JP2013101304A - Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligned film and liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligned film and liquid crystal display element Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal aligning agent excellent in printability.SOLUTION: A liquid crystal aligning agent contains: A) at least one kind of polymer (A) selected from the group consisting of polyamic acid obtained by reaction of tetracarboxylic acid dianhydride with diamine comprising at least either 1-(4-aminophenyl)-2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-indene-5-amine or 1-(4-aminophenyl)-2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-indene-6-amine and polyimide obtained by dehydration and ring-closure of polyamic acid; and B) at least one kind of solvent (B) selected from the group consisting of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-ethyl-2-pyrrolidone and a compound represented by the following formula (1).

Description

本発明は、液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子に関し、詳しくは、重合体成分が析出しにくく印刷性(特に長時間印刷性)に優れた液晶配向剤、並びに当該液晶配向剤を用いて作製される液晶配向膜及び液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal aligning film, and a liquid crystal display element, and more specifically, a liquid crystal aligning agent that is difficult to precipitate a polymer component and excellent in printability (particularly long-term printability), and the liquid crystal aligning agent The liquid crystal alignment film and the liquid crystal display element are manufactured.

従来、液晶表示素子としては、TNモード、IPSモード、FFSモードといった水平配向型、VAモードといった垂直配向型のものが知られている。これら液晶表示素子は、液晶分子を配向させるための液晶配向膜を有する。液晶配向膜の材料としては、耐熱性、機械的強度、液晶との親和性などの各種特性が良好である点から、ポリアミック酸やポリイミドが一般に使用されている。   Conventionally, as a liquid crystal display element, a horizontal alignment type such as a TN mode, an IPS mode, and an FFS mode and a vertical alignment type such as a VA mode are known. These liquid crystal display elements have a liquid crystal alignment film for aligning liquid crystal molecules. As a material for the liquid crystal alignment film, polyamic acid or polyimide is generally used from the viewpoints of various properties such as heat resistance, mechanical strength, and affinity with liquid crystal.

また近年、液晶表示素子は、従来のようにパーソナルコンピュータ等の表示端末に使用されるだけでなく、例えば液晶テレビやカーナビゲーションシステム、携帯電話、スマートフォン等の表示部など多種の用途で使用されている。その一方で、液晶表示素子の用途によっては、輝度や駆動時間などの点において従来のものよりも過酷な条件下で使用されることがある。このような背景から、液晶表示素子としては、近年、表示品位が高度であり、且つ長時間の連続駆動を行った場合にも表示品位の低下が少ないことがより求められており、そのような液晶表示素子を得るための液晶配向剤が種々提案されている(例えば、特許文献1や特許文献2参照)。   In recent years, liquid crystal display elements are used not only for display terminals such as personal computers as in the past, but also for various applications such as display units for liquid crystal televisions, car navigation systems, mobile phones, smartphones, and the like. Yes. On the other hand, depending on the application of the liquid crystal display element, the liquid crystal display element may be used under conditions that are severer than conventional ones in terms of luminance and driving time. Against this background, liquid crystal display elements have recently been required to have high display quality and little deterioration in display quality even when continuous driving is performed for a long time. Various liquid crystal aligning agents for obtaining a liquid crystal display element have been proposed (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開2010−97188号公報JP 2010-97188 A 特開2010−156934号公報JP 2010-156934 A

液晶表示素子の表示品位を良好にするには、例えば液晶配向膜中のポリイミドのイミド化率を高くして電気特性を良好にしたり、ポリイミドに液晶配向成分(プレチルト成分)を導入して液晶の配向性を良好にしたりすることが考えられる。しかしながら、これらを行った場合、ポリマーの溶解性が低下したりポリマーの凝集性が増大したりしやすく、これに起因して、基板上に液晶配向剤を塗布した際に印刷ムラが発生したり、印刷を長時間行っているうちにポリイミドが析出したりするなど印刷性の低下を招くことがある。   In order to improve the display quality of the liquid crystal display element, for example, by increasing the imidation ratio of polyimide in the liquid crystal alignment film to improve electrical characteristics, or by introducing a liquid crystal alignment component (pretilt component) into the polyimide, It may be possible to improve the orientation. However, when these are performed, the solubility of the polymer is likely to decrease or the cohesiveness of the polymer is likely to increase, and as a result, printing unevenness may occur when the liquid crystal aligning agent is applied on the substrate. In some cases, printability may be deteriorated, for example, polyimide may be deposited while printing is performed for a long time.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、印刷性に優れた液晶配向剤、並びに当該液晶配向剤を用いて作製される液晶配向膜及び液晶表示素子を提供することを主たる目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and has as its main object to provide a liquid crystal aligning agent excellent in printability, and a liquid crystal alignment film and a liquid crystal display element produced using the liquid crystal aligning agent.

本発明者らは、上記のような従来技術の課題を達成すべく鋭意検討した結果、特定のジアミンとテトラカルボン酸二無水物との反応により得られる重合体を液晶配向剤の重合体成分として用いるとともに、その重合体を特定の溶剤に溶解させて液晶配向剤を調製することにより上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明により、以下の液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子が提供される。   As a result of intensive studies to achieve the above-described problems of the prior art, the present inventors have used a polymer obtained by the reaction of a specific diamine and tetracarboxylic dianhydride as a polymer component of a liquid crystal aligning agent. It was found that the above problem can be solved by preparing a liquid crystal aligning agent by dissolving the polymer in a specific solvent while using the present invention, and completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element.

本発明によれば、A)テトラカルボン酸二無水物と、1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−1H−インデン−5−アミン及び1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−1H−インデン−6−アミンのうちの少なくともいずれか(以下、特定ジアミンともいう。)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及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一種の重合体(A)と、B)1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−エチル−2−ピロリドン及び下記式(1)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも一種の溶剤(B)と、を含有する液晶配向剤が提供される。

Figure 2013101304
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6の炭化水素基、又は当該炭化水素基の炭素−炭素結合間に−O−を含む1価の基であり、RとRとが互いに結合して環構造を形成してもよい。Rは、炭素数1〜6のアルキル基である。) According to the present invention, A) tetracarboxylic dianhydride and 1- (4-aminophenyl) -2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-indene-5-amine and 1- ( 4-aminophenyl) -2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-indene-6-amine and a diamine containing at least one (hereinafter also referred to as a specific diamine). And at least one polymer (A) selected from the group consisting of a polyimide obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid, and B) 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-ethyl There is provided a liquid crystal aligning agent containing 2-pyrrolidone and at least one solvent (B) selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (1).
Figure 2013101304
(In formula (1), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or a monovalent group including —O— between the carbon-carbon bonds of the hydrocarbon group. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring structure, and R 3 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)

本発明の液晶配向剤は、重合体成分として上記重合体(A)を含み、溶剤として上記溶剤(B)を含むことにより、基板への塗布性が良好であり、しかも基板への印刷を長時間行った場合にも重合体の析出が生じにくく長時間印刷性に優れている。   The liquid crystal aligning agent of the present invention includes the polymer (A) as a polymer component and the solvent (B) as a solvent, so that the coating property to the substrate is good and the printing on the substrate is long. Even when the test is carried out for a long time, the polymer is hardly precipitated and is excellent in printability for a long time.

本発明において、重合体の析出をより抑えるには、上記溶剤(B)の含有量を、溶剤全体の10重量%以上とするのがよい。これにより、基板への塗布性や長時間印刷性をより良好にすることができる。また、上記重合体(A)におけるテトラカルボン酸二無水物としては、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物及び2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2:4,6:8−二無水物のうちの少なくともいずれかを含む化合物が好適に用いられる。   In the present invention, in order to further suppress the precipitation of the polymer, the content of the solvent (B) is preferably 10% by weight or more based on the entire solvent. Thereby, the applicability | paintability to a board | substrate and long-time printability can be made more favorable. In addition, examples of the tetracarboxylic dianhydride in the polymer (A) include 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride and 2,4,6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0]. A compound containing at least one of octane-2: 4, 6: 8-dianhydride is preferably used.

本発明の液晶配向剤は、溶剤として、上記溶剤(B)に加え、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルを更に含有することが好ましい。上記溶剤(B)とジプロピレングリコールモノメチルエーテルとを併用することにより、長時間印刷性を更に良好にすることができる。   The liquid crystal aligning agent of the present invention preferably further contains dipropylene glycol monomethyl ether as a solvent in addition to the solvent (B). By using the solvent (B) and dipropylene glycol monomethyl ether in combination, long-term printability can be further improved.

さらに、本発明によれば、上記に記載の液晶配向剤により形成された液晶配向膜、及び当該液晶配向膜を具備する液晶表示素子が提供される。本発明の液晶配向膜は、上記に記載の液晶配向剤を用いて形成されていることから、長時間の印刷を行った場合にもポリマーが析出しにくく膜質が良好である。また、このような液晶配向膜を用いて液晶表示素子を製造する場合、製造プロセスにおいて印刷不良を減らすことができ、結果として歩留まりの向上を図ることができる。   Furthermore, according to the present invention, a liquid crystal alignment film formed of the liquid crystal alignment agent described above and a liquid crystal display device including the liquid crystal alignment film are provided. Since the liquid crystal alignment film of the present invention is formed using the liquid crystal aligning agent described above, even when printing is performed for a long time, it is difficult for the polymer to precipitate and the film quality is good. Moreover, when manufacturing a liquid crystal display element using such a liquid crystal aligning film, a printing defect can be reduced in a manufacturing process, As a result, a yield can be improved.

本発明の液晶配向剤は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸及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一種の重合体を含有するものであり、当該重合体が溶剤に溶解されてなる。以下、本発明の液晶配向剤について詳細に説明する。   The liquid crystal aligning agent of the present invention contains at least one polymer selected from the group consisting of a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine and a polyimide formed by dehydrating and ring-closing the polyamic acid. The polymer is dissolved in a solvent. Hereinafter, the liquid crystal aligning agent of this invention is demonstrated in detail.

