JP2020079232A - Liquid crystal orientation agent, liquid crystal orientation membrane, and liquid crystal display device - Google Patents

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Abstract

To provide: a liquid crystal orientation agent which makes a liquid crystal display device possible, the liquid crystal display device having a fast response speed and excellent after-image characteristics derived from AC; and a liquid crystal display device.SOLUTION: The liquid crystal display device is formed by incorporating a polymerizable compound represented by formula (1) in a liquid crystal orientation agent and/or a liquid crystal layer. (Xand Xrepresent a bond group such as an ether bond; Sand Srepresent a C2-9 linear alkylene group; and S, X, X, and Sare selected so that the molecule becomes left-right asymmetric.)SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、液晶分子に電圧を印加した状態で、紫外線を照射することによって作製される液晶表示素子に好適に使用できる液晶配向剤、該液晶配向剤から形成される液晶配向膜、及び該液晶配向膜を有する液晶表示素子に関する。   The present invention provides a liquid crystal aligning agent that can be suitably used for a liquid crystal display device produced by irradiating ultraviolet rays in a state where a voltage is applied to liquid crystal molecules, a liquid crystal aligning film formed from the liquid crystal aligning agent, and the liquid crystal. The present invention relates to a liquid crystal display device having an alignment film.

基板に対して垂直に配向している液晶分子を、電界によって応答させる方式(垂直配向(VA)方式ともいう)の液晶表示素子の中には、その製造過程において、液晶分子に電圧を印加しながら紫外線を照射する工程を含むものがある。
かかる垂直配向方式の液晶表示素子(PSA(Polymer Sustained Alignment)型液晶ディスプレイ等)では、予め液晶組成物中に光重合性化合物を添加し、ポリイミド等の垂直配向膜と共に用いて、液晶セルに電圧を印加しながら紫外線を照射することで、液晶の応答速度を速くする技術が知られている(特許文献1及び非特許文献1参照)。
In a liquid crystal display device of a type (also called a vertical alignment (VA) type) in which liquid crystal molecules vertically aligned with respect to a substrate respond by an electric field, a voltage is applied to the liquid crystal molecules during the manufacturing process. However, there are some that include a step of irradiating ultraviolet rays.
In such a vertical alignment type liquid crystal display device (PSA (Polymer Sustained Alignment) type liquid crystal display or the like), a photopolymerizable compound is added to a liquid crystal composition in advance and used together with a vertical alignment film such as polyimide to apply a voltage to a liquid crystal cell. There is known a technique for increasing the response speed of liquid crystal by irradiating ultraviolet rays while applying a voltage (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).

通常、電界に応答した液晶分子の傾く方向は、基板上に設けられた突起や表示用電極に設けられたスリットなどによって制御されているが、液晶組成物中に光重合性化合物を添加し、液晶セルに電圧を印加しながら紫外線を照射することにより、液晶分子の傾いていた方向が記憶されたポリマー構造物が液晶配向膜上に形成されるので、突起やスリットのみで液晶分子の傾き方向を制御する方法と比べて、液晶表示素子の応答速度が速くなるといわれている。
また、光重合性化合物を液晶組成物中ではなく、液晶配向膜中に添加することによっても、液晶表示素子の応答速度が速くなることが報告されている(SC−PVA型液晶ディスプレイ)(非特許文献2参照)。
Usually, the tilting direction of liquid crystal molecules in response to an electric field is controlled by a protrusion provided on a substrate or a slit provided in a display electrode, but a photopolymerizable compound is added to a liquid crystal composition, By irradiating ultraviolet rays while applying a voltage to the liquid crystal cell, a polymer structure that memorizes the tilted direction of the liquid crystal molecules is formed on the liquid crystal alignment film. It is said that the response speed of the liquid crystal display element is faster than that of the method of controlling the.
It has also been reported that the response speed of the liquid crystal display device is increased by adding the photopolymerizable compound to the liquid crystal alignment film instead of the liquid crystal composition (SC-PVA type liquid crystal display) (non- See Patent Document 2).

日本特開2003−307720号公報。Japanese Patent Laid-Open No. 2003-307720.

K.Hanaoka, SID 04 DIGEST, P.1200-1202。K. Hanaoka, SID 04 DIGEST, P.1200-1202. K.H Y.-J.Lee, SID 09 DIGEST, P.666-668。K.H Y.-J.Lee, SID 09 DIGEST, P.666-668.

近年、液晶表示素子の応答速度は、さらに速くすることが望まれており、光重合性化合物の添加量を多くすることにより、液晶表示素子の応答速度を速くすることが考えられるが、従来の光重合性化合物は、液晶配向剤に用いられる溶媒に溶解しにくいという性質を有する。そのため、液晶配向剤を保存する際に、該光重合性化合物が析出するという保存安定性の問題が生じる。また、液晶表示素子が、その製造工程中で温度変化に晒された場合、重合性化合物の一部が液晶配向膜中から液晶中へと溶出したり、さらに、液晶中で結晶化したりすることがある。特に重合性化合物の液晶への溶解性が低い場合、液晶中での結晶化が起こりやすくなると考えられる。このような液晶中での重合性化合物の結晶化は表示素子における輝点源となり、素子の表示品質の低下へとつながる。   In recent years, it has been desired that the response speed of the liquid crystal display element is further increased, and it is considered that the response speed of the liquid crystal display element is increased by increasing the addition amount of the photopolymerizable compound. The photopolymerizable compound has a property that it is difficult to dissolve in the solvent used for the liquid crystal aligning agent. Therefore, when the liquid crystal aligning agent is stored, a problem of storage stability arises in that the photopolymerizable compound is precipitated. Further, when the liquid crystal display element is exposed to a temperature change during the manufacturing process, a part of the polymerizable compound may be eluted from the liquid crystal alignment film into the liquid crystal or may be crystallized in the liquid crystal. There is. Especially, when the solubility of the polymerizable compound in the liquid crystal is low, crystallization in the liquid crystal is likely to occur. Such crystallization of the polymerizable compound in the liquid crystal serves as a bright spot source in the display device, which leads to deterioration in display quality of the device.

また、液晶表示素子の別の課題として、焼き付き(残像)があり、同一パターンを長時間表示した際に発生してしまうことがある。この焼き付きの原因の1つは電荷の蓄積によるものである。電荷の蓄積に起因する焼き付きはDC焼き付きとも呼ばれるが、極性の反転した電圧を印加する駆動、すなわち、極性反転駆動により、ある程度抑制することが出来る。一方、プレチルト角が微小に変化しても焼き付きが生じる。プレチルト角が変化するとV−T特性に影響が生じるため、同じ電圧を印加しても透過率が変化してしまう。白表示時の印加電圧は黒表示時の印加電圧とは異なるため、印加電圧に応じてチルト角の変化量が異なり、その後、全体を同じ階調に切り替えた場合、チルト角の変化に起因して焼き付きが認識されることがある。このような焼き付きは、極性反転駆動を行っても抑制できず、AC焼き付きとも呼ばれている。
本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解決することにある。
Another problem of the liquid crystal display element is image sticking (afterimage), which may occur when the same pattern is displayed for a long time. One of the causes of this burn-in is due to the accumulation of charges. The image sticking due to the accumulation of electric charges is also called DC image sticking, but can be suppressed to some extent by a drive for applying a voltage whose polarity is inverted, that is, a polarity inversion drive. On the other hand, burn-in occurs even if the pretilt angle changes slightly. When the pretilt angle changes, the VT characteristic is affected, and therefore the transmittance changes even if the same voltage is applied. Since the applied voltage during white display is different from the applied voltage during black display, the amount of change in tilt angle varies depending on the applied voltage. Burn-in may be recognized. Such image sticking cannot be suppressed even by performing polarity reversal drive, and is also called AC image sticking.
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional technology.

本発明者は、上記の目的を達成すべき研究を重ねたところ、下記を要旨とする本発明に至った。
1.下記式(1)で表される重合性化合物と、ポリイミド前駆体及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1つの重合体とを含有する液晶配向剤。

Figure 2020079232
(式中、X及びXは、それぞれ独立して、エーテル結合及びエステル結合から選ばれる結合基を表し、S及びSは、それぞれ独立して、炭素数2〜9の直鎖アルキレン基を表し、かつ、当該S、X、X及びSは、分子が左右非対称となるように選択されてなる。) The present inventor has carried out research to achieve the above object, and has reached the present invention having the following points.
1. A liquid crystal aligning agent containing a polymerizable compound represented by the following formula (1) and at least one polymer selected from the group consisting of a polyimide precursor and a polyimide.
Figure 2020079232
(In the formula, X 1 and X 2 each independently represent a bonding group selected from an ether bond and an ester bond, and S 1 and S 2 each independently represent a linear alkylene having 2 to 9 carbon atoms. Represents a group, and said S 1 , X 1 , X 2 and S 2 are selected such that the molecule is bilaterally asymmetric.)

2.前記重合性化合物(1)において、SとSが互いに異なる炭素数を有するアルキレン基である上記1に記載の液晶配向剤。
3.前記重合性化合物(1)において、XとXのいずれか一方がエーテル結合であり他方がエステル結合であるか、Xがカルボニル側でSと結合するエステル結合であり、Xが酸素原子側でSと結合するエステル基である上記1又は2に記載の液晶配向剤。
4.ポリイミド前駆体及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1つの重合体が、液晶を垂直に配向させる側鎖を有する、上記1〜3のいずれかに記載の液晶配向剤。
5.ポリイミド前駆体及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1つの重合体が、さらに光反応性の側鎖を有する、上記1〜4のいずれかに記載の液晶配向剤。
6.上記1〜5のいずれかに記載の液晶配向剤を用いてなる液晶配向膜。
7.上記6に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
2. 2. The liquid crystal aligning agent according to 1 above, wherein in the polymerizable compound (1), S 1 and S 2 are alkylene groups having different carbon numbers.
3. In the polymerizable compound (1), one of X 1 and X 2 is an ether bond and the other is an ester bond, or X 1 is an ester bond bonded to S 1 on the carbonyl side, and X 2 is 3. The liquid crystal aligning agent according to 1 or 2 above, which is an ester group bonded to S 2 on the oxygen atom side.
4. 4. The liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 3 above, wherein at least one polymer selected from the group consisting of a polyimide precursor and a polyimide has a side chain for vertically aligning liquid crystals.
5. 5. The liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 4 above, wherein at least one polymer selected from the group consisting of a polyimide precursor and a polyimide further has a photoreactive side chain.
6. A liquid crystal alignment film comprising the liquid crystal alignment agent according to any one of 1 to 5 above.
7. A liquid crystal display device having the liquid crystal alignment film as described in 6 above.

8.ポリイミド前駆体及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1つの重合体を含有する液晶配向剤を、2枚の基板上に塗布して液晶配向層を形成し、前記液晶配向層が対向するように2枚の基板を配置し、上記2枚の基板の間に液晶層を挟持し、液晶層に電界を印加しながら紫外線を照射する垂直配向方式の液晶表示素子の製造方法であって、
液晶配向剤及び液晶層の少なくとも一方に、式(1)で表される重合性化合物を含有させることを特徴とする、液晶表示素子の製造方法。

Figure 2020079232
(式中、X及びXは、それぞれ独立して、エーテル結合及びエステル結合から選ばれる結合基を表し、S及びSは、それぞれ独立して、炭素数2〜9の直鎖アルキレン基を表し、かつ、当該S、X、X及びSは、分子が左右非対称となるように選択される。) 8. A liquid crystal aligning agent containing at least one polymer selected from the group consisting of a polyimide precursor and a polyimide is applied onto two substrates to form a liquid crystal aligning layer, and the liquid crystal aligning layer is made to face each other. A method for manufacturing a vertical alignment type liquid crystal display device, in which a plurality of substrates are arranged, a liquid crystal layer is sandwiched between the two substrates, and ultraviolet rays are applied while applying an electric field to the liquid crystal layer,
At least one of a liquid crystal aligning agent and a liquid crystal layer is made to contain the polymeric compound represented by Formula (1), The manufacturing method of the liquid crystal display element characterized by the above-mentioned.
Figure 2020079232
(In the formula, X 1 and X 2 each independently represent a bonding group selected from an ether bond and an ester bond, and S 1 and S 2 each independently represent a linear alkylene having 2 to 9 carbon atoms. Represents a group, and said S 1 , X 1 , X 2 and S 2 are selected such that the molecule is left-right asymmetric.)

