JP2011039145A - Liquid crystal alignment layer and liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal alignment layer and liquid crystal display element Download PDF

Info

Publication number
JP2011039145A
JP2011039145A JP2009184282A JP2009184282A JP2011039145A JP 2011039145 A JP2011039145 A JP 2011039145A JP 2009184282 A JP2009184282 A JP 2009184282A JP 2009184282 A JP2009184282 A JP 2009184282A JP 2011039145 A JP2011039145 A JP 2011039145A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
polyamic acid
group
crystal aligning
aligning agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2009184282A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Jun Isayama
純 諌山
Toshiyuki Akiike
利之 秋池
Eiji Hayashi
英治 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Priority to JP2009184282A priority Critical patent/JP2011039145A/en
Publication of JP2011039145A publication Critical patent/JP2011039145A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal aligning agent for giving a liquid crystal alignment layer that maintains good liquid crystal aligning property even when the element is continuously driven for a long time, and suppresses reduction in a voltage retention rate and increase in a residual DC voltage. <P>SOLUTION: The liquid crystal aligning agent contains at least one kind of polymer selected from the group consisting of polyamic acids obtained by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with a diamine containing a compound expressed by formula (A), and polyimide produced by dehydrating and ring-closing the polyamic acids. In formula (A), R<SP>I</SP>and R<SP>II</SP>each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms; X represents a single bond, a methylene group, an alkylene group having 2 to 30 carbon atoms, -O-, -CO-, -COO-, -NH-, -NHCO- or -CONH-; and n is an integer of 1 to 4. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶配向膜および液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、液晶配向性に優れ、且つ長時間の連続駆動による性能劣化が少ない液晶配向膜を与える液晶配向剤、および高品位の表示が可能であり、長時間駆動した場合であっても表示品位の劣化が抑制された液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal alignment film and a liquid crystal display element. More specifically, a liquid crystal aligning agent that provides a liquid crystal alignment film that has excellent liquid crystal alignment properties and little performance deterioration due to long-term continuous driving, and can display high-quality images even when driven for a long time. The present invention relates to a liquid crystal display element in which deterioration of quality is suppressed.

現在、知られている液晶表示素子は、電極構造および使用する液晶分子の物性から以下に示すモードに分けることができる。
先ず、透明導電膜が設けられている基板表面に液晶配向膜を形成して液晶表示素子用基板とし、その2枚を対向配置してその間隙内に正の誘電異方性を有するネマチック液晶の層を形成してサンドイッチ構造のセルとし、液晶分子の長軸が一方の基板から他方の基板に向かって連続的に90°捻れるようにした、いわゆるTN型(Twisted Nematic)液晶セルを有するTN型液晶表示素子(特許文献1)およびTN型液晶表示素子に比して高いデューティー比を実現することのできるSTN(Super Twisted Nematic)型液晶表示素子(特許文献2)が知られている。さらに、TN型液晶表示素子と同様の対向電極配置をとり、しかし電極間隙内に負の誘電率異方性有するネマチック液晶の層を注入し、液晶を基板に対してほぼ垂直に配向させるVA(Vertical Alignment)型表示素子が知られている(特許文献3)。このVA型表示素子は、高コントラストであり、且つ大面積表示素子の製造が可能である。
一方、電極対を一枚の基板面内に櫛歯状に配置することにより、電界印加時の液晶の駆動方向を基板面内方向のみとするIPS(In−Plane Switching)型液晶表示素子(特許文献4および5)、IPS型の電極構造を変更し、表示素子部分の開口率を上げて輝度を向上させたFFS(Fringe Field Switching)型液晶表示素子(特許文献6)が知られており、それぞれ、視野角特性に優れる。
さらにこれらのほか、視角依存性が少ないと共に映像画面の高速応答性に優れたOCB(Optical Compensated Bend:光学補償ベンド)型液晶表示素子(特許文献7)などが開発されている。
Currently known liquid crystal display elements can be classified into the following modes based on the electrode structure and the physical properties of the liquid crystal molecules used.
First, a liquid crystal alignment film is formed on the surface of a substrate on which a transparent conductive film is provided to form a substrate for a liquid crystal display element, and two of them are arranged opposite to each other and nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy in the gap is formed. A TN having a so-called TN type (twisted nematic) liquid crystal cell in which the long axis of the liquid crystal molecules is continuously twisted by 90 ° from one substrate to the other substrate by forming layers into a sandwich cell. 2. Description of the Related Art An STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display element (Patent Document 2) capable of realizing a higher duty ratio than a TN type liquid crystal display element (Patent Document 1) and a TN type liquid crystal display element is known. Further, a counter electrode arrangement similar to that of the TN type liquid crystal display element is adopted, but a nematic liquid crystal layer having a negative dielectric anisotropy is injected into the electrode gap to align the liquid crystal substantially perpendicularly to the substrate. A Vertical Alignment) type display element is known (Patent Document 3). This VA type display element has a high contrast and can produce a large area display element.
On the other hand, an IPS (In-Plane Switching) type liquid crystal display element in which the driving direction of the liquid crystal when an electric field is applied is only in the in-plane direction of the substrate by arranging the electrode pairs in a comb-like shape on the surface of one substrate (patented) Documents 4 and 5), an FFS (Fringe Field Switching) type liquid crystal display element (Patent Document 6) is known in which the IPS type electrode structure is changed and the aperture ratio of the display element portion is increased to improve the brightness. Each has excellent viewing angle characteristics.
In addition to these, an OCB (Optical Compensated Bend) type liquid crystal display element (Patent Document 7) that has a low viewing angle dependency and excellent high-speed response of a video screen has been developed.

これらの液晶表示素子における液晶配向膜の材料としては、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステルなどの樹脂材料が知られており、特にポリアミック酸またはポリイミドからなる液晶配向膜は耐熱性、機械的強度、液晶との親和性などに優れており、多くの液晶表示素子に使用されている(特許文献1〜5および8)。
これらの液晶配向膜を有する液晶表示素子は、テレビジョン用途などに使用する場合、長時間にわたる連続視聴がなされることもあり、従来の液晶表示素子の用途に比較すると桁外れに長時間の駆動が現実化している。従来知られている液晶表示素子を長時間連続駆動すると、表示品位が劣化することが知られている。その理由のひとつは、液晶配向膜が熱および光に長時間さらされることにより劣化することにあると考えられている。
そのため液晶配向膜の分野においては、長時間連続駆動した場合でも表示性能の劣化を来たさない材料の検討がなされている。例えば特許文献9では、架橋構造を有する配向膜材料の使用が提案されている。しかしながら、特許文献9に記載された技術によると、確かに長時間連続駆動した場合に電圧保持率が低下する程度は少なく、この点における長期信頼性は実現されてはいるが、駆動時間が長くなるとともに残留DC電圧が高くなり、そのため残像の問題が生じるとの問題がある。
長時間連続駆動をした場合であっても良好な液晶配向性能が維持されるとともに、電圧保持率の低下および残留DC電圧の増大の双方が抑制された液晶配向膜材料は未だ知られていない。
As materials for the liquid crystal alignment film in these liquid crystal display elements, resin materials such as polyamic acid, polyimide, polyamide, and polyester are known, and in particular, a liquid crystal alignment film made of polyamic acid or polyimide has heat resistance, mechanical strength, It has excellent affinity with liquid crystals and is used in many liquid crystal display elements (Patent Documents 1 to 5 and 8).
When these liquid crystal display elements having a liquid crystal alignment film are used for television applications and the like, they may be continuously viewed for a long time, and can be driven extremely long time compared to conventional liquid crystal display element applications. Realized. It is known that display quality deteriorates when a conventionally known liquid crystal display element is continuously driven for a long time. One of the reasons is considered that the liquid crystal alignment film is deteriorated by being exposed to heat and light for a long time.
For this reason, in the field of liquid crystal alignment films, materials that do not deteriorate display performance even when driven continuously for a long time have been studied. For example, Patent Document 9 proposes the use of an alignment film material having a crosslinked structure. However, according to the technique described in Patent Document 9, the voltage holding ratio is certainly less lowered when continuously driven for a long time, and long-term reliability in this respect is realized, but the driving time is long. However, there is a problem that the residual DC voltage becomes high and, therefore, the afterimage problem occurs.
There is not yet known a liquid crystal alignment film material that maintains good liquid crystal alignment performance even when continuously driven for a long time and suppresses both a decrease in voltage holding ratio and an increase in residual DC voltage.