<ポリアミック酸>
[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のに用いるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物、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。これらの具体例としては、
脂肪族テトラカルボン酸二無水物として、例えば1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物などを;
脂環式テトラカルボン酸二無水物として、例えば1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、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、2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2:4,6:8−二無水物、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、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物などを;
芳香族テトラカルボン酸二無水物として、例えばピロメリット酸二無水物などを;挙げることができるほか、特開2010−97188号公報に記載のテトラカルボン酸二無水物を用いることができる。なお、上記テトラカルボン酸二無水物は、1種単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。
<Polyamic acid>
[Tetracarboxylic dianhydride]
Examples of the tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid in the present invention include aliphatic tetracarboxylic dianhydride, alicyclic tetracarboxylic dianhydride, aromatic tetracarboxylic dianhydride and the like. Can be mentioned. Specific examples of these are:
Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride;
Examples of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride include 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- No 1,2-dicarboxylic acid 3,5,6-tricarboxy-2-carboxymethylnorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, 2,4,6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0] octane-2 : 4,6: 8-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane-3,5,8,10-tetraone, cyclohexanetetracarboxylic dianhydride Etc .;
Examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride; and the like, and tetracarboxylic dianhydrides described in JP 2010-97188 A can be used. In addition, the said tetracarboxylic dianhydride can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

ポリアミック酸を合成するのに用いるテトラカルボン酸二無水物としては、これらのうち、透明性及び溶剤への溶解性などの観点から、脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むものであるのが好ましく、中でも、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、2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2:4,6:8−二無水物及び1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物よりなる群から選択される少なくとも一種を含むものであることが好ましく、印刷性が良好である点において、特に、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物及び2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2:4,6:8−二無水物の少なくともいずれかを含むものであることが好ましい。   Among these, the tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid preferably includes an alicyclic tetracarboxylic dianhydride from the viewpoints of transparency and solubility in a solvent, Among them, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1, 2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1, 2-c] furan-1,3-dione, 2,4,6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0] octane-2: 4,6: 8-dianhydride and 1,2,3 4-cyclobutanetetracar It is preferable that at least one selected from the group consisting of acid dianhydrides is included, and particularly in terms of good printability, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride and 2,4,4 It is preferable that it contains at least one of 6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0] octane-2: 4,6: 8-dianhydride.

上記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及び2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2:4,6:8−二無水物の少なくともいずれかを含む場合、それら化合物の合計の含有量は、ポリアミック酸の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物の全量に対して、10モル%以上であることが好ましく、20〜100モル%であることがより好ましい。   As the tetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride and 2,4,6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0] octane-2: 4,6: 8 -When including at least one of dianhydrides, the total content of these compounds is preferably 10 mol% or more based on the total amount of tetracarboxylic dianhydrides used for the synthesis of polyamic acid, More preferably, it is 20-100 mol%.

[ジアミン]
本発明におけるポリアミック酸を合成するために使用するジアミンとしては、1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−1H−インデン−5−アミン及び1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−1H−インデン−6−アミンのうちの少なくともいずれか(特定ジアミン)を含むものである。このような特定ジアミンを用いることで、液晶配向剤に含有される重合体成分(ポリアミック酸又はポリイミド)の溶剤への溶解性を高めることができる。特に、下記に示す溶剤(B)を含む溶剤に対しての溶解性が良好であり、該溶剤と組み合わせることによって印刷性の向上を好適に図ることができる。
[Diamine]
Examples of the diamine used for synthesizing the polyamic acid in the present invention include 1- (4-aminophenyl) -2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-indene-5-amine and 1- ( 4-aminophenyl) -2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-indene-6-amine is included (specific diamine). By using such a specific diamine, the solubility of the polymer component (polyamic acid or polyimide) contained in the liquid crystal aligning agent in the solvent can be enhanced. In particular, the solubility with respect to the solvent containing the solvent (B) shown below is favorable, and the printability can be suitably improved by combining with the solvent.

上記特定ジアミンの比率は、ポリアミック酸の合成に使用するジアミンの全量に対して5モル%以上であることが好ましく、10〜80モル%がより好ましく、10〜50モル%が更に好ましい。   The ratio of the specific diamine is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 to 80 mol%, still more preferably 10 to 50 mol%, based on the total amount of diamine used for the synthesis of the polyamic acid.

上記ポリアミック酸を合成するためのジアミンとしては、上記の特定ジアミンを単独で使用してもよいが、上記の特定ジアミンとともにその他のジアミンを併用してもよい。   As the diamine for synthesizing the polyamic acid, the above specific diamine may be used alone, but other diamines may be used in combination with the above specific diamine.

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、脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン、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。これらの具体例としては、脂肪族ジアミンとして、例えば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などを;
脂環式ジアミンとして、例えば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)シクロヘキサンなどを;
Examples of other diamines that can be used here include aliphatic diamines, alicyclic diamines, aromatic diamines, and diaminoorganosiloxanes. Specific examples thereof include aliphatic diamines such as 1,1-metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine and the like;
Examples of alicyclic diamines include 1,4-diaminocyclohexane, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane and the like;

芳香族ジアミンとして、例えばp−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、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、1,4−ビス−(4−アミノフェニル)−ピペラジン、3,5−ジアミノ安息香酸、コレスタニルオキシ−3,5−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−3,5−ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン、3,5−ジアミノ安息香酸コレスタニル、3,5−ジアミノ安息香酸コレステニル、3,5−ジアミノ安息香酸ラノスタニル、3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン、3,6−ビス(4−アミノフェノキシ)コレスタン、4−(4’−トリフルオロメトキシベンゾイロキシ)シクロヘキシル−3,5−ジアミノベンゾエート、4−(4’−トリフルオロメチルベンゾイロキシ)シクロヘキシル−3,5−ジアミノベンゾエート、1,1−ビス(4−((アミノフェニル)メチル)フェニル)−4−ブチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−((アミノフェニル)メチル)フェニル)−4−ヘプチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−((アミノフェノキシ)メチル)フェニル)−4−ヘプチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−((アミノフェニル)メチル)フェニル)−4−(4−ヘプチルシクロヘキシル)シクロヘキサン、2,4−ジアミノ−N,N―ジアリルアニリン、4−アミノベンジルアミン、3−アミノベンジルアミン、及び下記式(A−1)

Figure 2013101304
(式中、XI及びXIIは、それぞれ、単結合、−O−、−COO−又は−OCO−であり、Rは、炭素数1〜3のアルカンジイル基であり、aは0又は1であり、bは0〜2の整数であり、cは1〜20の整数であり、nは0又は1である。但し、a及びbが同時に0になることはない。)
で表される化合物などを; Examples of aromatic diamines include p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4′-diaminobiphenyl, 2,7-diaminofluorene, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl ] Propane, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane 4,4 ′-(p-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenylenediisopropylene Riden) bisaniline, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diamino Pyrimidine, 3,6-diaminoacridine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6-diaminocarbazole, N-ethyl-3,6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, N , N′-bis (4-aminophenyl) -benzidine, N, N′-bis (4-aminophenyl) -N, N′-dimethylbenzidine, 1,4-bis- (4-aminophenyl) -piperazine, 3,5-diaminobenzoic acid, cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestenyloxy-3,5-diaminobenzene, Lestanyloxy-2,4-diaminobenzene, cholestenyloxy-2,4-diaminobenzene, cholestanyl 3,5-diaminobenzoate, cholestenyl 3,5-diaminobenzoate, lanostannyl 3,5-diaminobenzoate, 3 , 6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane, 3,6-bis (4-aminophenoxy) cholestane, 4- (4′-trifluoromethoxybenzoyloxy) cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, 4- (4′-trifluoromethylbenzoyloxy) cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, 1,1-bis (4-((aminophenyl) methyl) phenyl) -4-butylcyclohexane, 1,1-bis (4 -((Aminophenyl) methyl) phenyl) -4-heptylcyclohexane, 1,1 -Bis (4-((aminophenoxy) methyl) phenyl) -4-heptylcyclohexane, 1,1-bis (4-((aminophenyl) methyl) phenyl) -4- (4-heptylcyclohexyl) cyclohexane, 2, 4-diamino-N, N-diallylaniline, 4-aminobenzylamine, 3-aminobenzylamine, and the following formula (A-1)
Figure 2013101304
Wherein X I and X II are each a single bond, —O—, —COO— or —OCO—, R I is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, and a is 0 or And b is an integer of 0 to 2, c is an integer of 1 to 20, and n is 0 or 1. However, a and b are not 0 at the same time.)
A compound represented by:

ジアミノオルガノシロキサンとして、例えば、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサンなどを、それぞれ挙げることができるほか、特開2010−97188号公報に記載のジアミンを用いることができる。   Examples of the diaminoorganosiloxane include 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane, and the like, and diamines described in JP 2010-97188 A can be used.

上記式(A−1)における「−X−(R−XII−」で表される2価の基としては、炭素数1〜3のアルカンジイル基、*−O−、*−COO−又は*−O−C−O−(ただし、「*」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合する。)であることが好ましい。基「−C2c+1」の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−エイコシル基などを挙げることができる。ジアミノフェニル基における2つのアミノ基は、基「X」に対して2,4−位又は3,5−位にあることが好ましい。 Examples of the divalent group represented by “—X I — (R I —X II ) n —” in the formula (A-1) include alkanediyl groups having 1 to 3 carbon atoms, * —O—, * —COO— or * —O—C 2 H 4 —O— (however, a bond marked with “*” is bonded to a diaminophenyl group) is preferred. Specific examples of the group “—C c H 2c + 1 ” include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group. Group, n-nonyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, n-nonadecyl group Group, n-eicosyl group and the like. The two amino groups in the diaminophenyl group are preferably in the 2,4-position or the 3,5-position with respect to the group “X I ”.