9.前記重合性化合物(1)において、SとSが互いに異なる炭素数を有するアルキレン基である上記8に記載の製造方法。
10.前記重合性化合物(1)において、XとXのいずれか一方がエーテル結合であり、他方がエステル結合であるか、Xがカルボニル側でSと結合するエステル結合であり、Xが酸素原子側でSと結合するエステル基である上記8又は9記載の製造方法。
11.ポリイミド前駆体及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1つの重合体が、液晶を垂直に配向させる側鎖を有する、上記8〜10のいずれかに記載の製造方法。
12.ポリイミド前駆体及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1つの重合体が、さらに光反応性の側鎖を有する、上記8〜11のいずれかに記載の製造方法。
9. 9. The production method according to the above 8, wherein in the polymerizable compound (1), S 1 and S 2 are alkylene groups having different carbon numbers.
10. In the polymerizable compound (1), one of X 1 and X 2 is an ether bond and the other is an ester bond, or X 1 is an ester bond which bonds to S 1 on the carbonyl side, and X 2 10. The production method according to the above 8 or 9, wherein is an ester group bonded to S 2 on the oxygen atom side.
11. 11. The production method according to any one of 8 to 10 above, wherein at least one polymer selected from the group consisting of a polyimide precursor and a polyimide has a side chain for vertically aligning a liquid crystal.
12. 12. The production method according to any one of 8 to 11 above, wherein at least one polymer selected from the group consisting of a polyimide precursor and a polyimide further has a photoreactive side chain.

13.下記式(1)で表される重合性化合物。

Figure 2020079232
(式中、X及びXは、それぞれ独立して、エーテル結合及びエステル結合から選ばれる結合基を表し、S及びSは、それぞれ独立して、炭素数2〜9の直鎖アルキレン基を表し、かつ、S、X、X及びSは、分子が左右非対称となるように選択される。) 13. A polymerizable compound represented by the following formula (1).
Figure 2020079232
(In the formula, X 1 and X 2 each independently represent a bonding group selected from an ether bond and an ester bond, and S 1 and S 2 each independently represent a linear alkylene having 2 to 9 carbon atoms. Represents a group, and S 1 , X 1 , X 2 and S 2 are selected such that the molecule is left-right asymmetric.)

14.式(1)中、SとSが互いに異なる炭素数を有するアルキレン基である上記13に記載の重合性化合物。
15.式(1)中、XとXのいずれか一方がエーテル結合であり、他方がエステル結合であるか、Xがカルボニル側でSと結合するエステル結合であり、Xが酸素原子側でSと結合するエステル基である、上記13又は14に記載の重合性化合物。
14. 14. The polymerizable compound according to the above 13, wherein in the formula (1), S 1 and S 2 are alkylene groups having different carbon numbers.
15. In formula (1), one of X 1 and X 2 is an ether bond and the other is an ester bond, or X 1 is an ester bond bonding to S 1 on the carbonyl side, and X 2 is an oxygen atom. 15. The polymerizable compound according to 13 or 14 above, which is an ester group bonded to S 2 on the side.

本発明によれば、液晶配向剤及び/又は液晶層に含有せしめることにより、応答速度が速く、かつAC由来の残像特性に優れる液晶表示素子の提供を可能にする新規な重合性化合物を含有する液晶配向剤、該液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜、及び応答速度の速い、特に、垂直配向方式の素子が得られる。   According to the present invention, a liquid crystal aligning agent and/or a novel polymerizable compound which enables the provision of a liquid crystal display element having a high response speed and excellent AC afterimage characteristics by containing it in a liquid crystal layer is contained. It is possible to obtain a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal aligning film formed by using the liquid crystal aligning agent, and a device having a high response speed, in particular, a vertical aligning type device.

<重合性化合物>
本発明の液晶配向剤に含有される重合性化合物は、下記式(1)で表される。

Figure 2020079232
式(1)中、X、X、S、及びSの定義は、それぞれ上記したとおりである。なかでも、S及びSは、それぞれ独立して、炭素数2〜6の直鎖アルキレン基が好ましい。 <Polymerizable compound>
The polymerizable compound contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention is represented by the following formula (1).
Figure 2020079232
In formula (1), the definitions of X 1 , X 2 , S 1 , and S 2 are as described above. Among them, S 1 and S 2 are preferably each independently a linear alkylene group having 2 to 6 carbon atoms.

、X、X及びSを、分子が左右非対称になるようにせしめるための好ましい方法としては、SとSとが互いに異なる炭素数を有するアルキレン基を選択する方法(方法1)と、XとXとが互いに左右非対称となる結合基を選択する方法(方法2)とがある。ここで、方法1と方法2とを併用することも可能である。
方法2としては、具体的には、XとXのいずれか一方をエーテル結合とし、他方をエステル結合とする方法(方法2−1)、Xをカルボニル側でSと結合するエステル結合とし、Xを酸素原子側でSと結合するエステル基とする方法(方法2−2)が挙げられる。
このような化合物のうち、互いに異なる炭素数を有するアルキレン基を有する化合物は、国際特許出願公開WO2012/002513号公報に記載の製造方法で得ることができる。また、一方をエーテル結合、他方をエステル結合にしたい場合は、国際特許出願公開WO2012/002513号公報に記載の製造方法において、原料としてビスフェノールの代わりに、4−(4−ヒドロキシフェニル)安息香酸を用いて製造すればよい。
As a preferred method for causing S 1 , X 1 , X 2 and S 2 to be bilaterally asymmetric, a method of selecting an alkylene group in which S 1 and S 2 have different carbon numbers (method 1) and a method (method 2) of selecting a bonding group in which X 1 and X 2 are left-right asymmetrical to each other. Here, it is also possible to use the method 1 and the method 2 together.
The method 2, specifically, the one ether bond X 1 and X 2, a method of the other ester bonds (2-1), which binds to S 1 and X 1 carbonyl side ester As a bond, a method (Method 2-2) in which X 2 is an ester group which bonds to S 2 on the oxygen atom side can be mentioned.
Among such compounds, a compound having an alkylene group having a carbon number different from each other can be obtained by the production method described in International Patent Application Publication WO 2012/002513. Moreover, when it is desired to form an ether bond on one side and an ester bond on the other side, in the production method described in International Patent Application Publication WO 2012/002513, 4-(4-hydroxyphenyl)benzoic acid is used as a raw material instead of bisphenol. It may be manufactured by using.

なお、分子を左右非対称にする方法としては、上記の方法1〜方法2以外にも、左右の重合性基が異なる方法(方法3)、ベンゼン環に左右非対称となるように、置換基を導入する方法(方法4)などがある。
上記の方法1及び方法2から選ばれる少なくとも1つの方法を選択することにより、重合性化合物の溶解性が向上するとともに、AC由来の残像特性が、方法3や方法4を選択した場合に比べて優れることがわかった。この理由は明らかではないが、AC由来の残像特性には、重合性化合物の環構造のスタッキングが原因と考えられているが、方法1又は方法2を選んだ場合は、方法3や方法4を選択した場合に比べて、スタッキングが阻害されないためと考えられる。
As a method of making the molecule asymmetrical, in addition to the above Method 1 and Method 2, a method in which the left and right polymerizable groups are different (Method 3), and a substituent is introduced so that the benzene ring becomes asymmetrical. There is a method (method 4) for doing so.
By selecting at least one method selected from Method 1 and Method 2 described above, the solubility of the polymerizable compound is improved, and the afterimage characteristics derived from AC are higher than those when Method 3 or Method 4 is selected. I found it to be excellent. Although the reason for this is not clear, it is believed that the afterimage characteristics derived from AC are caused by stacking of the ring structure of the polymerizable compound. However, when Method 1 or Method 2 is selected, Method 3 or Method 4 is selected. It is considered that stacking is not hindered as compared with the case of selection.

<ポリイミド前駆体及び/又はポリイミドからの重合体>
液晶配向剤及び/又は液晶層に含有させて形成される液晶表示素子において、好適に用いられるポリイミド前駆体及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1つの重合体(以下、特定重合体とも言う。)としては、液晶配向剤として使用される、公知であるポリイミド前駆体又はポリイミドを用いることができる。なお、ポリイミド前駆体とは、具体的には、ポリアミック酸及びポリアミック酸エステルが含まれる。
<Polyimide precursor and/or polymer from polyimide>
In a liquid crystal display device formed by being contained in a liquid crystal aligning agent and/or a liquid crystal layer, at least one polymer selected from the group consisting of a polyimide precursor and a polyimide that is preferably used (hereinafter, also referred to as a specific polymer). As the material, a known polyimide precursor or polyimide used as a liquid crystal aligning agent can be used. The polyimide precursor specifically includes polyamic acid and polyamic acid ester.

特定重合体であるポリイミド前駆体又はポリイミドは、PSA型液晶ディスプレイ用としては、液晶を垂直に配向させる側鎖(I)を有するものが好ましく、SC−PVA型液晶ディスプレイ用としては、液晶を垂直に配向させる側鎖(I)に加えて、光反応性の側鎖(II)を有するのが好ましい。   The polyimide precursor or polyimide, which is a specific polymer, preferably has a side chain (I) for vertically aligning liquid crystals for PSA type liquid crystal displays, and vertically for SC-PVA type liquid crystal displays. In addition to the side chain (I) to be orientated in, it is preferable to have a photoreactive side chain (II).

<液晶を垂直に配向させる側鎖(I)>
液晶を垂直に配向させる側鎖(I)(以下、側鎖Aともいう。)は、液晶分子を基板に対して垂直に配向させる能力を有する側鎖であり、この能力を有していれば、その構造は限定されない。かかる側鎖としては、例えば、長鎖のアルキル基、フルオロアルキル基、末端にアルキル基やフルオロアルキル基を有する環状基、ステロイド基などが知られており、本発明においても好適に用いられる。これらの基は、上記の能力を有している限りにおいて、特定重合体の主鎖に直接結合していてもよく、適当な結合基を介して結合していてもよい。
<Side chain (I) for vertically aligning liquid crystal>
The side chain (I) for vertically aligning the liquid crystal (hereinafter, also referred to as side chain A) is a side chain having the ability of vertically aligning liquid crystal molecules with respect to the substrate, and if it has this ability. The structure is not limited. As such a side chain, for example, a long-chain alkyl group, a fluoroalkyl group, a cyclic group having an alkyl group or a fluoroalkyl group at the end, a steroid group, etc. are known, and are preferably used in the present invention. These groups may be directly bonded to the main chain of the specific polymer as long as they have the above-mentioned ability, or may be bonded via an appropriate bonding group.

側鎖Aは、例えば、下記式(a)で表されるものが挙げられる。
なお、式(a)中、l、m及びnは、それぞれ独立に、0又は1の整数を表し、Rは炭素数1〜6のアルキレン基、−O−、−COO−、−OCO−、−NH−、−NHCO−、−CONH−、−COOCH−、−CHOCO−、−CHCOO−、−OCOCH−又は炭素数1〜3のアルキレン−エーテル基を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、フェニレン基又はシクロアルキレン基を表し、Rは水素原子、炭素数1〜24のアルキル基、炭素数1〜24のアルコキシ基、炭素数1〜24のフッ素含有アルキル基、炭素数1〜24のフッ素含有アルコキシ基、フッ素基、シアノ基、ニトロ基、アゾ基、ホルミル基、アセチル基、アセトキシ基、水酸基、芳香環、脂肪族環、複素環、又はそれらからなる大環状置換体を表す。
Examples of the side chain A include those represented by the following formula (a).
In the formula (a), l, m and n each independently represent an integer of 0 or 1, and R 1 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, —O—, —COO—, —OCO—. , -NH -, - NHCO -, - CONH -, - COOCH 2 -, - CH 2 OCO -, - CH 2 COO -, - OCOCH 2 - or alkylene of 1 to 3 carbon atoms - an ether group. R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a phenylene group or a cycloalkylene group, and R 5 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 24 carbon atoms, or 1 carbon atom. ~ 24 fluorine-containing alkyl group, C 1-24 fluorine-containing alkoxy group, fluorine group, cyano group, nitro group, azo group, formyl group, acetyl group, acetoxy group, hydroxyl group, aromatic ring, aliphatic ring, hetero It represents a ring or a macrocyclic substitution product thereof.

Figure 2020079232
Figure 2020079232

としては、合成の容易性の観点から、−O−、−COO−、−CONH−、又は炭素数1〜3のアルキレン−エーテル基が好ましい。
、R及びRは、合成の容易性、及び液晶を垂直に配向させる能力の観点から、下記表1に示す、l、m、n、R、R及びRの組み合わせが好ましい。
From the viewpoint of ease of synthesis, R 1 is preferably —O—, —COO—, —CONH—, or an alkylene-ether group having 1 to 3 carbon atoms.
R 2 , R 3 and R 4 are the combinations of l, m, n, R 2 , R 3 and R 4 shown in Table 1 below from the viewpoint of ease of synthesis and the ability to vertically align the liquid crystal. preferable.

