JP2017040721A - Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, production method of liquid crystal alignment film, liquid crystal display element, polymer and compound - Google Patents

Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, production method of liquid crystal alignment film, liquid crystal display element, polymer and compound Download PDF

Info

Publication number
JP2017040721A
JP2017040721A JP2015161226A JP2015161226A JP2017040721A JP 2017040721 A JP2017040721 A JP 2017040721A JP 2015161226 A JP2015161226 A JP 2015161226A JP 2015161226 A JP2015161226 A JP 2015161226A JP 2017040721 A JP2017040721 A JP 2017040721A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
liquid crystal
acid
formula
aligning agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2015161226A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
伸夫 安池
Nobuo Yasuike
伸夫 安池
拓弥 村主
Takuya Suguri
拓弥 村主
遼 須原
Ryo Suhara
遼 須原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Priority to JP2015161226A priority Critical patent/JP2017040721A/en
Publication of JP2017040721A publication Critical patent/JP2017040721A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal aligning agent that can give a liquid crystal display element having good reliability to backlight irradiation and good contrast characteristics.SOLUTION: A compound (X) having a partial structure represented by formula (1) below is incorporated into a liquid crystal aligning agent. In formula (1), Rrepresents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group or a monovalent organic group; Rrepresents a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group or a monovalent organic group; Rand Reach independently represent a substituent and may be bonded to another group to form at least a part of a ring; and n1 and n2 each independently represent an integer of 0 to 4.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、液晶配向剤、液晶配向膜、液晶配向膜の製造方法、液晶表示素子、重合体及び化合物に関する。   The present invention relates to a liquid crystal alignment agent, a liquid crystal alignment film, a method for producing a liquid crystal alignment film, a liquid crystal display element, a polymer, and a compound.

液晶表示素子は、テレビやモバイル機器、各種モニターなどに広く利用されている。こうした液晶表示素子では、液晶セル中の液晶分子を配向制御するために液晶配向膜が使用されている。液晶分子の配向規制力を有する有機膜を得る方法としては、従来、有機膜をラビングする方法、酸化ケイ素を斜方蒸着する方法、長鎖アルキル基を有する単分子膜を形成する方法、感光性の有機膜に光照射する方法(光配向法)などが知られている。   Liquid crystal display elements are widely used in televisions, mobile devices, various monitors, and the like. In such a liquid crystal display element, a liquid crystal alignment film is used to control alignment of liquid crystal molecules in the liquid crystal cell. As a method for obtaining an organic film having alignment regulating ability of liquid crystal molecules, conventionally, a method of rubbing an organic film, a method of obliquely depositing silicon oxide, a method of forming a monomolecular film having a long chain alkyl group, and photosensitivity A method of irradiating the organic film with light (photo-alignment method) is known.

光配向法は、静電気や埃の発生を抑えつつ感光性の有機膜に均一な液晶配向性を付与することができ、しかも液晶配向方向の精密な制御も可能であることから、近年、種々検討が進められている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、シンナモイル基を主鎖に有するポリイミド前駆体、ポリイミド又はポリアミドを含む液晶配向剤を用いて液晶配向膜を形成することが開示されている。   The photo-alignment method can give uniform liquid crystal alignment to a photosensitive organic film while suppressing the generation of static electricity and dust, and also allows precise control of the liquid crystal alignment direction. (See, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses that a liquid crystal alignment film is formed using a liquid crystal alignment agent containing a polyimide precursor having a cinnamoyl group in the main chain, polyimide or polyamide.

国際公開第2013/161984号International Publication No. 2013/161984

近年では、大画面で高精細の液晶テレビが主体となり、またスマートフォンやタブレットPC等といった小型の表示端末の普及が進み、液晶パネルに対する高品質化の要求は更に高まりつつある。例えば、液晶テレビは、買い替えサイクルが数年〜十数年と長く、バックライトの照射下に長時間曝されることが前提となっている。また、小型の表示端末は、視認性を上げるべくバックライトの輝度が高く設定され、その状態で長時間駆動されるなど、バックライトによる光ストレスを受けやすい。液晶表示装置としては、長時間のバックライト照射によっても電気特性の劣化が少なく、信頼性が高いことが要求されている。また、液晶表示素子の高品質化を図るには、コントラストが良好であること(コントラスト特性)などが重要であり、これら各種特性を更に改善することが要求されている。   In recent years, large-screen high-definition liquid crystal televisions are mainly used, and small display terminals such as smartphones and tablet PCs are becoming popular, and the demand for higher quality for liquid crystal panels is increasing. For example, a liquid crystal television has a long replacement cycle of several years to several tens of years, and is premised on being exposed to backlight for a long time. In addition, a small display terminal is likely to be subjected to light stress due to the backlight, for example, the backlight brightness is set high in order to increase the visibility and the display terminal is driven for a long time in that state. A liquid crystal display device is required to have high reliability and little deterioration in electrical characteristics even after long-time backlight irradiation. Further, in order to improve the quality of the liquid crystal display element, it is important that the contrast is good (contrast characteristics), and further improvement of these various characteristics is required.

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、バックライト照射に対する信頼性が良好であって、かつコントラスト特性が良好な液晶表示素子を得ることができる液晶配向剤を提供することを一つの目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and provides a liquid crystal aligning agent capable of obtaining a liquid crystal display element having good reliability for backlight irradiation and good contrast characteristics. Objective.

本発明者らは、上記のような従来技術の課題を達成するべく鋭意検討した結果、特定構造を有する成分を液晶配向剤に含有させることにより、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、以下の液晶配向剤、液晶配向膜、液晶配向膜の製造方法、液晶表示素子、重合体及び化合物が提供される。   As a result of intensive studies to achieve the above-described problems of the prior art, the present inventors have found that the above-described problems can be solved by including a component having a specific structure in the liquid crystal aligning agent. The invention has been completed. Specifically, the following liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal alignment film manufacturing method, liquid crystal display element, polymer, and compound are provided.

[1]下記式(1)で表される部分構造を有する化合物(X)を含有する液晶配向剤。

Figure 2017040721
(式(1)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基又は1価の有機基であり、Rは、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基又は1価の有機基である。R及びRは、それぞれ独立に置換基であり、他の基に結合して環の少なくとも一部を構成していてもよい。n1及びn2は、それぞれ独立に0〜4の整数である。n1が2以上の場合、複数のRは同じでも異なってもよく、n2が2以上の場合、複数のRは同じでも異なってもよい。「*」は結合手を示す。) [1] A liquid crystal aligning agent containing compound (X) having a partial structure represented by the following formula (1).
Figure 2017040721
(In Formula (1), R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or a monovalent organic group, and R 2 is a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or a monovalent organic group. R 3 and R 4 are each independently a substituent, and may be bonded to another group to form at least a part of the ring, and n1 and n2 are each independently an integer of 0 to 4. When n1 is 2 or more, the plurality of R 3 may be the same or different, and when n2 is 2 or more, the plurality of R 4 may be the same or different, “*” indicates a bond. )

[2]上記[1]の液晶配向剤を基板上に塗布して塗膜を形成する工程と、前記塗膜に光照射する工程と、を含む液晶配向膜の製造方法。
[3]上記[1]の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜。
[4]上記[3]に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。
[5]ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリオルガノシロキサン及びポリ(メタ)アクリレートよりなる群から選ばれ、且つ上記式(1)で表される部分構造を有する重合体。
[6]テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル及びテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物よりなる群から選ばれるテトラカルボン酸誘導体であって、下記式(2−1)で表される化合物及び下記式(2−2)で表される化合物よりなる群から選ばれるテトラカルボン酸二無水物又はその誘導体である、テトラカルボン酸誘導体。

Figure 2017040721
(式(2−1)中、R及びRは、それぞれ独立に3価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基である。R、R、R、R、n1及びn2は、上記式(1)と同義である。)
Figure 2017040721
(式(2−2)中、R15は、2価の有機基であり、n4は0又は1である。R、R、R、R、n1及びn2は、上記式(1)と同義である。n4=1の場合、複数のn2は同じでも異なっていてもよい。) [2] A method for producing a liquid crystal alignment film, comprising: a step of applying the liquid crystal aligning agent of [1] above on a substrate to form a coating film; and a step of irradiating the coating film with light.
[3] A liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal aligning agent of [1].
[4] A liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to [3].
[5] A polymer selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide, polyamic acid ester, polyorganosiloxane, and poly (meth) acrylate, and having a partial structure represented by the above formula (1).
[6] A tetracarboxylic acid derivative selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic acid diester and tetracarboxylic acid diester dihalide, wherein the compound is represented by the following formula (2-1) and the following formula: A tetracarboxylic acid derivative which is a tetracarboxylic dianhydride selected from the group consisting of the compound represented by (2-2) or a derivative thereof.
Figure 2017040721
(In Formula (2-1), R 5 and R 8 are each independently a trivalent organic group, and R 6 and R 7 are each independently a single bond or a divalent linking group. 1 , R 2 , R 3 , R 4 , n1 and n2 are as defined in the above formula (1).
Figure 2017040721
(In the formula (2-2), R 15 is a divalent organic group, and n4 is 0 or 1. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , n1 and n2 are represented by the above formula (1 When n4 = 1, a plurality of n2s may be the same or different.)

上記化合物(X)を含む液晶配向剤によれば、バックライト照射による電気特性の劣化が少なく、信頼性の高い液晶表示素子を得ることができる。また、得られる液晶表示素子は、コントラスト特性が良好であり、表示品位に優れている。   According to the liquid crystal aligning agent containing the said compound (X), there is little deterioration of the electrical property by backlight irradiation, and a highly reliable liquid crystal display element can be obtained. Moreover, the obtained liquid crystal display element has good contrast characteristics and excellent display quality.

FFS型液晶表示素子の概略構成図。The schematic block diagram of a FFS type liquid crystal display element. 光配向処理による液晶表示素子の製造に用いたトップ電極の平面模式図。(a)はトップ電極の上面図であり、(b)はトップ電極の部分拡大図である。The plane schematic diagram of the top electrode used for manufacture of the liquid crystal display element by a photo-alignment process. (A) is a top view of a top electrode, (b) is the elements on larger scale of a top electrode. 4系統の駆動電極を示す図。The figure which shows the drive electrode of 4 systems.

以下に、本開示の液晶配向剤に含まれる各成分、及び必要に応じて任意に配合されるその他の成分について説明する。
なお、本明細書において「炭化水素基」とは、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基を含む意味である。「鎖状炭化水素基」とは、主鎖に環状構造を含まず、鎖状構造のみで構成された直鎖状炭化水素基及び分岐状炭化水素基を意味する。ただし、飽和でも不飽和でもよい。「脂環式炭化水素基」とは、環構造としては脂環式炭化水素の構造のみを含み、芳香環構造を含まない炭化水素基を意味する。ただし、脂環式炭化水素の構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を有するものも含む。「芳香族炭化水素基」とは、環構造として芳香環構造を含む炭化水素基を意味する。ただし、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂環式炭化水素の構造を含んでいてもよい。「有機基」とは、炭化水素基を含む基を意味し、構造中にヘテロ原子を含んでいてもよい。
Below, each component contained in the liquid crystal aligning agent of this indication and the other component arbitrarily mix | blended as needed are demonstrated.
In the present specification, the “hydrocarbon group” means a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. The “chain hydrocarbon group” means a linear hydrocarbon group and a branched hydrocarbon group that are composed only of a chain structure without including a cyclic structure in the main chain. However, it may be saturated or unsaturated. The “alicyclic hydrocarbon group” means a hydrocarbon group that includes only an alicyclic hydrocarbon structure as a ring structure and does not include an aromatic ring structure. However, it is not necessary to be comprised only by the structure of an alicyclic hydrocarbon, The thing which has a chain structure in the part is also included. “Aromatic hydrocarbon group” means a hydrocarbon group containing an aromatic ring structure as a ring structure. However, it is not necessary to be composed only of an aromatic ring structure, and a part thereof may include a chain structure or an alicyclic hydrocarbon structure. “Organic group” means a group containing a hydrocarbon group, and the structure may contain a hetero atom.

<化合物(X)>
本開示の液晶配向剤は、下記式(1)で表される部分構造を有する化合物(以下「化合物(X)」ともいう。)を含有する。

Figure 2017040721
(式(1)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基又は1価の有機基であり、Rは、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基又は1価の有機基である。R及びRは、それぞれ独立に置換基であり、他の基に結合して環の少なくとも一部を構成していてもよい。n1及びn2は、それぞれ独立に0〜4の整数である。n1が2以上の場合、複数のRは同じでも異なってもよく、n2が2以上の場合、複数のRは同じでも異なってもよい。「*」は結合手を示す。) <Compound (X)>
The liquid crystal aligning agent of this indication contains the compound (henceforth "compound (X)") which has the partial structure represented by following formula (1).
Figure 2017040721
(In Formula (1), R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or a monovalent organic group, and R 2 is a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or a monovalent organic group. R 3 and R 4 are each independently a substituent, and may be bonded to another group to form at least a part of the ring, and n1 and n2 are each independently an integer of 0 to 4. When n1 is 2 or more, the plurality of R 3 may be the same or different, and when n2 is 2 or more, the plurality of R 4 may be the same or different, “*” indicates a bond. )

上記式(1)において、R及びRの1価の有機基としては、例えば、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数1〜20のアルコキシ基、炭素数1〜20のフルオロアルキル基、炭素数3〜20のシクロアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭素数7〜20のアラルキル基、エポキシ基、アルキルシリル基、アルコキシシリル基等が挙げられる。
ここで、炭素数1〜20のアルキル基は、直鎖状であっても分岐状であってもよく、具体的には、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。炭素数1〜20のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基等を;炭素数1〜20のフルオロアルキル基としては、例えばパーフルオロメチル基、パーフルオロエチル基、2,2,2−トリフルオロエチル基等を;炭素数3〜20のシクロアルキル基としては、例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基等を;炭素数6〜20のアリール基としては、例えばフェニル基、トリル基等を;炭素数6〜20のアラルキル基としては、例えばベンジル基等を;それぞれ挙げることができる。ハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などが挙げられる。
In the above formula (1), examples of the monovalent organic group represented by R 1 and R 2 include an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms. , A cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an epoxy group, an alkylsilyl group, and an alkoxysilyl group.
Here, the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms may be linear or branched, and specifically includes, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. Group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and the like. Examples of the alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, and a pentoxy group; examples of the fluoroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms include a perfluoromethyl group and a perfluoroethyl group. Group, 2,2,2-trifluoroethyl group and the like; examples of the cycloalkyl group having 3 to 20 carbon atoms include a cyclopentyl group, cyclohexyl group and methylcyclohexyl group; and examples of the aryl group having 6 to 20 carbon atoms Examples thereof include a phenyl group and a tolyl group; examples of the aralkyl group having 6 to 20 carbon atoms include a benzyl group; Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

バックライト照射に対する信頼性が高く、かつ光配向処理によって高い液晶配向規制力を発現する塗膜を得る観点から、Rは、これらのうち、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基又はフェニル基であることが好ましく、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基であることがより好ましく、水素原子又は炭素数1〜3のアルキル基であることがさらに好ましい。同様の理由により、Rは、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基又はフェニル基であることが好ましく、炭素数1〜6のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜3のアルキル基であることがさらに好ましい。 From the viewpoint of obtaining a coating film that has high reliability for backlight irradiation and exhibits high liquid crystal alignment regulating power by photo-alignment treatment, R 1 is hydrogen atom, halogen atom, hydroxyl group, cyano group, carbon, among these. It is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a phenyl group, more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and a hydrogen atom or 1 to 1 carbon atom. More preferably, it is an alkyl group of 3. For the same reason, R 2 is preferably a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, or a phenyl group, and having 1 to 6 carbon atoms. It is more preferably an alkyl group, and further preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

及びRの置換基としては、例えば炭素数1〜5のアルキル基、炭素数1〜5のアルコキシ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、シアノ基、アルキルシリル基、アルコキシシリル基、エステル基等が挙げられる。なお、R及びRは、他の基に結合して、例えばイミド環、芳香環等の環の少なくとも一部を構成していてもよい。n1及びn2は、それぞれ0又は1であることが好ましい。式(1)中の「*」は、水素原子に結合していてもよく、有機基に結合していてもよい。 Examples of the substituent for R 3 and R 4 include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom, a carboxyl group, a cyano group, an alkylsilyl group, an alkoxysilyl group, and an ester group. Is mentioned. R 3 and R 4 may be bonded to other groups to form at least a part of a ring such as an imide ring or an aromatic ring. n1 and n2 are each preferably 0 or 1. “*” In formula (1) may be bonded to a hydrogen atom or may be bonded to an organic group.

化合物(X)は、液晶配向膜の主成分となる重合体成分であってもよいし、あるいは、重合体成分とは別に配合される添加剤成分であってもよい。これらのうち、光配向法を適用した場合の異方性の発現効果が高い点で、上記化合物(X)は重合体成分であることが好ましい。重合体としての化合物(X)は、上記式(1)で表される部分構造を主鎖中に有していてもよいし、側鎖に有していてもよいが、光により異方性を十分に発現させる観点から、主鎖中に有することが特に好ましい。
ここで、本開示における重合体の「主鎖」とは、重合体のうち最も長い原子の連鎖からなる「幹」の部分をいう。なお、この「幹」の部分が環構造を含むことは許容される。したがって、「上記式(1)で表される部分構造を重合体の主鎖中に有する」とは、当該部分構造が主鎖の一部分を構成することをいう。ただし、上記式(1)で表される部分構造が主鎖以外の部分、例えば側鎖(重合体の「幹」から分岐した部分)にも存在することを排除するものではない。
The compound (X) may be a polymer component that is a main component of the liquid crystal alignment film, or may be an additive component that is blended separately from the polymer component. Among these, the compound (X) is preferably a polymer component in that the effect of anisotropy when the photo-alignment method is applied is high. The compound (X) as a polymer may have a partial structure represented by the above formula (1) in the main chain or in the side chain, but is anisotropic by light. It is particularly preferable to have it in the main chain from the viewpoint of sufficiently expressing.
Here, the “main chain” of the polymer in the present disclosure refers to a “trunk” portion composed of the longest chain of atoms in the polymer. It is allowed that the “trunk” portion includes a ring structure. Therefore, “having the partial structure represented by the above formula (1) in the main chain of the polymer” means that the partial structure constitutes a part of the main chain. However, it does not exclude that the partial structure represented by the above formula (1) exists also in a portion other than the main chain, for example, a side chain (a portion branched from the “trunk” of the polymer).

化合物(X)が重合体である場合の主骨格は、特に限定されないが、例えばポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリオルガノシロキサン、ポリエステル、ポリアミド、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ(スチレン−フェニルマレイミド)誘導体、ポリ(メタ)アクリレートなどの主骨格が挙げられる。
これらの中でも、耐熱性や機械的強度、液晶との親和性などの観点から、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミド、ポリオルガノシロキサン及びポリ(メタ)アクリレートよりなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、ポリアミック酸、ポリイミド及びポリアミック酸エステルよりなる群から選ばれる少なくとも一種であることがより好ましい。中でも、ポリアミック酸、ポリイミド及びポリアミック酸エステルよりなる群から選ばれる少なくとも一種であって、且つ上記式(1)で表される部分構造を有する単量体に由来する構造単位を有し、該単量体が、ジアミン、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル及びテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物よりなる群から選ばれる少なくとも一種である重合体を使用することが特に好ましい。
なお、液晶配向剤の調製に使用する重合体は、1種のみでもよく、2種以上であってもよい。(メタ)アクリレートは、アクリレート及びメタクリレートを含むことを意味する。以下、化合物(X)が重合体である場合の好ましい例について、それぞれ説明する。
The main skeleton in the case where the compound (X) is a polymer is not particularly limited. For example, polyamic acid, polyimide, polyamic acid ester, polyorganosiloxane, polyester, polyamide, cellulose derivative, polyacetal, polystyrene derivative, poly (styrene- Main skeletons such as phenylmaleimide) derivatives and poly (meth) acrylates.
Among these, it is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide, polyamic acid ester, polyamide, polyorganosiloxane, and poly (meth) acrylate from the viewpoint of heat resistance, mechanical strength, affinity with liquid crystal, and the like. Preferably, it is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide and polyamic acid ester. Among these, the structural unit is derived from a monomer having at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide and polyamic acid ester and having a partial structure represented by the above formula (1). It is particularly preferable to use a polymer whose monomer is at least one selected from the group consisting of diamine, tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic diester and tetracarboxylic diester dihalide.
In addition, the polymer used for preparation of a liquid crystal aligning agent may be only 1 type, and 2 or more types may be sufficient as it. (Meth) acrylate is meant to include acrylate and methacrylate. Hereinafter, preferable examples when the compound (X) is a polymer will be described.