上記式(A−1)で表される化合物の具体例としては、例えば下記式(A−1−1)〜(A−1−3)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。

Figure 2013101304
Specific examples of the compound represented by the formula (A-1) include compounds represented by the following formulas (A-1-1) to (A-1-3).
Figure 2013101304

また、垂直配向型用の液晶配向剤に含有されるポリアミック酸を合成する場合、良好な垂直配向性を付与するべく、上記他のジアミンとしてプレチルト成分を含有させるとよい。このようなプレチルト成分を含有させるためのジアミンとして具体的には、例えばドデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、テトラデカノキシ−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、テトラデカノキシ−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、コレスタニルオキシ−3,5−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−3,5−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン、3,5−ジアミノ安息香酸コレスタニル、3,5−ジアミノ安息香酸コレステニル、3,5−ジアミノ安息香酸ラノスタニル、3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン、3,6−ビス(4−アミノフェノキシ)コレスタン、4−(4’−トリフルオロメトキシベンゾイロキシ)シクロヘキシル−3,5−ジアミノベンゾエート、4−(4’−トリフルオロメチルベンゾイロキシ)シクロヘキシル−3,5−ジアミノベンゾエート、1,1−ビス(4−((アミノフェニル)メチル)フェニル)−4−ブチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−((アミノフェニル)メチル)フェニル)−4−ヘプチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−((アミノフェノキシ)メチル)フェニル)−4−ヘプチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−((アミノフェニル)メチル)フェニル)−4−(4−ヘプチルシクロヘキシル)シクロヘキサン、上記式(A−1)で表されるジアミン等を挙げることができる。なお、プレチルト成分としての他のジアミンは、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
プレチルト成分としての他のジアミンは、その合計量が、全ジアミンに対して5モル%以上含むものであることが好ましく、10モル%以上含むことがより好ましい。
Moreover, when synthesizing a polyamic acid contained in a liquid crystal aligning agent for a vertical alignment type, a pretilt component may be included as the other diamine in order to give good vertical alignment. Specific examples of the diamine for containing such a pretilt component include dodecanoxy-2,4-diaminobenzene, tetradecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,4. -Diaminobenzene, octadecanoxy-2,4-diaminobenzene, dodecanoxy-2,5-diaminobenzene, tetradecanoxy-2,5-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,5-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,5-diaminobenzene, octadecanoxy -2,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestenyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestenyloxy-2,4-diaminobenzene, 3,5-diaminobenzoic acid Cholestanyl, cholestenyl 3,5-diaminobenzoate, lanostannyl 3,5-diaminobenzoate, 3,6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane, 3,6-bis (4-aminophenoxy) cholestane, 4- ( 4'-trifluoromethoxybenzoyloxy) cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, 4- (4'-trifluoromethylbenzoyloxy) cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, 1,1-bis (4- ( (Aminophenyl) methyl) phenyl) -4-butylcyclohexane, 1,1-bis (4-((aminophenyl) methyl) phenyl) -4-heptylcyclohexane, 1,1-bis (4-((aminophenoxy)) Methyl) phenyl) -4-heptylcyclohexane, 1,1-bis (4-((aminophen Nyl) methyl) phenyl) -4- (4-heptylcyclohexyl) cyclohexane, diamines represented by the above formula (A-1), and the like. In addition, the other diamine as a pretilt component can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The total amount of other diamines as the pretilt component is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, based on the total diamine.

本発明におけるポリアミック酸を合成する際に用いられるジアミンは、芳香族ジアミン(アミノ基が芳香環に結合されたジアミン)を、全ジアミンに対して、30モル%以上含むものであることが好ましく、50モル%以上含むものであることがより好ましく、特に80モル%以上含むものであることが好ましい。   The diamine used when synthesizing the polyamic acid in the present invention preferably contains an aromatic diamine (a diamine having an amino group bonded to an aromatic ring) in an amount of 30 mol% or more based on the total diamine, and 50 mol. %, More preferably 80% by mole or more.

[分子量調節剤]
ポリアミック酸を合成するに際して、上記の如きテトラカルボン酸二無水物及びジアミンとともに、適当な分子量調節剤を用いて末端修飾型の重合体を合成することとしてもよい。かかる末端修飾型の重合体とすることにより、本発明の効果を損なうことなく液晶配向剤の塗布性(印刷性)をさらに改善することができる。
[Molecular weight regulator]
When synthesizing a polyamic acid, a terminal-modified polymer may be synthesized using an appropriate molecular weight regulator together with the tetracarboxylic dianhydride and diamine as described above. By using such a terminal-modified polymer, the coating property (printability) of the liquid crystal aligning agent can be further improved without impairing the effects of the present invention.

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。これらの具体例としては、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;
モノアミン化合物として、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−オクチルアミンなどを;
モノイソシアネート化合物として、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。
Examples of molecular weight regulators include acid monoanhydrides, monoamine compounds, monoisocyanate compounds, and the like. Specific examples of these include acid monoanhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, n-decylsuccinic anhydride, n-dodecylsuccinic anhydride, n-tetradecylsuccinic acid. Nic acid anhydride, n-hexadecyl succinic acid anhydride, etc .;
Examples of monoamine compounds include aniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, and n-octylamine;
Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.

分子量調節剤の使用割合は、使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミンの合計100重量部に対して、20重量部以下とすることが好ましく、10重量部以下とすることがより好ましい。   The use ratio of the molecular weight regulator is preferably 20 parts by weight or less, and more preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total of the tetracarboxylic dianhydride and diamine used.

<ポリアミック酸の合成>
本発明におけ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行われる。このときの反応温度は−20℃〜150℃が好ましく、0〜100℃がより好ましい。また、反応時間は0.1〜24時間が好ましく、0.5〜12時間がより好ましい。
<Synthesis of polyamic acid>
The ratio of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine used in the polyamic acid synthesis reaction in the present invention is such that the acid anhydride group of the tetracarboxylic dianhydride is 0. A ratio of 2 to 2 equivalents is preferable, and a ratio of 0.3 to 1.2 equivalents is more preferable.
The polyamic acid synthesis reaction is preferably carried out in an organic solvent. The reaction temperature at this time is preferably −20 ° C. to 150 ° C., more preferably 0 to 100 ° C. The reaction time is preferably 0.1 to 24 hours, more preferably 0.5 to 12 hours.

ここで、有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノール及びその誘導体、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。
これら有機溶媒の具体例としては、上記非プロトン性極性溶媒として、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−エチル−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、下記式(1)で表される化合物などを;
上記フェノール誘導体として、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、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテルなどを;
上記ケトンとして、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、シクロヘキサノンなどを;
上記エステルとして、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、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、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、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。
Here, examples of the organic solvent include an aprotic polar solvent, phenol and derivatives thereof, alcohol, ketone, ester, ether, halogenated hydrocarbon, and hydrocarbon.
Specific examples of these organic solvents include, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N, N as the aprotic polar solvent. -Dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea, hexamethylphosphortriamide, a compound represented by the following formula (1), etc .;
Examples of the phenol derivative include m-cresol, xylenol, halogenated phenol and the like;
Examples of the alcohol include methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, and ethylene glycol monomethyl ether;
Examples of the ketone include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone;
Examples of the ester include ethyl lactate, butyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, diethyl oxalate, and diethyl malonate;
Examples of the ether include diethyl ether, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether. Acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, tetrahydrofuran, etc .;
Examples of the halogenated hydrocarbon include dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene and the like;
Examples of the hydrocarbon include hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, isoamylpropionate, isoamylisobutyrate, and diisopentyl ether.

これらの有機溶媒のうち、非プロトン性極性溶媒並びにフェノール及びその誘導体よりなる群(第一群の有機溶媒)から選択される一種以上、又は、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及び炭化水素よりなる群(第二群の有機溶媒)から選択される一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、第一群の有機溶媒及び第二群の有機溶媒の合計量に対して、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、更に好ましくは30重量%以下である。
有機溶媒の使用量(a)は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミンの合計量(b)が、反応溶液の全量(a+b)に対して0.1〜50重量%になるような量とすることが好ましい。
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 or more selected from the first group of organic solvents And a mixture of 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 proportion of the second group organic solvent used is preferably 50% by weight or less, more preferably 40% by weight, based on the total amount of the first group organic solvent and the second group organic solvent. Or less, more preferably 30% by weight or less.
The amount of organic solvent used (a) is such that the total amount (b) of tetracarboxylic dianhydride and diamine is 0.1 to 50% by weight based on the total amount (a + b) of the reaction solution. It is preferable.

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、又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、又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及び精製は公知の方法に従って行うことができる。   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. Isolation and purification of the polyamic acid can be performed according to known methods.

<ポリイミド及びポリイミドの合成>
本発明の液晶配向剤に含有されるポリイミドは、上記の如くして合成された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。
<Synthesis of polyimide and polyimide>
The polyimide contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention can be obtained by dehydrating and ring-closing imidizing the polyamic acid synthesized as described above.

上記ポリイミドは、その前駆体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。本発明におけるポリイミドは、そのイミド化率が30%以上であることが好ましく、40〜99%であることがより好ましく、45〜99%であることが更に好ましい。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。ここで、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。   The polyimide may be a completely imidized product obtained by dehydrating and cyclizing all of the amic acid structure possessed by the polyamic acid that is the precursor, and only a part of the amic acid structure is dehydrated and cyclized, It may be a partially imidized product in which an imide ring structure coexists. The polyimide in the present invention preferably has an imidation ratio of 30% or more, more preferably 40 to 99%, and still more preferably 45 to 99%. 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. Here, a part of the imide ring may be an isoimide ring.

ポリアミック酸の脱水閉環は、好ましくはポリアミック酸を加熱する方法により、又は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及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。このうち、後者の方法によることが好ましい。   The polyamic acid is preferably dehydrated and closed by heating the polyamic acid, or by dissolving the polyamic acid in an organic solvent, adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the solution, and heating the solution as necessary. . Of these, the latter method is preferred.

