JP2018028694A - Composition and resin film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂被膜の形成に用いられる組成物、液晶表示素子の製造において用いられる液晶配向処理剤、この液晶配向処理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に関するものである。 The present invention relates to a composition used for forming a resin film, a liquid crystal alignment treatment agent used in the production of a liquid crystal display element, a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal alignment treatment agent, and a liquid crystal display element using the liquid crystal alignment film. Is.
高分子材料など有機材料からなる樹脂被膜は、形成の容易さや絶縁性能などが着目され、電子デバイスにおける層間絶縁膜や保護膜などとして、広く用いられている。なかでも、表示デバイスとして良く知られた液晶表示素子では、有機材料からなる樹脂被膜が液晶配向膜として使用されている。 A resin film made of an organic material such as a polymer material is widely used as an interlayer insulating film or a protective film in an electronic device because of its ease of formation and insulation performance. Among them, in a liquid crystal display element well known as a display device, a resin film made of an organic material is used as a liquid crystal alignment film.
現在、工業的に利用されている樹脂被膜は、耐久性に優れたポリイミド系の有機膜が用いられている。特に、このポリイミド系の有機膜は、液晶表示素子の液晶配向膜としても用いられている。ポリイミド系の有機膜は、ポリイミド前駆体のポリアミド酸やポリイミドを含む組成物から形成される。すなわち、ポリイミド系の有機膜は、ポリアミド酸やポリイミドを含む組成物を基板に塗布し、焼成プロセスを経て形成される(例えば、特許文献1参照)。 Currently, a polyimide organic film having excellent durability is used as a resin film that is industrially used. In particular, this polyimide organic film is also used as a liquid crystal alignment film of a liquid crystal display element. The polyimide organic film is formed from a composition containing a polyimide precursor, polyamic acid or polyimide. That is, the polyimide organic film is formed by applying a composition containing polyamic acid or polyimide onto a substrate and performing a baking process (see, for example, Patent Document 1).
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ものである。しかしながら、液晶表示素子の高精細化に伴い、液晶表示素子のコントラスト低下の抑制や残像現象の低減といった観点から、そこに使用される液晶配向膜においても電圧保持率が高いことや、直流電圧を印加した際の蓄積電荷が少ないまたは直流電圧により蓄積した電荷の緩和が速いといった特性が重要となってきた。これに対して、電圧保持率が高く、かつ直流電圧によって発生した残像が消えるまでの時間を短くすることを目的に、ポリアミド酸やそのイミド化重合体などに加えて分子内に1個のカルボン酸基を含有する化合物、分子内に1個のカルボン酸無水物基を含有する化合物および分子内に1個の3級アミノ基を含有する化合物から選ばれる化合物を極少量含有する液晶配向処理剤を使用したもの(例えば、特許文献2参照)が知られている。 The liquid crystal alignment film is used for the purpose of controlling the alignment state of the liquid crystal. However, as liquid crystal display elements have become higher in definition, the liquid crystal alignment film used in the liquid crystal alignment film has a high voltage holding ratio and a direct current voltage from the viewpoint of suppressing the decrease in contrast of the liquid crystal display elements and reducing the afterimage phenomenon. The characteristic that the accumulated charge when applied is small or the relaxation of the accumulated charge by the DC voltage is fast has become important. On the other hand, in order to shorten the time until the afterimage generated by the DC voltage disappears with a high voltage holding ratio, in addition to the polyamic acid or its imidized polymer, one carboxylic acid is included in the molecule. Liquid crystal aligning agent containing a very small amount of a compound selected from a compound containing an acid group, a compound containing one carboxylic anhydride group in the molecule, and a compound containing one tertiary amino group in the molecule (For example, see Patent Document 2) is known.
近年の液晶表示素子の高性能化に伴い、カーナビゲーションシステムやメーターパネルなどの車載用途、さらには、スマートフォンやタブレッド型パソコンに、液晶表示素子が用いられている。こうした用途では、車内や屋外での視認性を高めるため、バックライトの光量を高くして使用する場合や発熱量の高いバックライトを用いる場合がある。また、スマートフォンやタブレッド型パソコンの用途では、屋外で使用されることが多いため、液晶表示素子に紫外線を含む太陽光などの外光が、多く当たりやすい。 Along with the recent improvement in performance of liquid crystal display elements, liquid crystal display elements are used in in-vehicle applications such as car navigation systems and meter panels, and also in smartphones and tablet computers. In such applications, in order to improve visibility in the vehicle or outdoors, there are cases where the backlight is used with a high light amount or a backlight with a high calorific value. In addition, in applications such as smartphones and tabred computers, it is often used outdoors, so that the liquid crystal display element is likely to receive a lot of external light such as sunlight including ultraviolet rays.
液晶表示素子にバックライト光や紫外線などの光が照射された場合、液晶表示素子中の周辺部材、例えば、カラーフィルターやカラムスペーサーなどの有機部材が分解する可能性がある。それに伴い、電圧保持率特性が低下して液晶表示素子の表示不良である線焼き付きが発生し、液晶表示素子の信頼性が低くなる。 When the liquid crystal display element is irradiated with light such as backlight or ultraviolet light, peripheral members in the liquid crystal display element, for example, organic members such as color filters and column spacers may be decomposed. Along with this, the voltage holding ratio characteristic is lowered, and line burn-in, which is a display defect of the liquid crystal display element, occurs, and the reliability of the liquid crystal display element is lowered.
そのため、液晶配向膜としては、液晶表示素子への光の照射により、液晶表示素子の周辺部材が分解しても、電圧保持率が良好な特性であることが求められている。特に、液晶配向膜の下にある有機部材から成る絶縁膜が、光の照射により分解しても、この特性が良好であることが求められている。 Therefore, the liquid crystal alignment film is required to have a good voltage holding ratio even when the peripheral member of the liquid crystal display element is decomposed by light irradiation to the liquid crystal display element. In particular, even if an insulating film made of an organic member under the liquid crystal alignment film is decomposed by light irradiation, it is required that this characteristic be good.
また、通常のポリイミド系の重合体から成る組成物は、樹脂被膜の透明性が低く、それに伴い、紫外線などの光が当たることで、樹脂被膜の分解が起こりやすくなる。そのため、樹脂被膜の透明性を高くし、分解を抑制することが必要となる。 Moreover, the composition which consists of a normal polyimide-type polymer has low transparency of a resin film, and when it receives light, such as an ultraviolet ray in connection with it, it will become easy to decompose | disassemble a resin film. Therefore, it is necessary to increase the transparency of the resin film and suppress decomposition.
そこで本発明は、上記特性を兼ね備えた組成物を提供することを目的とする。すなわち本発明は、樹脂被膜の透明性が高く、紫外線などの光による樹脂被膜の分解を抑制することができる組成物を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the composition which has the said characteristic. That is, an object of the present invention is to provide a composition in which the resin film has high transparency and can suppress the decomposition of the resin film by light such as ultraviolet rays.
また、本発明は、上述の組成物を用いた液晶配向処理剤において、液晶配向膜の下に有機部材からなる絶縁膜がある状態で光を照射しても、電圧保持率に優れる液晶配向膜となる液晶配向処理剤を提供することを目的とする。 Further, the present invention provides a liquid crystal alignment film using the above-described composition, wherein the liquid crystal alignment film has an excellent voltage holding ratio even when light is irradiated in a state where an insulating film made of an organic member is present under the liquid crystal alignment film. It aims at providing the liquid-crystal aligning agent used as this.
さらに本発明は、上述の要求に対応した液晶配向膜を備えた液晶表示素子を提供することを目的とする。 Furthermore, an object of the present invention is to provide a liquid crystal display device provided with a liquid crystal alignment film that meets the above-described requirements.
本発明者は、鋭意研究を行った結果、特定構造を有するセルロース系の重合体およびジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを反応させて得られるポリイミド前駆体またはポリイミドから選ばれる少なくとも1種の重合体を含有する組成物が、上記の目的を達成するために極めて有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of earnest research, the present inventor has at least one polymer selected from a cellulose-based polymer having a specific structure and a polyimide precursor obtained by reacting a diamine component with a tetracarboxylic acid component or a polyimide. The present invention has been completed by finding that a composition containing a salt is extremely effective for achieving the above object.
すなわち、本発明は以下の要旨を有するものである。
(1)下記の(A)成分および(B)成分を含有する組成物。
That is, the present invention has the following gist.
(1) A composition containing the following component (A) and component (B).
(A)成分:下記の式[1]で示される構造を有する重合体。 (A) Component: A polymer having a structure represented by the following formula [1].
(B)成分:ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを反応させて得られるポリイミド前駆体及びポリイミドから選ばれる少なくとも1種の重合体。 (B) component: At least 1 type of polymer chosen from the polyimide precursor obtained by making a diamine component and a tetracarboxylic-acid component react, and a polyimide.
(2)前記(B)成分の重合体におけるジアミン成分が、下記の式[2a]で示される構造を有するジアミン化合物を含むことを特徴とする上記(1)に記載の組成物。 (2) The composition according to (1) above, wherein the diamine component in the polymer of the component (B) includes a diamine compound having a structure represented by the following formula [2a].
(3)前記(B)成分の重合体におけるジアミン成分が、下記の式[2a−1]で示される構造のジアミン化合物を含むことを特徴とする上記(1)に記載の組成物。 (3) The composition according to (1) above, wherein the diamine component in the polymer of the component (B) includes a diamine compound having a structure represented by the following formula [2a-1].
(4)前記(B)成分の重合体におけるジアミン成分が、下記の式[2b]で示される構造のジアミン化合物から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする上記(1)〜上記(3)のいずれかに記載の組成物。 (4) The above (1) to (3), wherein the diamine component in the polymer of the component (B) contains at least one selected from diamine compounds having a structure represented by the following formula [2b]. ).
(5)前記(B)成分の重合体におけるテトラカルボン酸成分が、下記の式[3]で示される化合物から選ばれる少なくとも1種を含むことを特徴とする上記(1)〜上記(4)のいずれかに記載の組成物。 (5) The (1) to (4) above, wherein the tetracarboxylic acid component in the polymer of the component (B) contains at least one selected from compounds represented by the following formula [3]. The composition in any one of.
(6)(C)成分として、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン及びγ−ブチロラクトンから選ばれる少なくとも1種の溶媒を含有する上記(1)〜上記(5)のいずれかに記載の組成物。 (6) Any of the above (1) to (5) containing at least one solvent selected from N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone and γ-butyrolactone as the component (C) A composition according to claim 1.
(7)(D)成分として、下記の式[D−1]〜式[D−3]で示される溶媒から選ばれる少なくとも1種の溶媒を含有する上記(1)〜上記(6)のいずれかに記載の組成物。 (7) Any of the above (1) to (6) containing at least one solvent selected from the solvents represented by the following formulas [D-1] to [D-3] as the component (D) A composition according to claim 1.
(8)(E)成分として、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またはエチレングリコールモノブチルエーテルから選ばれる少なくとも1種の溶媒を含有する上記(1)〜上記(7)のいずれかに記載の組成物。 (8) As component (E), at least one solvent selected from 1-hexanol, cyclohexanol, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, propylene glycol monobutyl ether or ethylene glycol monobutyl ether is contained. The composition according to any one of (1) to (7) above.
(9)上記(1)〜上記(8)のいずれかに記載の組成物から得られる樹脂被膜。 (9) A resin film obtained from the composition according to any one of (1) to (8) above.
(10)上記(1)〜上記(8)のいずれかに記載の組成物から得られる液晶配向処理剤。 (10) A liquid crystal aligning agent obtained from the composition according to any one of (1) to (8) above.
(11)上記(10)に記載の液晶配向処理剤を用いて得られる液晶配向膜。 (11) A liquid crystal alignment film obtained using the liquid crystal aligning agent according to (10).
(12)上記(10)に記載の液晶配向処理剤を用いて、インクジェット法にて得られる液晶配向膜。 (12) A liquid crystal alignment film obtained by an ink jet method using the liquid crystal alignment treatment agent according to (10).
(13)上記(11)または上記(12)に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。 (13) A liquid crystal display device having the liquid crystal alignment film according to (11) or (12).
(14)電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、前記一対の基板の間に活性エネルギー線および熱の少なくとも一方により重合する重合性化合物を含む液晶組成物を配置し、前記電極間に電圧を印加しつつ前記重合性化合物を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子に用いられることを特徴とする上記(11)または上記(12)に記載の液晶配向膜。 (14) A liquid crystal composition having a liquid crystal layer between a pair of substrates provided with electrodes and including a polymerizable compound that is polymerized by at least one of active energy rays and heat is disposed between the pair of substrates. The liquid crystal alignment film as described in (11) or (12) above, which is used for a liquid crystal display device produced through a step of polymerizing the polymerizable compound while applying a voltage between the electrodes.
(15)上記(14)に記載の液晶配向膜を有することを特徴とする液晶表示素子。 (15) A liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to (14).
(16)電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、前記一対の基板の間に活性エネルギー線および熱の少なくとも一方により重合する重合性基を含む液晶配向膜を配置し、前記電極間に電圧を印加しつつ前記重合性基を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子に用いられることを特徴とする上記(11)または上記(12)に記載の液晶配向膜。 (16) A liquid crystal alignment film having a liquid crystal layer between a pair of substrates provided with electrodes and including a polymerizable group that is polymerized by at least one of active energy rays and heat is disposed between the pair of substrates. The liquid crystal alignment film as described in (11) or (12) above, which is used for a liquid crystal display device produced through a step of polymerizing the polymerizable group while applying a voltage between the electrodes.
(17)上記(16)に記載の液晶配向膜を有することを特徴とする液晶表示素子。 (17) A liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to (16).
本発明の特定構造を有するセルロース系の重合体およびジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを反応させて得られるポリイミド前駆体またはポリイミドから選ばれる少なくとも1種の重合体を含有する組成物は、樹脂被膜の透明性が高く、光の照射に伴う樹脂被膜の分解を抑制することができる。 A composition containing at least one polymer selected from a cellulose-based polymer having a specific structure of the present invention and a polyimide precursor or polyimide obtained by reacting a diamine component and a tetracarboxylic acid component is a resin film. The transparency of the resin is high, and decomposition of the resin film accompanying light irradiation can be suppressed.
また、本発明の組成物からなる液晶配向処理剤は、液晶配向膜の下に有機部材からなる絶縁膜がある状態で光を照射しても、電圧保持率に優れる液晶配向膜を形成することができる。そのため、これにより得られる液晶配向膜を有する液晶表示素子は、高い信頼性を有することが可能となる。 In addition, the liquid crystal alignment treatment agent comprising the composition of the present invention forms a liquid crystal alignment film having an excellent voltage holding ratio even when irradiated with light in the presence of an insulating film made of an organic member under the liquid crystal alignment film. Can do. Therefore, the liquid crystal display element having the liquid crystal alignment film obtained thereby can have high reliability.
本発明者は、鋭意研究を行った結果、以下の知見を得て本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies, the inventor has obtained the following knowledge and completed the present invention.
本発明は、下記の(A)成分および(B)成分を含有する組成物、液晶配向処理剤、該組成物を用いて得られる樹脂被膜、該液晶配向処理剤を用いて得られる液晶配向膜、さらには、該液晶配向膜を有する液晶表示素子に関するものである。
(A)成分:下記の式[1]で示される構造を有する重合体(特定セルロース系重合体ともいう)。
The present invention relates to a composition containing the following components (A) and (B), a liquid crystal alignment treatment agent, a resin film obtained using the composition, and a liquid crystal alignment film obtained using the liquid crystal alignment treatment agent. Furthermore, the present invention relates to a liquid crystal display element having the liquid crystal alignment film.
Component (A): a polymer having a structure represented by the following formula [1] (also referred to as a specific cellulose polymer).
(B)成分:ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを反応させて得られるポリイミド前駆体またはポリイミドから選ばれる少なくとも1種の重合体(特定ポリイミド系重合体ともいう)。 Component (B): At least one polymer selected from a polyimide precursor or polyimide obtained by reacting a diamine component and a tetracarboxylic acid component (also referred to as a specific polyimide polymer).
本発明の特定セルロース系重合体は、ポリイミド系の重合体に比べて透明性が高い。そのため、本発明の組成物から得られる樹脂被膜は、通常のポリイミド系の重合体から得られるものに比べて紫外線などの光を吸収しにくく、それに伴い、樹脂被膜の分解が起こりにくくなる。 The specific cellulose polymer of the present invention has higher transparency than a polyimide polymer. Therefore, the resin film obtained from the composition of the present invention is less likely to absorb light such as ultraviolet rays than that obtained from a normal polyimide polymer, and accordingly, the resin film is less likely to be decomposed.
また、本発明の組成物は、特定セルロース系重合体とともに、耐光性および耐熱性に優れた特定ポリイミド系重合体を含んでいるため、光や熱に対する樹脂被膜の安定性が、より高くなる。 Moreover, since the composition of this invention contains the specific polyimide-type polymer excellent in light resistance and heat resistance with the specific cellulose polymer, the stability of the resin film with respect to light and heat becomes higher.
本発明の特定セルロース系重合体は、OH基(水酸基)やCOOH基(カルボン酸基)を多く有しているため、金属や低分子量の有機化合物などのイオン性不純物をトラップすることができる。そのため、本発明の液晶配向処理剤から得られる液晶配向膜は、液晶配向膜の下に有機部材からなる絶縁膜がある状態で光を照射しても、電圧保持率に優れる液晶配向膜となる。 Since the specific cellulose polymer of the present invention has many OH groups (hydroxyl groups) and COOH groups (carboxylic acid groups), it can trap ionic impurities such as metals and low molecular weight organic compounds. Therefore, the liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal alignment treatment agent of the present invention becomes a liquid crystal alignment film having an excellent voltage holding ratio even when light is irradiated in a state where an insulating film made of an organic member is present under the liquid crystal alignment film. .
加えて、本発明の液晶配向処理剤は、特定ポリイミド系重合体を含んでいるため、上述した電圧保持率の特性とともに、液晶を配向させる能力(液晶配向性ともいう)やプレチルト角を付与させる特性に関しても優れた液晶配向膜を形成することができる。 In addition, since the liquid-crystal aligning agent of this invention contains the specific polyimide type polymer, the ability to orient a liquid crystal (it is also called liquid crystal orientation) and a pretilt angle are provided with the characteristic of the voltage retention mentioned above. A liquid crystal alignment film having excellent characteristics can also be formed.
以上の点から、本発明の組成物は、透明性の高い樹脂被膜を形成することができる。そして、本発明の組成物から得られる液晶配向処理剤は、液晶配向膜の下に有機部材からなる絶縁膜がある状態で光を照射しても、電圧保持率に優れ、さらには、液晶配向性およびプレチルト角を付与させる特性にも優れた液晶配向膜を形成することができる。 From the above points, the composition of the present invention can form a highly transparent resin film. And the liquid-crystal aligning agent obtained from the composition of this invention is excellent in a voltage holding | maintenance rate even if it irradiates light in the state which has the insulating film which consists of an organic member under a liquid-crystal aligning film, Furthermore, liquid-crystal aligning It is possible to form a liquid crystal alignment film having excellent properties and a property for imparting a pretilt angle.
以下、本発明の実施形態をより詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail.
<特定セルロース系重合体>
本発明の(A)成分である特定セルロース系重合体は、下記の式[1]で示される構造の重合体である。
<Specific cellulose polymer>
The specific cellulose polymer as the component (A) of the present invention is a polymer having a structure represented by the following formula [1].
式[1]中、X1、X2、X3、X4、X5およびX6は、それぞれ独立して、下記の式[1a]〜式[1m]から選ばれる少なくとも1種の構造の基を示す。 In the formula [1], X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 each independently have at least one structure selected from the following formulas [1a] to [1m]. Indicates a group.
式[1c]〜式[1m]中、X7、X8、X9、X10、X11、X12、X13およびX14は、それぞれ独立してベンゼン環、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基またはブチル基を示す。 In formula [1c] to formula [1m], X 7 , X 8 , X 9 , X 10 , X 11 , X 12 , X 13 and X 14 are each independently a benzene ring, methyl group, ethyl group, n -Represents a propyl group, an isopropyl group or a butyl group.
式[1h]中、nは0〜3の整数を示す。なかでも、0または1の整数が好ましい。 In the formula [1h], n represents an integer of 0 to 3. Of these, an integer of 0 or 1 is preferable.
式[1i]中、mは0〜3の整数を示す。なかでも、0または1の整数が好ましい。 In formula [1i], m represents an integer of 0 to 3. Of these, an integer of 0 or 1 is preferable.
式[1]中、X1、X2、X3、X4、X5およびX6は、それぞれ独立して、式[1a]〜式[1m]から選らばれる構造を示すが、これらの構造は、1種類であっても2種類以上の複数種類であっても良い。特に、特定セルロース系重合体の溶媒への溶解性、組成物または液晶配向処理剤の塗布性の点から、2種類以上の複数種類を用いることが好ましい。特に好ましいのは、式[1a]の構造と、式[1b]〜式[1m]の構造を用いることである。さらには、式[1a]の構造と式[1c]の構造、式[1d]の構造、式[1e]の構造、式[1h]の構造または式[1i]の構造を用いることが好ましい。 In formula [1], X 1 , X 2 , X 3 , X 4 , X 5 and X 6 each independently represent a structure selected from formula [1a] to formula [1m]. May be one type or two or more types. In particular, it is preferable to use two or more types from the viewpoints of solubility of a specific cellulose polymer in a solvent and applicability of a composition or a liquid crystal aligning agent. It is particularly preferable to use the structure of the formula [1a] and the structures of the formulas [1b] to [1m]. Furthermore, it is preferable to use the structure of formula [1a] and the structure of formula [1c], the structure of formula [1d], the structure of formula [1e], the structure of formula [1h], or the structure of formula [1i].
式[1]中、nは100〜1,000,000の整数を示す。なかでも、特定セルロース系重合体の溶媒への溶解性や組成物または液晶配向処理剤として調整した際の取り扱い性の点から、100〜500,000が好ましい。より好ましいのは、100〜100,000である。 In the formula [1], n represents an integer of 100 to 1,000,000. Especially, 100-500,000 are preferable from the point of the handleability at the time of adjusting the solubility to the solvent of a specific cellulose polymer, and a composition or a liquid-crystal aligning agent. More preferred is 100 to 100,000.
本発明の特定セルロース系重合体の具体例としては、下記のものが挙げられるが、これらの例に限定されるものではない。 Specific examples of the specific cellulose polymer of the present invention include the following, but are not limited to these examples.
例えば、セルロース、メチルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、ブチルセルロース、メチルエチルセルロース、アセチルセルロース、セルロースプロピオネート、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシブチルメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、メチルアミノセルロース、エチルアミノセルロース、プロピルアミノセルロース、ベンジルセルロース、トリベンゾイルセルロース、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルエチルセルロースまたはカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースが挙げられる。なかでも、メチルセルロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、アセチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート、ベンジルセルロース、セルロースアセテートプロピオネート、カルボキシメチルエチルセルロースまたはカルボキシメチルヒドロキシエチルセルロースが好ましい。より好ましくは、メチルセルロース、エチルセルロース、アセチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレートまたはカルボキシメチルエチルセルロースである。特に好ましくは、メチルセルロース、エチルセルロース、アセチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロースまたはヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレートである。 For example, cellulose, methylcellulose, ethylcellulose, propylcellulose, butylcellulose, methylethylcellulose, acetylcellulose, cellulose propionate, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose, hydroxybutylmethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose Phthalate, methylaminocellulose, ethylaminocellulose, propylaminocellulose, benzylcellulose, tribenzoylcellulose, cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate, carboxymethylcellulose, carboxymethylethylcellulose or carboxymethyl Le hydroxyethyl cellulose and the like. Among them, methylcellulose, ethylcellulose, propylcellulose, acetylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose phthalate, benzylcellulose, cellulose acetate propionate, carboxymethylethylcellulose or carboxy Methyl hydroxyethyl cellulose is preferred. More preferred is methylcellulose, ethylcellulose, acetylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose, hydroxypropylmethylcellulose phthalate or carboxymethylethylcellulose. Particularly preferred are methylcellulose, ethylcellulose, acetylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose, ethylhydroxyethylcellulose or hydroxypropylmethylcellulose phthalate.
