JP2017106941A - Urea compound having alkoxysilyl group and liquid crystal aligning agent - Google Patents

Urea compound having alkoxysilyl group and liquid crystal aligning agent Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid crystal alignment film that can be aligned either by the rubbing method or optical alignment method to offer a high voltage holding rate, superior liquid crystal alignability, and less residual charge accumulated by DC voltage, and to provide a liquid crystal aligning agent for producing the same.SOLUTION: Disclosed is a liquid crystal aligning agent containing a component (A) and component (B) and an organic solvent where the component (A) represents at least one polymer selected from a group consisting of a polyimide precursor, imidized polymer of the polyimide precursor, and a photosensitive side-chain acrylic polymer that exhibits liquid crystallinity in a predefined temperature range, and the component (B) represents a compound having an alkoxysilyl group and a urea structure in which the position 1 and position 3 are both substituted.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、アルコキシシリル基を有するウレア化合物と、それを含有する液晶配向剤に関する。さらに詳しくは液晶セルの電圧保持特性に優れ、かつ電荷蓄積特性に優れた液晶配向膜を与える液晶配向剤、この液晶配向剤から得られる液晶配向膜およびこの液晶配向膜を使用した液晶表示素子、この液晶配向処理剤を与える化合物に関するものである。 The present invention relates to a urea compound having an alkoxysilyl group and a liquid crystal aligning agent containing the same. More specifically, a liquid crystal aligning agent that provides a liquid crystal alignment film having excellent voltage holding characteristics and charge storage characteristics of a liquid crystal cell, a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent, and a liquid crystal display element using the liquid crystal alignment film, The present invention relates to a compound that gives this liquid crystal aligning agent.

現在、液晶表示素子の液晶配向膜としては、ポリアミック酸などのポリイミド前駆体や、可溶性ポリイミド、あるいは感光性側鎖や垂直配向性側鎖を有するアクリル重合体の溶液を主成分とする液晶配向処理剤を塗布し、焼成した液晶配向膜が主として用いられている。液晶配向膜は、液晶の配向状態を制御する目的で使用される。   Currently, as a liquid crystal alignment film of a liquid crystal display element, a liquid crystal alignment treatment mainly comprising a polyimide precursor such as polyamic acid, a soluble polyimide, or a solution of an acrylic polymer having a photosensitive side chain or a vertical alignment side chain. A liquid crystal alignment film coated with an agent and baked is mainly used. The liquid crystal alignment film is used for the purpose of controlling the alignment state of the liquid crystal.

液晶配向膜に求められる特性として、液晶の配向を制御できること、電圧保持率が優れていること、直流電圧により蓄積した電荷の緩和が早いこと、液晶セル内のイオン量が少ないこと、などが挙げられる。さらに近年、液晶表示素子の大型化に伴い、長期間の使用に耐えうる液晶表示素子が求められるようになってきた。長期間使用できるためには、バックライトユニットからの光や、紫外線を含む太陽光を長期間照射しても、特性が変化しないことが求められる。そのため、バックライト光や紫外線照射によって、表示特性が大きく変化しない液晶配向処理剤が求められるようになってきた。   The characteristics required for the liquid crystal alignment film include controllability of liquid crystal alignment, excellent voltage holding ratio, quick relaxation of charges accumulated by DC voltage, and low ion content in the liquid crystal cell. It is done. In recent years, with the increase in size of liquid crystal display elements, liquid crystal display elements that can withstand long-term use have been demanded. In order to be able to be used for a long period of time, it is required that the characteristics do not change even when irradiated with light from the backlight unit or sunlight including ultraviolet rays for a long period. For this reason, a liquid crystal aligning agent whose display characteristics do not change greatly by backlight light or ultraviolet irradiation has been demanded.

これらの特性以外にも、近年の液晶表示素子の作製プロセスでは、紫外線を照射して液晶を配向させるプロセスが取り入れられるようになってきた(例えば、非特許文献1参照)。また、近年の液晶表示素子作製プロセスにおいて、液晶滴下工法(ODF)やPSA(Polimer Sustained Alignment)処理などで紫外線を照射するプロセスが取り入れられるようになり、紫外線に対して耐性のある材料が求められるようになってきた(例えば、非特許文献2参照)。
液晶表示素子の光耐性を高める取り組みとして、例えば、特許文献1、2には、液晶配向剤にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やベンゾフェノン系紫外線吸収剤を添加し、液晶の寿命を長くする試みが行われている。また、特許文献3には、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やベンゾフェノン系紫外線吸収剤に、さらに酸化防止剤を添加して、液晶の寿命を長くする試みが行われている。また、特許文献4には、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤やベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ジアルキルジチオカルバミン酸金属塩を配向材に添加し、内部オフセット電圧を100mV以下にできることが報告されている。さらに、特許文献5、6には、ベンゾトリアゾール系化合物やヒンダードアミン化合物を配向剤に添加して、耐光性に優れる液晶パネルを製造する方法が報告されている。
In addition to these characteristics, a process for aligning liquid crystals by irradiating ultraviolet rays has been adopted in recent liquid crystal display element manufacturing processes (see, for example, Non-Patent Document 1). Further, in recent liquid crystal display device manufacturing processes, a process of irradiating ultraviolet rays by a liquid crystal dropping method (ODF), a PSA (Polymer Sustained Alignment) process, etc. has been introduced, and a material resistant to ultraviolet rays is required. (For example, refer nonpatent literature 2).
As an effort to increase the light resistance of liquid crystal display elements, for example, Patent Documents 1 and 2 attempt to increase the life of liquid crystals by adding benzotriazole ultraviolet absorbers or benzophenone ultraviolet absorbers to liquid crystal alignment agents. It has been broken. In Patent Document 3, an attempt is made to extend the life of the liquid crystal by further adding an antioxidant to the benzotriazole ultraviolet absorber or the benzophenone ultraviolet absorber. Patent Document 4 reports that an internal offset voltage can be reduced to 100 mV or less by adding a benzotriazole-based ultraviolet absorber, a benzophenone-based ultraviolet absorber, or a dialkyldithiocarbamic acid metal salt to the alignment material. Further, Patent Documents 5 and 6 report a method for producing a liquid crystal panel having excellent light resistance by adding a benzotriazole compound or a hindered amine compound to an aligning agent.

しかしこれら化合物は、UV照射することによる電圧保持率(以下、VHRとも言う)低下の抑制効果はあるものの、添加することで初期のVHRが低下してしまう問題点があった。また焼成温度が高い場合、これら化合物が昇華若しくは熱分解してしまうため、その効果が低減してしまう問題もあった。   However, although these compounds have an effect of suppressing a decrease in voltage holding ratio (hereinafter also referred to as VHR) due to UV irradiation, there has been a problem that the initial VHR is lowered by addition. Further, when the firing temperature is high, these compounds are sublimated or thermally decomposed, so that the effect is reduced.

特開昭56−116012号公報JP-A 56-1116012 特開昭57−84429号公報JP-A-57-84429 特開昭57−108828号公報JP-A-57-108828 特開平10−148835号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-148835 特開2003−215592号公報JP 2003-215592 A 特開2004−53685号公報JP 2004-53685 A

液晶便覧、丸善株式会社、液晶便覧編集委員会編、第233頁Liquid Crystal Handbook, Maruzen Co., Ltd., Liquid Crystal Handbook Editorial Committee, page 233 液晶、第14巻、第3号、2010、175(27)Liquid Crystal, Vol. 14, No. 3, 2010, 175 (27)

本発明の目的は、ラビング法でも光配向法でも、電圧保持率が高く、液晶の配向性に優れ、直流電圧により蓄積する残留電荷の少ない液晶配向膜と、それを与える液晶配向剤を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a liquid crystal alignment film having a high voltage holding ratio, excellent liquid crystal alignment, little residual charge accumulated by a DC voltage, and a liquid crystal aligning agent that provides the same, both in the rubbing method and the photo alignment method. That is.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の要旨は以下に示す通りである。
1.下記の(A)成分、(B)成分、および有機溶剤を含有することを特徴とする液晶配向剤。
(A)成分:ポリイミド前駆体、該ポリイミド前駆体のイミド化重合体及び所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種類の重合体。
(B)成分:アルコキシシリル基と、1位及び3位がともに置換されたウレア構造とを有する化合物。
2.前記アルコキシシリル基と、1位及び3位がともに置換されたウレア構造とを有する化合物が、前記重合体に対して0.1〜20質量%含有されることを特徴とする上記1に記載の液晶配向剤。
3.前記アルコキシシリル基と、1位及び3位がともに置換されたウレア構造とを有する化合物が下記式(b)で表されることを特徴とする上記1〜2のいずれかに記載の液晶配向剤。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention. That is, the gist of the present invention is as follows.
1. The liquid crystal aligning agent characterized by including the following (A) component, (B) component, and an organic solvent.
Component (A): at least one polymer selected from the group consisting of a polyimide precursor, an imidized polymer of the polyimide precursor, and a photosensitive side chain acrylic polymer that exhibits liquid crystallinity within a predetermined temperature range. .
Component (B): A compound having an alkoxysilyl group and a urea structure in which both the 1-position and the 3-position are substituted.
2. 2. The compound according to 1 above, wherein the alkoxysilyl group and a compound having a urea structure in which both the 1-position and the 3-position are substituted are contained in an amount of 0.1 to 20% by mass with respect to the polymer. Liquid crystal aligning agent.
3. 3. The liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 2 above, wherein the compound having the alkoxysilyl group and a urea structure in which both the 1-position and the 3-position are substituted is represented by the following formula (b): .

(式中、Xは炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、または芳香族炭化水素基を含むn価の有機基であり、nは1〜6の整数であり、Rは水素原子、またはアルキル基を表し、nが2以上である場合は、Rは他のRとともにアルキレンとなるか、nが1乃至6の場合にXにも結合することにより、Xとともに環構造を形成していてもよく、Lは炭素数2乃至20のアルキレンを表し、RおよびRは、それぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基、炭素数2〜4のアルケニル基、又は炭素数2〜4のアルキニル基であり、qは1乃至3の自然数を表す。)
4.式(b)におけるRがメチル基またはエチル基であることを特徴とする上記1乃至3のいずれかに記載の液晶配向剤。
5.式(b)におけるnが2又は1であることを特徴とする上記1乃至4のいずれかに記載の液晶配向剤。
6.式(b)におけるqが3であることを特徴とする上記1乃至5のいずれかに記載の液晶配向剤。
7.上記1から6のいずれかに記載の液晶配向剤を塗布、焼成して得られる液晶配向膜。
8.上記1から6のいずれかに記載の液晶配向剤を塗布し、偏光させた放射線を照射して得られる液晶配向膜。
9.上記7又は8に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子
10.上記7又は8に記載の液晶配向膜を具備する横電界駆動型液晶表示素子。
(In the formula, X 2 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or an n-valent organic group containing an aromatic hydrocarbon group, n is an integer of 1 to 6, and R 2 is a hydrogen atom. Or an alkyl group, and when n is 2 or more, R 2 is alkylene together with other R 2 , or when n is 1 to 6, it is also bonded to X 2 to form a ring together with X 2 May form a structure, L represents an alkylene having 2 to 20 carbon atoms, and R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, or (It is an alkynyl group having 2 to 4 carbon atoms, and q represents a natural number of 1 to 3.)
4). 4. The liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 3 above, wherein R 3 in formula (b) is a methyl group or an ethyl group.
5). N in Formula (b) is 2 or 1, The liquid crystal aligning agent in any one of said 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned.
6). Q in Formula (b) is 3, The liquid crystal aligning agent in any one of said 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned.
7). The liquid crystal aligning film obtained by apply | coating and baking the liquid crystal aligning agent in any one of said 1-6.
8). The liquid crystal aligning film obtained by apply | coating the liquid crystal aligning agent in any one of said 1 to 6, and irradiating the polarized radiation.
9. 9. A liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film as described in 7 or 8 above. 9. A lateral electric field drive type liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film as described in 7 or 8 above.

本発明の液晶配向剤を用いることで、電圧保持率が高く、液晶の配向性に優れ、直流電圧により蓄積する残留電荷の少ない液晶配向膜が得られる。 By using the liquid crystal aligning agent of the present invention, it is possible to obtain a liquid crystal aligning film having a high voltage holding ratio, excellent liquid crystal alignment, and having a small residual charge accumulated by a DC voltage.

本発明の液晶配向剤は、下記の(A)成分、(B)成分、および有機溶剤を含有することを特徴とする液晶配向剤である。
(A)成分:下記式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体、該ポリイミド前駆体のイミド化重合体及び所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種類の重合体。
(B)成分:アルコキシシリル基と、1位及び3位がともに置換されたウレア構造とを有する化合物。
以下、それぞれの成分について詳述する。
<(A)成分>
The liquid crystal aligning agent of this invention is a liquid crystal aligning agent characterized by containing the following (A) component, (B) component, and an organic solvent.
Component (A): a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula (1), an imidized polymer of the polyimide precursor, and a photosensitive side chain acrylic weight that exhibits liquid crystallinity within a predetermined temperature range. At least one polymer selected from the group consisting of coalescence.
Component (B): A compound having an alkoxysilyl group and a urea structure in which both the 1-position and the 3-position are substituted.
Hereinafter, each component will be described in detail.
<(A) component>

本発明の液晶配向剤に含まれる(A)成分は、ポリイミド前駆体、該ポリイミド前駆体のイミド化重合体及び所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種類の重合体である。   The component (A) contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention comprises a polyimide precursor, an imidized polymer of the polyimide precursor, and a photosensitive side chain acrylic polymer that exhibits liquid crystallinity within a predetermined temperature range. It is at least one polymer selected from the group.

<ポリイミド前駆体>
ポリイミド前駆体は、下記式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体である。
<Polyimide precursor>
The polyimide precursor is a polyimide precursor having a structural unit represented by the following formula (1).

式(1)において、Xは、それぞれ独立して4価の有機基であり、Yはそれぞれ独立して2価の有機基である。Rは、水素原子、又は炭素数1〜5のアルキル基であり、A〜Aはそれぞれ独立して水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、又は炭素数2〜10のアルキニル基である。
における上記アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基などが挙げられる。加熱によるイミド化のしやすさの観点から、Rは、水素原子、又はメチル基が好ましい。
In Formula (1), X 1 is each independently a tetravalent organic group, and Y 1 is each independently a divalent organic group. R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and A 1 to A 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms that may have a substituent, An alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms or an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms.
Specific examples of the alkyl group in R 1 include methyl group, ethyl group, propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, s-butyl group, t-butyl group, and n-pentyl group. Etc. From the viewpoint of ease of imidization by heating, R 1 is preferably a hydrogen atom or a methyl group.

式(1)において、Xはテトラカルボン酸誘導体由来の4価の有機基であり、その構造は特に限定されるものではない。ポリイミド前駆体中、Xは2種類以上が混在していてもよい。Xの具体例を示すならば、下記式(X−1)〜(X−44)の構造が挙げられる。 In the formula (1), X 1 is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative, and its structure is not particularly limited. Two or more kinds of X 1 may be mixed in the polyimide precursor. If Specific examples of X 1, include the structures represented by the following formula (X-1) ~ (X -44).

上記式(X−1)におけるR〜R11は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、アルキニル基、若しくは、フェニル基である。R〜R11が嵩高い構造である場合、液晶配向性を低下させる可能性があるため、水素原子、メチル基、エチル基がより好ましく、水素原子、又は、メチル基が特に好ましい。 R 8 to R 11 in the formula (X-1) are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, an alkynyl group, or phenyl. It is a group. In the case where R 8 to R 11 have a bulky structure, the liquid crystal orientation may be lowered, so that a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group is more preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is particularly preferable.

式(1)において、Xはモノマーの入手性の観点から、(X−1)〜(X−14)から選ばれる構造を含有することが好ましい。 In Formula (1), X 1 preferably contains a structure selected from (X-1) to (X-14) from the viewpoint of availability of monomers.

上記(X−1)〜(X−14)から選ばれる構造の好ましい割合としては、X全体の20モル%以上であり、より好ましくは60モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上である。 The preferred ratio of structure selected from the (X-1) ~ (X -14), and the X 1 total 20 mol% or more, more preferably 60 mol% or more, even more preferably at least 80 mol% .

式(1)において、A及びAはそれぞれ独立して水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数2〜10のアルケニル基、置換基を有してもよい炭素数2〜10のアルキニル基である。 In Formula (1), A 1 and A 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms that may have a substituent, or an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms that may have a substituent. Or an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms which may have a substituent.

上記アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビシクロヘキシル基などが挙げられる。アルケニル基としては、上記のアルキル基に存在する1つ以上のCH−CH構造を、C=C構造に置き換えたものが挙げられ、より具体的には、ビニル基、アリル基、1−プロペニル基、イソプロペニル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、2−ペンテニル基、2−ヘキセニル基、シクロプロペニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基などが挙げられる。アルキニル基としては、前記のアルキル基に存在する1つ以上のCH−CH構造をC≡C構造に置き換えたものが挙げられ、より具体的には、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基などが挙げられる。 Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, t-butyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, and bicyclohexyl group. Examples of the alkenyl group include those obtained by replacing one or more CH—CH structures present in the above alkyl group with C═C structures, and more specifically, vinyl groups, allyl groups, 1-propenyl groups. , Isopropenyl group, 2-butenyl group, 1,3-butadienyl group, 2-pentenyl group, 2-hexenyl group, cyclopropenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group and the like. Alkynyl groups include those in which one or more CH 2 —CH 2 structures present in the alkyl group are replaced with C≡C structures, and more specifically, ethynyl groups, 1-propynyl groups, 2 -A propynyl group etc. are mentioned.

上記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基は置換基を有していてもよく、更には置換基によって環構造を形成してもよい。なお、置換基によって環構造を形成するとは、置換基同士又は置換基と母骨格の一部とが結合して環構造となることを意味する。 The above alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group may have a substituent, and may further form a ring structure by the substituent. Note that forming a ring structure with a substituent means that the substituents or a substituent and a part of the mother skeleton are bonded to form a ring structure.

この置換基の例としてはハロゲン基、水酸基、チオール基、ニトロ基、アリール基、オルガノオキシ基、オルガノチオ基、オルガノシリル基、アシル基、エステル基、チオエステル基、リン酸エステル基、アミド基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基を挙げることができる。 Examples of such substituents are halogen groups, hydroxyl groups, thiol groups, nitro groups, aryl groups, organooxy groups, organothio groups, organosilyl groups, acyl groups, ester groups, thioester groups, phosphate ester groups, amide groups, alkyls. A group, an alkenyl group and an alkynyl group.

置換基であるハロゲン基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。 Examples of the halogen group as a substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.

置換基であるアリール基としては、フェニル基が挙げられる。このアリール基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。 A phenyl group is mentioned as an aryl group which is a substituent. This aryl group may be further substituted with the other substituent described above.