上記ポリアミック酸の溶液中に脱水剤及び脱水閉環触媒を添加する方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸のアミック酸構造の1モルに対して0.01〜20モルとすることが好ましい。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、トリエチルアミン等の3級アミンを用いることができる。脱水閉環触媒の使用量は、使用する脱水剤1モルに対して0.01〜10モルとすることが好ましい。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは0〜180℃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。   In the method of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the polyamic acid solution, for example, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride can be used as the dehydrating agent. It is preferable that the usage-amount of a dehydrating agent shall be 0.01-20 mol with respect to 1 mol of the amic acid structure of a polyamic acid. As the dehydration ring closure catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine, triethylamine and the like can be used. It is preferable that the usage-amount of a dehydration ring-closing catalyst shall be 0.01-10 mol with respect to 1 mol of dehydrating agents to be used. Examples of the organic solvent used in the dehydration ring-closing reaction include the organic solvents exemplified as those used for the synthesis of polyamic acid. The reaction temperature of the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180 ° C, more preferably 10 to 150 ° C. The reaction time is preferably 1.0 to 120 hours, more preferably 2.0 to 30 hours.

このようにして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、そのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除いたうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、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、又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。これらの精製操作は公知の方法に従って行うことができる。   In this way, a reaction solution containing polyimide is obtained. This reaction solution may be used as it is for the preparation of the liquid crystal aligning agent, or after removing the dehydrating agent and the dehydrating ring-closing catalyst from the reaction solution, it may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent. You may use for preparation of an aligning agent, or you may use for preparation of a liquid crystal aligning agent, after purifying the isolated polyimide. These purification operations can be performed according to known methods.

<重合体の溶液粘度>
以上のようにして得られるポリアミック酸及びポリイミドは、これを濃度10重量%の溶液としたときに、10〜800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、15〜500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。なお、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、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−エチル−2−ピロリドンなど)を用いて調製した濃度10重量%の重合体溶液につき、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。
<Solution viscosity of polymer>
The polyamic acid and polyimide obtained as described above preferably have a solution viscosity of 10 to 800 mPa · s, when this is a 10% by weight solution, and a solution of 15 to 500 mPa · s. More preferably, it has a viscosity. In addition, the solution viscosity (mPa · s) of the above polymer is a good solvent (for example, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-ethyl). It is a value measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer for a polymer solution having a concentration of 10% by weight prepared using 2-pyrrolidone or the like.

<溶剤>
本発明の液晶配向剤は、ポリアミック酸及びポリイミドの少なくともいずれかが、有機溶剤中に溶解含有されて構成される。かかる溶剤として、本発明の液晶配向剤は、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−エチル−2−ピロリドン及び下記式(1)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも一種の溶剤(B)を必須成分として含んでいる。これらの溶剤(B)は、いずれも沸点が高く、かつポリアミック酸やポリイミドの溶解性が高い。そのため、印刷を長時間に亘って行った場合にも印刷機上からの溶剤の揮発が少なく、ポリマーの析出を抑制することができる。

Figure 2013101304
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6の炭化水素基、又は当該炭化水素基の炭素−炭素結合間に−O−を含む1価の基であり、RとRとが互いに結合して環構造を形成してもよい。Rは、炭素数1〜6のアルキル基である。) <Solvent>
The liquid crystal aligning agent of the present invention is constituted by dissolving and containing at least one of polyamic acid and polyimide in an organic solvent. As such a solvent, the liquid crystal aligning agent of the present invention is at least selected from the group consisting of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-ethyl-2-pyrrolidone and a compound represented by the following formula (1). A kind of solvent (B) is contained as an essential component. These solvents (B) all have high boiling points and high solubility of polyamic acid and polyimide. Therefore, even when printing is performed over a long period of time, the solvent volatilization from the printing press is small, and polymer deposition can be suppressed.
Figure 2013101304
(In formula (1), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or a monovalent group including —O— between the carbon-carbon bonds of the hydrocarbon group. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring structure, and R 3 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)

式(1)のR及びRにおける炭素数1〜6の炭化水素基としては、飽和でも不飽和でもよい。また、R及びRは、炭素数1〜6の炭化水素基の炭素−炭素単結合間に「−O−」を含むものであってもよい。R及びRの具体例としては、例えば炭素数1〜6のアルキル基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基のほか、これらの基の炭素−炭素結合間に「−O−」を含む基などを挙げることができる。なお、式(1)において、R及びRは互いに同一でも異なっていてもよい。
ここで、炭素数1〜6のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などを挙げることができる。
脂環式炭化水素基としては、例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。芳香族炭化水素基としては、例えばフェニル基等が挙げられる。
及びRは、互いに結合することにより、R及びRの結合する窒素原子と共に環を形成してもよい。R,Rが互いに結合して形成される環としては、例えばピロリジン環、ピペリジン環等が挙げられる。また、これらの環には、メチル基等の1価の鎖状炭化水素基が結合されていてもよい。
及びRとして好ましくは水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基であり、より好ましくは水素原子又はメチル基である。
の炭素数1〜6のアルキル基としては、直鎖状でも分岐状でもよく、具体的には、上記R及びRの炭素数1〜6のアルキル基の説明で例示した基を挙げることができる。
The hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms in R 1 and R 2 in the formula (1) may be saturated or unsaturated. R 1 and R 2 may include “—O—” between carbon-carbon single bonds of a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms. Specific examples of R 1 and R 2 include, for example, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alicyclic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, and “—O— between the carbon-carbon bonds of these groups. And the like. In the formula (1), R 1 and R 2 may be the same as or different from each other.
Here, as the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, A hexyl group etc. can be mentioned.
Examples of the alicyclic hydrocarbon group include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group.
R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring together with the nitrogen atom to which R 1 and R 2 are bonded. Examples of the ring formed by combining R 1 and R 2 with each other include a pyrrolidine ring and a piperidine ring. In addition, a monovalent chain hydrocarbon group such as a methyl group may be bonded to these rings.
R 1 and R 2 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms of R 3 may be linear or branched, and specifically, the groups exemplified in the description of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms of R 1 and R 2 above. Can be mentioned.

上記式(1)で表される化合物の具体例としては、例えば3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ヘキシルオキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、イソプロポキシ−N−イソプロピル−プロピオンアミド、n−ブトキシ−N−イソプロピル−プロピオンアミドなどが挙げられる。
溶剤(B)は、液晶配向剤に含有される重合体の溶剤に対する溶解性を良好にする観点から、液晶配向剤に含まれる全溶剤に対し、5重量%以上用いることが好ましく、10重量%以上用いることがより好ましい。また、溶剤(B)の含有量の上限については、液晶配向剤に含まれる全溶剤に対し、好ましくは90重量%以下であり、より好ましくは60重量%以下であり、更に好ましくは50重量%以下である。なお、溶剤(B)は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
Specific examples of the compound represented by the above formula (1) include, for example, 3-butoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-hexyloxy-N, N- Examples include dimethylpropanamide, isopropoxy-N-isopropyl-propionamide, and n-butoxy-N-isopropyl-propionamide.
From the viewpoint of improving the solubility of the polymer contained in the liquid crystal aligning agent in the solvent, the solvent (B) is preferably used in an amount of 5% by weight or more based on the total solvent contained in the liquid crystal aligning agent. It is more preferable to use the above. Further, the upper limit of the content of the solvent (B) is preferably 90% by weight or less, more preferably 60% by weight or less, and still more preferably 50% by weight with respect to the total solvent contained in the liquid crystal aligning agent. It is as follows. In addition, a solvent (B) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

本発明の液晶配向剤の調製に使用される溶剤としては、上記の溶剤(B)以外のその他の溶剤として、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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(DPM)、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等を挙げることができる。これらは、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。   Examples of the solvent used for the preparation of 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 Teracetate, 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, dipropylene glycol monomethyl ether (DPM), diisobutyl ketone, isoamyl propionate, isoamyl isobuty Examples thereof include rate, diisopentyl ether, ethylene carbonate, and propylene carbonate. These can be used alone or in admixture of two or more.

本発明の液晶配向剤は、上記その他の溶剤として、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(DPM)を含有することが好ましい。液晶配向剤に含有させる溶剤として上記溶剤(B)とDPMとを併用することにより、長時間印刷性を更に良好にすることができる。   The liquid crystal aligning agent of the present invention preferably contains dipropylene glycol monomethyl ether (DPM) as the other solvent. By using the solvent (B) and DPM in combination as a solvent to be contained in the liquid crystal aligning agent, long-term printability can be further improved.

<その他の添加剤>
本発明の液晶配向剤は、上記の如き重合体及び溶剤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、上記特定重合体以外のその他の重合体、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、「エポキシ基含有化合物」という)、分子内に少なくとも一つのオキセタニル基を有する化合物(以下、「オキセタニル基含有化合物」)、官能性シラン化合物等を挙げることができる。
<Other additives>
Although the liquid crystal aligning agent of this invention contains the above polymers and a solvent as an essential component, it may contain the other component as needed. Examples of such other components include other polymers other than the specific polymer, compounds having at least one epoxy group in the molecule (hereinafter referred to as “epoxy group-containing compound”), and at least one oxetanyl in the molecule. A compound having a group (hereinafter referred to as “oxetanyl group-containing compound”), a functional silane compound, and the like.

[その他の重合体]
上記その他の重合体は、溶液特性や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としては、例えば、上記特定ジアミンを含まないジアミンとテトラカルボン酸二無水物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。)、該他の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。なお、他のポリアミック酸及び他のポリイミドを合成するために用いるテトラカルボン酸二無水物及びジアミンとしては、上記重合体(A)を合成するために用いる化合物として例示したものを挙げることができる。
[Other polymers]
The above other polymers can be used for improving solution properties and electrical properties. Examples of such other polymers include polyamic acid obtained by reacting a diamine not containing the specific diamine and tetracarboxylic dianhydride (hereinafter referred to as “other polyamic acid”), the other polyamic. 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. In addition, what was illustrated as a compound used in order to synthesize | combine the said polymer (A) can be mentioned as tetracarboxylic dianhydride and diamine used in order to synthesize | combine another polyamic acid and another polyimide.