特開平4−153622号公報JP-A-4-153622 特開昭60−107020号公報JP 60-107020 A 特開平11−258605号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-258605 特開昭56−91277号公報JP 56-91277 A 米国特許第5,928,733号明細書US Pat. No. 5,928,733 特開2008―216572号公報JP 2008-216572 A 特開2009−48211号公報JP 2009-48211A 特開昭62−165628号公報Japanese Patent Laid-Open No. 62-165628 特開2008−181102号公報JP 2008-181102 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

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、長時間連続駆動した場合であっても良好な液晶配向性能が維持されるとともに、電圧保持率の低下および残留DC電圧の増大の双方が抑制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、高品位の表示が可能であり、しかも長期間連続駆動をした場合であっても表示性能が劣化することのない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 its purpose is to maintain good liquid crystal alignment performance even when continuously driven for a long time, and to reduce the voltage holding ratio and the residual DC voltage. An object of the present invention is to provide a liquid crystal aligning agent that provides a liquid crystal aligning film in which both of the increase of the above are suppressed.
Another object of the present invention is to provide a liquid crystal display element capable of high-quality display and having no deterioration in display performance even when continuously driven for a long time.
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、
テトラカルボン酸二無水物と、下記式(A)
According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are, firstly,
Tetracarboxylic dianhydride and the following formula (A)

Figure 2011039145
Figure 2011039145

(式(A)中、RおよびRIIは、それぞれ、水素原子または炭素数1〜30のアルキル基であり、Xは単結合、メチレン基、炭素数2〜30のアルキレン基、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NH−、−NHCO−または−CONH−(ただし以上において、「*」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合する。)であり、nは1〜4の整数である。)
で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および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。
(In the formula (A), R I and R II are each a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, X is a single bond, a methylene group, an alkylene group having 2 to 30 carbon atoms, * -O -, * -CO-, * -COO-, * -OCO-, * -NH-, * -NHCO- or * -CONH- (in the above, a bond marked with "*" is bonded to a diaminophenyl group. And n is an integer from 1 to 4.)
It is achieved by a liquid crystal aligning agent containing at least one polymer selected from the group consisting of a polyamic acid obtained by reacting with a diamine containing a compound represented by formula (I) and a polyimide obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid. The
The above objects and advantages of the present invention are secondly,
This is achieved by a liquid crystal display element comprising a liquid crystal alignment film formed from the above liquid crystal aligning agent.

本発明の液晶配向剤は、長時間連続駆動した場合であっても良好な液晶配向性能が維持されるとともに、電圧保持率の低下および残留DC電圧の増大の双方が抑制された液晶配向膜を形成することができる。そのため、かかる液晶配向膜を具備する本発明の液晶表示素子は、高品位の表示が可能であり、長期間駆動をした場合にも表示品位が劣化することがない。
従って、本発明の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適用される。
The liquid crystal aligning agent of the present invention is a liquid crystal aligning film that maintains good liquid crystal aligning performance even when continuously driven for a long time and suppresses both a decrease in voltage holding ratio and an increase in residual DC voltage. Can be formed. Therefore, the liquid crystal display element of the present invention having such a liquid crystal alignment film can display a high quality, and the display quality does not deteriorate even when driven for a long time.
Therefore, the liquid crystal display element of the present invention can be effectively applied to various devices, such as watches, portable games, word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, portable information terminals, digital cameras, cellular phones, It is suitably applied to display devices such as various monitors and liquid crystal televisions.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の液晶配向剤は、テトラカルボン酸二無水物と、上記式(A)で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および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種の重合体を含有する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The liquid crystal aligning agent of the present invention comprises a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine containing the compound represented by the above formula (A), and a polyimide obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid. At least one polymer selected from the group consisting of:

<ポリアミック酸>
本発明におけるポリアミック酸は、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る。
[テトラカルボン酸二無水物]
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えばブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジクロロ−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、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)
<Polyamic acid>
The polyamic acid in the present invention can be obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine containing a compound represented by the above formula (A).
[Tetracarboxylic dianhydride]
Examples of the tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid in the present invention include butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2- Dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dichloro-1,2, 3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetra Carboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-to Carboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 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 acid 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 2011039145
Figure 2011039145

(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)、下記式(T−1)〜(T−4)
(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 ( Anhydrotrimellitate), the following formulas (T-1) to (T-4)

Figure 2011039145
Figure 2011039145

Figure 2011039145
Figure 2011039145

のそれぞれで表される化合物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物など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。
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−5)〜(T−7)
And aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as compounds represented by each of the above. 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.
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'-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 2,2 ', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride Product, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, the following formulas (T-5) to (T-7) among the compounds represented by the above formula (TI)

Figure 2011039145
Figure 2011039145

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−8) And the following formula (T-8) among the compounds represented by formula (T-II):

Figure 2011039145
Figure 2011039145

で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種(以下、「特定テトラカルボン酸二無水物」という。)を含むものであることが、形成される液晶配向膜が良好な液晶配向性を発現することとなる観点から好ましい。
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−5)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種であり、特に好ましくは2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物である。
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、60モル%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。
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のみを用いることが、最も好ましい。
The liquid crystal alignment film to be formed exhibits good liquid crystal alignment properties when it contains at least one selected from the group consisting of the compounds represented by (hereinafter referred to as “specific tetracarboxylic dianhydride”). It is preferable from the viewpoint of doing so.
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-5), particularly preferably 2, 3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride.
The tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid in the present invention preferably contains 50 mol% or more of the specific tetracarboxylic dianhydride as described above with respect to the total tetracarboxylic dianhydride. , 60 mol% is more preferable, and 80 mol% or more is particularly preferable.
As the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid in the present invention, it is most preferable to use only the specific tetracarboxylic dianhydride as described above.

[ジアミン]
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるジアミンは、上記式(A)で表される化合物を含むものである。
上記式(A)におけるRおよびRIIの炭素数1〜30のアルキル基としては、それぞれ、炭素数1〜20のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜10のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜10の直鎖のアルキル基であることがさらに好ましい。上記炭素数1〜10の直鎖のアルキル基の具体例としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基などを挙げることができる。
上記式(A)におけるRとRIIの組み合わせとして特に好ましくは、上記式(A)においてRが水素原子またはメチル基であり、RIIがメチル基である化合物である。
上記式(A)においてベンゼン環に結合する2つのアミノ基は、互いにメタ位にあることが好ましい。
上記式(A)におけるnは1であることが好ましい。上記式(A)において、nが1であるとき、ベンゼン環に結合する2つのアミノ基は、下記式
[Diamine]
The diamine used for the synthesis | combination of the polyamic acid in this invention contains the compound represented by the said Formula (A).
The alkyl group having 1 to 30 carbon atoms of R I and R II in the above formula (A) is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. Is more preferable, and a linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is more preferable. Specific examples of the linear alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
The combination of R I and R II in the above formula (A) is particularly preferably a compound in which R I is a hydrogen atom or a methyl group and R II is a methyl group in the above formula (A).
In the above formula (A), the two amino groups bonded to the benzene ring are preferably in the meta position.
In the above formula (A), n is preferably 1. In the above formula (A), when n is 1, two amino groups bonded to the benzene ring are represented by the following formula:

Figure 2011039145
Figure 2011039145

(上式中、R、RIIおよびXは、それぞれ、上記式(A)におけるのと同義である。)
で表される基に対して、2,4−位または3,5−位にあることが好ましい。
かかる上記式(A)で表される化合物の具体例としては、例えば下記式(A−1)〜(A−5)
(In the above formula, R I , R II and X have the same meanings as in the above formula (A)).
Is preferably in the 2,4-position or 3,5-position with respect to the group represented by
Specific examples of the compound represented by the above formula (A) include, for example, the following formulas (A-1) to (A-5):

Figure 2011039145
Figure 2011039145

のそれぞれで表される化合物などを挙げることができる。
上記式(A)で表される化合物は、有機化学の定法を組み合わせることにより合成することができる。例えば上記式(A)においてXが単結合である化合物は、例えばn個のフッ素原子を有するジニトロフルオロベンゼンと、所望の基RおよびRIIを有する(置換)アジリジンとを、好ましくは炭酸カリウムの存在下に好ましくは30〜80℃において反応させた後に、適当な還元系を用いてニトロ基を還元(水素化)することにより得ることができる。なお、本段落におけるnは上記式(A)におけるnと同義である。
本発明におけるポリアミック酸を合成するためのジアミンとしては、上記式(A)で表される化合物のみを単独で用いてもよく、上記式(A)で表される化合物とその他のジアミンとを組み合わせて用いてもよい。
And the like can be mentioned.
The compound represented by the above formula (A) can be synthesized by combining organic chemistry methods. For example, in the above formula (A), the compound in which X is a single bond includes, for example, dinitrofluorobenzene having n fluorine atoms and (substituted) aziridine having desired groups R I and R II , preferably potassium carbonate After the reaction at 30 to 80 ° C. in the presence of the nitro group, it can be obtained by reducing (hydrogenating) the nitro group using an appropriate reduction system. In addition, n in this paragraph is synonymous with n in the said Formula (A).
As the diamine for synthesizing the polyamic acid in the present invention, only the compound represented by the above formula (A) may be used alone, or a combination of the compound represented by the above formula (A) and another diamine. May be used.