置換基であるオルガノオキシ基としては、O−Rで表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。オルガノオキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基などが挙げられる。 The organooxy group which is a substituent can have a structure represented by OR. The R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above. Specific examples of the organooxy group include methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group and the like.

置換基であるオルガノチオ基としては、−S−Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。オルガノチオ基の具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基などが挙げられる。 As the organothio group which is a substituent, the structure represented by -S-R can be shown. Examples of R include the aforementioned alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, and the like. These Rs may be further substituted with the substituent described above. Specific examples of the organothio group include a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a butylthio group, a pentylthio group, a hexylthio group, a heptylthio group, and an octylthio group.

置換基であるオルガノシリル基としては、−Si−(R)で表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。オルガノシリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリブチルシリル基、トリペンチルシリル基、トリヘキシルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基などが挙げられる。 As the organosilyl group which is a substituent, a structure represented by -Si- (R) 3 can be shown. The R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above. Specific examples of the organosilyl group include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a tripropylsilyl group, a tributylsilyl group, a tripentylsilyl group, a trihexylsilyl group, a pentyldimethylsilyl group, and a hexyldimethylsilyl group.

置換基であるアシル基としては、−C(O)−Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アシル基の具体例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ベンゾイル基などが挙げられる。 As an acyl group which is a substituent, the structure represented by -C (O) -R can be shown. Examples of R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group. These Rs may be further substituted with the substituent described above. Specific examples of the acyl group include formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, valeryl group, isovaleryl group, benzoyl group and the like.

置換基であるエステル基としては、−C(O)O−R、又は−OC(O)−Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。 As an ester group which is a substituent, the structure represented by -C (O) O-R or -OC (O) -R can be shown. Examples of R include the aforementioned alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, and the like. These Rs may be further substituted with the substituent described above.

置換基であるチオエステル基としては、−C(S)O−R、又は−OC(S)−Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。 As a thioester group which is a substituent, the structure represented by -C (S) O-R or -OC (S) -R can be shown. Examples of R include the aforementioned alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, and the like. These Rs may be further substituted with the substituent described above.

置換基であるリン酸エステル基としては、−OP(O)−(OR)2で表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。 As a phosphate group which is a substituent, the structure represented by -OP (O)-(OR) 2 can be shown. The R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above.

置換基であるアミド基としては、−C(O)NH、又は、−C(O)NHR、−NHC(O)R、−C(O)N(R)、−NRC(O)Rで表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。 As the amide group as a substituent, —C (O) NH 2 , or —C (O) NHR, —NHC (O) R, —C (O) N (R) 2 , —NRC (O) R The structure represented by can be shown. The R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above.

置換基であるアリール基としては、前述したアリール基と同じものを挙げることができる。このアリール基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。 Examples of the aryl group as a substituent include the same aryl groups as described above. This aryl group may be further substituted with the other substituent described above.

置換基であるアルキル基としては、前述したアルキル基と同じものを挙げることができる。このアルキル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。 Examples of the alkyl group as a substituent include the same alkyl groups as described above. This alkyl group may be further substituted with the other substituent described above.

置換基であるアルケニル基としては、前述したアルケニル基と同じものを挙げることができる。このアルケニル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。 Examples of the alkenyl group as a substituent include the same alkenyl groups as described above. This alkenyl group may be further substituted with the other substituent described above.

置換基であるアルキニル基としては、前述したアルキニル基と同じものを挙げることができる。このアルキニル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。 Examples of the alkynyl group that is a substituent include the same alkynyl groups as described above. This alkynyl group may be further substituted with the other substituent described above.

一般に、嵩高い構造を導入すると、アミノ基の反応性や液晶配向性を低下させる可能性があるため、A及びAとしては、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルキル基がより好ましく、水素原子、メチル基又はエチル基が特に好ましい。 In general, when a bulky structure is introduced, there is a possibility that the reactivity of the amino group and the liquid crystal orientation may be lowered. Therefore, as A 1 and A 2 , a hydrogen atom or a carbon atom that may have a substituent is 1 The alkyl group of ˜5 is more preferable, and a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group is particularly preferable.

式(1)において、Yはジアミン由来の2価の有機基であり、その構造は特に限定されない。Yの構造の具体例を示すならば、下記のY−1〜Y−119が挙げられる。 In Formula (1), Y 1 is a divalent organic group derived from diamine, and its structure is not particularly limited. If shows a specific example of the structure of Y 1, include Y-1 to Y-119 below.



(式(Y−109)中、m、nはそれぞれ1から11の整数であり、m+nは2から12の整数であり、式(Y−114)中、hは1〜3の整数であり、式(Y−111)及び(Y−117)中、jは0から3の整数である。)
の構造としては、得られる液晶配向膜の液晶配向性やプレチルト角の観点から、下記式(5)および(6)で表される構造から選ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。
(In formula (Y-109), m and n are each an integer of 1 to 11, m + n is an integer of 2 to 12, and in formula (Y-114), h is an integer of 1 to 3, (In formulas (Y-111) and (Y-117), j is an integer of 0 to 3).)
The structure of Y 1 is more preferably at least one selected from structures represented by the following formulas (5) and (6) from the viewpoint of liquid crystal alignment properties and pretilt angles of the obtained liquid crystal alignment film.

式(5)中、R12は単結合、又は炭素数1〜30の2価の有機基であり、R13は水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜30の1価の有機基、aは1〜4の整数であり、aが2以上の場合は、R12、R13は互いに同一でも異なっていてもよく、式(6)中のR14は単結合、−O−、−S−、−NR15−、アミド結合、エステル結合、ウレア結合、又は炭素数1〜40の2価の有機基であり、R15は、水素原子、またはメチル基である。 In the formula (5), R 12 is a single bond or a divalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, R 13 is a hydrogen atom, a halogen atom or a monovalent organic group having 1 to 30 carbon atoms, a is When R is an integer of 1 to 4 and a is 2 or more, R 12 and R 13 may be the same or different from each other, and R 14 in formula (6) is a single bond, —O—, —S—. , —NR 15 —, an amide bond, an ester bond, a urea bond, or a divalent organic group having 1 to 40 carbon atoms, and R 15 is a hydrogen atom or a methyl group.

式(5)及び式(6)の具体例としては、以下の構造が挙げられる。
直線性の高い構造は、液晶配向膜としたときに液晶の配向性を高めることができるため、Y1としては、Y−7、Y−21、Y−22、Y−23、Y−25、Y−43、Y−44、Y−45、Y−46、Y−48、Y−63、Y−71、Y−72、Y−73、Y−74、Y−75、Y−98、Y−99,Y−100、Y−118がさらに好ましい。液晶配向性を高めることができる上記構造の割合としては、Y全体の20モル%以上が好ましく、より好ましくは60モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上である。
Specific examples of Formula (5) and Formula (6) include the following structures.
High structural linearity, since it is possible to enhance the orientation of the liquid crystal when the liquid crystal alignment film, as Y 1 is, Y-7, Y-21 , Y-22, Y-23, Y-25, Y-43, Y-44, Y-45, Y-46, Y-48, Y-63, Y-71, Y-72, Y-73, Y-74, Y-75, Y-98, Y- 99, Y-100 and Y-118 are more preferable. The proportion of the above structure that can enhance the liquid crystal orientation is preferably 20 mol% or more of Y 1 as a whole, more preferably 60 mol% or more, and further preferably 80 mol% or more.

液晶配向膜としたときに液晶のプレチルト角を高くしたい場合には、側鎖に長鎖アルキル基、芳香族環、脂肪族環、ステロイド骨格、又はこれらを組み合わせた構造をY1に有すると好ましい。そのようなY1としては、Y−76、Y−77、Y−78、Y−79、Y−80、Y−81、Y−82、Y−83、Y−84、Y−85、Y−86、Y−87、Y−88、Y−89、Y−90、Y−91、Y−92、Y−93、Y−94、Y−95、Y−96、Y−97が好ましい。プレチルト角を高くしたい場合の上記構造の割合としては、Y全体の1〜30モル%が好ましく、1〜20モル%がより好ましい。
また、(A)成分の重合体として光配向性側鎖を有するポリイミド(前駆体)を用いる場合、下記の光反応性側鎖を有するポリイミド(前駆体)を用いることが好ましい。
When it is desired to increase the pretilt angle of the liquid crystal when the liquid crystal alignment film is used, it is preferable that the side chain has a long-chain alkyl group, an aromatic ring, an aliphatic ring, a steroid skeleton, or a combination of these in Y 1. . As such Y 1 , Y-76, Y-77, Y-78, Y-79, Y-80, Y-81, Y-82, Y-83, Y-84, Y-85, Y- 86, Y-87, Y-88, Y-89, Y-90, Y-91, Y-92, Y-93, Y-94, Y-95, Y-96, Y-97 are preferred. The proportion of the structure when it is desired to increase the pretilt angle is preferably 1 to 30 mol% of the total Y 1, and more preferably 1 to 20 mol%.
Moreover, when using the polyimide (precursor) which has a photo-alignment side chain as a polymer of (A) component, it is preferable to use the polyimide (precursor) which has the following photoreactive side chain.


(Rは−CH−、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−NH−、−CHO−、−N(CH)−、−CON(CH)−、−N(CH)CO−のいずれかを表し、Rは環状、非置換またはフッ素原子によって置換されている炭素数1から炭素数20のアルキレンを表し、ここでアルキレンの任意の−CH−は−CF−又は−C=C−で置き換えられていてもよく、次に挙げるいずれかの基が互いに隣り合わない場合において、これらの基に置き換えられていてもよい;−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−NH−、炭素環、複素環。Rは−CH−、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−NH−、−N(CH)−、−CON(CH)−、−N(CH)CO−、炭素環、もしくは複素環のいずれかを表し、Rはビニルフェニル基、−CR10=CH基、−CR10(OH)−CH基、炭素環、複素環又は以下の式で表される構造を表し、R10は水素原子又はフッ素原子で置換されていてもよいメチル基を表す。)

(R 6 represents —CH 2 —, —O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —NH—, —CH 2 O—, —N (CH 3 ) —, —CON ( CH 3 ) — or —N (CH 3 ) CO—, wherein R 7 represents cyclic, unsubstituted or alkylene having 1 to 20 carbon atoms which is substituted by a fluorine atom, where Arbitrary —CH 2 — may be replaced by —CF 2 — or —C═C—, and when any of the following groups is not adjacent to each other, these groups may be replaced: --O--, --COO--, --OCO--, --NHCO--, --CONH--, --NH--, carbocycle, heterocycle, R 8 represents --CH 2- , --O--, --COO--, --OCO--. , -NHCO -, - NH -, - N (CH 3) -, - CON (C 3) -, - N (CH 3) CO-, represent either carbocyclic or heterocyclic,, R 9 is a vinyl phenyl group, -CR 10 = CH 2 group, -CR 10 (OH) -CH 3 group , Carbocycle, heterocycle or a structure represented by the following formula, R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group which may be substituted with a fluorine atom.

このようなポリイミド前駆体を製造する場合は、ジアミンとして、上記式(b)で表される側鎖が置換したジアミンを用いるのが簡便である。
また、主鎖に光配向性基を有するポリイミド前駆体を用いても良い。この場合は、下記式(1)で表されるような、アミンとアミンとの間に光配向性基を含む結合を有するジアミンを用いることが簡便である。
When producing such a polyimide precursor, it is convenient to use a diamine substituted with a side chain represented by the above formula (b) as the diamine.
Moreover, you may use the polyimide precursor which has a photoalignment group in a principal chain. In this case, it is convenient to use a diamine having a bond containing a photoalignable group between the amine and the amine, as represented by the following formula (1).

(式(1)中、Xは単結合または炭素数1〜5のアルキレン基であり、Xは−OCO−CH=CH−または−CH=CH−COO−であり、Xは単結合、炭素数1〜10のアルキレン基または2価のベンゼン環であり、Xは単結合、−OCO−CH=CH−または−CH=CH−COO−であり、Xは単結合または炭素数1〜5のアルキレン基である。但し、1つ以上のシンナモイル基を有する。) (In Formula (1), X 1 is a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, X 2 is —OCO—CH═CH— or —CH═CH—COO—, and X 3 is a single bond. , An alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or a divalent benzene ring, X 4 is a single bond, —OCO—CH═CH— or —CH═CH—COO—, and X 5 is a single bond or carbon number. 1 to 5 alkylene groups, with one or more cinnamoyl groups)

式(1)で表されるジアミンとしては、下記ジアミンが挙げられる。   Examples of the diamine represented by the formula (1) include the following diamines.

(式中、Xは独立して単結合もしくはエーテル(−O−)、エステル(−COO−または−OCO−)及びアミド(−CONH−または−NHCO−)から選択される結合基であり、Yは独立して単結合または炭素数1〜5のアルキレン基であり、Zは独立して炭素数1〜10のアルキレン基もしくはフェニレン基である。ベンゼン環上のアミノ基の結合位置や、中央のベンゼン環に対する結合基の位置は特に限定されない。) Wherein X is independently a single bond or a linking group selected from ether (—O—), ester (—COO— or —OCO—) and amide (—CONH— or —NHCO—); Is independently a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, Z is independently an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or a phenylene group, the bonding position of the amino group on the benzene ring, (The position of the linking group with respect to the benzene ring is not particularly limited.)

式(1)で表されるジアミンの具体例としては、下記ジアミンが挙げられる。   Specific examples of the diamine represented by the formula (1) include the following diamines.

このような上記式(1)で表される本発明のジアミンを原料とするポリアミック酸、ポリアミック酸エステル等のポリイミド前駆体、ポリイミドやポリアミドを含有する液晶配向剤を用いて形成される液晶配向膜は、AC(交流)駆動による液晶配向性能の変化、例えば、液晶の配向方位の変化が低減されたものである。したがって、この液晶配向膜を有する液晶表示素子は、AC駆動での液晶配向膜の液晶配向性能が安定なため、AC駆動により残像が生じ難い、すなわち、AC駆動による残像特性が非常に良好であるという効果を奏する。また、上記式(1)で表されるジアミンを用いて形成された液晶配向膜は、液晶配向性能自体にも優れており、配向欠陥が実質的に無いものとすることができる。   A liquid crystal alignment film formed using a liquid crystal aligning agent containing a polyimide precursor such as polyamic acid and polyamic acid ester, polyimide and polyamide using the diamine of the present invention represented by the above formula (1) as a raw material Is a change in liquid crystal alignment performance due to AC (alternating current) driving, for example, a change in liquid crystal alignment orientation. Therefore, the liquid crystal display element having this liquid crystal alignment film has a stable liquid crystal alignment performance of the liquid crystal alignment film in AC driving, so that an afterimage is hardly generated by AC driving, that is, an afterimage characteristic by AC driving is very good. There is an effect. Moreover, the liquid crystal aligning film formed using the diamine represented by the said Formula (1) is excellent also in liquid crystal aligning performance itself, and can be made into a thing without an alignment defect substantially.

本発明に用いるポリイミド前駆体は、ジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体との反応から得られるものであり、ポリアミック酸やポリアミック酸エステル等が挙げられる。 The polyimide precursor used in the present invention is obtained from a reaction between a diamine component and a tetracarboxylic acid derivative, and examples thereof include polyamic acid and polyamic acid ester.

<ポリイミド前駆体−ポリアミック酸の製造>
本発明に用いられるポリイミド前駆体であるポリアミック酸は、以下の方法により製造される。
具体的には、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを有機溶媒の存在下で−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜12時間反応させることによって合成できる。
<Production of polyimide precursor-polyamic acid>
The polyamic acid which is a polyimide precursor used in the present invention is produced by the following method.
Specifically, tetracarboxylic dianhydride and diamine are reacted in the presence of an organic solvent at −20 ° C. to 150 ° C., preferably 0 ° C. to 50 ° C. for 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to 12 hours. Can be synthesized.

ジアミン成分とテトラカルボン酸成分との反応は、通常、有機溶媒中で行う。その際に用いる有機溶媒としては、生成したポリイミド前駆体が溶解するものであれば特に限定されない。下記に、反応に用いる有機溶媒の具体例を挙げるが、これらの例に限定されるものではない。例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドンまたはγ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドまたは1,3−ジメチル−イミダゾリジノンが挙げられる。
また、ポリイミド前駆体の溶解性が高い場合は、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノンまたは下記の式[D−1]〜式[D−3]で示される有機溶媒を用いることができる。
The reaction of the diamine component and the tetracarboxylic acid component is usually performed in an organic solvent. The organic solvent used at that time is not particularly limited as long as the produced polyimide precursor is dissolved. Although the specific example of the organic solvent used for reaction below is given, it is not limited to these examples. Examples include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide or 1,3-dimethyl-imidazolidinone. It is done.
When the solubility of the polyimide precursor is high, it is represented by methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, or the following formula [D-1] to formula [D-3]. An organic solvent can be used.

式[D−1]中、Dは炭素数1〜3のアルキル基を示し、式[D−2]中、Dは炭素数1〜3のアルキル基を示し、式[D−3]中、Dは炭素数1〜4のアルキル基を示す。
これら溶媒は単独で使用しても、混合して使用してもよい。さらに、ポリイミド前駆体を溶解させない溶媒であっても、生成したポリイミド前駆体が析出しない範囲で、前記溶媒に混合して使用してもよい。また、溶媒中の水分は重合反応を阻害し、さらには生成したポリイミド前駆体を加水分解させる原因となるので、溶媒は脱水乾燥させたものを用いることが好ましい。
In the formula [D-1], D 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. In the formula [D-2], D 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. The formula [D-3] Among them, D 3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
These solvents may be used alone or in combination. Furthermore, even if it is a solvent which does not dissolve a polyimide precursor, you may mix and use it for the said solvent in the range which the produced | generated polyimide precursor does not precipitate. Moreover, since water in the solvent inhibits the polymerization reaction and further causes hydrolysis of the produced polyimide precursor, it is preferable to use a dehydrated and dried solvent.

反応系中におけるポリアミック酸ポリマーの濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという点から、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。 The concentration of the polyamic acid polymer in the reaction system is preferably 1 to 30% by mass and more preferably 5 to 20% by mass from the viewpoint that polymer precipitation is unlikely to occur and a high molecular weight body is easily obtained.

上記のようにして得られたポリアミック酸は、反応溶液をよく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、ポリマーを析出させて回収することができる。また、析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥することで精製されたポリアミック酸の粉末を得ることができる。貧溶媒は、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエン等が挙げられる。   The polyamic acid obtained as described above can be recovered by precipitating the polymer by pouring into the poor solvent while thoroughly stirring the reaction solution. Moreover, the powder of polyamic acid refine | purified by performing precipitation several times, washing | cleaning with a poor solvent, and normal temperature or heat-drying can be obtained. Although a poor solvent is not specifically limited, Water, methanol, ethanol, hexane, butyl cellosolve, acetone, toluene etc. are mentioned.