[表1]
__________________________________
l m n R
__________________________________
1 1 1 フェニレン フェニレン シクロヘキシレン
1 1 1 フェニレン シクロヘキシレン シクロヘキシレン
1 1 1 シクロヘキシレン シクロヘキシレン シクロヘキシレン
1 1 0 フェニレン フェニレン ―
1 1 0 フェニレン シクロヘキシレン ―
__________________________________
[Table 1]
______________________________________________________
l mn R 2 R 3 R 4
___________________________________________________
1 1 1 phenylene phenylene cyclohexylene 1 1 1 phenylene cyclohexylene cyclohexylene 1 1 1 cyclohexylene cyclohexylene cyclohexylene 1 1 0 phenylene phenylene
1 1 0 Phenylene cyclohexylene ―
______________________________________________________

l、m及びnの少なくとも一つが1である場合、Rとしては、好ましくは水素原子、炭素数2〜14のアルキル基又は炭素数2〜14のフッ素含有アルキル基であり、より好ましくは水素原子、炭素数2〜12のアルキル基又は炭素数2〜12のフッ素含有アルキル基である。また、l、m及びnがともに0である場合、Rとしては、好ましくは炭素数12〜22のアルキル基、炭素数12〜22のフッ素含有アルキル基、芳香環、脂肪族環、複素環、又はそれらからなる大環状置換体であり、より好ましくは炭素数12〜20のアルキル基又は炭素数12〜20のフッ素含有アルキル基である。 When at least one of l, m and n is 1, R 5 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 2 to 14 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having 2 to 14 carbon atoms, and more preferably hydrogen. An atom, an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having 2 to 12 carbon atoms. When l, m and n are all 0, R 5 is preferably an alkyl group having 12 to 22 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 12 to 22 carbon atoms, an aromatic ring, an aliphatic ring or a heterocycle. Or a macrocyclic substituted product thereof, more preferably an alkyl group having 12 to 20 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having 12 to 20 carbon atoms.

液晶を垂直に配向させる能力は、上記した側鎖Aの構造によって異なるが、一般的に、ポリマー中に含有される側鎖Aの量が多くなると液晶を垂直に配向させる能力は上がり、少なくなると下がる。また、環状構造を含有する側鎖Aは、長鎖アルキル基の側鎖Aと比較して、少ない含有量でも液晶を垂直に配向させる傾向にある。   The ability to vertically align the liquid crystal depends on the structure of the side chain A described above. Generally, the larger the amount of the side chain A contained in the polymer is, the higher the ability to vertically align the liquid crystal becomes, and the less it becomes. Go down. Further, the side chain A containing a cyclic structure tends to align the liquid crystal vertically even with a small content, as compared with the side chain A of a long chain alkyl group.

特定重合体中の側鎖Aの量としては、液晶配向膜が、液晶を垂直に配向させることができる範囲であれば特に限定されない。但し、液晶配向膜を具備する液晶表示素子において、液晶の応答速度をより速くしたい場合は、垂直配向を保つことができる範囲内で、側鎖Aの含有量は可能な限り少ない方が好ましい。   The amount of the side chain A in the specific polymer is not particularly limited as long as the liquid crystal alignment film can align the liquid crystal vertically. However, in a liquid crystal display device including a liquid crystal alignment film, when it is desired to increase the response speed of the liquid crystal, it is preferable that the content of the side chain A is as small as possible within the range in which the vertical alignment can be maintained.

<光反応性の側鎖(II)>
光反応性の側鎖(II)(以下、側鎖Bともいう)は、紫外線の照射によって反応し、共有結合を形成し得る官能基(以下、光架橋基とも言う)を有する架橋性側鎖、又は、紫外線照射によりラジカルが発生する官能基を有する光ラジカル発生側鎖であり、この能力を有していればその構造は限定されない。
このような側鎖としては、例えば、光架橋基としてビニル基、アクリル基、メタクリル基、アントラセニル基、シンナモイル基、カルコニル基、クマリン基、マレイミド基、スチルベン基などを含有する側鎖などが知られており、本発明において、好適に用いられる。また、紫外線照射によりラジカルを発生する構造としては、アシルホスフィンオキサイド構造、アセトフェノン構造、アルキルペノン構造、アントラキノン構造、カルバゾール構造、キサントン構造、チオキサントン構造、トリフェニルアミン構造、フルオレノン構造、ベンズアルデヒド構造、ベンゾイン構造、ベンゾフェノン構造、フルオレン構造等が挙げられ、これらの構造を有する光ラジカル発生側鎖も好適に用いられる。なかでもアセトフェノン構造、ベンゾフェノン構造、又はベンゾイン構造を有する側鎖が好ましい。
これらの基は、上記の能力を有している限りにおいて、特定重合体の主鎖に直接結合していてもよく、適当な結合基を介して結合していてもよい。
<Photoreactive side chain (II)>
The photoreactive side chain (II) (hereinafter, also referred to as side chain B) has a crosslinkable side chain having a functional group (hereinafter, also referred to as photocrosslinking group) capable of reacting with irradiation of ultraviolet rays to form a covalent bond. Alternatively, the structure is not limited as long as it is a photoradical-generating side chain having a functional group capable of generating a radical upon irradiation with ultraviolet rays and has this ability.
As such a side chain, for example, a side chain containing a vinyl group, an acryl group, a methacryl group, an anthracenyl group, a cinnamoyl group, a chalcone group, a coumarin group, a maleimide group, a stilbene group, etc. as a photocrosslinking group is known. And is preferably used in the present invention. Further, as a structure that generates a radical by ultraviolet irradiation, an acylphosphine oxide structure, an acetophenone structure, an alkylpenone structure, an anthraquinone structure, a carbazole structure, a xanthone structure, a thioxanthone structure, a triphenylamine structure, a fluorenone structure, a benzaldehyde structure, a benzoin structure, Examples thereof include a benzophenone structure and a fluorene structure, and a photoradical generating side chain having these structures is also suitably used. Among them, a side chain having an acetophenone structure, a benzophenone structure, or a benzoin structure is preferable.
These groups may be directly bonded to the main chain of the specific polymer as long as they have the above-mentioned ability, or may be bonded via an appropriate bonding group.

側鎖Bとしては、例えば、下記式(b−1)〜(b−3)を例示することができる。なお、式(b−2)で表される側鎖は、シンナモイル基及びメタクリル基を有する構造を有し、式(b−3)で表される側鎖は、紫外線照射によりラジカルを発生させる構造を有する。   Examples of the side chain B include the following formulas (b-1) to (b-3). The side chain represented by the formula (b-2) has a structure having a cinnamoyl group and a methacryl group, and the side chain represented by the formula (b-3) is a structure which generates a radical by ultraviolet irradiation. Have.

Figure 2020079232
Figure 2020079232

式(b−1)中、Rは−CH−、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−NH−、−CHO−、−N(CH)−、−CON(CH)−、又は−N(CH)CO−である。合成の容易性の観点から、Rとしては、−CH−、−O−、−COO−、−NHCO−、−NH−又は−CHO−が好ましい。 Wherein (b-1), R 6 is -CH 2 -, - O -, - COO -, - OCO -, - NHCO -, - CONH -, - NH -, - CH 2 O -, - N (CH 3) -, - CON (CH 3) -, or -N (CH 3) a CO-. From the viewpoint of ease of synthesis, R 6 is preferably —CH 2 —, —O—, —COO—, —NHCO—, —NH— or —CH 2 O—.

は環状、非置換又はフッ素原子によって置換されている炭素数1〜20のアルキレン基を表し、アルキレン基の任意の−CH−は、−CF−又は−CH=CH−で置き換えられていてもよく、以下に挙げるいずれかの基が互いに隣り合わない場合において、これらの基に置き換えられていてもよい;−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−NH−、炭素環、又は複素環。
炭素環及び複素環としては、具体的には、以下の構造が挙げられるが、これに限定されるものではない。
R 7 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, which is cyclic, unsubstituted or substituted with a fluorine atom, and any —CH 2 — of the alkylene group is replaced with —CF 2 — or —CH═CH—. And any of the following groups may not be adjacent to each other and may be replaced with these groups; -O-, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-. , -NH-, carbocycle, or heterocycle.
Specific examples of the carbocycle and the heterocycle include, but are not limited to, the following structures.

Figure 2020079232
Figure 2020079232

Figure 2020079232
Figure 2020079232

は、−CH−、−O−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−NH−、−CONH−、−NHCO−、−N(CH)−、−CON(CH)−、−N(CH)CO−、炭素環、又は複素環のいずれかを表す。合成のし易さの観点からは、−CH−、−O−、−COO−、−OCO−、NHCO−、−NH−、炭素環、又は複素環が好ましい。炭素環及び複素環の具体的な例は、前記した通りである。 R 8 is, -CH 2 -, - O - , - CH 2 O -, - COO -, - OCO -, - NH -, - CONH -, - NHCO -, - N (CH 3) -, - CON ( CH 3) -, - N ( CH 3) CO-, represent either a carbocyclic or heterocyclic ring. From the viewpoint of ease of synthesis, —CH 2 —, —O—, —COO—, —OCO—, NHCO—, —NH—, carbocycle or heterocycle is preferable. Specific examples of the carbocycle and the heterocycle are as described above.

は、スチリル基、−CR18=CH基、炭素環、複素環、又は以下の式(R9−1)〜(R9−34)であり、R18は、水素原子又はフッ素原子で置換されていてもよいメチル基を表す。 R 9 is a styryl group, a —CR 18 ═CH 2 group, a carbocycle, a heterocycle, or the following formulas (R9-1) to (R9-34), and R 18 is a hydrogen atom or a fluorine atom. Represents an optionally substituted methyl group.

Figure 2020079232
Figure 2020079232

Figure 2020079232
Figure 2020079232

Figure 2020079232
Figure 2020079232

なかでも、光反応性の観点から、Rとしては、スチリル基、−CH=CH、−C(CH)=CH2、又は上記(R9−2)、(R9−12)又は(R9−15)がより好ましい。 Among them, R 9 is a styryl group, —CH═CH 2 , —C(CH 3 )═CH 2, or (R9-2), (R9-12) or (R9) from the viewpoint of photoreactivity. -15) is more preferable.

Figure 2020079232
Figure 2020079232

上記式(b−2)中、R10は、−CH−、−O−、−CONH−、−NHCO−、−COO−、−OCO−、−NH−、又は−CO−である。
11は、炭素数1〜30のアルキレン基、二価の炭素環又は二価の複素環であり、アルキレン基、二価の炭素環及び二価の複素環の1以上の水素原子は、フッ素原子又は有機基で置き換えられていてもよい。また、R11中の任意の−CH−は、以下に挙げるいずれかの基が互いに隣り合わない場合において、これらの基に置き換えられていてもよい;−O−、−NHCO−、−CONH−、−COO−、−OCO−、−NH−、−NHCONH−、又は−CO−。
12は、−CH−、−O−、−CONH−、−NHCO−、−COO−、−OCO−、−NH−、−CO−、又は単結合である。
13は、シンナモイル基、カルコン基、又はクマリン基であり、光架橋基を表す。
14は、単結合、炭素数1〜30のアルキレン基、二価の炭素環又は二価の複素環であり、アルキレン基、二価の炭素環及び二価の複素環の1以上の水素原子は、フッ素原子又は有機基で置き換えられていてもよい。また、R14中の任意の−CH−は、以下に挙げるいずれかの基が互いに隣り合わない場合において、これらの基に置き換えられていてもよい;−O−、−NHCO−、−CONH−、−COO−、−OCO−、−NH−、−NHCONH−、又は−CO−。
15は、アクリル基又はメタクリル基であり、光重合性基を示す。
式(b−2)で表される側鎖のうち、−R13−R14−R15で表される基の具体例としては、以下の構造を挙げることができるが、これらに限定されない。なお、下記の構造中、Rは水素原子又はメチル基を示す。
In the formula (b-2), R 10 is —CH 2 —, —O—, —CONH—, —NHCO—, —COO—, —OCO—, —NH—, or —CO—.
R 11 is an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, a divalent carbocycle or a divalent heterocycle, and one or more hydrogen atoms of the alkylene group, the divalent carbocycle and the divalent heterocycle are fluorine atoms. It may be replaced by an atom or an organic group. Further, any of —CH 2 — in R 11 may be substituted with any of the following groups when they are not adjacent to each other; —O—, —NHCO—, —CONH -, -COO-, -OCO-, -NH-, -NHCONH-, or -CO-.
R 12 is —CH 2 —, —O—, —CONH—, —NHCO—, —COO—, —OCO—, —NH—, —CO—, or a single bond.
R 13 is a cinnamoyl group, a chalcone group, or a coumarin group, and represents a photocrosslinking group.
R 14 is a single bond, an alkylene group having 1 to 30 carbon atoms, a divalent carbocycle or a divalent heterocycle, and one or more hydrogen atoms of the alkylene group, the divalent carbocycle and the divalent heterocycle. May be replaced by a fluorine atom or an organic group. Further, any of —CH 2 — in R 14 may be substituted with any of the groups described below when they are not adjacent to each other; —O—, —NHCO—, —CONH -, -COO-, -OCO-, -NH-, -NHCONH-, or -CO-.
R 15 is an acrylic group or a methacrylic group and represents a photopolymerizable group.
Of the side chain represented by the formula (b-2), specific examples of the group represented by -R 13 -R 14 -R 15, it may be mentioned the following structures, but not limited to. In the structure below, R represents a hydrogen atom or a methyl group.