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)〜(D−5)   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'-diaminobenzo Enone, 3,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) Phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 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, 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-phenylenedi Isopropylidene) 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-trifluoro) Methyl) phenoxy] - octafluorobiphenyl, the following formula (D-1) ~ (D-5)

Figure 2011039145
Figure 2011039145

Figure 2011039145
Figure 2011039145

(式(D−4)中のyは2〜12の整数であり、式(D−5)中のzは1〜5の整数である。)
のそれぞれで表される化合物などの芳香族ジアミン;
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 the formula (D-4) is an integer of 2 to 12, and z in the formula (D-5) is an integer of 1 to 5.)
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 The following formulas (DI) and (D-II)

Figure 2011039145
Figure 2011039145

(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 2011039145
Figure 2011039145

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

Figure 2011039145
Figure 2011039145

(式(D−IV)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などを挙げることができる。上記芳香族ジアミン、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およびモノ置換フェニレンジアミンの有するベンゼン環は、1つまたは2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。また、上記式(D−III)におけるステロイド骨格とは、シクロペンタノ−ペルヒドロフェナントレン核からなる骨格またはその炭素−炭素結合の1つもしくは2つ以上が二重結合となった骨格をいう。
これらのジアミンは、単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
(In the formula (D-IV), R 9 is a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and a plurality of R 9 may be the same or different, and p is each 1 is an integer of 1 to 3, and q is an integer of 1 to 20.)
And diaminoorganosiloxanes such as compounds represented by the formula: The aromatic diamine, a diamine ring having two primary amino groups in the molecule and a nitrogen atom other than the primary amino group, and a mono-substituted phenylenediamine have one or two or more carbon atoms of 1 to 4 May be substituted with an alkyl group (preferably a methyl group). In addition, the steroid skeleton in the above formula (D-III) refers to a skeleton composed of a cyclopentano-perhydrophenanthrene nucleus or a skeleton in which one or more of the carbon-carbon bonds are double bonds.
These 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られ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)〜(D−5)のそれぞれで表される化合物、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、3,6−ジアミノアクリジン、3,6−ジアミノカルバゾール、N−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾール、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−ベンジジン、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−N,N’−ジメチルベンジジン、上記式(D−I)で表される化合物のうちの下記式(D−6)   Other diamines used for synthesizing the polyamic acid in the present invention include p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, and 1,5-diaminonaphthalene among the above. 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] hexafluoro Propane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 4,4 ′-(p-phen Range isopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 1, 4-diaminocyclohexane, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, compounds represented by the above formulas (D-1) to (D-5), 2, 6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacridine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6-diaminocarbazole, N-ethyl-3, 6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, N, N′-bis (4-amino Phenyl) - benzidine, N, N'-bis (4-aminophenyl) -N, N'-dimethyl-benzidine, formula of the compound represented by the above formula (D-I) (D-6)

Figure 2011039145
Figure 2011039145

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

Figure 2011039145
Figure 2011039145

で表される化合物、上記式(D−III)で表される化合物のうちのドデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ドデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、下記式(D−8)〜(D−15) Of the compounds represented by formula (D-III), dodecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy- 2,4-diaminobenzene, dodecanoxy-2,5-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,5-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,5-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5-diaminobenzene, the following formula (D-8) ~ (D-15)

Figure 2011039145
Figure 2011039145

Figure 2011039145
Figure 2011039145

Figure 2011039145
Figure 2011039145

のそれぞれで表される化合物および上記式(D−IV)で表される化合物のうちの1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサンよりなる群から選択される少なくとも1種(以下、「他の特定ジアミン」という。)を用いることが好ましい。
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンは、上記式(A)で表される化合物を、全ジアミンに対して、0.1モル%以上含むものであることが好ましく、1〜50モル%含むものであることがより好ましく、特に5〜30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、上記式(A)で表される化合物のほかに、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モル%以上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70〜95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、上記式(A)で表される化合物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 the formula (D-IV) Hereinafter, it is preferable to use “other specific diamine”.
The diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention preferably contains 0.1 mol% or more of the compound represented by the above formula (A) with respect to the total diamine, and is 1 to 50 mol%. It is more preferable that it is included, and it is particularly preferable that 5 to 30 mol% is included. The diamine used in the present invention preferably contains other specific diamine as described above in addition to the compound represented by the above formula (A). In this case, the use ratio of the other specific diamine is preferably 30 mol% or more, more preferably 50 to 99 mol%, particularly 70 to 95 mol% with respect to the total diamine. Is preferred.
The diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention is preferably composed only of the compound represented by the above formula (A) and other specific diamine.

[ポリアミック酸の合成]
本発明におけポリアミック酸は、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]
In the present invention, the polyamic acid can be obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine containing a compound represented by the above formula (A).
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. 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、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、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。
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、または前記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。
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 methanol, ethanol, isopropanol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, 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.
Among these organic solvents, one or more selected from the group consisting of an aprotic polar solvent 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 at least one 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.

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。
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. Further, the polyamic acid can be purified by a method of dissolving the polyamic acid again in an organic solvent and then precipitating with a poor solvent, or a method of performing the step of distilling under reduced pressure with an evaporator once or several times.

<ポリイミド>
本発明におけるポリイミドは、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、上記式(A)で表される化合物を含むものであり、上記式(A)で表される化合物のみを用いてもよく、上記式(A)で表される化合物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い。このイミド化率は、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。
本発明の液晶配向剤が、重合体としてテトラカルボン酸二無水物と上記式(A)で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミドのみを含有する場合には、該ポリイミドのイミド化率は30〜80%であることが好ましく、30〜70%であることがより好ましい。一方、本発明の液晶配向剤が、該ポリイミドのほかにそれ以外の重合体をさらに含有する場合の好ましいイミド化率については後述する。
<Polyimide>
The 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 the compound represented by the said Formula (A), and uses only the compound represented by the said Formula (A). Alternatively, the compound represented by the formula (A) and the other 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 imidization rate of 30% or more. This imidation ratio represents the ratio of the number of imide ring structures to the total of the number of polyimide amic acid structures and the number of imide ring structures in percentage. At this time, a part of the imide ring may be an isoimide ring.
The liquid crystal aligning agent of this invention contains only the polyimide formed by spin-drying | dehydrating and ring-closing the polyamic acid obtained by making tetracarboxylic dianhydride and the diamine containing the compound represented by the said Formula (A) react as a polymer. When it does, it is preferable that the imidation ratio of this polyimide is 30 to 80%, and it is more preferable that it is 30 to 70%. On the other hand, a preferable imidation ratio in the case where the liquid crystal aligning agent of the present invention further contains another polymer in addition to the polyimide will be described later.

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。脱水剤の使用割合は、所望するイミド化率によって適宜に設定されるべきであるが、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モルとすることが好ましい。また、脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミンなどの3級アミンを用いることができる。しかし、これらに限定されるものではない。脱水閉環触媒の使用割合は、使用する脱水剤1モルに対して0.01〜10モルとすることが好ましい。イミド化率は上記の脱水剤および脱水閉環剤の使用割合を大きくする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. The proportion of the dehydrating agent to be used should be appropriately set depending on the desired imidization ratio, but is preferably 0.01 to 20 mol with respect to 1 mol of the amic acid structure of the 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 use ratio of the dehydration ring-closing catalyst is preferably 0.01 to 10 mol with respect to 1 mol of the dehydrating agent used. The imidization rate can be increased as the use ratio of the dehydrating agent and dehydrating ring-closing agent is increased. 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 dehydrating ring-closing 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。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;
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およびポリイミドは、それぞれ濃度10重量%の溶液としたときに、20〜800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、30〜500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。
上記重合体の溶液粘度(mPa・s)は、当該重合体の良溶媒(例えばγ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドンなど)を用いて調製した濃度10重量%の重合体溶液につき、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。
-End-modified polymer-
The polyamic acid and the polyimide in the present invention may each be a terminal-modified polymer having a controlled molecular weight. By using the terminal-modified polymer, the coating properties of the liquid crystal aligning agent can be further improved without impairing the effects of the present invention. Such a terminal-modified polymer can be obtained by adding a molecular weight modifier to a polymerization reaction system when synthesizing a polyamic acid. Examples of molecular weight regulators include acid monoanhydrides, monoamine compounds, monoisocyanate compounds, and the like.
Examples of the acid monoanhydride include maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, n-decylsuccinic anhydride, n-dodecylsuccinic anhydride, n-tetradecylsuccinic anhydride, n -Hexadecyl succinic anhydride etc .;
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 monoisocyanate 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 and polyimide obtained as described above preferably have a solution viscosity of 20 to 800 mPa · s, and a solution viscosity of 30 to 500 mPa · s, respectively, when a 10% by weight solution is obtained. It is more preferable that it has.
The solution viscosity (mPa · s) of the above polymer is E for a polymer solution having a concentration of 10% by weight prepared using a good solvent for the polymer (for example, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.). It is a value measured at 25 ° C. using a mold rotational viscometer.

<その他の成分>
本発明の液晶配向膜は、上記の如きポリアミック酸およびこれをイミド化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、分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物(以下、「エポキシ化合物」という。)、官能性シラン化合物などを挙げることができる。
<Other ingredients>
The liquid crystal alignment film of the present invention contains, as an essential component, at least one selected from the group consisting of the polyamic acid as described above and a polyimide obtained by imidizing the polyamic acid, but contains other components as necessary. May be. Examples of such other components include other polymers, compounds having at least one epoxy group in the molecule (hereinafter referred to as “epoxy compound”), and functional silane compounds.