<ポリイミド前駆体−ポリアミック酸エステルの製造>
本発明に用いられるポリイミド前駆体であるポリアミック酸エステルは、以下に示す(1)、(2)又は(3)の製法で製造することができる。
<Production of polyimide precursor-polyamic acid ester>
The polyamic acid ester which is a polyimide precursor used in the present invention can be produced by the following production method (1), (2) or (3).

(1)ポリアミック酸から製造する場合
ポリアミック酸エステルは、前記のように製造されたポリアミック酸をエステル化することによって製造できる。具体的には、ポリアミック酸とエステル化剤を有機溶剤の存在下で−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜4時間反応させることによって製造することができる。
(1) When manufacturing from polyamic acid A polyamic acid ester can be manufactured by esterifying the polyamic acid manufactured as mentioned above. Specifically, the polyamic acid and the esterifying agent are reacted in the presence of an organic solvent at −20 ° C. to 150 ° C., preferably 0 ° C. to 50 ° C., for 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to 4 hours. Can be manufactured.

エステル化剤としては、精製によって容易に除去できるものが好ましく、N,N−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジプロピルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジネオペンチルブチルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジ−t−ブチルアセタール、1−メチル−3−p−トリルトリアゼン、1−エチル−3−p−トリルトリアゼン、1−プロピル−3−p−トリルトリアゼン、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジンー2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロリドなどが挙げられる。エステル化剤の添加量は、ポリアミック酸の繰り返し単位1モルに対して、2〜6モル当量が好ましい。   As the esterifying agent, those that can be easily removed by purification are preferred, and N, N-dimethylformamide dimethyl acetal, N, N-dimethylformamide diethyl acetal, N, N-dimethylformamide dipropyl acetal, N, N-dimethylformamide Dineopentyl butyl acetal, N, N-dimethylformamide di-t-butyl acetal, 1-methyl-3-p-tolyltriazene, 1-ethyl-3-p-tolyltriazene, 1-propyl-3-p -Tolyltriazene, 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium chloride and the like. The addition amount of the esterifying agent is preferably 2 to 6 molar equivalents per 1 mol of the polyamic acid repeating unit.

有機溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドンまたはγ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドまたは1,3−ジメチル−イミダゾリジノンが挙げられる。また、ポリイミド前駆体の溶媒溶解性が高い場合は、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、又は前記式[D−1]〜式[D−3]で示される溶媒を用いることができる。 Examples of the organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide or 1,3-dimethyl- Examples include imidazolidinone. When the solvent solubility of the polyimide precursor is high, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, or the above formula [D-1] to formula [D-3] The indicated solvents can be used.

これら溶媒は単独で使用しても、混合して使用してもよい。さらに、ポリイミド前駆体を溶解させない溶媒であっても、生成したポリイミド前駆体が析出しない範囲で、前記溶媒に混合して使用してもよい。また、溶媒中の水分は重合反応を阻害し、さらには生成したポリイミド前駆体を加水分解させる原因となるので、溶媒は脱水乾燥させたものを用いることが好ましい。   These solvents may be used alone or in combination. Furthermore, even if it is a solvent which does not dissolve a polyimide precursor, you may mix and use it for the said solvent in the range which the produced | generated polyimide precursor does not precipitate. Moreover, since water in the solvent inhibits the polymerization reaction and further causes hydrolysis of the produced polyimide precursor, it is preferable to use a dehydrated and dried solvent.

上記の反応に用いる溶媒は、ポリマーの溶解性からN,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、又はγ−ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。製造時の濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという点から、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。 The solvent used in the above reaction is preferably N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, or γ-butyrolactone from the solubility of the polymer, and these may be used alone or in combination of two or more. Good. The concentration at the time of production is preferably 1 to 30% by mass and more preferably 5 to 20% by mass from the viewpoint that polymer precipitation is unlikely to occur and a high molecular weight body is easily obtained.

(2)テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンとの反応により製造する場合
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンから製造することができる。
具体的には、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンとを塩基と有機溶剤の存在下で−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜4時間反応させることによって製造することができる。
(2) When manufactured by reaction of tetracarboxylic acid diester dichloride and diamine The polyamic acid ester can be manufactured from tetracarboxylic acid diester dichloride and diamine.
Specifically, tetracarboxylic acid diester dichloride and diamine in the presence of a base and an organic solvent are −20 ° C. to 150 ° C., preferably 0 ° C. to 50 ° C., 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to 4 hours. It can be produced by reacting.

前記塩基には、ピリジン、トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジンなどが使用できるが、反応が穏和に進行するためにピリジンが好ましい。塩基の添加量は、除去が容易な量で、かつ高分子量体が得やすいという点から、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドに対して、2〜4倍モルであることが好ましい。   As the base, pyridine, triethylamine, 4-dimethylaminopyridine and the like can be used, but pyridine is preferable because the reaction proceeds gently. The amount of the base added is preferably 2 to 4 moles relative to the tetracarboxylic acid diester dichloride from the viewpoint that it can be easily removed and a high molecular weight product can be easily obtained.

上記の反応に用いる溶媒は、モノマーおよびポリマーの溶解性からN−メチル−2−ピロリドン、又はγ−ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。製造時のポリマー濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという点から、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。また、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドの加水分解を防ぐため、ポリアミック酸エステルの製造に用いる溶媒はできるだけ脱水されていることが好ましく、窒素雰囲気中で、外気の混入を防ぐのが好ましい。   The solvent used in the above reaction is preferably N-methyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone from the solubility of the monomer and polymer, and these may be used alone or in combination of two or more. The polymer concentration during production is preferably 1 to 30% by mass and more preferably 5 to 20% by mass from the viewpoint that polymer precipitation is unlikely to occur and a high molecular weight body is easily obtained. In order to prevent hydrolysis of the tetracarboxylic acid diester dichloride, the solvent used for the production of the polyamic acid ester is preferably dehydrated as much as possible, and it is preferable to prevent mixing of outside air in a nitrogen atmosphere.

(3)テトラカルボン酸ジエステルとジアミンから製造する場合
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸ジエステルとジアミンを重縮合することにより製造することができる。
具体的には、テトラカルボン酸ジエステルとジアミンを縮合剤、塩基、及び有機溶剤の存在下で0℃〜150℃、好ましくは0℃〜100℃において、30分〜24時間、好ましくは3〜15時間反応させることによって製造することができる。
(3) When manufacturing from tetracarboxylic-acid diester and diamine Polyamic acid ester can be manufactured by polycondensing tetracarboxylic-acid diester and diamine.
Specifically, tetracarboxylic acid diester and diamine in the presence of a condensing agent, a base, and an organic solvent are 0 ° C to 150 ° C, preferably 0 ° C to 100 ° C, 30 minutes to 24 hours, preferably 3 to 15 hours. It can manufacture by making it react for time.

前記縮合剤には、トリフェニルホスファイト、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、N,N’−カルボニルジイミダゾール、ジメトキシ−1,3,5−トリアジニルメチルモルホリニウム、O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウム テトラフルオロボラート、O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート、(2,3−ジヒドロ−2−チオキソ−3−ベンゾオキサゾリル)ホスホン酸ジフェニルなどが使用できる。縮合剤の添加量は、テトラカルボン酸ジエステルに対して2〜3倍モルが好ましい。   Examples of the condensing agent include triphenyl phosphite, dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, N, N′-carbonyldiimidazole, dimethoxy-1,3,5-triazi Nylmethylmorpholinium, O- (benzotriazol-1-yl) -N, N, N ′, N′-tetramethyluronium tetrafluoroborate, O- (benzotriazol-1-yl) -N, N , N ′, N′-tetramethyluronium hexafluorophosphate, diphenyl (2,3-dihydro-2-thioxo-3-benzoxazolyl) phosphonate, and the like. As for the addition amount of a condensing agent, 2-3 times mole is preferable with respect to tetracarboxylic-acid diester.

前記塩基には、ピリジン、トリエチルアミンなどの3級アミンが使用できる。塩基の添加量は、除去が容易な量で、かつ高分子量体が得やすいという点から、ジアミン成分に対して2〜4倍モルが好ましい。 As the base, tertiary amines such as pyridine and triethylamine can be used. The amount of the base added is preferably 2 to 4 times the molar amount of the diamine component from the viewpoint of easy removal and high molecular weight.

また、上記反応において、ルイス酸を添加剤として加えることで反応が効率的に進行する。ルイス酸としては、塩化リチウム、臭化リチウムなどのハロゲン化リチウムが好ましい。ルイス酸の添加量はジアミン成分に対して0〜1.0倍モルが好ましい。   In the above reaction, the reaction proceeds efficiently by adding Lewis acid as an additive. As the Lewis acid, lithium halides such as lithium chloride and lithium bromide are preferable. The addition amount of the Lewis acid is preferably 0 to 1.0 times the mole of the diamine component.

上記3つのポリアミック酸エステルの製造方法の中でも、高分子量のポリアミック酸エステルが得られるため、上記(1)又は上記(2)の製法が特に好ましい。
上記のようにして得られるポリアミック酸エステルの溶液は、よく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、ポリマーを析出させることができる。析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥して精製されたポリアミック酸エステルの粉末を得ることができる。貧溶媒は、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエン等が挙げられる。
Among the methods for producing the three polyamic acid esters, since the high molecular weight polyamic acid ester is obtained, the production method (1) or (2) is particularly preferable.
The polyamic acid ester solution obtained as described above can be polymerized by pouring into a poor solvent while stirring well. Precipitation is performed several times, and after washing with a poor solvent, a purified polyamic acid ester powder can be obtained at room temperature or by heating and drying. Although a poor solvent is not specifically limited, Water, methanol, ethanol, hexane, butyl cellosolve, acetone, toluene etc. are mentioned.

<ポリイミド>
本発明に用いられるポリイミドは、前記したポリアミック酸エステル又はポリアミック酸をイミド化することにより製造することができる。ポリアミック酸エステルからポリイミドを製造する場合、前記ポリアミック酸エステル溶液、又はポリアミック酸エステル樹脂粉末を有機溶媒に溶解させて得られるポリアミック酸溶液に塩基性触媒を添加する化学的イミド化が簡便である。化学的イミド化は、比較的低温でイミド化反応が進行し、イミド化の課程で重合体の分子量低下が起こりにくいので好ましい。
<Polyimide>
The polyimide used in the present invention can be produced by imidizing the aforementioned polyamic acid ester or polyamic acid. When a polyimide is produced from a polyamic acid ester, chemical imidization in which a basic catalyst is added to a polyamic acid solution obtained by dissolving the polyamic acid ester solution or the polyamic acid ester resin powder in an organic solvent is simple. Chemical imidization is preferable because the imidization reaction proceeds at a relatively low temperature and the molecular weight of the polymer does not easily decrease during the imidization process.

化学的イミド化は、イミド化させたいポリアミック酸エステルを、有機溶媒中において塩基性触媒存在下で撹拌することにより行うことができる。有機溶媒としては前述した重合反応時に用いる溶媒を使用することができる。塩基性触媒としてはピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン等を挙げることができる。中でもトリエチルアミンは反応を進行させるのに充分な塩基性を持つので好ましい。   Chemical imidation can be performed by stirring the polyamic acid ester to be imidized in an organic solvent in the presence of a basic catalyst. As an organic solvent, the solvent used at the time of the polymerization reaction mentioned above can be used. Examples of the basic catalyst include pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, trioctylamine and the like. Of these, triethylamine is preferred because it has sufficient basicity to allow the reaction to proceed.

イミド化反応を行うときの温度は、−20℃〜140℃、好ましくは0℃〜100℃であり、反応時間は1〜100時間で行うことができる。塩基性触媒の量はアミック酸エステル基の0.5〜30モル倍、好ましくは2〜20モル倍である。得られる重合体のイミド化率は、触媒量、温度、反応時間を調節することで制御することができる。イミド化反応後の溶液には、添加した触媒等が残存しているので、以下に述べる手段により、得られたイミド化重合体を回収し、有機溶媒で再溶解して、本発明の液晶配向剤とすることが好ましい。   The temperature at which the imidization reaction is performed is -20 ° C to 140 ° C, preferably 0 ° C to 100 ° C, and the reaction time can be 1 to 100 hours. The amount of the basic catalyst is 0.5 to 30 moles, preferably 2 to 20 moles, of the amic acid ester group. The imidation ratio of the resulting polymer can be controlled by adjusting the amount of catalyst, temperature, and reaction time. Since the added catalyst or the like remains in the solution after the imidation reaction, the obtained imidized polymer is recovered by the means described below, redissolved in an organic solvent, and the liquid crystal alignment according to the present invention. It is preferable to use an agent.

ポリアミック酸からポリイミドを製造する場合、ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物との反応で得られた前記ポリアミック酸の溶液に触媒を添加する化学的イミド化が簡便である。化学的イミド化は、比較的低温でイミド化反応が進行し、イミド化の過程で重合体の分子量低下が起こりにくいので好ましい。   When manufacturing a polyimide from a polyamic acid, chemical imidation which adds a catalyst to the solution of the said polyamic acid obtained by reaction with a diamine component and tetracarboxylic dianhydride is simple. Chemical imidization is preferable because the imidization reaction proceeds at a relatively low temperature and the molecular weight of the polymer is unlikely to decrease during the imidization process.

化学的イミド化は、イミド化させたいポリアミック酸を、有機溶媒中において塩基性触媒と酸無水物の存在下で攪拌することにより行うことができる。有機溶媒としては前述した重合反応時に用いる溶媒を使用することができる。塩基性触媒としてはピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン等を挙げることができる。中でもピリジンは反応を進行させるのに適度な塩基性を持つので好ましい。また、酸無水物としては無水酢酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等を挙げることができ、中でも無水酢酸を用いると反応終了後の精製が容易となるので好ましい。   Chemical imidation can be performed by stirring the polyamic acid to be imidized in an organic solvent in the presence of a basic catalyst and an acid anhydride. As an organic solvent, the solvent used at the time of the polymerization reaction mentioned above can be used. Examples of the basic catalyst include pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, trioctylamine and the like. Of these, pyridine is preferable because it has an appropriate basicity for proceeding with the reaction. Examples of the acid anhydride include acetic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride and the like. Among them, use of acetic anhydride is preferable because purification after completion of the reaction is facilitated.

イミド化反応を行うときの温度は、−20℃〜140℃、好ましくは0℃〜100℃であり、反応時間は1〜100時間で行うことができる。塩基性触媒の量はアミック酸基の0.5〜30モル倍、好ましくは2〜20モル倍であり、酸無水物の量はアミック酸基の1〜50モル倍、好ましくは3〜30モル倍である。得られる重合体のイミド化率は、触媒量、温度、反応時間を調節することで制御することができる。   The temperature at which the imidization reaction is performed is -20 ° C to 140 ° C, preferably 0 ° C to 100 ° C, and the reaction time can be 1 to 100 hours. The amount of the basic catalyst is 0.5 to 30 mol times, preferably 2 to 20 mol times of the amic acid group, and the amount of the acid anhydride is 1 to 50 mol times, preferably 3 to 30 mol of the amic acid group. Is double. The imidation ratio of the resulting polymer can be controlled by adjusting the amount of catalyst, temperature, and reaction time.

ポリアミック酸エステル又はポリアミック酸のイミド化反応後の溶液には、添加した触媒等が残存しているので、以下に述べる手段により、得られたイミド化重合体を回収し、有機溶媒で再溶解して、本発明の液晶配向剤とすることが好ましい。 In the solution after the imidation reaction of polyamic acid ester or polyamic acid, the added catalyst and the like remain, so the obtained imidized polymer is recovered by the means described below, and redissolved in an organic solvent. Thus, the liquid crystal aligning agent of the present invention is preferable.

上記のようにして得られるポリイミドの溶液は、よく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、重合体を析出させることができる。析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥して精製されたポリアミック酸エステルの粉末を得ることができる。
前記貧溶媒は、特に限定されないが、メタノール、アセトン、ヘキサン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン等が挙げられる。
The polyimide solution obtained as described above can be polymerized by pouring into a poor solvent while stirring well. Precipitation is performed several times, and after washing with a poor solvent, a purified polyamic acid ester powder can be obtained at room temperature or by heating and drying.
The poor solvent is not particularly limited, and examples thereof include methanol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, toluene, and benzene.

<所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体>
(A)成分の態様の一つは、所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体である。
<Photosensitive side chain acrylic polymer that exhibits liquid crystallinity in a predetermined temperature range>
One aspect of the component (A) is a photosensitive side-chain acrylic polymer that exhibits liquid crystallinity in a predetermined temperature range.

(A)側鎖型アクリル重合体は、250nm〜400nmの波長範囲の光で反応し、かつ100℃〜300℃の温度範囲で液晶性を示すのがよい。   (A) The side chain type acrylic polymer should react with light in the wavelength range of 250 nm to 400 nm and exhibit liquid crystallinity in the temperature range of 100 ° C to 300 ° C.

(A)側鎖型アクリル重合体は、250nm〜400nmの波長範囲の光に反応する感光性側鎖を有することが好ましい。
(A)側鎖型アクリル重合体は、100℃〜300℃の温度範囲で液晶性を示すためメソゲン基を有することが好ましい。
The (A) side chain type acrylic polymer preferably has a photosensitive side chain that reacts with light in the wavelength range of 250 nm to 400 nm.
(A) The side chain type acrylic polymer preferably has a mesogenic group in order to exhibit liquid crystallinity in a temperature range of 100 ° C to 300 ° C.

(A)側鎖型アクリル重合体は、主鎖に感光性を有する側鎖が結合しており、光に感応して架橋反応、異性化反応、または光フリース転位を起こすことができる。感光性を有する側鎖の構造は特に限定されないが、光に感応して架橋反応、または光フリース転位を起こす構造が望ましく、架橋反応を起こすものがより望ましい。この場合、熱などの外部ストレスに曝されたとしても、実現された配向制御能を長期間安定に保持することができる。液晶性を発現し得る感光性の側鎖型アクリル重合体膜の構造は、そうした特性を満足するものであれば特に限定されないが、側鎖構造に剛直なメソゲン成分を有することが好ましい。この場合、該側鎖型アクリル重合体を液晶配向膜とした際に、安定な液晶配向を得ることができる。   (A) The side chain type acrylic polymer has a photosensitive side chain bonded to the main chain, and can cause a crosslinking reaction, an isomerization reaction, or a light fleece rearrangement in response to light. The structure of the side chain having photosensitivity is not particularly limited, but a structure that undergoes a crosslinking reaction or photofleece rearrangement in response to light is desirable, and a structure that causes a crosslinking reaction is more desirable. In this case, even if exposed to external stress such as heat, the achieved orientation control ability can be stably maintained for a long period of time. The structure of the photosensitive side chain type acrylic polymer film capable of exhibiting liquid crystallinity is not particularly limited as long as it satisfies such characteristics, but preferably has a rigid mesogenic component in the side chain structure. In this case, when the side chain type acrylic polymer is used as a liquid crystal alignment film, stable liquid crystal alignment can be obtained.

