A−3)
Figure 2010266477
(上記式(A−1)〜(A−3)中、Rは、それぞれ、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、シアノ基またはアシル基であり、RIIは、それぞれ、単結合または炭素数4〜20の2価の芳香族基であり、aは0〜3の整数であり、bは、それぞれ、0または1である。)
のいずれかで表される化合物である、請求項2に記載の液晶配向剤。
Compounds having the structure represented by the above formula (A) and two amino groups are represented by the following formulas (A-1) to (A-3).
Figure 2010266477
(In the above formulas (A-1) to (A-3), R I is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, respectively. A hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group or an acyl group, each of R II is a single bond or a divalent aromatic group having 4 to 20 carbon atoms, a is an integer of 0 to 3, and b is , 0 or 1 respectively.)
The liquid crystal aligning agent of Claim 2 which is a compound represented by either.
上記ジアミンが、上記式(A)で表される構造および2つのアミノ基を有する化合物のほかに、さらにp−フェニレンジアミン、3,5−ジアミノ安息香酸、3,5−ジアミノ安息香酸メチルエステル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニルおよび4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニルよりなる群から選択される少なくとも1種を含むものである、請求項2または3に記載の液晶配向剤。   In addition to the structure represented by the above formula (A) and the compound having two amino groups, the diamine further includes p-phenylenediamine, 3,5-diaminobenzoic acid, 3,5-diaminobenzoic acid methyl ester, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 1,4-bis (4-aminophenyl) piperazine, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl and 4,4'-diamino The liquid crystal aligning agent of Claim 2 or 3 containing at least 1 sort (s) selected from the group which consists of -2,2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl. 上記テトラカルボン酸二無水物が、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、ピロメリット酸二無水物、2,3,2’,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,4,3’,4’−ビフェニル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および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−ジオンよりなる群から選択される少なとも1種を含むものである、請求項2〜4のいずれか一項に記載の液晶配向剤。   The tetracarboxylic dianhydride is 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, pyromellitic dianhydride, 2,3,2 ′, 3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2, 3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,4,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride and 1,3,3a, 4,5,9b-Hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione The liquid crystal aligning agent as described in any one of Claims 2-4 which contains at least 1 sort (s) selected from the group which consists of. 上記テトラカルボン酸二無水物が、
2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物と、
ピロメリット酸二無水物、2,3,2’,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,4,3’,4’−ビフェニル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および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−ジオンよりなる群から選択される少なとも1種と
を含むものである、請求項5に記載の液晶配向剤。
The tetracarboxylic dianhydride is
2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride;
Pyromellitic dianhydride, 2,3,2 ′, 3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,4,3 ′, 4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride and 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro- The liquid crystal according to claim 5, comprising at least one selected from the group consisting of 2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione. Alignment agent.
横電解方式液晶表示素子の液晶配向膜を形成するために用いられる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent as described in any one of Claims 1-6 used in order to form the liquid crystal aligning film of a horizontal electrolysis type liquid crystal display element. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備することを特徴とする、液晶表示素子。   A liquid crystal display element comprising a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal aligning agent according to claim 1. 請求項1〜7のいずれか一項に記載の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備することを特徴とする、横電解方式液晶表示素子。   A horizontal electrolysis type liquid crystal display element comprising a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment agent according to claim 1.
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