[その他の重合体]
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、テトラカルボン酸二無水物と上記式(A)で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミド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上記式(A)で表される化合物を含まないジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸(以下、「他のポリアミック酸」という。)、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(上記のテトラカルボン酸二無水物と上記式(A)で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミドならびに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90重量%以下であり、より好ましくは80重量%以下である。
テトラカルボン酸二無水物と上記式(A)で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミドとともにこれ以外の重合体を併用する際には、テトラカルボン酸二無水物と上記式(A)で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および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種の重合体ならびにその他の重合体の平均イミド化率を、70%以下とすることが好ましく、10〜60%とすることがより好ましく、15〜50%とすることがより好ましい。この平均イミド化率とは、液晶配向剤に含まれるポリイミドのイミド環構造の総数(PI−I)およびアミック酸構造の総数(PI−A)ならびにポリアミック酸のアミック酸構造の総数(PA−A)から、下記数式(1)
[Other polymers]
These other polymers can be used to improve solution and electrical properties. Such other polymer includes a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine containing the compound represented by the above formula (A), and a polymer other than a polyimide obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid. A polyamic acid obtained by reacting, for example, tetracarboxylic dianhydride with a diamine not containing the compound represented by the above formula (A) (hereinafter referred to as “other polyamic acid”), the polyamic acid. Polyimide obtained by dehydrating and cyclizing acid (hereinafter referred to as “other polyimide”), polyamic acid ester, polyester, polyamide, polysiloxane, cellulose derivative, polyacetal, polystyrene derivative, poly (styrene-phenylmaleimide) derivative, poly ( And (meth) acrylate. Of these, other polyamic acids or other polyimides are preferred, and other polyamic acids are more preferred.
Other polymers may be used in the total amount of the polymer (the polyamic acid obtained by reacting the tetracarboxylic dianhydride with the diamine containing the compound represented by the formula (A)) and the polyamic acid. Is the total of polyimide and other polymers obtained by dehydration and ring closure, and the same shall apply hereinafter)), preferably 90% by weight or less, more preferably 80% by weight or less.
When using a polymer other than this together with a polyimide formed by dehydrating and ring-closing a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine containing the compound represented by the above formula (A), At least one selected from the group consisting of a polyamic acid obtained by reacting a carboxylic dianhydride and a diamine containing the compound represented by the above formula (A) and a polyimide formed by dehydrating and ring-closing the polyamic acid. The average imidation ratio of the polymer and other polymers is preferably 70% or less, more preferably 10 to 60%, and even more preferably 15 to 50%. This average imidation ratio is the total number of imide ring structures (PI-I) and total number of amic acid structures (PI-A) of polyimide contained in the liquid crystal aligning agent, and the total number of amic acid structures of polyamic acid (PA-A). ) From the following formula (1)

Figure 2011039145
Figure 2011039145

によって計算される値をいう。
[エポキシ化合物]
上記エポキシ化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、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。
The value calculated by.
[Epoxy compound]
Examples of the epoxy compound include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, and 1,6-hexane. Diol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3 -Bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, N ', N'-tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylme Emissions, N, N-diglycidyl - benzylamine, N, N-diglycidyl - aminomethyl cyclohexane, N, N-diglycidyl - cyclohexyl amine may 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.

[官能性シラン化合物]
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。
[Functional silane compounds]
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種の重合体ならびに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。
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。
In the liquid crystal aligning agent of the present invention, at least one polymer selected from the group consisting of the polyamic acid and polyimide as described above and other additives optionally blended as necessary are preferably in an organic solvent. It is composed by being dissolved in.
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 admixture of two or more.
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% by weight. 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 10-50 degreeC, More preferably, it is 20-30 degreeC.

<液晶表示素子>
本発明の液晶表示素子は、上記の如き本発明の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備するものである。
本発明の液晶表示素子は、例えば以下(1)ないし(3)の工程により製造することができる。工程(1)は、所望の動作モードによって使用基板が異なる。工程(2)および(3)は各動作モードに共通である。
<Liquid crystal display element>
The liquid crystal display element of the present invention comprises a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal aligning agent of the present invention as described above.
The liquid crystal display element of the present invention can be produced, for example, by the following steps (1) to (3). In step (1), the substrate to be used varies depending on the desired operation mode. Steps (2) and (3) are common to each operation mode.

(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。
(1−1)TN型、STN型またはVA型液晶表示素子を製造する場合、パターニングされた透明導電膜が設けられている基板二枚を一対として、その各透明性導電膜形成面上に、本発明の液晶配向剤を、好ましくはオフセット印刷法、スピンコート法またはインクジェット印刷法によりそれぞれ塗布し、次いで、各塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。ここに、基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリ(脂環式オレフィン)などのプラスチックからなる透明基板を用いることができる。基板の一面に設けられる透明導電膜としては、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。
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、溶媒を完全に除去し、必要に応じて重合体中のアミック酸単位を熱イミド化することなどを目的として焼成(ポストベーク)工程が実施される。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。
(1−2)一方、IPS型液晶表示素子を製造する場合、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対向基板の一面とに、本発明の液晶配向剤を好ましくはオフセット印刷法、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。
このとき使用される基板および透明導電膜の材質、透明導電膜のパターニング方法、基板の前処理ならびに液晶配向剤を塗布した後の加熱方法については上記(1−1)と同様である。
形成される塗膜の好ましい膜厚は、上記(1−1)と同様である。
(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.
(1-1) When manufacturing a TN type, STN type, or VA type liquid crystal display element, a pair of two substrates provided with a patterned transparent conductive film is used as a pair on each transparent conductive film formation surface. The liquid crystal aligning agent of the present invention is preferably applied by an offset printing method, a spin coating method or an ink jet printing method, respectively, and then each coated surface is heated to form a coating film. Here, as the substrate, for example, a glass such as float glass or soda glass; a transparent substrate made of a plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, or poly (alicyclic olefin) can be used. As a transparent conductive film provided on one surface of the substrate, an NESA film (registered trademark of PPG, USA) made of tin oxide (SnO 2 ), an ITO film made of indium oxide-tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 ), etc. In order to obtain a patterned transparent conductive film which can be used, for example, a method of forming a pattern by photo-etching after forming a transparent conductive film without a pattern, a mask having a desired pattern when forming the transparent conductive film The method using 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.
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-baking temperature is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 40 to 150 ° C, and particularly preferably 40 to 100 ° C. The pre-bake time is preferably 0.25 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 the amic acid unit in a polymer 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.
(1-2) On the other hand, when manufacturing an IPS type liquid crystal display element, the conductive film forming surface of the substrate provided with the comb-shaped transparent conductive film and the counter substrate provided with no conductive film On one surface, the liquid crystal aligning agent of the present invention is preferably applied by an offset printing method, a spinner method, or an ink jet printing method, and then each coated surface is heated to form a coating film.
The material used for the substrate and the transparent conductive film, the patterning method for the transparent conductive film, the pretreatment of the substrate, and the heating method after applying the liquid crystal aligning agent are the same as in (1-1) above.
The preferable film thickness of the coating film to be formed is the same as (1-1) above.

(2)本発明の方法により製造される液晶表示素子がVA型の液晶表示素子である場合には、上記のようにして形成された塗膜をそのまま液晶配向膜として使用することができるが、所望に応じて次に述べるラビング処理を行った後に使用に供してもよい。
一方、VA型以外の液晶表示素子を製造する場合には、上記のようにして形成された塗膜にラビング処理を施すことにより液晶配向膜とする。
ラビング処理は、上記のようにして形成された塗膜面に対し、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ことにより行うことができる。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10(特開平6−222366号公報)や特許文献11(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12(特開平5−107544号公報)に示されているような液晶配向膜表面の一部にレジスト膜を形成したうえで先のラビング処理と異なる方向にラビング処理を行った後にレジスト膜を除去する処理を行い、液晶配向膜が領域ごとに異なる液晶配向能を持つようにすることによって得られる液晶表示素子の視界特性を改善することが可能である。
(2) When the liquid crystal display element manufactured by the method of the present invention is a VA liquid crystal display element, the coating film formed as described above can be used as a liquid crystal alignment film as it is. If desired, it may be used after the following rubbing treatment.
On the other hand, when manufacturing a liquid crystal display element other than the VA type, a rubbing treatment is performed on the coating film formed as described above to obtain a liquid crystal alignment film.
The rubbing treatment can be performed by rubbing the coating film surface formed as described above with a roll wound with a cloth made of fibers such as nylon, rayon, and cotton in a certain direction. Thereby, the orientation ability of a liquid crystal molecule is provided to a coating film, and it becomes a liquid crystal aligning film.
Further, for the liquid crystal alignment film formed as described above, for example, a liquid crystal as shown in Patent Document 10 (JP-A-6-222366) or Patent Document 11 (JP-A-6-281937). A process of changing the pretilt angle of a partial region 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 12 (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 improve the visual field characteristics of the liquid crystal display element obtained by the above.

(3)上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を2枚準備し、対向配置した2枚の基板間に液晶を配置することにより、液晶セルを製造する。ここで、塗膜に対してラビング処理を行った場合には、2枚の基板は、各塗膜におけるラビング方向が互いに所定の角度、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剤を塗布し、さらに液晶配向膜面上に液晶を滴下した後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化することにより、液晶セルを製造することができる。
いずれの方法による場合でも、上記のようにして製造した液晶セルにつき、さらに、用いた液晶が等方相をとる温度まで加熱した後、室温まで徐冷することにより、液晶充填時の流動配向を除去することが望ましい。
そして、液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより、本発明の液晶表示素子を得ることができる。
(3) A liquid crystal cell is manufactured by preparing two substrates on which a liquid crystal alignment film is formed as described above, and disposing a liquid crystal between the two substrates opposed to each other. Here, when the rubbing process is performed on the coating film, the two substrates are disposed to face each other so that the rubbing directions in the respective coating films 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 sealant is applied to a predetermined location on one of the two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed, and liquid crystal is dropped on the liquid crystal alignment film surface. The other substrate is bonded so as to face each other, and then the entire surface of the substrate is irradiated with ultraviolet light to cure the sealant, whereby a liquid crystal cell can be manufactured.
Regardless of which method is used, the liquid crystal cell produced as described above is further heated to a temperature at which the liquid crystal used takes an isotropic phase and then gradually cooled to room temperature. It is desirable to remove.
And the liquid crystal display element of this invention can be obtained by bonding a polarizing plate on the outer surface of a liquid crystal cell.