Figure 2020079232
Figure 2020079232

Figure 2020079232
Figure 2020079232

式(b−3)中、Arは、フェニレン、ナフチレン、及びビフェニレンから選ばれる芳香族炭化水素基を示し、これらの基には有機基が置換していてもよく、これらの基の水素原子は、ハロゲン原子で置換されていてもよい。
16及びR17は、それぞれ独立して、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、ベンジル基、又はフェネチル基であり、アルキル基やアルコキシ基の場合、R16とR17で環を形成していてもよい。
及びTは、それぞれ独立して、単結合、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−NH−、−CHO−、−N(CH)−、−CON(CH)−又は−N(CH)CO−の結合基を示す。
は、単結合、非置換又はフッ素原子によって置換されている炭素数1〜20のアルキレン基を示す(ただし、アルキレン基の-CH-又は-CF-は、-CH=CH-で任意に置き換えられていてもよく、以下に挙げるいずれかの基が互いに隣り合わない場合において、これらの基に置き換えられていてもよい;−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−NH−、二価の炭素環、又は二価の複素環。)。
n2は0又は1を示す。Qは、下記式で表される構造を表す。
In formula (b-3), Ar 4 represents an aromatic hydrocarbon group selected from phenylene, naphthylene, and biphenylene, and these groups may be substituted with an organic group, and a hydrogen atom of these groups May be substituted with a halogen atom.
R 16 and R 17 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a benzyl group, or a phenethyl group, and in the case of an alkyl group or an alkoxy group, R 16 and R 17 may form a ring.
T 1 and T 2 are each independently a single bond, —O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —NH—, —CH 2 O—, —N(CH 3 ) -, - CON (CH 3 ) - or -N (CH 3) shows a binding group CO-.
S 4 represents a single bond, an unsubstituted or substituted by a fluorine atom, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms (provided that —CH 2 — or —CF 2 — of the alkylene group is —CH═CH—. It may be optionally substituted, and in the case where any of the following groups are not adjacent to each other, they may be optionally substituted with these groups; -O-, -COO-, -OCO-, -NHCO-. , -CONH-, -NH-, a divalent carbocycle, or a divalent heterocycle.).
n2 represents 0 or 1. Q represents a structure represented by the following formula.

Figure 2020079232
(式中、Rは水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を表し、Rは−CH−、−NR−、−O−、又は−S−を表す)
Figure 2020079232
(In the formula, R represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 3 represents —CH 2 —, —NR—, —O—, or —S—)

式(b−3)で表される側鎖のうち、−Ar−CO−CQR1617で表される基の具体例としては、以下の式(b−3−1)〜(b−3−6)の構造を挙げることができるが、これらに限定されない。

Figure 2020079232
Among the side chains represented by formula (b-3), specific examples of the group represented by -Ar 4 -CO-CQR 16 R 17 include the following formulas (b-3-1) to (b- The structure of 3-6) can be mentioned, but it is not limited to these.
Figure 2020079232

特定重合体中の側鎖Bの量は、液晶表示素子における液晶の応答速度を速めることができる範囲であれば特に限定されない。液晶表示素子における液晶の応答速度をより速めたい場合は、他の特性に影響が出ない範囲で、可能な限り、多いほうが好ましい。
<ポリイミド前駆体>
ポリイミド前駆体とは、ポリアミック酸及びポリアミック酸エステルを意味する。以下、ポリアミック酸に関する調製方法について記載するが、ポリアミック酸エステルは、従来公知の方法や、以下に記載のポリアミック酸と同様又は類似の方法により調製することができる。
The amount of the side chain B in the specific polymer is not particularly limited as long as it can increase the response speed of the liquid crystal in the liquid crystal display device. When it is desired to increase the response speed of the liquid crystal in the liquid crystal display element, it is preferable that the response speed of the liquid crystal is as large as possible within a range in which other characteristics are not affected.
<Polyimide precursor>
The polyimide precursor means a polyamic acid and a polyamic acid ester. Hereinafter, a method for preparing a polyamic acid will be described. The polyamic acid ester can be prepared by a conventionally known method or a method similar to or similar to the polyamic acid described below.

<ポリアミック酸>
側鎖Aを有するポリアミック酸は、原料であるジアミン及びテトラカルボン酸無水物のうち、いずれかが側鎖Aを有するか、双方が側鎖Aを有することにより、該原料を反応させることによって得ることができる。このうち、原料合成の容易性などから、側鎖Aを有するジアミンを用いる方法が好ましい。
<Polyamic acid>
The polyamic acid having the side chain A is obtained by reacting the raw material with one of the diamine and the tetracarboxylic acid anhydride as the raw materials having the side chain A or both having the side chain A. be able to. Among these, a method using a diamine having a side chain A is preferable in terms of easiness of raw material synthesis.

また、側鎖A及び側鎖Bを有するポリアミック酸は、原料であるジアミン及びテトラカルボン酸無水物のうち、いずれか一方のみが側鎖A及び側鎖Bを有するか、いずれか一方が側鎖Aのみを有し、且つ他方が側鎖Bのみを有するか、いずれか一方が側鎖A及び側鎖Bを有し、且つ他方が側鎖Aを有するか、いずれか一方が側鎖A及び側鎖Bを有し、且つ他方が側鎖Bを有するか、又は、双方が側鎖A及び側鎖Bを有することにより、該原料を反応させることによって得ることができる。このうち、原料合成の容易性などから、側鎖側鎖A、及び側鎖Bはジアミンのみに含有することが好ましい。   Further, the polyamic acid having the side chain A and the side chain B is a diamine and a tetracarboxylic acid anhydride which are raw materials, only one of them has the side chain A and the side chain B, or one of them has the side chain. A having only A and the other having only side chain B, either one having side chain A and side chain B, and the other having side chain A, either one having side chain A and By having the side chain B and the other side chain B, or both having the side chain A and the side chain B, it can be obtained by reacting the raw material. Of these, the side chain side chain A and the side chain B are preferably contained only in the diamine in view of the ease of synthesizing the raw materials.

<側鎖Aを有するジアミン>
側鎖Aを有するジアミン(以下、ジアミンAという。)としては、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、複素環、又はそれらからなる大環状置換体を有するジアミンを例として挙げることができる。具体的には、前記式(a)で表される側鎖を有するジアミンを挙げることができる。より具体的には、下記式(1)、(3)、(4)、(5)で表されるジアミンを挙げることができるが、これに限定されるものではない。なお、式(1)中のl、m、n、及びR〜Rの定義は、前記式(a)と同じである。
<Diamine Having Side Chain A>
As the diamine having a side chain A (hereinafter, referred to as diamine A), a diamine having a diamine side chain having an alkyl group, a fluorine-containing alkyl group, an aromatic ring, an aliphatic ring, a heterocycle, or a macrocyclic substitution product thereof. Can be cited as an example. Specific examples thereof include diamines having a side chain represented by the formula (a). More specifically, diamines represented by the following formulas (1), (3), (4) and (5) can be mentioned, but the diamines are not limited thereto. The definitions of l, m, n, and R 1 to R 5 in the formula (1) are the same as those in the formula (a).

Figure 2020079232
式(3)及び式(4)中、A10は、各々独立に、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−CH−、−O−、−CO−、又は−NH−を表し、A11は単結合若しくはフェニレン基を表し、aは側鎖Aを表し、a’はアルキル基、フッ素含有アルキル基、芳香環、脂肪族環、複素環、又はこれらから選ばれる任意の構造の組み合わせからなる大環状置換体を表す。
Figure 2020079232
Equation (3) and the formula (4), A 10 are each independently, -COO -, - OCO -, - CONH -, - NHCO -, - CH 2 -, - O -, - CO-, or - Represents NH-, A 11 represents a single bond or a phenylene group, a represents a side chain A, and a'is selected from an alkyl group, a fluorine-containing alkyl group, an aromatic ring, an aliphatic ring, a heterocycle, or these. It represents a macrocyclic substituent consisting of a combination of arbitrary structures.

Figure 2020079232
式(5)中、A14は、フッ素原子で置換されていてもよい、炭素数3〜20のアルキル基であり、A15は、1,4−シクロへキシレン基、又は1,4−フェニレン基であり、A16は、酸素原子、又は−COO−*(ただし、「*」を付した結合手がAと結合する)であり、A17は酸素原子、又は−COO−*(ただし、「*」を付した結合手が(CH)aと結合する。)である。また、aは0、又は1の整数であり、aは2〜10の整数であり、aは0、又は1の整数である。)
Figure 2020079232
In formula (5), A 14 is an alkyl group which may be substituted with a fluorine atom and has 3 to 20 carbon atoms, and A 15 is a 1,4-cyclohexylene group or 1,4-phenylene. Is a group, A 16 is an oxygen atom, or —COO-* (however, a bond with “*” bonds to A 3 ), A 17 is an oxygen atom, or —COO-* (however. , A bond marked with “*” binds to (CH 2 )a 2. ). Further, a 1 is an integer of 0 or 1, a 2 is an integer of 2 to 10, and a 3 is an integer of 0 or 1. )

式(1)中における二つのアミノ基(−NH)の結合位置は限定されない。具体的には、側鎖の結合基に対して、ベンゼン環上の2,3の位置、2,4の位置、2,5の位置、2,6の位置、3,4の位置、3,5の位置が挙げられる。なかでも、ポリアミック酸を合成する際の反応性の観点から、2,4の位置、2,5の位置、又は3,5の位置が好ましい。ジアミンを合成する際の容易性も加味すると、2,4の位置、又は3,5の位置がより好ましい。 The bonding positions of the two amino groups (—NH 2 ) in formula (1) are not limited. Specifically, with respect to the bonding group of the side chain, 2,3 position, 2,4 position, 2,5 position, 2,6 position, 3,4 position, 3,4 position on the benzene ring. 5 positions. Above all, from the viewpoint of reactivity when synthesizing a polyamic acid, the 2,4 position, the 2,5 position, or the 3,5 position is preferable. Considering the ease of synthesizing the diamine, the positions 2, 4 or 3, 5 are more preferable.

式(1)の具体的な構造としては、下記の式[A−1]〜式[A−24]で示されるジアミンを例示することができるが、これに限定されるものではない。

Figure 2020079232
Figure 2020079232
Specific examples of the formula (1) include diamines represented by the following formulas [A-1] to [A-24], but are not limited thereto.
Figure 2020079232
Figure 2020079232

Figure 2020079232
Figure 2020079232

式[A−1]〜式[A−5]中、Aは、炭素数2〜24のアルキル基又は炭素数2〜24のフッ素含有アルキル基である。
式[A−6]及び式[A−7]中、Aは、−O−、−OCH−、−CHO−、−COOCH−、又は−CHOCO−を示し、Aは、炭素数1〜22のアルキル基、炭素数1〜22のアルコキシ基、炭素数1〜22のフッ素含有アルキル基又は炭素数1〜22のフッ素含有アルコキシ基である。
式[A−8]〜式[A−10]中、Aは、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−COOCH−、−CHOCO−、−CHO−、−OCH−、又は−CH−を示し、Aは、炭素数1〜22のアルキル基、炭素数1〜22のアルコキシ基、炭素数1〜22のフッ素含有アルキル基又は炭素数1〜22のフッ素含有アルコキシ基である。
In formulas [A-1] to [A-5], A 1 is an alkyl group having 2 to 24 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group having 2 to 24 carbon atoms.
In formula [A-6] and formula [A-7], A 2 represents —O—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COOCH 2 —, or —CH 2 OCO—, and A 3 Is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 22 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, or a fluorine-containing alkoxy group having 1 to 22 carbon atoms.
In formulas [A-8] to [A-10], A 4 is —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —COOCH 2 —, —CH 2 OCO—, or —CH 2 O. -, - OCH 2 -, or -CH 2 - indicates, a 5 represents an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 22 carbon atoms, a fluorine-containing alkyl group or a carbon number of 1 to 22 carbon atoms 1 to 22 are fluorine-containing alkoxy groups.

Figure 2020079232
Figure 2020079232

Figure 2020079232
Figure 2020079232

Figure 2020079232
式[A−11]及び式[A−12]中、Aは、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−COOCH−、−CHOCO−、−CHO−、−OCH−、−CH−、−O−、又は−NH−を示し、Aは、フッ素基、シアノ基、トリフルオロメタン基、ニトロ基、アゾ基、ホルミル基、アセチル基、アセトキシ基又は水酸基である。
式[A−13]及び式[A−14]中、Aは、炭素数3〜12のアルキル基であり、1,4-シクロヘキシレンのシス−トランス異性は、それぞれトランス異性体である。
式[A−15]及び式[A−16]中、Aは、炭素数3〜12のアルキル基であり、1,4-シクロヘキシレンのシス−トランス異性は、それぞれトランス異性体である。
Figure 2020079232
In formula [A-11] and formula [A-12], A 6 is —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —COOCH 2 —, —CH 2 OCO—, or —CH 2 O. -, - OCH 2 -, - CH 2 -, - O-, or -NH- are shown, a 7 is a fluorine group, a cyano group, trifluoromethane group, a nitro group, an azo group, a formyl group, an acetyl group, acetoxy A group or a hydroxyl group.
In formulas [A-13] and [A-14], A 8 is an alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and the cis-trans isomerism of 1,4-cyclohexylene is a trans isomer.
In formulas [A-15] and [A-16], A 9 is an alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and the cis-trans isomerism of 1,4-cyclohexylene is a trans isomer.