[ポリアミック酸]
化合物(X)としてのポリアミック酸は、上記式(1)で表される部分構造を有するポリアミック酸(以下、「特定ポリアミック酸」ともいう。)であり、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させることにより得ることができる。具体的には、下記[1]〜[3]の方法などが挙げられる。
[1]上記式(1)で表される部分構造を有するテトラカルボン酸二無水物(以下、「特定酸二無水物」ともいう。)を用いて重合する方法。
[2]上記式(1)で表される部分構造を有するジアミン(以下、「特定ジアミン」ともいう。)を用いて重合する方法。
[3]上記特定酸二無水物及び上記特定ジアミンを用いて重合する方法。
[Polyamic acid]
The polyamic acid as the compound (X) is a polyamic acid having a partial structure represented by the above formula (1) (hereinafter also referred to as “specific polyamic acid”), for example, tetracarboxylic dianhydride and diamine. It can obtain by making it react. Specifically, the following methods [1] to [3] are exemplified.
[1] A method of polymerization using a tetracarboxylic dianhydride having a partial structure represented by the above formula (1) (hereinafter also referred to as “specific acid dianhydride”).
[2] A method of polymerizing using a diamine having a partial structure represented by the above formula (1) (hereinafter also referred to as “specific diamine”).
[3] A method of polymerizing using the specific acid dianhydride and the specific diamine.

(テトラカルボン酸二無水物)
ポリアミック酸の合成に使用する特定酸二無水物は、上記式(1)で表される部分構造を有している限り、その余の構造は特に制限されないが、好ましい具体例として、例えば、下記式(2−1)で表される化合物及び下記式(2−2)で表される化合物等が挙げられる。

Figure 2017040721
(式(2−1)中、R及びRは、それぞれ独立に3価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基である。R、R、R、R、n1及びn2は、上記式(1)と同義である。)
Figure 2017040721
(式(2−2)中、R15は、2価の有機基であり、n4は0又は1である。R、R、R、R、n1及びn2は、上記式(1)と同義である。n4=1の場合、複数のn2は同じでも異なっていてもよい。) (Tetracarboxylic dianhydride)
The specific acid dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid is not particularly limited as long as it has the partial structure represented by the above formula (1). Preferred specific examples include, for example, Examples thereof include a compound represented by the formula (2-1) and a compound represented by the following formula (2-2).
Figure 2017040721
(In Formula (2-1), R 5 and R 8 are each independently a trivalent organic group, and R 6 and R 7 are each independently a single bond or a divalent linking group. 1 , R 2 , R 3 , R 4 , n1 and n2 are as defined in the above formula (1).
Figure 2017040721
(In the formula (2-2), R 15 is a divalent organic group, and n4 is 0 or 1. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , n1 and n2 are represented by the above formula (1 When n4 = 1, a plurality of n2s may be the same or different.)

上記式(2−1)において、R及びRの3価の有機基は、鎖状炭化水素基、脂環式基、芳香族環基又は複素環基であることが好ましい。より好ましくは、脂環式基又は芳香族環基であり、シクロペンタン環、シクロヘキサン環又はベンゼン環の環部分から3個の水素原子を取り除いた基であることが特に好ましい。なお、R及びRが脂環式基又は芳香族環基である場合、環部分に置換基が導入されていてもよい。当該置換基としては、例えばハロゲン原子、アルキル基、フルオルアルキル基等が挙げられる。
及びRの2価の連結基としては、例えば、−O−、−CO−、−COO−、−CONR−(Rは、水素原子又は炭素数1〜10の1価の炭化水素基である。以下同じ。)、−NR−、−NRCONR−、−OCONR−、−S−、−COS−、−OCOO−、−SO−などのヘテロ原子含有基;炭素数1〜20の2価の炭化水素基;当該炭化水素基の炭素−炭素結合間に上記ヘテロ原子含有基を含む基;当該炭化水素基と上記ヘテロ原子含有基とが連結した基;当該炭化水素基の少なくとも1個の水素原子を置換基で置き換えた基;複素環構造を有する基、などが挙げられる。
上記式(2−2)において、R15の2価の有機基としては、例えば、炭素数1〜20の2価の炭化水素基;当該炭化水素基の炭素−炭素結合間に上記ヘテロ原子含有基を含む基;当該炭化水素基と上記ヘテロ原子含有基とが連結した基;当該炭化水素基の少なくとも1個の水素原子を置換基で置き換えた基などが挙げられる。
上記式(2−1)及び式(2−2)中のR、R、R、R、n1及びn2の具体例及び好ましい例については、上記式(1)の説明を適用することができる。
In the above formula (2-1), the trivalent organic group of R 5 and R 8 is preferably a chain hydrocarbon group, an alicyclic group, an aromatic ring group, or a heterocyclic group. An alicyclic group or an aromatic ring group is more preferable, and a group obtained by removing three hydrogen atoms from a ring portion of a cyclopentane ring, a cyclohexane ring or a benzene ring is particularly preferable. In the case R 5 and R 8 is an alicyclic group or an aromatic ring group, substituents in the ring portion may be introduced. Examples of the substituent include a halogen atom, an alkyl group, and a fluoroalkyl group.
Examples of the divalent linking group for R 6 and R 7 include —O—, —CO—, —COO—, —CONR a — (R a is a hydrogen atom or a monovalent carbon atom having 1 to 10 carbon atoms. .. it is a hydrogen radical or less the same), - NR a -, - NR a CONR a -, - OCONR a -, - S -, - COS -, - OCOO -, - SO 2 - heteroatom-containing groups, such as; A divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; a group containing the heteroatom-containing group between carbon-carbon bonds of the hydrocarbon group; a group in which the hydrocarbon group and the heteroatom-containing group are linked; A group in which at least one hydrogen atom of a hydrocarbon group is substituted with a substituent; a group having a heterocyclic structure, and the like.
In the above formula (2-2), examples of the divalent organic group represented by R 15 include a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms; the above hetero atom-containing group between the carbon-carbon bonds of the hydrocarbon group. A group containing a group; a group in which the hydrocarbon group and the heteroatom-containing group are linked; a group in which at least one hydrogen atom of the hydrocarbon group is replaced with a substituent, and the like.
For specific examples and preferred examples of R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , n1 and n2 in the above formulas (2-1) and (2-2), the description of the above formula (1) is applied. be able to.

特定酸二無水物の好ましい具体例としては、下記式(d−1)〜式(d−21)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。なお、特定酸二無水物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。

Figure 2017040721
Figure 2017040721
Preferable specific examples of the specific acid dianhydride include compounds represented by the following formulas (d-1) to (d-21). In addition, specific acid dianhydride can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
Figure 2017040721
Figure 2017040721

特定酸二無水物は、有機化学の定法を適宜組み合わせることによって合成することができる。例えば、上記式(d−1)で表される化合物は、1,4−ジイソプロペニルベンゼンと4−ブロモフタル酸ジメチルエステル等のジカルボン酸誘導体とを反応させることにより、上記式(1)で表される部分構造を有するテトラカルボン酸を合成し、次いで、得られたテトラカルボン酸の酸無水物化を行うことにより得ることができる。ただし、特定酸二無水物の合成手順は、上記方法に限定されるものではない。   The specific acid dianhydride can be synthesized by appropriately combining conventional methods of organic chemistry. For example, the compound represented by the above formula (d-1) is represented by the above formula (1) by reacting 1,4-diisopropenylbenzene with a dicarboxylic acid derivative such as 4-bromophthalic acid dimethyl ester. The tetracarboxylic acid having a partial structure to be synthesized can be synthesized, and then the resulting tetracarboxylic acid can be obtained by acid anhydride formation. However, the synthesis procedure of the specific acid dianhydride is not limited to the above method.

上記方法[1]及び方法[3]の場合、特定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は、特定酸二無水物のみであってもよいが、上記式(1)で表される部分構造を有さないテトラカルボン酸二無水物(以下、「その他の酸二無水物」ともいう。)を併用してもよい。また、上記方法[2]では、特定ポリアミック酸の合成に際し、テトラカルボン酸二無水物としてその他の酸二無水物を用いる。   In the case of the above method [1] and method [3], the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the specific polyamic acid may be only the specific acid dianhydride, but is represented by the above formula (1). A tetracarboxylic dianhydride having no partial structure (hereinafter, also referred to as “other acid dianhydrides”) may be used in combination. In the above method [2], other acid dianhydrides are used as tetracarboxylic dianhydrides in the synthesis of the specific polyamic acid.

かかるその他の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、例えばブタンテトラカルボン酸二無水物、エチレンジアミン四酢酸二無水物などを;   Examples of such other acid dianhydrides include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides, alicyclic tetracarboxylic dianhydrides, aromatic tetracarboxylic dianhydrides, and the like. Specific examples thereof include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides such as butanetetracarboxylic dianhydride and ethylenediaminetetraacetic acid dianhydride;

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、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−3a,4,5,9b−テトラヒドロナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−8−メチル−3a,4,5,9b−テトラヒドロナフト[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、ビシクロ[3.3.0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸2:4,6:8−二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、1,3−プロピレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)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、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、4,4’−オキシジフタル酸無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメート、プロピレングリコールビスアンヒドロトリメート、1,4−ブチレングリコールビスアンヒドロトリメート、ジエチレングリコールビスアンヒドロトリメート、p−フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル無水物)等を、それぞれ挙げることができる。
Examples of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride and 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride. 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -3a, 4,5,9b-tetrahydronaphtho [1,2-c] furan- 1,3-dione, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -8-methyl-3a, 4,5,9b-tetrahydronaphtho [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)- -Methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxymethylnorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, bicyclo [3.3.0 ] Octane-2,4,6,8-tetracarboxylic acid 2: 4,6: 8-dianhydride, bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid 2: 3 , 5: 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane-3,5,8,10-tetraone, 1,2,4,5-cyclohexane Tetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, ethylene glycol bis (am Hydrotrimellitate), 1,3-propylene Glycol bis (anhydrotrimellitate) etc .;
Examples of aromatic tetracarboxylic dianhydrides include pyromellitic dianhydride, 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, 4,4′-oxydiphthalic anhydride, ethylene glycol bisanhydrotri Mate, propylene glycol bisanhydrotrimate, 1,4-butylene glycol bisanhydrotrimate, diethylene glycol bisanhydrotrimate, p-phenylenebis (trimellitic acid monoester anhydride), and the like. .

その他の酸二無水物としては、バックライト照射に対する信頼性がより高い液晶表示素子を得ることができる点で、脂肪族テトラカルボン酸二無水物及び脂環式テトラカルボン酸二無水物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の酸二無水物を好ましく使用することができ、脂肪族テトラカルボン酸二無水物を使用することが特に好ましい。
脂肪族テトラカルボン酸二無水物及び脂環式テトラカルボン酸二無水物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の好ましい具体例としては、例えば、ブタンテトラカルボン酸二無水物、エチレンジアミン四酢酸二無水物、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン−2,3,5,6−テトラカルボン酸2:3,5:6−二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−3a,4,5,9b−テトラヒドロナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−8−メチル−3a,4,5,9b−テトラヒドロナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、ビシクロ[3.3.0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸2:4,6:8−二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、及びシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を含むことが好ましい。
As other acid dianhydrides, a group consisting of aliphatic tetracarboxylic dianhydrides and alicyclic tetracarboxylic dianhydrides in that a liquid crystal display device having higher reliability with respect to backlight irradiation can be obtained. It is preferable to use at least one acid dianhydride selected from the group consisting of aliphatic tetracarboxylic dianhydrides.
As at least one preferred specific example selected from the group consisting of aliphatic tetracarboxylic dianhydride and alicyclic tetracarboxylic dianhydride, for example, butanetetracarboxylic dianhydride, ethylenediaminetetraacetic acid dianhydride, Bicyclo [2.2.1] heptane-2,3,5,6-tetracarboxylic acid 2: 3,5: 6-dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1 , 3-Dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -3a, 4,5,9b-tetrahydronaphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -8-methyl-3 , 4,5,9b-tetrahydronaphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, bicyclo [3.3.0] octane-2,4,6,8-tetracarboxylic acid 2: 4,6 : It is preferable to contain at least one compound selected from the group consisting of 8-dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, and cyclohexanetetracarboxylic dianhydride.

その他の酸二無水物として、脂肪族テトラカルボン酸二無水物及び脂環式テトラカルボン酸二無水物よりなる群から選ばれる少なくとも一種を使用する場合、その使用割合は、特定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%以上とすることが好ましく、20モル%以上とすることがより好ましく、30モル%以上とすることが更に好ましい。なお、当該酸二無水物の使用割合の上限については、上記方法[1]〜[3]に応じて適宜設定することができる。その他の酸二無水物は、1種を単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。   When using at least one selected from the group consisting of an aliphatic tetracarboxylic dianhydride and an alicyclic tetracarboxylic dianhydride as the other acid dianhydride, the use ratio is used for the synthesis of a specific polyamic acid. It is preferable to set it as 10 mol% or more with respect to the whole quantity of the tetracarboxylic dianhydride to be used, It is more preferable to set it as 20 mol% or more, It is still more preferable to set it as 30 mol% or more. In addition, about the upper limit of the usage-amount of the said acid dianhydride, it can set suitably according to the said method [1]-[3]. Other acid dianhydrides can be used singly or in combination of two or more.

上記方法[1]において、特定酸二無水物の使用割合は、バックライト照射に対する信頼性を高くしつつ、得られる塗膜の光感度を十分に高くする観点、及び得られる液晶表示素子のコントラスト特性をより高くする観点から、特定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%以上とすることが好ましく、20モル%以上とすることがより好ましく、30モル%以上とすることがさらに好ましい。   In the above method [1], the use ratio of the specific acid dianhydride is to increase the photosensitivity of the obtained coating film while increasing the reliability with respect to backlight irradiation, and the contrast of the obtained liquid crystal display element. From the viewpoint of enhancing the characteristics, it is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, based on the total amount of tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the specific polyamic acid. More preferably, it is at least mol%.

(ジアミン)
特定ポリアミック酸の合成に使用する特定ジアミンは、上記式(1)で表される部分構造を有している限り、その余の構造は特に制限されないが、好ましい具体例としては、例えば、下記式(3)で表される化合物等が挙げられる。

Figure 2017040721
(式(3)中、R〜R11は、それぞれ独立に、単結合又は2価の有機基である。Bは、単結合、上記式(1)で表される基又は下記式(1−1)で表される基である。R、R、R、R、n1及びn2は、上記式(1)と同義である。)
Figure 2017040721
(式(1−1)中、R12は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基又は1価の有機基であり、R13は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基又は1価の有機基である。R14は置換基であり、他の基に結合して環の少なくとも一部を構成していてもよい。n3は0〜4の整数であり、n3が2以上の場合、複数のR14は同じでも異なってもよい。「*」及び「*」は、結合手であることを示す。ただし、「*」がR10に結合している。) (Diamine)
As long as the specific diamine used for the synthesis of the specific polyamic acid has a partial structure represented by the above formula (1), the remaining structure is not particularly limited. The compound etc. which are represented by (3) are mentioned.
Figure 2017040721
(In Formula (3), R 9 to R 11 are each independently a single bond or a divalent organic group. B 1 is a single bond, a group represented by the above formula (1), or a group represented by the following formula ( (1-1) R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , n1 and n2 have the same meanings as in the above formula (1).
Figure 2017040721
(In formula (1-1), R 12 is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group or a monovalent organic group, and R 13 is a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group or a monovalent organic group. R 14 is a substituent, and may be bonded to another group to form at least a part of the ring, n3 is an integer of 0 to 4, and when n3 is 2 or more, a plurality of of R 14 may be the same or different. "* 1" and "*" indicates that the bond. However, "* 1" is attached to R 10.)

上記式(3)について、R及びR11は、単結合又は2価の炭化水素基であることが好ましく、単結合又は2価の芳香族環基であることがより好ましい。R10は、単結合又は2価の炭化水素基であることが好ましく、単結合であることがより好ましい。
上記式(1−1)のR12及びR13については、それぞれ上記式(1)中のR及びRの説明を適用することができる。R14については、上記式(1)中のRの説明を適用することができる。
In the above formula (3), R 9 and R 11 are preferably a single bond or a divalent hydrocarbon group, and more preferably a single bond or a divalent aromatic ring group. R 10 is preferably a single bond or a divalent hydrocarbon group, and more preferably a single bond.
The description of R 1 and R 2 in the above formula (1) can be applied to R 12 and R 13 in the above formula (1-1), respectively. The explanation of R 3 in the above formula (1) can be applied to R 14 .

特定ジアミンの好ましい具体例としては、例えば下記式(b−1)〜式(b−18)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。なお、特定ジアミンは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。

Figure 2017040721
Figure 2017040721
Preferable specific examples of the specific diamine include compounds represented by the following formulas (b-1) to (b-18), for example. In addition, specific diamine can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
Figure 2017040721
Figure 2017040721

特定ジアミンは、有機化学の定法を適宜組み合わせることによって合成することができる。その一例としては、特定ジアミンが有する2個の1級アミノ基に代えて、2個のニトロ基を有するジニトロ中間体を合成し、次いで、得られたジニトロ中間体のニトロ基を適当な還元系を用いてアミノ化する方法が挙げられる。
ジニトロ中間体を合成する方法は、目的とする化合物に応じて適宜選択することができる。例えば、上記式(b−1)で表される化合物は、4’−ニトロアセトフェノンの二量化反応を好ましくは触媒の存在下で行うことにより得ることができる。また、上記式(b−2)で表される化合物は、4’−ニトロアセトフェノンと4−ニトロベンズアルデヒドとを好ましくは触媒の存在下で反応させることにより得ることができる。
ジニトロ中間体の還元反応は、好ましくは有機溶媒中、例えばパラジウム炭素、酸化白金、亜鉛、鉄、スズ、ニッケル等の触媒を用いて行うことができる。ここで使用する有機溶媒としては、例えば、酢酸エチル、トルエン、テトラヒドロフラン、アルコール系等が挙げられる。ただし、特定ジアミンの合成手順は上記方法に限定されるものではない。
The specific diamine can be synthesized by appropriately combining organic chemistry methods. For example, instead of the two primary amino groups of a specific diamine, a dinitro intermediate having two nitro groups is synthesized, and then the nitro group of the obtained dinitro intermediate is converted into an appropriate reduction system. The method of amination using is mentioned.
The method for synthesizing the dinitro intermediate can be appropriately selected according to the target compound. For example, the compound represented by the above formula (b-1) can be obtained by performing a dimerization reaction of 4′-nitroacetophenone, preferably in the presence of a catalyst. The compound represented by the above formula (b-2) can be obtained by reacting 4′-nitroacetophenone and 4-nitrobenzaldehyde, preferably in the presence of a catalyst.
The reduction reaction of the dinitro intermediate can be preferably carried out in an organic solvent using a catalyst such as palladium carbon, platinum oxide, zinc, iron, tin, nickel or the like. Examples of the organic solvent used here include ethyl acetate, toluene, tetrahydrofuran, alcohols, and the like. However, the synthesis procedure of the specific diamine is not limited to the above method.

上記方法[2]又は方法[3]により特定ポリアミック酸を合成する場合、特定ジアミンを単独で使用してもよいし、あるいは上記式(1)で表される部分構造を有さないジアミン(以下、「その他のジアミン」ともいう。)を併用してもよい。上記方法[1]では、ジアミンとしてその他のジアミンを使用する。   When the specific polyamic acid is synthesized by the method [2] or the method [3], the specific diamine may be used alone, or the diamine having no partial structure represented by the above formula (1) , Also referred to as “other diamines”). In the above method [1], other diamines are used as diamines.