該アクリル重合体の構造は、例えば、主鎖とそれに結合する側鎖を有し、その側鎖が、ビフェニル基、ターフェニル基、フェニルシクロヘキシル基、フェニルベンゾエート基、アゾベンゼン基などのメソゲン成分と、先端部に結合された、光に感応して架橋反応や異性化反応をする感光性基とを有する構造や、主鎖とそれに結合する側鎖を有し、その側鎖がメソゲン成分ともなり、かつ光フリース転位反応をするフェニルベンゾエート基を有する構造とすることができる。   The structure of the acrylic polymer has, for example, a main chain and a side chain bonded to the main chain, and the side chain includes a mesogenic component such as a biphenyl group, a terphenyl group, a phenylcyclohexyl group, a phenylbenzoate group, and an azobenzene group. A structure having a photosensitive group that is bonded to the tip and that undergoes a cross-linking reaction or an isomerization reaction in response to light, or a main chain and a side chain bonded thereto, and the side chain also serves as a mesogenic component, And it can be set as the structure which has the phenylbenzoate group which carries out a photo-Fries rearrangement reaction.

所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体の構造のより具体的な例としては、炭化水素、(メタ)アクリレート、イタコネート、フマレート、マレエート、α−メチレン−γ−ブチロラクトン、スチレン、ビニル、マレイミド、ノルボルネン等のラジカル重合性基からなる群から選択される少なくとも1種から構成された主鎖と、下記式(1)から(5)の少なくとも1種からなる側鎖を有する構造であることが好ましい。   More specific examples of the structure of the photosensitive side chain acrylic polymer exhibiting liquid crystallinity in a predetermined temperature range include hydrocarbon, (meth) acrylate, itaconate, fumarate, maleate, α-methylene-γ- A main chain composed of at least one selected from the group consisting of radically polymerizable groups such as butyrolactone, styrene, vinyl, maleimide, norbornene, and a side chain composed of at least one of the following formulas (1) to (5) It is preferable that the structure has

式中、Ar1はベンゼン環、ナフタレン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピリジン環から2個の水素原子を取り去った2価の置換基を表し、
Ar2とAr3とは、それぞれ独立にベンゼン環、ナフタレン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピリジン環から2個の水素原子を取り去った2価の置換基を表し、
q1とq2は一方が1でもう一方が0であり、
Ar4とAr5とはそれぞれ独立にベンゼン環、ナフタレン環、ピロール環、フラン環、チオフェン環、ピリジン環から2個の水素原子を取り去った2価の置換基を表し、
Y1−Y2はCH=CH、CH=N、N=CHまたはC≡Cを表し、
S1乃至S3はそれぞれ独立に単結合、炭素原子数1乃至18の直鎖又は分岐状のアルキレン、炭素原子数5乃至8のシクロアルキレン、フェニレンまたはビフェニレンを表すか、単結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレア結合、ウレタン結合、アミノ結合、カルボニル又はそれらの組み合わせから選ばれる1種又は2種以上の結合を表すか、或いは該1種又は2種以上の結合を介して、炭素原子数1乃至18の直鎖又は分岐状のアルキレン、炭素原子数5乃至8のシクロアルキレン、フェニレン、ビフェニレン又はそれらの組み合わせから選ばれる2以上10以下の部位が結合してなる構造であって、前記置換基は前記結合を介してそれぞれ複数個が連結してなる構造であってもよく、
R11は水素原子、ヒドロキシ基、メルカプト基、アミノ基、炭素原子数1乃至10のアルキル基、炭素原子数1乃至10のアルコキシ基、炭素原子数1乃至8のアルキルアミノ基または炭素原子数2乃至16のジアルキルアミノ基を表し、ベンゼン環および/またはナフタレン環はハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシル基およびC2乃至11のアルコキシカルボニル基から選ばれる同一または相異なる1以上の置換基によって置換されていてもよい。その際、炭素原子数1乃至10のアルキル基は直鎖状でも分岐でも環状でも、それらを組み合わせた構造でもよく、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
In the formula, Ar1 represents a divalent substituent obtained by removing two hydrogen atoms from a benzene ring, naphthalene ring, pyrrole ring, furan ring, thiophene ring or pyridine ring,
Ar2 and Ar3 each independently represent a divalent substituent obtained by removing two hydrogen atoms from a benzene ring, naphthalene ring, pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, or pyridine ring;
one of q1 and q2 is 1 and the other is 0,
Ar4 and Ar5 each independently represent a divalent substituent obtained by removing two hydrogen atoms from a benzene ring, naphthalene ring, pyrrole ring, furan ring, thiophene ring, or pyridine ring;
Y1-Y2 represents CH = CH, CH = N, N = CH or C≡C;
S1 to S3 each independently represents a single bond, a linear or branched alkylene having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkylene having 5 to 8 carbon atoms, phenylene or biphenylene, or a single bond, an ether bond or an ester bond. Represents one or more bonds selected from amide bonds, urea bonds, urethane bonds, amino bonds, carbonyls, or combinations thereof, or the number of carbon atoms through the one or more bonds. A structure in which 2 to 10 sites selected from 1 to 18 linear or branched alkylene, cycloalkylene having 5 to 8 carbon atoms, phenylene, biphenylene, or a combination thereof are bonded to each other. The group may have a structure in which a plurality of groups are connected via the bond,
R11 represents a hydrogen atom, a hydroxy group, a mercapto group, an amino group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 8 carbon atoms, or 2 to 2 carbon atoms. 16 dialkylamino groups, wherein the benzene ring and / or naphthalene ring is substituted by one or more substituents selected from the same or different groups selected from halogen atoms, cyano groups, nitro groups, carboxyl groups and C2-11 alkoxycarbonyl groups. It may be. In this case, the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, or a combination thereof, and may be substituted with a halogen atom.

本願の(A)成分としての所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体は、液晶性側鎖を含有することが出来る。 The photosensitive side chain acrylic polymer that exhibits liquid crystallinity within a predetermined temperature range as the component (A) of the present application can contain liquid crystal side chains.

液晶性側鎖の有するメソゲン基として、ビフェニルやフェニルベンゾエートなどの単独でメソゲン構造となる基であっても、安息香酸などのように側鎖同士が水素結合することでメソゲン構造となる基であってもよい。側鎖の有するメソゲン基としては下記の構造が好ましい。   The mesogenic group possessed by the liquid crystalline side chain is a group that forms a mesogenic structure by hydrogen bonding between side chains, such as benzoic acid, even if it is a group that forms a mesogenic structure alone, such as biphenyl or phenylbenzoate. May be. As the mesogenic group possessed by the side chain, the following structure is preferable.


<<感光性の側鎖型高分子の製法>>
上記の所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体は、上記の感光性側鎖を有する光反応性側鎖モノマーおよび液晶性側鎖モノマーを重合することによって得ることができる。
<< Production Method of Photosensitive Side Chain Polymer >>
The photosensitive side chain acrylic polymer exhibiting liquid crystallinity in the above-mentioned predetermined temperature range is obtained by polymerizing the photoreactive side chain monomer having the above photosensitive side chain and the liquid crystalline side chain monomer. Can do.

[光反応性側鎖モノマー]
光反応性側鎖モノマーとは、高分子を形成した場合に、高分子の側鎖部位に感光性側鎖を有する高分子を形成することができるモノマーのことである。
側鎖の有する光反応性基としては上記式(1)乃至(5)で表される構造が好ましい。
[Photoreactive side chain monomer]
The photoreactive side chain monomer is a monomer capable of forming a polymer having a photosensitive side chain at the side chain portion of the polymer when the polymer is formed.
The photoreactive group possessed by the side chain is preferably a structure represented by the above formulas (1) to (5).

光反応性側鎖モノマーのより具体的な例としては、炭化水素、(メタ)アクリレート、イタコネート、フマレート、マレエート、α−メチレン−γ−ブチロラクトン、スチレン、ビニル、マレイミド、ノルボルネン等のラジカル重合性基からなる群から選択される少なくとも1種から構成された重合性基と、上記式(1)〜(5)の少なくとも1種からなる感光性側鎖を有する構造であることが好ましい。   More specific examples of the photoreactive side chain monomer include radical polymerizable groups such as hydrocarbon, (meth) acrylate, itaconate, fumarate, maleate, α-methylene-γ-butyrolactone, styrene, vinyl, maleimide and norbornene. A structure having a polymerizable group composed of at least one selected from the group consisting of and a photosensitive side chain composed of at least one of the above formulas (1) to (5) is preferable.

[液晶性側鎖モノマー]
液晶性側鎖モノマーとは、該モノマー由来の高分子が液晶性を発現し、該高分子が側鎖部位にメソゲン基を形成することができるモノマーのことである。
[Liquid crystal side chain monomer]
The liquid crystalline side chain monomer is a monomer in which a polymer derived from the monomer exhibits liquid crystallinity and the polymer can form a mesogenic group at a side chain site.

液晶性側鎖モノマーのより具体的な例としては、炭化水素、(メタ)アクリレート、イタコネート、フマレート、マレエート、α−メチレン−γ−ブチロラクトン、スチレン、ビニル、マレイミド、ノルボルネン等のラジカル重合性基からなる群から選択される少なくとも1種から構成された重合性基と、前記「液晶性側鎖の有するメソゲン基」の少なくとも1種を有する側鎖を有する構造であることが好ましい。   More specific examples of liquid crystalline side chain monomers include hydrocarbon, (meth) acrylate, itaconate, fumarate, maleate, α-methylene-γ-butyrolactone, styrene, vinyl, maleimide, norbornene, and other radical polymerizable groups. A structure having a polymerizable group composed of at least one selected from the group and a side chain having at least one of the “mesogenic groups of the liquid crystalline side chain” is preferable.

(A)側鎖型アクリル重合体は、上述した液晶性を発現する光反応性側鎖モノマーの重合反応により得ることができる。また、液晶性を発現しない光反応性側鎖モノマーと液晶性側鎖モノマーとの共重合や、液晶性を発現する光反応性側鎖モノマーと液晶性側鎖モノマーとの共重合によって得ることができる。さらに、液晶性の発現能を損なわない範囲でその他のモノマーと共重合することができる。   (A) A side chain type acrylic polymer can be obtained by the polymerization reaction of the above-mentioned photoreactive side chain monomer that exhibits liquid crystallinity. Further, it can be obtained by copolymerization of a photoreactive side chain monomer that does not exhibit liquid crystallinity and a liquid crystalline side chain monomer, or by copolymerization of a photoreactive side chain monomer that exhibits liquid crystallinity and a liquid crystalline side chain monomer. it can. Furthermore, it can be copolymerized with other monomers as long as the liquid crystallinity is not impaired.

その他のモノマーとしては、例えば工業的に入手できるラジカル重合反応可能なモノマーが挙げられる。
その他のモノマーの具体例としては、不飽和カルボン酸、アクリル酸エステル化合物、メタクリル酸エステル化合物、マレイミド化合物、アクリロニトリル、マレイン酸無水物、スチレン化合物及びビニル化合物等が挙げられる。
Examples of other monomers include industrially available monomers capable of radical polymerization reaction.
Specific examples of the other monomer include unsaturated carboxylic acid, acrylic ester compound, methacrylic ester compound, maleimide compound, acrylonitrile, maleic anhydride, styrene compound and vinyl compound.

不飽和カルボン酸の具体例としてはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などが挙げられる。
アクリル酸エステル化合物としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ベンジルアクリレート、ナフチルアクリレート、アントリルアクリレート、アントリルメチルアクリレート、フェニルアクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、メトキシトリエチレングリコールアクリレート、2−エトキシエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、3−メトキシブチルアクリレート、2−メチル−2−アダマンチルアクリレート、2−プロピル−2−アダマンチルアクリレート、8−メチル−8−トリシクロデシルアクリレート、及び、8−エチル−8−トリシクロデシルアクリレート等が挙げられる。
Specific examples of the unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid and the like.
Examples of the acrylate compound include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, benzyl acrylate, naphthyl acrylate, anthryl acrylate, anthryl methyl acrylate, phenyl acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl acrylate, and tert-butyl. Acrylate, cyclohexyl acrylate, isobornyl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, methoxytriethylene glycol acrylate, 2-ethoxyethyl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, 3-methoxybutyl acrylate, 2-methyl-2-adamantyl acrylate, 2- Propyl-2-adamantyl acrylate, 8-methyl-8-tricyclodecyl acrylate, and , Etc. 8-ethyl-8-tricyclodecyl acrylate.

メタクリル酸エステル化合物としては、例えば、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、アントリルメタクリレート、アントリルメチルメタクリレート、フェニルメタクリレート、2,2,2−トリフルオロエチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレート、2−メトキシエチルメタクリレート、メトキシトリエチレングリコールメタクリレート、2−エトキシエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、3−メトキシブチルメタクリレート、2−メチル−2−アダマンチルメタクリレート、2−プロピル−2−アダマンチルメタクリレート、8−メチル−8−トリシクロデシルメタクリレート、及び、8−エチル−8−トリシクロデシルメタクリレート等が挙げられる。 グリシジル(メタ)アクリレート、(3−メチル−3−オキセタニル)メチル(メタ)アクリレート、および(3−エチル−3−オキセタニル)メチル(メタ)アクリレートなどの環状エーテル基を有する(メタ)アクリレート化合物も用いることができる。   Examples of the methacrylic acid ester compound include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, benzyl methacrylate, naphthyl methacrylate, anthryl methacrylate, anthryl methyl methacrylate, phenyl methacrylate, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, tert-butyl. Methacrylate, cyclohexyl methacrylate, isobornyl methacrylate, 2-methoxyethyl methacrylate, methoxytriethylene glycol methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, tetrahydrofurfuryl methacrylate, 3-methoxybutyl methacrylate, 2-methyl-2-adamantyl methacrylate, 2- Propyl-2-adamantyl methacrylate, 8-methyl 8 tricyclodecyl methacrylate, and, 8-ethyl-8-tricyclodecyl methacrylate. (Meth) acrylate compounds having a cyclic ether group such as glycidyl (meth) acrylate, (3-methyl-3-oxetanyl) methyl (meth) acrylate, and (3-ethyl-3-oxetanyl) methyl (meth) acrylate are also used. be able to.

ビニル化合物としては、例えば、ビニルエーテル、メチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、及び、プロピルビニルエーテル等が挙げられる。
スチレン化合物としては、例えば、スチレン、メチルスチレン、クロロスチレン、ブロモスチレン等が挙げられる。
マレイミド化合物としては、例えば、マレイミド、N−メチルマレイミド、N−フェニルマレイミド、及びN−シクロヘキシルマレイミド等が挙げられる。
Examples of the vinyl compound include vinyl ether, methyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, 2-hydroxyethyl vinyl ether, phenyl vinyl ether, and propyl vinyl ether.
Examples of the styrene compound include styrene, methylstyrene, chlorostyrene, bromostyrene, and the like.
Examples of maleimide compounds include maleimide, N-methylmaleimide, N-phenylmaleimide, and N-cyclohexylmaleimide.

本実施の形態の側鎖型高分子の製造方法については、特に限定されるものではなく、工業的に扱われている汎用な方法が利用できる。具体的には、液晶性側鎖モノマーや光反応性側鎖モノマーのビニル基を利用したカチオン重合やラジカル重合、アニオン重合により製造することができる。これらの中では反応制御のしやすさなどの観点からラジカル重合が特に好ましい。   The method for producing the side chain polymer of the present embodiment is not particularly limited, and a general-purpose method that is handled industrially can be used. Specifically, it can be produced by cationic polymerization, radical polymerization, or anionic polymerization using a vinyl group of a liquid crystalline side chain monomer or photoreactive side chain monomer. Among these, radical polymerization is particularly preferable from the viewpoint of ease of reaction control.

ラジカル重合の重合開始剤としては、AIBN(アゾビスイソブチロニトリル)等の公知のラジカル重合開始剤や、可逆的付加−開裂型連鎖移動(RAFT)重合試薬等の公知の化合物を使用することができる。   As a polymerization initiator for radical polymerization, a known radical polymerization initiator such as AIBN (azobisisobutyronitrile) or a known compound such as a reversible addition-cleavage chain transfer (RAFT) polymerization reagent should be used. Can do.

ラジカル重合法は、特に制限されるものでなく、乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法、沈殿重合法、塊状重合法、溶液重合法等を用いることができる。   The radical polymerization method is not particularly limited, and an emulsion polymerization method, suspension polymerization method, dispersion polymerization method, precipitation polymerization method, bulk polymerization method, solution polymerization method and the like can be used.

所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体の重合反応に用いる有機溶媒としては、生成した重合体が溶解するものであれば特に限定されない。その具体例を以下に挙げる。   The organic solvent used for the polymerization reaction of the photosensitive side chain acrylic polymer that exhibits liquid crystallinity in a predetermined temperature range is not particularly limited as long as the produced polymer is soluble. Specific examples are given below.

N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、ジペンテン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、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−tert−ブチルエーテル、ジプロピ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、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、プロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオキサン、n−へキサン、n−ペンタン、n−オクタン、ジエチルエーテル、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸メチルエチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−エトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド等が挙げられる。   N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, dimethyl sulfoxide, tetramethyl urea, pyridine, dimethyl sulfone, hexamethyl sulfoxide , Γ-butyrolactone, isopropyl alcohol, methoxymethylpentanol, dipentene, ethyl amyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl Carbitol, ethyl carbitol, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethyl Glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol-tert-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monomethyl ether, dipropylene glycol Monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monoacetate monopropyl ether, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, tripropylene Glycol methyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, diisopropyl ether, ethyl isobutyl ether, diisobutylene, amyl acetate, butyl butyrate, butyl ether, diisobutyl ketone, methylcyclohexene, propyl ether, dihexyl ether, dioxane, n- Hexane, n-pentane, n-octane, diethyl ether, cyclohexanone, ethylene carbonate, propylene carbonate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether, methyl pyruvate, Ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, methyl ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropion , 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, diglyme, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-ethoxy -N, N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N, N-dimethylpropanamide and the like can be mentioned.

これら有機溶媒は単独で使用しても、混合して使用してもよい。さらに、生成する高分子を溶解させない溶媒であっても、生成した高分子が析出しない範囲で、上述の有機溶媒に混合して使用してもよい。
また、ラジカル重合において有機溶媒中の酸素は重合反応を阻害する原因となるので、有機溶媒は可能な程度に脱気されたものを用いることが好ましい。
These organic solvents may be used alone or in combination. Furthermore, even if it is a solvent which does not dissolve the polymer | macromolecule to produce | generate, you may mix and use the above-mentioned organic solvent in the range which the polymer | macromolecule produced | generated does not precipitate.
In radical polymerization, oxygen in the organic solvent becomes a cause of inhibiting the polymerization reaction. Therefore, it is preferable to use an organic solvent that has been deaerated to the extent possible.