その他の重合体を液晶配向剤に添加する場合、その配合比率は、該組成物中の全重合体量に対して50重量%以下が好ましく、0.1〜40重量%がより好ましく、0.1〜30重量%が更に好ましい。   When other polymers are added to the liquid crystal aligning agent, the blending ratio is preferably 50% by weight or less, more preferably 0.1 to 40% by weight, more preferably 0.1% by weight to the total amount of the polymer in the composition. 1 to 30% by weight is more preferable.

[エポキシ基含有化合物]
エポキシ基含有化合物は、液晶配向膜における基板表面との接着性を向上させるために使用することができる。ここで、エポキシ基含有化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、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等を好ましいものとして挙げることができる。その他、エポキシ基含有化合物の例としては、国際公開第2009/096598号記載のエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンも用いることができる。
[Epoxy group-containing compound]
The epoxy group-containing compound can be used to improve the adhesion of the liquid crystal alignment film to the substrate surface. Here, examples of the epoxy group-containing 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, 1 , 6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylenediamine 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodi Enirumetan, N, N-diglycidyl - benzylamine, N, N-diglycidyl - aminomethyl cyclohexane, N, N-diglycidyl - may be mentioned as being preferred and cyclohexylamine. In addition, as an example of the epoxy group-containing compound, an epoxy group-containing polyorganosiloxane described in International Publication No. 2009/096598 can also be used.

これらエポキシ化合物を液晶配向剤に添加する場合、その配合比率は、液晶配向剤中に含まれる重合体の合計100重量部に対して40重量部以下が好ましく、0.1〜30重量部がより好ましい。   When these epoxy compounds are added to the liquid crystal aligning agent, the blending ratio 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 of the polymers contained in the liquid crystal aligning agent. preferable.

[オキセタニル基含有化合物]
オキセタニル基含有化合物は、液晶配向膜の機械的強度や基板表面との接着性を向上させるために使用することができる。ここで、オキセタニル基含有化合物としては、1,4−ビス{[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、ジ[2−(3−オキセタニル)ブチル]エーテル、1,4−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕ベンゼン、1,3−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕ベンゼン、4,4’−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕ビフェニル、2,2’−ビス〔(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ〕ビフェニル、3,3’,5,5’−テトラメチル〔4,4’−ビス(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕ビフェニル、2,7−ビス〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕ナフタレン、4,4’−ビス[(1−エチル−3−オキセタニル)メチル]チオジベンゼンチオエーテル、2,3−ビス[(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシメチル]ノルボルナン、2,2−ジメチル−1,3−O−ビス[(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル]−プロパン−1,3−ジオール、2,4,6−O−トリス[(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル]シアヌル酸、オキセタニルシルセスキオキサン、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタンのシリコンアルコキサイド、ETARNACOLL OXBP(宇部興産(株)製)、3,3’−(1,3−(2−メチレニル)プロパンジイルビス(オキシメチレン))ビス−(3−エチルオキセタン)、1,2−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]エタン、ジシクロペンテニルビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリメチロールプロパントリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、1,4−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ブタン、ペンタエリスリトールトリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジトリメチロールプロパンテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテルなどを挙げることができる。
[Oxetanyl group-containing compound]
The oxetanyl group-containing compound can be used to improve the mechanical strength of the liquid crystal alignment film and the adhesion to the substrate surface. Here, as the oxetanyl group-containing compound, 1,4-bis {[(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] methyl} benzene, di [2- (3-oxetanyl) butyl] ether, 1,4-bis [(3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] benzene, 1,3-bis [(3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] benzene, 4,4′-bis [(3-ethyloxetane-3- Yl) methoxy] biphenyl, 2,2′-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] biphenyl, 3,3 ′, 5,5′-tetramethyl [4,4′-bis (3-ethyloxetane) -3-yl) methoxy] biphenyl, 2,7-bis [(3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] naphthalene, 4,4′-bis [(1-ethyl-3-oxetanyl) methyl] thi Dibenzenethioether, 2,3-bis [(3-ethyloxetane-3-yl) methoxymethyl] norbornane, 2,2-dimethyl-1,3-O-bis [(3-ethyloxetane-3-yl) methyl ] -Propane-1,3-diol, 2,4,6-O-tris [(3-ethyloxetane-3-yl) methyl] cyanuric acid, oxetanylsilsesquioxane, 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane Silicon alkoxide, ETARNACOLL OXBP (manufactured by Ube Industries, Ltd.), 3,3 ′-(1,3- (2-methylenyl) propanediylbis (oxymethylene)) bis- (3-ethyloxetane), 1 , 2-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] ethane, dicyclopentenylbis (3-ethyl-3-oxetani Rumethyl) ether, triethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, trimethylolpropane tris (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, 1,4-bis (3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) ) Butane, pentaerythritol tris (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, ditrimethylolpropane tetrakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, and the like.

オキセタニル基含有化合物を配合する場合、その配合比率は、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、より好ましくは30重量部以下である。   When mix | blending an oxetanyl group containing compound, the compounding ratio becomes like this. Preferably it is 40 weight part or less with respect to a total of 100 weight part of a polymer, More preferably, it is 30 weight part or less.

[官能性シラン化合物]
上記官能性シラン化合物は、液晶配向剤の印刷性を向上させるために使用することができる。このような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等を挙げることができる。
[Functional silane compounds]
The said functional silane compound can be used in order to improve the printability of a liquid crystal aligning agent. Examples of such functional silane compounds 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- Aminopropyltrimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl- , 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- Aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, glycidoxymethyltrimethoxysilane, Glycidoxymethyltriethoxysilane, 2-glycidoxyethylate Silane, 2-glycidoxyethyl triethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, can be mentioned 3-glycidoxypropyl triethoxysilane.

これら官能性シラン化合物を液晶配向剤に添加する場合、その配合比率は、重合体の合計100重量部に対して2重量部以下が好ましく、0.02〜0.2重量部がより好ましい。   When these functional silane compounds are added to the liquid crystal aligning agent, the blending ratio is preferably 2 parts by weight or less, more preferably 0.02 to 0.2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total polymer.

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、液晶配向膜である塗膜又は液晶配向膜となる塗膜が形成されるが、このとき、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ない。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。   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 heated to form a coating film that is a liquid crystal alignment film or a coating film that becomes a liquid crystal alignment film. When the solid content concentration is less than 1% by weight, the film thickness of the coating film is 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 and a good liquid crystal alignment film cannot be obtained, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent increases and the coating characteristics are increased. Is inferior.

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。
The particularly preferable range of the solid content concentration varies depending on the method used when the liquid crystal aligning agent is applied to the substrate. For example, when the spinner method is used, the 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.

<液晶配向膜及び液晶表示素子>
本発明の液晶配向膜は、上記のように調製された液晶配向剤により形成される。また、本発明の液晶表示素子は、本発明の液晶配向剤を用いて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、IPS型やTN型、STN型、FFS型といった水平配向型の動作モードに適用してもよいし、VA型のような垂直配向型の動作モードに適用してもよい。
<Liquid crystal alignment film and liquid crystal display element>
The liquid crystal alignment film of the present invention is formed by the liquid crystal aligning agent prepared as described above. Moreover, the liquid crystal display element of this invention comprises the liquid crystal aligning film formed using the liquid crystal aligning agent of this invention. The liquid crystal display element of the present invention may be applied to a horizontal alignment type operation mode such as IPS type, TN type, STN type, or FFS type, or to a vertical alignment type operation mode such as VA type. Good.

以下に、本発明の液晶表示素子の製造方法を説明するとともに、その説明の中で本発明の液晶配向膜の製造方法についても説明する。本発明の液晶表示素子は、例えば以下の(1)〜(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)及び(3)は各動作モードに共通である。   Below, while explaining the manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention, the manufacturing method of the liquid crystal aligning film of this invention is also demonstrated in the description. 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.

[工程(1):塗膜の形成]
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。
[Step (1): Formation of coating film]
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)TN型、STN型又は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、ロールコーター法又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(好ましくは予備加熱(プレベーク)及び焼成(ポストベーク)からなる二段階加熱)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る。パターニングされた透明導電膜を得るには、例えばパターンなし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、基板表面及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。 (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, a roll coater method, or an ink jet printing method, and then each coated surface is heated (preferably pre-heated (pre-baked) and fired (post-baked). ) 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. Can be used. To obtain a patterned transparent conductive film, for example, a method of forming a pattern by photo-etching after forming a transparent conductive film without a pattern, a method of using a mask having a desired pattern when forming a transparent conductive film, etc. be able to. When applying the liquid crystal aligning agent, in order to further improve the adhesion between the substrate surface and the transparent conductive film and the coating film, a functional silane compound or functional titanium is formed on the surface of the substrate surface on which the coating film is to be formed. You may give the pretreatment which apply | coats a compound etc. previously.

液晶配向剤の塗布後、塗布した配向剤の液垂れ防止などの目的で、好ましくは予備加熱(プレベーク)が実施される。プレベーク温度は、好ましくは30〜200℃であり、より好ましくは40〜150℃であり、特に好ましくは40〜100℃である。プレベーク時間は好ましくは0.25〜10分であり、より好ましくは0.5〜5分である。その後、溶剤を完全に除去し、必要に応じて重合体に存在するアミック酸構造を熱イミド化することを目的として焼成(ポストベーク)工程が実施される。この焼成(ポストベーク)温度は、好ましくは80〜300℃であり、より好ましくは120〜250℃である。ポストベーク時間は好ましくは5〜200分であり、より好ましくは10〜100分である。このようにして、形成される膜の膜厚は、好ましくは0.001〜1μmであり、より好ましくは0.005〜0.5μmである。   After the 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 imidating the amic acid structure which exists in a polymer as needed. The firing (post-bake) temperature is preferably 80 to 300 ° C, more preferably 120 to 250 ° C. 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)IPS型又はFSS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又は金属膜からなる電極が設けられている基板の電極形成面と、電極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及び透明導電膜の材質、塗布方法、塗布後の加熱条件、透明導電膜又は金属膜のパターニング方法、基板の前処理ならびに形成される塗膜の好ましい膜厚については上記(1−1)と同様である。金属膜としては、例えばクロムなどの金属からなる膜を使用することができる。   (1-2) When manufacturing an IPS type or FSS type liquid crystal display element, an electrode forming surface of a substrate provided with an electrode made of a transparent conductive film or a metal film patterned in a comb shape, and an electrode are provided. The liquid crystal aligning agent of this invention is each apply | coated to one surface of the counter substrate which is not, and then a coating film is formed by heating each application surface. About the material of the board | substrate used at this time and a transparent conductive film, the coating method, the heating conditions after application | coating, the patterning method of a transparent conductive film or a metal film, the pre-processing of a board | substrate, and the preferable film thickness of the coating film formed are the said ( It is the same as 1-1). As the metal film, for example, a film made of a metal such as chromium can be used.