かかるその他のジアミンとしては、例えば、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が挙げられる。これらの具体例としては、脂肪族ジアミンとして、例えばm−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、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンなどを;
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)などを;
Examples of such other diamines include aliphatic diamines, alicyclic diamines, aromatic diamines, diaminoorganosiloxanes, and the like. Specific examples of these include aliphatic diamines such as m-xylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, and 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane. ;
Examples of alicyclic diamines include 1,4-diaminocyclohexane, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine) and the like;

芳香族ジアミンとして、例えばドデカノキシジアミノベンゼン、テトラデカノキシジアミノベンゼン、ペンタデカノキシジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシジアミノベンゼン、オクタデカノキシジアミノベンゼン、コレスタニルオキシジアミノベンゼン、コレステリルオキシジアミノベンゼン、ジアミノ安息香酸コレスタニル、ジアミノ安息香酸コレステリル、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、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、N−(2,4−ジアミノフェニル)−4−(4−ヘプチルシクロヘキシル)ベンズアミド、下記式(E−1)

Figure 2017040721
(式(E−1)中、XI及びXIIは、それぞれ独立に、単結合、−O−、*−COO−又は*−OCO−(ただし、「*」はXとの結合手を示す。)であり、Rは炭素数1〜3のアルカンジイル基であり、RIIは単結合又は炭素数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、d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の側鎖導入型のジアミン: Examples of aromatic diamines include dodecanoxydiaminobenzene, tetradecanoxydiaminobenzene, pentadecanoxydiaminobenzene, hexadecanoxydiaminobenzene, octadecanoxydiaminobenzene, cholestanyloxydiaminobenzene, and cholesteryloxydiaminobenzene. Cholestanyl diaminobenzoate, cholesteryl diaminobenzoate, lanostannyl diaminobenzoate, 3,6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane, 3,6-bis (4-aminophenoxy) cholestane, 1,1-bis (4 -((Aminophenyl) methyl) phenyl) -4-butylcyclohexane, 1,1-bis (4-((aminophenyl) methyl) phenyl) -4-heptylcyclohexane, 1,1-bis (4-((amino Phenoxy Methyl) phenyl) -4-heptylcyclohexane, 1,1-bis (4-((aminophenyl) methyl) phenyl) -4- (4-heptylcyclohexyl) cyclohexane, N- (2,4-diaminophenyl) -4 -(4-Heptylcyclohexyl) benzamide, the following formula (E-1)
Figure 2017040721
(In Formula (E-1), X I and X II are each independently a single bond, —O—, * —COO— or * —OCO— (where “*” represents a bond with X I). R I is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, R II is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, a is 0 or 1, and b is 0 ) Is an integer of ˜2, c is an integer of 1 to 20, and d is 0 or 1. However, a and b are not 0 at the same time.)
Side chain-introduced diamine such as a compound represented by:

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、4−アミノフェニル−4’−アミノベンゾエート、4,4’−ジアミノアゾベンゼン、1,5−ビス(4−アミノフェノキシ)ペンタン、1,7−ビス(4−アミノフェノキシ)ヘプタン、ビス[2−(4−アミノフェニル)エチル]ヘキサン二酸、N,N−ビス(4−アミノフェニル)メチルアミン、3,5−ジアミノ安息香酸、2,4−ジアミノ安息香酸、2,5−ジアミノ安息香酸、4,4’−ジアミノビフェニル−3−カルボン酸、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、下記式(N−1−1)〜式(N−1−8)

Figure 2017040721
p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4-aminophenyl-4′-aminobenzoate, 4,4′-diaminoazobenzene, 1,5-bis (4-amino) Phenoxy) pentane, 1,7-bis (4-aminophenoxy) heptane, bis [2- (4-aminophenyl) ethyl] hexanedioic acid, N, N-bis (4-aminophenyl) methylamine, 3,5 -Diaminobenzoic acid, 2,4-diaminobenzoic acid, 2,5-diaminobenzoic acid, 4,4'-diaminobiphenyl-3-carboxylic acid, 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-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 1 , 4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, the following formula (N-1-1) to formula (N-1-8)
Figure 2017040721

のそれぞれで表される化合物などの側鎖非導入型のジアミン、などを;
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。
A side chain non-introducing diamine, such as a compound represented by each of
Examples of the diaminoorganosiloxane include 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane; and the diamines described in JP-A 2010-97188 can be used.

上記式(E−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」としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基などを挙げることができ、これらは直鎖状であることが好ましい。ジアミノフェニル基における2つのアミノ基は、他の基に対して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 ) d —” in the above formula (E-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. Examples of the group “—C c H 2c + 1 ” include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a dodecyl group, a tridecyl group, and a tetradecyl group. Group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group and the like, and these are preferably linear. The two amino groups in the diaminophenyl group are preferably in the 2,4-position or 3,5-position with respect to other groups.

上記式(E−1)で表される化合物の具体例としては、例えば下記式(E−1−1)〜(E−1−4)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 2017040721
なお、特定ポリアミック酸の合成に使用するその他のジアミンとしては、これらの化合物の1種を単独で、又は2種以上を適宜選択して使用することができる。 Specific examples of the compound represented by the formula (E-1) include, for example, compounds represented by the following formulas (E-1-1) to (E-1-4).
Figure 2017040721
In addition, as another diamine used for the synthesis | combination of a specific polyamic acid, 1 type of these compounds can be used individually or in combination of 2 or more types as appropriate.

上記方法[2]により特定ポリアミック酸を合成する場合、特定ジアミンの使用割合は、バックライト照射に対する信頼性、得られる塗膜の光感度、及び得られる液晶表示素子のコントラスト特性をより優れたものとする観点から、特定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、10モル%以上とすることが好ましく、20モル%以上とすることがより好ましく、30モル%以上とすることがさらに好ましい。また、上記方法[3]により特定ポリアミック酸を合成する場合、特定テトラカルボン酸二無水物と特定ジアミンとの合計量を、合成に使用するモノマーの全量に対して、10モル%以上とすることが好ましく、20モル%以上とすることがより好ましく、30モル%以上とすることがさらに好ましい。   When synthesizing a specific polyamic acid by the above method [2], the proportion of the specific diamine used is more excellent in reliability with respect to backlight irradiation, photosensitivity of the obtained coating film, and contrast characteristics of the obtained liquid crystal display element. From the viewpoint of, it is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, and further preferably 30 mol% or more, based on the total amount of diamine used for the synthesis of the specific polyamic acid. preferable. Moreover, when synthesizing a specific polyamic acid by the above method [3], the total amount of the specific tetracarboxylic dianhydride and the specific diamine should be 10 mol% or more based on the total amount of monomers used in the synthesis. Is more preferable, 20 mol% or more is more preferable, and 30 mol% or more is further preferable.

(ポリアミック酸の合成)
ポリアミック酸は、上記のようなテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを、必要に応じて分子量調整剤とともに反応させることによって得ることができる。ポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの使用割合は、ジアミンのアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2〜2当量となる割合が好ましく、0.3〜1.2当量となる割合がより好ましい。
(Synthesis of polyamic acid)
The polyamic acid can be obtained by reacting the above tetracarboxylic dianhydride and diamine together with a molecular weight adjusting agent as necessary. The ratio of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine used in the polyamic acid synthesis reaction is 0.2 to 2 for the tetracarboxylic dianhydride acid anhydride group to 1 equivalent of the amino group of the diamine. The ratio which becomes an equivalent is preferable, and the ratio which becomes 0.3-1.2 equivalent is more preferable.

分子量調整剤としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、下記式(F−1)〜式(F−4)

Figure 2017040721
のそれぞれで表される化合物などの酸一無水物、アニリン、シクロヘキシルアミン、n−ブチルアミンなどのモノアミン化合物、フェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどのモノイソシアネート化合物等を挙げることができる。
また、分子量調整剤としては、上記式(1)で表される部分構造を有する単官能性の化合物を用いてもよい。当該化合物としては、例えば下記式(m−1)〜式(m−16)のそれぞれで表される化合物などが挙げられる。
Figure 2017040721
分子量調整剤の使用割合は、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。 Examples of the molecular weight modifier include maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, and the following formulas (F-1) to (F-4):
Figure 2017040721
And acid monoanhydrides such as compounds represented by each of these, monoamine compounds such as aniline, cyclohexylamine and n-butylamine, and monoisocyanate compounds such as phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.
Moreover, as a molecular weight modifier, you may use the monofunctional compound which has the partial structure represented by the said Formula (1). Examples of the compound include compounds represented by the following formulas (m-1) to (m-16).
Figure 2017040721
The use ratio of the molecular weight modifier 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。
反応に使用する有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノール系溶媒、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。これらの有機溶媒のうち、非プロトン性極性溶媒及びフェノール系溶媒よりなる群(第一群の有機溶媒)から選択される1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1種以上との混合物を使用することが好ましい。後者の場合、第二群の有機溶媒の使用割合は、第一群の有機溶媒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。
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 from 0.1 to 24 hours, more preferably from 0.5 to 12 hours.
Examples of the organic solvent used in the reaction include aprotic polar solvents, phenol solvents, alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, and the like. Among these organic solvents, one or more selected from the group consisting of an aprotic polar solvent and a phenolic solvent (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.

特に好ましい有機溶媒は、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミド、m−クレゾール、キシレノール及びハロゲン化フェノールよりなる群から選択される1種以上を溶媒として使用するか、あるいはこれらの1種以上と他の有機溶媒との混合物を、上記割合の範囲で使用することが好ましい。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%になる量とすることが好   Particularly preferred organic solvents are N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea, hexamethylphosphortriamide, m-cresol, xylenol. And at least one selected from the group consisting of halogenated phenols is used as a solvent, or a mixture of one or more of these and another organic solvent is preferably used in the above range. 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. Prefer

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.

[ポリアミック酸エステル]
化合物(X)としてのポリアミック酸エステル(以下、「特定ポリアミック酸エステル」ともいう。)は、例えば、[I]上記式(1)で表される部分構造を有するポリアミック酸と、エステル化剤とを反応させる方法、[II]テトラカルボン酸ジエステルとジアミンとを反応させる方法、[III]テトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物とジアミンとを反応させる方法、などによって得ることができる。
なお、本明細書において「テトラカルボン酸ジエステル」とは、テトラカルボン酸が有する4個のカルボキシル基のうち2個がエステル化され、残りの2個がカルボキシル基である化合物を意味する。「テトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物」とは、テトラカルボン酸が有する4個のカルボキシル基のうち2個がエステル化され、残りの2個がハロゲン化された化合物を意味する。
[Polyamic acid ester]
The polyamic acid ester (hereinafter, also referred to as “specific polyamic acid ester”) as the compound (X) is, for example, [I] a polyamic acid having a partial structure represented by the above formula (1), an esterifying agent, [II] a method of reacting a tetracarboxylic acid diester and a diamine, [III] a method of reacting a tetracarboxylic acid diester dihalide and a diamine, and the like.
In this specification, “tetracarboxylic acid diester” means a compound in which two of the four carboxyl groups of tetracarboxylic acid are esterified and the remaining two are carboxyl groups. “Tetracarboxylic acid diester dihalide” means a compound in which two of the four carboxyl groups of tetracarboxylic acid are esterified and the remaining two are halogenated.

方法[I]で使用するエステル化剤としては、例えばヒドロキシル基含有化合物、アセタール系化合物、ハロゲン化物、エポキシ基含有化合物等が挙げられる。これらの具体例としては、ヒドロキシル基含有化合物として、例えばメタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、フェノール、クレゾール等のフェノール類などを;アセタール系化合物として、例えばN,N−ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、N,N−ジエチルホルムアミドジエチルアセタールなどを;ハロゲン化物として、例えば臭化メチル、臭化エチル、臭化ステアリル、塩化メチル、塩化ステアリル、1,1,1−トリフルオロ−2−ヨードエタン、クロロメチルメチルエーテル、2−クロロメトキシ−1,1,1−トリフルオロエタン、炭酸クロロメチルイソプロピル、ピバル酸クロロメチル、酢酸クロロメチル、酪酸クロロメチル、クロロメチルメチルスルフィドなどを;エポキシ基含有化合物として、例えばプロピレンオキシドなどを、それぞれ挙げることができる。   Examples of the esterifying agent used in Method [I] include hydroxyl group-containing compounds, acetal compounds, halides, epoxy group-containing compounds, and the like. Specific examples thereof include hydroxyl group-containing compounds such as alcohols such as methanol, ethanol and propanol; phenols such as phenol and cresol; and acetal compounds such as N, N-dimethylformamide diethyl acetal, N N, diethylformamide diethyl acetal, etc .; as halides, for example methyl bromide, ethyl bromide, stearyl bromide, methyl chloride, stearyl chloride, 1,1,1-trifluoro-2-iodoethane, chloromethyl methyl ether 2-chloromethoxy-1,1,1-trifluoroethane, chloromethyl isopropyl carbonate, chloromethyl pivalate, chloromethyl acetate, chloromethyl butyrate, chloromethyl methyl sulfide, etc .; And example, if propylene oxide, can be mentioned, respectively.

方法[II]で使用するテトラカルボン酸ジエステルは、例えば上記ポリアミック酸の合成で例示した特定酸二無水物及びその他の酸二無水物を、メタノールやエタノール等のアルコール類を用いて開環することにより得ることができる。なお、反応に際しては、テトラカルボン酸ジエステルと共に、テトラカルボン酸二無水物を併用してもよい。使用するジアミンとしては、ポリアミック酸の合成で例示した特定ジアミン及びその他のジアミンを挙げることができる。反応に際し、上記式(1)で表される部分構造を有する単量体を使用することにより、特定ポリアミック酸エステルを得ることができる。
方法[II]の反応は、有機溶媒中、適当な脱水触媒の存在下で行うことが好ましい。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。脱水触媒としては、例えば4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウムハライド、カルボニルイミダゾール、リン系縮合剤などが挙げられる。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。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。
The tetracarboxylic acid diester used in the method [II] is, for example, ring-opening the specific acid dianhydride and other acid dianhydrides exemplified in the synthesis of the polyamic acid with alcohols such as methanol and ethanol. Can be obtained. In the reaction, tetracarboxylic dianhydride may be used in combination with tetracarboxylic acid diester. Examples of the diamine to be used include the specific diamines exemplified in the synthesis of polyamic acid and other diamines. In the reaction, a specific polyamic acid ester can be obtained by using a monomer having a partial structure represented by the above formula (1).
The reaction of Method [II] is preferably carried out in an organic solvent in the presence of a suitable dehydration catalyst. As an organic solvent, the organic solvent illustrated as what is used for the synthesis | combination of a polyamic acid can be mentioned. Examples of the dehydration catalyst include 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium halide, carbonylimidazole, a phosphorus condensing agent, and the like. The reaction temperature at this time is preferably -20 to 150 ° C, more preferably 0 to 100 ° C. The reaction time is preferably from 0.1 to 24 hours, more preferably from 0.5 to 12 hours.

方法[III]で使用するテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物は、例えば上記の如くして得たテトラカルボン酸ジエステルを、塩化チオニル等の適当な塩素化剤と反応させることにより得ることができる。なお、反応に際しては、テトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物と共に、テトラカルボン酸二無水物を併用してもよい。使用するジアミンとしては、ポリアミック酸の合成で例示した特定ジアミン及びその他のジアミンを挙げることができる。反応に際し、上記式(1)で表される部分構造を有する単量体を使用することにより、特定ポリアミック酸エステルを得ることができる。
方法[III]の反応は、有機溶媒中、適当な塩基の存在下で行うことが好ましい。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。塩基としては、例えばピリジン、トリエチルアミン等の3級アミン;水素化ナトリウム、水素化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属類などを好ましく使用することができる。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。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。
The tetracarboxylic acid diester dihalide used in Method [III] can be obtained, for example, by reacting the tetracarboxylic acid diester obtained as described above with an appropriate chlorinating agent such as thionyl chloride. In the reaction, tetracarboxylic dianhydride may be used in combination with tetracarboxylic acid diester dihalide. Examples of the diamine to be used include the specific diamines exemplified in the synthesis of polyamic acid and other diamines. In the reaction, a specific polyamic acid ester can be obtained by using a monomer having a partial structure represented by the above formula (1).
The reaction of Method [III] is preferably carried out in an organic solvent in the presence of a suitable base. As an organic solvent, the organic solvent illustrated as what is used for the synthesis | combination of a polyamic acid can be mentioned. As the base, for example, tertiary amines such as pyridine and triethylamine; alkali metals such as sodium hydride, potassium hydride, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium and potassium can be preferably used. The reaction temperature at this time is preferably -20 to 150 ° C, more preferably 0 to 100 ° C. The reaction time is preferably from 0.1 to 24 hours, more preferably from 0.5 to 12 hours.

液晶配向剤に含有させるポリアミック酸エステルは、アミック酸エステル構造のみを有していてもよく、アミック酸構造とアミック酸エステル構造とが併存する部分エステル化物であってもよい。特定ポリアミック酸エステルを溶解してなる反応溶液は、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特定ポリアミック酸エステルを単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、又は単離した特定ポリアミック酸エステルを精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。特定ポリアミック酸エステル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。   The polyamic acid ester contained in the liquid crystal aligning agent may have only an amic acid ester structure, or may be a partially esterified product in which an amic acid structure and an amic acid ester structure coexist. The reaction solution formed by dissolving the specific polyamic acid ester may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent as it is, or the specific polyamic acid ester contained in the reaction solution may be isolated and then used for the preparation of the liquid crystal aligning agent. Alternatively, the isolated specific polyamic acid ester may be purified and used for the preparation of the liquid crystal aligning agent. The isolation and purification of the specific polyamic acid ester can be performed according to a known method.

[ポリイミド]
化合物(X)としてのポリイミド(以下、「特定ポリイミド」ともいう。)は、例えば、上記の如くして合成された化合物(X)としての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。
[Polyimide]
The polyimide as the compound (X) (hereinafter also referred to as “specific polyimide”) is obtained, for example, by dehydrating and ring-closing the polyamic acid as the compound (X) synthesized as described above to imidize. Can do.

特定ポリイミドは、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とが併存する部分イミド化物であってもよい。特定ポリイミドは、そのイミド化率が20%以上であることが好ましく、30〜99%であることがより好ましく、40〜99%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 specific 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 specific polyimide preferably has an imidation ratio of 20% or more, more preferably 30 to 99%, and still more preferably 40 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.

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 a polyamic acid solution, as the dehydrating agent, for example, acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and trifluoroacetic anhydride can be used. 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.

このようにして特定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、特定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、又は単離した特定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。その他、特定ポリイミドは、特定ポリアミック酸エステルのイミド化により得ることもできる。   In this way, a reaction solution containing the specific polyimide is obtained. This reaction solution may be used as it is for the preparation of the liquid crystal aligning agent, or may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after removing the dehydrating agent and the dehydrating ring-closing catalyst from the reaction solution. You may use for preparation of a liquid crystal aligning agent, or you may use for preparation of a liquid crystal aligning agent, after refine | purifying the isolated specific polyimide. These purification operations can be performed according to known methods. In addition, specific polyimide can also be obtained by imidation of specific polyamic acid ester.

以上のようにして得られる化合物(X)としてのポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドは、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(以下の重合体についても同じ)。
ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000〜500,000であり、より好ましくは2,000〜300,000である。
The polyamic acid, polyamic acid ester and polyimide as the compound (X) obtained as described above have a solution viscosity of 10 to 800 mPa · s when this is made into a 10% by weight solution. It is more preferable that it has a solution viscosity of 15 to 500 mPa · s. In addition, the solution viscosity (mPa · s) of the above polymer is based on a polymer solution having a concentration of 10% by weight prepared using a good solvent for the polymer (eg, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.). These are values measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer (the same applies to the following polymers).
The polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by polyamic acid, polyamic acid ester and polyimide gel permeation chromatography (GPC) is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 2,000 to 300,000.

[ポリアミド]
化合物(X)としてのポリアミド(以下、「特定ポリアミド」ともいう。)は、例えばジカルボン酸とジアミンとを反応させる方法などによって得ることができる。ジカルボン酸は、例えば塩化チオニル等の適当な塩素化剤を用いて酸クロリド化した後にジアミンとの反応に供することが好ましい。
[polyamide]
The polyamide (hereinafter also referred to as “specific polyamide”) as the compound (X) can be obtained, for example, by a method of reacting a dicarboxylic acid and a diamine. The dicarboxylic acid is preferably subjected to a reaction with a diamine after acid chloride using an appropriate chlorinating agent such as thionyl chloride.