これらの特定セルロース誘導体は、一般に入手することができる。また、式[1b]〜式[1m]で示される構造を導入する方法には、特に制限はなく、既存の手法を用いることができる。 These specific cellulose derivatives are generally available. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the method of introduce | transducing the structure shown by Formula [1b]-Formula [1m], The existing method can be used.
例えば、式[1b]の構造を導入する場合は、セルロースとベンジルクロリドとをアルカリ存在下で反応させる方法、式[1c]の構造を導入する場合は、セルロースとX7を有するハロゲン化合物とをアルカリ存在下で反応させる方法、式[1d]の構造を導入する場合は、セルロースとX8の構造を有する酸クロリド化合物とをアルカリ存在下で反応させる方法やセルロースと無水酢酸とを反応させる方法、式[1e]の構造を導入する場合は、セルロースとX9−OHの構造を有するハロゲン化合物とをアルカリ存在下で反応させる方法、式[1f]の構造を導入する場合は、セルロースとX10−COOHの構造を有するハロゲン化合物とをアルカリ存在下で反応させる方法、式[1g]の構造を導入する場合は、セルロースとX11−NH2の構造を有するハロゲン化合物とをアルカリ存在下で反応させる方法、式[1h]の構造を導入する場合は、セルロースとフタル酸とを反応させる方法、式[1i]の構造を導入する場合は、セルロースとX12とフタル酸骨格を有するハロゲン化合物とをアルカリ存在下で反応させる方法、式[1k]の構造を導入する場合は、セルロースと無水マレイン酸とを反応させる方法が挙げられる。 For example, to introduce the structure of formula [1b], a method of reacting in the presence of an alkali to cellulose and benzyl chloride, to introduce the structure of formula [1c] is a halogen compound having a cellulose and X 7 a method of reacting in the presence of an alkali, to introduce the structure of formula [1d], a method of reacting the method and cellulose and acetic anhydride is reacted with an acid chloride compound having the structure of cellulose and X 8 in the presence of an alkali In the case of introducing the structure of the formula [1e], a method in which cellulose and a halogen compound having a structure of X 9 -OH are reacted in the presence of an alkali. In the case of introducing the structure of the formula [1f], cellulose and X a method of reacting in the presence of an alkali and a halogen compound having the structure 10 -COOH, the case of introducing the structure of formula [1 g], the cellulose A method of reacting in the presence of an alkali and a halogen compound having the structure 11 -NH 2, the case of introducing the structure of formula [1h], a method of reacting a cellulose with phthalic acid, introducing the structure of formula [1i] If you are a method of reacting a halogen compound having a cellulose and X 12 and phthalic acid skeleton in the presence of an alkali, to introduce the structure of formula [1k] can include a method of reacting a cellulose with maleic anhydride It is done.
前記式[1]で示されるこれら特定セルロース系重合体は、本発明の特定セルロース系重合体の溶媒への溶解性や塗布性、液晶配向膜にした場合における液晶の配向性、電圧保持率、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類または2種類以上を混合して使用することができる。 These specific cellulosic polymers represented by the formula [1] are the solubility and coating properties of the specific cellulosic polymer of the present invention in a solvent, the orientation of liquid crystals when used as a liquid crystal alignment film, the voltage holding ratio, One type or a mixture of two or more types can be used in accordance with characteristics such as accumulated charge.
<特定ポリイミド系重合体>
本発明の(B)成分である特定ポリイミド系重合体は、ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを反応させて得られるポリイミド前駆体またはポリイミドから選ばれる重合体である。
<Specific polyimide polymer>
The specific polyimide polymer which is the component (B) of the present invention is a polymer selected from a polyimide precursor or a polyimide obtained by reacting a diamine component and a tetracarboxylic acid component.
ポリイミド前駆体は、下記の式[A]で示される構造である。 The polyimide precursor has a structure represented by the following formula [A].
前記ジアミン成分としては、分子内に1級または2級のアミノ基を2個有するジアミン化合物であり、テトラカルボン酸成分としては、テトラカルボン酸化合物、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジハライド化合物、テトラカルボン酸ジアルキルエステル化合物またはテトラカルボン酸ジアルキルエステルジハライド化合物が挙げられる。 The diamine component is a diamine compound having two primary or secondary amino groups in the molecule, and the tetracarboxylic acid component is a tetracarboxylic acid compound, tetracarboxylic dianhydride, or tetracarboxylic acid dihalide compound. And tetracarboxylic acid dialkyl ester compounds or tetracarboxylic acid dialkyl ester dihalide compounds.
本発明の特定重合体は、下記の式[B]で示されるテトラカルボン酸二無水物と下記の式[C]で示されるジアミン化合物とを原料とすることで比較的簡便に得られるという理由から、下記の式[D]で示される繰り返し単位の構造式からなるポリアミド酸または該ポリアミド酸をイミド化させたポリイミドが好ましい。 The reason why the specific polymer of the present invention can be obtained relatively easily by using a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula [B] and a diamine compound represented by the following formula [C] as raw materials. Therefore, a polyamic acid having a structural formula of a repeating unit represented by the following formula [D] or a polyimide obtained by imidizing the polyamic acid is preferable.
また、通常の合成手法で、上記で得られた式[D]の重合体に、式[A]で示されるA1およびA2の炭素数1〜8のアルキル基、および式[A]で示されるA3およびA4の炭素数1〜5のアルキル基またはアセチル基を導入することもできる。 In addition, the polymer of the formula [D] obtained as described above is added to the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms of A 1 and A 2 represented by the formula [A] and the formula [A] by a usual synthesis method. It is also possible to introduce an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or an acetyl group of A 3 and A 4 shown.
<ジアミン成分>
本発明の(B)成分である特定ポリイミド系重合体を作製するためのジアミン成分としては、公知のジアミン化合物を用いることができる。
<Diamine component>
A known diamine compound can be used as the diamine component for producing the specific polyimide polymer that is the component (B) of the present invention.
なかでも、下記の式[2a]で示される構造を有するジアミン化合物を用いることが好ましい。 Among them, it is preferable to use a diamine compound having a structure represented by the following formula [2a].
式[2a]中、aは0〜4の整数を示す。なかでも、原料の入手性や合成の容易さの点から、0または1の整数が好ましい。 In formula [2a], a represents an integer of 0 to 4. Especially, the integer of 0 or 1 is preferable from the point of the availability of a raw material or the ease of a synthesis | combination.
式[2a]で示される構造を有するジアミン化合物として、具体的には、下記の式[2a−1]で示されるジアミン化合物が挙げられる。 Specific examples of the diamine compound having a structure represented by the formula [2a] include a diamine compound represented by the following formula [2a-1].
式[2a−1]中、aは0〜4の整数を示す。なかでも、原料の入手性や合成の容易さの点から、0または1が好ましい。 In formula [2a-1], a represents an integer of 0 to 4. Among these, 0 or 1 is preferable from the viewpoint of availability of raw materials and ease of synthesis.
式[2a−1]中、nは1〜4の整数を示す。なかでも、合成の容易さの点から1が好ましい。 In the formula [2a-1], n represents an integer of 1 to 4. Among these, 1 is preferable from the viewpoint of ease of synthesis.
本発明の式[2a]で示されるジアミン化合物を製造する方法は特に限定されないが、好ましい方法としては、下記に示すものが挙げられる。一例として、式[2a−1]で示されるジアミン化合物は、下記の式[2a−A]で示されるジニトロ体化合物を合成し、さらにそのニトロ基を還元してアミノ基に変換することで得られる。 Although the method to manufacture the diamine compound shown by the formula [2a] of this invention is not specifically limited, What is shown below is mentioned as a preferable method. As an example, a diamine compound represented by the formula [2a-1] is obtained by synthesizing a dinitro compound represented by the following formula [2a-A], further reducing the nitro group and converting it to an amino group. It is done.
式[2a−A]で示されるジニトロ体化合物のジニトロ基を還元する方法には、特に制限はなく、通常、酢酸エチル、トルエン、テトラヒドロフラン、ジオキサンまたはアルコール系溶剤などの溶媒中、パラジウム−炭素、酸化白金、ラネーニッケル、白金黒、ロジウム−アルミナまたは硫化白金炭素などを触媒として用いて、水素ガス、ヒドラジンまたは塩化水素下で反応させる方法がある。 The method for reducing the dinitro group of the dinitro compound represented by the formula [2a-A] is not particularly limited, and is usually palladium-carbon in a solvent such as ethyl acetate, toluene, tetrahydrofuran, dioxane or an alcohol solvent. There is a method in which platinum oxide, Raney nickel, platinum black, rhodium-alumina, platinum sulfide carbon, or the like is used as a catalyst and reacted under hydrogen gas, hydrazine, or hydrogen chloride.
本発明の式[2a]で示されるジアミン化合物としては、さらに、下記の式[2a−2]〜式[2a−5]で示されるジアミン化合物も挙げられる。 Examples of the diamine compound represented by the formula [2a] of the present invention further include diamine compounds represented by the following formulas [2a-2] to [2a-5].
式[2a−2]中、A1は単結合、−CH2−、−C2H4−、−C(CH3)2−、−CF2−、−C(CF3)2−、−O−、−CO−、−NH−、−N(CH3)−、−CONH−、−NHCO−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−CON(CH3)−または−N(CH3)CO−を示す。なかでも、合成の容易さの点から、単結合、−CH2−、−C(CH3)2−、−O−、−CO−、−NH−、−N(CH3)−、−CONH−、−NHCO−、−COO−または−OCO−が好ましい。より好ましいのは、単結合、−CH2−、−C(CH3)2−、−O−、−CO−、−NH−または−N(CH3)−である。 In formula [2a-2], A 1 is a single bond, —CH 2 —, —C 2 H 4 —, —C (CH 3 ) 2 —, —CF 2 —, —C (CF 3 ) 2 —, — O—, —CO—, —NH—, —N (CH 3 ) —, —CONH—, —NHCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —COO—, —OCO—, —CON (CH 3) - or -N (CH 3) shows a CO-. Among these, from the viewpoint of ease of synthesis, a single bond, —CH 2 —, —C (CH 3 ) 2 —, —O—, —CO—, —NH—, —N (CH 3 ) —, —CONH -, -NHCO-, -COO- or -OCO- are preferred. More preferred is a single bond, —CH 2 —, —C (CH 3 ) 2 —, —O—, —CO—, —NH— or —N (CH 3 ) —.
式[2a−2]中、m1およびm2はそれぞれ0〜4の整数を示し、かつm1+m2は1〜4の整数を示す。なかでも、m1+m2が1または2が好ましい。 In formula [2a-2], m 1 and m 2 each represent an integer of 0 to 4, and m 1 + m 2 represents an integer of 1 to 4. Among them, m 1 + m 2 is 1 or 2 are preferred.
式[2a−3]中、m3およびm4はそれぞれ1〜5の整数を示す。なかでも、合成の容易さの点から、1または2が好ましい。 In formula [2a-3], m 3 and m 4 each represent an integer of 1 to 5. Of these, 1 or 2 is preferable from the viewpoint of ease of synthesis.
式[2a−4]中、A2は炭素数1〜5の直鎖または分岐アルキル基を示す。なかでも、炭素数1〜3の直鎖アルキル基が好ましい。 In formula [2a-4], A 2 represents a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Especially, a C1-C3 linear alkyl group is preferable.
式[2a−4]中、m5は1〜5の整数を示す。なかでも、1または2が好ましい。 In formula [2a-4], m 5 represents an integer of 1 to 5. Of these, 1 or 2 is preferable.
式[2a−5]中、A3は単結合、−CH2−、−C2H4−、−C(CH3)2−、−CF2−、−C(CF3)2−、−O−、−CO−、−NH−、−N(CH3)−、−CONH−、−NHCO−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−、−OCO−、−CON(CH3)−または−N(CH3)CO−を示す。なかでも、単結合、−CH2−、−C(CH3)2−、−O−、−CO−、−NH−、−CONH−、−NHCO−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−または−OCO−が好ましい。より好ましいのは、−O−、−CO−、−NH−、−CONH−、−NHCO−、−CH2O−、−OCH2−、−COO−または−OCO−である。 In the formula [2a-5], A 3 is a single bond, —CH 2 —, —C 2 H 4 —, —C (CH 3 ) 2 —, —CF 2 —, —C (CF 3 ) 2 —, — O—, —CO—, —NH—, —N (CH 3 ) —, —CONH—, —NHCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —COO—, —OCO—, —CON (CH 3) - or -N (CH 3) shows a CO-. Among them, a single bond, —CH 2 —, —C (CH 3 ) 2 —, —O—, —CO—, —NH—, —CONH—, —NHCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 — , -COO- or -OCO- is preferable. More preferred is —O—, —CO—, —NH—, —CONH—, —NHCO—, —CH 2 O—, —OCH 2 —, —COO— or —OCO—.
式[2a−5]中、m6は1〜4の整数を示す。なかでも、合成の容易さの点から、1が好ましい。 In formula [2a-5], m 6 represents an integer of 1 to 4. Of these, 1 is preferable from the viewpoint of ease of synthesis.
前記式[2a−1]〜式[2a−5]で示されるジアミン化合物は、全ジアミン成分中の20モル%〜100モル%であることが好ましく、より好ましくは、30モル%〜80モル%であることが好ましい。 The diamine compound represented by the formula [2a-1] to the formula [2a-5] is preferably 20 mol% to 100 mol%, more preferably 30 mol% to 80 mol%, based on the total diamine component. It is preferable that
前記式[2a−1]〜式[2a−5]で示されるジアミン化合物は、本発明の特定ポリイミド系重合体の溶媒への溶解性や組成物の塗布性、液晶配向膜にした場合における液晶の配向性、電圧保持率、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類または2種類以上を混合して使用することができる。 The diamine compound represented by the formula [2a-1] to the formula [2a-5] is a liquid crystal when the specific polyimide polymer of the present invention is dissolved in a solvent, the coating property of the composition, or a liquid crystal alignment film. One kind or a mixture of two or more kinds can be used according to the properties such as the orientation, voltage holding ratio, and accumulated charge.
本発明の特定ポリイミド系重合体を作製するためのジアミン成分としては、下記の式[2b]で示されるジアミン化合物を用いることが好ましい。 As a diamine component for producing the specific polyimide polymer of the present invention, a diamine compound represented by the following formula [2b] is preferably used.
式[2b]中、Yは下記の式[2b−1]、式[2b−2]、式[2b−3]、式[2b−4]または式[2b−5]から選ばれる少なくとも1つの構造の置換基を示し、mは0〜4の整数を示す。 In formula [2b], Y is at least one selected from the following formula [2b-1], formula [2b-2], formula [2b-3], formula [2b-4], or formula [2b-5]. The substituent of a structure is shown, m shows the integer of 0-4.
式[2b−1]中、aは0〜4の整数を示す。なかでも、原料の入手性や合成の容易さの点から、0または1の整数が好ましい。 In formula [2b-1], a represents an integer of 0 to 4. Especially, the integer of 0 or 1 is preferable from the point of the availability of a raw material or the ease of a synthesis | combination.
式[2b−2]中、Y1は単結合、−(CH2)a−(aは1〜15の整数である)、−O−、−CH2O−、−COO−または−OCO−を示す。なかでも、原料の入手性や合成の容易さの点から、単結合、−(CH2)a−(aは1〜15の整数である)、−O−、−CH2O−または−COO−が好ましい。より好ましいのは、単結合、−(CH2)a−(aは1〜10の整数である)、−O−、−CH2O−または−COO−である。 In formula [2b-2], Y 1 is a single bond, — (CH 2 ) a — (a is an integer of 1 to 15), —O—, —CH 2 O—, —COO— or —OCO—. Indicates. Among these, from the viewpoint of availability of raw materials and ease of synthesis, a single bond, — (CH 2 ) a — (a is an integer of 1 to 15), —O—, —CH 2 O— or —COO. -Is preferred. More preferred is a single bond, — (CH 2 ) a — (a is an integer of 1 to 10), —O—, —CH 2 O— or —COO—.
式[2b−2]中、Y2は単結合または−(CH2)b−(bは1〜15の整数である)を示す。なかでも、単結合または−(CH2)b−(bは1〜10の整数である)が好ましい。 In formula [2b-2], Y 2 represents a single bond or — (CH 2 ) b — (b is an integer of 1 to 15). Among these, a single bond or — (CH 2 ) b — (b is an integer of 1 to 10) is preferable.
式[2b−2]中、Y3は単結合、−(CH2)c−(cは1〜15の整数である)、−O−、−CH2O−、−COO−または−OCO−を示す。なかでも、合成の容易さの点から、単結合、−(CH2)c−(cは1〜15の整数である)、−O−、−CH2O−または−COO−が好ましい。より好ましいのは、単結合、−(CH2)c−(cは1〜10の整数である)、−O−、−CH2O−または−COO−である。 In formula [2b-2], Y 3 is a single bond, — (CH 2 ) c — (c is an integer of 1 to 15), —O—, —CH 2 O—, —COO— or —OCO—. Indicates. Among these, from the viewpoint of ease of synthesis, a single bond, — (CH 2 ) c — (c is an integer of 1 to 15), —O—, —CH 2 O—, or —COO— is preferable. More preferred is a single bond, — (CH 2 ) c — (c is an integer of 1 to 10), —O—, —CH 2 O— or —COO—.
式[2b−2]中、Y4はベンゼン環、シクロヘキサン環または複素環から選ばれる2価の環状基であり、これらの環状基上の任意の水素原子は、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルコキシル基またはフッ素原子で置換されていてもよい。さらに、Y4は、ステロイド骨格を有する炭素数12〜25の有機基から選ばれる2価の有機基であってもよい。なかでも、合成の容易さの点から、ベンゼン環、シクロへキサン環またはステロイド骨格を有する炭素数12〜25の有機基が好ましい。 In formula [2b-2], Y 4 is a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring, and any hydrogen atom on these cyclic groups is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. , An alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine atom. Furthermore, Y 4 may be a divalent organic group selected from organic groups having 12 to 25 carbon atoms having a steroid skeleton. Of these, an organic group having 12 to 25 carbon atoms having a benzene ring, a cyclohexane ring or a steroid skeleton is preferable from the viewpoint of ease of synthesis.
式[2b−2]中、Y5はベンゼン環、シクロヘキサン環または複素環から選ばれる2価の環状基を示し、これらの環状基上の任意の水素原子が、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜3のフッ素含有アルコキシル基またはフッ素原子で置換されていてもよい。なかでも、ベンゼン環またはシクロへキサン環が好ましい。 In Formula [2b-2], Y 5 represents a divalent cyclic group selected from a benzene ring, a cyclohexane ring or a heterocyclic ring, and any hydrogen atom on these cyclic groups is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. , An alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 3 carbon atoms, or a fluorine atom. Of these, a benzene ring or a cyclohexane ring is preferable.
式[2b−2]中、nは0〜4の整数を示す。なかでも、原料の入手性や合成の容易さの点から、0〜3が好ましい。より好ましいのは、0〜2である。 In formula [2b-2], n represents an integer of 0 to 4. Especially, 0-3 are preferable from the point of the availability of a raw material and the ease of a synthesis | combination. More preferably, it is 0-2.
式[2b−2]中、Y6は炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜18のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜18のアルコキシル基または炭素数1〜18のフッ素含有アルコキシル基を示す。なかでも、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数1〜10のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜18のアルコキシル基または炭素数1〜10のフッ素含有アルコキシル基が好ましい。より好ましくは、炭素数1〜12のアルキル基または炭素数1〜12のアルコキシル基である。特に好ましくは、炭素数1〜9のアルキル基または炭素数1〜9のアルコキシル基である。 In Formula [2b-2], Y 6 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms, or a fluorine-containing alkoxyl group having 1 to 18 carbon atoms. Indicates. Especially, a C1-C18 alkyl group, a C1-C10 fluorine-containing alkyl group, a C1-C18 alkoxyl group, or a C1-C10 fluorine-containing alkoxyl group is preferable. More preferably, they are a C1-C12 alkyl group or a C1-C12 alkoxyl group. Particularly preferred is an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms or an alkoxyl group having 1 to 9 carbon atoms.
式[2b]中の置換基Yを構成するための、式[2b−2]におけるY1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6およびnの好ましい組み合わせとしては、国際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)の13項〜34項の表6〜表47に掲載される(2−1)〜(2−629)と同じ組み合わせが挙げられる。なお、国際公開公報の各表では、本発明におけるY1〜Y6が、Y1〜Y6として示されているが、Y1〜Y6は、Y1〜Y6と読み替えるものとする。 As a preferred combination of Y 1 , Y 2 , Y 3 , Y 4 , Y 5 , Y 6 and n in the formula [2b-2] for constituting the substituent Y in the formula [2b], International Publication The same combinations as (2-1) to (2-629) listed in Tables 6 to 47 of the 13th to 34th items of WO2011 / 132751 (published 2011.10.27) are mentioned. In each table of International Publication, Y 1 to Y 6 in the present invention is shown as Y1 to Y6, Y1 to Y6, shall read Y 1 to Y 6.
式[2b−3]中、Y7は−O−、−CH2O−、−COO−、−OCO−、−CONH−または−NHCO−を示す。なかでも、−O−、−CH2O−、−COO−または−CONH−が好ましい。より好ましくは、−O−、−COO−または−CONH−である。 In formula [2b-3], Y 7 represents —O—, —CH 2 O—, —COO—, —OCO—, —CONH— or —NHCO—. Of these, —O—, —CH 2 O—, —COO— or —CONH— is preferable. More preferred is —O—, —COO— or —CONH—.
式[2b−3]中、Y8は炭素数8〜22のアルキル基を示す。 In formula [2b-3], Y 8 represents an alkyl group having 8 to 22 carbon atoms.
式[2b−4]中、Y9およびY10はそれぞれ独立して炭素数1〜12の炭化水素基を示す。 In formula [2b-4], Y 9 and Y 10 each independently represent a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.
式[2b−5]中、Y11は炭素数1〜5のアルキル基を示す。 In formula [2b-5], Y 11 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
本発明の式[2b]で示されるジアミン化合物を製造する方法は特に限定されないが、好ましい方法としては、下記に示すものが挙げられる。一例として、式[2b]で示されるジアミン化合物は、下記の式[2b−A]で示されるジニトロ体化合物を合成し、さらにそのニトロ基を還元してアミノ基に変換することで得られる。 Although the method to manufacture the diamine compound shown by the formula [2b] of this invention is not specifically limited, What is shown below is mentioned as a preferable method. As an example, the diamine compound represented by the formula [2b] can be obtained by synthesizing a dinitro compound represented by the following formula [2b-A], further reducing the nitro group and converting it to an amino group.