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い。VA型液晶セルの場合、負の誘電異方性を有するネマティック型液晶が好ましく、例えばジシアノベンゼン系液晶、ピリダジン系液晶、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などが用いられる。TN型液晶セルまたはSTN型液晶セルの場合には、正の誘電異方性を有するネマティック型液晶が好ましく、例えばビフェニル系液晶、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が用いられる。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, or the like can be used, and among these, a nematic liquid crystal is preferable. In the case of a VA liquid crystal cell, a nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy is preferable. For example, a dicyanobenzene liquid crystal, a pyridazine liquid crystal, a Schiff base liquid crystal, an azoxy liquid crystal, a biphenyl liquid crystal, or a phenylcyclohexane liquid crystal is used. It is done. In the case of a TN type liquid crystal cell or an STN type liquid crystal cell, a nematic type liquid crystal having positive dielectric anisotropy is preferable. For example, biphenyl type liquid crystal, phenyl cyclohexane type liquid crystal, ester type liquid crystal, terphenyl type liquid crystal, biphenyl cyclohexane type A liquid crystal, a pyrimidine liquid crystal, a dioxane liquid crystal, a bicyclooctane liquid crystal, a cubane liquid crystal, or the like is used. For example, 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); p-decyloxybenzylidene Ferroelectric liquid crystals such as -p-amino-2-methylbutyl cinnamate may be further added and used.
As a polarizing plate to be bonded to the outer surface of the liquid crystal cell, a polarizing film or an H film in which a polarizing film called “H film” in which iodine is absorbed while polyvinyl alcohol is stretched and oriented is sandwiched between cellulose acetate protective films 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。下記合成例における重合体の溶液粘度、ポリイミドのイミド化率は以下の方法により評価した。
[重合体の溶液粘度]
重合体の溶液粘度(mPa・s)は、各合成例に記載した所定の溶媒を用いて所定の濃度で調製した重合体溶液について、E型回転粘度計を用いて25℃で測定した。
[ポリイミドのイミド化率]
ポリイミドのイミド化率は、ポリイミドを含有する溶液を純水に投入して得られた沈殿を室温で十分に減圧乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温で測定したH−NMRスペクトルから、下記数式(2)
イミド化率(%)=(1−A/A×α)×100 (2)
(数式(2)中、Aは化学シフト10ppm付近に現れるNH基のプロトンに由来するピークの面積であり、Aはその他のプロトンに由来するピークの面積であり、αはポリイミドの前駆体(ポリアミック酸)におけるNH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合である。)
により求めた。
<上記式(A)で表される化合物の合成例>
合成例A−1
下記スキーム1
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following synthesis examples, the solution viscosity of the polymer and the imidation ratio of the polyimide were evaluated by the following methods.
[Solution viscosity of polymer]
The solution viscosity (mPa · s) of the polymer was measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer for the polymer solution prepared at a predetermined concentration using the predetermined solvent described in each synthesis example.
[Imidation rate of polyimide]
The imidization rate of polyimide is determined by adding a solution containing polyimide into pure water, drying the precipitate sufficiently at room temperature, dissolving in deuterated dimethyl sulfoxide, and using tetramethylsilane as a reference material at room temperature. From the 1 H-NMR spectrum measured by the following formula (2)
Imidation rate (%) = (1-A 1 / A 2 × α) × 100 (2)
(In Formula (2), A 1 is the area of the peak derived from the proton of the NH group appearing near the chemical shift of 10 ppm, A 2 is the area of the peak derived from the other proton, and α is the precursor of the polyimide. (This is the ratio of the number of other protons to one proton of the NH group in (polyamic acid).)
Determined by
<Synthesis Example of Compound Represented by Formula (A)>
Synthesis Example A-1
Scheme 1 below

Figure 2011039145
Figure 2011039145

に従って、化合物(A−1)を合成した。
窒素雰囲気下、500mL三口フラスコに、3,5−ジニトロフルオロベンゼン100.0mmol(18.61g)、炭酸カリウム150.0mmol(20.73g)、2−メチルアジリジン200.0mmol(11.42g)およびジメチルアセトアミド200mLを仕込み、40℃において8時間攪拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物に酢酸エチル300mLを追加して有機層を回収した。得られた有機層を蒸留水で洗浄し、硫酸マグネシウムで脱水した後、ロータリーエバポレーターを用いて溶媒を除去することにより、1−(3,5−ジニトロフェニル)−2−メチルアジリジン90.6mmol(20.21g)を得た(収率90.6%)。
次いで、窒素雰囲気下、500mL三口フラスコに、上記で得た1−(3,5−ジニトロフェニル)−2−メチルアジリジン90.6mmol(20.21g)、5重量%パラジウム/カーボン5.54gおよびエタノール300mLを仕込み、70℃において1時間攪拌した。ここに、ヒドラジン一水和物90mLを1時間かけて滴下した後、さらに90℃において3時間攪拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物をセライトろ過してパラジウム/カーボンを除去した後、減圧下で溶媒を除去して固体を得た。得られた固体を、カラムクロマトグラフィー(充填材:シリカゲル、展開溶媒:クロロホルム/エタノール=95/5(体積比))で精製することにより、1−(3,5−ジアミノフェニル)−2−メチルアジリジン(化合物(A−1))を67.4mmol(11.01g)得た。
合成例A−2
下記スキーム2
Thus, compound (A-1) was synthesized.
In a 500 mL three-necked flask under a nitrogen atmosphere, 3,5-dinitrofluorobenzene 100.0 mmol (18.61 g), potassium carbonate 150.0 mmol (20.73 g), 2-methylaziridine 200.0 mmol (11.42 g) and dimethyl 200 mL of acetamide was charged, and the reaction was performed at 40 ° C. with stirring for 8 hours. After completion of the reaction, 300 mL of ethyl acetate was added to the reaction mixture to recover the organic layer. The obtained organic layer was washed with distilled water, dehydrated with magnesium sulfate, and then the solvent was removed using a rotary evaporator, thereby obtaining 90.6 mmol of 1- (3,5-dinitrophenyl) -2-methylaziridine. (20.21 g) was obtained (yield 90.6%).
Subsequently, 90.6 mmol (20.21 g) of 1- (3,5-dinitrophenyl) -2-methylaziridine obtained above, 5.54 g of 5 wt% palladium / carbon and ethanol were added to a 500 mL three-necked flask under a nitrogen atmosphere. 300 mL was charged and stirred at 70 ° C. for 1 hour. To this, 90 mL of hydrazine monohydrate was added dropwise over 1 hour, and the reaction was further carried out at 90 ° C. with stirring for 3 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was filtered through Celite to remove palladium / carbon, and then the solvent was removed under reduced pressure to obtain a solid. The obtained solid is purified by column chromatography (filler: silica gel, developing solvent: chloroform / ethanol = 95/5 (volume ratio)) to give 1- (3,5-diaminophenyl) -2-methyl. 67.4 mmol (11.01 g) of aziridine (compound (A-1)) was obtained.
Synthesis Example A-2
Scheme 2 below

Figure 2011039145
Figure 2011039145

に従って、1−(2,4−ジアミノフェニル)−2−メチルアジリジン(化合物(A−2))を合成した。
窒素雰囲気下、500mL三口フラスコに、2,4−ジニトロフルオロベンゼン100.0mmol(18.61g)、炭酸カリウム150.0mmol(20.73g)、2−メチルアジリジン200.0mmol(11.42g)およびジメチルアセトアミド200mLを仕込み、40℃において8時間攪拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物に酢酸エチル300mLを追加して有機層を回収した。得られた有機層を蒸留水で洗浄し、硫酸マグネシウムで脱水した後、ロータリーエバポレーターを用いて溶媒を除去することにより、1−(2,4−ジニトロフェニル)−2−メチルアジリジン92.4mmol(20.62g)を得た(収率92.4%)。
次いで窒素雰囲気下、500mL三口フラスコに、上記で得た1−(2,4−ジニトロフェニル)−2−メチルアジリジン92.4mmol(20.62g)、5重量%パラジウム/カーボン5.54gおよびエタノール300mLを仕込み、70℃において1時間攪拌した。ここに、ヒドラジン一水和物90mLを1時間かけて滴下した後、さらに90℃において3時間攪拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物をセライトろ過してパラジウム/カーボンを除去した後、減圧下で溶媒を除去して固体を得た。得られた固体を、カラムクロマトグラフィー(充填材:シリカゲル、展開溶媒:クロロホルム/エタノール=95/5(体積比))で精製することにより、1−(2,4−ジアミノフェニル)−2−メチルアジリジン(化合物(A−2))を68.8mmol(11.23g)得た。
Then, 1- (2,4-diaminophenyl) -2-methylaziridine (compound (A-2)) was synthesized.
In a 500 mL three-necked flask under a nitrogen atmosphere, 2,4-dinitrofluorobenzene 100.0 mmol (18.61 g), potassium carbonate 150.0 mmol (20.73 g), 2-methylaziridine 200.0 mmol (11.42 g) and dimethyl 200 mL of acetamide was charged, and the reaction was performed at 40 ° C. with stirring for 8 hours. After completion of the reaction, 300 mL of ethyl acetate was added to the reaction mixture to recover the organic layer. The obtained organic layer was washed with distilled water, dehydrated with magnesium sulfate, and then the solvent was removed using a rotary evaporator, whereby 92.4 mmol of 1- (2,4-dinitrophenyl) -2-methylaziridine ( (20.62 g) was obtained (yield 92.4%).
Then, in a 500 mL three-necked flask under a nitrogen atmosphere, 92.4 mmol (20.62 g) of 1- (2,4-dinitrophenyl) -2-methylaziridine obtained above, 5.54 g of 5 wt% palladium / carbon and 300 mL of ethanol were obtained. And stirred at 70 ° C. for 1 hour. To this, 90 mL of hydrazine monohydrate was added dropwise over 1 hour, and the reaction was further carried out at 90 ° C. with stirring for 3 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was filtered through Celite to remove palladium / carbon, and then the solvent was removed under reduced pressure to obtain a solid. The obtained solid is purified by column chromatography (filler: silica gel, developing solvent: chloroform / ethanol = 95/5 (volume ratio)) to give 1- (2,4-diaminophenyl) -2-methyl. 68.8 mmol (11.23 g) of aziridine (compound (A-2)) was obtained.