特定ポリアミドの合成に使用するジカルボン酸としては、特に制限されないが、例えばシュウ酸、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、2−メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2−ジメチルグルタル酸、3,3−ジエチルコハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸、フマル酸、ムコン酸などの脂肪族ジカルボン酸;
シクロブタンジカルボン酸、1−シクロブテンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式構造を有するジカルボン酸;
フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、5−メチルイソフタル酸、5−tert−ブチルイソフタル酸、2,5−ジメチルテレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルプロパンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−カルボニル二安息香酸、4−カルボキシ桂皮酸、p−フェニレンジアクリル酸、3,3’−[4,4’−(メチレンジ−p−フェニレン)]ジプロピオン酸、4,4’−[4,4’−(オキシジ−p−フェニレン)]二酪酸、3,4−ジフェニル−1,2−シクロブタンジカルボン酸等の芳香族環を有するジカルボン酸;などを挙げることができる。なお、ジカルボン酸は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
特定ポリアミドを合成する際に使用するジアミンは、特定ジアミンを含む。また、必要に応じてその他のジアミンを併用してもよい。特定ジアミンの使用割合は、方法[2]により特定ポリアミック酸を合成する場合の説明を適用することができる。なお、ジアミンは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
The dicarboxylic acid used for the synthesis of the specific polyamide is not particularly limited. Aliphatic dicarboxylic acids such as 2,2-dimethylglutaric acid, 3,3-diethylsuccinic acid, azelaic acid, sebacic acid, suberic acid, fumaric acid, muconic acid;
Dicarboxylic acids having an alicyclic structure such as cyclobutanedicarboxylic acid, 1-cyclobutenedicarboxylic acid, cyclopentanedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid;
Phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 5-methylisophthalic acid, 5-tert-butylisophthalic acid, 2,5-dimethylterephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid, 4,4'-diphenylmethane Dicarboxylic acid, 4,4′-diphenylpropane dicarboxylic acid, 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid, 4,4′-carbonyldibenzoic acid, 4-carboxycinnamic acid, p-phenylene diacrylic acid, 3,3′- [4,4 ′-(methylenedi-p-phenylene)] dipropionic acid, 4,4 ′-[4,4 ′-(oxydi-p-phenylene)] dibutyric acid, 3,4-diphenyl-1,2- And dicarboxylic acids having an aromatic ring such as cyclobutanedicarboxylic acid. In addition, dicarboxylic acid can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The diamine used when synthesizing the specific polyamide includes the specific diamine. Moreover, you may use other diamine together as needed. For the use ratio of the specific diamine, the description in the case of synthesizing the specific polyamic acid by the method [2] can be applied. In addition, a diamine can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

特定ポリアミドの合成反応に供されるジカルボン酸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、ジカルボン酸のカルボキシル基が0.2〜2当量となる割合が好ましく、0.3〜1.2当量となる割合がより好ましい。   The proportion of the dicarboxylic acid and diamine used in the synthesis reaction of the specific polyamide is preferably such that the carboxyl group of the dicarboxylic acid is 0.2 to 2 equivalents with respect to 1 equivalent of the amino group of the diamine. The ratio which becomes -1.2 equivalent is more preferable.

ジカルボン酸(好ましくは、酸クロリド化したジカルボン酸)とジアミンとの反応は、好ましくは塩基の存在下、有機溶媒中において行われる。このときの反応温度は、0℃〜200℃とすることが好ましく、10〜100℃とすることがより好ましい。反応時間は、0.5〜48時間とすることが好ましく、1〜36時間とすることがより好ましい。
反応に使用する有機溶媒としては、例えばテトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドンなどを好ましく使用することができる。有機溶媒の使用量は、ジカルボン酸及びジアミンの合計量100重量部に対して、400〜900重量部とすることが好ましく、500〜700重量部とすることがより好ましい。
上記反応に使用する塩基としては、例えばピリジン、トリエチルアミン、N−エチル−N,N−ジイソプロピルアミン等の3級アミンを好ましく使用することができる。塩基の使用量は、ジアミン1モルに対して、2〜4モルとすることが好ましく、2〜3モルとすることがより好ましい。
The reaction between a dicarboxylic acid (preferably an acid-chloride dicarboxylic acid) and a diamine is preferably carried out in an organic solvent in the presence of a base. The reaction temperature at this time is preferably 0 ° C to 200 ° C, and more preferably 10 to 100 ° C. The reaction time is preferably 0.5 to 48 hours, and more preferably 1 to 36 hours.
As the organic solvent used for the reaction, for example, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, chloroform, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like can be preferably used. The amount of the organic solvent used is preferably 400 to 900 parts by weight and more preferably 500 to 700 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of dicarboxylic acid and diamine.
As the base used in the above reaction, for example, tertiary amines such as pyridine, triethylamine, N-ethyl-N, N-diisopropylamine can be preferably used. The amount of the base used is preferably 2 to 4 mol and more preferably 2 to 3 mol with respect to 1 mol of the diamine.

以上のようにして、特定ポリアミド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特定ポリア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、又は単離した特定ポリア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。特定ポリアミド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 the specific polyamide is obtained. This reaction solution may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent as it is, may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after isolating the specific polyamide contained in the reaction solution, or the isolated specific polyamide is purified. You may use for preparation of a liquid crystal aligning agent. Isolation and purification of the specific polyamide can be performed according to a known method.

特定ポリアミドの溶液粘度は、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。また、ポリアミドについて、GPCにより測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000〜500,000であり、より好ましくは5,000〜300,000である。   The solution viscosity of the specific polyamide is preferably a solution viscosity of 10 to 800 mPa · s, preferably a solution viscosity of 15 to 500 mPa · s, when this is a 10% by weight solution. It is more preferable. Moreover, about the polyamide, the polystyrene conversion weight average molecular weight (Mw) measured by GPC becomes like this. Preferably it is 1,000-500,000, More preferably, it is 5,000-300,000.

[ポリオルガノシロキサン]
化合物(X)としてのポリオルガノシロキサン(以下「特定ポリオルガノシロキサン」ともいう。)は、例えば加水分解性のシラン化合物を加水分解・縮合させることにより得ることができる。具体的には、下記[1]又は[2]
[1]エポキシ基を有する加水分解性のシラン化合物(ms−1)、又は当該シラン化合物(ms−1)とその他のシラン化合物との混合物を加水分解縮合してエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンを合成し、次いで、得られたエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンと、上記式(1)で表される部分構造を有するカルボン酸(以下「特定カルボン酸」ともいう。)と、を反応させる方法、
[2]上記式(1)で表される部分構造を有する加水分解性のシラン化合物(ms−2)、又は当該シラン化合物(ms−2)とその他のシラン化合物との混合物を加水分解縮合させる方法、などを挙げることができる。これらのうち、[1]の方法は簡便であって、しかも、ポリオルガノシロキサン中における上記式(1)で表される部分構造の導入率を高くすることができる点で好ましい。
[Polyorganosiloxane]
The polyorganosiloxane (hereinafter also referred to as “specific polyorganosiloxane”) as the compound (X) can be obtained, for example, by hydrolyzing and condensing a hydrolyzable silane compound. Specifically, the following [1] or [2]
[1] An epoxy group-containing polyorganosiloxane is synthesized by hydrolytic condensation of a hydrolyzable silane compound (ms-1) having an epoxy group or a mixture of the silane compound (ms-1) and another silane compound. And then reacting the obtained epoxy group-containing polyorganosiloxane with a carboxylic acid having a partial structure represented by the above formula (1) (hereinafter also referred to as “specific carboxylic acid”),
[2] Hydrolyzing and condensing a hydrolyzable silane compound (ms-2) having a partial structure represented by the above formula (1) or a mixture of the silane compound (ms-2) and another silane compound. Method, etc. Among these, the method [1] is preferred because it is simple and can increase the introduction rate of the partial structure represented by the above formula (1) in the polyorganosiloxane.

エポキシ基を有する加水分解性のシラン化合物(ms−1)の具体例としては、例えば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、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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メチルジメトキシシラン、2−グリシドキシエチルジメチルメトキシシラン、2−グリシドキシエチルジメチルエトキシシラン、4−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、4−グリシドキシブチルメチルジメトキシシラン、4−グリシドキシブチルメチルジエトキシシラン、4−グリシドキシブチルジメチルメトキシシラン、4−グリシドキシブチルジメチルエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシランなどを挙げることができる。シラン化合物(ms−1)としては、これらのうちの1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。   Specific examples of the hydrolyzable silane compound (ms-1) having an epoxy group include, for example, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, and 3-glycidoxypropylmethyldimethoxy. Silane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 2-glycidoxyethyltrimethoxysilane, 2-glycidoxyethylmethyldimethoxysilane, 2-glycidoxyethyldimethylmethoxysilane, 2-glycidoxyethyldimethyl Ethoxysilane, 4-glycidoxybutyltrimethoxysilane, 4-glycidoxybutylmethyldimethoxysilane, 4-glycidoxybutylmethyldiethoxysilane, 4-glycidoxybutyldimethylmethoxysilane, 4-glycidoxybutyl Dimethylethoxysilane Examples include 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, and 3- (3,4-epoxycyclohexyl) propyltrimethoxysilane. . As the silane compound (ms-1), one of these can be used alone, or two or more can be used in combination.

その他のシラン化合物は、加水分解性を示すシラン化合物である限り特に制限されないが、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等のアルコキシシラン;
3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−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、N−(3−シクロヘキシルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等の窒素・硫黄原子含有のアルコキシシラン;
3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、6−(メタ)アクリロイルオキシヘキシルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン等の不飽和炭化水素含有のアルコキシシラン;のほか、トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物などを挙げることができる。その他のシラン化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。
Other silane compounds are not particularly limited as long as they are hydrolyzable silane compounds. For example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, Alkoxysilanes such as dimethyldimethoxysilane and dimethyldiethoxysilane;
3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, mercaptomethyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N- (3 -Cyclohexylamino) propyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane and other nitrogen / sulfur atom-containing alkoxysilanes;
3- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, 6- (meth) acryloyloxyhexyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3- (Meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, unsaturated hydrocarbon-containing alkoxysilanes such as p-styryltrimethoxysilane; in addition to trimethoxysilylpropyl succinic anhydride Can be mentioned. Other silane compounds can be used alone or in combination of two or more.

シラン化合物の加水分解・縮合反応は、上記の如きシラン化合物の1種又は2種以上と水とを、好ましくは適当な触媒及び有機溶媒の存在下で反応させることにより行う。
上記[1]の方法において、上記式(1)で表される部分構造を十分量、重合体の側鎖に導入することを可能にしつつ、エポキシ基が過剰量であることに起因する副反応を抑制する観点から、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンのエポキシ当量は、100〜10,000g/モルであることが好ましく、150〜1,000g/モルであることがより好ましい。したがって、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンを合成するにあたっては、シラン化合物(ms−1)の使用割合を、得られるポリオルガノシロキサンのエポキシ当量が上記範囲となるように調整することが好ましい。加水分解・縮合反応に際し、水の使用割合は、シラン化合物(合計量)1モルに対して、好ましくは0.5〜100モルであり、より好ましくは1〜30モルである。
The hydrolysis / condensation reaction of the silane compound is carried out by reacting one or more of the above silane compounds with water, preferably in the presence of an appropriate catalyst and an organic solvent.
In the method [1], a sufficient amount of the partial structure represented by the above formula (1) can be introduced into the side chain of the polymer, and a side reaction caused by an excessive amount of epoxy groups. From the viewpoint of inhibiting the epoxy group-containing polyorganosiloxane, the epoxy equivalent is preferably 100 to 10,000 g / mol, and more preferably 150 to 1,000 g / mol. Therefore, in synthesizing the epoxy group-containing polyorganosiloxane, it is preferable to adjust the use ratio of the silane compound (ms-1) so that the epoxy equivalent of the obtained polyorganosiloxane is in the above range. In the hydrolysis / condensation reaction, the proportion of water used is preferably 0.5 to 100 mol, more preferably 1 to 30 mol, per 1 mol of the silane compound (total amount).

加水分解・縮合反応の際に使用する触媒としては、例えば酸、アルカリ金属化合物、有機塩基、チタン化合物、ジルコニウム化合物などを挙げることができる。当該触媒としては、エポキシ基の開環などの副反応を抑制できる点や、加水分解縮合速度を速くできる点、保存安定性に優れている点などにおいて、これらの中でもアルカリ金属化合物又は有機塩基が好ましく、特に3級又は4級の有機塩基が好ましい。
有機塩基の使用量は、有機塩基の種類、温度などの反応条件などにより異なり、適宜に設定されるべきであるが、全シラン化合物に対して、好ましくは0.01〜3倍モルであり、より好ましくは0.05〜1倍モルである。
Examples of the catalyst used in the hydrolysis / condensation reaction include acids, alkali metal compounds, organic bases, titanium compounds, zirconium compounds and the like. Examples of the catalyst include alkali metal compounds or organic bases among them in that side reactions such as ring opening of epoxy groups can be suppressed, the rate of hydrolysis condensation can be increased, and the storage stability is excellent. A tertiary or quaternary organic base is particularly preferable.
The amount of the organic base used varies depending on the reaction conditions such as the type of organic base and temperature, and should be set as appropriate. More preferably, it is 0.05-1 times mole.

加水分解・縮合反応の際に使用する有機溶媒としては、例えば炭化水素、ケトン、エステル、エーテル、アルコールなどを挙げることができる。それらの具体例としては、炭化水素として、例えばトルエン、キシレンなどを;ケトンとして、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn−アミルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどを;エステルとして、例えば酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸i−アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3−メトキシブチルアセテート、乳酸エチルなどを;エーテルとして、例えば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ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサンなどを;アルコールとして、例えば1−ヘキサノール、4−メチル−2−ペンタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−n−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−n−プロピルエーテルなどを;それぞれ挙げることができる。これらのうち非水溶性の有機溶媒を用いることが好ましい。なお、これらの有機溶媒は、1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。
加水分解縮合反応における有機溶媒の使用割合は、反応に使用する全シラン化合物100重量部に対して、好ましくは10〜10,000重量部であり、より好ましくは50〜1,000重量部である。
Examples of the organic solvent used in the hydrolysis / condensation reaction include hydrocarbons, ketones, esters, ethers, alcohols and the like. Specific examples thereof include hydrocarbons such as toluene and xylene; ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl n-amyl ketone, diethyl ketone, cyclohexanone and cyclopentanone; esters such as ethyl acetate. N-butyl acetate, i-amyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, ethyl lactate and the like; ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane and the like; alcohols; For example, 1-hexanol, 4-methyl-2-pentanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethyl Glycol mono -n- propyl ether, ethylene glycol monobutyl -n- butyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono -n- propyl ether and the like; may be mentioned, respectively. Of these, it is preferable to use a water-insoluble organic solvent. In addition, these organic solvents can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
The use ratio of the organic solvent in the hydrolytic condensation reaction is preferably 10 to 10,000 parts by weight, more preferably 50 to 1,000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total silane compounds used in the reaction. .

加水分解・縮合反応は、上記の如きシラン化合物を有機溶媒に溶解し、この溶液を有機塩基及び水と混合して、例えば油浴などにより加熱して実施することが好ましい。加水分解・縮合反応時には、加熱温度を130℃以下とすることが好ましく、40〜100℃とすることがより好ましい。加熱時間は、0.5〜12時間とすることが好ましく、1〜8時間とすることがより好ましい。加熱中は、混合液を撹拌してもよいし、還流下に置いてもよい。反応終了後、反応液から分取した有機溶媒層を水で洗浄することが好ましい。この洗浄に際しては、少量の塩を含む水(例えば、0.2重量%程度の硝酸アンモニウム水溶液など)を用いて洗浄することにより、洗浄操作が容易になる点で好ましい。洗浄は、洗浄後の水層が中性になるまで行い、その後、有機溶媒層を、必要に応じて無水硫酸カルシウム、モレキュラーシーブなどの乾燥剤で乾燥した後、溶媒を除去することによりポリオルガノシロキサンを得ることができる。   The hydrolysis / condensation reaction is preferably carried out by dissolving the silane compound as described above in an organic solvent, mixing this solution with an organic base and water, and heating the solution with, for example, an oil bath. In the hydrolysis / condensation reaction, the heating temperature is preferably 130 ° C. or lower, more preferably 40 to 100 ° C. The heating time is preferably 0.5 to 12 hours, and more preferably 1 to 8 hours. During heating, the mixture may be stirred or placed under reflux. After completion of the reaction, the organic solvent layer separated from the reaction solution is preferably washed with water. In this washing, washing with water containing a small amount of salt (for example, an aqueous ammonium nitrate solution of about 0.2% by weight) is preferable in that the washing operation is facilitated. Washing is performed until the aqueous layer after washing becomes neutral, and then the organic solvent layer is dried with a desiccant such as anhydrous calcium sulfate or molecular sieve as necessary, and then the polyorgano Siloxane can be obtained.

上記[1]の方法では、得られたエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンを、次いで、特定カルボン酸と反応させる。これにより、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンが有するエポキシ基とカルボン酸とが反応して、上記式(1)で表される部分構造を側鎖に有するポリオルガノシロキサンを得ることができる。   In the method [1], the obtained epoxy group-containing polyorganosiloxane is then reacted with a specific carboxylic acid. As a result, the epoxy group of the epoxy group-containing polyorganosiloxane reacts with the carboxylic acid to obtain a polyorganosiloxane having a partial structure represented by the above formula (1) in the side chain.

特定カルボン酸の具体例としては、例えば下記式(4)で表される化合物などが挙げられる。

Figure 2017040721
(式(4)中、R15及びR16は、それぞれ独立に、単結合又は2価の有機基である。Bは、単結合、上記式(1)で表される基又は上記式(1−1)で表される基である。ただし、式(1−1)中の「*」は、式(4)中のR15に結合する結合手であることを示し、「*」は、式(4)中のR16に結合する結合手であることを示す。n4は0〜5の整数である。R、R、R、R及びn1は、上記式(1)と同義である。) Specific examples of the specific carboxylic acid include a compound represented by the following formula (4).
Figure 2017040721
(In formula (4), R 15 and R 16 are each independently a single bond or a divalent organic group. B 2 is a single bond, a group represented by the above formula (1) or the above formula ( 1-1) wherein “* 1 ” in the formula (1-1) indicates a bond bonded to R 15 in the formula (4), and “*” Represents a bond bonded to R 16 in the formula (4), n4 is an integer of 0 to 5. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and n1 represent the above formula (1 Is synonymous with

こうした特定カルボン酸の具体例としては、例えば下記式(g−1)〜式(g−14)のそれぞれで表される化合物等を挙げることができる。なお、特定カルボン酸は、有機化学の定法を適宜組み合わせることによって合成することができる。特定ポリオルガノシロキサンの合成に際し、特定カルボン酸は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。

Figure 2017040721
Specific examples of such specific carboxylic acid include compounds represented by the following formulas (g-1) to (g-14). The specific carboxylic acid can be synthesized by appropriately combining organic chemistry methods. In the synthesis of the specific polyorganosiloxane, the specific carboxylic acid can be used alone or in combination of two or more.
Figure 2017040721

特定ポリオルガノシロキサンの一分子中における、上記式(1)で表される部分構造の含有割合は、得られる塗膜の光感度を良好にしつつ、バックライト照射に対する信頼性を確保する観点から、特定ポリオルガノシロキサンが有するケイ素原子に対して、5〜90モル%とすることが好ましく、10〜85モル%とすることがより好ましく、15〜80モル%とすることがさらに好ましい。したがって、特定ポリオルガノシロキサンの合成に際しては、上記式(1)で表される部分構造の含有割合が上記範囲になるように特定カルボン酸の使用割合を選択することが好ましい。   The content ratio of the partial structure represented by the above formula (1) in one molecule of the specific polyorganosiloxane is from the viewpoint of ensuring the reliability of backlight irradiation while improving the photosensitivity of the resulting coating film. It is preferable to set it as 5-90 mol% with respect to the silicon atom which specific polyorganosiloxane has, It is more preferable to set it as 10-85 mol%, It is further more preferable to set it as 15-80 mol%. Therefore, when synthesizing the specific polyorganosiloxane, it is preferable to select the use ratio of the specific carboxylic acid so that the content ratio of the partial structure represented by the formula (1) is within the above range.