式[2b−A]で示されるジニトロ体化合物のジニトロ基を還元する方法には、特に制限はなく、通常、酢酸エチル、トルエン、テトラヒドロフラン、ジオキサンまたはアルコール系溶剤などの溶媒中、パラジウム−炭素、酸化白金、ラネーニッケル、白金黒、ロジウム−アルミナまたは硫化白金炭素などを触媒として用いて、水素ガス、ヒドラジンまたは塩化水素下で反応させる方法がある。
下記に、本発明の式[2b]で示されるジアミン化合物の具体的な構造を挙げるが、これらの例に限定されるものではない。
すなわち、式[2b]で示されるジアミン化合物としては、m−フェニレンジアミン、2,4−ジメチル−m−フェニレンジアミン、2,6−ジアミノトルエン、2,4−ジアミノフェノール、3,5−ジアミノフェノール、3,5−ジアミノベンジルアルコール、2,4−ジアミノベンジルアルコール、4,6−ジアミノレゾルシノールの他に、下記の式[2b−6]〜[2b−46]で示される構造のジアミン化合物を挙げることができる。
There is no particular limitation on the method for reducing the dinitro group of the dinitro compound represented by the formula [2b-A], and usually in a solvent such as ethyl acetate, toluene, tetrahydrofuran, dioxane or an alcohol solvent, palladium-carbon, There is a method in which platinum oxide, Raney nickel, platinum black, rhodium-alumina, platinum sulfide carbon, or the like is used as a catalyst and reacted under hydrogen gas, hydrazine, or hydrogen chloride.
Although the specific structure of the diamine compound shown by the formula [2b] of this invention is given to the following, it is not limited to these examples.
That is, as the diamine compound represented by the formula [2b], m-phenylenediamine, 2,4-dimethyl-m-phenylenediamine, 2,6-diaminotoluene, 2,4-diaminophenol, 3,5-diaminophenol In addition to 3,5-diaminobenzyl alcohol, 2,4-diaminobenzyl alcohol, and 4,6-diaminoresorcinol, diamine compounds having structures represented by the following formulas [2b-6] to [2b-46] are exemplified. be able to.
前記式[2b]で示されるジアミン化合物のなかで、式[2b]中の置換基Yが式[2b−2]で示される構造のジアミン化合物を用いた組成物は、樹脂被膜の疎水性を高くすることができる。さらに、液晶配向膜にした場合に、液晶のプレチルト角を高くすることができる。その際、これらの効果を高めることを目的に、上記ジアミン化合物の中でも、式[2b−28]〜式[2b−39]または式[2b−42]〜式[2b−46]で示されるジアミン化合物を用いることが好ましい。より好ましいのは、式[2b−24]〜式[2b−39]または式[2b−42]〜式[2b−46]で示されるジアミン化合物である。また、よりこれらの効果を高めるため、これらジアミン化合物は、ジアミン成分全体の5モル%以上80モル%以下であることが好ましい。より好ましくは、組成物および液晶配向処理剤の塗布性や液晶配向膜としての電気特性の点から、これらジアミン化合物は、ジアミン成分全体の5モル%以上60モル%である。 Among the diamine compounds represented by the formula [2b], the composition using the diamine compound in which the substituent Y in the formula [2b] is represented by the formula [2b-2] Can be high. Further, when the liquid crystal alignment film is used, the pretilt angle of the liquid crystal can be increased. At that time, for the purpose of enhancing these effects, among the above diamine compounds, the diamines represented by the formula [2b-28] to the formula [2b-39] or the formula [2b-42] to the formula [2b-46]. It is preferable to use a compound. More preferred are diamine compounds represented by the formula [2b-24] to [2b-39] or the formula [2b-42] to the formula [2b-46]. Moreover, in order to improve these effects, it is preferable that these diamine compounds are 5 mol% or more and 80 mol% or less of the whole diamine component. More preferably, these diamine compounds are 5 mol% or more and 60 mol% of the whole diamine component from the viewpoint of the applicability of the composition and the liquid crystal alignment treatment agent and the electric characteristics as the liquid crystal alignment film.
前記式[2b]で示されるジアミン化合物は、本発明の特定ポリイミド系重合体の溶媒への溶解性や塗布性、液晶配向膜にした場合における液晶の配向性、電圧保持率、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類または2種類以上を混合して使用することができる。 The diamine compound represented by the formula [2b] is used for the solubility and coating property of the specific polyimide polymer of the present invention in a solvent, liquid crystal alignment in the case of forming a liquid crystal alignment film, voltage holding ratio, accumulated charge, etc. Depending on the characteristics, one kind or a mixture of two or more kinds can be used.
本発明の特定ポリイミド系重合体を作製するためのジアミン成分としては、式[2a−1]〜式[2a−5]で示されるジアミン化合物および式[2b]で示されるジアミン化合物以外のジアミン化合物(その他ジアミン化合物ともいう)をジアミン成分として用いることができる。下記に、その他ジアミン化合物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 a diamine component for producing the specific polyimide-based polymer of the present invention, a diamine compound other than the diamine compound represented by the formula [2a-1] to the formula [2a-5] and the diamine compound represented by the formula [2b] (Also referred to as other diamine compounds) can be used as the diamine component. Specific examples of other diamine compounds are shown below, but are not limited to these examples.
例えば、4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジカルボキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジフルオロ−4,4’−ビフェニル、3,3’−トリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジアミノビフェニル、2,3’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ジアミノジフェニルメタン、2,3’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2’−ジアミノジフェニルエーテル、2,3’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−スルホニルジアニリン、3,3’−スルホニルジアニリン、ビス(4−アミノフェニル)シラン、ビス(3−アミノフェニル)シラン、ジメチル−ビス(4−アミノフェニル)シラン、ジメチル−ビス(3−アミノフェニル)シラン、4,4’−チオジアニリン、3,3’−チオジアニリン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、3,3’−ジアミノジフェニルアミン、3,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2’−ジアミノジフェニルアミン、2,3’−ジアミノジフェニルアミン、N−メチル(4,4’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(3,3’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(3,4’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(2,2’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(2,3’−ジアミノジフェニル)アミン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、1,4−ジアミノナフタレン、2,2’−ジアミノベンゾフェノン、2,3’−ジアミノベンゾフェノン、1,5−ジアミノナフタレン、1,6−ジアミノナフタレン、1,7−ジアミノナフタレン、1,8−ジアミノナフタレン、2,5−ジアミノナフタレン、2,6−ジアミノナフタレン、2,7−ジアミノナフタレン、2,8−ジアミノナフタレン、1,2−ビス(4−アミノフェニル)エタン、1,2−ビス(3−アミノフェニル)エタン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、1,3−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ブタン、1,4−ビス(3−アミノフェニル)ブタン、ビス(3,5−ジエチル−4−アミノフェニル)メタン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−[1,4−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、4,4’−[1,3−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,4’−[1,4−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,4’−[1,3−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,3’−[1,4−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,3’−[1,3−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、1,4−フェニレンビス[(4−アミノフェニル)メタノン]、1,4−フェニレンビス[(3−アミノフェニル)メタノン]、1,3−フェニレンビス[(4−アミノフェニル)メタノン]、1,3−フェニレンビス[(3−アミノフェニル)メタノン]、1,4−フェニレンビス(4−アミノベンゾエート)、1,4−フェニレンビス(3−アミノベンゾエート)、1,3−フェニレンビス(4−アミノベンゾエート)、1,3−フェニレンビス(3−アミノベンゾエート)、ビス(4−アミノフェニル)テレフタレート、ビス(3−アミノフェニル)テレフタレート、ビス(4−アミノフェニル)イソフタレート、ビス(3−アミノフェニル)イソフタレート、N,N’−(1,4−フェニレン)ビス(4−アミノベンズアミド)、N,N’−(1,3−フェニレン)ビス(4−アミノベンズアミド)、N,N’−(1,4−フェニレン)ビス(3−アミノベンズアミド)、N,N’−(1,3−フェニレン)ビス(3−アミノベンズアミド)、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)テレフタルアミド、N,N’−ビス(3−アミノフェニル)テレフタルアミド、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)イソフタルアミド、N,N’−ビス(3−アミノフェニル)イソフタルアミド、9,10−ビス(4−アミノフェニル)アントラセン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(3−アミノ−4−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2’−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、2,2’−ビス(3−アミノ−4−メチルフェニル)プロパン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)プロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)プロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ブタン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ブタン、1,5−ビス(4−アミノフェノキシ)ペンタン、1,5−ビス(3−アミノフェノキシ)ペンタン、1,6−ビス(4−アミノフェノキシ)へキサン、1,6−ビス(3−アミノフェノキシ)へキサン、1,7−ビス(4−アミノフェノキシ)ヘプタン、1,7−(3−アミノフェノキシ)ヘプタン、1,8−ビス(4−アミノフェノキシ)オクタン、1,8−ビス(3−アミノフェノキシ)オクタン、1,9−ビス(4−アミノフェノキシ)ノナン、1,9−ビス(3−アミノフェノキシ)ノナン、1,10−(4−アミノフェノキシ)デカン、1,10−(3−アミノフェノキシ)デカン、1,11−(4−アミノフェノキシ)ウンデカン、1,11−(3−アミノフェノキシ)ウンデカン、1,12−(4−アミノフェノキシ)ドデカン、1,12−(3−アミノフェノキシ)ドデカン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノへキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカンまたは1,12−ジアミノドデカンなどが挙げられる。 For example, 4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dihydroxy-4,4 '-Diaminobiphenyl, 3,3'-dicarboxy-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-difluoro-4,4'-biphenyl, 3,3'-trifluoromethyl-4,4'-diamino Biphenyl, 3,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diaminobiphenyl, 2,2'-diaminobiphenyl, 2,3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2'-diaminodiphenylmethane, 2,3'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-dia Nodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 2,2'-diaminodiphenyl ether, 2,3'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-sulfonyldianiline, 3,3'-sulfonyl Dianiline, bis (4-aminophenyl) silane, bis (3-aminophenyl) silane, dimethyl-bis (4-aminophenyl) silane, dimethyl-bis (3-aminophenyl) silane, 4,4′-thiodianiline, 3,3′-thiodianiline, 4,4′-diaminodiphenylamine, 3,3′-diaminodiphenylamine, 3,4′-diaminodiphenylamine, 2,2′-diaminodiphenylamine, 2,3′-diaminodiphenylamine, N-methyl (4,4′-diaminodipheny ) Amine, N-methyl (3,3'-diaminodiphenyl) amine, N-methyl (3,4'-diaminodiphenyl) amine, N-methyl (2,2'-diaminodiphenyl) amine, N-methyl (2 , 3′-diaminodiphenyl) amine, 4,4′-diaminobenzophenone, 3,3′-diaminobenzophenone, 3,4′-diaminobenzophenone, 1,4-diaminonaphthalene, 2,2′-diaminobenzophenone, 2, 3′-diaminobenzophenone, 1,5-diaminonaphthalene, 1,6-diaminonaphthalene, 1,7-diaminonaphthalene, 1,8-diaminonaphthalene, 2,5-diaminonaphthalene, 2,6-diaminonaphthalene, 2, 7-diaminonaphthalene, 2,8-diaminonaphthalene, 1,2-bis (4-aminophenyl) Ethane, 1,2-bis (3-aminophenyl) ethane, 1,3-bis (4-aminophenyl) propane, 1,3-bis (3-aminophenyl) propane, 1,4-bis (4-amino) Phenyl) butane, 1,4-bis (3-aminophenyl) butane, bis (3,5-diethyl-4-aminophenyl) methane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,3-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,4-bis (4-aminobenzyl) benzene, 1,3 -Bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4 '-[1,4-phenylenebis (methylene)] dianiline, 4,4'-[1,3-phenylenebis (methylene)] dianiline, 3 4 '-[1,4-phenylenebis (methylene)] dianiline, 3,4'-[1,3-phenylenebis (methylene)] dianiline, 3,3 '-[1,4-phenylenebis (methylene)] Dianiline, 3,3 ′-[1,3-phenylenebis (methylene)] dianiline, 1,4-phenylenebis [(4-aminophenyl) methanone], 1,4-phenylenebis [(3-aminophenyl) methanone ], 1,3-phenylenebis [(4-aminophenyl) methanone], 1,3-phenylenebis [(3-aminophenyl) methanone], 1,4-phenylenebis (4-aminobenzoate), 1,4 -Phenylenebis (3-aminobenzoate), 1,3-phenylenebis (4-aminobenzoate), 1,3-phenylenebis (3-aminobenzoate) Bis (4-aminophenyl) terephthalate, bis (3-aminophenyl) terephthalate, bis (4-aminophenyl) isophthalate, bis (3-aminophenyl) isophthalate, N, N ′-(1,4-phenylene ) Bis (4-aminobenzamide), N, N ′-(1,3-phenylene) bis (4-aminobenzamide), N, N ′-(1,4-phenylene) bis (3-aminobenzamide), N , N ′-(1,3-phenylene) bis (3-aminobenzamide), N, N′-bis (4-aminophenyl) terephthalamide, N, N′-bis (3-aminophenyl) terephthalamide, N , N′-bis (4-aminophenyl) isophthalamide, N, N′-bis (3-aminophenyl) isophthalamide, 9,10-bis (4-amido) Nophenyl) anthracene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) diphenylsulfone, 2,2′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2′-bis [4- (4- Aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2′-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2′-bis (3-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2′-bis (3- Amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane, 2,2′-bis (4-aminophenyl) propane, 2,2′-bis (3-aminophenyl) propane, 2,2′-bis (3-amino-) 4-methylphenyl) propane, 1,3-bis (4-aminophenoxy) propane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) propane, 1,4 Bis (4-aminophenoxy) butane, 1,4-bis (3-aminophenoxy) butane, 1,5-bis (4-aminophenoxy) pentane, 1,5-bis (3-aminophenoxy) pentane, 1, 6-bis (4-aminophenoxy) hexane, 1,6-bis (3-aminophenoxy) hexane, 1,7-bis (4-aminophenoxy) heptane, 1,7- (3-aminophenoxy) heptane 1,8-bis (4-aminophenoxy) octane, 1,8-bis (3-aminophenoxy) octane, 1,9-bis (4-aminophenoxy) nonane, 1,9-bis (3-aminophenoxy) ) Nonane, 1,10- (4-aminophenoxy) decane, 1,10- (3-aminophenoxy) decane, 1,11- (4-aminophenoxy) undecane, 11- (3-aminophenoxy) undecane, 1,12- (4-aminophenoxy) dodecane, 1,12- (3-aminophenoxy) dodecane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, bis (4-amino-3) -Methylcyclohexyl) methane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1,8-diaminooctane, 1 , 9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane and the like.
また、その他ジアミン化合物として、ジアミン側鎖にアルキル基、フッ素含有アルキル基、芳香環、脂肪族環または複素環を有するもの、さらに、これらからなる大環状置換体を有するものなどを挙げることもできる。具体的には、下記の式[DA1]〜[DA13]で示されるジアミン化合物を例示することができる。 Examples of other diamine compounds include those having an alkyl group, a fluorine-containing alkyl group, an aromatic ring, an aliphatic ring or a heterocyclic ring in the diamine side chain, and those having a macrocyclic substituent composed of these. . Specifically, diamine compounds represented by the following formulas [DA1] to [DA13] can be exemplified.
本発明の効果を損なわない限りにおいて、その他ジアミン化合物として、下記の式[DA8]〜式[DA13]で示されるジアミン化合物を用いることもできる。 As long as the effects of the present invention are not impaired, diamine compounds represented by the following formulas [DA8] to [DA13] can also be used as other diamine compounds.
さらに、本発明の効果を損なわない限りにおいて、下記の式[DA14]で示されるジアミン化合物を用いることもできる。 Furthermore, a diamine compound represented by the following formula [DA14] can also be used as long as the effects of the present invention are not impaired.
加えて、その他ジアミン化合物として、下記の式[DA15]および式[DA16]で示されるジアミン化合物を用いることもできる。
In addition, as other diamine compounds, diamine compounds represented by the following formulas [DA15] and [DA16] can also be used.
上記のその他ジアミン化合物は、本発明の特定ポリイミド系重合体の溶媒への溶解性や組成物の塗布性、液晶配向膜とした場合における液晶の配向性、電圧保持率、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類または2種類以上を混合して使用することもできる。 The above-mentioned other diamine compounds have characteristics such as the solubility of the specific polyimide polymer of the present invention in a solvent, the coating property of the composition, the orientation of the liquid crystal when it is used as a liquid crystal alignment film, the voltage holding ratio, and the accumulated charge. Depending on the case, one kind or a mixture of two or more kinds may be used.
<テトラカルボン酸成分>
本発明の(B)成分である特定ポリイミド系重合体を作製するためのテトラカルボン酸成分としては、下記の式[3]で示されるテトラカルボン酸二無水物やそのテトラカルボン酸誘導体であるテトラカルボン酸、テトラカルボン酸ジハライド化合物、テトラカルボン酸ジアルキルエステル化合物またはテトラカルボン酸ジアルキルエステルジハライド化合物(すべてを総称して特定テトラカルボン酸成分ともいう)を用いることが好ましい。
<Tetracarboxylic acid component>
As the tetracarboxylic acid component for producing the specific polyimide polymer which is the component (B) of the present invention, tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula [3] or tetracarboxylic acid derivative tetra It is preferable to use a carboxylic acid, a tetracarboxylic acid dihalide compound, a tetracarboxylic acid dialkyl ester compound or a tetracarboxylic acid dialkyl ester dihalide compound (all are collectively referred to as a specific tetracarboxylic acid component).
式[3]中、Z1は下記の式[3a]〜式[3j]から選ばれる構造の基である。 In the formula [3], Z 1 is a group having a structure selected from the following formulas [3a] to [3j].
式[3a]中、Z2〜Z5は水素原子、メチル基、塩素原子またはベンゼン環を示し、それぞれ同じであっても異なってもよい。 In formula [3a], Z 2 to Z 5 represent a hydrogen atom, a methyl group, a chlorine atom or a benzene ring, and may be the same or different.
式[3g]中、Z6およびZ7は水素原子またはメチル基を示し、それぞれ同じであっても異なってもよい。 In the formula [3g], Z 6 and Z 7 represent a hydrogen atom or a methyl group, and may be the same or different.
本発明の特定テトラカルボン酸成分である式[3]に示される構造中、Z1は、合成の容易さやポリマーを製造する際の重合反応性のし易さの点から、式[3a]、式[3c]、式[3d]、式[3e]、式[3f]または式[3g]で示される構造が好ましい。より好ましいのは、式[3a]、式[3e]、式[3f]または式[3g]で示される構造であり、特に好ましいのは、式[3e]、式[3f]または式[3g]である。 In the structure represented by the formula [3] which is the specific tetracarboxylic acid component of the present invention, Z 1 is represented by the formula [3a], from the viewpoint of ease of synthesis and polymerization reactivity when producing a polymer. A structure represented by Formula [3c], Formula [3d], Formula [3e], Formula [3f], or Formula [3g] is preferable. More preferred is a structure represented by formula [3a], formula [3e], formula [3f] or formula [3g], and particularly preferred is formula [3e], formula [3f] or formula [3g]. It is.
本発明の特定テトラカルボン酸成分は、全テトラカルボン酸成分中の1モル%以上であることが好ましい。より好ましいのは、5モル%以上であり、特に好ましいのは、10モル%以上である。 It is preferable that the specific tetracarboxylic acid component of this invention is 1 mol% or more in all the tetracarboxylic acid components. More preferred is 5 mol% or more, and particularly preferred is 10 mol% or more.
また、式[3e]、式[3f]または式[3g]の構造の特定テトラカルボン酸成分を用いる場合、その使用量は、テトラカルボン酸成分全体の20モル%以上とすることで、所望の効果が得られる。好ましくは、30モル%以上である。さらに、テトラカルボン酸成分のすべてを式[3e]、式[3f]または式[3g]の構造のテトラカルボン酸成分であってもよい。 Moreover, when using the specific tetracarboxylic acid component of the structure of Formula [3e], Formula [3f], or Formula [3g], the usage-amount is made into 20 mol% or more of the whole tetracarboxylic acid component, and it is desired An effect is obtained. Preferably, it is 30 mol% or more. Further, all of the tetracarboxylic acid component may be a tetracarboxylic acid component having a structure of the formula [3e], the formula [3f], or the formula [3g].
本発明の特定ポリイミド系重合体には、本発明の効果を損なわない限りにおいて、特定テトラカルボン酸成分以外のその他のテトラカルボン酸成分を用いることができる。その他のテトラカルボン酸成分としては、以下に示すテトラカルボン酸化合物、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジハライド化合物、テトラカルボン酸ジアルキルエステル化合物またはテトラカルボン酸ジアルキルエステルジハライド化合物が挙げられる。 As long as the effect of this invention is not impaired, other tetracarboxylic acid components other than a specific tetracarboxylic acid component can be used for the specific polyimide-type polymer of this invention. Examples of other tetracarboxylic acid components include the following tetracarboxylic acid compounds, tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic acid dihalide compounds, tetracarboxylic acid dialkyl ester compounds, and tetracarboxylic acid dialkyl ester dihalide compounds.
すなわち、その他のテトラカルボン酸成分としては、ピロメリット酸、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸、1,2,5,6−アントラセンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4−ビフェニルテトラカルボン酸、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジメチルシラン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジフェニルシラン、2,3,4,5−ピリジンテトラカルボン酸、2,6−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ピリジン、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸または1,3−ジフェニル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸が挙げられる。 That is, as other tetracarboxylic acid components, pyromellitic acid, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,4,5,8-naphthalene Tetracarboxylic acid, 2,3,6,7-anthracenetetracarboxylic acid, 1,2,5,6-anthracenetetracarboxylic acid, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3,3 ', 4-biphenyltetracarboxylic acid, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether, 3,3', 4,4'-benzophenonetetracarboxylic acid, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone, bis ( 3,4-dicarboxyphenyl) methane, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2 2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) diphenylsilane, 2,3,4,5-pyridinetetra Carboxylic acid, 2,6-bis (3,4-dicarboxyphenyl) pyridine, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic acid, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid or 1, Examples include 3-diphenyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid.
特定テトラカルボン酸成分およびその他のテトラカルボン酸成分は、本発明の特定ポリイミド系重合体の溶媒への溶解性や組成物の塗布性、液晶配向膜とした場合における液晶の配向性、電圧保持率、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類または2種類以上を混合して使用することもできる。 The specific tetracarboxylic acid component and other tetracarboxylic acid components are the solubility of the specific polyimide polymer of the present invention in the solvent, the coating property of the composition, the alignment property of the liquid crystal when used as a liquid crystal alignment film, and the voltage holding ratio. Depending on the characteristics such as accumulated charge, one kind or a mixture of two or more kinds may be used.
<特定ポリイミド系重合体の製造方法>
本発明において、特定ポリイミド系重合体を合成する方法は特に限定されない。通常、ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを反応させて得られる。一般的には、テトラカルボン酸およびその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種のテトラカルボン酸成分と、1種または複数種のジアミン化合物からなるジアミン成分とを反応させて、ポリアミド酸を得る。具体的には、テトラカルボン酸二無水物と1級または2級のジアミン化合物とを重縮合させてポリアミド酸を得る方法、テトラカルボン酸と1級または2級のジアミン化合物とを脱水重縮合反応させてポリアミド酸を得る方法またはテトラカルボン酸ジハライドと1級または2級のジアミン化合物とを重縮合させてポリアミド酸を得る方法が用いられる。
<Method for producing specific polyimide polymer>
In the present invention, the method for synthesizing the specific polyimide polymer is not particularly limited. Usually, it is obtained by reacting a diamine component and a tetracarboxylic acid component. Generally, at least one tetracarboxylic acid component selected from the group consisting of tetracarboxylic acids and derivatives thereof is reacted with a diamine component consisting of one or more diamine compounds to obtain a polyamic acid. Specifically, a method of obtaining polyamic acid by polycondensation of tetracarboxylic dianhydride and primary or secondary diamine compound, dehydration polycondensation reaction of tetracarboxylic acid and primary or secondary diamine compound A method of obtaining polyamic acid by polycondensation of a tetracarboxylic acid dihalide and a primary or secondary diamine compound is used.