ラジカル重合の際の重合温度は30℃〜150℃の任意の温度を選択することができるが、好ましくは50℃〜100℃の範囲である。また、反応は任意の濃度で行うことができるが、濃度が低すぎると高分子量の重合体を得ることが難しくなり、濃度が高すぎると反応液の粘性が高くなり過ぎて均一な攪拌が困難となるので、モノマー濃度が、好ましくは1質量%〜50質量%、より好ましくは5質量%〜30質量%である。反応初期は高濃度で行い、その後、有機溶媒を追加することができる。   The polymerization temperature during radical polymerization can be selected from 30 ° C. to 150 ° C., but is preferably in the range of 50 ° C. to 100 ° C. The reaction can be carried out at any concentration, but if the concentration is too low, it is difficult to obtain a high molecular weight polymer, and if the concentration is too high, the viscosity of the reaction solution becomes too high and uniform stirring is difficult. Therefore, the monomer concentration is preferably 1% by mass to 50% by mass, more preferably 5% by mass to 30% by mass. The initial stage of the reaction is carried out at a high concentration, and then an organic solvent can be added.

上述のラジカル重合反応においては、ラジカル重合開始剤の比率がモノマーに対して多いと得られる高分子の分子量が小さくなり、少ないと得られる高分子の分子量が大きくなるので、ラジカル開始剤の比率は重合させるモノマーに対して0.1モル%〜10モル%であることが好ましい。また重合時には各種モノマー成分や溶媒、開始剤などを追加することもできる。   In the above-mentioned radical polymerization reaction, the molecular weight of the obtained polymer is decreased when the ratio of the radical polymerization initiator is large relative to the monomer, and the molecular weight of the obtained polymer is increased when the ratio is small, the ratio of the radical initiator is It is preferable that it is 0.1 mol%-10 mol% with respect to the monomer to superpose | polymerize. Further, various monomer components, solvents, initiators and the like can be added during the polymerization.

[所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体の回収]
上述の反応により得られた、液晶性を発現し得る感光性の側鎖型高分子の反応溶液から、生成した高分子を回収する場合には、反応溶液を貧溶媒に投入して、それら重合体を沈殿させれば良い。沈殿に用いる貧溶媒としては、メタノール、アセトン、ヘキサン、ヘプタン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン、ジエチルエーテル、メチルエチルエーテル、水等を挙げることができる。貧溶媒に投入して沈殿させた重合体は、濾過して回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱して乾燥することができる。また、沈殿回収した重合体を、有機溶媒に再溶解させ、再沈殿回収する操作を2回〜10回繰り返すと、重合体中の不純物を少なくすることができる。この際の貧溶媒として、例えば、アルコール類、ケトン類、炭化水素等が挙げられ、これらの中から選ばれる3種類以上の貧溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。
[Recovery of photosensitive side-chain acrylic polymer that exhibits liquid crystallinity in a predetermined temperature range]
When recovering the produced polymer from the reaction solution of the photosensitive side chain polymer capable of exhibiting liquid crystallinity obtained by the above reaction, the reaction solution is put into a poor solvent, The coalescence can be precipitated. Examples of the poor solvent used for precipitation include methanol, acetone, hexane, heptane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, toluene, benzene, diethyl ether, methyl ethyl ether, and water. The polymer deposited in a poor solvent and precipitated can be recovered by filtration and then dried at normal temperature or under reduced pressure at room temperature or by heating. Moreover, when the polymer which carried out precipitation collection | recovery is re-dissolved in an organic solvent and the operation which carries out reprecipitation collection | recovery is repeated 2 to 10 times, the impurity in a polymer can be decreased. Examples of the poor solvent at this time include alcohols, ketones, hydrocarbons and the like, and it is preferable to use three or more kinds of poor solvents selected from these because purification efficiency is further improved.

本発明の(A)所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体の分子量は、得られる塗膜の強度、塗膜形成時の作業性、および塗膜の均一性を考慮した場合、GPC(Gel Permeation Chromatography)法で測定した重量平均分子量が、2000〜1000000が好ましく、より好ましくは、5000〜100000である。   The molecular weight of the photosensitive side-chain acrylic polymer that exhibits liquid crystallinity in the predetermined temperature range of the present invention (A) is the strength of the resulting coating film, workability during coating film formation, and coating film uniformity. Is considered, the weight average molecular weight measured by GPC (Gel Permeation Chromatography) method is preferably 2000 to 1000000, and more preferably 5000 to 100,000.

<(B)成分>
本発明の液晶配向剤に含有される(B)成分は、アルコキシシリル基と、1位及び3位がともに置換されたウレア構造とを有する化合物(以下、化合物Bとも言う)である。
前記化合物は、その化合物中に1つ以上のアルコキシシリル基と1つ以上の1,3−ジ置換ウレア構造とを有していれば、その他の構造は特に限定されないが、入手性等の観点から、下記式(b)で表される化合物が好ましい例の一つである。
<(B) component>
The component (B) contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention is a compound having an alkoxysilyl group and a urea structure substituted at both the 1-position and 3-position (hereinafter also referred to as compound B).
As long as the compound has one or more alkoxysilyl groups and one or more 1,3-disubstituted urea structures in the compound, other structures are not particularly limited. Therefore, a compound represented by the following formula (b) is one of preferred examples.

(式中、Xは炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、または芳香族炭化水素基を含むn価の有機基であり、nは1〜6の整数であり、Rは水素原子、またはアルキル基を表し、nが2以上である場合は、Rは他のRとともにアルキレンとなるか、nが1乃至6の場合にXにも結合することにより、Xとともに環構造を形成していてもよく、Lは炭素数2乃至20のアルキレンを表し、RおよびRは、それぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基、炭素数2〜4のアルケニル基、又は炭素数2〜4のアルキニル基であり、qは1乃至3の自然数を表す。) (In the formula, X 2 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or an n-valent organic group containing an aromatic hydrocarbon group, n is an integer of 1 to 6, and R 2 is a hydrogen atom. Or an alkyl group, and when n is 2 or more, R 2 is alkylene together with other R 2 , or when n is 1 to 6, it is also bonded to X 2 to form a ring together with X 2 May form a structure, L represents an alkylene having 2 to 20 carbon atoms, and R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, or (It is an alkynyl group having 2 to 4 carbon atoms, and q represents a natural number of 1 to 3.)

式(b)におけるRおよびRはとしては、それぞれ独立にメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチルが挙げられるが、原料の入手性や、反応性の点からメチルまたはエチルが好ましい。 Examples of R 3 and R 4 in the formula (b) include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, and sec-butyl, respectively. From the viewpoint, methyl or ethyl is preferable.

式(b)におけるLとしては、炭素数2乃至20のアルキレンが挙げられるが、原料の入手製の点から、トリメチレンが好ましい。   Examples of L in the formula (b) include alkylene having 2 to 20 carbon atoms, but trimethylene is preferable from the viewpoint of obtaining the raw material.

式(b)におけるqとしては、2または3が好ましく、3が特に好ましい。   As q in the formula (b), 2 or 3 is preferable, and 3 is particularly preferable.

式(b)におけるnとしては、1、2または3が好ましく、1または2が特に好ましい。   As n in Formula (b), 1, 2 or 3 is preferable, and 1 or 2 is particularly preferable.

(B)成分の化合物の一つの態様は、Xが2価の有機基であり、Rが水素原子であり、Lがトリメチレンである化合物である。 One embodiment of the compound of component (B) is a compound in which X 2 is a divalent organic group, R 2 is a hydrogen atom, and L is trimethylene.

このような式(2−1)で表される化合物は、ジアミンに、2.05等量のトリアルコキシシリルプロピルイソシアネートを反応させることで得られる。 Such a compound represented by the formula (2-1) can be obtained by reacting diamine with 2.05 equivalent of trialkoxysilylpropyl isocyanate.

式(2−1)で表される化合物におけるXとしては、(A)成分のところで記載したジアミンの部分構造である上記の(Y−1)乃至(Y−118)から選ばれる構造が挙げられるが、好ましくは下記構造式から選ばれる構造である。 Examples of X in the compound represented by the formula (2-1) include structures selected from the above (Y-1) to (Y-118) which are partial structures of the diamine described in the component (A). Is preferably a structure selected from the following structural formulas.


(B)成分の化合物の一つの態様は、Xが2価の有機基であり、R同士が一緒になってアルキレンを形成しており、Lがトリメチレンである化合物である。 One embodiment of the compound of component (B) is a compound in which X 2 is a divalent organic group, R 2 together forms an alkylene, and L is trimethylene.

このような式(2−2)で表される化合物は、2個のNHを含む環状化合物に、2.05等量のトリアルコキシシリルプロピルイソシアネートを反応させることで得られる。 Such a compound represented by the formula (2-2) can be obtained by reacting 2.05 equivalent of trialkoxysilylpropyl isocyanate with a cyclic compound containing two NH.

式(2−2)で表される化合物におけるXとしては、好ましくは下記の構造式から選ばれる構造である。なお、便宜的に、環内の窒素原子を含んで記載する。 X in the compound represented by the formula (2-2) is preferably a structure selected from the following structural formulas. For convenience, the description includes a nitrogen atom in the ring.

(B)成分の化合物の一つの態様は、Xが2価の有機基であり、Rの一方が水素原子であり、もう一方がXにも結合して環を形成しており、Lがトリメチレンである化合物である。 In one embodiment of the compound of component (B), X 2 is a divalent organic group, one of R 2 is a hydrogen atom, and the other is bonded to X 2 to form a ring, A compound in which L is trimethylene.

このような式(2−3)で表される化合物は、ジアミンに、2.05等量のトリアルコキシシリルプロピルイソシアネートを反応させることで得られる。 Such a compound represented by the formula (2-3) can be obtained by reacting diamine with 2.05 equivalent of trialkoxysilylpropyl isocyanate.

式(2−3)で表される化合物におけるXとしては、好ましくは下記の構造式から選ばれる構造である。なお、便宜的に、環内の窒素原子を含んで記載する。 X in the compound represented by the formula (2-3) is preferably a structure selected from the following structural formulas. For convenience, the description includes a nitrogen atom in the ring.


(B)成分の化合物の一つの態様は、Xが3価の有機基であり、Rが水素原子であり、Lがトリメチレンである化合物である。 One embodiment of the compound of component (B) is a compound in which X 2 is a trivalent organic group, R 2 is a hydrogen atom, and L is trimethylene.

このような式(2−4)で表される化合物は、トリアミン化合物に、3.05等量のトリアルコキシシリルプロピルイソシアネートを反応させることで得られる。 Such a compound represented by the formula (2-4) can be obtained by reacting a triamine compound with 3.05 equivalent of trialkoxysilylpropyl isocyanate.

式(2−4)で表される化合物におけるXとしては、好ましくは下記の構造式から選ばれる構造である。 X in the compound represented by the formula (2-4) is preferably a structure selected from the following structural formulas.

(B)成分の化合物の一つの態様は、Xが1価の有機基であり、Rが水素原子であり、Lがトリメチレンである化合物である。 One embodiment of the compound of component (B) is a compound in which X 2 is a monovalent organic group, R 2 is a hydrogen atom, and L is trimethylene.

このような式(2−5)で表される化合物は、モノアミン化合物に、1.05等量のトリアルコキシシリルプロピルイソシアネートを反応させることで得られる。 Such a compound represented by the formula (2-5) can be obtained by reacting a monoamine compound with 1.05 equivalent of trialkoxysilylpropyl isocyanate.

式(2−5)で表される化合物におけるXとしては、好ましくは下記の構造式から選ばれる構造である。 X in the compound represented by the formula (2-5) is preferably a structure selected from the following structural formulas.

(B)成分の化合物の一つの態様は、Xが1価の有機基であり、RがXに結合して環を形成しており、Lがトリメチレンである化合物である。 One embodiment of the compound of component (B) is a compound in which X 2 is a monovalent organic group, R 2 is bonded to X 2 to form a ring, and L is trimethylene.

このような式(2−6)で表される化合物は、1個のNHを含む環状化合物に、1.05等量のトリアルコキシシリルプロピルイソシアネートを反応させることで得られる。 Such a compound represented by the formula (2-6) can be obtained by reacting 1.05 equivalent of trialkoxysilylpropyl isocyanate with a cyclic compound containing one NH.

式(2−6)で表される化合物におけるXとしては、好ましくは下記の構造式から選ばれる構造である。なお、便宜的に、環内の窒素原子を含んで記載する。 X in the compound represented by the formula (2-6) is preferably a structure selected from the following structural formulas. For convenience, the description includes a nitrogen atom in the ring.

なお、上記アミンとイソシアネートとの反応において、イソシアネート化合物の使用量は、NHまたはNH基1基に対し、0.98当量倍〜1.2当量倍を反応させればよい。より好ましくは、1.0当量倍〜1.05当量倍である。 Incidentally, in the reaction of the amine and the isocyanate, the amount of the isocyanate compound, to NH or NH 2 group 1 group, 0.98 Toryobai 1.2 may be reacted with equivalent times. More preferably, it is 1.0 equivalent times to 1.05 equivalent times.

反応溶媒としては、反応に不活性なものであれば特に限定はないが、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン等の炭化水素類;四塩化炭素、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン系炭化水素類;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;アセトニトリル、プロピオニトリル等のニトリル類;酢酸エチル、プロピオン酸エチル等のカルボン酸エステル類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等の含窒素非プロトン性極性溶媒;ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含硫黄非プロトン性極性溶媒;ピリジン、ピコリン等のピリジン類等が挙げられる。これらの溶媒は単独で用いても、これらのうちの2種類以上を混合して用いてもよい。好ましくはトルエン、アセトニトリル、酢酸エチル、テトラヒドロフランであり、さらに好ましくはアセトニトリル、テトラヒドロフランである。   The reaction solvent is not particularly limited as long as it is inert to the reaction. For example, hydrocarbons such as hexane, cyclohexane, benzene and toluene; halogen systems such as carbon tetrachloride, chloroform and 1,2-dichloroethane Hydrocarbons; ethers such as diethyl ether, diisopropyl ether, 1,4-dioxane and tetrahydrofuran; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone; nitriles such as acetonitrile and propionitrile; ethyl acetate and ethyl propionate Carboxylic acid esters such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and nitrogen-containing aprotic polar solvents such as 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone; Contains dimethyl sulfoxide, sulfolane, etc. Yellow aprotic polar solvent; pyridine, pyridines picoline and the like. These solvents may be used alone or as a mixture of two or more thereof. Preferred are toluene, acetonitrile, ethyl acetate and tetrahydrofuran, and more preferred are acetonitrile and tetrahydrofuran.

溶媒の使用量(反応濃度)は特に限定されないが、溶媒を用いずに反応を実施してもよく、また溶媒を使用する場合にはイソシアネート化合物に対し、0.1〜100質量倍の溶媒を用いてもよい。好ましくは0.5〜30質量倍であり、さらに好ましくは1〜10質量倍である。   The amount of the solvent used (reaction concentration) is not particularly limited, but the reaction may be carried out without using a solvent. When a solvent is used, the solvent is used in an amount of 0.1 to 100 times the amount of the isocyanate compound. It may be used. Preferably it is 0.5-30 mass times, More preferably, it is 1-10 mass times.

反応温度は特に限定されないが、例えば−90〜150℃、好ましくは−30〜100℃で、さらに好ましくは0℃から80℃である。   Although reaction temperature is not specifically limited, For example, it is -90-150 degreeC, Preferably it is -30-100 degreeC, More preferably, it is 0 to 80 degreeC.

反応時間は、通常、0.05ないし200時間、好ましくは0.5ないし100時間である。   The reaction time is usually 0.05 to 200 hours, preferably 0.5 to 100 hours.

反応時間を短縮させるために触媒を添加してもよく、その例としては、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズビス(イソオクチルチオグリコール酸エステル)、ジブチルスズビス(イソオクチルチオグリコール酸エステル)、ジブチルスズジアセテート等の有機スズ化合物;トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、ピリジン、テトラメチルブタンジアミン、N−メチルモルホリン、1,4−ジアザビシクロ−2.2.2−オクタン、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン−5等のアミン類;p−トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、フルオロ硫酸等の有機スルホン酸;硫酸、リン酸、過塩素酸等の無機酸;テトラブチルチタネート、テトラエチルチタネート、テトライソプロピルチタネート等のチタン化合物;ビスマストリス(2−エチルヘキサノエート)等のビスマス系化合物;四級アンモニウム塩等が挙げられる。これら触媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上組み合わせて用いてもよい。また、これら触媒は液体であるか、又は、反応溶媒に溶解するものが好ましい。   A catalyst may be added to shorten the reaction time. Examples thereof include dibutyltin dilaurate, dioctyltin bis (isooctyl thioglycolate), dibutyltin bis (isooctyl thioglycolate), dibutyltin diacetate, etc. Organotin compounds of: triethylamine, trimethylamine, tripropylamine, tributylamine, diisopropylethylamine, N, N-dimethylcyclohexylamine, pyridine, tetramethylbutanediamine, N-methylmorpholine, 1,4-diazabicyclo-2.2.2 -Amines such as octane, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene, 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5; p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, fluorosulfuric acid, etc. Possession of Sulfonic acid; Inorganic acids such as sulfuric acid, phosphoric acid and perchloric acid; Titanium compounds such as tetrabutyl titanate, tetraethyl titanate and tetraisopropyl titanate; Bismuth compounds such as bismuth tris (2-ethylhexanoate); Quaternary ammonium Examples include salts. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. These catalysts are preferably liquid or soluble in the reaction solvent.

触媒を添加する場合、イソシアネート基を有する化合物の総使用量(質量)に対し、0.005wt%〜100wt%の量で触媒を使用してもよく、好ましくは0.05wt%〜10wt%、さらに好ましくは0.1wt%〜5wt%である。触媒として有機スズ化合物、チタン化合物、ビスマス系化合物を使用するのであれば、好ましくは同0.005wt%〜0.1wt%である。   When the catalyst is added, the catalyst may be used in an amount of 0.005 wt% to 100 wt%, preferably 0.05 wt% to 10 wt%, based on the total use amount (mass) of the compound having an isocyanate group. Preferably it is 0.1 wt%-5 wt%. If an organotin compound, a titanium compound, or a bismuth compound is used as the catalyst, it is preferably 0.005 wt% to 0.1 wt%.

本反応は、常圧又は加圧下で行うことができ、また回分式でも連続式でもよい。   This reaction can be carried out at normal pressure or under pressure, and may be batch or continuous.

好ましい(B)成分の具体的な例としては、S1乃至S4のいずれかで表される化合物が挙げられる。 Specific examples of the preferred component (B) include compounds represented by any of S1 to S4.