Figure 2020079232
Figure 2020079232

Figure 2020079232
Figure 2020079232

Figure 2020079232
Figure 2020079232

式(3)で表されるジアミンの具体例としては、下記の式[A−25]〜式[A−30]で示されるジアミンを挙げることができるが、これらに限るものではない。

Figure 2020079232
(A12は、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−CH−、−O−、−CO−、又は−NH−を示し、A13は、炭素数1〜22のアルキル基又は炭素数1〜22のフッ素含有アルキル基を示す。) Specific examples of the diamine represented by the formula (3) include, but are not limited to, the diamines represented by the following formulas [A-25] to [A-30].
Figure 2020079232
(A 12 are, -COO -, - OCO -, - CONH -, - NHCO -, - CH 2 -, - O -, - CO-, or -NH- are shown, A 13 is 1 to 22 carbon atoms Represents an alkyl group of or a fluorine-containing alkyl group having 1 to 22 carbon atoms.)

式(4)で表されるジアミンの具体例としては、下記の式[A−31]〜式[A−32]で示されるジアミンを挙げることができるが、これらに限るものではない。

Figure 2020079232
Specific examples of the diamine represented by the formula (4) include, but are not limited to, the diamines represented by the following formulas [A-31] to [A-32].
Figure 2020079232

これらの中でも、液晶を垂直に配向させる能力、液晶の応答速度の観点から、[A-1]、[A-2]、[A-3]、[A-7]、[A-14]、[A-16]、[A-21]又は[A-22]のジアミンが好ましい。
上記のジアミンは、液晶配向膜とした際の液晶配向性、プレチルト角、電圧保持特性、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類又は2種類以上を混合して使用することもできる。
Among these, from the viewpoint of the ability of vertically aligning the liquid crystal and the response speed of the liquid crystal, [A-1], [A-2], [A-3], [A-7], [A-14], The diamine of [A-16], [A-21] or [A-22] is preferable.
The above-mentioned diamines may be used alone or in combination of two or more, depending on the liquid crystal alignment property of the liquid crystal alignment film, the pretilt angle, the voltage holding property, the accumulated charge and the like.

側鎖Aを有するポリアミック酸の合成に用いるジアミン成分100モル%のうち、ジアミンAは、5〜70モル%、好ましくは10〜50モル%、より好ましくは20〜50モル%であるのがよい。   Out of 100 mol% of the diamine component used for the synthesis of the polyamic acid having the side chain A, the diamine A is 5 to 70 mol%, preferably 10 to 50 mol%, more preferably 20 to 50 mol%. ..

<側鎖Bを有するジアミン>
側鎖Bを有するジアミン(以下、ジアミンBとも言う)の例として、ジアミン側鎖にビニル基、アクリル基、メタクリル基、アントラセニル基、シンナモイル基、カルコニル基、クマリン基、マレイミド基、スチルベン基などの光架橋基を有するジアミン、紫外線照射によりラジカルを発生する官能基を有するジアミンを挙げることができる。具体的には、前記式(b−1)〜(b−3)で表される側鎖を有するジアミンを挙げることができる。具体例として、下記の一般式(2)(式(2)中のR、R、R及びRの定義は、前記式(b−1)と同じである)で表されるジアミンを挙げることができるが、これに限定されるものではない。
<Diamine Having Side Chain B>
Examples of the diamine having a side chain B (hereinafter, also referred to as diamine B) include vinyl group, acryl group, methacryl group, anthracenyl group, cinnamoyl group, chalcone group, coumarin group, maleimide group, and stilbene group in the diamine side chain. The diamine which has a photocrosslinking group and the diamine which has a functional group which generate|occur|produces a radical by ultraviolet irradiation can be mentioned. Specific examples thereof include diamines having side chains represented by the formulas (b-1) to (b-3). As a specific example, a diamine represented by the following general formula (2) (the definitions of R 6 , R 7 , R 8 and R 9 in the formula (2) are the same as those in the formula (b-1)). However, the present invention is not limited thereto.

Figure 2020079232
式(2)中における二つのアミノ基(−NH)の結合位置は、特に限定されない。具体的には、側鎖の結合基に対して、ベンゼン環上の2,3の位置、2,4の位置、2,5の位置、2,6の位置、3,4の位置、3,5の位置が挙げられる。なかでも、ポリアミック酸を合成する際の反応性の観点から、2,4の位置、2,5の位置、又は3,5の位置が好ましい。ジアミンを合成する際の容易性も加味すると、2,4の位置、又は3,5の位置がより好ましい。
Figure 2020079232
The bonding positions of the two amino groups (—NH 2 ) in formula (2) are not particularly limited. Specifically, with respect to the side chain bonding group, positions 2, 3 on the benzene ring, positions 2, 4, positions 2, 5, positions 2, 6, positions 3, 4, 3, 4, 5 positions. Above all, from the viewpoint of reactivity when synthesizing a polyamic acid, the 2,4 position, the 2,5 position, or the 3,5 position is preferable. Considering the ease of synthesizing the diamine, positions 2, 4 or positions 3, 5 are more preferable.

具体的には、以下のような化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、以下の化合物中、Xはエーテル、エステル、アミド及びアミノからなる群から選ばれる結合基を示し、Rは水素原子又はメチル基を示し、Sは単結合、もしくは非置換又はフッ素原子で置換される炭素数1〜20のアルキレン基を示す。また、l、m、及びnは、各々独立して、0〜20の整数を示す。

Figure 2020079232
Specific examples thereof include the following compounds, but are not limited thereto. In the following compounds, X represents a bonding group selected from the group consisting of ether, ester, amide and amino, R represents a hydrogen atom or a methyl group, S 3 represents a single bond, or an unsubstituted or fluorine atom. It shows a substituted alkylene group having 1 to 20 carbon atoms. Moreover, l, m, and n show the integer of 0-20 each independently.
Figure 2020079232

Figure 2020079232
Figure 2020079232

Figure 2020079232
Figure 2020079232

Figure 2020079232
Figure 2020079232

上記のジアミンは、液晶配向膜とした際の液晶配向性、プレチルト角、電圧保持特性、蓄積電荷などの特性、液晶表示素子とした際の液晶の応答速度などに応じて、1種類又は2種類以上を混合して使用することもできる。   The diamine may be one type or two types depending on the liquid crystal alignment property when used as a liquid crystal alignment film, pretilt angle, voltage holding property, characteristics such as accumulated charge, and response speed of liquid crystal when used as a liquid crystal display device. The above may be mixed and used.

ポリアミック酸の合成のために用いるジアミン成分100モル%のうち、ジアミンBは、0〜95モル%、好ましくは20〜80モル%、より好ましくは40〜70モル%である。   In 100 mol% of the diamine component used for synthesizing the polyamic acid, the diamine B is 0 to 95 mol%, preferably 20 to 80 mol%, more preferably 40 to 70 mol%.

<その他のジアミン>
本発明に用いられるポリアミック酸は、本発明の効果を損わない限りにおいて、上記液晶を垂直に配向させる側鎖を有するジアミンや、光反応性基を有するジアミン以外の、その他のジアミンをジアミン成分として併用することができる。具体的には、p−フェニレンジアミン、2,3,5,6−テトラメチル−p−フェニレンジアミン、2,5−ジメチル−p−フェニレンジアミン、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、2,5−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノフェノール、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、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、3,5−ジアミノ安息香酸、2,5−ジアミノ安息香酸、ビス(4−アミノフェノキシ)メタン、1,2−ビス(4−アミノフェノキシ)エタン、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−ビス(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−ビス(4−アミノフェノキシ)デカン、1,10−ビス(3−アミノフェノキシ)デカン、1,11−ビス(4−アミノフェノキシ)ウンデカン、1,11−ビス(3−アミノフェノキシ)ウンデカン、1,12−ビス(4−アミノフェノキシ)ドデカン、1,12−ビス(3−アミノフェノキシ)ドデカンなどの芳香族ジアミン、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)メタンなどの脂環式ジアミン、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、1,12−ジアミノドデカンなどの脂肪族ジアミンが挙げられる。
<Other diamines>
Polyamic acid used in the present invention, as long as it does not impair the effect of the present invention, a diamine having a side chain that vertically aligns the liquid crystal, and a diamine other than the diamine having a photoreactive group, a diamine component. Can be used together. Specifically, p-phenylenediamine, 2,3,5,6-tetramethyl-p-phenylenediamine, 2,5-dimethyl-p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2,4-dimethyl-m- Phenylenediamine, 2,5-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene, 2,5-diaminophenol, 2,4-diaminophenol, 3,5-diaminophenol, 3,5-diaminobenzyl alcohol, 2,4- Diaminobenzyl alcohol, 4,6-diaminoresorcinol, 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'-tri Fluoromethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 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'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3 , 4'-diaminodiphenyl ether, 2,2'-diaminodiphenyl ether, 2,3'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-sulfonyldianiline, 3,3'-sulfonyldianiline, 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′-diaminodiphenyl)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'-diaminobenzoph Enone, 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(4aminophenyl)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-phenylene bis(3-aminobenzoate), 1,3-phenylene bis(4-aminobenzoate), 1,3-phenylene bis(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)isophthale Amide, N,N'-bis(3-aminophenyl)isophthalamide, 9,10-bis(4-aminophenyl)anthracene, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)diphenyl sulfone, 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, 3,5-diaminobenzoic acid, 2,5-diaminobenzoic acid, bis (4-aminophenoxy)methane, 1,2-bis(4-aminophenoxy)ethane, 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-bis(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-bis(4-aminophenoxy)decane, 1,10-bis(3-aminophenoxy)decane, 1,11-bis(4-aminophenoxy)undecane, 1,11-bis( 3-aminophenoxy)undecane, 1,12-bis(4-aminophenoxy)dodecane , Aromatic diamines such as 1,12-bis(3-aminophenoxy)dodecane, alicyclic diamines such as 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- Aliphatic diamines such as diaminodecane, 1,11-diaminoundecane and 1,12-diaminododecane can be mentioned.

上記その他のジアミンは、液晶配向膜とした際の液晶配向性、プレチルト角、電圧保持特性、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類又は2種類以上を混合して使用することもできる。   The above-mentioned other diamines may be used alone or in combination of two or more depending on properties such as liquid crystal orientation, pretilt angle, voltage holding characteristic and accumulated charge when used as a liquid crystal orientation film.

<テトラカルボン酸二無水物>
本発明に用いるポリアミック酸の合成において、上記のジアミン成分と反応させるテトラカルボン酸二無水物は特に限定されない。その具体例を以下に挙げる。
<Tetracarboxylic acid dianhydride>
In the synthesis of the polyamic acid used in the present invention, the tetracarboxylic dianhydride to be reacted with the above diamine component is not particularly limited. Specific examples are given below.

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、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、オキシジフタルテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,2−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロヘプタンテトラカルボン酸、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸、3,4−ジカルボキシ−1−シクロへキシルコハク酸、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸、ビシクロ[3,3,0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸、ビシクロ[4,3,0]ノナン−2,4,7,9−テトラカルボン酸、ビシクロ[4,4,0]デカン−2,4,7,9−テトラカルボン酸、ビシクロ[4,4,0]デカン−2,4,8,10−テトラカルボン酸、トリシクロ[6.3.0.0<2,6>]ウンデカン−3,5,9,11−テトラカルボン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドリナフタレン−1,2−ジカルボン酸、ビシクロ[2,2,2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロへキサン−1,2−ジカルボン酸、テトラシクロ[6,2,1,1,0,2,7]ドデカ−4,5,9,10−テトラカルボン酸、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2:3,5:6ジカルボン酸、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸等が挙げられる。   Pyromellitic acid, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid, 2,3,6,7 -Anthracene tetracarboxylic acid, 1,2,5,6-anthracene tetracarboxylic 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-pyridinetetracarboxylic acid, 2,6-bis(3,4-dicarboxyphenyl) Pyridine, 3,3′,4,4′-diphenylsulfone tetracarboxylic acid, 3,4,9,10-perylene tetracarboxylic acid, 1,3-diphenyl-1,2,3,4-cyclobutane tetracarboxylic acid, Oxydiphthaltetracarboxylic acid, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic acid, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid, 1,2 ,3,4-Tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid, 1,2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid, 1,3-dimethyl-1,2, 3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-cycloheptanetetracarboxylic acid, 2,3,4,5-tetrahydrofuran tetracarboxylic acid, 3,4-dicarboxy-1-cyclohexylsuccinic acid, 2,3,5-Tricarboxycyclopentyl acetic acid, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic acid, bicyclo[3,3,0]octane-2,4,6,6 8-tetracarboxylic acid, bicyclo[4,3,0]nonane-2,4,7,9-tetracarboxylic acid, bicyclo[4,4,0]decane-2,4,7,9-tetracarboxylic acid, Bicyclo[4,4,0]decane-2,4,8,10-tetracarboxylic acid, tricyclo[6.3.0.0<2,6>]undecane- 3,5,9,11-tetracarboxylic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, 4-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-1,2,3,4-tetra Hydrinaphthalene-1,2-dicarboxylic acid, bicyclo[2,2,2]oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, 5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3 -Methyl-3-cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid, tetracyclo[6,2,1,1,0,2,7]dodeca-4,5,9,10-tetracarboxylic acid, 3,5 6-tricarboxynorbornane-2:3,5:6 dicarboxylic acid, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid and the like can be mentioned.