ポリアミド酸アルキルエステルを得るには、カルボン酸基をジアルキルエステル化したテトラカルボン酸と1級または2級のジアミン化合物とを重縮合させる方法、カルボン酸基をジアルキルエステル化したテトラカルボン酸ジハライドと1級または2級のジアミン化合物とを重縮合させる方法またはポリアミド酸のカルボキシル基をエステルに変換する方法が用いられる。 In order to obtain the polyamic acid alkyl ester, a method of polycondensing a tetracarboxylic acid obtained by dialkyl esterifying a carboxylic acid group with a primary or secondary diamine compound, a tetracarboxylic acid dihalide obtained by dialkyl esterifying a carboxylic acid group and 1 A method of polycondensation with a secondary or secondary diamine compound or a method of converting a carboxyl group of a polyamic acid into an ester is used.
ポリイミドを得るには、前記のポリアミド酸またはポリアミド酸アルキルエステルを閉環させてポリイミドとする方法が用いられる。 In order to obtain polyimide, a method is used in which the polyamic acid or polyamic acid alkyl ester is cyclized to form polyimide.
ジアミン成分とテトラカルボン酸成分との反応は、通常、ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを有機溶媒中で行う。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、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、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、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]で示される溶媒などが挙げられる。 The reaction between the diamine component and the tetracarboxylic acid component is usually performed in an organic solvent with the diamine component and the tetracarboxylic acid component. 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. For example, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, methyl ethyl ketone , Cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, solvents represented by the following formulas [D-1] to [D-3], and the like.
これら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、上記溶媒に混合して使用してもよい。また、有機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、有機溶媒は脱水乾燥させたものを用いることが好ましい。 These 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 the said solvent in the range which the produced | generated polyimide precursor does not precipitate. Moreover, since the water | moisture content in an organic solvent inhibits a polymerization reaction, and also causes the produced polyimide precursor to hydrolyze, it is preferable to use what dehydrated and dried the organic solvent.
ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを有機溶媒中で反応させる際には、ジアミン成分を有機溶媒に分散あるいは溶解させた溶液を攪拌させ、テトラカルボン酸成分をそのまま、または有機溶媒に分散あるいは溶解させて添加する方法、逆にテトラカルボン酸成分を有機溶媒に分散、あるいは溶解させた溶液にジアミン成分を添加する方法、ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを交互に添加する方法などが挙げられ、これらのいずれの方法を用いてもよい。また、ジアミン成分またはテトラカルボン酸成分を、それぞれ複数種用いて反応させる場合は、あらかじめ混合した状態で反応させてもよく、個別に順次反応させてもよく、さらに個別に反応させた低分子量体を混合反応させ重合体としてもよい。その際の重合温度は−20℃〜150℃の任意の温度を選択することができるが、好ましくは−5℃〜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。そのため、好ましくは1〜50質量%、より好ましくは5〜30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。 When the diamine component and the tetracarboxylic acid component are reacted in an organic solvent, the solution in which the diamine component is dispersed or dissolved in the organic solvent is stirred, and the tetracarboxylic acid component is dispersed or dissolved in the organic solvent as it is. And a method of adding a diamine component to a solution obtained by dispersing or dissolving a tetracarboxylic acid component in an organic solvent, a method of alternately adding a diamine component and a tetracarboxylic acid component, etc. Any of these methods may be used. In addition, when reacting using a plurality of diamine components or tetracarboxylic acid components, they may be reacted in a premixed state, individually or sequentially, or further individually reacted low molecular weight substances. May be mixed and reacted to form a polymer. Although the polymerization temperature in that case can select the arbitrary temperature of -20 degreeC-150 degreeC, Preferably it is the range of -5 degreeC-100 degreeC. 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. It becomes. Therefore, Preferably it is 1-50 mass%, More preferably, it is 5-30 mass%. The initial stage of the reaction is carried out at a high concentration, and then an organic solvent can be added.
ポリイミド前駆体の重合反応においては、ジアミン成分の合計モル数とテトラカルボン酸成分の合計モル数の比は0.8〜1.2であることが好ましい。通常の重縮合反応同様、このモル比が1.0に近いほど生成するポリイミド前駆体の分子量は大きくなる。 In the polymerization reaction of the polyimide precursor, the ratio of the total number of moles of the diamine component and the total number of moles of the tetracarboxylic acid component is preferably 0.8 to 1.2. Similar to a normal polycondensation reaction, the molecular weight of the polyimide precursor produced increases as the molar ratio approaches 1.0.
本発明のポリイミドは前記のポリイミド前駆体を閉環させて得られるポリイミドであり、このポリイミドにおいては、アミド酸基の閉環率(イミド化率ともいう)は必ずしも100%である必要はなく、用途や目的に応じて任意に調整することができる。 The polyimide of the present invention is a polyimide obtained by ring closure of the polyimide precursor, and in this polyimide, the ring closure rate of the amic acid group (also referred to as imidization rate) is not necessarily 100%. It can be arbitrarily adjusted according to the purpose.
ポリイミド前駆体をイミド化させる方法としては、ポリイミド前駆体の溶液をそのまま加熱する熱イミド化またはポリイミド前駆体の溶液に触媒を添加する触媒イミド化が挙げられる。 Examples of the method for imidizing the polyimide precursor include thermal imidization in which the polyimide precursor solution is heated as it is or catalyst imidization in which a catalyst is added to the polyimide precursor solution.
ポリイミド前駆体を溶液中で熱イミド化させる場合の温度は、100℃〜400℃、好ましくは120℃〜250℃であり、イミド化反応により生成する水を系外に除きながら行う方が好ましい。 The temperature at which the polyimide precursor is thermally imidized in the solution is 100 ° C. to 400 ° C., preferably 120 ° C. to 250 ° C., and is preferably performed while removing water generated by the imidization reaction from the system.
ポリイミド前駆体の触媒イミド化は、ポリイミド前駆体の溶液に、塩基性触媒と酸無水物とを添加し、−20〜250℃、好ましくは0〜180℃で攪拌することにより行うことができる。塩基性触媒の量はアミド酸基の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ド酸基の1〜50モル倍、好ましくは3〜30モル倍である。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、トリブチルアミンまたはトリオクチルアミンなどを挙げることができ、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。酸無水物としては、無水酢酸、無水トリメリット酸または無水ピロメリット酸など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。触媒イミド化によるイミド化率は、触媒量と反応温度、反応時間を調節することにより制御することができる。 The catalyst imidation of the polyimide precursor can be performed by adding a basic catalyst and an acid anhydride to the polyimide precursor solution and stirring at -20 to 250 ° C, preferably 0 to 180 ° C. The amount of the basic catalyst is 0.5 to 30 mol times, preferably 2 to 20 mol times of the amidic acid group, and the amount of the acid anhydride is 1 to 50 mol times, preferably 3 to 30 mol of the amido acid group. Is double. Examples of the basic catalyst include pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, and trioctylamine. Among them, pyridine is preferable because it has a basicity appropriate for advancing 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. The imidization rate by catalytic imidation can be controlled by adjusting the amount of catalyst, reaction temperature, and reaction time.
ポリイミド前駆体またはポリイミドの反応溶液から、生成したポリイミド前駆体またはポリイミドを回収する場合には、反応溶液を溶媒に投入して沈殿させればよい。沈殿に用いる溶媒としてはメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、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、トルエン、ベンゼン、水などを挙げることができる。溶媒に投入して沈殿させたポリマー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2〜10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。この際の溶媒として、例えば、アルコール類、ケトン類または炭化水素などが挙げられ、これらの内から選ばれる3種類以上の溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。 When recovering the produced polyimide precursor or polyimide from the polyimide precursor or polyimide reaction solution, the reaction solution may be poured into a solvent and precipitated. Examples of the solvent used for precipitation include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, benzene, and water. The polymer precipitated in the solvent can be collected by filtration, and then dried by normal temperature or 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 solvent at this time include alcohols, ketones, and hydrocarbons, and it is preferable to use three or more kinds of solvents selected from these because purification efficiency is further increased.
本発明の特定ポリイミド系重合体の分子量は、そこから得られる樹脂被膜または液晶配向膜の強度、膜形成時の作業性および塗膜性を考慮した場合、GPC(Gel Permeation Chromatography)法で測定した重量平均分子量で5,000〜1,000,000とするのが好ましく、より好ましくは、10,000〜150,000である。 The molecular weight of the specific polyimide polymer of the present invention was measured by a GPC (Gel Permeation Chromatography) method in consideration of the strength of the resin film or liquid crystal alignment film obtained therefrom, workability at the time of film formation, and coating properties. The weight average molecular weight is preferably 5,000 to 1,000,000, and more preferably 10,000 to 150,000.
<組成物・液晶配向処理剤>
本発明の組成物または液晶配向処理剤は、樹脂被膜または液晶配向膜(総称して樹脂被膜ともいう)を形成するための塗布溶液であり、特定セルロース系重合体、特定ポリイミド系重合体および溶媒を含有する樹脂被膜を形成するための塗布溶液である。
<Composition / Liquid crystal aligning agent>
The composition or liquid crystal alignment treatment agent of the present invention is a coating solution for forming a resin film or a liquid crystal alignment film (also collectively referred to as a resin film), and is a specific cellulose polymer, a specific polyimide polymer, and a solvent. It is the application | coating solution for forming the resin film containing this.
本発明の組成物または液晶配向処理剤における特定セルロース系重合体と特定ポリイミド系重合体の割合は、特定ポリイミド系重合体の割合を1とした場合、特定セルロース系重合体の割合は、0.1〜9である。特に好ましいのは、0.2〜4である。 The ratio of the specific cellulose polymer and the specific polyimide polymer in the composition or the liquid crystal aligning agent of the present invention is such that when the ratio of the specific polyimide polymer is 1, the ratio of the specific cellulose polymer is 0. 1-9. Particularly preferred is 0.2-4.
本発明の組成物または液晶配向処理剤における、すべての重合体成分は、すべてが本発明の特定セルロース系重合体および特定ポリイミド系重合体であってもよく、それ以外の他の重合体が混合されていても良い。その際、それ以外の他の重合体の含有量は、本発明の特定重合体の0.5質量%〜15質量%、好ましくは1質量%〜10質量%である。それ以外の他の重合体としては、前記式[2a−1]〜式[2a−5]で示されるジアミン化合物、式[2b]で示されるジアミン化合物および特定テトラカルボン酸成分を用いていないポリイミド系重合体が挙げられる。さらには、セルロース系重合体およびポリイミド系重合体以外の重合体、具体的には、アクリルポリマー、メタクリルポリマー、ポリスチレン、ポリアミドまたはポリシロキサンなどが挙げられる。 All the polymer components in the composition or the liquid crystal aligning agent of the present invention may all be the specific cellulose polymer and the specific polyimide polymer of the present invention, and other polymers are mixed. May be. In that case, content of other polymers other than that is 0.5 mass%-15 mass% of the specific polymer of this invention, Preferably they are 1 mass%-10 mass%. As other polymers, the diamine compound represented by the formula [2a-1] to the formula [2a-5], the diamine compound represented by the formula [2b] and a polyimide not using the specific tetracarboxylic acid component System polymers. Furthermore, polymers other than a cellulose polymer and a polyimide polymer, specifically, an acrylic polymer, a methacrylic polymer, polystyrene, polyamide, or polysiloxane may be used.
本発明の組成物または液晶配向処理剤中の有機溶媒は、塗布により均一な樹脂被膜を形成するという観点から、有機溶媒の含有量が70〜99.9質量%であることが好ましい。この含有量は、目的とする樹脂被膜または液晶配向膜の膜厚によって適宜変更することができる。 The organic solvent in the composition of the present invention or the liquid crystal alignment treatment agent preferably has an organic solvent content of 70 to 99.9% by mass from the viewpoint of forming a uniform resin film by coating. This content can be appropriately changed depending on the film thickness of the target resin film or liquid crystal alignment film.
本発明の組成物または液晶配向処理剤に用いる有機溶媒は、特定セルロース系重合体および特定ポリイミド系重合体を溶解させる有機溶媒(良溶媒ともいう)であれば特に限定されない。下記に、良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。 The organic solvent used in the composition or the liquid crystal aligning agent of the present invention is not particularly limited as long as it is an organic solvent (also referred to as a good solvent) that dissolves the specific cellulose polymer and the specific polyimide polymer. Although the specific example of a good solvent is given to the following, it is not limited to these examples.
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−ペンタノンなどである。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−ブチロラクトンまたは上述した前記式[D−1]〜式[D−3]で示される溶媒などを挙げることができる。これらは単独で使用しても、混合して使用してもよい。 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 or 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone. Among these, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, the solvent represented by the above-described formula [D-1] to formula [D-3], and the like can be given. These may be used alone or in combination.
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(以上(C)成分ともいう)を用いることが好ましい。さらには、特定セルロース系重合体および特定ポリイミド系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(以上(D)成分ともいう)を用いることが好ましい。 Of these, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, and γ-butyrolactone (also referred to as component (C) above) are preferably used. Furthermore, when the solubility of the specific cellulose polymer and the specific polyimide polymer in the solvent is high, the solvent represented by the formula [D-1] to the formula [D-3] (also referred to as the component (D) above). It is preferable to use
本発明の組成物または液晶配向処理剤における良溶媒は、組成物または液晶配向処理剤に含まれる溶媒全体の10〜100質量%であることが好ましい。なかでも、20〜90質量%が好ましい。より好ましいのは、30〜80質量%である。 The good solvent in the composition or liquid crystal aligning agent of the present invention is preferably 10 to 100% by mass of the total solvent contained in the composition or liquid crystal aligning agent. Especially, 20-90 mass% is preferable. More preferably, it is 30-80 mass%.
本発明の組成物または液晶配向処理剤は、本発明の効果を損なわない限り、組成物または液晶配向処理剤を塗布した際の樹脂被膜または液晶配向膜の塗膜性や表面平滑性を向上させる有機溶媒(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。 Unless the effect of this invention is impaired, the composition or liquid-crystal aligning agent of this invention improves the coating property and surface smoothness of the resin film or liquid crystal aligning film at the time of apply | coating a composition or a liquid-crystal aligning agent. An organic solvent (also referred to as a poor solvent) can be used. 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、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上述した前記式[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, tripropylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol dia Cetrate, 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, lactic acid Methyl, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate N-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, methyl ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, n-butyl lactate, isoamyl lactate or the above formula [D -1] to a solvent represented by the formula [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またはエチレングリコールモノブチルエーテル(以上(E)成分ともいう)、または上述した前記式[D−1]〜式[D−3]で示される溶媒を用いることが好ましい。 Among them, 1-hexanol, cyclohexanol, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, propylene glycol monobutyl ether or ethylene glycol monobutyl ether (also referred to as component (E) above), or the above formula [D -1] to a solvent represented by the formula [D-3] are preferably used.
これら貧溶媒は、組成物または液晶配向処理剤に含まれる有機溶媒全体の1〜70質量%であることが好ましい。なかでも、1〜60質量%が好ましい。より好ましいのは5〜60質量%である。 These poor solvents are preferably 1 to 70% by mass of the whole organic solvent contained in the composition or the liquid crystal aligning agent. Especially, 1-60 mass% is preferable. More preferred is 5 to 60% by mass.
本発明の組成物または液晶配向処理剤には、本発明の効果を損なわない限り、エポキシ基、イソシアネート基、オキセタン基またはシクロカーボネート基を有する架橋性化合物、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキル基および低級アルコキシアルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の置換基を有する架橋性化合物、または重合性不飽和結合を有する架橋性化合物を導入することもできる。これら置換基や重合性不飽和結合は、架橋性化合物中に2個以上有する必要がある。 The composition or liquid crystal aligning agent of the present invention includes a crosslinkable compound having an epoxy group, an isocyanate group, an oxetane group or a cyclocarbonate group, a hydroxyl group, a hydroxyalkyl group, and a lower alkoxyalkyl as long as the effects of the present invention are not impaired. A crosslinkable compound having at least one substituent selected from the group consisting of groups or a crosslinkable compound having a polymerizable unsaturated bond can also be introduced. It is necessary to have two or more of these substituents and polymerizable unsaturated bonds in the crosslinkable compound.
エポキシ基またはイソシアネート基を有する架橋性化合物としては、例えば、ビスフェノールアセトングリシジルエーテル、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルアミノジフェニレン、テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、テトラグリシジル−1,3−ビス(アミノエチル)シクロヘキサン、テトラフェニルグリシジルエーテルエタン、トリフェニルグリシジルエーテルエタン、ビスフェノールヘキサフルオロアセトジグリシジルエーテル、1,3−ビス(1−(2,3−エポキシプロポキシ)−1−トリフルオロメチル−2,2,2−トリフルオロメチル)ベンゼン、4,4−ビス(2,3−エポキシプロポキシ)オクタフルオロビフェニル、トリグリシジル−p−アミノフェノール、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、2−(4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル)−2−(4−(1,1−ビス(4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル)エチル)フェニル)プロパンまたは1,3−ビス(4−(1−(4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル)−1−(4−(1−(4−(2,3−エポキシプロポキシ)フェニル)−1−メチルエチル)フェニル)エチル)フェノキシ)−2−プロパノールなどが挙げられる。 Examples of the crosslinkable compound having an epoxy group or an isocyanate group include bisphenolacetone glycidyl ether, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, triglycidyl isocyanurate, tetraglycidylaminodiphenylene, tetraglycidyl-m-xylenediamine, tetra Glycidyl-1,3-bis (aminoethyl) cyclohexane, tetraphenyl glycidyl ether ethane, triphenyl glycidyl ether ethane, bisphenol hexafluoroacetodiglycidyl ether, 1,3-bis (1- (2,3-epoxypropoxy)- 1-trifluoromethyl-2,2,2-trifluoromethyl) benzene, 4,4-bis (2,3-epoxypropoxy) octafluorobiphenyl Triglycidyl-p-aminophenol, tetraglycidylmetaxylenediamine, 2- (4- (2,3-epoxypropoxy) phenyl) -2- (4- (1,1-bis (4- (2,3-epoxy) Propoxy) phenyl) ethyl) phenyl) propane or 1,3-bis (4- (1- (4- (2,3-epoxypropoxy) phenyl) -1- (4- (1- (4- (2,3 -Epoxypropoxy) phenyl) -1-methylethyl) phenyl) ethyl) phenoxy) -2-propanol and the like.
オキセタン基を有する架橋性化合物は、下記の式[4]で示すオキセタン基を少なくとも2個有する架橋性化合物である。 The crosslinkable compound having an oxetane group is a crosslinkable compound having at least two oxetane groups represented by the following formula [4].
具体的には、下記の式[4−1]〜式[4−11]で示される架橋性化合物である。 Specifically, it is a crosslinkable compound represented by the following formula [4-1] to formula [4-11].
シクロカーボネート基を有する架橋性化合物としては、下記の式[5]で示されるシクロカーボネート基を少なくとも2個有する架橋性化合物である。 The crosslinkable compound having a cyclocarbonate group is a crosslinkable compound having at least two cyclocarbonate groups represented by the following formula [5].
具体的には、下記の式[5−1]〜式[5−37]で示される架橋性化合物である。 Specifically, it is a crosslinkable compound represented by the following formula [5-1] to formula [5-37].
さらに、下記の式[5−38]〜式[5−40]に示される少なくとも1種の構造を有するポリシロキサンを挙げることもできる。 Furthermore, the polysiloxane which has at least 1 type of structure shown by following formula [5-38]-formula [5-40] can also be mentioned.
より具体的には、下記の式[5−41]および式[5−42]の化合物が挙げられる。 More specifically, compounds of the following formulas [5-41] and [5-42] are mentioned.
ヒドロキシル基およびアルコキシル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の置換基を有する架橋性化合物としては、例えば、ヒドロキシル基またはアルコキシル基を有するアミノ樹脂、例えば、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、グリコールウリル−ホルムアルデヒド樹脂、スクシニルアミド−ホルムアルデヒド樹脂またはエチレン尿素−ホルムアルデヒド樹脂などが挙げられる。具体的には、アミノ基の水素原子がメチロール基またはアルコキシメチル基またはその両方で置換されたメラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体、またはグリコールウリルを用いることができる。このメラミン誘導体またはベンゾグアナミン誘導体は、2量体または3量体として存在することも可能である。これらはトリアジン環1個当たり、メチロール基またはアルコキシメチル基を平均3個以上6個以下有するものが好ましい。 Examples of the crosslinkable compound having at least one substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group and an alkoxyl group include an amino resin having a hydroxyl group or an alkoxyl group, such as a melamine resin, a urea resin, a guanamine resin, and a glycoluril. -Formaldehyde resin, succinylamide-formaldehyde resin or ethylene urea-formaldehyde resin. Specifically, a melamine derivative, a benzoguanamine derivative, or glycoluril in which a hydrogen atom of an amino group is substituted with a methylol group or an alkoxymethyl group or both can be used. The melamine derivative or benzoguanamine derivative can exist as a dimer or a trimer. These preferably have an average of 3 to 6 methylol groups or alkoxymethyl groups per triazine ring.
このようなメラミン誘導体またはベンゾグアナミン誘導体の例としては、市販品のトリアジン環1個当たりメトキシメチル基が平均3.7個置換されているMX−750、トリアジン環1個当たりメトキシメチル基が平均5.8個置換されているMW−30(以上、三和ケミカル社製)やサイメル300、301、303、350、370、771、325、327、703、712などのメトキシメチル化メラミン、サイメル235、236、238、212、253、254などのメトキシメチル化ブトキシメチル化メラミン、サイメル506、508などのブトキシメチル化メラミン、サイメル1141のようなカルボキシル基含有メトキシメチル化イソブトキシメチル化メラミン、サイメル1123のようなメトキシメチル化エトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1123−10のようなメトキシメチル化ブトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1128のようなブトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1125−80のようなカルボキシル基含有メトキシメチル化エトキシメチル化ベンゾグアナミン(以上、三井サイアナミド社製)が挙げられる。また、グリコールウリルの例として、サイメル1170のようなブトキシメチル化グリコールウリル、サイメル1172のようなメチロール化グリコールウリル等、パウダーリンク1174のようなメトキシメチロール化グリコールウリル等が挙げられる。 Examples of such melamine derivatives or benzoguanamine derivatives include MX-750, which has an average of 3.7 substituted methoxymethyl groups per triazine ring, and an average of 5. methoxymethyl groups per triazine ring. Eight-substituted MW-30 (Sanwa Chemical Co., Ltd.) and Cymel 300, 301, 303, 350, 370, 771, 325, 327, 703, 712 and other methoxymethylated melamines, Cymel 235, 236 Methoxymethylated butoxymethylated melamine such as 238, 212, 253, 254, butoxymethylated melamine such as Cymel 506, 508, carboxyl group-containing methoxymethylated isobutoxymethylated melamine such as Cymel 1141, Cymel 1123 and the like Methoxymethylated etoxy Methylated benzoguanamine, methoxymethylated butoxymethylated benzoguanamine such as Cymel 1123-10, butoxymethylated benzoguanamine such as Cymel 1128, carboxyl group-containing methoxymethylated ethoxymethylated benzoguanamine such as Cymel 1125-80 Cyanamide). Examples of glycoluril include butoxymethylated glycoluril such as Cymel 1170, methylolated glycoluril such as Cymel 1172, and methoxymethylolated glycoluril such as Powderlink 1174.
ヒドロキシル基またはアルコキシル基を有するベンゼンまたはフェノール性化合物としては、例えば、1,3,5−トリス(メトキシメチル)ベンゼン、1,2,4−トリス(イソプロポキシメチル)ベンゼン、1,4−ビス(sec−ブトキシメチル)ベンゼンまたは2,6−ジヒドロキシメチル−p−tert−ブチルフェノール等が挙げられる。 Examples of the benzene or phenolic compound having a hydroxyl group or an alkoxyl group include 1,3,5-tris (methoxymethyl) benzene, 1,2,4-tris (isopropoxymethyl) benzene, 1,4-bis ( sec-butoxymethyl) benzene or 2,6-dihydroxymethyl-p-tert-butylphenol.