上記(1−1)及び(1−2)のいずれの場合も、基板上に液晶配向剤を塗布した後、有機溶媒を除去することによって配向膜となる塗膜が形成される。このとき、本発明の液晶配向剤に含有される重合体が、ポリアミック酸であるか、又はイミド環構造とアミック酸構造とを有するイミド化重合体である場合には、塗膜形成後に更に加熱することによって脱水閉環反応を進行させ、よりイミド化された塗膜としてもよい。   In both cases (1-1) and (1-2), after applying a liquid crystal aligning agent on the substrate, a coating film to be an alignment film is formed by removing the organic solvent. At this time, when the polymer contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention is a polyamic acid or an imidized polymer having an imide ring structure and an amic acid structure, heating is further performed after the coating film is formed. By doing so, the dehydration ring-closing reaction may be advanced to form a more imidized coating film.

[工程(2):ラビング処理]
TN型、STN型、IPS型又はFFS型液晶表示素子を製造する場合には、上記工程(1)で形成した塗膜を、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦るラビング処理を施す。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。一方、VA型液晶表示素子を製造する場合には、上記工程(1)で形成し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、該塗膜に対しラビング処理を施してもよい。
[Step (2): rubbing treatment]
When manufacturing a TN type, STN type, IPS type or FFS type liquid crystal display element, the coating film formed in the above step (1) is a roll around which a cloth made of fibers such as nylon, rayon, cotton, etc. is wound. A rubbing process is performed to rub 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. On the other hand, when manufacturing a VA type liquid crystal display element, the coating film formed in the step (1) can be used as it is as a liquid crystal alignment film, but the coating film may be subjected to a rubbing treatment.

さらに、上記のように形成された液晶配向膜に対し、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、液晶配向膜表面の一部にレジスト膜を形成した上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してもよい。この場合、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。   Furthermore, with respect to the liquid crystal alignment film formed as described above, a treatment for changing the pretilt angle of a part of the liquid crystal alignment film by irradiating a part of the liquid crystal alignment film with ultraviolet rays, After forming a resist film in part and performing a rubbing process in a direction different from the previous rubbing process, a process for removing the resist film is performed so that the liquid crystal alignment film has different liquid crystal alignment capabilities for each region. Good. In this case, it is possible to improve the visibility characteristics of the obtained liquid crystal display element.

[工程(3):液晶セルの構築]
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、例えば直交又は逆平行となるように対向配置される。
[Step (3): Construction of liquid crystal cell]
Two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed as described above are prepared, and a liquid crystal cell is manufactured by disposing a liquid crystal between the two substrates disposed to face each other. Here, when the rubbing treatment 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.

液晶セルを製造するには、例えば以下の2つの方法が挙げられる。
第一の方法は、従来から知られている方法である。先ず、それぞれの液晶配向膜が対向するように間隙(セルギャップ)を介して2枚の基板を対向配置し、2枚の基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造することができる。
第二の方法は、ODF(One Drop Fill)方式と呼ばれる手法である。液晶配向膜を形成した2枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に例えば紫外光硬化性のシール材を塗布し、さらに液晶配向膜面上の所定の数箇所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るとともに液晶を基板の全面に押し広げ、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。
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 above, and then sealing the injection hole.
The second method is a method called an ODF (One Drop Fill) method. For example, an ultraviolet curable sealing material is applied to a predetermined location on one of the two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed, and liquid crystal is dropped to predetermined locations on the surface of the liquid crystal alignment film. Thereafter, the other substrate is bonded so that the liquid crystal alignment film faces, and the liquid crystal is spread over the entire surface of the substrate, and then the entire surface of the substrate is irradiated with ultraviolet light to cure the sealant, thereby manufacturing a liquid crystal cell. be able to.
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.

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

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、PDA、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、各種モニター、液晶テレビなどの表示装置に用いることができる。   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, PDAs, digital cameras, mobile phones, smartphones, It can be used for display devices such as various monitors and liquid crystal televisions.

以下、本発明を実施例により更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。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

合成例における各重合体溶液の溶液粘度及びポリイミドのイミド化率は以下の方法により測定した。
[重合体溶液の溶液粘度]
重合体溶液の溶液粘度(mPa・s)は、所定の溶媒を用い、重合体濃度10重量%に調製した溶液について、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]
ポリイミドの溶液を純水に投入し、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H−NMRを測定した。得られたH−NMRスペクトルから、下記数式(1)によりイミド化率[%]を求めた。
イミド化率[%]=(1−A/A×α)×100 …(1)
(数式(1)中、Aは化学シフト10ppm付近に現れるNH基のプロトン由来のピーク面積であり、Aはその他のプロトン由来のピーク面積であり、αは重合体の前駆体(ポリアミック酸)におけるNH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合である。)
The solution viscosity of each polymer solution and the imidation ratio of polyimide in the synthesis examples were measured by the following methods.
[Solution viscosity of polymer solution]
The solution viscosity (mPa · s) of the polymer solution was measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer for a solution prepared to a polymer concentration of 10% by weight using a predetermined solvent.
[Imidation rate of polyimide]
The polyimide solution was poured into pure water, and the resulting precipitate was sufficiently dried under reduced pressure at room temperature, then dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide, and 1 H-NMR was measured at room temperature using tetramethylsilane as a reference substance. From the obtained 1 H-NMR spectrum, the imidation ratio [%] was determined by the following mathematical formula (1).
Imidation ratio [%] = (1-A 1 / A 2 × α) × 100 (1)
(In Formula (1), A 1 is a peak area derived from protons of NH groups appearing near a chemical shift of 10 ppm, A 2 is a peak area derived from other protons, and α is a precursor of a polymer (polyamic acid). The number ratio of other protons to one proton of NH group in)

<重合体(A)の合成>
[合成例1:ポリイミド(PI−1)の合成]
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(TCA)22.4g(0.1モル)、ジアミンとしてp−フェニレンジアミン(PDA)2.2g(0.02モル)、1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−1H−インデン−5−アミン/1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−1H−インデン−6−アミンの混合物(TMDA)13.3g(0.05モル)、3,5−ジアミノ安息香酸コレスタニル(HCDA)10.4g(0.02モル)及びコレスタニルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン(HCODA)4.9g(0.01モル)、をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)213gに溶解し、60℃で6時間反応を行い、ポリアミック酸を20重量%含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液について、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は85mPa・sであった。
<Synthesis of polymer (A)>
[Synthesis Example 1: Synthesis of polyimide (PI-1)]
2,2.4 g (0.1 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride (TCA) as tetracarboxylic dianhydride, 2.2 g (0.02 mol) of p-phenylenediamine (PDA) as diamine ), 1- (4-aminophenyl) -2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-indene-5-amine / 1- (4-aminophenyl) -2,3-dihydro-1, A mixture of 3,3-trimethyl-1H-indene-6-amine (TMDA) 13.3 g (0.05 mol), cholestanyl 3,5-diaminobenzoate (HCDA) 10.4 g (0.02 mol) and choles 4.9 g (0.01 mol) of Tanyloxy-2,4-diaminobenzene (HCODA) was dissolved in 213 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C. for 6 hours. It was carried out to obtain a solution containing a polyamic acid 20 wt%. About the obtained polyamic acid solution, NMP was added and the solution viscosity measured as a solution of polyamic acid density | concentration of 10 weight% was 85 mPa * s.

次いで、得られたポリアミック酸溶液に、NMP494gを追加し、ピリジン11.8g及び無水酢酸15.3gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなNMPで溶媒置換(本操作によって脱水閉環反応に使用したピリジン及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70%のポリイミド(PI−1)を22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、NMP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55mPa・sであった。   Next, 494 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 11.8 g of pyridine and 15.3 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with new NMP (by this operation, pyridine and acetic anhydride used in the dehydration cyclization reaction were removed from the system. The same applies hereinafter), whereby an imidation rate of about 70 A solution containing 22% by weight of polyimide (PI-1) was obtained. A small amount of the obtained polyimide solution was collected, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 10% by weight was 55 mPa · s.

[合成例2:ポリイミド(PI−2)の合成]
テトラカルボン酸二無水物としてTCA22.5g(0.1モル)、ジアミンとしてPDA6.5g(0.06モル)、TMDA5.3g(0.02モル)及びHCDA10.5g(0.02モル)、をNMP179gに溶解し、60℃で6時間反応を行い、ポリアミック酸を20重量%含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液について、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は105mPa・sであった。
[Synthesis Example 2: Synthesis of polyimide (PI-2)]
22.5 g (0.1 mol) of TCA as tetracarboxylic dianhydride, 6.5 g (0.06 mol) of PDA, 5.3 g (0.02 mol) of TMDA and 10.5 g (0.02 mol) of HCDA as diamines It melt | dissolved in 179 g of NMP, it reacted at 60 degreeC for 6 hours, and obtained the solution containing 20 weight% of polyamic acids. About the obtained polyamic acid solution, NMP was added and the solution viscosity measured as a solution with a polyamic acid density | concentration of 10 weight% was 105 mPa * s.