特定ポリオルガノシロキサンの合成に際し、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンとの反応に使用するカルボン酸は、特定カルボン酸のみであってもよいが、特定カルボン酸以外のその他のカルボン酸を併用してもよい。
その他のカルボン酸としては、上記式(1)で表される部分構造を有さないカルボン酸であれば特に制限されないが、例えば、上記液晶配向性基を有するカルボン酸などを挙げることができる。その他のカルボン酸の具体例としては、例えば、カプロン酸、ラウリン酸、ペンタデシル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、アラキジン酸等の炭素数6〜20の脂肪酸、下記式(C−2−1)〜式(C−2−10)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 2017040721
(式中、jは0〜12の整数であり、hは1〜10の整数である。)
なお、その他のカルボン酸は、これらのうちから選択される1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 In the synthesis of the specific polyorganosiloxane, the carboxylic acid used for the reaction with the epoxy group-containing polyorganosiloxane may be only the specific carboxylic acid, but other carboxylic acids other than the specific carboxylic acid may be used in combination. .
The other carboxylic acid is not particularly limited as long as it does not have the partial structure represented by the above formula (1), and examples thereof include carboxylic acid having the above liquid crystal alignment group. Specific examples of other carboxylic acids include fatty acids having 6 to 20 carbon atoms such as caproic acid, lauric acid, pentadecylic acid, palmitic acid, stearic acid, oleic acid, vaccenic acid, linoleic acid, linolenic acid, and arachidic acid. And compounds represented by the following formulas (C-2-1) to (C-2-10).
Figure 2017040721
(In the formula, j is an integer of 0 to 12, and h is an integer of 1 to 10.)
In addition, other carboxylic acid can be used individually by 1 type selected from these or in combination of 2 or more types.

エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンと反応させるカルボン酸の使用割合は、ポリオルガノシロキサンが有するエポキシ基の合計1モルに対して、0.001〜1.5モルとすることが好ましく、0.01〜1.0モルとすることがより好ましい。その他のカルボン酸の使用割合は、本発明の効果を十分に得る観点から、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンと反応させるカルボン酸の全量に対して、80モル%以下とすることが好ましく、50モル%以下とすることがより好ましい。   The proportion of the carboxylic acid to be reacted with the epoxy group-containing polyorganosiloxane is preferably 0.001 to 1.5 mol, based on 1 mol of the total epoxy groups of the polyorganosiloxane, 0.01 to 1 More preferably, it is 0.0 mol. From the viewpoint of sufficiently obtaining the effects of the present invention, the proportion of other carboxylic acid used is preferably 80 mol% or less, based on the total amount of carboxylic acid to be reacted with the epoxy group-containing polyorganosiloxane, and is preferably 50 mol%. More preferably, it is as follows.

エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンとカルボン酸との反応は、好ましくは触媒及び有機溶媒の存在下で行うことができる。
エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンとカルボン酸との反応において使用する触媒としては、例えば有機塩基、エポキシ化合物の反応を促進するいわゆる硬化促進剤として公知の化合物などを用いることができる。ここで、上記有機塩基としては、例えばエチルアミン、ピペラジン、ピペリジンなどの1〜2級有機アミン;トリエチルアミン、ピリジンなどの3級有機アミン;テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどの4級有機アミン;などを挙げることができる。有機塩基としては、これらのうち3級有機アミン又は4級有機アミンが好ましい。
上記硬化促進剤としては、3級アミン、イミダゾール化合物、有機リン化合物、4級フォスフォニウム塩、ジアザビシクロアルケン、オクチル酸錫の如き有機金属化合物、4級アンモニウム塩、ホウ素化合物、塩化第二錫の如き金属ハロゲン化合物などが挙げられる。これらのうち、4級アンモニウム塩が好ましく、具体的には、例えばテトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラ−n−ブチルアンモニウムクロライドなどが挙げられる。
上記触媒は、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサン100重量部に対して、好ましくは100重量部以下、より好ましくは0.01〜100重量部、更に好ましくは0.1〜20重量部の割合で使用される。
The reaction between the epoxy group-containing polyorganosiloxane and the carboxylic acid can be preferably carried out in the presence of a catalyst and an organic solvent.
As the catalyst used in the reaction between the epoxy group-containing polyorganosiloxane and the carboxylic acid, for example, an organic base or a compound known as a so-called curing accelerator that accelerates the reaction of the epoxy compound can be used. Examples of the organic base include primary and secondary organic amines such as ethylamine, piperazine and piperidine; tertiary organic amines such as triethylamine and pyridine; quaternary organic amines such as tetramethylammonium hydroxide; Can do. Of these, tertiary organic amines or quaternary organic amines are preferred as the organic base.
Examples of the curing accelerator include tertiary amines, imidazole compounds, organic phosphorus compounds, quaternary phosphonium salts, diazabicycloalkenes, organometallic compounds such as tin octylate, quaternary ammonium salts, boron compounds, secondary chlorides. Examples thereof include metal halide compounds such as tin. Of these, quaternary ammonium salts are preferred, and specific examples include tetraethylammonium bromide, tetra-n-butylammonium bromide, tetraethylammonium chloride, tetra-n-butylammonium chloride and the like.
The catalyst is used in an amount of preferably 100 parts by weight or less, more preferably 0.01 to 100 parts by weight, and still more preferably 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy group-containing polyorganosiloxane. The

上記反応において使用する有機溶媒としては、例えば炭化水素、エーテル、エステル、ケトン、アミド、アルコール等を挙げることができる。これらのうち、原料及び生成物の溶解性、並びに生成物の精製のしやすさの観点から、エーテル、エステル、ケトンが好ましく、特に好ましい溶媒の具体例として、2−ブタノン、2−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン及び酢酸ブチル等を挙げることができる。当該有機溶媒は、固形分濃度(反応溶液中の溶媒以外の成分の合計重量が、溶液の全重量に対して占める割合)が、0.1重量%以上となる割合で使用することが好ましく、5〜50重量%となる割合で使用することがより好ましい。   Examples of the organic solvent used in the above reaction include hydrocarbons, ethers, esters, ketones, amides, alcohols and the like. Of these, ethers, esters, and ketones are preferred from the viewpoints of solubility of raw materials and products, and ease of purification of the products. Specific examples of particularly preferred solvents include 2-butanone, 2-hexanone, and methyl. Examples thereof include isobutyl ketone and butyl acetate. The organic solvent is preferably used in such a ratio that the solid content concentration (the ratio of the total weight of components other than the solvent in the reaction solution to the total weight of the solution) is 0.1% by weight or more, It is more preferable to use it at a ratio of 5 to 50% by weight.

上記反応における反応温度は、好ましくは0〜200℃であり、より好ましくは50〜150℃である。反応時間は、好ましくは0.1〜50時間であり、より好ましくは0.5〜20時間である。また、反応終了後においては、反応液から分取した有機溶媒層を水で洗浄することが好ましい。水洗後、有機溶媒層を、必要に応じて適当な乾燥剤で乾燥した後、溶媒を除去することにより、特定ポリオルガノシロキサンを得ることができる。なお、ポリオルガノシロキサンの合成方法は、上記のような加水分解・縮合反応に限らず、例えば加水分解性シラン化合物をシュウ酸及びアルコールの存在下で反応させる方法などを採用してもよい。   The reaction temperature in the above reaction is preferably 0 to 200 ° C, more preferably 50 to 150 ° C. The reaction time is preferably 0.1 to 50 hours, more preferably 0.5 to 20 hours. Moreover, after completion | finish of reaction, it is preferable to wash | clean the organic-solvent layer fractionated from the reaction liquid with water. After washing with water, the organic solvent layer is dried with an appropriate desiccant as necessary, and then the solvent is removed to obtain a specific polyorganosiloxane. The method for synthesizing the polyorganosiloxane is not limited to the hydrolysis / condensation reaction as described above. For example, a method in which a hydrolyzable silane compound is reacted in the presence of oxalic acid and alcohol may be employed.

以上のようにして得られる特定ポリオルガノシロキサンは、これを濃度10重量%の溶液としたときに、1〜500mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、3〜200mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。特定ポリオルガノシロキサンにつき、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、1,000〜200,000であることが好ましく、2,000〜50,000であることがより好ましく、3,000〜20,000であることがさらに好ましい。   The specific polyorganosiloxane obtained as described above preferably has a solution viscosity of 1 to 500 mPa · s, and a solution of 3 to 200 mPa · s, when this is a 10% by weight solution. More preferably, it has a viscosity. For the specific polyorganosiloxane, the polystyrene-reduced weight average molecular weight (Mw) measured by GPC is preferably 1,000 to 200,000, more preferably 2,000 to 50,000, More preferably, it is 000-20,000.

[ポリ(メタ)アクリレート]
化合物(X)としてのポリ(メタ)アクリレート(以下、「特定ポリ(メタ)アクリレート」ともいう。)は、例えば、エポキシ基を有する(メタ)アクリル系単量体(n−1)、又は当該(メタ)アクリル系単量体(n−1)とその他の(メタ)アクリル系単量体との混合物を重合開始剤の存在下で重合させた後、その得られた重合体(以下、「エポキシ基含有ポリ(メタ)アクリレート」ともいう。)と、特定カルボン酸とを反応させる方法などによって得ることができる。
[Poly (meth) acrylate]
The poly (meth) acrylate (hereinafter also referred to as “specific poly (meth) acrylate”) as the compound (X) is, for example, a (meth) acrylic monomer (n-1) having an epoxy group, or After polymerizing a mixture of the (meth) acrylic monomer (n-1) and other (meth) acrylic monomers in the presence of a polymerization initiator, the resulting polymer (hereinafter, “ It is also referred to as “epoxy group-containing poly (meth) acrylate”) and a specific carboxylic acid.

(メタ)アクリル系単量体(n−1)としては、例えばエポキシ基を有する不飽和カルボン酸エステルを挙げることができる。その具体例としては、例えば(メタ)アクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−n−プロピルアクリル酸グリシジル、α−n−ブチルアクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸3,4−エポキシブチル、α−エチルアクリル酸3,4−エポキシブチル、(メタ)アクリル酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、(メタ)アクリル酸6,7−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸6,7−エポキシヘプチル、アクリル酸4−ヒドロキシブチルグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル等が挙げられる。なお、(メタ)アクリル系単量体(n−1)は、上記のうちの一種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。   Examples of the (meth) acrylic monomer (n-1) include unsaturated carboxylic acid esters having an epoxy group. Specific examples thereof include, for example, glycidyl (meth) acrylate, glycidyl α-ethyl acrylate, glycidyl α-n-propyl acrylate, glycidyl α-n-butyl acrylate, 3,4-epoxybutyl (meth) acrylate. Α-ethyl acrylate 3,4-epoxybutyl, (meth) acrylate 3,4-epoxycyclohexylmethyl, (meth) acrylate 6,7-epoxyheptyl, α-ethyl acrylate 6,7-epoxyheptyl, Examples include 4-hydroxybutyl glycidyl ether of acrylic acid, (meth) acrylic acid (3-ethyloxetane-3-yl) methyl, and the like. In addition, a (meth) acrylic-type monomer (n-1) can be used individually by 1 type in the above or in combination of 2 or more types.

その他の(メタ)アクリル系単量体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸ω−カルボキシポリカプロラクトン、クロトン酸、α−エチルアクリル酸、α−n−プロピルアクリル酸、α−n−ブチルアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、ビニル安息香酸等の不飽和カルボン酸;
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸アリル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸トリメトキシシリルプロピル、(メタ)アクリル酸メトキシエチル、(メタ)アクリル酸−N,N−ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸−N,N−ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸メトキシポリエチレングリコール、(メタ)アクリル酸オクトキシポリエチレングリコール、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル等の(メタ)アクリル酸エステル:α−メトキシアクリル酸メチル、α−エトキシアクリル酸メチル等のα−アルコキシアクリル酸エステル:クロトン酸メチル、クロトン酸エチル等のクロトン酸エステル:などの不飽和カルボン酸エステル;
無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、シス−1,2,3,4−テトラヒドロフタル酸無水物等の不飽和多価カルボン酸無水物;などが挙げられる。なお、その他の(メタ)アクリル系単量体としては、一種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
Examples of other (meth) acrylic monomers include (meth) acrylic acid, (meth) acrylic acid ω-carboxypolycaprolactone, crotonic acid, α-ethylacrylic acid, α-n-propylacrylic acid, α -Unsaturated carboxylic acids such as n-butylacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, itaconic acid, vinylbenzoic acid;
Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, allyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, ( (Meth) acrylic acid-2-ethylhexyl, (meth) acrylic acid lauryl, (meth) acrylic acid trimethoxysilylpropyl, (meth) acrylic acid methoxyethyl, (meth) acrylic acid-N, N-dimethylaminoethyl, (meta ) Acrylic acid-N, N-diethylaminoethyl, (meth) acrylic acid methoxypolyethylene glycol, (meth) acrylic acid octoxypolyethylene glycol, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid 2-hydroxyethyl ( (Meth) acrylic acid ester: α-meth Shiakuriru methyl, alpha-ethoxy alpha-alkoxy acrylate ester of methyl acrylate: methyl crotonate, crotonic acid esters such as ethyl crotonate: unsaturated carboxylic acid esters and the like;
And unsaturated polyvalent carboxylic acid anhydrides such as maleic anhydride, itaconic anhydride, citraconic anhydride, cis-1,2,3,4-tetrahydrophthalic anhydride; and the like. In addition, as another (meth) acrylic-type monomer, it can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

ポリ(メタ)アクリレートの合成に際し、エポキシ基含有ポリ(メタ)アクリレート1gあたりのエポキシ基の合計量(モル数)は、5.0×10−5以上であることが好ましく、1.0×10−4〜1.0×10−2モル/gであることがより好ましく、5.0×10−4〜5.0×10−3モル/gであることが更に好ましい。したがって、(メタ)アクリル系単量体(n−1)の使用割合については、エポキシ基含有ポリ(メタ)アクリレートの1gあたりのエポキシ基の合計のモル数が上記数値範囲となるように調整することが好ましい。
なお、重合に際しては、(メタ)アクリル系単量体以外の他のモノマーを使用してもよい。他のモノマーとしては、例えば1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン等の共役ジエン系化合物;スチレン、メチルスチレン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル化合物;などが挙げられる。他のモノマーの使用割合は、ポリ(メタ)アクリレートの合成に使用するモノマーの合計に対して、30モル%以下とすることが好ましく、20モル%以下とすることがより好ましい。
In the synthesis of poly (meth) acrylate, the total amount (number of moles) of epoxy groups per gram of epoxy group-containing poly (meth) acrylate is preferably 5.0 × 10 −5 or more, and 1.0 × 10 -4 to 1.0 × 10 −2 mol / g is more preferable, and 5.0 × 10 −4 to 5.0 × 10 −3 mol / g is still more preferable. Therefore, the use ratio of the (meth) acrylic monomer (n-1) is adjusted so that the total number of moles of epoxy groups per 1 g of the epoxy group-containing poly (meth) acrylate is within the above numerical range. It is preferable.
In the polymerization, a monomer other than the (meth) acrylic monomer may be used. Examples of other monomers include conjugated diene compounds such as 1,3-butadiene and 2-methyl-1,3-butadiene; aromatic vinyl compounds such as styrene, methylstyrene, and divinylbenzene. The proportion of other monomers used is preferably 30 mol% or less, more preferably 20 mol% or less, based on the total amount of monomers used for the synthesis of poly (meth) acrylate.

(メタ)アクリル系単量体を用いた重合反応はラジカル重合により行うことが好ましい。当該重合反応に際して使用する重合開始剤としては、ラジカル重合に際して通常使用する開始剤を挙げることができ、例えば2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物;ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレート、1,1’−ビス(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン等の有機過酸化物;過酸化水素;これらの過酸化物と還元剤とからなるレドックス型開始剤等が挙げられる。これらの中でもアゾ化合物が好ましく、2,2’−アゾビス(イソブチロニトリル)がより好ましい。重合開始剤としては、これらのものを一種単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
重合開始剤の使用割合は、反応に使用する全モノマー100重量部に対して、0.01〜50重量部とすることが好ましく、0.1〜40重量部とすることがより好ましい。
The polymerization reaction using the (meth) acrylic monomer is preferably performed by radical polymerization. Examples of the polymerization initiator used in the polymerization reaction include initiators usually used in radical polymerization. For example, 2,2′-azobis (isobutyronitrile), 2,2′-azobis (2,4 -Dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) and other azo compounds; benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butylperoxypivalate, 1,1′-bis ( Examples thereof include organic peroxides such as t-butylperoxy) cyclohexane; hydrogen peroxide; redox initiators composed of these peroxides and reducing agents. Of these, azo compounds are preferable, and 2,2′-azobis (isobutyronitrile) is more preferable. As a polymerization initiator, these can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
The use ratio of the polymerization initiator is preferably 0.01 to 50 parts by weight, and more preferably 0.1 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of all monomers used in the reaction.

(メタ)アクリル系単量体の重合反応は、好ましくは有機溶媒中において行われる。当該反応に使用する有機溶媒としては、例えばアルコール、エーテル、ケトン、アミド、エステル、炭化水素化合物などが挙げられる。これらの中でも、アルコール及びエーテルよりなる群から選ばれる少なくとも一種を使用することが好ましく、多価アルコールの部分エーテルを使用することがより好ましい。その好ましい具体例としては、例えばジエチレングリコールメチルエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどを挙げることができる。なお、有機溶媒としてはこれらを一種単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。   The polymerization reaction of the (meth) acrylic monomer is preferably performed in an organic solvent. Examples of the organic solvent used in the reaction include alcohols, ethers, ketones, amides, esters, hydrocarbon compounds, and the like. Among these, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of alcohols and ethers, and it is more preferable to use partial ethers of polyhydric alcohols. Preferred examples thereof include diethylene glycol methyl ethyl ether and propylene glycol monomethyl ether acetate. In addition, as an organic solvent, these can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

(メタ)アクリル系単量体の重合反応に際し、反応温度は、30℃〜120℃とすることが好ましく、60〜110℃とすることがより好ましい。反応時間は、1〜36時間とすることが好ましく、2〜24時間とすることがより好ましい。また、有機溶媒の使用量(a)は、反応に使用するモノマーの合計量(b)が、反応溶液の全体量(a+b)に対して、0.1〜50重量%になるような量にすることが好ましい。   In the polymerization reaction of the (meth) acrylic monomer, the reaction temperature is preferably 30 to 120 ° C, more preferably 60 to 110 ° C. The reaction time is preferably 1 to 36 hours, and more preferably 2 to 24 hours. The amount of organic solvent used (a) is such that the total amount (b) of monomers used in the reaction is 0.1 to 50% by weight with respect to the total amount of reaction solution (a + b). It is preferable to do.

上記反応により得られたエポキシ基含有ポリ(メタ)アクリレートに対し、次いで特定カルボン酸を反応させる。特定カルボン酸の具体例としては、特定ポリオルガノシロキサンの説明で例示した化合物等が挙げられる。反応に際しては、特定カルボン酸を単独で使用してもよいし、あるいは特定カルボン酸以外のその他のカルボン酸を併用してもよい。
エポキシ基含有ポリ(メタ)アクリレートと反応させるカルボン酸の使用割合は、エポキシ基含有ポリ(メタ)アクリレートが有するエポキシ基の合計1モルに対して、0.001〜0.95モルとすることが好ましい。より好ましくは、0.01〜0.9モルであり、0.05〜0.8モルとすることが更に好ましい。
The epoxy group-containing poly (meth) acrylate obtained by the above reaction is then reacted with a specific carboxylic acid. Specific examples of the specific carboxylic acid include the compounds exemplified in the description of the specific polyorganosiloxane. In the reaction, the specific carboxylic acid may be used alone, or other carboxylic acids other than the specific carboxylic acid may be used in combination.
The use ratio of the carboxylic acid to be reacted with the epoxy group-containing poly (meth) acrylate may be 0.001 to 0.95 mol with respect to a total of 1 mol of epoxy groups contained in the epoxy group-containing poly (meth) acrylate. preferable. More preferably, it is 0.01-0.9 mol, and it is still more preferable to set it as 0.05-0.8 mol.

エポキシ基含有ポリ(メタ)アクリレートとカルボン酸との反応は、好ましくは触媒及び有機溶媒の存在下で行うことができる。ここで、反応に使用する触媒としては、例えば特定ポリオルガノシロキサンの合成で使用できる触媒として例示した化合物を挙げることができる。これらの中でも、4級アンモニウム塩であることが好ましい。触媒の使用量は、エポキシ基含有ポリ(メタ)アクリレート100重量部に対して、好ましくは100重量部以下、より好ましくは0.01〜100重量部以下、更に好ましくは0.1〜20重量部である。   The reaction between the epoxy group-containing poly (meth) acrylate and the carboxylic acid can be preferably carried out in the presence of a catalyst and an organic solvent. Here, as a catalyst used for reaction, the compound illustrated as a catalyst which can be used by the synthesis | combination of specific polyorganosiloxane can be mentioned, for example. Among these, a quaternary ammonium salt is preferable. The amount of the catalyst used is preferably 100 parts by weight or less, more preferably 0.01 to 100 parts by weight, and still more preferably 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy group-containing poly (meth) acrylate. It is.