より具体的には、国際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)の62頁〜66頁に掲載される、式[6−1]〜式[6−48]で示される架橋性化合物が挙げられる。 More specifically, the crosslinkable compounds represented by the formulas [6-1] to [6-48], which are published on pages 62 to 66 of International Publication No. WO2011 / 132751 (published 2011.10.27). Is mentioned.
重合性不飽和結合を有する架橋性化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリロイルオキシエトキシトリメチロールプロパンまたはグリセリンポリグリシジルエーテルポリ(メタ)アクリレート等の重合性不飽和基を分子内に3個有する架橋性化合物、さらに、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイドビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイドビスフェノール型ジ(メタ)アクリレート、1,6−へキサンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、フタル酸ジグリシジルエステルジ(メタ)アクリレートまたはヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートなどの重合性不飽和基を分子内に2個有する架橋性化合物、加えて、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピルフタレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、2−(メタ)アクリロイルオキシエチルリン酸エステルまたはN−メチロール(メタ)アクリルアミド等の重合性不飽和基を分子内に1個有する架橋性化合物が挙げられる。 Examples of the crosslinkable compound having a polymerizable unsaturated bond include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and tri (meth) acryloyloxyethoxytrimethylol. Crosslinkable compounds having three polymerizable unsaturated groups in the molecule such as propane or glycerin polyglycidyl ether poly (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (Meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, butylene glycol Rudi (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, ethylene oxide bisphenol A type di (meth) acrylate, propylene oxide bisphenol type di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, glycerin Di (meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, ethylene glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, diethylene glycol diglycidyl ether di (meth) acrylate, phthalic acid diglycidyl ester di (meth) acrylate or hydroxypivalic acid neo Crosslinkable compounds having two polymerizable unsaturated groups in the molecule, such as pentyl glycol di (meth) acrylate, in addition, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxy-2-hydroxypropyl phthalate, 3-chloro- Crosslink having one polymerizable unsaturated group in the molecule such as 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, glycerin mono (meth) acrylate, 2- (meth) acryloyloxyethyl phosphate ester or N-methylol (meth) acrylamide Compound.
加えて、下記の式[7]で示される化合物を用いることもできる。 In addition, a compound represented by the following formula [7] can also be used.
上記化合物は架橋性化合物の一例であり、これらに限定されるものではない。また、本発明の組成物または液晶配向処理剤に用いる架橋性化合物は、1種類であってもよく、2種類以上組み合わせてもよい。 The said compound is an example of a crosslinkable compound, It is not limited to these. Moreover, the crosslinkable compound used for the composition or liquid crystal aligning agent of the present invention may be one kind or a combination of two or more kinds.
本発明の組成物または液晶配向処理剤における、架橋性化合物の含有量は、すべての重合体成分100質量部に対して、0.1〜150質量部であることが好ましい。架橋反応が進行し目的の効果を発現させるためには、すべての重合体成分100質量部に対して0.1〜100質量部がより好ましく、特に、1〜50質量部が最も好ましい。 The content of the crosslinkable compound in the composition or the liquid crystal aligning agent of the present invention is preferably 0.1 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all the polymer components. In order for the crosslinking reaction to proceed and to achieve the desired effect, 0.1 to 100 parts by weight is more preferable, and 1 to 50 parts by weight is most preferable, with respect to 100 parts by weight of all polymer components.
本発明の組成物を用いた液晶配向処理剤を用いて液晶配向膜とした際、液晶配向膜中の電荷移動を促進し、該液晶配向膜を用いた液晶セルの電荷抜けを促進させる化合物として、国際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)の69頁〜73頁に掲載される、式[M1]〜式[M156]で示される窒素含有複素環アミン化合物を添加することが好ましい。このアミン化合物は、組成物に直接添加しても構わないが、適当な溶媒で濃度0.1質量%〜10質量%、好ましくは1質量%〜7質量%の溶液にしてから添加することが好ましい。この溶媒としては、上述した特定ポリイミド系重合体を溶解させる有機溶媒であれば特に限定されない。 As a compound that promotes charge transfer in a liquid crystal alignment film and promotes charge release of a liquid crystal cell using the liquid crystal alignment film when a liquid crystal alignment film using the liquid crystal alignment treatment agent using the composition of the present invention is formed. It is preferable to add a nitrogen-containing heterocyclic amine compound represented by the formulas [M1] to [M156], which is described on pages 69 to 73 of International Publication No. WO2011 / 132751 (published 2011.10.27). . This amine compound may be added directly to the composition, but it may be added after a solution having a concentration of 0.1% by mass to 10% by mass, preferably 1% by mass to 7% by mass, with a suitable solvent. preferable. The solvent is not particularly limited as long as it is an organic solvent that dissolves the specific polyimide polymer described above.
本発明の組成物または液晶配向処理剤は、本発明の効果を損なわない限り、組成物または液晶配向処理剤を塗布した際の樹脂被膜または液晶配向膜の膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる化合物を用いることができる。さらに、樹脂被膜または液晶配向膜と基板との密着性を向上させる化合物などを用いることもできる。 Unless the effect of the present invention is impaired, the composition or the liquid crystal alignment treatment agent of the present invention has a uniform film thickness or surface smoothness of the resin film or the liquid crystal alignment film when the composition or the liquid crystal alignment treatment agent is applied. Compounds that improve can be used. Furthermore, a compound that improves the adhesion between the resin coating or the liquid crystal alignment film and the substrate can also be used.
樹脂被膜または液晶配向膜の膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる化合物としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ノ二オン系界面活性剤などが挙げられる。 Examples of the compound that improves the film thickness uniformity and surface smoothness of the resin coating or the liquid crystal alignment film include fluorine-based surfactants, silicone-based surfactants, and nonionic surfactants.
より具体的には、例えば、エフトップEF301、EF303、EF352(以上、トーケムプロダクツ社製)、メガファックF171、F173、R−30(以上、大日本インキ社製)、フロラードFC430、FC431(以上、住友スリーエム社製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(以上、旭硝子社製)などが挙げられる。これらの界面活性剤の使用割合は、組成物または液晶配向処理剤に含有されるすべての重合体成分100質量部に対して、好ましくは0.01〜2質量部、より好ましくは0.01〜1質量部である。 More specifically, for example, F-top EF301, EF303, EF352 (above, manufactured by Tochem Products), MegaFuck F171, F173, R-30 (above, manufactured by Dainippon Ink), Florard FC430, FC431 (or more) Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and the like. The use ratio of these surfactants is preferably 0.01 to 2 parts by mass, more preferably 0.01 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all the polymer components contained in the composition or the liquid crystal aligning agent. 1 part by mass.
樹脂被膜または液晶配向膜と基板との密着性を向上させる化合物の具体例としては、以下に示す官能性シラン含有化合物やエポキシ基含有化合物が挙げられる。 Specific examples of the compound that improves the adhesion between the resin coating or the liquid crystal alignment film and the substrate include functional silane-containing compounds and epoxy group-containing compounds described below.
例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサンまたはN,N,N’,N’,−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタンなどが挙げられる。 For example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-ethoxy Carbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 10-to Ethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, N-benzyl-3-aminopropyltri Methoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-amino Propyltrimethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether , Polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetra Glycidyl-2,4-hexanediol, N, N, N ′, N ′,-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane or N, N, N Examples include ', N',-tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylmethane.
これら基板との密着させる化合物を使用する場合は、組成物または液晶配向処理剤に含有されるすべての重合体成分100質量部に対して0.1〜30質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜20質量部である。0.1質量部未満であると密着性向上の効果は期待できず、30質量部よりも多くなると組成物または液晶配向処理剤の保存安定性が悪くなる場合がある。 When using a compound to be adhered to these substrates, it is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 100 parts by mass of all polymer components contained in the composition or the liquid crystal aligning agent. Is 1-20 parts by mass. If the amount is less than 0.1 part by mass, the effect of improving the adhesion cannot be expected, and if it exceeds 30 parts by mass, the storage stability of the composition or the liquid crystal aligning agent may be deteriorated.
本発明の組成物または液晶配向処理剤には、上記の貧溶媒、架橋性化合物、樹脂被膜または液晶配向膜の膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる化合物および基板との密着させる化合物の他に、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、樹脂被膜または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や導電物質を添加してもよい。 The composition or the liquid crystal alignment treatment agent of the present invention includes the above-mentioned poor solvent, crosslinkable compound, compound that improves the uniformity of film thickness and surface smoothness of the resin film or liquid crystal alignment film, and the compound that adheres to the substrate. In addition, as long as the effects of the present invention are not impaired, a dielectric material or a conductive material for the purpose of changing electrical characteristics such as dielectric constant or conductivity of the resin film or the liquid crystal alignment film may be added.
<樹脂被膜>
本発明の組成物は、基板上に塗布、焼成した後、樹脂被膜として用いることができる。この際に用いる基板としては、目的とするデバイスに応じて、ガラス基板、シリコンウェハ、アクリル基板やポリカーボネート基板などのプラスチック基板なども用いることができる。組成物の塗布方法は、特に限定されないが、工業的には、ディップ法、ロールコータ法、スリットコータ法、スピンナー法、スプレー法、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷またはインクジェット法などで行う方法が一般的である。これらは、目的に応じて適宜選択することができる。
<Resin coating>
The composition of the present invention can be used as a resin film after coating and baking on a substrate. As a substrate used in this case, a glass substrate, a silicon wafer, a plastic substrate such as an acrylic substrate or a polycarbonate substrate, or the like can be used depending on a target device. The coating method of the composition is not particularly limited, but industrially, there are methods such as a dipping method, a roll coater method, a slit coater method, a spinner method, a spray method, screen printing, offset printing, flexographic printing, or an inkjet method. It is common. These can be appropriately selected according to the purpose.
組成物を基板上に塗布した後は、ホットプレート、熱循環型オーブンまたはIR(赤外線)型オーブンなどの加熱手段により、組成物に用いる溶媒に応じて、30〜300℃、好ましくは30〜250℃の温度で溶媒を蒸発させて樹脂被膜とすることができる。焼成後の樹脂被膜の厚みは、目的に応じて、0.01〜100μmに調整することができる。 After coating the composition on the substrate, it is 30 to 300 ° C., preferably 30 to 250, depending on the solvent used in the composition by a heating means such as a hot plate, a thermal circulation oven or an IR (infrared) oven. The solvent can be evaporated at a temperature of 0 ° C. to form a resin film. The thickness of the resin film after baking can be adjusted to 0.01-100 micrometers according to the objective.
<液晶配向膜・液晶表示素子>
本発明の組成物を用いた液晶配向処理剤は、基板上に塗布、焼成した後、ラビング処理や光照射などで配向処理をして、液晶配向膜として用いることができる。また、垂直配向用途などの場合では配向処理なしでも液晶配向膜として用いることができる。この際に用いる基板としては、透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板の他、アクリル基板やポリカーボネート基板などのプラスチック基板なども用いることができる。プロセスの簡素化の観点からは、液晶駆動のためのITO電極などが形成された基板を用いることが好ましい。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ェハなどの不透明な基板も使用でき、この場合の電極としてはアルミなどの光を反射する材料も使用できる。
<Liquid crystal alignment film and liquid crystal display element>
The liquid crystal alignment treatment agent using the composition of the present invention can be used as a liquid crystal alignment film by applying alignment treatment by rubbing treatment or light irradiation after coating and baking on a substrate. In the case of vertical alignment, etc., it can be used as a liquid crystal alignment film without alignment treatment. The substrate used at this time is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate. In addition to a glass substrate, a plastic substrate such as an acrylic substrate or a polycarbonate substrate can also be used. From the viewpoint of simplification of the process, it is preferable to use a substrate on which an ITO electrode for driving a liquid crystal is formed. In the reflective liquid crystal display element, an opaque substrate such as a silicon wafer can be used if only one substrate is used, and a material that reflects light such as aluminum can be used as an electrode in this case.
液晶配向処理剤の塗布方法は、特に限定されないが、工業的には、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷またはインクジェット法などで行う方法が一般的である。その他の塗布方法としては、ディップ法、ロールコータ法、スリットコータ法、スピンナー法またはスプレー法などがあり、目的に応じてこれらを用いてもよい。 The method for applying the liquid crystal alignment treatment agent is not particularly limited, but industrially, a method of screen printing, offset printing, flexographic printing, an inkjet method, or the like is generally used. Other coating methods include a dipping method, a roll coater method, a slit coater method, a spinner method, and a spray method, and these may be used depending on the purpose.
液晶配向処理剤を基板上に塗布した後は、ホットプレート、熱循環型オーブンまたはIR(赤外線)型オーブンなどの加熱手段により、液晶配向処理剤に用いる溶媒に応じて、30〜300℃、好ましくは30〜250℃の温度で溶媒を蒸発させて液晶配向膜とすることができる。焼成後の液晶配向膜の厚みは、厚すぎると液晶表示素子の消費電力の面で不利となり、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、好ましくは5〜300nm、より好ましくは10〜100nmである。液晶を水平配向や傾斜配向させる場合は、焼成後の液晶配向膜をラビングまたは偏光紫外線照射などで処理する。 After applying the liquid crystal alignment treatment agent on the substrate, it is preferably 30 to 300 ° C., depending on the solvent used for the liquid crystal alignment treatment agent, by a heating means such as a hot plate, a thermal circulation oven or an IR (infrared) oven. Can evaporate the solvent at a temperature of 30 to 250 ° C. to obtain a liquid crystal alignment film. If the thickness of the liquid crystal alignment film after baking is too thick, it is disadvantageous in terms of power consumption of the liquid crystal display element, and if it is too thin, the reliability of the liquid crystal display element may be lowered. Is 10 to 100 nm. When the liquid crystal is horizontally aligned or tilted, the fired liquid crystal alignment film is treated by rubbing or irradiation with polarized ultraviolet rays.
本発明の液晶表示素子は、上記した手法により、本発明の液晶配向処理剤から液晶配向膜付き基板を得た後、公知の方法で液晶セルを作製して液晶表示素子としたものである。 The liquid crystal display element of the present invention is a liquid crystal display element obtained by obtaining a substrate with a liquid crystal alignment film from the liquid crystal alignment treatment agent of the present invention by the method described above, and then preparing a liquid crystal cell by a known method.
液晶セルの作製方法としては、液晶配向膜の形成された一対の基板を用意し、片方の基板の液晶配向膜上にスペーサを散布し、液晶配向膜面が内側になるようにして、もう片方の基板を貼り合わせ、液晶を減圧注入して封止する方法、または、スペーサを散布した液晶配向膜面に液晶を滴下した後に基板を貼り合わせて封止を行う方法などが例示できる。 As a method for manufacturing a liquid crystal cell, prepare a pair of substrates on which a liquid crystal alignment film is formed, spray spacers on the liquid crystal alignment film of one substrate, and place the other side of the liquid crystal alignment film on the other side. And a method of sealing the substrate by injecting liquid crystal under reduced pressure, or a method of bonding the substrate after dropping the liquid crystal on the surface of the liquid crystal alignment film on which the spacers are dispersed, and the like.
さらに、本発明の液晶配向処理剤は、電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、一対の基板の間に活性エネルギー線および熱の少なくとも一方により重合する重合性化合物を含む液晶組成物を配置し、電極間に電圧を印加しつつ、活性エネルギー線の照射および加熱の少なくとも一方により重合性化合物を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子にも好ましく用いられる。ここで、活性エネルギー線としては、紫外線が好適である。紫外線としては、波長が300〜400nm、好ましくは310〜360nmである。加熱による重合の場合、加熱温度は40〜120℃、好ましくは60〜80℃である。また、紫外線の照射と加熱を同時に行ってもよい。 Furthermore, the liquid-crystal aligning agent of this invention has a liquid-crystal layer between a pair of board | substrates provided with the electrode, The polymeric compound superposed | polymerized by at least one of an active energy ray and a heat | fever between a pair of board | substrates. The liquid crystal composition is also preferably used for a liquid crystal display device produced through a step of polymerizing a polymerizable compound by at least one of irradiation with active energy rays and heating while applying a voltage between electrodes. Here, ultraviolet rays are suitable as the active energy ray. The ultraviolet light has a wavelength of 300 to 400 nm, preferably 310 to 360 nm. In the case of polymerization by heating, the heating temperature is 40 to 120 ° C, preferably 60 to 80 ° C. Further, ultraviolet irradiation and heating may be performed simultaneously.
上記の液晶表示素子は、PSA(Polymer Sustained Alignment)方式により、液晶分子のプレチルトを制御するものである。PSA方式では、液晶材料中に少量の光重合性化合物、例えば光重合性モノマーを混入しておき、液晶セルを組み立てた後、液晶層に所定の電圧を印加した状態で光重合性化合物に紫外線などを照射し、生成した重合体によって液晶分子のプレチルトを制御する。重合体が生成するときの液晶分子の配向状態が電圧を取り去った後においても記憶されるので、液晶層に形成される電界などを制御することにより、液晶分子のプレチルトを調整することができる。また、PSA方式では、ラビング処理を必要としないので、ラビング処理によってプレチルトを制御することが難しい垂直配向型の液晶層の形成に適している。 The liquid crystal display element controls a pretilt of liquid crystal molecules by a PSA (Polymer Sustained Alignment) method. In the PSA method, a small amount of a photopolymerizable compound, for example, a photopolymerizable monomer is mixed in a liquid crystal material, and after assembling a liquid crystal cell, a predetermined voltage is applied to the liquid crystal layer and an ultraviolet ray is applied to the photopolymerizable compound. The pretilt of the liquid crystal molecules is controlled by the produced polymer. Since the alignment state of the liquid crystal molecules when the polymer is formed is stored even after the voltage is removed, the pretilt of the liquid crystal molecules can be adjusted by controlling the electric field formed in the liquid crystal layer. The PSA method does not require a rubbing process and is suitable for forming a vertical alignment type liquid crystal layer in which it is difficult to control the pretilt by the rubbing process.
すなわち、本発明の液晶表示素子は、上記した手法により本発明の液晶配向処理剤から液晶配向膜付き基板を得た後、液晶セルを作製し、紫外線の照射および加熱の少なくとも一方により重合性化合物を重合することで液晶分子の配向を制御するものとすることができる。 That is, in the liquid crystal display element of the present invention, a liquid crystal cell is prepared after obtaining a substrate with a liquid crystal alignment film from the liquid crystal alignment treatment agent of the present invention by the above-described method, and a polymerizable compound is produced by at least one of irradiation with ultraviolet rays and heating. The orientation of the liquid crystal molecules can be controlled by polymerizing.
PSA方式の液晶セル作製の一例を挙げるならば、液晶配向膜の形成された一対の基板を用意し、片方の基板の液晶配向膜上にスペーサを散布し、液晶配向膜面が内側になるようにして、もう片方の基板を貼り合わせ、液晶を減圧注入して封止する方法、または、スペーサを散布した液晶配向膜面に液晶を滴下した後に基板を貼り合わせて封止を行う方法などが挙げられる。 To give an example of manufacturing a PSA type liquid crystal cell, a pair of substrates on which a liquid crystal alignment film is formed is prepared, spacers are dispersed on the liquid crystal alignment film of one substrate, and the liquid crystal alignment film surface is on the inside. Then, the other substrate is bonded and the liquid crystal is injected under reduced pressure, or the liquid crystal is dropped on the liquid crystal alignment film surface on which the spacers are dispersed, and then the substrate is bonded and sealed. Can be mentioned.
液晶には、熱や紫外線照射により重合する重合性化合物が混合される。重合性化合物としては、アクリレート基やメタクリレート基等の重合性不飽和基を分子内に1個以上有する化合物が挙げられる。その際、重合性化合物は、液晶成分の100質量部に対して0.01〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1〜5質量部である。重合性化合物が0.01質量部未満であると、重合性化合物が重合せずに液晶を配向制御できなくなり、10質量部よりも多くなると、未反応の重合性化合物が多くなって液晶表示素子の焼き付き特性が低下する。 In the liquid crystal, a polymerizable compound that is polymerized by heat or ultraviolet irradiation is mixed. Examples of the polymerizable compound include compounds having at least one polymerizable unsaturated group such as an acrylate group or a methacrylate group in the molecule. In that case, it is preferable that a polymeric compound is 0.01-10 mass parts with respect to 100 mass parts of a liquid-crystal component, More preferably, it is 0.1-5 mass parts. When the polymerizable compound is less than 0.01 part by mass, the polymerizable compound is not polymerized and the orientation of the liquid crystal cannot be controlled, and when it exceeds 10 parts by mass, the amount of unreacted polymerizable compound increases and the liquid crystal display element. The seizure characteristics of the steel deteriorate.
液晶セルを作製した後は、液晶セルに交流または直流の電圧を印加しながら、加熱や紫外線を照射して重合性化合物を重合する。これにより、液晶分子の配向を制御することができる。 After the liquid crystal cell is produced, the polymerizable compound is polymerized by applying heat or ultraviolet rays while applying an AC or DC voltage to the liquid crystal cell. Thereby, the alignment of the liquid crystal molecules can be controlled.
加えて、本発明の液晶配向処理剤は、電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、前記一対の基板の間に活性エネルギー線および熱の少なくとも一方により重合する重合性基を含む液晶配向膜を配置し、電極間に電圧を印加する工程を経て製造される液晶表示素子にも好ましく用いられる。ここで、活性エネルギー線としては、紫外線が好適である。紫外線としては、波長が300〜400nm、好ましくは310〜360nmである。加熱による重合の場合、加熱温度は40〜120℃、好ましくは60〜80℃である。また、紫外線の照射と加熱を同時に行ってもよい。 In addition, the liquid crystal aligning agent of the present invention has a liquid crystal layer between a pair of substrates provided with electrodes, and is polymerized by at least one of active energy rays and heat between the pair of substrates. It is also preferably used for a liquid crystal display device manufactured through a step of disposing a liquid crystal alignment film containing a group and applying a voltage between the electrodes. Here, ultraviolet rays are suitable as the active energy ray. The ultraviolet light has a wavelength of 300 to 400 nm, preferably 310 to 360 nm. In the case of polymerization by heating, the heating temperature is 40 to 120 ° C, preferably 60 to 80 ° C. Further, ultraviolet irradiation and heating may be performed simultaneously.
活性エネルギー線および熱の少なくとも一方より重合する重合性基を含む液晶配向膜を得るためには、この重合性基を含む化合物を液晶配向処理剤中に添加する方法や、重合性基を含む重合体成分を用いる方法が挙げられる。本発明の液晶配向処理剤は、熱や紫外線の照射により、反応する2重結合部位を持つ特定化合物を含んでいるため、紫外線の照射および加熱の少なくとも一方により液晶分子の配向を制御することができる。 In order to obtain a liquid crystal alignment film containing a polymerizable group that polymerizes from at least one of active energy rays and heat, a method of adding a compound containing this polymerizable group to a liquid crystal aligning agent, A method using a coalescing component may be mentioned. Since the liquid crystal aligning agent of the present invention contains a specific compound having a double bond site that reacts by heat or ultraviolet irradiation, the alignment of liquid crystal molecules can be controlled by at least one of ultraviolet irradiation and heating. it can.
液晶セル作製の一例を挙げるならば、液晶配向膜の形成された一対の基板を用意し、片方の基板の液晶配向膜上にスペーサを散布し、液晶配向膜面が内側になるようにして、もう片方の基板を貼り合わせ、液晶を減圧注入して封止する方法、または、スペーサを散布した液晶配向膜面に液晶を滴下した後に基板を貼り合わせて封止を行う方法などが挙げられる。 If an example of liquid crystal cell production is given, prepare a pair of substrates on which a liquid crystal alignment film is formed, spread spacers on the liquid crystal alignment film of one substrate, and make the liquid crystal alignment film surface inside, Examples include a method in which the other substrate is attached and liquid crystal is injected under reduced pressure and sealing is performed, or a method in which the substrate is attached and sealed after the liquid crystal is dropped on the liquid crystal alignment film surface on which the spacers are dispersed.