(B)成分の化合物は、多すぎると液晶配向性やプレチルト角に影響を与え、少なすぎると本発明の効果が得られない。そのため、(B)成分の化合物の添加量は、(A)成分の重合体に対して、0.1〜20質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましい。   When the amount of the component (B) compound is too large, the liquid crystal orientation and the pretilt angle are affected. When the amount is too small, the effects of the present invention cannot be obtained. Therefore, 0.1-20 mass% is preferable with respect to the polymer of (A) component, and, as for the addition amount of the compound of (B) component, 1-10 mass% is more preferable.

<液晶配向剤>
本発明に用いられる液晶配向剤は、前記した(A)成分であるポリイミド前駆体、該ポリイミド前駆体のイミド化重合体及び所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種類の重合体(以下、特定構造の重合体とする)及び(B)成分の化合物が有機溶媒中に溶解された溶液の形態を有する。特定構造重合体の分子量は、重量平均分子量で2,000〜500,000が好ましく、より好ましくは5,000〜300,000であり、さらに好ましくは、10,000〜200,000である。また、数平均分子量は、好ましくは、1,000〜250,000であり、より好ましくは、2,500〜150,000であり、さらに好ましくは、5,000〜100,000である。
<Liquid crystal aligning agent>
The liquid crystal aligning agent used in the present invention includes the polyimide precursor as the component (A), an imidized polymer of the polyimide precursor, and a photosensitive side chain acrylic resin that exhibits liquid crystallinity within a predetermined temperature range. It has the form of a solution in which at least one polymer selected from the group consisting of a coal (hereinafter referred to as a polymer having a specific structure) and the compound of component (B) are dissolved in an organic solvent. The molecular weight of the specific structure polymer is preferably 2,000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight, more preferably 5,000 to 300,000, and still more preferably 10,000 to 200,000. The number average molecular weight is preferably 1,000 to 250,000, more preferably 2,500 to 150,000, and still more preferably 5,000 to 100,000.

本発明に用いられる液晶配向剤の重合体の濃度は、形成させようとする塗膜の厚みの設定によって適宜変更することができるが、均一で欠陥のない塗膜を形成させるという点から1重量%以上であることが好ましく、溶液の保存安定性の点からは10重量%以下とすることが好ましい。 The concentration of the polymer of the liquid crystal aligning agent used in the present invention can be appropriately changed depending on the setting of the thickness of the coating film to be formed, but it is 1 weight from the viewpoint of forming a uniform and defect-free coating film. % From the viewpoint of storage stability of the solution, and preferably 10% by weight or less.

本発明に用いられる液晶配向剤に含有される有機溶媒は、特定構造重合体が均一に溶解するものであれば特に限定されない。
例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンまたは4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノンなどを挙げることができる。
The organic solvent contained in the liquid crystal aligning agent used for this invention will not be specifically limited if a specific structure polymer melt | dissolves uniformly.
For example, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, methyl ethyl ketone , Cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, and the like.

なかでも、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンを用いることが好ましい。
さらに、本発明の重合体の溶媒への溶解性が高い場合は、前記式[D−1]〜式[D−3]で示される溶媒を用いることが好ましい。
Of these, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, and γ-butyrolactone are preferably used.
Furthermore, when the solubility of the polymer of the present invention in a solvent is high, it is preferable to use a solvent represented by the formula [D-1] to the formula [D-3].

本発明の液晶配向剤における良溶媒は、液晶配向剤に含まれる溶媒全体の20質量%〜99質量%であることが好ましい。なかでも、20質量%〜90質量%が好ましい。より好ましいのは、30質量%〜80質量%である。 It is preferable that the good solvent in the liquid crystal aligning agent of this invention is 20 mass%-99 mass% of the whole solvent contained in a liquid crystal aligning agent. Especially, 20 mass%-90 mass% is preferable. More preferably, it is 30% by mass to 80% by mass.

本発明の液晶配向剤は、本発明の効果を損なわない限り、液晶配向剤を塗布した際の液晶配向膜の塗膜性や表面平滑性を向上させる溶媒(貧溶媒ともいう)を用いることができる。下記に、貧溶媒の具体例を挙げるが、これらの例に限定されるものではない。   As long as the effects of the present invention are not impaired, the liquid crystal aligning agent of the present invention uses a solvent (also referred to as a poor solvent) that improves the coating properties and surface smoothness of the liquid crystal aligning film when the liquid crystal aligning agent is applied. it can. Although the specific example of a poor solvent is given to the following, it is not limited to these examples.

例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、1−ブタノール、2−ブタノール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、1−ペンタノール、2−ペンタノール、3−ペンタノール、2−メチル−1−ブタノール、イソペンチルアルコール、tert−ペンチルアルコール、3−メチル−2−ブタノール、ネオペンチルアルコール、1−ヘキサノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−メチル−2−ペンタノール、2−エチル−1−ブタノール、1−ヘプタノール、2−ヘプタノール、3−ヘプタノール、1−オクタノール、2−オクタノール、2−エチル−1−ヘキサノール、シクロヘキサノール、1−メチルシクロヘキサノール、2−メチルシクロヘキサノール、3−メチルシクロヘキサノール、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2−メチル−2,4−ペンタンジオール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオキサン、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、エチレングリコールジブチルエーテル、1,2−ブトキシエタン、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メチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、2−ペンタノン、3−ペンタノン、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン、4−ヘプタノン、3−エトキシブチルアセタート、1−メチルペンチルアセタート、2−エチルブチルアセタート、2−エチルヘキシルアセタート、エチレングリコールモノアセタート、エチレングリコールジアセタート、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、2−(メトキシメトキシ)エタノール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソアミルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、2−(ヘキシルオキシ)エタノール、フルフリルアルコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、1−(ブトキシエトキシ)プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピ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メチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノアセタート、エチレングリコールジアセタート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアセタート、ジエチレングリコールアセタート、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸メチルエチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、乳酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、乳酸n−プロピルエステル、乳酸n−ブチルエステル、乳酸イソアミルエステルまたは前記式[D−1]〜式[D−3]で示される溶媒などを挙げることができる。   For example, ethanol, isopropyl alcohol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-methyl-1-butanol, isopentyl alcohol, tert-pentyl alcohol, 3-methyl-2-butanol, neopentyl alcohol, 1-hexanol, 2-methyl-1-pentanol, 2-methyl-2-pentanol, 2-ethyl-1-butanol, 1-heptanol 2-heptanol, 3-heptanol, 1-octanol, 2-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, cyclohexanol, 1-methylcyclohexanol, 2-methylcyclohexanol, 3-methylcyclohexanol, 1,2- Etanji 1,2-propanediol, 1,3-propanediol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, 2,3-butanediol, 1,5-pentane Diol, 2-methyl-2,4-pentanediol, 2-ethyl-1,3-hexanediol, dipropyl ether, dibutyl ether, dihexyl ether, dioxane, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, 1,2-butoxyethane, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, 2-pentanone, 3-pentanone, 2-hexanone, 2 Heptanone, 4-heptanone, 3-ethoxybutyl acetate, 1-methylpentyl acetate, 2-ethylbutyl acetate, 2-ethylhexyl acetate, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol diacetate, propylene carbonate, ethylene carbonate 2- (methoxymethoxy) ethanol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisoamyl ether, ethylene glycol monohexyl ether, 2- (hexyloxy) ethanol, furfuryl alcohol, diethylene glycol, propylene glycol, propylene glycol monobutyl ether, 1- (Butoxyethoxy) propanol, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol, Dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monoacetate Tar, ethylene glycol diacetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, 2- (2-ethoxyethoxy) ethyl acetate, diethylene glycol acetate, triethylene glycol, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol Monoethyl ether, milk Methyl, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, methyl ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methoxypropion Ethyl acid, 3-ethoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, n-butyl lactate, lactic acid Examples thereof include isoamyl esters and solvents represented by the above formulas [D-1] to [D-3].

なかでも、1−ヘキサノール、シクロヘキサノール、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルまたはジプロピレングリコールジメチルエーテルを用いることが好ましい。   Among these, 1-hexanol, cyclohexanol, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether or dipropylene glycol dimethyl ether is preferably used.

これら貧溶媒は、液晶配向剤に含まれる溶媒全体の1質量%〜80質量%であることが好ましい。なかでも、10質量%〜80質量%が好ましい。より好ましいのは20質量%〜70質量%である。   It is preferable that these poor solvents are 1 mass%-80 mass% of the whole solvent contained in a liquid crystal aligning agent. Especially, 10 mass%-80 mass% are preferable. More preferably, it is 20 mass%-70 mass%.

本発明の液晶配向剤には、上記の他、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、本発明に記載の重合体以外の重合体、液晶配向膜の誘電率や導電性などの電気特性を変化させる目的の誘電体若しくは導電物質、液晶配向膜と基板との密着性を向上させる目的のシランカップリング剤、液晶配向膜にした際の膜の硬度や緻密度を高める目的の架橋性化合物、さらには塗膜を焼成する際にポリイミド前駆体の加熱によるイミド化を効率よく進行させる目的のイミド化促進剤等を添加しても良い。   In the liquid crystal aligning agent of the present invention, in addition to the above, as long as the effects of the present invention are not impaired, a polymer other than the polymer described in the present invention, the electrical properties such as the dielectric constant and conductivity of the liquid crystal aligning film, etc. Dielectric or conductive material for changing characteristics, silane coupling agent for improving adhesion between liquid crystal alignment film and substrate, crosslinkability for increasing hardness and density of liquid crystal alignment film When firing the compound, and further, the coating film, an imidization accelerator for the purpose of efficiently proceeding imidization by heating of the polyimide precursor may be added.

<液晶配向膜>
<液晶配向膜の製造方法>
本発明の液晶配向膜は、上記液晶配向剤を基板に塗布し、乾燥、焼成して得られる膜である。本発明の液晶配向剤を塗布する基板としては透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板、窒化珪素基板、アクリル基板、ポリカーボネート基板等のプラスチック基板等を用いることができ、液晶駆動のためのITO電極等が形成された基板を用いることがプロセスの簡素化の点から好ましい。また、反射型の液晶表示素子では片側の基板のみにならばシリコンウエハー等の不透明な物でも使用でき、この場合の電極はアルミニウム等の光を反射する材料も使用できる。
<Liquid crystal alignment film>
<Method for producing liquid crystal alignment film>
The liquid crystal alignment film of the present invention is a film obtained by applying the liquid crystal aligning agent to a substrate, drying and baking. The substrate on which the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, and a glass substrate, a silicon nitride substrate, an acrylic substrate, a polycarbonate substrate such as a polycarbonate substrate, or the like can be used. From the viewpoint of simplification of the process, it is preferable to use a substrate on which an ITO electrode or the like is formed. In the reflective liquid crystal display element, an opaque material such as a silicon wafer can be used as long as only one substrate is used. In this case, a material that reflects light, such as aluminum, can also be used.

本発明の液晶配向剤の塗布方法としては、スピンコート法、印刷法、インクジェット法などが挙げられる。本発明の液晶配向剤を塗布した後の乾燥、焼成工程は、任意の温度と時間を選択することができる。通常は、含有される有機溶媒を十分に除去するために50℃〜120℃で1分〜10分間乾燥させ、その後150℃〜300℃で5分〜120分間焼成される。焼成後の塗膜の厚みは、特に限定されないが、薄すぎると液晶表示素子の信頼性が低下する場合があるので、5〜300nm、好ましくは10〜200nmである。   Examples of the method for applying the liquid crystal aligning agent of the present invention include a spin coating method, a printing method, and an ink jet method. Arbitrary temperature and time can be selected for the drying and baking steps after applying the liquid crystal aligning agent of the present invention. Usually, in order to fully remove the organic solvent contained, it is dried at 50 ° C. to 120 ° C. for 1 minute to 10 minutes and then baked at 150 ° C. to 300 ° C. for 5 minutes to 120 minutes. Although the thickness of the coating film after baking is not specifically limited, Since the reliability of a liquid crystal display element may fall when too thin, it is 5-300 nm, Preferably it is 10-200 nm.

得られた液晶配向膜を配向処理する方法としては、ラビング法、光配向処理法などが挙げられる。   Examples of a method for aligning the obtained liquid crystal alignment film include a rubbing method and a photo-alignment processing method.

ラビング処理は既存のラビング装置を利用して行うことができる。この際のラビング布の材質としては、コットン、ナイロン、レーヨンなどが挙げられる。ラビング処理の条件としては一般に、回転速度300〜2000rpm、送り速度5〜100mm/s、押し込み量0.1〜1.0mmという条件が用いられる。その後、純水やアルコールなどを用いて超音波洗浄によりラビングにより生じた残渣が除去される。 The rubbing process can be performed using an existing rubbing apparatus. Examples of the material of the rubbing cloth at this time include cotton, nylon, and rayon. As conditions for the rubbing treatment, generally, conditions of a rotational speed of 300 to 2000 rpm, a feed speed of 5 to 100 mm / s, and an indentation amount of 0.1 to 1.0 mm are used. Thereafter, the residue generated by rubbing is removed by ultrasonic cleaning using pure water or alcohol.

光配向処理法の具体例としては、前記塗膜表面に、一定方向に偏向した放射線を照射し、場合によってはさらに150〜250℃の温度で加熱処理を行い、液晶配向能を付与する方法が挙げられる。放射線としては、100nm〜800nmの波長を有する紫外線および可視光線を用いることができる。このうち、100nm〜400nmの波長を有する紫外線が好ましく、200nm〜400nmの波長を有するものが特に好ましい。また、液晶配向性を改善するために、塗膜基板を50〜250℃で加熱しつつ、放射線を照射してもよい。前記放射線の照射量は、1〜10,000mJ/cmが好ましく、100〜5,000mJ/cmが特に好ましい。上記のようにして作製した液晶配向膜は、液晶分子を一定の方向に安定して配向させることができる。 As a specific example of the photo-alignment treatment method, there is a method in which the surface of the coating film is irradiated with radiation deflected in a certain direction, and in some cases, a heat treatment is further performed at a temperature of 150 to 250 ° C. to impart liquid crystal alignment ability. Can be mentioned. As the radiation, ultraviolet rays and visible rays having a wavelength of 100 nm to 800 nm can be used. Among these, ultraviolet rays having a wavelength of 100 nm to 400 nm are preferable, and those having a wavelength of 200 nm to 400 nm are particularly preferable. Moreover, in order to improve liquid crystal orientation, you may irradiate a radiation, heating a coating-film board | substrate at 50-250 degreeC. Dose of the radiation is preferably 1~10,000mJ / cm 2, 100~5,000mJ / cm 2 is particularly preferred. The liquid crystal alignment film produced as described above can stably align liquid crystal molecules in a certain direction.

偏光された紫外線の消光比が高いほど、より高い異方性が付与できるため、好ましい。具体的には、直線に偏光された紫外線の消光比は、10:1以上が好ましく、20:1以上がより好ましい。 A higher extinction ratio of polarized ultraviolet rays is preferable because higher anisotropy can be imparted. Specifically, the extinction ratio of linearly polarized ultraviolet light is preferably 10: 1 or more, and more preferably 20: 1 or more.

上記で、偏光された放射線を照射した膜は、次いで水及び有機溶媒から選ばれる少なくとも1種を含む溶媒で接触処理してもよい。   In the above, the film irradiated with polarized radiation may then be contact-treated with a solvent containing at least one selected from water and an organic solvent.

接触処理に使用する溶媒としては、光照射によって生成した分解物を溶解する溶媒であれば、特に限定されるものではない。具体例としては、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、1−メトキシ−2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノールアセテート、ブチルセロソルブ、乳酸エチル、乳酸メチル、ジアセトンアルコール、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、及び酢酸シクロヘキシルなどが挙げられる。これらの溶媒は2種以上を併用してもよい。   The solvent used for the contact treatment is not particularly limited as long as it is a solvent that dissolves a decomposition product generated by light irradiation. Specific examples include water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, 1-methoxy-2-propanol, 1-methoxy-2-propanol acetate, butyl cellosolve, ethyl lactate, methyl lactate, diacetone alcohol, 3- Examples include methyl methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl acetate, butyl acetate, and cyclohexyl acetate. Two or more of these solvents may be used in combination.

汎用性や安全性の点から、水、2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール及び乳酸エチルからなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。水、2−プロパンール、及び水と2−プロパノールの混合溶媒が特に好ましい。 In view of versatility and safety, at least one selected from the group consisting of water, 2-propanol, 1-methoxy-2-propanol and ethyl lactate is more preferable. Water, 2-propanol, and a mixed solvent of water and 2-propanol are particularly preferable.

本発明において、偏光された放射線を照射した膜と有機溶媒を含む溶液との接触処理は、浸漬処理、噴霧(スプレー)処理などの、膜と液とが好ましくは十分に接触するような処理で行なわれる。なかでも、有機溶媒を含む溶液中に膜を、好ましくは10秒〜1時間、より好ましくは1〜30分浸漬処理する方法が好ましい。接触処理は常温でも加温してもよいが、好ましくは10〜80℃、より好ましくは20〜50℃で実施される。また、必要に応じて超音波などの接触を高める手段を施すことができる。   In the present invention, the contact treatment between the film irradiated with polarized radiation and the solution containing the organic solvent is a treatment such that the film and the liquid are preferably sufficiently in contact with each other, such as immersion treatment or spraying treatment. Done. Especially, the method of immersing a film | membrane in the solution containing an organic solvent, Preferably it is 10 seconds-1 hour, More preferably, it is 1 to 30 minutes is preferable. The contact treatment may be performed at normal temperature or preferably at 10 to 80 ° C., more preferably at 20 to 50 ° C. Moreover, a means for enhancing contact such as ultrasonic waves can be applied as necessary.

上記接触処理の後に、使用した溶液中の有機溶媒を除去する目的で、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトンなどの低沸点溶媒によるすすぎ(リンス)や乾燥のいずれか、又は両方を行ってよい。   After the above contact treatment, for the purpose of removing the organic solvent in the used solution, either rinsing with a low boiling point solvent such as water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, or drying, or both May be done.

さらに、上記で溶媒による接触処理をした膜は、溶媒の乾燥及び膜中の分子鎖の再配向を目的に150℃以上で加熱してもよい。 Furthermore, the film subjected to the contact treatment with the solvent may be heated at 150 ° C. or higher for the purpose of drying the solvent and reorienting the molecular chains in the film.

加熱の温度としては、150〜300℃が好ましい。温度が高いほど、分子鎖の再配向が促進されるが、温度が高すぎると分子鎖の分解を伴う恐れがある。そのため、加熱温度としては、180〜250℃がより好ましく、200〜230℃が特に好ましい。 The heating temperature is preferably 150 to 300 ° C. A higher temperature promotes reorientation of molecular chains. However, if the temperature is too high, molecular chains may be decomposed. Therefore, as heating temperature, 180-250 degreeC is more preferable, and 200-230 degreeC is especially preferable.