テトラカルボン酸二無水物は、液晶配向膜にした際の液晶配向性、電圧保持特性、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類又は2種類以上併用することができる。   The tetracarboxylic dianhydride may be used alone or in combination of two or more types depending on the liquid crystal alignment property when formed into a liquid crystal alignment film, the voltage holding property, the accumulated charge and the like.

<ポリアミック酸の合成>
ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物との反応により、ポリアミック酸を得るにあたっては、公知の合成手法を用いることができる。一般的には、ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物とを有機溶媒中で反応させる方法である。ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物との反応は、有機溶媒中で比較的容易に進行し、かつ副生成物が発生しない点で有利である。
<Synthesis of polyamic acid>
In obtaining a polyamic acid by the reaction of a diamine component and a tetracarboxylic dianhydride, a known synthetic method can be used. Generally, it is a method of reacting a diamine component and a tetracarboxylic dianhydride in an organic solvent. The reaction between the diamine component and the tetracarboxylic acid dianhydride is advantageous in that it proceeds relatively easily in the organic solvent and that by-products are not generated.

上記反応に用いる有機溶媒として、生成したポリアミック酸が溶解するものであれば特に限定されない。さらに、ポリアミック酸を溶解させない有機溶媒であっても、生成したポリアミック酸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。なお、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アミック酸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。   The organic solvent used in the above reaction is not particularly limited as long as it can dissolve the generated polyamic acid. Furthermore, even an organic solvent that does not dissolve the polyamic acid may be used as a mixture with the above solvent as long as the generated polyamic acid does not precipitate. Since water in the organic solvent inhibits the polymerization reaction and causes hydrolysis of the generated polyamic acid, it is preferable to use dehydrated and dried organic solvent.

有機溶媒としては、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,N−ジエチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、N−メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、ジペンテン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、メチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール−tert−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、プロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオキサン、n−へキサン、n−ペンタン、n−オクタン、ジエチルエーテル、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸メチルエチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、2−エチル-1−ヘキサノール等が挙げられる。これらの有機溶媒は単独で使用しても、混合して使用してもよい。   Examples of the organic solvent include N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N,N-diethylformamide, N-methylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 2 -Pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide, N-methylcaprolactam, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylsulfoxide, γ- Butyrolactone, isopropyl alcohol, methoxymethyl pentanol, dipentene, ethyl amyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl Carbitol, ethyl carbitol, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol tert-butyl ether. , Dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol Monoacetate monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monoacetate monopropyl ether, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, tripropylene glycol methyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, diisopropyl ether, Ethyl isobutyl ether, diisobutylene, amyl acetate, butyl butyrate, butyl ether, diisobutyl ketone, methylcyclohexene, propyl ether, dihexyl ether, dioxane, n-hexane, n-pentane, n-octane, diethyl ether Tellurium, cyclohexanone, ethylene carbonate, propylene carbonate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, 3 -Methyl ethyl ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, diglyme, 4-hydroxy-4-methyl- 2-Pentanone, 2-ethyl-1-hexanol and the like can be mentioned. These organic solvents may be used alone or in combination.

ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物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し、テトラカルボン酸二無水物成分をそのまま、又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二無水物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、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン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、ジアミン成分又はテトラカルボン酸二無水物成分が複数種の化合物からなる場合は、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高分子量体としてもよい。   When the diamine component and the tetracarboxylic acid dianhydride 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 dianhydride component is used as it is, or organically. Method of dispersing or dissolving in a solvent and adding, conversely, a method of adding a diamine component to a solution in which a tetracarboxylic acid dianhydride component is dispersed or dissolved in an organic solvent, a tetracarboxylic acid dianhydride component and a diamine component Examples thereof include a method of alternately adding, and any of these methods may be used. Further, when the diamine component or the tetracarboxylic dianhydride component is composed of a plurality of types of compounds, they may be reacted in a premixed state, may be individually and sequentially reacted, and may be further individually reacted to have a low molecular weight. The body may be mixed and reacted to form a high molecular weight body.

ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物成分とを反応させる際の温度は、任意の温度を選択することができ、例えば−20〜150℃、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、例えば1〜50質量%、好ましくは5〜30質量%である。   The temperature for reacting the diamine component and the tetracarboxylic dianhydride component can be selected at any temperature, and is, for example, in the range of -20 to 150°C, preferably -5 to 100°C. The reaction can be carried out at any concentration, for example, 1 to 50% by mass, preferably 5 to 30% by mass.

上記の重合反応における、ジアミン成分の合計モル数に対するテトラカルボン酸二無水物成分の合計モル数の比率は、得ようとするポリアミック酸の分子量に応じて任意の値を選択することができる。通常の重縮合反応と同様に、このモル比が1.0に近いほど生成するポリアミック酸の分子量は大きくなる。好ましい範囲としては、0.8〜1.2である。   In the above polymerization reaction, the ratio of the total number of moles of the tetracarboxylic dianhydride component to the total number of moles of the diamine component can be selected to any value depending on the molecular weight of the polyamic acid to be obtained. Similar to the ordinary polycondensation reaction, the closer the molar ratio is to 1.0, the larger the molecular weight of the polyamic acid produced. The preferable range is 0.8 to 1.2.

本発明に用いられるポリアミック酸を合成する方法は、上記の手法に限定されず、一般的なポリアミック酸の合成方法と同様に、上記のテトラカルボン酸二無水物に代えて、対応する構造のテトラカルボン酸又はテトラカルボン酸ジハライドなどのテトラカルボン酸誘導体を用い、公知の方法で反応させることでも、対応するポリアミック酸を得ることができる。   The method for synthesizing the polyamic acid used in the present invention is not limited to the above method, and instead of the above tetracarboxylic acid dianhydride, as in the general polyamic acid synthesizing method, tetra of the corresponding structure is used. The corresponding polyamic acid can also be obtained by reacting a tetracarboxylic acid derivative such as a carboxylic acid or a tetracarboxylic acid dihalide with a known method.

上記したポリアミック酸をイミド化させてポリイミドとする方法としては、ポリアミック酸の溶液をそのまま加熱する熱イミド化、ポリアミック酸の溶液に触媒を添加する触媒イミド化が挙げられる。
本発明に用いるポリイミドにおいて、ポリアミック酸からポリイミドへのイミド化率は、必ずしも100%である必要はない。
Examples of the method for imidizing the above polyamic acid to form a polyimide include thermal imidization in which the solution of polyamic acid is heated as it is and catalytic imidization in which a catalyst is added to the solution of polyamic acid.
In the polyimide used in the present invention, the imidation ratio of polyamic acid to polyimide does not necessarily have to be 100%.

ポリアミック酸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。   When the polyamic acid is thermally imidized in a solution, the temperature is 100 to 400° C., preferably 120 to 250° C., and it is preferable to carry out while removing water generated by the imidization reaction from the outside of 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、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、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、反応時間などを調節することにより制御することができる。   Catalytic imidization of the polyimide precursor can be carried out by adding a basic catalyst and an acid anhydride to a solution of the polyimide precursor and stirring the mixture at -20 to 250°C, preferably 0 to 180°C. The amount of the basic catalyst is 0.5 to 30 times, preferably 2 to 20 times the amount of the amic acid group, and the amount of the acid anhydride is 1 to 50 times, preferably 3 to the times of the amic acid group. It is 30 mol times. Examples of the basic catalyst include pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, trioctylamine, and the like. Among them, pyridine is preferable because it has an appropriate basicity for proceeding the reaction. Examples of the acid anhydride include acetic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, and the use of acetic anhydride is preferable because purification after the reaction is easy. The imidization ratio by catalytic imidization can be controlled by adjusting the amount of catalyst, reaction temperature, reaction time, and the like.

ポリイミド前駆体又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又はポリイミドを回収する場合には、反応溶液を貧溶媒に投入して沈殿させればよい。沈殿に用いる貧溶媒としては、メタノール、アセトン、ヘキサン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン、水などを挙げることができる。貧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。この際の貧溶媒として、例えば、アルコール類、ケトン類、炭化水素などが挙げられ、これらの内から選ばれる3種類以上の貧溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。   When the generated polyimide precursor or polyimide is recovered from the polyimide precursor or the reaction solution of polyimide, the reaction solution may be poured into a poor solvent to cause precipitation. Examples of the poor solvent used for precipitation include methanol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, toluene, benzene and water. The polymer precipitated by pouring it into a poor solvent can be collected by filtration and then dried at room temperature or under normal pressure or reduced pressure by heating. Further, by repeating the operation of re-dissolving the precipitated and recovered polymer in an organic solvent and re-precipitating and recovering it 2 to 10 times, impurities in the polymer can be reduced. Examples of the poor solvent at this time include alcohols, ketones, hydrocarbons, and the like, and it is preferable to use three or more kinds of poor solvents selected from these, because the purification efficiency is further improved.

<液晶配向剤>
本発明の液晶配向剤は、上記式(1)で表される重合性化合物、及び上記ポリイミド前駆体及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1つの重合体を含有する。これらの成分以外に、樹脂被膜を形成するための他の重合体成分を含有してもよい。全樹脂成分の含有量は、液晶配向剤100質量%中、1〜20質量%、好ましくは3〜15質量%、より好ましくは3〜10質量%である。
<Liquid crystal aligning agent>
The liquid crystal aligning agent of the present invention contains the polymerizable compound represented by the above formula (1) and at least one polymer selected from the group consisting of the above polyimide precursor and polyimide. In addition to these components, other polymer components for forming a resin film may be contained. The content of all resin components is 1 to 20% by mass, preferably 3 to 15% by mass, and more preferably 3 to 10% by mass in 100% by mass of the liquid crystal aligning agent.

本発明の液晶配向剤中の樹脂成分は、その全てが、側鎖A及び/又は側鎖Bを有するポリイミド前駆体及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1つの重合体であってもよく、これらの混合物であってもよく、更には、それ以外の他の重合体が混合されていてもよい。その際、樹脂成分中における他の重合体の含有量は0.5〜15質量%が好ましく、より好ましくは1〜10質量%である。
他の重合体としては、例えば、側鎖Bを有さないポリイミド前駆体又はポリイミド、側鎖Aと側鎖Bの両方を有さないポリイミド前駆体又はポリイミドなどを挙げることができるが、これらに限定されない。
The resin component in the liquid crystal aligning agent of the present invention may all be at least one polymer selected from the group consisting of a polyimide precursor having a side chain A and/or a side chain B and a polyimide. It may be a mixture of the above, and further other polymers may be mixed. At that time, the content of the other polymer in the resin component is preferably 0.5 to 15% by mass, and more preferably 1 to 10% by mass.
Examples of other polymers include a polyimide precursor or polyimide having no side chain B, a polyimide precursor or polyimide having neither side chain A nor side chain B, and the like. Not limited.

上記の樹脂成分の重合体の分子量は、得られる塗膜の強度、塗膜形成時の作業性、及び塗膜の均一性などを考慮した場合、GPC(Gel Permeation Chromatography)法で測定した重量平均分子量(Mw)が5,000〜1,000,000が好ましく、より好ましくは、10,000〜150,000である。
本発明の液晶配向剤中における式(1)で表される重合性化合物の含有量は、樹脂成分100質量部に対して3〜30質量部、好ましくは5〜20質量部、より好ましくは5〜15質量部である。かかる含有量の場合には、本発明の効果が得られる。
The molecular weight of the polymer of the above resin component is a weight average measured by GPC (Gel Permeation Chromatography) method in consideration of the strength of the obtained coating film, workability during coating film formation, and uniformity of the coating film. The molecular weight (Mw) is preferably 5,000 to 1,000,000, and more preferably 10,000 to 150,000.
The content of the polymerizable compound represented by the formula (1) in the liquid crystal aligning agent of the present invention is 3 to 30 parts by mass, preferably 5 to 20 parts by mass, and more preferably 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component. ~15 parts by mass. With such a content, the effect of the present invention can be obtained.