液晶セルを作製した後は、液晶セルに交流または直流の電圧を印加しながら、加熱や紫外線を照射することで、液晶分子の配向を制御することができる。 After the liquid crystal cell is manufactured, the orientation of the liquid crystal molecules can be controlled by applying heat or ultraviolet rays while applying an alternating current or direct current voltage to the liquid crystal cell.
以上のようにして、本発明の液晶配向処理剤を用いて作製された液晶表示素子は、信頼性に優れたものとなり、大画面で高精細の液晶テレビなどに好適に利用できる。 As described above, the liquid crystal display device manufactured using the liquid crystal aligning agent of the present invention has excellent reliability and can be suitably used for a large-screen, high-definition liquid crystal television.
以下に実施例を挙げ、本発明をさらに詳しく説明するが、これらに限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but is not limited thereto.
合成例、実施例および比較例で用いる略語は、以下の通りである。
(本発明の(A)成分である特定セルロース系重合体)
CE−1:ヒドロキシエチルセルロース(WAKO社製)
CE−2:ヒドロキシプロピルメチルセルロースフタレート(ACROS社製)
Abbreviations used in the synthesis examples, examples and comparative examples are as follows.
(Specific cellulose polymer as component (A) of the present invention)
CE-1: Hydroxyethyl cellulose (manufactured by WAKO)
CE-2: Hydroxypropyl methylcellulose phthalate (manufactured by ACROS)
(本発明の式[2a]で示されるジアミン化合物)
A1:3,5−ジアミノ安息香酸(下記の式[A1]で示されるジアミン化合物)
A2:2,5−ジアミノ安息香酸(下記の式[A2]で示されるジアミン化合物)
(Diamine compound represented by the formula [2a] of the present invention)
A1: 3,5-Diaminobenzoic acid (diamine compound represented by the following formula [A1])
A2: 2,5-diaminobenzoic acid (diamine compound represented by the following formula [A2])
(本発明の式[2b]で示されるジアミン化合物)
B1:1,3−ジアミノ−4−〔4−(トランス−4−n−ヘプチルシクロへキシル)フェノキシ〕ベンゼン(下記の式[B1]で示されるジアミン化合物)
B2:1,3−ジアミノ−4−〔4−(トランス−4−n−ヘプチルシクロへキシル)フェノキシメチル〕ベンゼン(下記の式[B2]で示されるジアミン化合物)
B3:1,3−ジアミノ−4−{4−〔トランス−4−(トランス−4−n−ペンチルシクロへキシル)シクロへキシル〕フェノキシ}ベンゼン(下記の式[B3]で示されるジアミン化合物)
B4:下記の式[B4]で示されるジアミン化合物
B5:1,3−ジアミノ−4−オクタデシルオキシベンゼン(下記の式[B5]で示されるジアミン化合物)
B6:下記の式[B6]で示されるジアミン化合物
(Diamine compound represented by the formula [2b] of the present invention)
B1: 1,3-diamino-4- [4- (trans-4-n-heptylcyclohexyl) phenoxy] benzene (diamine compound represented by the following formula [B1])
B2: 1,3-diamino-4- [4- (trans-4-n-heptylcyclohexyl) phenoxymethyl] benzene (diamine compound represented by the following formula [B2])
B3: 1,3-diamino-4- {4- [trans-4- (trans-4-n-pentylcyclohexyl) cyclohexyl] phenoxy} benzene (diamine compound represented by the following formula [B3])
B4: Diamine compound represented by the following formula [B4] B5: 1,3-diamino-4-octadecyloxybenzene (diamine compound represented by the following formula [B5])
B6: Diamine compound represented by the following formula [B6]
(その他ジアミン化合物)
C1:p−フェニレンジアミン(下記の式[C1]で示されるジアミン化合物)
C2:m−フェニレンジアミン(下記の式[C2]で示されるジアミン化合物)
(Other diamine compounds)
C1: p-phenylenediamine (diamine compound represented by the following formula [C1])
C2: m-phenylenediamine (diamine compound represented by the following formula [C2])
(テトラカルボン酸成分)
D1:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(下記の式[D1]で示されるテトラカルボン酸二無水物)
D2:ビシクロ[3,3,0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸二無水物(下記の式[D2]で示されるテトラカルボン酸二無水物)
D3:下記の式[D3]で示されるテトラカルボン酸二無水物
D4:下記の式[D4]で示されるテトラカルボン酸二無水物
(Tetracarboxylic acid component)
D1: 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula [D1])
D2: Bicyclo [3,3,0] octane-2,4,6,8-tetracarboxylic dianhydride (tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula [D2])
D3: Tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula [D3] D4: Tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula [D4]
(本発明の(C)成分である溶媒)
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
NEP:N−エチル−2−ピロリドン
γ−BL:γ−ブチロラクトン
(Solvent as component (C) of the present invention)
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone NEP: N-ethyl-2-pyrrolidone γ-BL: γ-butyrolactone
(本発明の(D)成分である溶媒)
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル(本発明の式[D−1]で示される溶媒)
PCS:エチレングリコールモノプロピルエーテル(本発明の式[D−2]で示される溶媒)
DEEE:ジエチレングリコールモノエチルエーテル(本発明の式[D−3]で示される溶媒)
(Solvent as component (D) of the present invention)
PGME: Propylene glycol monomethyl ether (solvent represented by the formula [D-1] of the present invention)
PCS: ethylene glycol monopropyl ether (solvent represented by the formula [D-2] of the present invention)
DEEE: Diethylene glycol monoethyl ether (solvent represented by the formula [D-3] of the present invention)
(本発明の(E)成分である溶媒)
BCS:エチレングリコールモノブチルエーテル
PB:プロピレングリコールモノブチルエーテル
(Solvent which is component (E) of the present invention)
BCS: Ethylene glycol monobutyl ether PB: Propylene glycol monobutyl ether
(ポリイミド前駆体およびポリイミドの分子量測定)
合成例におけるポリイミド前駆体およびポリイミドの分子量は、常温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)装置(GPC−101)(昭和電工社製)、カラム(KD−803,KD−805)(Shodex社製)を用いて、以下のようにして測定した。
(Measurement of molecular weight of polyimide precursor and polyimide)
The molecular weight of the polyimide precursor and the polyimide in the synthesis example is determined using a room temperature gel permeation chromatography (GPC) apparatus (GPC-101) (manufactured by Showa Denko KK) and a column (KD-803, KD-805) (manufactured by Shodex). The measurement was performed as follows.
カラム温度:50℃
溶離液:N,N’−ジメチルホルムアミド(添加剤として、臭化リチウム−水和物(LiBr・H2O)が30mmol/L(リットル)、リン酸・無水結晶(o−リン酸)が30mmol/L、テトラヒドロフラン(THF)が10ml/L)
流速:1.0ml/分
検量線作成用標準サンプル:TSK 標準ポリエチレンオキサイド(分子量;約900,000、150,000、100,000、および30,000)(東ソー社製)およびポリエチレングリコール(分子量;約12,000、4,000、および1,000)(ポリマーラボラトリー社製)。
Column temperature: 50 ° C
Eluent: N, N′-dimethylformamide (as additives, lithium bromide-hydrate (LiBr · H 2 O) is 30 mmol / L (liter), phosphoric acid / anhydrous crystal (o-phosphoric acid) is 30 mmol / L, 10 ml / L of tetrahydrofuran (THF))
Flow rate: 1.0 ml / min Standard sample for preparing a calibration curve: TSK standard polyethylene oxide (molecular weight: about 900,000, 150,000, 100,000, and 30,000) (manufactured by Tosoh Corporation) and polyethylene glycol (molecular weight; (About 12,000, 4,000, and 1,000) (manufactured by Polymer Laboratory).
(ポリイミドのイミド化率の測定)
合成例におけるポリイミドのイミド化率は次のようにして測定した。ポリイミド粉末20mgをNMR(核磁気共鳴)サンプル管(NMRサンプリングチューブスタンダード,φ5(草野科学社製))に入れ、重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO−d6,0.05質量%TMS(テトラメチルシラン)混合品)(0.53ml)を添加し、超音波をかけて完全に溶解させた。この溶液をNMR測定機(JNW−ECA500)(日本電子データム社製)にて500MHzのプロトンNMRを測定した。イミド化率は、イミド化前後で変化しない構造に由来するプロトンを基準プロトンとして決め、このプロトンのピーク積算値と、9.5ppm〜10.0ppm付近に現れるアミド酸のNH基に由来するプロトンピーク積算値とを用い以下の式によって求めた。
(Measurement of imidization ratio of polyimide)
The imidation ratio of polyimide in the synthesis example was measured as follows. 20 mg of polyimide powder was put into an NMR (nuclear magnetic resonance) sample tube (NMR sampling tube standard, φ5 (manufactured by Kusano Kagaku)), and deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d6, 0.05 mass% TMS (tetramethylsilane)). (Mixed product) (0.53 ml) was added and completely dissolved by applying ultrasonic waves. This solution was measured for proton NMR at 500 MHz with an NMR measuring instrument (JNW-ECA500) (manufactured by JEOL Datum). The imidation rate is determined based on protons derived from structures that do not change before and after imidation as reference protons, and the peak integrated value of these protons and proton peaks derived from NH groups of amic acid appearing in the vicinity of 9.5 ppm to 10.0 ppm. It calculated | required by the following formula | equation using the integrated value.
イミド化率(%)=(1−α・x/y)×100
上記式において、xはアミド酸のNH基由来のプロトンピーク積算値、yは基準プロトンのピーク積算値、αはポリアミド酸(イミド化率が0%)の場合におけるアミド酸のNH基プロトン1個に対する基準プロトンの個数割合である。
Imidation ratio (%) = (1−α · x / y) × 100
In the above formula, x is a proton peak integrated value derived from NH group of amic acid, y is a peak integrated value of reference proton, α is one NH group proton of amic acid in the case of polyamic acid (imidation rate is 0%) Is the number ratio of the reference proton to.
「本発明の(B)成分である特定ポリイミド系重合体の合成」
<合成例1>
D1(9.00g,45.9mmol)およびA1(6.98g,45.9mmol)をNMP(48.0g)中で混合し、40℃で8時間反応させ、樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(1)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は、26,900、重量平均分子量は、78,100であった。
“Synthesis of Specific Polyimide Polymer as Component (B) of the Present Invention”
<Synthesis Example 1>
D1 (9.00 g, 45.9 mmol) and A1 (6.98 g, 45.9 mmol) were mixed in NMP (48.0 g) and reacted at 40 ° C. for 8 hours to obtain a polyamide having a resin solid content concentration of 25% by mass. An acid solution (1) was obtained. The number average molecular weight of this polyamic acid was 26,900, and the weight average molecular weight was 78,100.
<合成例2>
D2(8.17g,32.7mmol)およびA2(6.21g,40.8mmol)をNMP(26.4g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、D1(1.60g,8.16mmol)とNMP(21.6g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
<Synthesis Example 2>
D2 (8.17 g, 32.7 mmol) and A2 (6.21 g, 40.8 mmol) were mixed in NMP (26.4 g), reacted at 80 ° C. for 5 hours, and then D1 (1.60 g, 8 .16 mmol) and NMP (21.6 g) were added and reacted at 40 ° C. for 6 hours to obtain a polyamic acid solution having a resin solid content concentration of 25 mass%.
得られたポリアミド酸溶液(40.0g)に、NMPを加え6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(4.85g)およびピリジン(3.70g)を加え、80℃で4時間反応させた。この反応溶液をメタノール(800ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(2)を得た。このポリイミドのイミド化率は54%であり、数平均分子量は19,800、重量平均分子量は44,300であった。 After adding NMP to the obtained polyamic acid solution (40.0 g) and diluting to 6% by mass, acetic anhydride (4.85 g) and pyridine (3.70 g) were added as an imidization catalyst, and the mixture was heated at 80 ° C. for 4 hours. Reacted. This reaction solution was put into methanol (800 ml), and the resulting precipitate was separated by filtration. This deposit was wash | cleaned with methanol, and it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and obtained the polyimide powder (2). The imidation ratio of this polyimide was 54%, the number average molecular weight was 19,800, and the weight average molecular weight was 44,300.
<合成例3>
D2(6.25g,25.0mmol)、B1(6.79g,17.8mmol)およびA1(2.72g,17.9mmol)をNMP(29.5g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、D1(2.10g,10.7mmol)とNMP(24.1g)を加え、40℃で8時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液(3)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は、23,500、重量平均分子量は、65,600であった。
<Synthesis Example 3>
D2 (6.25 g, 25.0 mmol), B1 (6.79 g, 17.8 mmol) and A1 (2.72 g, 17.9 mmol) were mixed in NMP (29.5 g) and reacted at 80 ° C. for 5 hours. After that, D1 (2.10 g, 10.7 mmol) and NMP (24.1 g) were added and reacted at 40 ° C. for 8 hours to obtain a polyamic acid solution (3) having a resin solid content concentration of 25 mass%. . The number average molecular weight of this polyamic acid was 23,500, and the weight average molecular weight was 65,600.
<合成例4>
合成例3で得られたポリアミド酸溶液(3)(30.0g)に、NMPを加え6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(6.75g)およびピリジン(4.90g)を加え、90℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(700ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(4)を得た。このポリイミドのイミド化率は82%であり、数平均分子量は17,500、重量平均分子量は40,100であった。
<Synthesis Example 4>
After adding NMP to the polyamic acid solution (3) (30.0 g) obtained in Synthesis Example 3 and diluting to 6% by mass, acetic anhydride (6.75 g) and pyridine (4.90 g) were used as imidization catalysts. In addition, the mixture was reacted at 90 ° C. for 3 hours. This reaction solution was put into methanol (700 ml), and the resulting precipitate was separated by filtration. This deposit was wash | cleaned with methanol, and it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and obtained the polyimide powder (4). The imidation ratio of this polyimide was 82%, the number average molecular weight was 17,500, and the weight average molecular weight was 40,100.
<合成例5>
D2(6.63g,26.5mmol)、B1(5.05g,13.3mmol)、A1(2.52g,16.6mmol)およびC1(0.36g,3.33mmol)をNMP(26.2g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、D1(1.30g,6.63mmol)とNMP(21.4g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
<Synthesis Example 5>
D2 (6.63 g, 26.5 mmol), B1 (5.05 g, 13.3 mmol), A1 (2.52 g, 16.6 mmol) and C1 (0.36 g, 3.33 mmol) to NMP (26.2 g) After mixing at 80 ° C. for 5 hours, D1 (1.30 g, 6.63 mmol) and NMP (21.4 g) were added, and the mixture was reacted at 40 ° C. for 6 hours. % Polyamic acid solution was obtained.
得られたポリアミド酸溶液(40.0g)に、NMPを加え6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(4.78g)およびピリジン(3.73g)を加え、80℃で4時間反応させた。この反応溶液をメタノール(800ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(5)を得た。このポリイミドのイミド化率は55%であり、数平均分子量は17,200、重量平均分子量は41,600であった。 After adding NMP to the obtained polyamic acid solution (40.0 g) and diluting to 6% by mass, acetic anhydride (4.78 g) and pyridine (3.73 g) were added as an imidization catalyst, and the mixture was heated at 80 ° C. for 4 hours. Reacted. This reaction solution was put into methanol (800 ml), and the resulting precipitate was separated by filtration. This deposit was wash | cleaned with methanol, and it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and obtained the polyimide powder (5). The imidation ratio of this polyimide was 55%, the number average molecular weight was 17,200, and the weight average molecular weight was 41,600.
<合成例6>
D2(5.17g,20.7mmol)、B2(4.07g,10.3mmol)、A1(2.09g,13.7mmol)およびB6(2.10g,10.3mmol)をNMP(26.6g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、D1(2.70g,13.8mmol)とNMP(21.8g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
<Synthesis Example 6>
D2 (5.17 g, 20.7 mmol), B2 (4.07 g, 10.3 mmol), A1 (2.09 g, 13.7 mmol) and B6 (2.10 g, 10.3 mmol) as NMP (26.6 g) After mixing at 80 ° C. for 5 hours, D1 (2.70 g, 13.8 mmol) and NMP (21.8 g) were added, and the mixture was reacted at 40 ° C. for 6 hours. % Polyamic acid solution was obtained.
得られたポリアミド酸溶液(40.0g)に、NMPを加え6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(4.80g)およびピリジン(3.75g)を加え、80℃で4時間反応させた。この反応溶液をメタノール(800ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(6)を得た。このポリイミドのイミド化率は52%であり、数平均分子量は17,600、重量平均分子量は41,300であった。 After adding NMP to the obtained polyamic acid solution (40.0 g) and diluting to 6% by mass, acetic anhydride (4.80 g) and pyridine (3.75 g) were added as an imidization catalyst, and the mixture was heated at 80 ° C. for 4 hours. Reacted. This reaction solution was put into methanol (800 ml), and the resulting precipitate was separated by filtration. This deposit was wash | cleaned with methanol, and it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and obtained the polyimide powder (6). The imidation ratio of this polyimide was 52%, the number average molecular weight was 17,600, and the weight average molecular weight was 41,300.
<合成例7>
D2(4.34g,17.3mmol)、B3(4.50g,10.4mmol)、A2(3.17g,20.8mmol)およびC2(0.37g,3.42mmol)をNMP(26.0g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、D1(3.40g,17.3mmol)とNMP(21.3g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
<Synthesis Example 7>
D2 (4.34 g, 17.3 mmol), B3 (4.50 g, 10.4 mmol), A2 (3.17 g, 20.8 mmol) and C2 (0.37 g, 3.42 mmol) into NMP (26.0 g) After mixing at 80 ° C. for 5 hours, D1 (3.40 g, 17.3 mmol) and NMP (21.3 g) were added and reacted at 40 ° C. for 6 hours to give a resin solid content concentration of 25 mass. % Polyamic acid solution was obtained.
得られたポリアミド酸溶液(30.0g)に、NMPを加え6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(6.74g)およびピリジン(4.90g)を加え、90℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(700ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(7)を得た。このポリイミドのイミド化率は78%であり、数平均分子量は18,500、重量平均分子量は42,100であった。 After adding NMP to the obtained polyamic acid solution (30.0 g) and diluting to 6% by mass, acetic anhydride (6.74 g) and pyridine (4.90 g) were added as an imidization catalyst, and the mixture was stirred at 90 ° C. for 3 hours. Reacted. This reaction solution was put into methanol (700 ml), and the resulting precipitate was separated by filtration. This deposit was wash | cleaned with methanol, and it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and obtained the polyimide powder (7). The imidation ratio of this polyimide was 78%, the number average molecular weight was 18,500, and the weight average molecular weight was 42,100.
<合成例8>
D2(6.12g,24.5mmol)、B4(2.26g,4.59mmol)およびA2(3.96g,26.0mmol)をNMP(22.3g)中で混合し、80℃で6時間反応させた後、D1(1.20g,6.12mmol)とNMP(18.3g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
<Synthesis Example 8>
D2 (6.12 g, 24.5 mmol), B4 (2.26 g, 4.59 mmol) and A2 (3.96 g, 26.0 mmol) were mixed in NMP (22.3 g) and reacted at 80 ° C. for 6 hours. After that, D1 (1.20 g, 6.12 mmol) and NMP (18.3 g) were added and reacted at 40 ° C. for 6 hours to obtain a polyamic acid solution having a resin solid content concentration of 25 mass%.
得られたポリアミド酸溶液(40.0g)に、NMPを加え6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(4.82g)およびピリジン(3.75g)を加え、80℃で3.5時間反応させた。この反応溶液をメタノール(800ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(8)を得た。このポリイミドのイミド化率は50%であり、数平均分子量は16,200、重量平均分子量は38,100であった。 After adding NMP to the obtained polyamic acid solution (40.0 g) and diluting to 6% by mass, acetic anhydride (4.82 g) and pyridine (3.75 g) were added as an imidization catalyst, and 3. The reaction was allowed for 5 hours. This reaction solution was put into methanol (800 ml), and the resulting precipitate was separated by filtration. This deposit was wash | cleaned with methanol, and it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and obtained the polyimide powder (8). The imidation ratio of this polyimide was 50%, the number average molecular weight was 16,200, and the weight average molecular weight was 38,100.
<合成例9>
D3(7.70g,34.3mmol)、B1(3.92g,10.3mmol)およびA1(3.66g,24.1mmol)をNMP(45.8g)中で混合し、40℃で5時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
<Synthesis Example 9>
D3 (7.70 g, 34.3 mmol), B1 (3.92 g, 10.3 mmol) and A1 (3.66 g, 24.1 mmol) were mixed in NMP (45.8 g) and reacted at 40 ° C. for 5 hours. Thus, a polyamic acid solution having a resin solid content concentration of 25% by mass was obtained.
得られたポリアミド酸溶液(40.0g)にNMPを加え、6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(4.70g)およびピリジン(3.60g)を加え、80℃で4時間反応させた。この反応溶液をメタノール(800ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(9)を得た。このポリイミドのイミド化率は54%であり、数平均分子量は17,300、重量平均分子量は41,000であった。 After adding NMP to the obtained polyamic acid solution (40.0 g) and diluting to 6% by mass, acetic anhydride (4.70 g) and pyridine (3.60 g) were added as an imidization catalyst, and the mixture was heated at 80 ° C. for 4 hours. Reacted. This reaction solution was put into methanol (800 ml), and the resulting precipitate was separated by filtration. This deposit was wash | cleaned with methanol, and it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and obtained the polyimide powder (9). The imidation ratio of this polyimide was 54%, the number average molecular weight was 17,300, and the weight average molecular weight was 41,000.
<合成例10>
D3(7.50g,33.5mmol)、B5(3.78g,10.0mmol)、B6(1.36g,6.69mmol)およびA1(2.55g,16.8mmol)をNMP(45.6g)中で混合し、40℃で5時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
<Synthesis Example 10>
D3 (7.50 g, 33.5 mmol), B5 (3.78 g, 10.0 mmol), B6 (1.36 g, 6.69 mmol) and A1 (2.55 g, 16.8 mmol) NMP (45.6 g) Then, the mixture was reacted at 40 ° C. for 5 hours to obtain a polyamic acid solution having a resin solid content concentration of 25% by mass.
得られたポリアミド酸溶液(40.0g)にNMPを加え、6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(4.80g)およびピリジン(3.75g)を加え、80℃で4時間反応させた。この反応溶液をメタノール(800ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(10)を得た。このポリイミドのイミド化率は55%であり、数平均分子量は18,100、重量平均分子量は39,900であった。 After adding NMP to the obtained polyamic acid solution (40.0 g) and diluting to 6% by mass, acetic anhydride (4.80 g) and pyridine (3.75 g) were added as imidization catalysts, and the mixture was heated at 80 ° C. for 4 hours. Reacted. This reaction solution was put into methanol (800 ml), and the resulting precipitate was separated by filtration. This deposit was wash | cleaned with methanol, and it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and obtained the polyimide powder (10). The imidation ratio of this polyimide was 55%, the number average molecular weight was 18,100, and the weight average molecular weight was 39,900.
<合成例11>
D4(5.51g,18.4mmol)、B2(3.62g,9.17mmol)、C2(0.66g,6.10mmol)およびA1(2.33g,15.3mmol)をNMP(24.0g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、D1(2.40g,12.2mmol)とNMP(19.6g)を加え、40℃で5時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
<Synthesis Example 11>
D4 (5.51 g, 18.4 mmol), B2 (3.62 g, 9.17 mmol), C2 (0.66 g, 6.10 mmol) and A1 (2.33 g, 15.3 mmol) with NMP (24.0 g) After mixing at 80 ° C. for 5 hours, D1 (2.40 g, 12.2 mmol) and NMP (19.6 g) were added, and the mixture was reacted at 40 ° C. for 5 hours. % Polyamic acid solution was obtained.