次いで、得られたポリアミック酸溶液に、NMP416gを追加し、ピリジン11.9g及び無水酢酸15.4gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなNMPで溶媒置換することにより、イミド化率約63%のポリイミド(PI−2)を22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、NMP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58mPa・sであった。   Next, 416 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 11.9 g of pyridine and 15.4 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 NMP to obtain a solution containing 22% by weight of polyimide (PI-2) having an imidization ratio of about 63%. A small amount of the obtained polyimide solution was taken, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 10% by weight was 58 mPa · s.

[合成例3:ポリイミド(PI−3)の合成]
テトラカルボン酸二無水物としてTCA22.4g(0.10モル)、ジアミンとしてPDA6.5g(0.06モル)、TMDA2.7g(0.01モル)、HCDA10.4g(0.02モル)及びHCODA4.9g(0.01モル)、をNMP187gに溶解し、60℃で6時間反応を行い、ポリアミック酸を20重量%含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液について、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は102mPa・sであった。
[Synthesis Example 3: Synthesis of polyimide (PI-3)]
TCA 22.4 g (0.10 mol) as tetracarboxylic dianhydride, PDA 6.5 g (0.06 mol), TMDA 2.7 g (0.01 mol), HCDA 10.4 g (0.02 mol) and HCODA4 as diamine 0.9 g (0.01 mol) was dissolved in 187 g of NMP and reacted at 60 ° C. for 6 hours to obtain a solution containing 20% by weight of polyamic acid. About the obtained polyamic acid solution, NMP was added and the solution viscosity measured as a solution with a polyamic acid density | concentration of 10 weight% was 102 mPa * s.

次いで、得られたポリアミック酸溶液に、NMP435gを追加し、ピリジン7.9g及び無水酢酸10.2gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなNMPで溶媒置換することにより、イミド化率約51%のポリイミド(PI−3)を22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、NMP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54mPa・sであった。   Next, 435 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 7.9 g of pyridine and 10.2 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 NMP to obtain a solution containing 22% by weight of polyimide (PI-3) having an imidation ratio of about 51%. A small amount of the obtained polyimide solution was collected, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 10% by weight was 54 mPa · s.

[合成例4:ポリイミド(PI−4)の合成]
テトラカルボン酸二無水物として2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2:4,6:8−二無水物(BODA)25.1g(0.10モル)、ジアミンとしてPDA2.2g(0.02モル)、TMDA13.3g(0.05モル)、HCDA10.5g(0.02モル)及びHCODA5.0g(0.01モル)、をNMP224gに溶解し、60℃で6時間反応を行い、ポリアミック酸を20重量%含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液について、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は60mPa・sであった。
[Synthesis Example 4: Synthesis of polyimide (PI-4)]
2,4,6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0] octane-2: 4,6: 8-dianhydride (BODA) 25.1 g (0.10 mol) as tetracarboxylic dianhydride As a diamine, PDA 2.2 g (0.02 mol), TMDA 13.3 g (0.05 mol), HCDA 10.5 g (0.02 mol) and HCODA 5.0 g (0.01 mol) were dissolved in 224 g of NMP, The reaction was carried out at 0 ° C. for 6 hours to obtain a solution containing 20% by weight of polyamic acid. About the obtained polyamic acid solution, NMP was added and the solution viscosity measured as a solution with a polyamic acid density | concentration of 10 weight% was 60 mPa * s.

次いで、得られたポリアミック酸溶液に、NMP520gを追加し、ピリジン11.9g及び無水酢酸15.3gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなNMPで溶媒置換することにより、イミド化率約66%のポリイミド(PI−4)を22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、NMP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44mPa・sであった。   Next, 520 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 11.9 g of pyridine and 15.3 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 NMP to obtain a solution containing 22% by weight of polyimide (PI-4) having an imidation ratio of about 66%. A small amount of the obtained polyimide solution was taken, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 10% by weight was 44 mPa · s.

[合成例5:ポリイミド(PI−5)の合成]
テトラカルボン酸二無水物としてTCA22.5g(0.1モル)、ジアミンとしてPDA7.5g(0.07モル)、HCDA10.5g(0.02モル)及びHCODA5.0g(0.01モル)、をNMP182gに溶解し、60℃で6時間反応を行い、ポリアミック酸を20重量%含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液について、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は95mPa・sであった。
[Synthesis Example 5: Synthesis of polyimide (PI-5)]
TCA 22.5 g (0.1 mol) as tetracarboxylic dianhydride, PDA 7.5 g (0.07 mol), HCDA 10.5 g (0.02 mol) and HCODA 5.0 g (0.01 mol) as diamine The resultant was dissolved in 182 g of NMP and reacted at 60 ° C. for 6 hours to obtain a solution containing 20% by weight of polyamic acid. About the obtained polyamic acid solution, NMP was added and the solution viscosity measured as a solution with a polyamic acid concentration of 10% by weight was 95 mPa · s.

次いで、得られたポリアミック酸溶液に、NMP423gを追加し、ピリジン11.9g及び無水酢酸15.4gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなNMPで溶媒置換することにより、イミド化率約67%のポリイミド(PI−5)を22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、NMP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49mPa・sであった。   Next, 423 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 11.9 g of pyridine and 15.4 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 NMP to obtain a solution containing 22% by weight of polyimide (PI-5) having an imidation ratio of about 67%. A small amount of the obtained polyimide solution was taken, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 10% by weight was 49 mPa · s.

[合成例6:ポリイミド(PI−6)の合成]
テトラカルボン酸二無水物としてTCA22.3g(0.1モル)ジアミンとして4,4'−ジアミノジフェニルメタン13.8g(0.07モル)、HCDA10.4g(0.02モル)及びHCODA4.9g(0.01モル)、をNMP206gに溶解し、60℃で6時間反応を行い、ポリアミック酸を20重量%含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液について、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は100mPa・sであった。
[Synthesis Example 6: Synthesis of polyimide (PI-6)]
TCA 22.3 g (0.1 mol) as tetracarboxylic dianhydride, 43.8'-diaminodiphenylmethane 13.8 g (0.07 mol), HCDA 10.4 g (0.02 mol) and HCODA 4.9 g (0 0.01 mol) was dissolved in 206 g of NMP and reacted at 60 ° C. for 6 hours to obtain a solution containing 20% by weight of polyamic acid. About the obtained polyamic acid solution, NMP was added and the solution viscosity measured as a solution with a polyamic acid density | concentration of 10 weight% was 100 mPa * s.

次いで、得られたポリアミック酸溶液に、NMP478gを追加し、ピリジン11.8g及び無水酢酸15.2gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなNMPで溶媒置換することにより、イミド化率約66%のポリイミド(PI−6)を22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、NMP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59mPa・sであった。   Next, 478 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 11.8 g of pyridine and 15.2 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 NMP to obtain a solution containing 22% by weight of polyimide (PI-6) having an imidation ratio of about 66%. A small amount of the obtained polyimide solution was taken, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 10% by weight was 59 mPa · s.

[合成例7:ポリイミド(PI−7)の合成]
NMPに代えて1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)を用いた以外は、上記合成例1と同様にしてポリアミック酸溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液について、DMI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86mPa・sであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液を用いてポリイミドの合成を行った。合成は、NMPに代えてDMIを用いた以外は、上記合成例1と同様にして行い、これによりイミド化率約68%のポリイミド(PI−7)を22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、DMI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56mPa・sであった。
[Synthesis Example 7: Synthesis of polyimide (PI-7)]
A polyamic acid solution was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI) was used instead of NMP. About the obtained polyamic acid solution, the solution viscosity measured by adding DMI as a solution with a polyamic acid concentration of 10% by weight was 86 mPa · s.
Next, polyimide was synthesized using the obtained polyamic acid solution. The synthesis was performed in the same manner as in Synthesis Example 1 except that DMI was used in place of NMP, thereby obtaining a solution containing 22% by weight of polyimide (PI-7) having an imidization ratio of about 68%. A small amount of the obtained polyimide solution was taken, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 10% by weight by adding DMI was 56 mPa · s.

[合成例8:ポリイミド(PI−8)の合成]
NMPに代えてN−エチル−2−ピロリドン(NEP)を用いた以外は、上記合成例2と同様にしてポリアミック酸溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液について、NEP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101mPa・sであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液を用いてポリイミドの合成を行った。合成は、NMPに代えてNEPを用いた以外は、上記合成例2と同様にして行い、これによりイミド化率約64%のポリイミド(PI−8)を22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、NEP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56mPa・sであった。
[Synthesis Example 8: Synthesis of polyimide (PI-8)]
A polyamic acid solution was obtained in the same manner as in Synthesis Example 2 except that N-ethyl-2-pyrrolidone (NEP) was used instead of NMP. About the obtained polyamic acid solution, NEP was added and the solution viscosity measured as a solution with a polyamic acid density | concentration of 10 weight% was 101 mPa * s.
Next, polyimide was synthesized using the obtained polyamic acid solution. The synthesis was performed in the same manner as in Synthesis Example 2 except that NEP was used in place of NMP, thereby obtaining a solution containing 22% by weight of polyimide (PI-8) having an imidization ratio of about 64%. A small amount of the obtained polyimide solution was taken, NEP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyimide concentration of 10% by weight was 56 mPa · s.