<溶媒>
本発明の液晶配向剤に用いる有機溶媒は、上述した樹脂成分を溶解させる有機溶媒であれば特に限定されない。この有機溶媒は1種類の溶媒であっても、2種類以上の混合溶媒であってもよい。有機溶媒の具体例としては、前記のポリアミック酸合成で例示した有機溶媒を挙げることができる。中でも、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、N−エチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、又は3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミドは、樹脂成分の溶解性の観点から好ましい。
また、以下に示すような溶媒は、塗膜の均一性や平滑性を向上させる効果を有し、樹脂成分の溶解性が高い溶媒に混合して使用するのが好ましい。
例えば、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール−tert−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、プロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、n−へキサン、n−ペンタン、n−オクタン、ジエチルエーテル、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、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−ブトキシ−2−プロパノール、1−フェノキシ−2−プロパノール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート、プロピレングリコール−1−モノエチルエーテル−2−アセテート、ジプロピレングリコール、2−(2−エトキシプロポキシ)プロパノール、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、2−エチル−1−ヘキサノールなどが挙げられる。これらの溶媒は複数種類を混合してもよい。これらの溶媒を用いる場合は、液晶配向剤に含まれる溶媒全体の5〜80質量%であることが好ましく、より好ましくは20〜60質量%である。
<Solvent>
The organic solvent used for the liquid crystal aligning agent of the present invention is not particularly limited as long as it is an organic solvent that dissolves the resin component described above. This organic solvent may be one type of solvent or a mixed solvent of two or more types. Specific examples of the organic solvent include the organic solvents exemplified in the above polyamic acid synthesis. Among them, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, or 3-methoxy-N,N-dimethylpropanamide is a resin component. Is preferable from the viewpoint of solubility.
Further, the following solvents have the effect of improving the uniformity and smoothness of the coating film, and are preferably used by mixing with a solvent having a high solubility of the resin component.
For example, isopropyl alcohol, methoxymethylpentanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl carbitol, ethyl carbitol, ethyl carbitol acetate, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, Ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol-tert-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, diethylene glycol dimethyl ether Diethylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene Glycol monoacetate monopropyl ether, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, tripropylene glycol methyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, diisopropyl ether, ethyl isobutyl ether, diisobutylene, amyl acetate, butyl butyrate, butyl ether , Diisobutyl ketone, methyl cyclohexene, propyl ether, dihexyl ether, n-hexane, n-pentane, n-octane, diethyl ether, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol acetate. Monoethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, methyl ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid, 3-methoxypropionate Acid propyl, butyl 3-methoxypropionate, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, 1-butoxy-2-propanol, 1-phenoxy-2-propanol, propyleneglycol Monoacetate, propylene glycol diacetate, propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate, propylene glycol-1-monoethyl ether-2-acetate, dipropylene glycol, 2-(2-ethoxypropoxy)propanol, methyl lactate Esters, lactic acid ethyl ester, lactic acid n-propyl ester, lactic acid n-butyl ester, lactic acid isoamyl ester, 2-ethyl-1-hexanol and the like can be mentioned. Plural kinds of these solvents may be mixed. When using these solvents, the amount is preferably 5 to 80% by mass, and more preferably 20 to 60% by mass, based on the whole solvent contained in the liquid crystal aligning agent.

液晶配向剤には、上記以外の成分を含有してもよい。例えば、液晶配向剤を塗布した際の膜厚均一性や表面平滑性を向上させる化合物、液晶配向膜と基板との密着性を向上させる化合物などが挙げられる。   The liquid crystal aligning agent may contain components other than the above. Examples thereof include compounds that improve the film thickness uniformity and surface smoothness when a liquid crystal alignment agent is applied, compounds that improve the adhesion between the liquid crystal alignment film and the substrate, and the like.

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。より具体的には、例えば、エフトップEF301、EF303、EF352(トーケムプロダクツ社製))、メガファックF171、F173、R−30(大日本インキ社製)、フロラードFC430、FC431(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(旭硝子社製)などが挙げられる。これらの界面活性剤を使用する場合、その使用割合は、液晶配向剤に含有される樹脂成分の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。   Examples of the compound that improves the uniformity of the film thickness and the surface smoothness include a fluorine-based surfactant, a silicone-based surfactant, and a nonion-based surfactant. More specifically, for example, F-top EF301, EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products), Megafac F171, F173, R-30 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Fluorard FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M Ltd.). ), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and the like. When these surfactants are used, the use ratio thereof is preferably 0.01 to 2 parts by mass, more preferably 0.01 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component contained in the liquid crystal aligning agent. It is a mass part.

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、官能性シラン含有化合物、エポキシ基含有化合物などが挙げられる。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、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、3−(N−アリル−N−グリシジル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(N,N−ジグリシジル)アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
また、液晶配向剤から得られる塗膜のラビング耐性をさらに上げるために、2,2'-ビス(4−ヒドロキシ-3,5-ジヒドロキシメチルフェニル)プロパン、テトラ(メトキシメチル)ビスフェノール等のフェノール化合物を添加してもよい。これらの化合物を使用する場合は、液晶配向剤に含有される樹脂成分の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。
本発明の液晶配向剤には、上記の他、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、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。
Specific examples of the compound that improves the adhesion between the liquid crystal alignment film and the substrate include a functional silane-containing compound and an epoxy group-containing compound. 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-triethoxysilyl- 1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, N-benzyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-bis(oxyethylene)-3-aminopropyltrimethoxy Silane, 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, neo Pentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetraglycidyl-2,4-hexanediol , N,N,N',N',-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis(N,N-diglycidylaminomethyl)cyclohexane, N,N,N',N',-tetraglycidyl -4,4'-diaminodiphenylmethane, 3-(N-allyl-N-glycidyl)aminopropyltrimethoxysilane, 3-(N,N-diglycidyl)aminopropyltrimethoxysilane and the like.
In order to further improve the rubbing resistance of the coating film obtained from the liquid crystal aligning agent, phenol compounds such as 2,2'-bis(4-hydroxy-3,5-dihydroxymethylphenyl)propane and tetra(methoxymethyl)bisphenol May be added. When these compounds are used, the amount is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component contained in the liquid crystal aligning agent.
In the liquid crystal aligning agent of the present invention, in addition to the above, a dielectric or a conductive substance for the purpose of changing the electrical properties such as the dielectric constant and conductivity of the liquid crystal alignment film may be used as long as the effect of the present invention is not impaired. You may add.

<液晶配向膜>
本発明の液晶配向剤を、基板に塗布した後、必要に応じて、乾燥し、焼成を行うことで得られる硬化膜を、そのまま液晶配向膜として用いることもできる。また、この硬化膜は、ラビングしたり、偏光又は特定の波長の光等を照射したり、イオンビーム等の処理をしたり、SC−PVA用配向膜として液晶充填後の液晶表示素子に電圧を印加した状態でUVを照射することも可能である。
<Liquid crystal alignment film>
A cured film obtained by applying the liquid crystal aligning agent of the present invention to a substrate, and then drying and baking it as necessary can also be used as it is as a liquid crystal aligning film. Further, this cured film is rubbed, irradiated with polarized light or light of a specific wavelength, treated with an ion beam, or the like, and is applied as a SC-PVA alignment film with a voltage applied to a liquid crystal display element after liquid crystal filling. It is also possible to irradiate UV with the applied state.

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、ガラス板、ポリカーボネート、ポリ(メタ)アクリレート、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート、ポリウレタン、ポリサルホン、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、トリメチルペンテン、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、(メタ)アクリロニトリル、トリアセチルセルロース、ジアセチルセルロース、アセテートブチレートセルロースなどを用いることができる。また、液晶駆動のためのITO(Indium Tin Oxide)電極などが形成された基板を用いることが、プロセスの簡素化の観点から好ましい。また、反射型の液晶表示素子では、片側の基板のみにならばシリコンウエハー等の不透明な物でも使用でき、この場合の電極はアルミ等の光を反射する材料も使用できる。   The substrate is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, and a glass plate, polycarbonate, poly(meth)acrylate, polyethersulfone, polyarylate, polyurethane, polysulfone, polyether, polyetherketone, trimethylpentene, Polyolefin, polyethylene terephthalate, (meth)acrylonitrile, triacetyl cellulose, diacetyl cellulose, acetate butyrate cellulose and the like can be used. Further, it is preferable to use a substrate on which an ITO (Indium Tin Oxide) electrode for driving the liquid crystal is formed, from the viewpoint of simplifying the process. Further, in the reflection type liquid crystal display element, an opaque material such as a silicon wafer can be used if only one substrate is used, and in this case, a material that reflects light such as aluminum can also be used as an electrode.

液晶配向剤の塗布方法は特に限定されず、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷等の印刷法、インクジェット法、スプレー法、ロールコート法、ディップ、ロールコーター、スリットコーター、スピンナーなどが挙げられる。生産性の面から、工業的には転写印刷法が広く用いられており、本発明でも好適に用いられる。   The method for applying the liquid crystal aligning agent is not particularly limited, and examples thereof include a printing method such as screen printing, offset printing and flexographic printing, an inkjet method, a spray method, a roll coating method, a dip, a roll coater, a slit coater, a spinner and the like. From the viewpoint of productivity, the transfer printing method is widely used industrially, and is also preferably used in the present invention.

上記の方法で液晶配向剤を塗布して形成される塗膜は、焼成して硬化膜とすることができる。液晶配向剤を塗布した後の乾燥の工程は、必ずしも必要とされないが、塗布後から焼成までの時間が基板ごとに一定していない場合、又は塗布後ただちに焼成されない場合には、乾燥工程を行うことが好ましい。この乾燥は、基板の搬送等により塗膜形状が変形しない程度に溶媒が除去されていればよく、その乾燥手段については特に限定されない。例えば、温度40〜150℃、好ましくは60〜100℃のホットプレート上で、0.5〜30分、好ましくは1〜5分乾燥させる方法が挙げられる。   The coating film formed by applying the liquid crystal aligning agent by the above method can be baked to form a cured film. The step of drying after applying the liquid crystal aligning agent is not always required, but if the time from application to firing is not constant for each substrate, or if firing is not performed immediately after application, a drying step is performed. Preferably. This drying may be carried out as long as the solvent is removed to such an extent that the shape of the coating film is not deformed due to transportation of the substrate, and the drying means is not particularly limited. For example, a method of drying on a hot plate at a temperature of 40 to 150° C., preferably 60 to 100° C. for 0.5 to 30 minutes, preferably 1 to 5 minutes can be mentioned.

液晶配向剤を塗布することにより形成された塗膜の焼成温度は限定されず、例えば、100〜350℃の任意の温度で行うことができるが、好ましくは120〜300℃であり、さらに好ましくは150〜250℃である。焼成時間は5〜240分の任意の時間で焼成を行うことができる。好ましくは10〜90分であり、より好ましくは20〜90分である。加熱は、公知の方法、例えば、ホットプレート、熱風循環炉、赤外線炉などで行うことができる。   The baking temperature of the coating film formed by applying the liquid crystal aligning agent is not limited, and for example, it can be performed at any temperature of 100 to 350° C., preferably 120 to 300° C., and further preferably It is 150 to 250°C. The firing time can be any time of 5 to 240 minutes. It is preferably 10 to 90 minutes, more preferably 20 to 90 minutes. The heating can be performed by a known method, for example, a hot plate, a hot air circulating furnace, an infrared furnace, or the like.

また、焼成して得られる液晶配向膜の厚みは特に限定されないが、好ましくは5〜300nm、より好ましくは10〜120nmである。   The thickness of the liquid crystal alignment film obtained by firing is not particularly limited, but is preferably 5 to 300 nm, more preferably 10 to 120 nm.

<液晶表示素子>
本発明の液晶表示素子は、上記の方法により、基板に液晶配向膜を形成した後、公知の方法で液晶セルを作製して得ることができる。
液晶表示素子の具体例としては、対向するように配置された2枚の基板と、基板間に設けられた液晶層と、基板と液晶層との間に設けられ、本発明の液晶配向剤により形成された液晶配向膜とを有する液晶セルを具備する垂直配向方式の液晶表示素子である。具体的には、本発明の液晶配向剤を2枚の基板上に塗布して焼成することにより液晶配向膜を形成し、この液晶配向膜が対向するように2枚の基板を配置し、この2枚の基板の間に液晶で構成された液晶層を挟持して、液晶配向膜に接触させて液晶層を設け、液晶配向膜及び液晶層に電圧を印加しながら、紫外線を照射することで作製される液晶セルを具備する垂直配向方式の液晶表示素子である。
本発明の液晶配向剤により形成された液晶配向膜を用い、液晶配向膜及び液晶層に電圧を印加しながら紫外線を照射して、重合性化合物を重合させると共に、重合体が有する光反応性の側鎖同士や、重合体が有する光反応性の側鎖と重合性化合物を反応させることにより、より効率的に液晶の配向が固定化され、応答速度が顕著に優れた液晶表示素子となる。
<Liquid crystal display element>
The liquid crystal display device of the present invention can be obtained by forming a liquid crystal alignment film on a substrate by the above method and then producing a liquid crystal cell by a known method.
Specific examples of the liquid crystal display device include two substrates arranged so as to face each other, a liquid crystal layer provided between the substrates, and a liquid crystal aligning agent of the present invention provided between the substrate and the liquid crystal layer. A vertical alignment type liquid crystal display device comprising a liquid crystal cell having a formed liquid crystal alignment film. Specifically, the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied onto two substrates and baked to form a liquid crystal alignment film, and the two substrates are arranged so that the liquid crystal alignment films face each other. By sandwiching a liquid crystal layer composed of liquid crystal between two substrates, providing a liquid crystal layer in contact with the liquid crystal alignment film, and irradiating ultraviolet rays while applying a voltage to the liquid crystal alignment film and the liquid crystal layer. It is a vertical alignment type liquid crystal display device provided with a manufactured liquid crystal cell.
Using the liquid crystal alignment film formed by the liquid crystal alignment agent of the present invention, the liquid crystal alignment film and the liquid crystal layer are irradiated with ultraviolet rays while applying a voltage to polymerize the polymerizable compound and By reacting the side chains with each other or the photoreactive side chains of the polymer and the polymerizable compound, the alignment of the liquid crystal is more efficiently fixed, and the liquid crystal display device has a remarkably excellent response speed.