得られたポリアミド酸溶液(40.0g)にNMPを加え、6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(4.80g)およびピリジン(3.70g)を加え、80℃で4.5時間反応させた。この反応溶液をメタノール(800ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(11)を得た。このポリイミドのイミド化率は60%であり、数平均分子量は16,800、重量平均分子量は37,500であった。 After adding NMP to the obtained polyamic acid solution (40.0 g) and diluting to 6% by mass, acetic anhydride (4.80 g) and pyridine (3.70 g) were added as an imidization catalyst, and 4. The reaction was allowed for 5 hours. This reaction solution was put into methanol (800 ml), and the resulting precipitate was separated by filtration. This deposit was wash | cleaned with methanol, and it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and obtained the polyimide powder (11). The imidation ratio of this polyimide was 60%, the number average molecular weight was 16,800, and the weight average molecular weight was 37,500.
<合成例12>
D4(5.66g,18.9mmol)、B1(4.31g,11.3mmol)、B6(2.30g,11.3mmol)およびA1(2.30g,15.1mmol)をNMP(30.2g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、D1(3.70g,18.9mmol)とNMP(24.7g)を加え、40℃で5時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液(12)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は、23,500、重量平均分子量は、66,900であった。
<Synthesis Example 12>
D4 (5.66 g, 18.9 mmol), B1 (4.31 g, 11.3 mmol), B6 (2.30 g, 11.3 mmol) and A1 (2.30 g, 15.1 mmol) with NMP (30.2 g) After mixing at 80 ° C. for 5 hours, D1 (3.70 g, 18.9 mmol) and NMP (24.7 g) were added and reacted at 40 ° C. for 5 hours to give a resin solid content concentration of 25 mass. % Polyamic acid solution (12) was obtained. The number average molecular weight of this polyamic acid was 23,500, and the weight average molecular weight was 66,900.
<合成例13>
合成例12で得られたポリアミド酸溶液(12)(30.0g)に、NMPを加え6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(6.70g)およびピリジン(4.80g)を加え、90℃で3.5時間反応させた。この反応溶液をメタノール(700ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(13)を得た。このポリイミドのイミド化率は81%であり、数平均分子量は15,800、重量平均分子量は37,500であった。
<Synthesis Example 13>
After adding NMP to the polyamic acid solution (12) (30.0 g) obtained in Synthesis Example 12 and diluting to 6% by mass, acetic anhydride (6.70 g) and pyridine (4.80 g) were used as imidization catalysts. In addition, the mixture was reacted at 90 ° C. for 3.5 hours. This reaction solution was put into methanol (700 ml), and the resulting precipitate was separated by filtration. This deposit was wash | cleaned with methanol, and it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and obtained the polyimide powder (13). The imidation ratio of this polyimide was 81%, the number average molecular weight was 15,800, and the weight average molecular weight was 37,500.
本発明の特定ポリイミド系重合体を表1に示す。 Specific polyimide polymers of the present invention are shown in Table 1.
「本発明の組成物および液晶配向処理剤の製造」
下記する実施例1〜実施例19、比較例1〜比較例5では、組成物の製造例を記載する。また、これら組成物は液晶配向処理剤の評価のためにも使用される。
“Production of Composition and Liquid Crystal Alignment Treatment Agent of the Present Invention”
In Examples 1 to 19 and Comparative Examples 1 to 5 described below, production examples of the composition are described. These compositions are also used for evaluation of liquid crystal aligning agents.
本発明の組成物および液晶配向処理剤を表2〜表4に示す。 Tables 2 to 4 show the compositions and liquid crystal aligning agents of the present invention.
本発明の実施例および比較例で得られた組成物または液晶配向処理剤を用い、「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶配向処理剤のインクジェット塗布性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(PSAセル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。その条件は、下記のとおりである。 Using the compositions or liquid crystal alignment treatment agents obtained in the examples and comparative examples of the present invention, "Evaluation of transparency of resin film", "Evaluation of ink jet coatability of liquid crystal alignment treatment agent", "Preparation of liquid crystal cell And “Evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)”, “Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (PSA cell)” and “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”. The conditions are as follows.
「樹脂被膜の透明性の評価」
本発明の実施例および比較例で得られた組成物を細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過し、樹脂被膜の透明性の評価を行った。この溶液を40×50mm石英基板にスピンコートし、ホットプレート上にて100℃で5分間加熱処理をして膜厚が100nmのポリイミド樹脂被膜付きの石英基板を得た。
"Evaluation of transparency of resin film"
The compositions obtained in Examples and Comparative Examples of the present invention were pressure filtered through a membrane filter having a pore diameter of 1 μm, and the transparency of the resin coating was evaluated. This solution was spin-coated on a 40 × 50 mm quartz substrate and heat-treated at 100 ° C. for 5 minutes on a hot plate to obtain a quartz substrate with a polyimide resin coating having a thickness of 100 nm.
得られた樹脂被膜付き石英基板を用いて、紫外可視分光光度計(UV−2550)(島津製作所社製)にて、300〜750nmの波長の紫外可視吸収スペクトルを測定した。このなかで、310nmおよび340nmの波長の透過率が高いものほど、樹脂被膜の透明性が優れるとした。 Using the obtained quartz substrate with a resin coating, an ultraviolet-visible absorption spectrum having a wavelength of 300 to 750 nm was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-2550) (manufactured by Shimadzu Corporation). Among these, the higher the transmittance at wavelengths of 310 nm and 340 nm, the better the transparency of the resin film.
表5〜表7に実施例および比較例で得られた樹脂被膜の透明性の結果を示す。 Tables 5 to 7 show the results of the transparency of the resin films obtained in Examples and Comparative Examples.
「液晶配向処理剤のインクジェット塗布性の評価」
本発明の実施例7で得られた液晶配向処理剤(7)および実施例13で得られた液晶配向処理剤(13)を細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過し、インクジェット塗布性の評価を行った。インクジェット塗布機には、HIS−200(日立プラントテクノロジー社製)を用いた。塗布は、純水およびIPA(イソプロピルアルコール)にて洗浄を行ったITO(酸化インジウムスズ)蒸着基板上に、塗布面積が70×70mm、ノズルピッチが0.423mm、スキャンピッチが0.5mm、塗布速度が40mm/秒、塗布から仮乾燥までの時間が60秒、仮乾燥がホットプレート上にて70℃で5分間の条件で行った。
"Evaluation of inkjet coating properties of liquid crystal alignment treatment agents"
The liquid crystal aligning agent (7) obtained in Example 7 of the present invention and the liquid crystal aligning agent (13) obtained in Example 13 were subjected to pressure filtration with a membrane filter having a pore diameter of 1 μm, and evaluation of ink jet coatability was performed. Went. HIS-200 (manufactured by Hitachi Plant Technology) was used for the ink jet coater. Application is on an ITO (indium tin oxide) vapor-deposited substrate cleaned with pure water and IPA (isopropyl alcohol), the application area is 70 × 70 mm, the nozzle pitch is 0.423 mm, and the scan pitch is 0.5 mm. The speed was 40 mm / second, the time from application to temporary drying was 60 seconds, and temporary drying was performed on a hot plate at 70 ° C. for 5 minutes.
「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」
本発明の実施例および比較例で得られた液晶配向処理剤を細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過し、液晶セルの作製を行った。この溶液を純水およびIPAにて洗浄を行った30×40mmITO電極付き基板(縦40mm×横30mm、厚さ0.7mm)のITO面にスピンコートし、ホットプレート上にて100℃で5分間加熱処理をして膜厚が100nmのポリイミド液晶配向膜付きのITO基板を得た。このITO基板の塗膜面をロール径が120mmのラビング装置でレーヨン布を用いて、ロール回転数が1000rpm、ロール進行速度が50mm/sec、押し込み量が0.1mmの条件でラビング処理した。
"Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (normal cell)"
The liquid crystal aligning agent obtained in Examples and Comparative Examples of the present invention was pressure filtered through a membrane filter having a pore diameter of 1 μm to produce a liquid crystal cell. This solution was spin coated on the ITO surface of a 30 × 40 mm ITO electrode substrate (length 40 mm × width 30 mm, thickness 0.7 mm) washed with pure water and IPA, and heated at 100 ° C. for 5 minutes on a hot plate. Heat treatment was performed to obtain an ITO substrate with a polyimide liquid crystal alignment film having a thickness of 100 nm. The surface of the ITO substrate was rubbed using a rayon cloth with a rubbing apparatus having a roll diameter of 120 mm under the conditions of a roll rotation speed of 1000 rpm, a roll traveling speed of 50 mm / sec, and an indentation amount of 0.1 mm.
得られた液晶配向膜付きのITO基板を2枚用意し、液晶配向膜面を内側にして6μmのスペーサー挟んで組み合わせ、シール剤(XN−1500T)(三井化学社製)を印刷した。次いで、他方の基板と液晶配向膜面が向き合うようにして貼り合わせた後、シール剤を熱循環型クリーンオーブン中にて120℃で90分間加熱処理をすることにより硬化して空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶を注入し、注入口を封止して液晶セル(通常セル)を得た。 Two obtained ITO substrates with a liquid crystal alignment film were prepared, combined with a 6 μm spacer sandwiched with the liquid crystal alignment film surface inside, and a sealant (XN-1500T) (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was printed. Next, after bonding the other substrate and the liquid crystal alignment film face each other, the sealing agent was cured by heat treatment at 120 ° C. for 90 minutes in a heat-circulating clean oven to produce an empty cell. . Liquid crystal was injected into this empty cell by a reduced pressure injection method, and the injection port was sealed to obtain a liquid crystal cell (ordinary cell).
なお、実施例1および実施例2で得られた液晶配向処理剤(1)および液晶配向処理剤(2)、比較例1および比較例2で得られた液晶配向処理剤(20)および液晶配向処理剤(21)および比較例5で得られた液晶配向処理剤(24)を用いた液晶セルには、液晶にネマティック液晶(MLC−2003)(メルク・ジャパン社製)を用いた。 In addition, the liquid crystal aligning agent (1) and liquid crystal aligning agent (2) obtained in Example 1 and Example 2, the liquid crystal aligning agent (20) obtained in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, and the liquid crystal aligning agent In the liquid crystal cell using the treating agent (21) and the liquid crystal aligning agent (24) obtained in Comparative Example 5, nematic liquid crystal (MLC-2003) (manufactured by Merck Japan Ltd.) was used as the liquid crystal.
また、実施例3〜実施例6で得られた液晶配向処理剤(3)〜液晶配向処理剤(6)、実施例8〜実施例12で得られた液晶配向処理剤(8)〜液晶配向処理剤(12)、実施例14〜実施例19で得られた液晶配向処理剤(14)〜液晶配向処理剤(19)および比較例3および比較例4で得られた液晶配向処理剤(22)および液晶配向処理剤(23)を用いた液晶セルには、液晶にネマティック液晶(MLC−6608)(メルク・ジャパン社製)を用いた。 Moreover, the liquid crystal aligning agent (3)-liquid crystal aligning agent (6) obtained in Example 3-Example 6, and the liquid crystal aligning agent (8)-liquid crystal aligning obtained in Example 8-Example 12 Treatment agent (12), liquid crystal alignment treatment agent obtained in Examples 14 to 19 (14) to liquid crystal alignment treatment agent (19) and liquid crystal alignment treatment agents obtained in Comparative Examples 3 and 4 (22 ) And a liquid crystal cell using the liquid crystal alignment agent (23), nematic liquid crystal (MLC-6608) (manufactured by Merck Japan Ltd.) was used as the liquid crystal.
上記で得られた液晶セルを用いて、液晶配向性の評価を行った。液晶配向性は、液晶セルを偏光顕微鏡(ECLIPSE E600WPOL)(ニコン社製)で観察し、配向欠陥の有無を確認した。具体的には、配向欠陥が見られなかったものを、本評価に優れるとした(表8〜表10中に、良好と示した)。 Liquid crystal alignment was evaluated using the liquid crystal cell obtained above. The liquid crystal alignment was confirmed by observing the liquid crystal cell with a polarizing microscope (ECLIPSE E600WPOL) (manufactured by Nikon Corporation) to check for the presence of alignment defects. Specifically, those in which no alignment defect was observed were considered to be excellent in this evaluation (shown as good in Tables 8 to 10).
表8〜表10に実施例および比較例で得られた液晶配向性の結果を示す。 Tables 8 to 10 show the results of liquid crystal alignment obtained in Examples and Comparative Examples.
「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(PSAセル)」
実施例6で得られた液晶配向処理剤(6)、実施例9で得られた液晶配向処理剤(9)および実施例16で得られた液晶配向処理剤(16)を細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過し、−15℃にて48時間保管した溶液を用いて、液晶セルの作製および液晶配向性の評価を行った。この溶液を、純水およびIPAにて洗浄した中心に10×10mmのパターン間隔20μmのITO電極付き基板(縦40mm×横30mm、厚さ0.7mm)と中心に10×40mmのITO電極付き基板(縦40mm×横30mm、厚さ0.7mm)のITO面にスピンコートし、ホットプレート上にて100℃で5分間加熱処理をして膜厚が100nmのポリイミド塗膜を得た。塗膜面を純水にて洗浄した後、熱循環型クリーンオーブン中にて100℃で15分間加熱処理をして、液晶配向膜付き基板を得た。
"Production of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (PSA cell)"
The liquid crystal aligning agent (6) obtained in Example 6, the liquid crystal aligning agent (9) obtained in Example 9 and the liquid crystal aligning agent (16) obtained in Example 16 were used as a membrane having a pore diameter of 1 μm. A liquid crystal cell was prepared and the liquid crystal alignment was evaluated using a solution that was filtered under pressure with a filter and stored at −15 ° C. for 48 hours. This solution was washed with pure water and IPA at the center with a 10 × 10 mm ITO electrode substrate with a pattern spacing of 20 μm (vertical 40 mm × width 30 mm, thickness 0.7 mm) and at the center with a 10 × 40 mm ITO electrode substrate Spin coating was performed on the ITO surface (length 40 mm × width 30 mm, thickness 0.7 mm), and heat treatment was performed on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes to obtain a polyimide coating film having a thickness of 100 nm. After the coated surface was washed with pure water, it was heat-treated at 100 ° C. for 15 minutes in a heat circulation type clean oven to obtain a substrate with a liquid crystal alignment film.
この液晶配向膜付き基板を、液晶配向膜面を内側にして、6μmのスペーサーを挟んで組み合わせ、シール剤で周囲を接着して空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、ネマティック液晶(MLC−6608)(メルク・ジャパン社製)に、下記の式で示される重合性化合物(1)を、ネマティック液晶(MLC−6608)の100質量%に対して重合性化合物(1)を0.3質量%混合した液晶を注入し、注入口を封止して、液晶セルを得た。 This substrate with a liquid crystal alignment film was combined with the liquid crystal alignment film surface inside, with a 6 μm spacer in between, and the periphery was adhered with a sealant to produce an empty cell. A nematic liquid crystal (MLC-6608) (manufactured by Merck Japan Ltd.) was added to the empty cell by a reduced pressure injection method, and a polymerizable compound (1) represented by the following formula was added to 100% by mass of the nematic liquid crystal (MLC-6608). Liquid crystal mixed with 0.3% by mass of the polymerizable compound (1) was injected, and the injection port was sealed to obtain a liquid crystal cell.
得られた液晶セルに、交流5Vの電圧を印加しながら、照度60mWのメタルハライドランプを用いて、350nm以下の波長をカットし、365nm換算で20J/cm2の紫外線照射を行い、液晶の配向方向が制御された液晶セル(PSAセル)を得た。液晶セルに紫外線を照射している際の照射装置内の温度は、50℃であった。 While applying an AC voltage of 5 V to the obtained liquid crystal cell, using a metal halide lamp with an illuminance of 60 mW, the wavelength of 350 nm or less was cut, and ultraviolet irradiation of 20 J / cm 2 in terms of 365 nm was performed, and the alignment direction of the liquid crystal A liquid crystal cell (PSA cell) was controlled. The temperature in the irradiation apparatus when the liquid crystal cell was irradiated with ultraviolet rays was 50 ° C.
この液晶セルの紫外線照射前と紫外線照射後の液晶の応答速度を測定した。応答速度は、透過率90%から透過率10%までのT90→T10を測定した。 The response speed of the liquid crystal before and after the ultraviolet irradiation of the liquid crystal cell was measured. As the response speed, T90 → T10 from 90% transmittance to 10% transmittance was measured.
実施例で得られたPSAセルは、紫外線照射前の液晶セルに比べて、紫外線照射後の液晶セルの応答速度が速くなったことから、液晶の配向方向が制御されたことを確認した。また、いずれの液晶セルとも、偏光顕微鏡(ECLIPSE E600WPOL)(ニコン社製)での観察により、液晶は均一に配向していることを確認した。 In the PSA cell obtained in the example, the response speed of the liquid crystal cell after the ultraviolet irradiation was higher than that of the liquid crystal cell before the ultraviolet irradiation, so that it was confirmed that the alignment direction of the liquid crystal was controlled. Further, in any liquid crystal cell, it was confirmed by observation with a polarizing microscope (ECLIPSE E600WPOL) (manufactured by Nikon Corporation) that the liquid crystal was uniformly aligned.
「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」
(絶縁膜用組成物の調整)
100mlナス型フラスコに、アクリル系樹脂((メタ)アクリル酸/ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート/メチル(メタ)アクリレート=9/25.5/65.5のプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶液、固形分濃度:22.0重量%、重量平均分子量6000(ポリスチレン換算))(7.07g)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(25.1g)、KAYARADDPHA−40H(日本化薬社製)(3.30g)、I−369(チバスペシャリティーケミカルズ社製)(0.30g)、ITX(ファーストケミカルコーポレーション社製)、メガファックR−30(0.015g)を加え、25℃で3時間攪拌し、絶縁膜用組成物を得た。この絶縁膜用組成物には不溶物は見られず、均一な溶液が得られた。
"Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate"
(Adjustment of composition for insulating film)
In a 100 ml eggplant-shaped flask, an acrylic resin ((meth) acrylic acid / hydroxyethyl (meth) acrylate / methyl (meth) acrylate = 9 / 25.5 / 65.5 propylene glycol monomethyl ether acetate solution, solid content concentration: 22.0% by weight, weight average molecular weight 6000 (polystyrene conversion) (7.07 g), propylene glycol monomethyl ether acetate (25.1 g), KAYARDDPHA-40H (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) (3.30 g), I- 369 (manufactured by Ciba Specialty Chemicals) (0.30 g), ITX (manufactured by First Chemical Corporation), MegaFac R-30 (0.015 g) was added, and the mixture was stirred at 25 ° C. for 3 hours, and the composition for insulating film Got. No insoluble matter was found in the composition for insulating film, and a uniform solution was obtained.
(絶縁膜塗布基板の作製)
上記で得られた絶縁膜用組成物を0.2μmのフィルターを用いてろ過を行った。その後、この組成物を、純水およびIPAにて洗浄した中心に10×10mmのパターン間隔20μmのITO電極付き基板(縦40mm×横30mm、厚さ0.7mm)と中心に10×40mmのITO電極付き基板(縦40mm×横30mm、厚さ0.7mm)のITO面にスピンコートし、ホットプレート上にて110℃で5分間加熱処理をした。この塗膜に、紫外線照射装置PLA−501(F)(キャノン社製)により、365nmにおける照射量が、500mJ/cm2の紫外線を照射し、ホットプレート上にて120℃で1分間加熱処理をした。その後、さらにホットプレート上にて200℃で60分間加熱処理を行い、膜厚1.12μmの絶縁膜が塗布された基板を得た。
(Preparation of insulating film coated substrate)
The insulating film composition obtained above was filtered using a 0.2 μm filter. Thereafter, this composition was washed with pure water and IPA, and a 10 × 10 mm substrate with an ITO electrode having a pattern spacing of 20 μm (length 40 mm × width 30 mm, thickness 0.7 mm) and a center 10 × 40 mm ITO It spin-coated on the ITO surface of the board | substrate with an electrode (length 40mm x width 30mm, thickness 0.7mm), and heat-processed at 110 degreeC for 5 minute (s) on the hotplate. This coating film was irradiated with ultraviolet rays having an irradiation amount of 365 m of 500 mJ / cm 2 by an ultraviolet irradiation device PLA-501 (F) (manufactured by Canon Inc.), and subjected to heat treatment at 120 ° C. for 1 minute on a hot plate. did. Thereafter, a heat treatment was further performed on a hot plate at 200 ° C. for 60 minutes to obtain a substrate coated with an insulating film having a thickness of 1.12 μm.
(液晶セルの作製)
本発明の実施例および比較例で得られた液晶配向処理剤を細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過し、−15℃にて48時間保管した溶液を用いて、液晶セルを作製した。この溶液を上記で得られた絶縁膜塗布基板の絶縁膜塗布面にスピンコートし、ホットプレート上にて100℃で5分間加熱処理をして膜厚が100nmのポリイミド液晶配向膜付きのITO基板を得た。このITO基板の塗膜面をロール径が120mmのラビング装置でレーヨン布を用いて、ロール回転数が1000rpm、ロール進行速度が50mm/sec、押し込み量が0.1mmの条件でラビング処理した。
(Production of liquid crystal cell)
A liquid crystal cell was prepared using the solution obtained by pressure-filtering the liquid crystal aligning agents obtained in Examples and Comparative Examples of the present invention with a membrane filter having a pore diameter of 1 μm and storing at −15 ° C. for 48 hours. This solution is spin-coated on the insulating film-coated surface of the insulating film-coated substrate obtained above, and heat-treated on a hot plate at 100 ° C. for 5 minutes to provide an ITO substrate with a polyimide liquid crystal alignment film having a thickness of 100 nm Got. The surface of the ITO substrate was rubbed using a rayon cloth with a rubbing apparatus having a roll diameter of 120 mm under the conditions of a roll rotation speed of 1000 rpm, a roll traveling speed of 50 mm / sec, and an indentation amount of 0.1 mm.
得られた液晶配向膜付きのITO基板を2枚用意し、液晶配向膜面を内側にして6μmのスペーサー挟んで組み合わせ、シール剤(XN−1500T)(三井化学社製)を印刷した。次いで、他方の基板と液晶配向膜面が向き合うようにして貼り合わせた後、シール剤を熱循環型クリーンオーブン中にて120℃で90分間加熱処理をすることにより硬化して空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶を注入し、注入口を封止して液晶セルを得た。 Two obtained ITO substrates with a liquid crystal alignment film were prepared, combined with a 6 μm spacer sandwiched with the liquid crystal alignment film surface inside, and a sealant (XN-1500T) (manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) was printed. Next, after bonding the other substrate and the liquid crystal alignment film face each other, the sealing agent was cured by heat treatment at 120 ° C. for 90 minutes in a heat-circulating clean oven to produce an empty cell. . Liquid crystal was injected into this empty cell by a reduced pressure injection method, and the injection port was sealed to obtain a liquid crystal cell.
(電圧保持率の評価)
上記で得られた液晶セルに、70℃の温度下で1Vの電圧を60μs印加し、16.67ms後および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(VHRともいう)として計算した。なお、測定は、電圧保持率測定装置(VHR−1)(東陽テクニカ社製)を使用し、Voltage:±1V、Pulse Width:60μs、Flame Period:16.67msまたは50msの設定で行った。
(Evaluation of voltage holding ratio)
A voltage of 1V is applied to the liquid crystal cell obtained above at a temperature of 70 ° C. for 60 μs, and the voltage after 16.67 ms and 50 ms is measured. The voltage holding ratio (also referred to as VHR) Calculated). The measurement was performed using a voltage holding ratio measuring device (VHR-1) (manufactured by Toyo Technica Co., Ltd.) with settings of Voltage: ± 1 V, Pulse Width: 60 μs, Frame Period: 16.67 ms or 50 ms.