<ポリイミドの合成例>
合成例PI−1
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物11.2g(0.050モル)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15.7g(0.050モル)、ジアミンとしてp−フェニレンジアミン7.2g(0.067モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサン2.5g(0.010モル)、3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン0.96g(0.0015モル)および上記合成例A−2で得た化合物(A−2)3.3g(0.020モル)ならびにモノアミンとしてアニリン0.28g(0.0030モル)をN−メチル−2−ピロリドン96gに溶解し、60℃で6時間反応を行うことにより、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は60mPa・sであった。
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270gを追加し、ピリジン40gおよび無水酢酸41g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、系内の溶媒を新たなγ―ブチロラクトンで溶媒置換(本操作にて脱水閉環反応に使用したピリジンおよび無水酢酸を系外に除去した。以下同じ。)することにより、イミド化率約95%のポリイミド(PI−1)を約15重量%含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、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16mPa・sであった。
<Polyimide synthesis example>
Synthesis example PI-1
11.2 g (0.050 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic 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 15.7 g (0.050 mol), p-phenylenediamine 7.2 g (0. 067 mol), 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane 2.5 g (0.010 mol), 3,6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane 0.96 g (0.0015 Mol) and 3.3 g (0.020 mol) of the compound (A-2) obtained in Synthesis Example A-2 and 0.28 g (0.0030 mol) of aniline as a monoamine It was dissolved in chilled 2-pyrrolidone 96 g, by performing the reaction for 6 hours at 60 ° C., to obtain a solution containing a polyamic acid. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, and N-methyl-2-pyrrolidone was added to measure the solution viscosity as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight of 60 mPa · s.
Next, 270 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 40 g of pyridine and 41 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration ring closure reaction, the solvent in the system was replaced with new γ-butyrolactone (the pyridine and acetic anhydride used for the dehydration ring closure reaction were removed from the system in this operation. The same applies hereinafter). A solution containing about 15% by weight of polyimide (PI-1) having a rate of about 95% was obtained. A small amount of the obtained polyimide solution was taken, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 6.0% by weight was 16 mPa · s.

合成例PI−2
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6.4g(0.060モル)、3(3,5−ジアミノベンゾイルオキシ)コレスタン10g(0.020モル)および上記合成例A−2で得た化合物(A−2)3.3g(0.020モル)をN−メチル−2−ピロリドン166gに溶解し、60℃で6時間反応を行うことにより、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は60mPa・sであった。
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190gを追加し、ピリジン8gおよび無水酢酸10g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、系内の溶媒を新たなN−メチル−2−ピロリドンで溶媒置換することにより、イミド化率約50%のポリイミド(PI−2)を約15重量%含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてポリイミド濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は47mPa・sであった。
Synthesis example PI-2
22 g (0.10 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 6.4 g (0.060 mol) of p-phenylenediamine as diamine, 3 (3,5- 10 g (0.020 mol) of diaminobenzoyloxy) cholestane and 3.3 g (0.020 mol) of the compound (A-2) obtained in Synthesis Example A-2 were dissolved in 166 g of N-methyl-2-pyrrolidone. By reacting at 60 ° C. for 6 hours, a solution containing polyamic acid was obtained. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, and N-methyl-2-pyrrolidone was added to measure the solution viscosity as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight of 60 mPa · s.
Next, 190 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 8 g of pyridine and 10 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 new N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a solution containing about 15% by weight of polyimide (PI-2) having an imidization ratio of about 50%. . A small amount of the obtained polyimide solution was taken, N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 10% by weight was 47 mPa · s.

合成例PI−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11.2g(0.050モル)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15.7g(0.050モル)、ジアミンとしてp−フェニレンジアミン7.2g(0.067モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサン2.5g(0.010モル)、3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン0.96g(0.0015モル)および上記合成例A−1で得た化合物(A−1)3.3g(0.020モル)ならびにモノアミンとしてアニリン0.28g(0.0030モル)をN−メチル−2−ピロリドン96gに溶解し、60℃で6時間反応を行うことにより、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は60mPa・sであった。
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270gを追加し、ピリジン40gおよび無水酢酸41g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、系内の溶媒を新たなγ―ブチロラクトンで溶媒置換することにより、イミド化率約95%のポリイミド(PI−3)を約15重量%含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、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16mPa・sであった。
Synthesis example PI-3
11.2 g (0.050 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic 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 15.7 g (0.050 mol), p-phenylenediamine 7.2 g (0. 067 mol), 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane 2.5 g (0.010 mol), 3,6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane 0.96 g (0.0015 Mol) and 3.3 g (0.020 mol) of the compound (A-1) obtained in Synthesis Example A-1 and 0.28 g (0.0030 mol) of aniline as a monoamine It was dissolved in chilled 2-pyrrolidone 96 g, by performing the reaction for 6 hours at 60 ° C., to obtain a solution containing a polyamic acid. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, and N-methyl-2-pyrrolidone was added to measure the solution viscosity as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight of 60 mPa · s.
Next, 270 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 40 g of pyridine and 41 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 new γ-butyrolactone to obtain a solution containing about 15% by weight of polyimide (PI-3) having an imidation ratio of about 95%. A small amount of the obtained polyimide solution was taken, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 6.0% by weight was 16 mPa · s.

合成例PI−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6.4g(0.060モル)、3(3,5−ジアミノベンゾイルオキシ)コレスタン10g(0.020モル)、および上記合成例A−1で得た化合物(A−1)3.3g(0.020モル)をN−メチル−2−ピロリドン166gに溶解し、60℃で6時間反応を行うことにより、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は60mPa・sであった。
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190gを追加し、ピリジン8gおよび無水酢酸10g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、系内の溶媒を新たなN−メチル−2−ピロリドンで溶媒置換することにより、イミド化率約50%のポリイミド(PI−4)を約15重量%含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてポリイミド濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は47mPa・sであった。
Synthesis example PI-4
22 g (0.10 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 6.4 g (0.060 mol) of p-phenylenediamine as diamine, 3 (3,5- 10 g (0.020 mol) of diaminobenzoyloxy) cholestane and 3.3 g (0.020 mol) of the compound (A-1) obtained in Synthesis Example A-1 were dissolved in 166 g of N-methyl-2-pyrrolidone. By performing the reaction at 60 ° C. for 6 hours, a solution containing polyamic acid was obtained. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, and N-methyl-2-pyrrolidone was added to measure the solution viscosity as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight of 60 mPa · s.
Next, 190 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 8 g of pyridine and 10 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 new N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a solution containing about 15% by weight of polyimide (PI-4) having an imidization ratio of about 50%. . A small amount of the obtained polyimide solution was taken, N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 10% by weight was 47 mPa · s.

<他の重合体の合成例>
[他のポリアミック酸の合成例]
合成例PA−1
テトラカルボン酸二無水物として1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物98g(0.50モル)およびピロメリット酸二無水物109g(0.50モル)ならびにジアミンとして4,4’−ジアミノジフェニルメタン198g(1.0モル)をN−メチル−2−ピロリドン230gおよびγ―ブチロラクトン2,060gからなる混合溶媒に溶解し、40℃で3時間反応を行った後、γ―ブチロラクトン1,350gを追加することにより、ポリアミック酸(PA−1)を7.7重量%含有する溶液を得た。この溶液の溶液粘度は125mPa・sであった。
<Synthesis examples of other polymers>
[Synthesis examples of other polyamic acids]
Synthesis example PA-1
1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride 98 g (0.50 mol) and pyromellitic dianhydride 109 g (0.50 mol) as tetracarboxylic dianhydride and 4,4 ′ as diamine 198 g (1.0 mol) of diaminodiphenylmethane was dissolved in a mixed solvent consisting of 230 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 2,060 g of γ-butyrolactone, reacted at 40 ° C. for 3 hours, γ-butyrolactone 1, By adding 350 g, a solution containing 7.7% by weight of polyamic acid (PA-1) was obtained. The solution viscosity of this solution was 125 mPa · s.