反応に使用する有機溶媒としては、(メタ)アクリル系単量体の重合に際して使用できる有機溶媒の例示を適用することができ、中でもエステルであることが好ましい。当該有機溶媒は、固形分濃度(反応溶液中の溶媒以外の成分の合計重量が、溶液の全重量に対して占める割合)が、0.1重量%以上となる割合で使用することが好ましく、5〜50重量%となる割合で使用することがより好ましい。反応温度は、0〜200℃とすることが好ましく、50〜150℃とすることがより好ましい。反応時間は、0.1〜50時間とすることが好ましく、0.5〜20時間とすることがより好ましい。   As the organic solvent used in the reaction, examples of the organic solvent that can be used in the polymerization of the (meth) acrylic monomer can be applied, and among them, an ester is preferable. The organic solvent is preferably used in such a ratio that the solid content concentration (the ratio of the total weight of components other than the solvent in the reaction solution to the total weight of the solution) is 0.1% by weight or more, It is more preferable to use it at a ratio of 5 to 50% by weight. The reaction temperature is preferably 0 to 200 ° C, more preferably 50 to 150 ° C. The reaction time is preferably 0.1 to 50 hours, more preferably 0.5 to 20 hours.

こうして特定ポリ(メタ)アクリレートを含有する溶液を得ることができる。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特定ポリ(メタ)アクリレートを単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、又は単離した特定ポリ(メタ)アクリレートを精製した上で液晶配向剤の調製に供してもよい。特定ポリ(メタ)アクリレート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。   Thus, a solution containing the specific poly (meth) acrylate can be obtained. This reaction solution may be used as it is for the preparation of the liquid crystal aligning agent, or may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after the specific poly (meth) acrylate contained in the reaction solution is isolated or isolated. You may use for preparation of a liquid crystal aligning agent, after refine | purifying specific poly (meth) acrylate. The isolation and purification of the specific poly (meth) acrylate can be performed according to a known method.

なお、特定ポリ(メタ)アクリレートの合成方法は上記方法に限定されない。例えば、上記式(1)で表される部分構造を有する(メタ)アクリル系単量体、又は当該(メタ)アクリル系単量体とその他の(メタ)アクリル系単量体との混合物を、重合開始剤の存在下で重合させる方法などによっても得ることができる。   In addition, the synthesis method of specific poly (meth) acrylate is not limited to the said method. For example, a (meth) acrylic monomer having a partial structure represented by the above formula (1), or a mixture of the (meth) acrylic monomer and another (meth) acrylic monomer, It can also be obtained by a method of polymerizing in the presence of a polymerization initiator.

特定ポリ(メタ)アクリレートにつき、GPCで測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)は、形成される液晶配向膜の液晶配向性を良好にするとともに、その液晶配向性の経時的安定性を確保するといった観点から、250〜500,000であることが好ましく、500〜100,000であることがより好ましく、1,000〜50,000であることが更に好ましい。   The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene measured by GPC for a specific poly (meth) acrylate improves the liquid crystal alignment of the liquid crystal alignment film to be formed and ensures the stability of the liquid crystal alignment over time. From the viewpoint of doing, it is preferably 250 to 500,000, more preferably 500 to 100,000, and still more preferably 1,000 to 50,000.

<その他の成分>
本開示の液晶配向剤は、本開示の目的及び効果を妨げない範囲内において、化合物(X)以外のその他の成分を含有していてもよい。
[その他の重合体]
その他の成分としては、例えば、上記式(1)で表される部分構造を有さない重合体(以下、「その他の重合体」ともいう。)が挙げられる。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の具体例としては、例えば、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリオルガノシロキサン、ポリエステル、ポリアミド、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ(スチレン−フェニルマレイミド)誘導体、ポリ(メタ)アクリレートなどを主骨格とする重合体を挙げることができる。これらの中でも、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリオルガノシロキサン、ポリ(メタ)アクリレート及びポリアミドよりなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。
その他の重合体を液晶配向剤に配合する場合、その配合割合は、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、80重量部以下とすることが好ましく、0.1〜70重量部とすることがより好ましく、0.5〜60重量部とすることが更に好ましい。
<Other ingredients>
The liquid crystal aligning agent of this indication may contain other components other than compound (X) in the range which does not prevent the objective and effect of this indication.
[Other polymers]
Examples of the other component include a polymer having no partial structure represented by the above formula (1) (hereinafter also referred to as “other polymer”). Other polymers can be used to improve solution properties and electrical properties. Specific examples of such other polymers include, for example, polyamic acid, polyimide, polyamic acid ester, polyorganosiloxane, polyester, polyamide, cellulose derivative, polyacetal, polystyrene derivative, poly (styrene-phenylmaleimide) derivative, poly (meta ) A polymer having an acrylate or the like as a main skeleton can be mentioned. Among these, at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, polyorganosiloxane, poly (meth) acrylate, and polyamide is preferable.
When other polymers are blended in the liquid crystal aligning agent, the blending ratio is preferably 80 parts by weight or less with respect to a total of 100 parts by weight of the polymer contained in the liquid crystal aligning agent. It is more preferable to set it as 70 weight part, and it is still more preferable to set it as 0.5-60 weight part.

その他の成分としては、上記のほか、例えば分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物、官能性シラン化合物、界面活性剤、充填剤、顔料、消泡剤、光増感剤、光重合性基含有化合物、分散剤、酸化防止剤、密着助剤、帯電防止剤、レベリング剤、抗菌剤等が挙げられる。なお、これらの配合割合は、配合する各化合物に応じて、本発明の効果を妨げない範囲で適宜設定することができる。   As other components, in addition to the above, for example, a compound having at least one epoxy group in the molecule, a functional silane compound, a surfactant, a filler, a pigment, an antifoaming agent, a photosensitizer, a photopolymerizable group Examples thereof include a containing compound, a dispersant, an antioxidant, an adhesion assistant, an antistatic agent, a leveling agent, and an antibacterial agent. In addition, these mixing | blending ratios can be suitably set in the range which does not prevent the effect of this invention according to each compound to mix | blend.

<溶剤>
本開示の液晶配向剤は、化合物(X)及び必要に応じて使用されるその他の成分が、好ましくは適当な溶媒中に分散又は溶解してなる液状の組成物として調製される。
<Solvent>
The liquid crystal aligning agent of the present disclosure is prepared as a liquid composition in which compound (X) and other components used as necessary are preferably dispersed or dissolved in an appropriate solvent.

使用する有機溶媒としては、例えばN−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタム、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸ブチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、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 organic solvent to be used include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, γ-butyrolactam, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, Ethylene glycol monomethyl ether, butyl lactate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether , Ethylene glycol-n-butyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol Recall diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diisobutyl ketone, isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diisopentyl ether, ethylene carbonate, propylene carbonate, etc. be able to. These can be used individually or in mixture of 2 or more types.

本開示の液晶配向剤は、重合体成分として1種の重合体のみを含有していてもよいし、2種以上の重合体を含有していてもよい。重合体成分の好ましい態様としては、例えば、以下の[1]及び[2]などが挙げられる。
[1]重合体成分が、化合物(X)としての重合体(以下「特定重合体」ともいう。)であり、かつ特定重合体が、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミド、ポリオルガノシロキサン及びポリ(メタ)アクリレートよりなる群から選ばれる少なくとも一種である態様。
[2]重合体成分が、特定重合体とその他の重合体とであり、かつ特定重合体及びその他の重合体が、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミド、ポリオルガノシロキサン及びポリ(メタ)アクリレートよりなる群から選ばれる少なくとも一種である態様。
なお、[2]の態様において、特定重合体を、フッ素原子又はケイ素原子を有する重合体とすることにより、フッ素原子又はケイ素原子を有する特定重合体が上層に、フッ素原子及びケイ素原子を有さないその他の重合体が下層に偏在化され、液晶配向膜中で重合体の分布の偏りを生じさせることができると推測される。この場合、液晶配向剤中における特定重合体の含有割合を少なくしても、得られる塗膜の光感度が高く、しかもバックライト照射に対する信頼性に優れた液晶表示素子が得られる点で好適である。
The liquid crystal aligning agent of this indication may contain only 1 type of polymer as a polymer component, and may contain 2 or more types of polymers. Preferable embodiments of the polymer component include, for example, the following [1] and [2].
[1] The polymer component is a polymer as the compound (X) (hereinafter also referred to as “specific polymer”), and the specific polymer is polyamic acid, polyimide, polyamic acid ester, polyamide, polyorganosiloxane. And at least one selected from the group consisting of poly (meth) acrylates.
[2] The polymer component is a specific polymer and other polymers, and the specific polymer and other polymers are polyamic acid, polyimide, polyamic acid ester, polyamide, polyorganosiloxane, and poly (meth). An embodiment that is at least one selected from the group consisting of acrylates.
In the embodiment of [2], the specific polymer is a polymer having a fluorine atom or a silicon atom, so that the specific polymer having a fluorine atom or a silicon atom has a fluorine atom and a silicon atom in the upper layer. It is presumed that other polymers that are not present are unevenly distributed in the lower layer, and that the distribution of polymers in the liquid crystal alignment film can be biased. In this case, even if the content ratio of the specific polymer in the liquid crystal aligning agent is reduced, it is preferable in that a liquid crystal display device having high photosensitivity of the obtained coating film and excellent reliability for backlight irradiation can be obtained. is there.

化合物(X)としての特定重合体が、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドより選ばれる少なくとも一種である場合、化合物(X)は、脂肪族テトラカルボン酸二無水物及び脂環式テトラカルボン酸二無水物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の酸二無水物に由来する構造単位をさらに有していることが好ましい。こうした構造単位を有することで、バックライト照射に対する信頼性により優れた液晶表示素子を得ることができる点で好適である。   When the specific polymer as the compound (X) is at least one selected from polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide, the compound (X) is an aliphatic tetracarboxylic dianhydride and an alicyclic tetracarboxylic acid dicarboxylic acid. It is preferable to further have a structural unit derived from at least one acid dianhydride selected from the group consisting of anhydrides. By having such a structural unit, it is preferable in that a liquid crystal display element having higher reliability with respect to backlight irradiation can be obtained.

なお、化合物(X)を含む液晶配向剤を用いることで、液晶表示素子のバックライト照射に対する信頼性の改善効果が得られた理由は定かではないが、一つの仮説としては、スチルベン構造の二重結合部分に置換基を導入することで二重結合の平面性が下がり、得られる塗膜の紫外線吸収帯が短波長シフトすることによることが考えられる。   Although the reason why the liquid crystal aligning agent containing the compound (X) is used to improve the reliability of the liquid crystal display element for backlight irradiation is not clear, one hypothesis is that the stilbene structure It is conceivable that by introducing a substituent into the heavy bond portion, the planarity of the double bond is lowered, and the ultraviolet absorption band of the obtained coating film is shifted by a short wavelength.

本開示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、本開示の液晶配向剤は、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。このとき、固形分濃度が1重量%未満である場合には、塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜が得にくくなる。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が得にくく、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布性が低下する傾向にある。   The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent of the present disclosure (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 this indication is apply | coated to the substrate surface so that it may mention later, Preferably the coating film which becomes a liquid crystal aligning film or a coating film used as a liquid crystal aligning film is formed by heating. At this time, when the solid content concentration is less than 1% by weight, the film thickness of the coating film becomes too small, and it becomes difficult to obtain a good liquid crystal alignment film. On the other hand, when the solid content concentration exceeds 10% by weight, it is difficult to obtain a good liquid crystal alignment film because the film thickness is excessive, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent increases and the applicability decreases. There is a tendency.

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を用いる場合には、固形分濃度が1.5〜4.5重量%の範囲であることが特に好ましい。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。本発明に係る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 when preparing the liquid crystal aligning agent according to the present invention is preferably 10 to 50 ° C, more preferably 20 to 30 ° C.

<液晶配向膜及び液晶表示素子>
上記に説明した本開示の液晶配向剤を用いることにより、液晶配向膜を製造することができる。また、本開示の液晶表示素子は、上記液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜を具備する。本開示の液晶表示素子の動作モードは特に限定されず、例えばTN型、STN型、VA型(VA−MVA型、VA−PVA型などを含む。)、IPS型、FFS型、OCB型など種々の動作モードに適用することができる。
<Liquid crystal alignment film and liquid crystal display element>
A liquid crystal alignment film can be produced by using the liquid crystal aligning agent of the present disclosure described above. Moreover, the liquid crystal display element of this indication comprises the liquid crystal aligning film formed using the said liquid crystal aligning agent. The operation mode of the liquid crystal display element of the present disclosure is not particularly limited. It can be applied to the operation mode.

本開示の液晶表示素子は、例えば以下の工程1〜工程3を含む方法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及び工程3は各動作モード共通である。   The liquid crystal display element of this indication can be manufactured by the method of including the following processes 1-3, for example. In step 1, the substrate to be used varies depending on the desired operation mode. Step 2 and step 3 are common to each operation mode.

[工程1:塗膜の形成]
先ず、基板上に本開示の液晶配向剤を塗布し、次いで塗布面を加熱することにより基板上に塗膜を形成する。
(1−A)例えばTN型、STN型又はVA型の液晶表示素子を製造する場合、まず、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、本開示の液晶配向剤を、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する。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。
[Step 1: Formation of coating film]
First, the liquid crystal aligning agent of this indication is apply | coated on a board | substrate, Then, a coating film is formed on a board | substrate by heating an application surface.
(1-A) For example, when manufacturing a TN type, STN type, or VA type liquid crystal display element, first, a pair of two substrates provided with patterned transparent conductive films is formed, and each transparent conductive film is formed. On the surface, the liquid crystal aligning agent of the present disclosure is preferably applied by an offset printing method, a spin coating method, a roll coater method, or an ink jet printing method, respectively. As the substrate, for example, glass such as float glass or soda glass; a transparent substrate made of plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, poly (cycloaliphatic 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. In order to obtain a patterned transparent conductive film, for example, after forming a transparent conductive film without a pattern, a method of forming a pattern by photo-etching; a method of using a mask having a desired pattern when forming a transparent conductive film; And so on. 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 a functional titanium compound is formed on the surface of the substrate surface on which the coating film is formed. It is also possible to perform a pretreatment to apply the above in advance.

液晶配向剤を塗布した後、塗布した液晶配向剤の液垂れ防止などの目的で、好ましくは予備加熱(プレベーク)が実施される。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。このときの焼成温度(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 applying the liquid crystal aligning agent, preheating (pre-baking) is preferably performed for the purpose of preventing dripping of the applied liquid crystal aligning agent. The pre-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, and 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 temperature (post-bake temperature) at this time 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. The thickness of the film thus formed is preferably 0.001 to 1 μm, more preferably 0.005 to 0.5 μm.

(1−B)IPS型又はFFS型の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、本開示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、並びに形成される塗膜の好ましい膜厚については上記(1−A)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-B) When manufacturing an IPS type or FFS 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 indication is each apply | coated to one surface of the counter substrate which is not carried out, Then, a coating film is formed by heating each application surface. Regarding the material used for the substrate and the transparent conductive film, the coating method, the heating conditions after coating, the patterning method for the transparent conductive film or the metal film, the pretreatment of the substrate, and the preferred film thickness of the coating film to be formed Same as (1-A). As the metal film, for example, a film made of a metal such as chromium can be used.

上記(1−A)及び(1−B)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、液晶配向膜又は液晶配向膜となる塗膜が形成される。このとき、液晶配向剤中にポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドの少なくともいずれかを含有する場合には、塗膜形成後に更に加熱することによって、液晶配向剤中のポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドの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-A) and (1-B), a liquid crystal alignment film or a coating film that becomes a liquid crystal alignment film is formed by applying a liquid crystal aligning agent on the substrate and then removing the organic solvent. Is done. At this time, when the liquid crystal aligning agent contains at least one of polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide, by further heating after forming the coating film, the polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide in the liquid crystal aligning agent It is good also as a more imidized coating film by making the dehydration ring-closing reaction proceed.

[工程2:配向能付与処理]
TN型、STN型、IPS型又はFFS型の液晶表示素子を製造する場合、上記工程1で形成した塗膜に液晶配向能を付与する処理を実施する。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。配向能付与処理としては、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塗膜を一定方向に擦るラビング処理、塗膜に対して偏光又は非偏光の放射線を照射する光配向処理などが挙げられる。特に、本開示の液晶配向剤を用いて形成された塗膜は光感度が高いことから、光配向処理を好ましく適用することができる。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、該塗膜に対し配向能付与処理を施してもよい。
[Step 2: Orientation ability imparting treatment]
When manufacturing a TN-type, STN-type, IPS-type, or FFS-type liquid crystal display element, a treatment for imparting liquid crystal alignment ability to the coating film formed in the above step 1 is performed. Thereby, the orientation ability of a liquid crystal molecule is provided to a coating film, and it becomes a liquid crystal aligning film. Examples of the alignment ability imparting treatment include a rubbing treatment in which a coating film is rubbed in a fixed direction with a roll wound with a cloth made of fibers such as nylon, rayon, and cotton, and photo-alignment in which the coating film is irradiated with polarized or non-polarized radiation. Processing. In particular, since a coating film formed using the liquid crystal aligning agent of the present disclosure has high photosensitivity, the photo-alignment treatment can be preferably applied. On the other hand, when manufacturing a VA type liquid crystal display element, the coating film formed in the above step 1 can be used as it is as a liquid crystal alignment film, but the coating film may be subjected to alignment ability imparting treatment.

光配向処理における光照射は、[1]ポストベーク工程後の塗膜に対して照射する方法、[2]プレベーク工程後であってポストベーク工程前の塗膜に対して照射する方法、[3]プレベーク工程及びポストベーク工程の少なくともいずれかにおいて塗膜の加熱中に塗膜に対して照射する方法、などにより行うことができる。   The light irradiation in the photo-alignment treatment is [1] a method of irradiating the coating film after the post-baking process, [2] a method of irradiating the coating film after the pre-baking process and before the post-baking process, [3 ] It can carry out by the method of irradiating with respect to a coating film during the heating of a coating film in at least any one of a prebaking process and a post-baking process.

塗膜に照射する放射線としては、例えば150〜800nmの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができる。放射線が偏光である場合、直線偏光であっても部分偏光であってもよい。また、用いる放射線が直線偏光又は部分偏光である場合には、照射は基板面に垂直の方向から行ってもよく、斜め方向から行ってもよく、又はこれらを組み合わせて行ってもよい。非偏光の放射線を照射する場合、照射の方向は斜め方向とする。
使用する光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマーレーザーなどを使用することができる。好ましい波長領域の紫外線は、光源を、例えばフィルター、回折格子などと併用する手段などにより得ることができる。放射線の照射量は、好ましくは100〜50,000J/mであり、より好ましくは300〜20,000J/mである。また、塗膜に対する光照射は、反応性を高めるために塗膜を加温しながら行ってもよい。加温の際の温度は、通常30〜250℃であり、好ましくは40〜200℃であり、より好ましくは50〜150℃である。
As the radiation applied to the coating film, for example, ultraviolet rays and visible rays including light having a wavelength of 150 to 800 nm can be used. When the radiation is polarized light, it may be linearly polarized light or partially polarized light. When the radiation used is linearly polarized light or partially polarized light, irradiation may be performed from a direction perpendicular to the substrate surface, an oblique direction, or a combination thereof. When irradiating non-polarized radiation, the direction of irradiation is an oblique direction.
As a light source to be used, for example, a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, an argon resonance lamp, a xenon lamp, an excimer laser, or the like can be used. Ultraviolet rays in a preferable wavelength region can be obtained by means of using a light source in combination with, for example, a filter or a diffraction grating. The radiation dose is preferably 100 to 50,000 J / m 2 , more preferably 300 to 20,000 J / m 2 . Moreover, you may perform light irradiation with respect to a coating film, heating a coating film, in order to improve the reactivity. The temperature at the time of heating is 30-250 degreeC normally, Preferably it is 40-200 degreeC, More preferably, it is 50-150 degreeC.

なお、ラビング処理後の液晶配向膜に対して更に、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。VA型の液晶表示素子に好適な液晶配向膜は、PSA(Polymer sustained alignment)型の液晶表示素子にも好適に用いることができる。   Note that the liquid crystal alignment film after the rubbing treatment is further subjected to a process 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, A resist film is formed on the part, and a rubbing process is performed in a direction different from the previous rubbing process, followed by a process of removing the resist film, so that the liquid crystal alignment film has different liquid crystal alignment capabilities for each region. . In this case, it is possible to improve the visibility characteristics of the obtained liquid crystal display element. A liquid crystal alignment film suitable for a VA liquid crystal display element can also be suitably used for a PSA (Polymer sustained alignment) type liquid crystal display element.