加熱する時間は、短すぎると分子鎖の再配向の効果が得られない可能性があり、長すぎると分子鎖が分解してしまう可能性があるため、10秒〜30分が好ましく、1分〜10分がより好ましい。 If the heating time is too short, the effect of reorienting the molecular chain may not be obtained, and if it is too long, the molecular chain may be decomposed. 10 minutes is more preferable.

(A)成分として所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体を用いる場合、塗膜を形成し、得られた塗膜に偏光した紫外線を照射したあと、得られた塗膜を(A)成分の樹脂が液晶性を発現する温度範囲(液晶温度範囲ともいう)で加熱することにより、配向制御能が付与された液晶配向膜を得る。   When a photosensitive side chain type acrylic polymer that exhibits liquid crystallinity in a predetermined temperature range is used as the component (A), it is obtained after forming a coating film and irradiating the obtained coating film with polarized ultraviolet rays. By heating the coated film in a temperature range (also referred to as a liquid crystal temperature range) in which the resin of component (A) exhibits liquid crystallinity, a liquid crystal alignment film having alignment control ability is obtained.

当該加熱温度は、側鎖型アクリル重合体が液晶性を発現する温度(以下、液晶発現温度という)の温度範囲内であることが好ましい。塗膜のような薄膜表面の場合、塗膜表面の液晶発現温度は、液晶性を発現し得る側鎖型アクリル重合体をバルクで観察した場合の液晶発現温度よりも低いことが予想される。このため、加熱温度は、塗膜表面の液晶発現温度の温度範囲内であることがより好ましい。すなわち、偏光紫外線照射後の加熱温度の温度範囲は、使用する側鎖型アクリル重合体の液晶発現温度の温度範囲の下限より10℃低い温度を下限とし、その液晶温度範囲の上限より10℃低い温度を上限とする範囲の温度であることが好ましい。加熱温度が、上記温度範囲よりも低いと、塗膜における熱による異方性の増幅効果が不十分となる傾向があり、また加熱温度が、上記温度範囲よりも高すぎると、塗膜の状態が等方性の液体状態(等方相)に近くなる傾向があり、この場合、自己組織化によって一方向に再配向することが困難になることがある。
なお、液晶発現温度は、側鎖型高分子または塗膜表面が固体相から液晶相に相転移がおきるガラス転移温度(Tg)以上であって、液晶相からアイソトロピック相(等方相)に相転移を起こすアイソトロピック相転移温度(Tiso)以下の温度をいう。
The heating temperature is preferably within a temperature range of a temperature at which the side chain acrylic polymer exhibits liquid crystallinity (hereinafter referred to as a liquid crystal expression temperature). In the case of a thin film surface such as a coating film, the liquid crystal expression temperature on the coating film surface is expected to be lower than the liquid crystal expression temperature when a side-chain acrylic polymer that can exhibit liquid crystallinity is observed in bulk. Therefore, the heating temperature is more preferably within the temperature range of the liquid crystal expression temperature on the coating film surface. That is, the temperature range of the heating temperature after irradiation with polarized ultraviolet rays is 10 ° C. lower than the upper limit of the liquid crystal temperature range, with the temperature being 10 ° C. lower than the lower limit of the liquid crystal expression temperature of the side chain acrylic polymer used. It is preferable that the temperature is in a range where the temperature is the upper limit. If the heating temperature is lower than the above temperature range, the anisotropic amplification effect due to heat in the coating film tends to be insufficient, and if the heating temperature is too higher than the above temperature range, the state of the coating film Tends to be close to an isotropic liquid state (isotropic phase), and in this case, self-organization may make it difficult to reorient in one direction.
The liquid crystal expression temperature is not less than the glass transition temperature (Tg) at which the side chain polymer or coating film surface undergoes a phase transition from the solid phase to the liquid crystal phase, and from the liquid crystal phase to the isotropic phase (isotropic phase). It means a temperature below the isotropic phase transition temperature (Tiso) that causes a phase transition.

<液晶表示素子>
本発明の液晶表示素子は、前記液晶配向膜の製造方法によって得られた液晶配向膜を具備することを特徴とする。
<Liquid crystal display element>
The liquid crystal display element of this invention comprises the liquid crystal aligning film obtained by the manufacturing method of the said liquid crystal aligning film.

本発明の液晶表示素子は、本発明の液晶配向剤から前記液晶配向膜の製造方法によって液晶配向膜付きの基板を得た後、公知の方法で液晶セルを作製し、それを使用して液晶表示素子としたものである。 In the liquid crystal display element of the present invention, after obtaining a substrate with a liquid crystal alignment film from the liquid crystal aligning agent of the present invention by the method for producing a liquid crystal alignment film, a liquid crystal cell is produced by a known method, and a liquid crystal cell is used. This is a display element.

液晶セル作製方法の一例として、パッシブマトリクス構造の液晶表示素子を例にとり説明する。尚、画像表示を構成する各画素部分にTFT(Thin Film Transistor)などのスイッチング素子が設けられたアクティブマトリクス構造の液晶表示素子であってもよい。   As an example of a method for manufacturing a liquid crystal cell, a liquid crystal display element having a passive matrix structure will be described as an example. Note that the liquid crystal display element may be an active matrix structure in which switching elements such as TFTs (Thin Film Transistors) are provided in each pixel portion constituting the image display.

まず、透明なガラス製の基板を準備し、一方の基板の上にコモン電極を、他方の基板の上にセグメント電極を設ける。これらの電極は、例えばITO電極とすることができ、所望の画像表示ができるようパターニングされる。次いで、各基板の上に、コモン電極とセグメント電極を被覆するようにして絶縁膜を設ける。絶縁膜は、例えば、ゾル−ゲル法によって形成されたSiO−TiOからなる膜とすることができる。 First, a transparent glass substrate is prepared, a common electrode is provided on one substrate, and a segment electrode is provided on the other substrate. These electrodes can be ITO electrodes, for example, and are patterned so as to display a desired image. Next, an insulating film is provided on each substrate so as to cover the common electrode and the segment electrode. The insulating film can be, for example, a film made of SiO 2 —TiO 2 formed by a sol-gel method.

次に、各基板の上に、本発明の液晶配向膜を形成する。次に、一方の基板に他方の基板を互いの配向膜面が対向するようにして重ね合わせ、周辺をシール材で接着する。シール材には、基板間隙を制御するために、通常、スペーサーを混入しておく。また、シール材を設けない面内部分にも、基板間隙制御用のスペーサーを散布しておくことが好ましい。シール材の一部には、外部から液晶を充填可能な開口部を設けておく。 Next, the liquid crystal alignment film of the present invention is formed on each substrate. Next, the other substrate is superposed on one substrate so that the alignment film surfaces face each other, and the periphery is bonded with a sealant. In order to control the substrate gap, a spacer is usually mixed in the sealing material. In addition, it is preferable that spacers for controlling the substrate gap are also sprayed on the in-plane portion where no sealing material is provided. A part of the sealing material is provided with an opening that can be filled with liquid crystal from the outside.

次に、シール材に設けた開口部を通じて、2枚の基板とシール材で包囲された空間内に液晶材料を注入する。その後、この開口部を接着剤で封止する。注入には、真空注入法を用いてもよいし、大気中で毛細管現象を利用した方法を用いてもよい。次に、偏光板の設置を行う。具体的には、2枚の基板の液晶層とは反対側の面に一対の偏光板を貼り付ける。以上の工程を経ることにより、本発明の液晶表示素子が得られる。 Next, a liquid crystal material is injected into a space surrounded by two substrates and the sealing material through an opening provided in the sealing material. Thereafter, the opening is sealed with an adhesive. For the injection, a vacuum injection method may be used, or a method utilizing capillary action in the atmosphere may be used. Next, a polarizing plate is installed. Specifically, a pair of polarizing plates is attached to the surfaces of the two substrates opposite to the liquid crystal layer. By passing through the above process, the liquid crystal display element of this invention is obtained.

本発明において、シール剤としては、例えば、エポキシ基、アクリロイル基、メタアクリロイル基、ヒドロキシル基、アリル基、アセチル基などの反応性基を有する紫外線照射や加熱によって硬化する樹脂が用いられる。特に、エポキシ基と(メタ)アクリロイル基の両方の反応性基を有する硬化樹脂系を用いるのが好ましい。 In the present invention, as the sealant, for example, a resin that is cured by ultraviolet irradiation or heating having a reactive group such as an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a hydroxyl group, an allyl group, or an acetyl group is used. In particular, it is preferable to use a cured resin system having reactive groups of both an epoxy group and a (meth) acryloyl group.

本発明のシール剤には接着性、耐湿性の向上を目的として無機充填剤を配合してもよい。使用しうる無機充填剤としては特に限定されないが、具体的には球状シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、酸化チタン、チタンブラック、シリコンカーバイド、窒化珪素、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、マイカ、タルク、クレー、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、水酸化アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウム、珪酸リチウムアルミニウム、珪酸ジルコニウム、チタン酸バリウム、硝子繊維、炭素繊維、二硫化モリブデン、アスベスト等が挙げられ、好ましくは球状シリカ、溶融シリカ、結晶シリカ、酸化チタン、チタンブラック、窒化珪素、窒化ホウ素、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、マイカ、タルク、クレー、アルミナ、水酸化アルミニウム、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウムである。前記の無機充填剤は2種以上を混合して用いても良い。 An inorganic filler may be blended in the sealing agent of the present invention for the purpose of improving adhesiveness and moisture resistance. The inorganic filler that can be used is not particularly limited. Specifically, spherical silica, fused silica, crystalline silica, titanium oxide, titanium black, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium sulfate, Calcium sulfate, mica, talc, clay, alumina, magnesium oxide, zirconium oxide, aluminum hydroxide, calcium silicate, aluminum silicate, lithium aluminum silicate, zirconium silicate, barium titanate, glass fiber, carbon fiber, molybdenum disulfide, asbestos, etc. Preferably, spherical silica, fused silica, crystalline silica, titanium oxide, titanium black, silicon nitride, boron nitride, calcium carbonate, barium sulfate, calcium sulfate, mica, talc, clay, alumina, aluminum hydroxide Beam, calcium silicate, aluminum silicate. Two or more of the above inorganic fillers may be mixed and used.

以下に実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明する。尚、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。
実施例で使用する略号は以下のとおりである。
<添加剤>
The following examples further illustrate the present invention. The present invention is not construed as being limited to these.
Abbreviations used in the examples are as follows.
<Additives>



<化合物1(S1)の合成例>


<Synthesis Example of Compound 1 (S1)>

200mL四口フラスコに、4−アミノジフェニルアミン 7.00g、アセトニトリル 75gを仕込み、氷冷攪拌下、トリエトキシシリルプロピルイソシアネート 9.40gを、10分間掛けて滴下した後、室温にて3時間攪拌した。その後、反応液中に析出した結晶を減圧ろ過、減圧乾燥し、化合物1(S1) 6.16gを得た(収率:38%、性状:薄紫色固体)。
1H-NMR(400MHz) in CDCl3: 7.25-7.22ppm(m, 2H), 7.19-7.15ppm(m, 2H), 7.06-7.01ppm(m, 4H), 6.92ppm(t, J = 7.2Hz, 1H), 6.35ppm(s, 1H), 5.71ppm(s, 1H), 4.98-4.94ppm(m, 1H), 3.80ppm(q, J = 6.8Hz, 6H), 3.22ppm(q, J= 7.2Hz, 2H), 1.67-1.57ppm(m, 2H), 1.21ppm(t, J = 6.8Hz, 9H), 0.65-0.60ppm(m, 2H)
<化合物2(S2)の合成例>
In a 200 mL four-necked flask, 7.00 g of 4-aminodiphenylamine and 75 g of acetonitrile were charged, and 9.40 g of triethoxysilylpropyl isocyanate was added dropwise over 10 minutes with stirring under ice cooling, followed by stirring at room temperature for 3 hours. Thereafter, the crystals precipitated in the reaction solution were filtered under reduced pressure and dried under reduced pressure to obtain 6.16 g of Compound 1 (S1) (yield: 38%, property: light purple solid).
1 H-NMR (400 MHz) in CDCl 3 : 7.25-7.22 ppm (m, 2H), 7.19-7.15 ppm (m, 2H), 7.06-7.01 ppm (m, 4H), 6.92 ppm (t, J = 7.2 Hz , 1H), 6.35ppm (s, 1H), 5.71ppm (s, 1H), 4.98-4.94ppm (m, 1H), 3.80ppm (q, J = 6.8Hz, 6H), 3.22ppm (q, J = 7.2Hz, 2H), 1.67-1.57ppm (m, 2H), 1.21ppm (t, J = 6.8Hz, 9H), 0.65-0.60ppm (m, 2H)
<Synthesis Example of Compound 2 (S2)>

300mL四口フラスコに、1−メチルピペラジン 7.00g、アセトニトリル 138gを仕込み、氷冷攪拌下、トリエトキシシリルプロピルイソシアネート 17.29gを、15分間掛けて滴下した後、室温にて5時間攪拌した。その後、反応液を減圧濃縮し溶媒を完全留去し、化合物2(S2) 22.9gを得た(収率:94%、性状:黄色オイル)。
1H-NMR(400MHz) in CDCl3: 4.81-4.73ppm(m, 1H), 3.82ppm(q, J = 6.8Hz, 6H), 3.40-3.36ppm(m, 4H), 3.27-3.22ppm(m, 2H), 2.40-2.37ppm(m, 4H), 2.30ppm(s, 3H), 1.68-1.59ppm(m, 2H), 1.23ppm(t, J = 6.8Hz, 9H),
0.67-0.62ppm(m, 2H)
<化合物3(S3)の合成>
In a 300 mL four-necked flask, 7.00 g of 1-methylpiperazine and 138 g of acetonitrile were charged, and 17.29 g of triethoxysilylpropyl isocyanate was added dropwise over 15 minutes while stirring with ice cooling, followed by stirring at room temperature for 5 hours. Thereafter, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, and the solvent was completely distilled off to obtain 22.9 g of Compound 2 (S2) (yield: 94%, property: yellow oil).
1 H-NMR (400 MHz) in CDCl 3 : 4.81-4.73 ppm (m, 1H), 3.82 ppm (q, J = 6.8 Hz, 6H), 3.40-3.36 ppm (m, 4H), 3.27-3.22 ppm (m , 2H), 2.40-2.37ppm (m, 4H), 2.30ppm (s, 3H), 1.68-1.59ppm (m, 2H), 1.23ppm (t, J = 6.8Hz, 9H),
0.67-0.62ppm (m, 2H)
<Synthesis of Compound 3 (S3)>

2L四口フラスコに、4,4’−ジアミノジフェニルアミン 20.00g、テトラヒドロフラン 300gを仕込み、氷冷攪拌下、トリエトキシシリルプロピルイソシアネート 50.90gをテトラヒドロフラン 100gで希釈した溶液を、30分間掛けて滴下した後、室温にて18時間攪拌した。その後、反応液を減圧濃縮しTHFを半量程度留去した。次に、室温にてアセトニトリル 720gを添加し、30分間攪拌した後、5℃にて暫く攪拌した。これにより析出した結晶を減圧ろ過、減圧乾燥し、化合物3(S3) 60.70gを得た(収率:87%、性状:白色固体)。
1H-NMR(400MHz) in d6-DMSO: 8.10ppm(s, 2H), 7.61ppm(s, 1H), 7.20ppm(d, J = 7.6Hz, 4H), 6.87ppm(d, J= 7.6Hz, 4H), 6.04-6.00ppm(m, 2H), 3.75ppm(q, J = 6.8Hz, 12H), 3.34ppm(s, 2H), 3.06-3.00ppm(m, 4H), 1.50-1.42ppm(m, 4H), 1.14ppm(t, J = 6.8Hz, 18H), 0.58-0.52ppm(m, 4H)
<化合物4(S4)の合成>
A 2 L four-necked flask was charged with 20.00 g of 4,4′-diaminodiphenylamine and 300 g of tetrahydrofuran, and a solution obtained by diluting 50.90 g of triethoxysilylpropyl isocyanate with 100 g of tetrahydrofuran was added dropwise over 30 minutes while stirring with ice. Thereafter, the mixture was stirred at room temperature for 18 hours. Thereafter, the reaction solution was concentrated under reduced pressure, and about half of THF was distilled off. Next, 720 g of acetonitrile was added at room temperature, stirred for 30 minutes, and then stirred at 5 ° C. for a while. The crystals thus precipitated were filtered under reduced pressure and dried under reduced pressure to obtain 60.70 g of compound 3 (S3) (yield: 87%, property: white solid).
1 H-NMR (400MHz) in d6-DMSO: 8.10ppm (s, 2H), 7.61ppm (s, 1H), 7.20ppm (d, J = 7.6Hz, 4H), 6.87ppm (d, J = 7.6Hz , 4H), 6.04-6.00ppm (m, 2H), 3.75ppm (q, J = 6.8Hz, 12H), 3.34ppm (s, 2H), 3.06-3.00ppm (m, 4H), 1.50-1.42ppm ( m, 4H), 1.14ppm (t, J = 6.8Hz, 18H), 0.58-0.52ppm (m, 4H)
<Synthesis of Compound 4 (S4)>

300mL四口フラスコに、1,4−ジアミノベンゼン 4.00g、テトラヒドロフラン 60gを仕込み、氷冷攪拌下、トリエトキシシリルプロピルイソシアネート 18.76gをテトラヒドロフラン 20gで希釈した溶液を、1.5時間掛けて滴下した後、室温にて18時間攪拌した。その後、反応液中に析出した結晶を減圧ろ過し、これを別の300mL四口フラスコに移した。次に、これにアセトニトリル 100gを添加した後、室温にて暫く攪拌した。これにより得られた結晶スラリーを減圧ろ過、減圧乾燥し、化合物4(S4) 18.98gを得た(収率:85%、性状:白色固体)。
1H-NMR(400MHz) in CDCl3: 7.60-7.47ppm(br, 2H), 6.51ppm(s, 4H), 6.46-6.30ppm(br, 2H), 3.81ppm(q, J = 6.8Hz, 12H), 3.24-3.10ppm(m, 4H), 1.70-1.57ppm(m, 4H), 1.22ppm(t, J = 6.8Hz, 18H), 0.67-0.62ppm(m, 4H)
<メタクリルモノマー>
To a 300 mL four-necked flask, 4.00 g of 1,4-diaminobenzene and 60 g of tetrahydrofuran were charged, and a solution obtained by diluting 18.76 g of triethoxysilylpropyl isocyanate with 20 g of tetrahydrofuran was added dropwise over 1.5 hours with stirring under ice cooling. And then stirred at room temperature for 18 hours. Thereafter, the crystals precipitated in the reaction solution were filtered under reduced pressure, and transferred to another 300 mL four-necked flask. Next, 100 g of acetonitrile was added thereto, followed by stirring for a while at room temperature. The crystal slurry thus obtained was filtered under reduced pressure and dried under reduced pressure to obtain 18.98 g of compound 4 (S4) (yield: 85%, property: white solid).
1 H-NMR (400 MHz) in CDCl 3 : 7.60-7.47 ppm (br, 2H), 6.51 ppm (s, 4H), 6.46-6.30 ppm (br, 2H), 3.81 ppm (q, J = 6.8 Hz, 12H ), 3.24-3.10ppm (m, 4H), 1.70-1.57ppm (m, 4H), 1.22ppm (t, J = 6.8Hz, 18H), 0.67-0.62ppm (m, 4H)
<Methacrylic monomer>