[他のポリイミドの合成例]
合成例PI−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)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160g(0.50モル)、ジアミンとしてp−フェニレンジアミン94g(0.87モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン25g(0.10モル)および3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン9.6g(0.015モル)ならびにモノアミンとしてオクタデシルアミン8.1g(0.030モル)をN−メチル−2−ピロリドン960gに溶解し、60℃で6時間反応を行うことにより、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は60mPa・sであった。
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2,700gを追加し、ピリジン400gおよび無水酢酸410g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、系内の溶媒を新たななγ―ブチロラクトンで溶媒置換することにより、イミド化率約95%のポリイミド(PI−5)を約15重量%含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、なγ―ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は70mPa・sであった。
[Synthesis example of other polyimides]
Synthesis example PI-5
110 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic 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 160 g (0.50 mol), p-phenylenediamine 94 g (0.87 mol) as diamine, 1, 25 g (0.10 mol) of 3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane and 9.6 g (0.015 mol) of 3,6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane and octadecylamine as monoamine. 1 g (0.030 mol) was dissolved in 960 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacted at 60 ° C. for 6 hours, To obtain a solution containing click acid. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, and N-methyl-2-pyrrolidone was added to measure the solution viscosity as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight of 60 mPa · s.
Next, 2,700 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 400 g of pyridine and 410 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 new γ-butyrolactone to obtain a solution containing about 15% by weight of polyimide (PI-5) having an imidation ratio of about 95%. A small amount of the obtained polyimide solution was collected, and γ-butyrolactone was added to measure the solution viscosity as a solution having a polyimide concentration of 10% by weight. The solution viscosity was 70 mPa · s.

合成例PI−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110g(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43g(0.40モル)および3(3,5−ジアミノベンゾイルオキシ)コレスタン52g(0.10モル)をN−メチル−2−ピロリドン830gに溶解し、60℃で6時間反応を行うことにより、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は60mPa・sであった。
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1,900gを追加し、ピリジン40gおよび無水酢酸51g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、系内の溶媒を新たなN−メチル−2−ピロリドンで溶媒置換することにより、イミド化率約50%のポリイミド(PI−6)を約15重量%含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、N−メチル−2−ピロリドンを加えてポリイミド濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は47mPa・sであった。
Synthesis example PI-6
110 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 43 g (0.40 mol) of p-phenylenediamine and 3 (3,5-diaminobenzoyl) as diamine A solution containing polyamic acid was obtained by dissolving 52 g (0.10 mol) of oxy) cholestane in 830 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacting at 60 ° C. for 6 hours. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, and N-methyl-2-pyrrolidone was added to measure the solution viscosity as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight of 60 mPa · s.
Next, 1,900 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 40 g of pyridine and 51 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration ring closure reaction, the solvent in the system was replaced with new N-methyl-2-pyrrolidone to obtain a solution containing about 15% by weight of polyimide (PI-6) having an imidization ratio of about 50%. . A small amount of the obtained polyimide solution was taken, N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 10% by weight was 47 mPa · s.

<液晶配向剤の調製および評価>
実施例1
(I)液晶配向剤の調製
上記合成例PI−1で得たポリイミド(PI−1)を含有する溶液および上記合成例PA−1で得たポリアミック酸(PA−1)を含有する溶液を、ポリイミド(PI−1):ポリアミック酸(PA−1)=20:80(重量比)となるように混合し、ここにγ−ブチロラクトン(BL)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)およびブチルセロソルブ(BC)を加え、さらにエポキシ化合物としてN,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタンを重合体の合計100重量部に対して10重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がBL:NMP:BC=71:17:12(重量比)、固形分濃度6.0重量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
(II)液晶配向剤の評価
(1)液晶セルの製造
上記で調製した液晶配向剤を、液晶配向膜印刷機(日本写真印刷(株)製)を用いてITO膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面に塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱(プレベーク)して溶媒を除去した後、200℃のホットプレート上で10分間加熱(ポストベーク)して、平均膜厚600Åの塗膜を形成した。この塗膜に対し、レーヨン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500rpm、ステージ移動速度3cm/秒、毛足押しこみ長さ0.4mmでラビング処理を行い、液晶配向能を付与した。その後、超純水中で1分間超音波洗浄を行ない、次いで100℃クリーンオーブン中で10分間乾燥することにより、液晶配向膜を有する基板を得た。
この操作を繰り返し、液晶配向膜を有する基板を一対(2枚)得た。
次に、上記一対の基板の液晶配向膜を有するそれぞれの外縁に、直径5.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、液晶配向膜面が相対するように重ね合わせて圧着した後、接着剤を硬化した。次いで、液晶注入口より一対の基板間に、ネマチック型液晶(メルク社製、MLC−6221)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、液晶セルを製造した。
<Preparation and evaluation of liquid crystal aligning agent>
Example 1
(I) Preparation of liquid crystal aligning agent A solution containing the polyimide (PI-1) obtained in Synthesis Example PI-1 and a solution containing the polyamic acid (PA-1) obtained in Synthesis Example PA-1 Polyimide (PI-1): Polyamic acid (PA-1) = 20: 80 (weight ratio) mixed so that γ-butyrolactone (BL), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and butyl cellosolve (BC) is added, and further, 10 parts by weight of N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane as an epoxy compound is added to 100 parts by weight of the polymer, and the mixture is sufficiently stirred. The solvent composition was BL: NMP: BC = 71: 17: 12 (weight ratio) and the solid content concentration was 6.0 wt%. A liquid crystal aligning agent was prepared by filtering this solution using a filter having a pore diameter of 1 μm.
(II) Evaluation of liquid crystal aligning agent (1) Manufacture of liquid crystal cell Glass substrate with transparent electrode made of ITO film using liquid crystal aligning agent prepared above using liquid crystal alignment film printer (Nissha Printing Co., Ltd.) The film was coated on the transparent electrode surface, heated on a hot plate at 80 ° C. for 1 minute (pre-baked) to remove the solvent, and then heated on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes (post-baked) to obtain an average film thickness of 600 mm. The coating film was formed. The coating film is rubbed with a rubbing machine having a roll wrapped with a rayon cloth at a roll rotation speed of 500 rpm, a stage moving speed of 3 cm / sec, and a hair foot indentation length of 0.4 mm to give liquid crystal alignment ability. did. Thereafter, ultrasonic cleaning was performed in ultrapure water for 1 minute, followed by drying in a 100 ° C. clean oven for 10 minutes to obtain a substrate having a liquid crystal alignment film.
This operation was repeated to obtain a pair (two) of substrates having a liquid crystal alignment film.
Next, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 μm was applied to the outer edges of the pair of substrates having the liquid crystal alignment film, and then the liquid crystal alignment film surfaces were overlapped and pressure bonded. Later, the adhesive was cured. Next, after filling nematic liquid crystal (MLC-6221 manufactured by Merck & Co., Inc.) between a pair of substrates from the liquid crystal injection port, the liquid crystal injection port is sealed with an acrylic photo-curing adhesive to produce a liquid crystal cell. did.

(2)液晶セルの評価
(i)耐光性の評価
上記のようにして製造した液晶セルに対し、70℃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、(株)東陽テクニカ製の「VHR−1」により測定した(初期電圧保持率:A)。その結果、初期電圧保持率は、99.7%であった。
次いで初期電圧保持率測定後の液晶セルに対し、カーボンアークを光源とするウェザーメーターによって5,000時間の照射試験を行った。照射試験後の液晶セルにつき、上記と同様の方法により再度電圧保持率を測定した(照射後電圧保持率:B)。
このとき、照射後電圧保持率ぼ初期電圧保持率に対する比(B/A)が90%以上であった場合を耐光性「良好」、90%未満であった場合を耐光性「不良」として評価したところ、上記液晶セルの耐光性は「良好」であった。
(ii)残留DC電圧の評価
上記のようにして製造した液晶セルに対し、フリッカ消去法にて液晶セルのDC電圧を測定した(初期DC電圧)。続いて、初期DC電圧を測定した液晶セルに対し、100℃において直流17Vの電圧を20時間印加した。電圧印加後の液晶セルについて、直流電源解放後15分経過した後に、再度フリッカ消去法にて液晶セル中のDC電圧を測定した(電圧印加後DC電圧)。このとき、電圧印加後DC電圧から初期DC電圧を減じた値を残留DC電圧とした。
この残留DC電圧の値が500mV未満であった場合を残留DC電圧「良好」、500mV以上であった場合を残留DC電圧「不良」として評価したところ、上記液晶セルの残留DCは「良好」であった。
(2) Evaluation of liquid crystal cell (i) Evaluation of light resistance After applying a voltage of 5 V at 70 ° C. with an application time of 60 microseconds and a span of 167 milliseconds to the liquid crystal cell produced as described above, The voltage holding ratio 167 milliseconds after the application release was measured by “VHR-1” manufactured by Toyo Corporation (initial voltage holding ratio: A). As a result, the initial voltage holding ratio was 99.7%.
Next, the liquid crystal cell after the initial voltage holding ratio measurement was subjected to an irradiation test for 5,000 hours with a weather meter using a carbon arc as a light source. With respect to the liquid crystal cell after the irradiation test, the voltage holding ratio was measured again by the same method as described above (voltage holding ratio after irradiation: B).
At this time, when the ratio (B / A) of the voltage holding ratio after irradiation to the initial voltage holding ratio was 90% or more, the light resistance was evaluated as “good”, and when the ratio was less than 90%, the light resistance was evaluated as “bad”. As a result, the light resistance of the liquid crystal cell was “good”.
(Ii) Evaluation of residual DC voltage For the liquid crystal cell manufactured as described above, the DC voltage of the liquid crystal cell was measured by the flicker elimination method (initial DC voltage). Subsequently, a voltage of DC 17V was applied to the liquid crystal cell whose initial DC voltage was measured at 100 ° C. for 20 hours. With respect to the liquid crystal cell after the voltage application, 15 minutes after the DC power supply was released, the DC voltage in the liquid crystal cell was measured again by the flicker elimination method (DC voltage after voltage application). At this time, a value obtained by subtracting the initial DC voltage from the DC voltage after voltage application was defined as a residual DC voltage.
When the residual DC voltage was less than 500 mV, the residual DC voltage was evaluated as “good”, and when the residual DC voltage was 500 mV or higher, the residual DC voltage was evaluated as “defective”. there were.