[工程3:液晶セルの構築]
(3−A)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。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、基板表面及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。第二の方法は、ODF(One Drop Fill)方式と呼ばれる手法である。液晶配向膜を形成した2枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に、例えば紫外光硬化性のシール剤を塗布し、さらに液晶配向膜面上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。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。
[Step 3: Construction of liquid crystal cell]
(3-A) 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 facing each other. 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 face each other, and the peripheral portions of the two substrates are bonded together using a sealant, and the substrate surface and the seal are bonded. A liquid crystal cell is manufactured by injecting and filling liquid crystal into the cell gap partitioned by the agent and then sealing the injection hole. The second method is a method called an ODF (One Drop Fill) method. For example, an ultraviolet light curable sealant is applied to a predetermined location on one of the two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed, and liquid crystal is dropped at predetermined locations on the liquid crystal alignment film surface. After that, the other substrate is bonded so that the liquid crystal alignment films face each other 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. . 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.

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。
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.

(3−B)光重合性基を有する化合物(重合体又は添加剤)を含む液晶配向剤を用いて基板上に塗膜を形成した場合、上記(3−A)と同様にして液晶セルを構築し、その後、一対の基板の有する導電膜間に電圧を印加した状態で液晶セルに光照射する工程を経ることにより液晶表示素子を製造する方法を採用してもよい。ここで、印加する電圧は、例えば5〜50Vの直流又は交流とすることができる。また、照射する光としては、例えば150〜800nmの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができるが、300〜400nmの波長の光を含む紫外線が好ましい。照射光の光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマーレーザーなどを使用することができる。なお、上記の好ましい波長領域の紫外線は、光源を、例えばフィルター回折格子などと併用する手段などにより得ることができる。光の照射量としては、好ましくは1,000J/m以上200,000J/m未満であり、より好ましくは1,000〜100,000J/mである。 (3-B) When a coating film is formed on a substrate using a liquid crystal aligning agent containing a compound (polymer or additive) having a photopolymerizable group, a liquid crystal cell is prepared in the same manner as (3-A) above. Then, a method of manufacturing a liquid crystal display element may be adopted by performing a step of irradiating light to the liquid crystal cell in a state where a voltage is applied between the conductive films of the pair of substrates. Here, the applied voltage can be, for example, 5 to 50 V direct current or alternating current. Moreover, as light to irradiate, the ultraviolet-ray and visible light which contain light with a wavelength of 150-800 nm can be used, for example, However, The ultraviolet-ray containing light with a wavelength of 300-400 nm is preferable. As a light source of irradiation light, for example, a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, an argon resonance lamp, a xenon lamp, an excimer laser, or the like can be used. In addition, the ultraviolet rays in the above preferable wavelength region can be obtained by means of using a light source in combination with, for example, a filter diffraction grating. The irradiation dose of light, preferably less than 1,000 J / m 2 or more 200,000 J / m 2, more preferably from 1,000~100,000J / m 2.

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、本開示の液晶表示素子を得ることができる。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」と称される偏光フィルム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。   And the liquid crystal display element of this indication can be obtained by bonding a polarizing plate on the outer surface of a liquid crystal cell. 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.

本開示の液晶表示素子は、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、インフォメーションディスプレイなどの各種表示装置に用いることができる。   The liquid crystal display element of the present disclosure can be effectively applied to various devices, such as watches, portable games, word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, PDAs, digital cameras, cellular phones, smartphones, The present invention can be used for various display devices such as various monitors, liquid crystal televisions, and information displays.

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限定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.

以下の例において、重合体の重量平均分子量Mw及びエポキシ当量は以下の方法により測定した。以下では、式Aで表される化合物を単に「化合物A」と示すことがある。
[重合体の重量平均分子量Mw]
Mwは、以下の条件におけるGPCにより測定したポリスチレン換算値である。
カラム:東ソー(株)製、TSKgelGRCXLII
溶剤:テトラヒドロフラン
温度:40℃
圧力:68kgf/cm
In the following examples, the weight average molecular weight Mw and epoxy equivalent of the polymer were measured by the following methods. Hereinafter, the compound represented by Formula A may be simply referred to as “Compound A”.
[Weight average molecular weight Mw of polymer]
Mw is a polystyrene equivalent value measured by GPC under the following conditions.
Column: Tosoh Co., Ltd., TSKgelGRCXLII
Solvent: Tetrahydrofuran Temperature: 40 ° C
Pressure: 68 kgf / cm 2

<化合物の合成>
[実施例1−1:化合物(b−1)の合成]
下記スキーム1に従って化合物(b−1)を合成した。

Figure 2017040721
<Synthesis of compounds>
[Example 1-1: Synthesis of compound (b-1)]
Compound (b-1) was synthesized according to the following scheme 1.
Figure 2017040721

1,2−ジメトキシエタン400mlへ四塩化チタン63.2gと亜鉛粉末50.9gを加え、還流させた。そこへ、4'−ニトロアセトフェノン10.0gを加えた1,2−ジメトキシエタン100ml溶液を2時間かけてゆっくり滴下した。滴下終了後、還流しながら12時間攪拌した。その後、反応液を室温まで放冷後、酢酸エチル500mlを加えて、これを純水で分液した。その後、これを濃縮し、中間体(b−1−1)を淡黄色固体15.0g、純度99%で得た。
得られた中間体(b−1−1)14.0gと亜鉛粉末61.0gをテトラヒドロフラン200mlに加え、さらに酢酸を30.0g加えた。その後、60℃にて5時間攪拌した。反応液を室温まで放冷後、酢酸エチル300mlを加え、純水で分液した後、これを濃縮し、化合物(b−1)を黄色固体10.0g、純度99%で得た。
To 400 ml of 1,2-dimethoxyethane, 63.2 g of titanium tetrachloride and 50.9 g of zinc powder were added and refluxed. A 100 ml solution of 1,2-dimethoxyethane to which 10.0 g of 4′-nitroacetophenone was added was slowly added dropwise over 2 hours. After completion of dropping, the mixture was stirred for 12 hours while refluxing. Thereafter, the reaction solution was allowed to cool to room temperature, 500 ml of ethyl acetate was added, and this was separated with pure water. Then, this was concentrated and the intermediate body (b-1-1) was obtained with 15.0 g of pale yellow solids, and purity 99%.
14.0 g of the obtained intermediate (b-1-1) and 61.0 g of zinc powder were added to 200 ml of tetrahydrofuran, and 30.0 g of acetic acid was further added. Then, it stirred at 60 degreeC for 5 hours. The reaction solution was allowed to cool to room temperature, 300 ml of ethyl acetate was added, and the mixture was separated with pure water.

[実施例1−2:化合物(b−2)の合成]
実施例1−1のスキーム1の1段目において、4'−ニトロアセトフェノンを単独で用いる代わりに、4'−ニトロアセトフェノンと4−ニトロベンズアルデヒドとを当量加えた点、及び精製にカラムクロマトグラフィー(シリカゲル/ヘキサン・酢酸エチル混合溶媒(容量比1:1))を使用した点以外は、実施例1−1と同様の方法にて合成し、化合物(b−2)を得た。
[Example 1-2: Synthesis of compound (b-2)]
In the first stage of Scheme 1 in Example 1-1, instead of using 4′-nitroacetophenone alone, 4′-nitroacetophenone and 4-nitrobenzaldehyde were added in an equivalent amount, and purification was performed by column chromatography ( The compound (b-2) was obtained in the same manner as in Example 1-1 except that silica gel / hexane / ethyl acetate mixed solvent (volume ratio 1: 1)) was used.

[実施例1−3:化合物(d−1)の合成]
下記スキーム2に従って化合物(d−1)を合成した。

Figure 2017040721
[Example 1-3: Synthesis of compound (d-1)]
Compound (d-1) was synthesized according to the following scheme 2.
Figure 2017040721

4−ブロモフタル酸ジメチルエステル10g、1,4−ジイソプロペニルベンゼン2.9g、酢酸パラジウム0.08g、トリ(o−トリル)ホスフィン0.22g、及びトリエチルアミン7.4gをN,N−ジメチルアセトアミド50mlに加えた。その後、60℃にて12時間撹拌した。反応液を室温まで放冷後、酢酸エチル200mlを入れ、本溶液を塩酸と純水にて分液した。その後、これを濃縮し、中間体(d−1−1)を薄黄色固体8.0g、純度99%で得た。
次いで、中間体(d−1−1)8.0gと水酸化ナトリウム3.0gを水50gに加えて、12時間環流した後、副生したメタノールを減圧留去した。その後、撹拌下にて濃塩酸20mlを滴下し、生成した固体をろ過、乾燥して中間体(d−1−2)を薄黄色固体6.5g、純度99%で得た。
得られた中間体(d−1−2)6.5gを無水酢酸20gに加え、その後、80℃にて12時間攪拌した。反応液を室温まで放冷後、析出した固体をろ過し、ヘキサンで洗浄後乾燥して化合物(d−1)を薄黄色固体4.5gで得た。
10 ml of 4-bromophthalic acid dimethyl ester, 2.9 g of 1,4-diisopropenylbenzene, 0.08 g of palladium acetate, 0.22 g of tri (o-tolyl) phosphine, and 7.4 g of triethylamine were added to 50 ml of N, N-dimethylacetamide. Added to. Then, it stirred at 60 degreeC for 12 hours. The reaction solution was allowed to cool to room temperature, 200 ml of ethyl acetate was added, and the solution was partitioned between hydrochloric acid and pure water. Then, this was concentrated and the intermediate body (d-1-1) was obtained by pale yellow solid 8.0g, purity 99%.
Next, 8.0 g of the intermediate (d-1-1) and 3.0 g of sodium hydroxide were added to 50 g of water and refluxed for 12 hours, and then the by-produced methanol was distilled off under reduced pressure. Thereafter, 20 ml of concentrated hydrochloric acid was added dropwise with stirring, and the produced solid was filtered and dried to obtain 6.5 g of a light yellow solid (purity 99%) as an intermediate (d-1-2).
6.5 g of the obtained intermediate (d-1-2) was added to 20 g of acetic anhydride, and then stirred at 80 ° C. for 12 hours. The reaction solution was allowed to cool to room temperature, and then the precipitated solid was filtered, washed with hexane and dried to obtain compound (d-1) as a pale yellow solid (4.5 g).

<重合体の合成>
[実施例2−1:重合体(A−1)の合成]
テトラカルボン酸二無水物として4,4’−オキシジフタル酸無水物100モル部、及びジアミンとして化合物(b−1)100モル部を、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)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(以下、「重合体(A−1)」という。)の重量平均分子量Mwは40,000であった。
<Synthesis of polymer>
[Example 2-1: Synthesis of polymer (A-1)]
100 mol parts of 4,4′-oxydiphthalic anhydride as tetracarboxylic dianhydride and 100 mol parts of compound (b-1) as diamine are dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and 60 ° C. The solution was reacted for 6 hours to obtain a solution containing 20% by weight of polyamic acid. The obtained polyamic acid (hereinafter referred to as “polymer (A-1)”) had a weight average molecular weight Mw of 40,000.

[実施例2−2〜2−6及び合成例1−1〜1−2]
使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミンの種類及び量を下記表1のとおり変更した以外は、上記実施例2−1と同様にしてポリアミック酸(重合体(A−2)〜(A−6),重合体(B−1)及び重合体(B−2))をそれぞれ合成した。
[Examples 2-2 to 2-6 and Synthesis Examples 1-1 to 1-2]
A polyamic acid (polymers (A-2) to (A-6) was obtained in the same manner as in Example 2-1 except that the types and amounts of tetracarboxylic dianhydride and diamine used were changed as shown in Table 1 below. ), Polymer (B-1) and polymer (B-2)) were synthesized respectively.

Figure 2017040721
Figure 2017040721

表1中、テトラカルボン酸二無水物及びジアミンの括弧内の数値は、重合体の合成に使用したテトラカルボン酸二無水物の合計100モル部に対する使用割合[モル部]を表す。表1中の略称は、それぞれ以下の意味である。
<テトラカルボン酸二無水物>
a−1:4,4’−オキシジフタル酸無水物
a−2:エチレンジアミン四酢酸二無水物
a−3:プロピレングリコールビスアンヒドロトリメート
a−4:1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物
a−5:4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物
<ジアミン>
b−1:上記式(b−1)で表される化合物
b−2:上記式(b−2)で表される化合物
c−1:1,4−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジン
c−2:1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ブタン
c−3:4,4’−ジアミノスチルベン
c−4:p−フェニレンジアミン
c−5:ビス(4−アミノフェニル)アミン
d−1:上記式(d−1)で表される化合物
In Table 1, the numbers in parentheses of tetracarboxylic dianhydride and diamine represent the usage ratio [mole part] with respect to a total of 100 parts by mole of tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polymer. Abbreviations in Table 1 have the following meanings, respectively.
<Tetracarboxylic dianhydride>
a-1: 4,4'-oxydiphthalic anhydride a-2: ethylenediaminetetraacetic acid dianhydride a-3: propylene glycol bisanhydrotrimate a-4: 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid Dianhydride a-5: 4,4 '-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride <diamine>
b-1: Compound represented by the above formula (b-1) b-2: Compound represented by the above formula (b-2) c-1: 1,4-bis (4-aminophenyl) piperazine c- 2: 1,4-bis (4-aminophenoxy) butane c-3: 4,4′-diaminostilbene c-4: p-phenylenediamine c-5: bis (4-aminophenyl) amine d-1: above Compound represented by formula (d-1)

[実施例3−1]
1.液晶配向剤の調製
重合体成分として、上記実施例2−1で得た重合体(A−1)を含有する溶液に、NMP及びブチルセロソルブ(BC)を加えて十分に撹拌し、溶媒組成がNMP:BC=70:30(重量比)、固形分濃度3.0重量%の溶液とした。この溶液を孔径0.45μmのフィルターを用いてろ過することにより液晶配向剤を調製した。
[Example 3-1]
1. Preparation of liquid crystal aligning agent As a polymer component, NMP and butyl cellosolve (BC) are added to the solution containing the polymer (A-1) obtained in Example 2-1 above, and the mixture is sufficiently stirred. : BC = 70: 30 (weight ratio), a solid content concentration of 3.0% by weight. A liquid crystal aligning agent was prepared by filtering this solution using a filter having a pore diameter of 0.45 μm.

2.光FFS型液晶表示素子の製造
図1に示すFFS型液晶表示素子10を作製した。先ず、パターンを有さないボトム電極15、絶縁層14としての窒化ケイ素膜、及び櫛歯状にパターニングされたトップ電極13がこの順で形成された電極対を片面に有するガラス基板11aと、電極が設けられていない対向ガラス基板11bとを一対とし、ガラス基板11aの透明電極を有する面と対向ガラス基板11bの一面とに、それぞれ上記1.で調製した液晶配向剤を、スピンナーを用いて塗布して塗膜を形成した。
使用したトップ電極13の平面模式図を図2に示した。なお、図2(a)は、トップ電極13の上面図であり、図2(b)は、図2(a)の破線で囲った部分C1の拡大図である。本実施例では、電極の線幅d1を4μm、電極間の距離d2を6μmとした。また、トップ電極13としては、電極A、電極B、電極C及び電極Dの4系統の駆動電極を用いた(図3)。なお、ボトム電極15は、4系統の駆動電極のすべてに作用する共通電極として働き、4系統の駆動電極の領域のそれぞれが画素領域となる。
スピンナーによる塗膜の形成後、塗膜を80℃のホットプレートで1分間プレベークを行った。次いで、塗膜の各表面に、Hg−Xeランプ及びグランテーラープリズムを用いて偏光紫外線5,000J/mを照射して、液晶配向膜を有する一対の基板を得た。このとき、偏光紫外線の照射方向は基板法線方向からとし、偏光紫外線の偏光面を基板に投影した線分の方向が図2(b)中の両頭矢印の方向となるように偏光面方向を設定したうえで光照射処理を行った。光照射した後、庫内を窒素置換したオーブン中で、230℃で1時間加熱(ポストベーク)して、平均膜厚0.1μmの塗膜を形成した。
2. Production of Optical FFS Type Liquid Crystal Display Element The FFS type liquid crystal display element 10 shown in FIG. 1 was produced. First, a glass substrate 11a having an electrode pair on one side of which a bottom electrode 15 having no pattern, a silicon nitride film as an insulating layer 14, and a top electrode 13 patterned in a comb shape are formed in this order, and an electrode The counter glass substrate 11b not provided with a pair of the glass substrate 11a and the surface of the glass substrate 11a having a transparent electrode and one surface of the counter glass substrate 11b are respectively 1. The liquid crystal aligning agent prepared in (1) was applied using a spinner to form a coating film.
A schematic plan view of the used top electrode 13 is shown in FIG. 2A is a top view of the top electrode 13, and FIG. 2B is an enlarged view of a portion C1 surrounded by a broken line in FIG. 2A. In this example, the line width d1 of the electrodes was 4 μm, and the distance d2 between the electrodes was 6 μm. Further, as the top electrode 13, four systems of drive electrodes of electrode A, electrode B, electrode C, and electrode D were used (FIG. 3). The bottom electrode 15 functions as a common electrode that acts on all of the four systems of drive electrodes, and each of the four systems of drive electrodes serves as a pixel area.
After the coating film was formed by the spinner, the coating film was pre-baked for 1 minute on an 80 ° C. hot plate. Next, each surface of the coating film was irradiated with polarized ultraviolet light 5,000 J / m 2 using a Hg—Xe lamp and a Grand Taylor prism to obtain a pair of substrates having a liquid crystal alignment film. At this time, the irradiation direction of the polarized ultraviolet rays is from the normal direction of the substrate, and the polarization plane direction is set so that the direction of the line segment in which the polarization plane of the polarized ultraviolet rays is projected onto the substrate is the direction of the double-headed arrow in FIG. The light irradiation process was performed after setting. After light irradiation, the film was heated (post-baked) at 230 ° C. for 1 hour in an oven in which the inside of the chamber was replaced with nitrogen to form a coating film having an average film thickness of 0.1 μm.

次いで、上記基板のうちの1枚の液晶配向膜を有する面の外周に、直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、一対の基板の液晶配向膜面を対向させ、偏光紫外線の偏光面を基板へ投影した方向が平行となるように重ね合わせて圧着し、150℃で1時間かけて接着剤を熱硬化した。次いで、液晶注入口から基板間隙に、メルク社製液晶「MLC−7028」を充填した後、エポキシ樹脂接着剤で液晶注入口を封止した。その後、液晶注入時の流動配向を除くために、これを150℃まで加熱してから室温まで徐冷した。
次に、基板の外側両面に偏光板を貼り合わせることによりFFS型液晶表示素子を製造した。このとき、偏光板のうちの1枚は、その偏光方向が液晶配向膜の偏光紫外線の偏光面の基板面への射影方向と平行となるように貼付し、もう1枚はその偏光方向が先の偏光板の偏光方向と直交するように貼付した。
また、上記の一連の操作を、ポストベーク前の紫外線照射量を100〜10,000J/mの範囲でそれぞれ変更して実施することにより、紫外線照射量が異なる3個以上の液晶表示素子を製造した。
Next, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 3.5 μm is applied to the outer periphery of the surface of the substrate having the liquid crystal alignment film by screen printing, and the liquid crystal alignment film surfaces of the pair of substrates are then applied. It was made to oppose and it piled up and crimped | bonded so that the direction which the polarization plane of polarized ultraviolet rays projected on the board | substrate might become parallel, and the adhesive was thermoset at 150 degreeC over 1 hour. Next, after filling the substrate gap from the liquid crystal injection port with liquid crystal “MLC-7028” manufactured by Merck, the liquid crystal injection port was sealed with an epoxy resin adhesive. Then, in order to remove the flow alignment at the time of liquid crystal injection, this was heated to 150 ° C. and then gradually cooled to room temperature.
Next, an FFS type liquid crystal display element was manufactured by attaching polarizing plates to both outer surfaces of the substrate. At this time, one of the polarizing plates is stuck so that the polarization direction thereof is parallel to the direction of projection of the polarization plane of the polarized ultraviolet light of the liquid crystal alignment film onto the substrate surface, and the other one has the polarization direction first. The polarizing plate was stuck so as to be orthogonal to the polarization direction of the polarizing plate.
In addition, by performing the above series of operations by changing the ultraviolet irradiation amount before post-baking within the range of 100 to 10,000 J / m 2 , three or more liquid crystal display elements having different ultraviolet irradiation amounts can be obtained. Manufactured.