<液晶配向剤の調製>
[実施例1]
重合体としてポリイミド(PI−1)を含有する溶液に、溶剤としてNMP、エチレングリコール−モノ−n−ブチルエーテル(BC)及び1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)を加え、溶剤組成がNMP:BC:DMI=30:50:20(重量比)、固形分濃度6.5質量%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(S−1)を調製した。
[実施例2〜23及び比較例1〜6]
使用するポリイミド及び溶剤組成をそれぞれ下記表1に記載のとおり変更した以外は、上記実施例1と同様の方法により液晶配向剤(S−2)〜(S−23)及び(SR−1)〜(SR−6)を調製した。
<Preparation of liquid crystal aligning agent>
[Example 1]
NMP, ethylene glycol-mono-n-butyl ether (BC) and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI) are added as solvents to a solution containing polyimide (PI-1) as a polymer, and a solvent composition Was a solution having NMP: BC: DMI = 30: 50: 20 (weight ratio) and a solid content concentration of 6.5% by mass. A liquid crystal aligning agent (S-1) was prepared by filtering this solution using a filter having a pore diameter of 1 μm.
[Examples 2 to 23 and Comparative Examples 1 to 6]
Liquid crystal aligning agents (S-2) to (S-23) and (SR-1) to (SR-1) are the same as in Example 1 except that the polyimide and solvent composition used are changed as shown in Table 1 below. (SR-6) was prepared.

<印刷性の評価>
上記で調製した液晶配向剤につき、基板への印刷を長時間行った場合の印刷性(長時間印刷性)について評価した。評価は以下のようにして行った。まず、調製した液晶配向剤の各々につき、液晶配向膜印刷機(日本写真印刷機株式会社製、オングストローマー形式「S40L−532」)を用いて、アニロックスロールへの液晶配向剤の滴下量を往復20滴(約0.2g)の条件にて、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た。基板への塗布は、1分間隔で新しい基板を用いながら20回実施した。
続いて、液晶配向剤を1分間隔でアニロックスロール上にディスペンス(片道)し、その都度、アニロックスロールと印刷版とを接触させる作業(以下、空運転という)を合計10回行った(この間、ガラス基板への印刷は行わない)。なお、この空運転は、液晶表示素子の実際の製造プロセスにおいて行われるものではなく、液晶配向剤の印刷を意図的に過酷な状況下で実施するようにするために行った操作である。
<Evaluation of printability>
About the liquid crystal aligning agent prepared above, the printability (long-time printability) when printing on a substrate was performed for a long time was evaluated. Evaluation was performed as follows. First, for each of the prepared liquid crystal alignment agents, using a liquid crystal alignment film printer (Nissha Printing Co., Ltd., Angstromer type “S40L-532”), the dropping amount of the liquid crystal alignment agent on the anilox roll is determined. It apply | coated to the transparent electrode surface of the glass substrate with a transparent electrode which consists of an ITO film | membrane on the conditions of 20 reciprocating drops (about 0.2g). The application to the substrate was performed 20 times using a new substrate at 1 minute intervals.
Subsequently, the liquid crystal aligning agent was dispensed on the anilox roll at one minute intervals (one way), and each time the operation of bringing the anilox roll into contact with the printing plate (hereinafter referred to as idle operation) was performed 10 times in total (during this time, Do not print on glass substrate). This idling operation is not performed in the actual manufacturing process of the liquid crystal display element, but is an operation performed to intentionally perform the printing of the liquid crystal aligning agent under severe conditions.

10回の空運転の後、ガラス基板を用いて本印刷を行った。本印刷では、空運転後、基板を30秒間隔で5枚投入し、液晶配向剤を塗布した後のそれぞれの基板を80℃で1分間加熱(プレベーク)して溶媒を除去した後、200℃で10分間加熱(ポストベーク)して、膜厚約80nmの塗膜を形成した。この塗膜を倍率20倍の顕微鏡で観察することにより長時間印刷性を評価した。評価は、空運転後の本印刷1回目からポリイミドの析出が観察されない場合を優良(○)、空運転後の本印刷1回目ではポリイミドの析出が観察されるが、本印刷を5回実施する間にポリイミドの析出が観察されなくなる場合を良好(△)、本印刷を5回繰り返した後においてもポリイミドの析出が観察される場合を不良(×)として行った。その評価結果を下記表1に示す。なお、印刷性が良好な液晶配向剤では、連続で基板を投入している間にポリイミドの析出が良化(消失)することが実験により分かっている。
また更に、空運転の回数を15回、20回、25回に変更し、それぞれについて上記と同様にして液晶配向剤の長時間印刷性を評価した。その評価結果についても下記表1に併せて示す。
After 10 times of idling, this printing was performed using a glass substrate. In this printing, after the idling operation, 5 substrates are thrown at 30 second intervals, and each substrate after applying the liquid crystal aligning agent is heated (prebaked) at 80 ° C. for 1 minute to remove the solvent, and then 200 ° C. Was heated (post-baked) for 10 minutes to form a coating film having a thickness of about 80 nm. Long-term printability was evaluated by observing this coating film with a microscope having a magnification of 20 times. Evaluation is excellent (○) when no polyimide deposition is observed from the first printing after the blank operation, and polyimide deposition is observed at the first printing after the blank operation, but the printing is performed five times. The case where the precipitation of polyimide was not observed in the meantime was good (Δ), and the case where the precipitation of polyimide was observed even after the main printing was repeated 5 times was judged as bad (x). The evaluation results are shown in Table 1 below. In addition, it has been experimentally known that with a liquid crystal aligning agent having good printability, the deposition of polyimide is improved (disappeared) while the substrate is continuously charged.
Furthermore, the number of idling operations was changed to 15, 20, and 25, and the long-term printability of the liquid crystal aligning agent was evaluated in the same manner as described above. The evaluation results are also shown in Table 1 below.

Figure 2013101304
Figure 2013101304

なお、表1における溶剤組成の記号は、それぞれ以下の意味である。
a:N−メチル−2−ピロリドン(NMP)
b:エチレングリコール−モノ−n−ブチルエーテル(BC)
c:γブチロラクトン(GBL)
d:1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン(DMI)
e:N−エチル−2−ピロリドン(NEP)
f:3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド
g:3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド
h:ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(DPM)
In addition, the symbol of the solvent composition in Table 1 has the following meaning, respectively.
a: N-methyl-2-pyrrolidone (NMP)
b: ethylene glycol mono-n-butyl ether (BC)
c: γ-butyrolactone (GBL)
d: 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI)
e: N-ethyl-2-pyrrolidone (NEP)
f: 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide g: 3-butoxy-N, N-dimethylpropanamide h: dipropylene glycol monomethyl ether (DPM)

表1に示すように、実施例の液晶配向剤ではいずれも、10回の空回転後の本印刷において本印刷1回目からポリイミドの析出が観察されなかった。また、空運転の回数を20回、25回に増やしても、本印刷1回目からポリイミドの析出が観察されないか、又は観察されても5回の本印刷が終わるまでの間にポリイミドの析出が消失した。これに対し、比較例の液晶配向剤では、空運転の回数を20回に増やすと、5回の本印刷の全てにおいてポリイミドの析出が観察された。この結果から、実施例1〜23の液晶配向剤では、比較例のものに比べてポリイミドが析出しにくく、印刷を長時間連続して行った場合にも印刷性(長時間印刷性)が良好であることが分かった。
また、実施例6、12、14の結果から、溶剤としてDPMを併用することによって長時間印刷性をより改善できることが分かった。
As shown in Table 1, in any of the liquid crystal aligning agents of the examples, no polyimide deposition was observed from the first main printing in the main printing after 10 idlings. Further, even if the number of idling operations is increased to 20 times or 25 times, no polyimide deposition is observed from the first printing, or even if it is observed, polyimide deposition does not occur until 5 printings are completed. Disappeared. On the other hand, in the liquid crystal aligning agent of the comparative example, when the number of idling operations was increased to 20, the deposition of polyimide was observed in all five main printings. From this result, in the liquid crystal aligning agent of Examples 1-23, a polyimide is hard to precipitate compared with the thing of a comparative example, and when printing is performed continuously for a long time, printability (long-time printability) is favorable. It turns out that.
Moreover, from the results of Examples 6, 12, and 14, it was found that long-term printability can be further improved by using DPM together as a solvent.

Claims (6)

A)テトラカルボン酸二無水物と、1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−1H−インデン−5−アミン及び1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−1H−インデン−6−アミンのうちの少なくともいずれかを含むジアミンと、を反応させて得られるポリアミック酸及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一種の重合体(A)と、
B)1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N−エチル−2−ピロリドン及び下記式(1)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも一種の溶剤(B)と、
を含有することを特徴とする液晶配向剤。
Figure 2013101304
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜6の炭化水素基、又は当該炭化水素基の炭素−炭素結合間に−O−を含む1価の基であり、RとRとが互いに結合して環構造を形成してもよい。Rは、炭素数1〜6のアルキル基である。)
A) Tetracarboxylic dianhydride and 1- (4-aminophenyl) -2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-indene-5-amine and 1- (4-aminophenyl)- A polyamic acid obtained by reacting a diamine containing at least one of 2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-indene-6-amine and a polyamic acid obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid At least one polymer (A) selected from the group consisting of polyimides;
B) at least one solvent (B) selected from the group consisting of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-ethyl-2-pyrrolidone and a compound represented by the following formula (1);
A liquid crystal aligning agent characterized by containing.
Figure 2013101304
(In formula (1), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, or a monovalent group including —O— between the carbon-carbon bonds of the hydrocarbon group. R 1 and R 2 may be bonded to each other to form a ring structure, and R 3 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.)
前記溶剤(B)の含有量が、溶剤全体の10重量%以上である請求項1に記載の液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent of Claim 1 whose content of the said solvent (B) is 10 weight% or more of the whole solvent. 前記重合体(A)が、前記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及び2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2:4,6:8−二無水物のうちの少なくともいずれかを含む化合物を用いて合成される請求項1又は2に記載の液晶配向剤。   The polymer (A) has 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride and 2,4,6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0] octane as the tetracarboxylic dianhydride. The liquid crystal aligning agent of Claim 1 or 2 synthesize | combined using the compound containing at least any one of -2: 4,6: 8-dianhydride. 溶剤として、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルを更に含有する請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent as described in any one of Claims 1 thru | or 3 which further contains dipropylene glycol monomethyl ether as a solvent. 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜。   The liquid crystal aligning film formed using the liquid crystal aligning agent as described in any one of Claims 1 thru | or 4. 請求項5に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。   A liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to claim 5.
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