MA1は特許文献(WO2011−084546)に記載の合成法にて合成した。
MA2は特許文献(特開平9−118717)に記載の合成法にて合成した。
<重合開始剤>
AIBN:2,2’−アゾビスイソブチロニトリル
MA1 was synthesized by a synthesis method described in a patent document (WO2011-084546).
MA2 was synthesized by a synthesis method described in a patent document (Japanese Patent Laid-Open No. 9-118717).
<Polymerization initiator>
AIBN: 2,2'-azobisisobutyronitrile

<テトラカルボン酸二無水物>
PMDA:ピロメリット酸二無水物
CBDA:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸−1,2:3,4−二無水物
<ジアミン>
BAPU:1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレア
Me-4PhA:N−(4−アミノフェネチル)メチルアミン
<Tetracarboxylic dianhydride>
PMDA: pyromellitic dianhydride
CBDA: 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid-1,2: 3,4-dianhydride <diamine>
BAPU: 1,3-bis (4-aminophenethyl) urea
Me-4PhA: N- (4-aminophenethyl) methylamine

<有機溶媒>
THF:テトラヒドロフラン
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
BC:ブチルセロソルブ
<Organic solvent>
THF: tetrahydrofuran
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone
BC: Butyl cellosolve

<ポリマー重合例1>
MA1(1.99g、6.0mmol)、MA2(7.35g、24.0mmol)をTHF(85.5g)中に溶解し、ダイアフラムポンプで脱気を行なった後、AIBNを(1.48g、3.0mmol)を加え再び脱気を行なった。この後50℃で30時間反応させメタクリレートのポリマー溶液を得た。このポリマー溶液をジエチルエーテル(1000ml)に滴下し、得られた沈殿物をろ過した。この沈澱物をジエチルエーテルで洗浄し、40℃のオーブン中で減圧乾燥しメタクリレートポリマー粉末を得た。
得られたメタクリレートポリマー粉末(6.0g)にNMP(29.3g)を加え、室温で5時間攪拌して溶解させた。この溶液にNMP(24.7g)、BC(40.0g)を加え攪拌することによりメタクリレートポリマー溶液(PMA1)を得た。
<Polymer polymerization example 1>
After MA1 (1.99 g, 6.0 mmol) and MA2 (7.35 g, 24.0 mmol) were dissolved in THF (85.5 g) and deaerated with a diaphragm pump, AIBN (1.48 g, 3.0 mmol) was added and deaeration was performed again. Thereafter, the mixture was reacted at 50 ° C. for 30 hours to obtain a polymer solution of methacrylate. This polymer solution was added dropwise to diethyl ether (1000 ml), and the resulting precipitate was filtered. This precipitate was washed with diethyl ether and dried under reduced pressure in an oven at 40 ° C. to obtain a methacrylate polymer powder.
NMP (29.3 g) was added to the resulting methacrylate polymer powder (6.0 g) and dissolved by stirring at room temperature for 5 hours. NMP (24.7 g) and BC (40.0 g) were added to this solution and stirred to obtain a methacrylate polymer solution (PMA1).

<実施例1>
得られたメタクリレートポリマー溶液(PMA1)(10.0g)gに添加剤(S1)(0.018g)を加え、室温にて1時間撹拌することにより液晶配向剤(TM1)を得た。
<Example 1>
Additive (S1) (0.018 g) was added to the resulting methacrylate polymer solution (PMA1) (10.0 g) g, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour to obtain a liquid crystal aligning agent (TM1).

<実施例2〜4、コントロール1〜3>
表1に示す組成で、実施例1と同様の方法を用いて実施例2〜4の液晶配向剤を得た。
またコントロール1〜3も同様の方法で調整した。
<Examples 2-4, Controls 1-3>
The liquid crystal aligning agent of Examples 2-4 was obtained using the method shown in Table 1 and the method similar to Example 1. FIG.
Controls 1 to 3 were also adjusted in the same manner.

<液晶セルの作製>
実施例1で得られた液晶配向剤(TM1)を1.0μmのフィルターで濾過した後、透明電極付きガラス基板上にスピンコートし、70℃のホットプレート上で90秒間乾燥後、膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。次いで、塗膜面に偏光板を介して313nmの紫外線を15mJ/cm2照射した後に140℃のホットプレートで10分間加熱し、液晶配向膜付き基板を得た。このような液晶配向膜付き基板を2枚用意し、一方の基板の液晶配向膜面に6μmのスペーサを設置した後、2枚の基板のラビング方向が平行になるようにして組み合わせ、液晶注入口を残して周囲をシールし、セルギャップが6μmの空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶MLC−3019(メルク株式会社製)を注入し、注入口を封止して、液晶が平行配向した液晶セルを得た。
<Production of liquid crystal cell>
The liquid crystal aligning agent (TM1) obtained in Example 1 was filtered through a 1.0 μm filter, spin-coated on a glass substrate with a transparent electrode, dried on a hot plate at 70 ° C. for 90 seconds, and a film thickness of 100 nm. A liquid crystal alignment film was formed. Next, the coating surface was irradiated with 313 nm ultraviolet rays through a polarizing plate at 15 mJ / cm 2 and then heated on a hot plate at 140 ° C. for 10 minutes to obtain a substrate with a liquid crystal alignment film. Two substrates with such a liquid crystal alignment film are prepared, a 6 μm spacer is set on the liquid crystal alignment film surface of one substrate, and the two substrates are combined so that the rubbing directions are parallel to each other. The periphery was sealed, and an empty cell with a cell gap of 6 μm was produced. Liquid crystal MLC-3019 (manufactured by Merck & Co., Inc.) was injected into this empty cell by a reduced pressure injection method, and the injection port was sealed to obtain a liquid crystal cell in which liquid crystals were aligned in parallel.

実施例2〜4で得られた液晶配向材(TM2〜TM4)に関しても、TM1と同様の方法を用いて液晶セルを作成した。
またコントロール1〜3(CM1〜CM3)も同様の方法で液晶セルを作製した。
Regarding the liquid crystal alignment materials (TM2 to TM4) obtained in Examples 2 to 4, liquid crystal cells were prepared using the same method as TM1.
Controls 1 to 3 (CM1 to CM3) produced liquid crystal cells in the same manner.

<VHR評価>
VHRの評価は、得られた液晶セルに、70℃の温度下で1Vの電圧を60μs間印加し、50ms後の電圧を測定し、電圧がどのくらい保持できているかを電圧保持率として計算した。なお、電圧保持率の測定には、東陽テクニカ社製の電圧保持率測定装置VHR−1を使用した。評価結果を表2に示す。
<VHR evaluation>
For the evaluation of VHR, a voltage of 1 V was applied to the obtained liquid crystal cell at a temperature of 70 ° C. for 60 μs, the voltage after 50 ms was measured, and the voltage holding ratio was calculated as the voltage holding ratio. The voltage holding ratio was measured using a voltage holding ratio measuring device VHR-1 manufactured by Toyo Technica. The evaluation results are shown in Table 2.

<ポリマー重合例2>
テトラカルボン酸二無水物成分として、PMDA(4.88g)をNMP(20.89g)中室温で1時間撹拌させ完全に溶解した溶液a1を得た。次いで、ジアミン成分として、BAPU(6.35g)を、NMP(68.33g)中、室温で1時間撹拌し、完全に溶解させ溶液a2を得た。この溶液a2を10℃まで冷却させた後、溶液a1を加え60℃で8時間反応させポリアミック酸の11wt%溶液を得た。得られた溶液(100g)にNMP(37.5g)、BCS(45.83g)を加え室温で2時間撹拌し、濃度6wt%のポリアミック酸溶液Aを得た。
次いで、テトラカルボン酸二無水物成分として、CBDA(6.82g)をNMP(22.61g)中室温で1時間撹拌させ完全に溶解した溶液b1を得た。次いで、ジアミン成分として、BAPU(5.73g)、Me-4PhA(2.01g)を、NMP(62.62g)中、室温で1時間撹拌し、完全に溶解させ溶液b2を得た。この溶液b2を10℃まで冷却させた後、溶液b1を加え室温で2時間反応させポリアミック酸の14.6wt%溶液を得た。得られた溶液(100g)にNMP(74.82g)、BCS(33.75g)を加え室温で2時間撹拌し、濃度7wt%のポリアミック酸溶液Bを得た。
次いで、得られたポリアミック酸溶液A(50.0g)にポリアミック酸溶液B(50.0g)を加え室温で2時間撹拌することにより、濃度6.5wt%のポリアミック酸溶液(PAA1)を得た。
<Polymer polymerization example 2>
As a tetracarboxylic dianhydride component, PMDA (4.88 g) was stirred in NMP (20.89 g) at room temperature for 1 hour to obtain a completely dissolved solution a1. Next, as a diamine component, BAPU (6.35 g) was stirred in NMP (68.33 g) at room temperature for 1 hour to completely dissolve it to obtain a solution a2. After the solution a2 was cooled to 10 ° C., the solution a1 was added and reacted at 60 ° C. for 8 hours to obtain an 11 wt% solution of polyamic acid. NMP (37.5 g) and BCS (45.83 g) were added to the obtained solution (100 g) and stirred at room temperature for 2 hours to obtain a polyamic acid solution A having a concentration of 6 wt%.
Then, as a tetracarboxylic dianhydride component, CBDA (6.82 g) was stirred in NMP (22.61 g) at room temperature for 1 hour to obtain a completely dissolved solution b1. Next, BAPU (5.73 g) and Me-4PhA (2.01 g) as diamine components were stirred in NMP (62.62 g) at room temperature for 1 hour, and completely dissolved to obtain a solution b2. After the solution b2 was cooled to 10 ° C., the solution b1 was added and reacted at room temperature for 2 hours to obtain a 14.6 wt% solution of polyamic acid. NMP (74.82 g) and BCS (33.75 g) were added to the obtained solution (100 g) and stirred at room temperature for 2 hours to obtain a polyamic acid solution B having a concentration of 7 wt%.
Next, polyamic acid solution B (50.0 g) was added to the obtained polyamic acid solution A (50.0 g), and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours to obtain a polyamic acid solution (PAA1) having a concentration of 6.5 wt%. .

<実施例5>
得られたポリアミック酸溶液(PAA1)(10.0g)gに添加剤(S2)(0.020g)を加え、室温にて1時間撹拌することにより液晶配向剤(TPA1)を得た。
<Example 5>
Additive (S2) (0.020 g) was added to the resulting polyamic acid solution (PAA1) (10.0 g) g and stirred at room temperature for 1 hour to obtain a liquid crystal aligning agent (TPA1).

<実施例6、コントロール4>
表3に示す組成で、実施例5と同様の方法を用いて実施例6の液晶配向剤を得た。
またコントロール4は、PAA1の溶液をそのまま用いた。
<Example 6, control 4>
The liquid crystal aligning agent of Example 6 was obtained using the same method as in Example 5 with the composition shown in Table 3.
For Control 4, the PAA1 solution was used as it was.

<液晶セルの作製>
実施例5で得られた液晶配向剤(TPA1)を1.0μmのフィルターで濾過した後、透明電極付きガラス基板上にスピンコートし、80℃のホットプレート上で80秒間乾燥後、230℃で30分間焼成して膜厚100nmの塗膜を得た。このポリイミド膜をレーヨン布でラビング(ロール径120mm、回転数1000rpm、移動速度50mm/sec、押し込み量0.3mm)した後、純水中にて1分間超音波照射を行い、80℃で10分間乾燥した。このような液晶配向膜付き基板を2枚用意し、一方の基板の液晶配向膜面に6μmのスペーサを設置した後、2枚の基板のラビング方向が平行になるようにして組み合わせ、液晶注入口を残して周囲をシールし、セルギャップが6μmの空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶MLC−3019(メルク株式会社製)を注入し、注入口を封止して、液晶が平行配向した液晶セルを得た。
<Production of liquid crystal cell>
The liquid crystal aligning agent (TPA1) obtained in Example 5 was filtered through a 1.0 μm filter, spin-coated on a glass substrate with a transparent electrode, dried on an 80 ° C. hot plate for 80 seconds, and then at 230 ° C. The film was baked for 30 minutes to obtain a coating film having a thickness of 100 nm. This polyimide film is rubbed with a rayon cloth (roll diameter: 120 mm, rotation speed: 1000 rpm, moving speed: 50 mm / sec, pushing amount: 0.3 mm), and then subjected to ultrasonic irradiation for 1 minute in pure water and at 80 ° C. for 10 minutes. Dried. Two substrates with such a liquid crystal alignment film are prepared, a 6 μm spacer is set on the liquid crystal alignment film surface of one substrate, and the two substrates are combined so that the rubbing directions are parallel to each other. The periphery was sealed, and an empty cell with a cell gap of 6 μm was produced. Liquid crystal MLC-3019 (manufactured by Merck & Co., Inc.) was injected into this empty cell by a reduced pressure injection method, and the injection port was sealed to obtain a liquid crystal cell in which liquid crystals were aligned in parallel.

実施例6で得られた液晶配向材(TPA2)に関しても、TPA1と同様の方法を用いて液晶セルを作成した。
またコントロール4(CPA1)も同様の方法で液晶セルを作製した。
For the liquid crystal alignment material (TPA2) obtained in Example 6, a liquid crystal cell was prepared using the same method as for TPA1.
In addition, a liquid crystal cell was prepared in the same manner for control 4 (CPA1).

<VHR評価>
VHRの評価は、得られた液晶セルに、90℃の温度下で1Vの電圧を60μs間印加し、166.7ms後の電圧を測定し、電圧がどのくらい保持できているかを電圧保持率として計算した。なお、電圧保持率の測定には、東陽テクニカ社製の電圧保持率測定装置VHR−1を使用した。評価結果を表4に示す。
<VHR evaluation>
VHR is evaluated by applying a voltage of 1V to the obtained liquid crystal cell at a temperature of 90 ° C. for 60 μs, measuring the voltage after 166.7 ms, and calculating the voltage holding ratio as the voltage holding ratio. did. The voltage holding ratio was measured using a voltage holding ratio measuring device VHR-1 manufactured by Toyo Technica. The evaluation results are shown in Table 4.

以上より、本実施例の液晶配向剤を用いた液晶表示素子は、電荷保持率が良好であることが分かった。   From the above, it was found that the liquid crystal display element using the liquid crystal aligning agent of this example has a good charge retention rate.

Claims (10)

下記の(A)成分、(B)成分、および有機溶剤を含有することを特徴とする液晶配向剤。
(A)成分:ポリイミド前駆体、該ポリイミド前駆体のイミド化重合体及び所定の温度範囲で液晶性を発現する感光性の側鎖型アクリル重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種類の重合体。
(B)成分:アルコキシシリル基と、1位及び3位がともに置換されたウレア構造とを有する化合物。
The liquid crystal aligning agent characterized by including the following (A) component, (B) component, and an organic solvent.
Component (A): at least one polymer selected from the group consisting of a polyimide precursor, an imidized polymer of the polyimide precursor, and a photosensitive side chain acrylic polymer that exhibits liquid crystallinity within a predetermined temperature range. .
Component (B): A compound having an alkoxysilyl group and a urea structure in which both the 1-position and the 3-position are substituted.
前記アルコキシシリル基と、1位及び3位がともに置換されたウレア構造とを有する化合物が、前記重合体に対して0.1〜20質量%含有されることを特徴とする請求項1に記載の液晶配向剤。 The compound having the alkoxysilyl group and a urea structure in which both the 1-position and the 3-position are substituted is contained in an amount of 0.1 to 20% by mass with respect to the polymer. Liquid crystal aligning agent. 前記アルコキシシリル基と、1位及び3位がともに置換されたウレア構造とを有する化合物が下記式(b)で表されることを特徴とする請求項1または2に記載の液晶配向剤。

(式中、Xは炭素数1〜20の脂肪族炭化水素基、または芳香族炭化水素基を含むn価の有機基であり、nは1〜6の整数であり、Rは水素原子、またはアルキル基を表し、nが2以上である場合は、Rは他のRとともにアルキレンとなるか、nが1乃至6の場合にXにも結合することにより、Xとともに環構造を形成していてもよく、Lは炭素数2乃至20のアルキレンを表し、RおよびRは、それぞれ独立に炭素数1〜4のアルキル基、炭素数2〜4のアルケニル基、又は炭素数2〜4のアルキニル基であり、qは1乃至3の自然数を表す。)
The liquid crystal aligning agent according to claim 1 or 2, wherein the compound having an alkoxysilyl group and a urea structure in which both the 1-position and the 3-position are substituted is represented by the following formula (b).

(In the formula, X 2 is an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms or an n-valent organic group containing an aromatic hydrocarbon group, n is an integer of 1 to 6, and R 2 is a hydrogen atom. Or an alkyl group, and when n is 2 or more, R 2 is alkylene together with other R 2 , or when n is 1 to 6, it is also bonded to X 2 to form a ring together with X 2 May form a structure, L represents an alkylene having 2 to 20 carbon atoms, and R 3 and R 4 are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, or (It is an alkynyl group having 2 to 4 carbon atoms, and q represents a natural number of 1 to 3.)
式(b)におけるRがメチル基またはエチル基であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein R 3 in the formula (b) is a methyl group or an ethyl group. 式(b)におけるnが2又は1であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の液晶配向剤。 N in Formula (b) is 2 or 1, The liquid crystal aligning agent in any one of Claims 1 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. 式(b)におけるqが3であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の液晶配向剤。 6. The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein q in the formula (b) is 3. 請求項1乃至6のいずれかに記載の液晶配向剤を塗布、焼成して得られる液晶配向膜。 The liquid crystal aligning film obtained by apply | coating and baking the liquid crystal aligning agent in any one of Claims 1 thru | or 6. 請求項1乃至6のいずれかに記載の液晶配向剤を塗布し、偏光させた放射線を照射して得られる液晶配向膜。 A liquid crystal alignment film obtained by applying the liquid crystal aligning agent according to claim 1 and irradiating polarized radiation. 請求項7又は8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. 請求項7又は8に記載の液晶配向膜を具備する横電界駆動型液晶表示素子。 A lateral electric field drive type liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to claim 7.
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