3.液晶表示素子の評価
上記2.で製造した液晶表示素子を用いて、以下の(1)の評価を行った。また、偏光板の貼り合わせをしなかった点以外は上記2.と同様の操作を行うことにより液晶表示素子(偏光板の貼り合わせをしていない液晶セル)を製造し、以下の(2)の評価を行った。なお、評価結果については、紫外線照射量が異なる3個以上の液晶表示素子の中から最良な結果を選び出した。
3. Evaluation of liquid crystal display element 2. The following (1) was evaluated using the liquid crystal display device manufactured in (1). Further, the above 2. except that the polarizing plate was not bonded. A liquid crystal display element (a liquid crystal cell in which a polarizing plate was not bonded) was manufactured by performing the same operation as described above, and the following (2) was evaluated. As for the evaluation results, the best results were selected from three or more liquid crystal display elements with different ultraviolet irradiation amounts.

(1)駆動ストレス後のコントラストの評価
上記2.で製造した液晶表示素子を、交流電圧10Vで30時間駆動した後に光源と光量検出器の間に偏光子と検光子を配置した装置を使用して、下記数式(1)で表される最小相対透過率(%)を測定した。
最小相対透過率(%)=(β−B)/(B100−B)×100 …(1)
(数式(1)中、Bは、ブランクでクロスニコル下の光の透過量である。B100は、ブランクでパラニコル下の光の透過量である。βは、クロスニコル下で偏光子と検光子の間に液晶表示素子を挟み、最小となる光透過量である。)
暗状態の黒レベルは液晶表示素子の最小相対透過率で表され、暗状態での黒レベルが小さいほどコントラストが優れる。最小相対透過率が0.5%未満のものを「良好(○)」とし、0.5%以上1.0%未満のものを「可(△)」とし、1.0%以上のものを「不良(×)」とした。その結果、この液晶表示素子のコントラスト評価は「良好」と判断された。
(2)VHR信頼性の評価
上記2.と同様の方法で製造した液晶表示素子(ただし、偏光板の貼り合わせをしていない液晶セル)につき、バックライト照射下に置いて200時間経過した後の電圧保持率の変化率(ΔVHR)を測定した。電圧保持率は、液晶表示素子に1Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、16.7ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から16.7ミリ秒後の電圧保持率を測定した。測定装置は(株)東陽テクニカ製VHR−1を使用した。変化率△VHR(%)は、下記数式(2)により求めた。
△VHR=((VHRBF−VHRAF)÷VHRBF)×100 …(2)
(式(2)中、VHRBFは、バックライト照射前に測定した電圧保持率であり、VHRAFは、バックライト照射後に測定した電圧保持率である。)
信頼性の評価は、変化率ΔVHRが2.0%未満であった場合を「良好(○)」、2.0%以上3.0%未満であった場合を「可(△)」、3.0%以上であった場合を「不良(×)」とした。その結果、本実施例の液晶表示素子は、信頼性「良好」であった。
(1) Evaluation of contrast after driving stress The liquid crystal display device manufactured in (1) is driven at an AC voltage of 10 V for 30 hours, and then a device in which a polarizer and an analyzer are arranged between the light source and the light amount detector is used. The transmittance (%) was measured.
Minimum relative transmittance (%) = (β−B 0 ) / (B 100 −B 0 ) × 100 (1)
(In Formula (1), B 0 is the transmission amount of light under the crossed Nicols in the blank. B 100 is the transmission amount of the light in the blanks and under the Paranicol. Β is the polarizer under the crossed Nicols. (The liquid crystal display element is sandwiched between the analyzers, and this is the minimum light transmission amount.)
The black level in the dark state is represented by the minimum relative transmittance of the liquid crystal display element, and the smaller the black level in the dark state, the better the contrast. A sample with a minimum relative transmittance of less than 0.5% is defined as “Good (◯)”, a sample having a minimum relative transmittance of less than 0.5% and less than 1.0% is defined as “Available” (△), “Bad (×)”. As a result, the contrast evaluation of this liquid crystal display element was determined to be “good”.
(2) Evaluation of VHR reliability The change rate (ΔVHR) of the voltage holding ratio after 200 hours had passed under the backlight irradiation for a liquid crystal display element manufactured by the same method as above (however, a liquid crystal cell without a polarizing plate bonded) It was measured. The voltage holding ratio was measured by applying a voltage of 1 V to the liquid crystal display element for 60 microseconds with a span of 16.7 milliseconds, and then measuring the voltage holding ratio after 16.7 milliseconds from the release of application. The measuring apparatus used was VHR-1 manufactured by Toyo Corporation. The change rate ΔVHR (%) was obtained by the following mathematical formula (2).
ΔVHR = ((VHR BF −VHR AF ) ÷ VHR BF ) × 100 (2)
(In Formula (2), VHR BF is a voltage holding ratio measured before backlight irradiation, and VHR AF is a voltage holding ratio measured after backlight irradiation.)
The evaluation of reliability is “good (◯)” when the change rate ΔVHR is less than 2.0%, and “good (Δ)” when the change rate ΔVHR is 2.0% or more and less than 3.0%. The case where it was 0.0% or more was defined as “defective (×)”. As a result, the liquid crystal display element of this example had “good” reliability.

[実施例3−2〜3−5及び比較例1]
使用する重合体の種類を下記表2に示す通りに変更した以外は、上記実施例3−1と同じ溶剤比及び固形分濃度で液晶配向剤をそれぞれ調製した。また、それぞれの液晶配向剤を用いて、実施例3−1と同様にして液晶表示素子を製造するとともに、得られた液晶表示素子を用いて各種評価を行った。それらの結果を下記表2に示した。なお、表2中、重合体欄の括弧内の数値は、液晶配向剤の調製に使用した重合体成分の合計100重量部に対する各重合体の配合割合[重量部]を示す。
[Examples 3-2 to 3-5 and Comparative Example 1]
A liquid crystal aligning agent was prepared at the same solvent ratio and solid content concentration as in Example 3-1, except that the type of polymer used was changed as shown in Table 2 below. In addition, a liquid crystal display element was produced using each liquid crystal aligning agent in the same manner as in Example 3-1, and various evaluations were performed using the obtained liquid crystal display element. The results are shown in Table 2 below. In Table 2, the numerical value in parentheses in the polymer column indicates the blending ratio [parts by weight] of each polymer with respect to 100 parts by weight in total of the polymer components used for preparing the liquid crystal aligning agent.

[実施例3−6]
使用する重合体の種類を重合体(A−4)に変更した点以外は、上記実施例3−1と同じ溶剤比及び固形分濃度で液晶配向剤を調製した。また、本実施例で調製した液晶配向剤を用いた点、及び偏光紫外線による光配向処理をポストベーク後に実施した点以外は、上記実施例3−1と同様にして液晶表示素子を製造するとともに、得られた液晶表示素子を用いて各種評価を行った。その結果を下記表2に示した。
[Example 3-6]
A liquid crystal aligning agent was prepared with the same solvent ratio and solid content concentration as in Example 3-1, except that the type of polymer used was changed to polymer (A-4). Moreover, while manufacturing the liquid crystal display element similarly to the said Example 3-1, the point which used the liquid crystal aligning agent prepared in the present Example, and the point which implemented the photo-alignment process by a polarized ultraviolet ray after post-baking. Various evaluations were performed using the obtained liquid crystal display element. The results are shown in Table 2 below.

Figure 2017040721
Figure 2017040721

化合物(X)を含む液晶配向剤を用いて製造した液晶表示素子は、コントラスト及びVHR信頼性の評価が、いずれの実施例も「良好」又は「可」であった。(実施例3−1〜実施例3−6)。これに対し、化合物(X)を含まない比較例の液晶配向剤を用いて製造した液晶表示素子は、VHR信頼性の評価が実施例のものよりも劣っていた。   As for the liquid crystal display element manufactured using the liquid crystal aligning agent containing compound (X), the evaluation of contrast and VHR reliability was “good” or “good” in any of the examples. (Example 3-1 to Example 3-6). On the other hand, the liquid crystal display element manufactured using the liquid crystal aligning agent of the comparative example which does not contain compound (X) was inferior to the example of the VHR reliability evaluation.

10…液晶表示素子、11a,11b…基板、12…液晶配向膜、13…トップ電極、14…絶縁層、15…ボトム電極、16…液晶層   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Liquid crystal display element, 11a, 11b ... Board | substrate, 12 ... Liquid crystal aligning film, 13 ... Top electrode, 14 ... Insulating layer, 15 ... Bottom electrode, 16 ... Liquid crystal layer

Claims (10)

下記式(1)で表される部分構造を有する化合物(X)を含有する、液晶配向剤。
Figure 2017040721
(式(1)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基又は1価の有機基であり、Rは、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基又は1価の有機基である。R及びRは、それぞれ独立に置換基であり、他の基に結合して環の少なくとも一部を構成していてもよい。n1及びn2は、それぞれ独立に0〜4の整数である。n1が2以上の場合、複数のRは同じでも異なってもよく、n2が2以上の場合、複数のRは同じでも異なってもよい。「*」は結合手を示す。)
The liquid crystal aligning agent containing the compound (X) which has the partial structure represented by following formula (1).
Figure 2017040721
(In Formula (1), R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or a monovalent organic group, and R 2 is a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or a monovalent organic group. R 3 and R 4 are each independently a substituent, and may be bonded to another group to form at least a part of the ring, and n1 and n2 are each independently an integer of 0 to 4. When n1 is 2 or more, the plurality of R 3 may be the same or different, and when n2 is 2 or more, the plurality of R 4 may be the same or different, “*” indicates a bond. )
前記化合物(X)は、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミド、ポリオルガノシロキサン及びポリ(メタ)アクリレートよりなる群から選ばれる少なくとも一種の重合体である、請求項1に記載の液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein the compound (X) is at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide, polyamic acid ester, polyamide, polyorganosiloxane, and poly (meth) acrylate. . 前記化合物(X)は、ポリアミック酸、ポリイミド及びポリアミック酸エステルよりなる群から選ばれる少なくとも一種であり、且つ上記式(1)で表される部分構造を有する単量体に由来する構造単位を有し、
前記単量体が、ジアミン、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル及びテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物よりなる群から選ばれる少なくとも一種である、請求項1又は2に記載の液晶配向剤。
The compound (X) is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide and polyamic acid ester, and has a structural unit derived from a monomer having a partial structure represented by the above formula (1). And
3. The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein the monomer is at least one selected from the group consisting of diamine, tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic diester, and tetracarboxylic diester dihalide.
前記単量体が、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル及びテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物よりなる群から選ばれるテトラカルボン酸誘導体を含み、該テトラカルボン酸誘導体が、下記式(2−1)で表される化合物及び下記式(2−2)で表される化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種のテトラカルボン酸二無水物又はその誘導体である、請求項3に記載の液晶配向剤。
Figure 2017040721
(式(2−1)中、R及びRは、それぞれ独立に3価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基である。R、R、R、R、n1及びn2は、上記式(1)と同義である。)
Figure 2017040721
(式(2−2)中、R15は、2価の有機基であり、n4は0又は1である。R、R、R、R、n1及びn2は、上記式(1)と同義である。n4=1の場合、複数のn2は同じでも異なっていてもよい。)
The monomer includes a tetracarboxylic acid derivative selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic acid diester, and tetracarboxylic acid diester dihalide, and the tetracarboxylic acid derivative is represented by the following formula (2-1): The liquid crystal aligning agent of Claim 3 which is at least 1 type of tetracarboxylic dianhydride or its derivative (s) chosen from the group which consists of the compound represented by this, and the compound represented by following formula (2-2).
Figure 2017040721
(In Formula (2-1), R 5 and R 8 are each independently a trivalent organic group, and R 6 and R 7 are each independently a single bond or a divalent linking group. 1 , R 2 , R 3 , R 4 , n1 and n2 are as defined in the above formula (1).
Figure 2017040721
(In the formula (2-2), R 15 is a divalent organic group, and n4 is 0 or 1. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , n1 and n2 are represented by the above formula (1 When n4 = 1, a plurality of n2s may be the same or different.)
前記単量体が、下記式(3)で表されるジアミンを含む、請求項3又は4に記載の液晶配向剤。
Figure 2017040721
(式(3)中、R〜R11は、それぞれ独立に、単結合又は2価の有機基である。Bは、単結合、上記式(1)で表される基又は下記式(1−1)で表される基である。R、R、R、R、n1及びn2は、上記式(1)と同義である。)
Figure 2017040721
(式(1−1)中、R12は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基又は1価の有機基であり、R13は、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基又は1価の有機基である。R14は置換基であり、他の基に結合して環の少なくとも一部を構成していてもよい。n3は0〜4の整数であり、n3が2以上の場合、複数のR14は同じでも異なってもよい。「*」及び「*」は、結合手であることを示す。ただし、「*」がR10に結合している。)
The liquid crystal aligning agent of Claim 3 or 4 in which the said monomer contains the diamine represented by following formula (3).
Figure 2017040721
(In Formula (3), R 9 to R 11 are each independently a single bond or a divalent organic group. B 1 is a single bond, a group represented by the above formula (1), or a group represented by the following formula ( (1-1) R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , n1 and n2 have the same meanings as in the above formula (1).
Figure 2017040721
(In formula (1-1), R 12 is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group or a monovalent organic group, and R 13 is a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group or a monovalent organic group. R 14 is a substituent, and may be bonded to another group to form at least a part of the ring, n3 is an integer of 0 to 4, and when n3 is 2 or more, a plurality of of R 14 may be the same or different. "* 1" and "*" indicates that the bond. However, "* 1" is attached to R 10.)
請求項1〜5のいずれか一項に記載の液晶配向剤を基板上に塗布して塗膜を形成する工程と、前記塗膜に光照射する工程と、を含む液晶配向膜の製造方法。   The manufacturing method of the liquid crystal aligning film including the process of apply | coating the liquid crystal aligning agent as described in any one of Claims 1-5 on a board | substrate, and forming the coating film, and the process of irradiating the said coating film with light. 請求項1〜5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 1-5. 請求項7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 7. ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリオルガノシロキサン及びポリ(メタ)アクリレートよりなる群から選ばれ、且つ下記式(1)で表される部分構造を有する重合体。
Figure 2017040721
(式(1)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基又は1価の有機基であり、Rは、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基又は1価の有機基である。R及びRは、それぞれ独立に置換基であり、他の基に結合して環の少なくとも一部を構成していてもよい。n1及びn2は、それぞれ独立に0〜4の整数である。n1が2以上の場合、複数のRは同じでも異なってもよく、n2が2以上の場合、複数のRは同じでも異なってもよい。「*」は結合手を示す。)
A polymer having a partial structure selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide, polyamic acid ester, polyorganosiloxane, and poly (meth) acrylate and represented by the following formula (1).
Figure 2017040721
(In Formula (1), R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or a monovalent organic group, and R 2 is a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or a monovalent organic group. R 3 and R 4 are each independently a substituent, and may be bonded to another group to form at least a part of the ring, and n1 and n2 are each independently an integer of 0 to 4. When n1 is 2 or more, the plurality of R 3 may be the same or different, and when n2 is 2 or more, the plurality of R 4 may be the same or different, “*” indicates a bond. )
テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル及びテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物よりなる群から選ばれるテトラカルボン酸誘導体であって、下記式(2−1)で表される化合物及び下記式(2−2)で表される化合物よりなる群から選ばれるテトラカルボン酸二無水物又はその誘導体である、テトラカルボン酸誘導体。
Figure 2017040721
(式(2−1)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基又は1価の有機基であり、Rは、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、シアノ基又は1価の有機基である。R及びRは、それぞれ独立に置換基であり、他の基に結合して環の少なくとも一部を構成していてもよい。n1及びn2は、それぞれ独立に0〜4の整数である。n1が2以上の場合、複数のRは同じでも異なってもよく、n2が2以上の場合、複数のRは同じでも異なってもよい。R及びRは、それぞれ独立に3価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基である。)
Figure 2017040721
(式(2−2)中、R15は、2価の有機基であり、n4は0又は1である。R、R、R、R、n1及びn2は、上記式(2−1)と同義である。n4=1の場合、複数のn2は同じでも異なっていてもよい。)
A tetracarboxylic acid derivative selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic acid diester and tetracarboxylic acid diester dihalide, wherein the compound is represented by the following formula (2-1) and the following formula (2- A tetracarboxylic acid derivative which is a tetracarboxylic dianhydride or a derivative thereof selected from the group consisting of compounds represented by 2).
Figure 2017040721
(In Formula (2-1), R 1 is a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or a monovalent organic group, and R 2 is a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, or a monovalent organic group. R 3 and R 4 are each independently a substituent, and may be bonded to another group to form at least a part of the ring, and n1 and n2 are each independently 0 to 4 When n1 is 2 or more, the plurality of R 3 may be the same or different, and when n2 is 2 or more, the plurality of R 4 may be the same or different, and R 5 and R 8 are Each is independently a trivalent organic group, and R 6 and R 7 are each independently a single bond or a divalent linking group.)
Figure 2017040721
(In the formula (2-2), R 15 is a divalent organic group, and n4 is 0 or 1. R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , n1 and n2 are represented by the formula (2 -1) and when n4 = 1, a plurality of n2 may be the same or different.
JP2015161226A 2015-08-18 2015-08-18 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, production method of liquid crystal alignment film, liquid crystal display element, polymer and compound Pending JP2017040721A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015161226A JP2017040721A (en) 2015-08-18 2015-08-18 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, production method of liquid crystal alignment film, liquid crystal display element, polymer and compound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015161226A JP2017040721A (en) 2015-08-18 2015-08-18 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, production method of liquid crystal alignment film, liquid crystal display element, polymer and compound

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2017040721A true JP2017040721A (en) 2017-02-23

Family

ID=58206275

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015161226A Pending JP2017040721A (en) 2015-08-18 2015-08-18 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, production method of liquid crystal alignment film, liquid crystal display element, polymer and compound

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2017040721A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110240581A (en) * 2018-03-07 2019-09-17 台虹科技股份有限公司 Alkenyl benzene derivative
CN111615661A (en) * 2018-04-05 2020-09-01 Jsr株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, and method for producing liquid crystal element
CN111615662A (en) * 2018-04-19 2020-09-01 Jsr株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, polymer and compound

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110240581A (en) * 2018-03-07 2019-09-17 台虹科技股份有限公司 Alkenyl benzene derivative
CN111615661A (en) * 2018-04-05 2020-09-01 Jsr株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, and method for producing liquid crystal element
CN111615661B (en) * 2018-04-05 2023-02-28 Jsr株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, and method for producing liquid crystal element
CN111615662A (en) * 2018-04-19 2020-09-01 Jsr株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, polymer and compound
CN111615662B (en) * 2018-04-19 2023-03-14 Jsr株式会社 Liquid crystal aligning agent and polymer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6911885B2 (en) Manufacturing method of liquid crystal alignment film and manufacturing method of liquid crystal element
JP6686298B2 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film and liquid crystal display device
JP6729740B2 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, method for producing liquid crystal aligning film, and liquid crystal display device
KR102466665B1 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and manufacturing method therefor, liquid crystal device, polymer, diamine, and acid dianhydride
JP6447304B2 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film and manufacturing method thereof, liquid crystal display element, retardation film and manufacturing method thereof, polymer and compound
JP6447209B2 (en) Polymer composition, liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, liquid crystal display element, and method for producing liquid crystal display element
JP2017138575A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, polymer and diamine
JP6477039B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP6561475B2 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film and method for producing the same, liquid crystal display element, retardation film and method for producing the same
JP2017032608A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal display element, polymer and compound
TW201636377A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal
JP2017040721A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, production method of liquid crystal alignment film, liquid crystal display element, polymer and compound
JP6424609B2 (en) Liquid crystal alignment agent, method of manufacturing liquid crystal display element, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element
JPWO2020148953A1 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal element
JP6682965B2 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, liquid crystal element, and method for producing liquid crystal aligning film
JP6962440B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal element
JP2018081225A (en) Liquid crystal alignment agent, method for manufacturing liquid crystal device, liquid crystal alignment film, liquid crystal device, and polymer
JP2017126060A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element, and liquid crystal alignment film and method for manufacturing liquid crystal element
JP2017068215A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element
JP2016117861A (en) Polymer composition, resin film, liquid crystal orientation agent, liquid crystal orientation film, manufacturing method of liquid crystal orientation film and liquid crystal display element
JP2017173454A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and production method of the same, liquid crystal element, polymer and compound
JP6409494B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element