実施例2〜5および比較例1〜5
上記実施例1において、使用した重合体の種類および量ならびに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の使用量をそれぞれ表1に示したとおりとしたほかは、実施例1と同様にして液晶配向剤を調製し、液晶セルを製造して評価した。評価結果は表1に示した。
Examples 2-5 and Comparative Examples 1-5
In Example 1 above, the type and amount of the polymer used and the amount of epoxy compound N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane used are shown in Table 1, respectively. A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 1, and a liquid crystal cell was produced and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 2011039145
Figure 2011039145

実施例6
(I)液晶配向剤の調製
上記合成例PI−2で得たポリイミド(PI−2)を含有する溶液に、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)およびブチルセロソルブ(BC)を加え、さらにエポキシ化合物としてN,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタンを重合体の合計100重量部に対して10重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がNMP:BC=50:50(重量比)、固形分濃度6.0重量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
(II)液晶配向剤の評価
(1)液晶セルの製造
上記で調製した液晶配向剤を、液晶配向膜印刷機(日本写真印刷(株)製)を用いてITO膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面に塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱(プレベーク)して溶媒を除去した後、200℃のホットプレート上で10分間加熱(ポストベーク)して、平均膜厚600Åの塗膜(液晶配向膜)を形成した。この操作を繰り返し、液晶配向膜を有する基板を一対(2枚)得た。
次に、上記一対の基板の液晶配向膜を有するそれぞれの外縁に、直径5.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、液晶配向膜面が相対するように重ね合わせて圧着した後、接着剤を硬化した。次いで、液晶注入口より一対の基板間に、ネマティック型液晶(メルク社製、MLC−6608)を充填した後、アクリル系光硬化接着剤で液晶注入口を封止することにより、液晶セルを製造した。
(2)液晶セルの評価
上記のようにして製造した液晶セルを用いて上記実施例1におけるのと同様にして耐光性の評価および残留DC電圧の評価を行ったところ、初期電圧保持率は99.8%であり、耐光性および残留DC電圧はいずれも「良好」であった。
実施例7〜10および比較例6〜10
上記実施例6において、使用したポリイミドの種類および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の量をそれぞれ表2に示したとおりとしたほかは、実施例6と同様にして液晶配向剤を調製し、液晶セルを製造して評価した。評価結果は表2に示した。
Example 6
(I) Preparation of liquid crystal aligning agent N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and butyl cellosolve (BC) are added to the solution containing the polyimide (PI-2) obtained in Synthesis Example PI-2, and an epoxy compound is further added. N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane is added in an amount of 10 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the polymer and sufficiently stirred, and the solvent composition is NMP: BC = 50. : 50 (weight ratio) and a solid content concentration of 6.0% by weight. A liquid crystal aligning agent was prepared by filtering this solution using a filter having a pore diameter of 1 μm.
(II) Evaluation of liquid crystal aligning agent (1) Manufacture of liquid crystal cell Glass substrate with transparent electrode made of ITO film using liquid crystal aligning agent prepared above using liquid crystal alignment film printer (Nissha Printing Co., Ltd.) The film was coated on the transparent electrode surface, heated on a hot plate at 80 ° C. for 1 minute (pre-baked) to remove the solvent, then heated on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes (post-baked), and an average film thickness of 600 mm A coating film (liquid crystal alignment film) was formed. This operation was repeated to obtain a pair (two) of substrates having a liquid crystal alignment film.
Next, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 μm was applied to the outer edges of the pair of substrates having the liquid crystal alignment film, and then the liquid crystal alignment film surfaces were overlapped and pressure bonded. Later, the adhesive was cured. Next, after filling nematic liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck & Co., Inc.) between a pair of substrates from the liquid crystal injection port, the liquid crystal injection port is sealed with an acrylic photo-curing adhesive to produce a liquid crystal cell. did.
(2) Evaluation of liquid crystal cell When the light resistance and the residual DC voltage were evaluated in the same manner as in Example 1 using the liquid crystal cell produced as described above, the initial voltage holding ratio was 99. The light resistance and the residual DC voltage were both “good”.
Examples 7 to 10 and Comparative Examples 6 to 10
In Example 6 above, the type of polyimide used and the amount of N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, which is an epoxy compound, were as shown in Table 2, respectively. In the same manner as in Example 6, a liquid crystal aligning agent was prepared, and a liquid crystal cell was produced and evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 2011039145
Figure 2011039145

Claims (8)

テトラカルボン酸二無水物と、下記式(A)
Figure 2011039145
(式(A)中、RおよびRIIは、それぞれ、水素原子または炭素数1〜30のアルキル基であり、Xは単結合、メチレン基、炭素数2〜30のアルキレン基、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NH−、−NHCO−または−CONH−(ただし以上において、「*」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合する。)であり、nは1〜4の整数である。)
で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および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種の重合体を含有することを特徴とする、液晶配向剤。
Tetracarboxylic dianhydride and the following formula (A)
Figure 2011039145
(In the formula (A), R I and R II are each a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, X is a single bond, a methylene group, an alkylene group having 2 to 30 carbon atoms, * -O -, * -CO-, * -COO-, * -OCO-, * -NH-, * -NHCO- or * -CONH- (in the above, a bond marked with "*" is bonded to a diaminophenyl group. And n is an integer from 1 to 4.)
Characterized in that it contains at least one polymer selected from the group consisting of a polyamic acid obtained by reacting with a diamine containing a compound represented by: and a polyimide formed by dehydrating and ring-closing the polyamic acid, Liquid crystal aligning agent.
上記式(A)におけるRが水素原子またはメチル基であり、RIIがメチル基である、請求項1に記載の液晶配向剤。 2. The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein R I in the formula (A) is a hydrogen atom or a methyl group, and R II is a methyl group. 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を含むものである、請求項1または2に記載の液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent of Claim 1 or 2 whose said tetracarboxylic dianhydride contains 2,3,5- tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride. 請求項1〜3のいずれか一項に記載の液晶配向剤から形成されたことを特徴とする、液晶配向膜。   A liquid crystal aligning film formed from the liquid crystal aligning agent according to claim 1. 請求項4に記載の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 the liquid crystal alignment film according to claim 4. テトラカルボン酸二無水物と、上記式(A)で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸。   A polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine containing a compound represented by the above formula (A). テトラカルボン酸二無水物と、上記式(A)で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミド。   A polyimide obtained by dehydrating and ring-closing a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine containing a compound represented by the above formula (A). 上記式(A)で表される化合物。   Compound represented by the above formula (A).
JP2009184282A 2009-08-07 2009-08-07 Liquid crystal alignment layer and liquid crystal display element Withdrawn JP2011039145A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009184282A JP2011039145A (en) 2009-08-07 2009-08-07 Liquid crystal alignment layer and liquid crystal display element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009184282A JP2011039145A (en) 2009-08-07 2009-08-07 Liquid crystal alignment layer and liquid crystal display element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011039145A true JP2011039145A (en) 2011-02-24

Family

ID=43767004

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009184282A Withdrawn JP2011039145A (en) 2009-08-07 2009-08-07 Liquid crystal alignment layer and liquid crystal display element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011039145A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11149204B2 (en) 2018-05-17 2021-10-19 Lg Chem, Ltd. Liquid crystal alignment agent composition, method for preparing liquid crystal alignment film using same, and liquid crystal alignment film and liquid crystal display using same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11149204B2 (en) 2018-05-17 2021-10-19 Lg Chem, Ltd. Liquid crystal alignment agent composition, method for preparing liquid crystal alignment film using same, and liquid crystal alignment film and liquid crystal display using same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5444690B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5321781B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP2008181102A (en) Vertical alignment type liquid crystal aligning agent and display device
JP5365780B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5057074B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5071662B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5158356B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP5633667B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP5099350B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5585755B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5282869B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP2008090297A (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5488798B2 (en) Liquid crystal alignment agent
JP5224034B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP2009229935A (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP4978434B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP2008107814A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment layer and liquid crystal display element
JP5590304B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP2009075140A (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5083534B2 (en) Liquid crystal aligning agent and horizontal electric field type liquid crystal display element
JP2012173453A (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP2009294281A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element
JP2009193054A (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5316752B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP2009251439A (en) Vertical alignment type liquid crystal alignment film and vertical alignment type display element

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20121106