電圧保持率の測定が終了した液晶セルに、365nm換算で10J/cm2の紫外線を照射した後、同様条件にて、VHRの測定を行った。なお、紫外線照射は、卓上型UV硬化装置(HCT3B28HEX−1)(センライト製(SEN LIGHT CORPORATION))を用いて行った。 The liquid crystal cell for which the measurement of the voltage holding ratio was completed was irradiated with ultraviolet rays of 10 J / cm 2 in terms of 365 nm, and then VHR was measured under the same conditions. In addition, ultraviolet irradiation was performed using the table-type UV curing device (HCT3B28HEX-1) (manufactured by SEN LIGHT CORPORATION).
表8〜表10に実施例および比較例で得られた絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価の結果を示す。 Tables 8 to 10 show the evaluation results of the voltage holding ratios of the insulating film coated substrates obtained in the examples and comparative examples.
<実施例1>
合成例1の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(1)(11.5g)およびCE−2(0.72g)に、NMP(27.0g)およびBCS(26.2g)を加え、50℃にて6時間攪拌して組成物(1)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(1)は、液晶配向処理剤(1)としても評価に用いた。
<Example 1>
NMP (27.0 g) and BCS (26) were added to the polyamic acid solution (1) (11.5 g) and CE-2 (0.72 g) having a resin solid content concentration of 25 mass% obtained by the synthesis method of Synthesis Example 1. 2 g) was added and stirred at 50 ° C. for 6 hours to obtain a composition (1). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (1) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (1).
得られた組成物(1)および液晶配向処理剤(1)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (1) and liquid crystal aligning agent (1), under the above-mentioned conditions, “Evaluation of transparency of resin film”, “Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (normal cell)” And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<実施例2>
合成例2の合成手法で得られたポリイミド粉末(2)(2.33g)およびCE−1(1.00g)に、NEP(32.7g)、PCS(5.70g)およびBCS(21.2g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(2)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(2)は、液晶配向処理剤(2)としても評価に用いた。
<Example 2>
Polyimide powder (2) (2.33 g) and CE-1 (1.00 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 2 were added to NEP (32.7 g), PCS (5.70 g), and BCS (21.2 g). ) And stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain a composition (2). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (2) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (2).
得られた組成物(2)および液晶配向処理剤(2)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (2) and liquid crystal aligning agent (2), under the above-mentioned conditions, “Evaluation of transparency of resin film”, “Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (normal cell)” And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<実施例3>
合成例3の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(3)(12.6g)およびCE−1に、NMP(15.7g)、BCS(15.9g)およびPB(19.1g)を加え、50℃にて6時間攪拌して組成物(3)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(3)は、液晶配向処理剤(3)としても評価に用いた。
<Example 3>
Polyamide acid solution (3) (12.6 g) having a solid content concentration of 25% by mass obtained by the synthesis method of Synthesis Example 3 and CE-1, NMP (15.7 g), BCS (15.9 g), and PB (19.1 g) was added, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 6 hours to obtain a composition (3). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (3) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (3).
得られた組成物(3)および液晶配向処理剤(3)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (3) and liquid crystal aligning agent (3), under the above-mentioned conditions, “Evaluation of transparency of resin film”, “Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (normal cell)” And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<実施例4>
合成例3の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(3)(7.80g)およびCE−2に、NMP(26.7g)、PCS(5.61g)およびBCS(17.7g)を加え、50℃にて6時間攪拌して組成物(4)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(4)は、液晶配向処理剤(4)としても評価に用いた。
<Example 4>
The polyamic acid solution (3) (7.80 g) and CE-2 having a resin solid concentration of 25% by mass obtained by the synthesis method of Synthesis Example 3 were mixed with NMP (26.7 g), PCS (5.61 g), and BCS. (17.7g) was added and it stirred at 50 degreeC for 6 hours, and obtained the composition (4). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (4) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (4).
得られた組成物(4)および液晶配向処理剤(4)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (4) and liquid crystal aligning agent (4), "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<実施例5>
合成例4の合成手法で得られたポリイミド粉末(4)(2.45g)およびCE−2(1.05g)に、NMP(9.27g)、NEP(24.7g)およびPB(28.6g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(5)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(5)は、液晶配向処理剤(5)としても評価に用いた。
<Example 5>
Polyimide powder (4) (2.45 g) and CE-2 (1.05 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 4 were added to NMP (9.27 g), NEP (24.7 g) and PB (28.6 g). ) And stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain a composition (5). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (5) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (5).
得られた組成物(5)および液晶配向処理剤(5)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (5) and liquid crystal alignment treatment agent (5), under the above-mentioned conditions, “Evaluation of transparency of resin film”, “Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (normal cell)” And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<実施例6>
合成例5の合成手法で得られたポリイミド粉末(5)(2.00g)およびCE−2(1.33g)に、NMP(11.6g)、NEP(17.3g)およびPB(30.2g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(6)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(6)は、液晶配向処理剤(6)としても評価に用いた。
<Example 6>
Polyimide powder (5) (2.00 g) and CE-2 (1.33 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 5 were added to NMP (11.6 g), NEP (17.3 g) and PB (30.2 g). ) And stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain a composition (6). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (6) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (6).
得られた組成物(6)および液晶配向処理剤(6)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(PSAセル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (6) and liquid crystal aligning agent (6), "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" ”,“ Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal orientation (PSA cell) ”and“ Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate ”.
<実施例7>
合成例5の合成手法で得られたポリイミド粉末(5)(1.08g)およびCE−2(0.72g)に、NMP(11.7g)、NEP(17.6g)およびPB(30.0g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(7)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(7)は、液晶配向処理剤(7)としても評価に用いた。
<Example 7>
Polyimide powder (5) (1.08 g) and CE-2 (0.72 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 5 were added to NMP (11.7 g), NEP (17.6 g) and PB (30.0 g). ) And stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain a composition (7). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (7) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (7).
得られた液晶配向処理剤(7)を用いて、上述した条件にて、「液晶配向処理剤のインクジェット塗布性の評価」を行った。 Using the obtained liquid crystal aligning agent (7), “evaluation of ink jet coatability of liquid crystal aligning agent” was performed under the above-described conditions.
<実施例8>
合成例5の合成手法で得られたポリイミド粉末(5)(2.15g)およびCE−2(0.92g)に、γ−BL(24.2g)、DEEE(11.7g)およびBCS(24.5g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(8)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(8)は、液晶配向処理剤(8)としても評価に用いた。
<Example 8>
Polyimide powder (5) (2.15 g) and CE-2 (0.92 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 5 were added to γ-BL (24.2 g), DEEE (11.7 g) and BCS (24 0.5 g) and stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain a composition (8). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (8) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (8).
得られた組成物(8)および液晶配向処理剤(8)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the composition (8) and the liquid crystal aligning agent (8) obtained, "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<実施例9>
合成例6の合成手法で得られたポリイミド粉末(6)(2.83g)およびCE−1(0.50g)に、NEP(35.9g)およびBCS(24.2g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(9)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(9)は、液晶配向処理剤(9)としても評価に用いた。
<Example 9>
NEP (35.9 g) and BCS (24.2 g) were added to polyimide powder (6) (2.83 g) and CE-1 (0.50 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 6, and the mixture was heated to 70 ° C. The mixture was stirred for 24 hours to obtain a composition (9). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (9) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (9).
得られた組成物(9)および液晶配向処理剤(9)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(PSAセル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (9) and liquid crystal aligning agent (9), "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" ”,“ Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal orientation (PSA cell) ”and“ Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate ”.
<実施例10>
合成例7の合成手法で得られたポリイミド粉末(7)(1.89g)およびCE−2(1.55g)に、NEP(26.6g)、BCS(12.5g)およびPB(21.9g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(10)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(10)は、液晶配向処理剤(10)としても評価に用いた。
<Example 10>
Polyimide powder (7) (1.89 g) and CE-2 (1.55 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 7 were added to NEP (26.6 g), BCS (12.5 g) and PB (21.9 g). ) And stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain a composition (10). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (10) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (10).
得られた組成物(10)および液晶配向処理剤(10)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (10) and liquid crystal aligning agent (10), under the above-mentioned conditions, “Evaluation of transparency of resin film”, “Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (normal cell)” And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<実施例11>
合成例8の合成手法で得られたポリイミド粉末(8)(1.53g)およびCE−2(1.87g)に、NMP(14.5g)、NEP(14.5g)およびPB(30.9g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(11)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(11)は、液晶配向処理剤(11)としても評価に用いた。
<Example 11>
Polyimide powder (8) (1.53 g) and CE-2 (1.87 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 8 were added to NMP (14.5 g), NEP (14.5 g) and PB (30.9 g). ) And stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain a composition (11). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (11) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (11).
得られた組成物(11)および液晶配向処理剤(11)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the composition (11) and the liquid crystal aligning agent (11) obtained, "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<実施例12>
合成例8の合成手法で得られたポリイミド粉末(8)(1.88g)およびCE−2(1.25g)に、γ−BL(24.7g)、PGME(17.8g)およびPB(18.8g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(12)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(12)は、液晶配向処理剤(12)としても評価に用いた。
<Example 12>
Polyimide powder (8) (1.88 g) and CE-2 (1.25 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 8 were added to γ-BL (24.7 g), PGME (17.8 g) and PB (18 8 g), and the mixture was stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain a composition (12). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (12) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (12).
得られた組成物(12)および液晶配向処理剤(12)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (12) and liquid crystal aligning agent (12), "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<実施例13>
合成例8の合成手法で得られたポリイミド粉末(8)(1.08g)およびCE−2(0.75g)に、γ−BL(22.3g)およびPGME(39.4g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(13)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(13)は、液晶配向処理剤(13)としても評価に用いた。
<Example 13>
Γ-BL (22.3 g) and PGME (39.4 g) were added to polyimide powder (8) (1.08 g) and CE-2 (0.75 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 8, and 70 It stirred at 24 degreeC for 24 hours and obtained the composition (13). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (13) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (13).
得られた液晶配向処理剤(13)を用いて、上述した条件にて、「液晶配向処理剤のインクジェット塗布性の評価」を行った。 Using the obtained liquid crystal aligning agent (13), the “evaluation of ink jet coatability of the liquid crystal aligning agent” was performed under the above-described conditions.
<実施例14>
合成例9の合成手法で得られたポリイミド粉末(9)(2.80g)およびCE−1(0.70g)に、NMP(35.0g)、DEEE(12.0g)およびBCS(15.9g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(14)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(14)は、液晶配向処理剤(14)としても評価に用いた。
<Example 14>
Polyimide powder (9) (2.80 g) and CE-1 (0.70 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 9 were added to NMP (35.0 g), DEEE (12.0 g) and BCS (15.9 g). ) And stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain a composition (14). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (14) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (14).
得られた組成物(14)および液晶配向処理剤(14)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (14) and liquid crystal aligning agent (14), "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<実施例15>
合成例10の合成手法で得られたポリイミド粉末(10)(2.38g)およびCE−2(1.02g)に、NEP(26.8g)、BCS(24.7g)およびPB(9.27g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(15)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(15)は、液晶配向処理剤(15)としても評価に用いた。
<Example 15>
Polyimide powder (10) (2.38 g) and CE-2 (1.02 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 10 were added to NEP (26.8 g), BCS (24.7 g) and PB (9.27 g). ) And stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain a composition (15). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (15) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (15).
得られた組成物(15)および液晶配向処理剤(15)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the composition (15) and the liquid crystal aligning agent (15) obtained, "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (normal cell)" And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<実施例16>
合成例11の合成手法で得られたポリイミド粉末(11)(2.45g)およびCE−2(1.05g)に、NEP(37.5g)、DEEE(6.02g)およびBCS(19.1g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(16)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(16)は、液晶配向処理剤(16)としても評価に用いた。
<Example 16>
Polyimide powder (11) (2.45 g) and CE-2 (1.05 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 11 were added to NEP (37.5 g), DEEE (6.02 g) and BCS (19.1 g). ) And stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain a composition (16). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (16) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (16).
得られた組成物(16)および液晶配向処理剤(16)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(PSAセル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (16) and liquid crystal aligning agent (16), "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" ”,“ Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal orientation (PSA cell) ”and“ Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate ”.
<実施例17>
合成例12の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(12)(11.2g)およびCE−2に、NMP(26.3g)、BCS(12.8g)およびPB(12.8g)を加え、50℃にて6時間攪拌して組成物(17)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(17)は、液晶配向処理剤(17)としても評価に用いた。
<Example 17>
The polyamic acid solution (12) (11.2 g) having a resin solid content concentration of 25% by mass obtained by the synthesis method of Synthesis Example 12 and CE-2 were mixed with NMP (26.3 g), BCS (12.8 g) and PB. (12.8 g) was added and stirred at 50 ° C. for 6 hours to obtain a composition (17). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (17) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (17).
得られた組成物(17)および液晶配向処理剤(17)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the composition (17) and the liquid crystal aligning agent (17) obtained, "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<実施例18>
合成例13の合成手法で得られたポリイミド粉末(13)(2.23g)およびCE−2(1.20g)に、NMP(30.8g)、PCS(14.7g)およびBCS(15.6g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(18)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(18)は、液晶配向処理剤(18)としても評価に用いた。
<Example 18>
Polyimide powder (13) (2.23 g) and CE-2 (1.20 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 13 were added to NMP (30.8 g), PCS (14.7 g) and BCS (15.6 g). ) And stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain a composition (18). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (18) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (18).
得られた組成物(18)および液晶配向処理剤(18)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。
<実施例19>
合成例13の合成手法で得られたポリイミド粉末(13)(1.89g)およびCE−2(1.26g)に、γ−BL(24.9g)、PCS(18.0g)およびPB(18.9g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(19)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(19)は、液晶配向処理剤(19)としても評価に用いた。
Using the obtained composition (18) and liquid crystal aligning agent (18), "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<Example 19>
Polyimide powder (13) (1.89 g) and CE-2 (1.26 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 13 were added to γ-BL (24.9 g), PCS (18.0 g) and PB (18 .9 g) was added and stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain a composition (19). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (19) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (19).
得られた組成物(19)および液晶配向処理剤(19)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (19) and liquid crystal alignment treatment agent (19), under the above-mentioned conditions, “Evaluation of transparency of resin film”, “Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (normal cell)” And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<比較例1>
合成例1の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(1)(12.5g)に、NMP(21.6g)およびBCS(22.7g)を加え、25℃にて3時間攪拌して組成物(20)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(20)は、液晶配向処理剤(20)としても評価に用いた。
<Comparative Example 1>
NMP (21.6 g) and BCS (22.7 g) are added to the polyamic acid solution (1) (12.5 g) having a resin solid content concentration of 25 mass% obtained by the synthesis method of Synthesis Example 1, and the mixture is heated to 25 ° C. And stirred for 3 hours to obtain a composition (20). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (20) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (20).
得られた組成物(20)および液晶配向処理剤(20)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (20) and liquid crystal aligning agent (20), "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<比較例2>
合成例2の合成手法で得られたポリイミド粉末(2)(3.12g)に、NEP(31.5g)、PCS(5.41g)およびBCS(19.9g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(21)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(21)は、液晶配向処理剤(21)としても評価に用いた。
<Comparative example 2>
NEP (31.5 g), PCS (5.41 g) and BCS (19.9 g) are added to the polyimide powder (2) (3.12 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 2, and 24 ° C. at 24 ° C. The mixture was stirred for a time to obtain a composition (21). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (21) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (21).
得られた組成物(21)および液晶配向処理剤(21)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the composition (21) and the liquid crystal aligning agent (21) obtained, "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<比較例3>
合成例3の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(3)(12.0g)に、NMP(12.5g)、BCS(13.6g)およびPB(16.4g)を加え、25℃にて3時間攪拌して組成物(22)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(22)は、液晶配向処理剤(22)としても評価に用いた。
<Comparative Example 3>
NMP (12.5 g), BCS (13.6 g) and PB (16.4 g) were added to the polyamic acid solution (3) (12.0 g) having a resin solid content concentration of 25 mass% obtained by the synthesis method of Synthesis Example 3. ) And stirred at 25 ° C. for 3 hours to obtain a composition (22). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (22) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (22).
得られた組成物(22)および液晶配向処理剤(22)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (22) and liquid crystal aligning agent (22), "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<比較例4>
合成例5の合成手法で得られたポリイミド粉末(5)(3.20g)に、NMP(11.6g)、NEP(17.5g)およびPB(29.1g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(23)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(23)は、液晶配向処理剤(23)としても評価に用いた。
<Comparative Example 4>
NMP (11.6 g), NEP (17.5 g), and PB (29.1 g) were added to the polyimide powder (5) (3.20 g) obtained by the synthesis method of Synthesis Example 5, and 24 ° C. at 24 ° C. The mixture was stirred for a time to obtain a composition (23). In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (23) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (23).
得られた組成物(23)および液晶配向処理剤(23)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the composition (23) and the liquid crystal aligning agent (23) thus obtained, "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
<比較例5>
CE−2(2.02g)に、NMP(9.28g)、NEP(13.9g)およびPB(25.3g)を加え、70℃にて24時間攪拌して組成物(24)を得た。この組成物に、濁りや析出物の発生などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。なお、この組成物(24)は、液晶配向処理剤(24)としても評価に用いた。
<Comparative Example 5>
NMP (9.28 g), NEP (13.9 g) and PB (25.3 g) were added to CE-2 (2.02 g), and the mixture was stirred at 70 ° C. for 24 hours to obtain a composition (24). . In this composition, no abnormality such as turbidity and generation of precipitates was observed, and it was confirmed that the composition was a uniform solution. In addition, this composition (24) was used for evaluation also as a liquid-crystal aligning agent (24).
得られた組成物(24)および液晶配向処理剤(24)を用いて、上述した条件にて「樹脂被膜の透明性の評価」、「液晶セルの作製および液晶配向性の評価(通常セル)」および「絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価」を行った。 Using the obtained composition (24) and liquid crystal aligning agent (24), "Evaluation of transparency of resin film", "Preparation of liquid crystal cell and evaluation of liquid crystal alignment (ordinary cell)" And “Evaluation of voltage holding ratio on insulating film coated substrate”.
上記の結果からわかるように、本発明の実施例の組成物は、比較例の組成物に比べて、透明性が高い樹脂被膜が得られた。具体的には、同一の本発明の(B)成分である特定ポリイミド系重合体を用いて、本発明の(A)成分である特定セルロース系重合体を用いている組成物と、特定セルロース系重合体を用いていない組成物との比較、すなわち、実施例1と比較例1との比較、実施例2と比較例2との比較、実施例3と比較例3との比較および実施例6と比較例4との比較である。 As can be seen from the above results, the composition of the example of the present invention obtained a resin film having higher transparency than the composition of the comparative example. Specifically, using the same specific polyimide polymer as the component (B) of the present invention, the composition using the specific cellulose polymer as the component (A) of the present invention, and the specific cellulose system Comparison with a composition not using a polymer, that is, comparison between Example 1 and Comparative Example 1, comparison between Example 2 and Comparative Example 2, comparison between Example 3 and Comparative Example 3, and Example 6 And Comparison with Comparative Example 4.
また、絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価において、本発明の組成物から得られた液晶配向処理剤は、比較例の組成物から得られる液晶配向処理剤に比べて、液晶配向膜の下に有機部材からなる絶縁膜がある状態で光を照射しても、電圧保持率に優れる結果が得られた(実施例および比較例における絶縁膜塗布基板での電圧保持率の評価より)。具体的には、同一の本発明の(B)成分である特定ポリイミド系重合体を用いて、本発明の(A)成分である特定セルロース系重合体を用いている組成物と、特定セルロース系重合体を用いていない組成物との比較、すなわち、実施例1と比較例1との比較、実施例2と比較例2との比較、実施例3と比較例3との比較および実施例6と比較例4との比較である。さらに、特定ポリイミド系重合体を含まない比較例5に対しても、上記電圧保持率に優れる結果が得られた。 Further, in the evaluation of the voltage holding ratio in the insulating film coated substrate, the liquid crystal alignment treatment agent obtained from the composition of the present invention is more liquid crystal alignment treatment agent than the liquid crystal alignment treatment agent obtained from the composition of the comparative example. Even when light was irradiated in a state where there was an insulating film made of an organic member, a result with excellent voltage holding ratio was obtained (from evaluation of the voltage holding ratio on the insulating film coated substrate in Examples and Comparative Examples). Specifically, using the same specific polyimide polymer as the component (B) of the present invention, the composition using the specific cellulose polymer as the component (A) of the present invention, and the specific cellulose system Comparison with a composition not using a polymer, that is, comparison between Example 1 and Comparative Example 1, comparison between Example 2 and Comparative Example 2, comparison between Example 3 and Comparative Example 3, and Example 6 And Comparison with Comparative Example 4. Furthermore, the result excellent in the said voltage retention was obtained also with the comparative example 5 which does not contain a specific polyimide-type polymer.
本発明の組成物は、樹脂被膜の透明性が高く、紫外線などの光による樹脂被膜の分解を抑制することができる。 The composition of the present invention has high transparency of the resin film, and can suppress the decomposition of the resin film by light such as ultraviolet rays.
加えて、本発明の液晶配向処理剤は、液晶配向膜の下に有機部材からなる絶縁膜がある状態で光が照射しても、電圧保持率に優れる液晶配向膜となる。 In addition, the liquid-crystal aligning agent of this invention turns into a liquid-crystal aligning film which is excellent in a voltage holding rate, even if light irradiates in the state which has the insulating film which consists of an organic member under a liquid-crystal aligning film.
よって、本発明の液晶配向処理剤から得られた液晶配向膜を有する液晶表示素子は、信頼性に優れたものとなり、大画面で高精細の液晶テレビなどに好適に利用でき、TN素子、STN素子、TFT液晶素子、特に垂直配向型の液晶表示素子に有用である。 Therefore, the liquid crystal display element having the liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention has excellent reliability, and can be suitably used for a large-screen, high-definition liquid crystal television, etc. It is useful for a device, a TFT liquid crystal device, particularly a vertical alignment type liquid crystal display device.
さらに、本発明の液晶配向処理剤から得られた液晶配向膜は、液晶表示素子を作製する際に、紫外線を照射する必要がある液晶表示素子に対しても有用である。すなわち、電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、前記一対の基板の間に活性エネルギー線および熱の少なくとも一方により重合する重合性化合物を含む液晶組成物を配置し、前記電極間に電圧を印加しつつ前記重合性化合物を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子、さらには、電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、前記一対の基板の間に活性エネルギー線および熱の少なくとも一方で重合する重合性基を含む液晶配向膜を配置し、前記電極間に電圧を印加しつつ前記重合性基を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子に対しても有用である。
Furthermore, the liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention is also useful for a liquid crystal display element that needs to be irradiated with ultraviolet rays when producing a liquid crystal display element. That is, a liquid crystal composition comprising a liquid crystal layer between a pair of substrates provided with electrodes, and containing a polymerizable compound that is polymerized by at least one of active energy rays and heat between the pair of substrates, A liquid crystal display element manufactured through a step of polymerizing the polymerizable compound while applying a voltage between the electrodes, and further comprising a liquid crystal layer between a pair of substrates provided with electrodes, A liquid crystal produced by placing a liquid crystal alignment film containing a polymerizable group that polymerizes at least one of active energy rays and heat between substrates and polymerizing the polymerizable group while applying a voltage between the electrodes. It is also useful for display elements.
Claims (17)
(A)成分:下記の式[1]で示される構造を有する重合体。
(B)成分:ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを反応させて得られるポリイミド前駆体及びポリイミドから選ばれる少なくとも1種の重合体。 The composition containing the following (A) component and (B) component.
(A) Component: A polymer having a structure represented by the following formula [1].
(B) component: At least 1 type of polymer chosen from the polyimide precursor obtained by making a diamine component and a tetracarboxylic-acid component react, and a polyimide.
A liquid crystal display element comprising the liquid crystal alignment film according to claim 16.
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