本発明の液晶表示素子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ないが、通常は、基板上に液晶を駆動するための透明電極が形成された基板である。具体例としては、上記液晶配向膜で記載した基板と同様のものを挙げることができる。
本発明の液晶表示素子は、従来の電極パターンや突起パターンが設けられた基板を用いてもよいが、本発明の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜を有していることにより、片側基板に、例えば、1〜10μmのライン/スリット電極パターンを形成し、対向基板にはスリットパターンや突起パターンを形成していない構造の基板を用いても動作可能であり、液晶表示素子の製造時のプロセスを簡略化でき、高い透過率を得ることができる。
The substrate used for the liquid crystal display element of the present invention is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, but it is usually a substrate on which a transparent electrode for driving liquid crystal is formed. Specific examples thereof include the same as the substrate described for the liquid crystal alignment film.
The liquid crystal display element of the present invention may use a substrate provided with a conventional electrode pattern or protrusion pattern, but by having a liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal aligning agent of the present invention, For example, a line/slit electrode pattern having a size of 1 to 10 μm is formed on one side substrate, and a substrate having a structure without a slit pattern or a protrusion pattern is used as an opposite substrate. The process can be simplified and high transmittance can be obtained.

また、TFT型の素子のような高機能素子においては、液晶駆動のための電極と基板の間に、トランジスタの如き素子が形成されたものが用いられる。
透過型の液晶表示素子の場合は、上記基板を用いることが一般的であるが、反射型の液晶表示素子では、片側の基板のみにならば、シリコンウエハー等の不透明な基板も用いることが可能である。その際、基板に形成された電極には、光を反射するアルミニウムの如き材料を用いることもできる。
Further, in a highly functional element such as a TFT type element, an element in which an element such as a transistor is formed between an electrode for driving liquid crystal and a substrate is used.
In the case of a transmissive liquid crystal display element, the above substrate is generally used, but in a reflective liquid crystal display element, an opaque substrate such as a silicon wafer can be used if only one substrate is used. Is. At that time, a material such as aluminum that reflects light can be used for the electrodes formed on the substrate.

液晶配向膜は、この基板上に本発明の液晶配向剤を塗布した後、焼成することにより形成されるものであり、詳しくは上述したとおりである。   The liquid crystal alignment film is formed by applying the liquid crystal aligning agent of the present invention on this substrate and then firing it, which has been described in detail above.

本発明の液晶表示素子の液晶層を構成する液晶材料は特に限定されず、従来の垂直配向方式で使用される液晶材料、例えば、メルク社製のMLC−6608、MLC−6609などのネガ型の液晶を用いることができる。   The liquid crystal material forming the liquid crystal layer of the liquid crystal display device of the present invention is not particularly limited, and liquid crystal materials used in the conventional vertical alignment system, for example, negative type such as MLC-6608 and MLC-6609 manufactured by Merck & Co., Inc. Liquid crystal can be used.

なお、本発明の液晶表示素子を製造するには、液晶配向剤と、上記液晶層の少なくとも一方に、本発明の重合性化合物を含有させればよい。   In order to manufacture the liquid crystal display device of the present invention, the polymerizable compound of the present invention may be contained in at least one of the liquid crystal aligning agent and the liquid crystal layer.

この液晶層を2枚の基板の間に挟持させる方法としては、公知の方法を挙げることができる。例えば、液晶配向膜が形成された1対の基板を用意し、一方の基板の液晶配向膜上にビーズ等のスペーサーを散布し、液晶配向膜が形成された側の面が内側になるようにして、もう一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が挙げられる。
また、液晶配向膜が形成された1対の基板を用意し、一方の基板の液晶配向膜上に、ビーズ等のスペーサーを散布した後に液晶を滴下し、その後、液晶配向膜が形成された側の面が内側になるようにして、もう一方の基板を貼り合わせて封止を行う方法でも、液晶セルを作製することができる。このときのスペーサーの厚みは、好ましくは1〜30μm、より好ましくは2〜10μmである。
As a method for sandwiching this liquid crystal layer between two substrates, a known method can be mentioned. For example, prepare a pair of substrates on which a liquid crystal alignment film is formed, and disperse spacers such as beads on the liquid crystal alignment film on one substrate so that the surface on the side where the liquid crystal alignment film is formed is the inner side. Then, the other substrate is bonded and the liquid crystal is injected under reduced pressure to seal the liquid crystal.
In addition, a pair of substrates on which a liquid crystal alignment film is formed is prepared, spacers such as beads are sprinkled on the liquid crystal alignment film on one of the substrates, and then liquid crystal is dropped, and then the side where the liquid crystal alignment film is formed. The liquid crystal cell can also be produced by a method in which the other substrate is bonded and sealed so that the surface of the liquid crystal layer faces the inside. At this time, the thickness of the spacer is preferably 1 to 30 μm, more preferably 2 to 10 μm.

液晶配向膜及び液晶層に電圧を印加しながら紫外線を照射することにより液晶セルを作製する工程は、例えば、基板上に設置されている電極間に電圧をかけることで、液晶配向膜及び液晶層に電界を印加し、この電界を保持したまま、紫外線を照射する方法が挙げられる。ここで、電極間にかける電圧としては、例えば、5〜30Vp−p、好ましくは5〜20Vp−pである。紫外線の照射量は、例えば、1〜60J/cm、好ましくは40J/cm以下であり、さらに好ましくは20J/cm以下である。紫外線照射量が少ないほうが、液晶表示素子を構成する液晶や部材の破壊により生じる信頼性低下を抑制でき、かつ、紫外線の照射時間を減らせることで、製造効率が上がるので好適である。
用いる紫外線の波長は、300〜400nmが好ましく、310〜370nmがより好ましい。
The step of producing a liquid crystal cell by irradiating the liquid crystal alignment film and the liquid crystal layer with ultraviolet rays while applying a voltage is, for example, by applying a voltage between the electrodes installed on the substrate. There is a method of applying an electric field to and irradiating with ultraviolet rays while maintaining this electric field. Here, the voltage applied between the electrodes is, for example, 5 to 30 Vp-p, preferably 5 to 20 Vp-p. The dose of ultraviolet rays, for example, 1~60J / cm 2, preferably at 40 J / cm 2 or less, more preferably 20 J / cm 2 or less. It is preferable that the irradiation amount of ultraviolet rays is small because it is possible to suppress a decrease in reliability caused by breakage of liquid crystal and members that constitute the liquid crystal display element, and to reduce the irradiation time of ultraviolet rays, thereby improving manufacturing efficiency.
The wavelength of the ultraviolet ray used is preferably 300 to 400 nm, more preferably 310 to 370 nm.

液晶配向膜及び液晶層に電圧を印加しながら紫外線を照射すると、重合性化合物が反応して重合体を形成し、この重合体により液晶分子が傾く方向が記憶されることで、得られる液晶表示素子の応答速度を速くすることができる。
また、液晶配向膜及び液晶層に電圧を印加しながら紫外線を照射すると、反応性の側鎖を有するポリイミド前駆体、及びこのポリイミド前駆体をイミド化して得られるポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1つの重合体が有する光反応性の側鎖同士や、重合体が有する光反応性の側鎖と重合性化合物が反応するため、得られる液晶表示素子の応答速度を速くすることができる。
When ultraviolet rays are applied to the liquid crystal alignment film and the liquid crystal layer while applying a voltage, the polymerizable compound reacts with each other to form a polymer, and the polymer stores the direction in which the liquid crystal molecules tilt, thereby obtaining a liquid crystal display. The response speed of the element can be increased.
When the liquid crystal alignment film and the liquid crystal layer are irradiated with ultraviolet rays while applying a voltage, at least one selected from the group consisting of a polyimide precursor having a reactive side chain and a polyimide obtained by imidizing the polyimide precursor. Since the photoreactive side chains of one polymer react with each other or the photoreactive side chains of the polymer react with the polymerizable compound, the response speed of the resulting liquid crystal display device can be increased.

また、本発明の液晶配向剤は、PSA型液晶ディスプレイやSC−PVA型液晶ディスプレイ等の垂直配向方式の液晶表示素子を作製するための液晶配向剤として有用なだけでなく、ラビング処理や光配向処理によって形成される液晶配向膜の作製にも好適に使用できる。   Further, the liquid crystal aligning agent of the present invention is not only useful as a liquid crystal aligning agent for producing a vertical alignment type liquid crystal display device such as a PSA type liquid crystal display or an SC-PVA type liquid crystal display, but also a rubbing treatment or an optical alignment. It can also be suitably used for producing a liquid crystal alignment film formed by the treatment.

以下に実施例を挙げ、本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。下記における化合物の略号は以下のとおりである。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. The abbreviations of the compounds below are as follows.

BODA: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。
CBDA:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物。
PMDA:ピロメリット酸無水物。
TCA:2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸−1,4,2,3−二無水物。
BODA: Bicyclo[3,3,0]octane-2,4,6,8-tetracarboxylic dianhydride.
CBDA: 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride.
PMDA: pyromellitic dianhydride.
TCA: 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid-1,4,2,3-dianhydride.

DBA:3,5−ジアミノ安息香酸

Figure 2020079232
DBA: 3,5-diaminobenzoic acid
Figure 2020079232

NMP:N−メチル−2−ピロリドン。
BCS:ブチルセロソルブ。
3AMP:3−ピコリルアミン。

Figure 2020079232
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone.
BCS: butyl cellosolve.
3AMP: 3-picolylamine.
Figure 2020079232

<合成例1>

Figure 2020079232
<Synthesis example 1>
Figure 2020079232

<RM1−Aの合成>
室温下、マグネチックスターラーを備えた500mL(ミリリットル)四口フラスコに、4−(4−ヒドロキシフェニル)安息香酸 20g(93.4mmol)、NMP 70.0g(3.5wt)、炭酸カリウム38.7g(3.0eq)、及びヨウ化カリウム 0.776g(5.0mol%)を仕込み、NMP 10.0g(0.5wt)を、フラスコの壁面を洗浄しつつ反応液に加えた後、撹拌した。その後、100℃に昇温し、4−クロロブチルアルデヒドジメチルアセタール35.7g(2.5eq)、及びNMP 10.0g(0.5wt)を、フラスコの壁面に付着した粉末を洗浄しつつ、反応系内に流し込み、18時間撹拌して、反応させた。
反応後、トルエン 120g(6.0wt)を加えてろ過し、ろ物をトルエン 20.0g(1wt)で2回洗浄した。次いで、まとめたトルエンのろ液を、水 80.0g(4wt)で3回洗浄した。その後、50℃で、真空乾燥して、溶媒を留去した。残渣に酢酸エチル 30.0g(1.5wt)を加え、50℃に昇温して溶解させた。その後、ヘプタン 140g(7wt)を滴下し、0℃まで冷却した。種晶を少量添加し、結晶を析出させた。結晶をろ過し、ヘプタン 20.0g(1wt)で2回洗浄した後、30℃で真空乾燥し、RM1−A 38.0gを得た(収率:91%、性状:白色固体)。
<Synthesis of RM1-A>
At room temperature, in a 500 mL (ml) four-necked flask equipped with a magnetic stirrer, 4-(4-hydroxyphenyl)benzoic acid 20 g (93.4 mmol), NMP 70.0 g (3.5 wt), potassium carbonate 38.7 g. (3.0 eq) and 0.776 g (5.0 mol%) of potassium iodide were charged, and 10.0 g (0.5 wt) of NMP was added to the reaction solution while washing the wall surface of the flask, followed by stirring. Then, the temperature was raised to 100° C., and 35.7 g (2.5 eq) of 4-chlorobutyraldehyde dimethyl acetal and 10.0 g (0.5 wt) of NMP were reacted while washing the powder adhering to the wall surface of the flask. It was poured into the system and stirred for 18 hours to react.
After the reaction, 120 g (6.0 wt) of toluene was added and filtered, and the filter cake was washed twice with 20.0 g (1 wt) of toluene. Then, the collected toluene filtrate was washed 3 times with 80.0 g (4 wt) of water. Then, it vacuum-dried at 50 degreeC and the solvent was distilled off. Ethyl acetate (30.0 g, 1.5 wt) was added to the residue, and the temperature was raised to 50° C. to dissolve it. Then, 140 g (7 wt) of heptane was added dropwise and cooled to 0°C. A small amount of seed crystals were added to precipitate crystals. The crystals were filtered, washed twice with 20.0 g (1 wt) of heptane and then vacuum dried at 30° C. to obtain 38.0 g of RM1-A (yield: 91%, property: white solid).

<RM1の合成>
室温下、マグネチックスターラーを備えた1L四口フラスコに、RM1−A 35.0g(78.4mmol)、及びTHF 105g(3.0wt)を仕込み、撹拌して溶解するのを確認した後、塩化錫2水和物 38.9g(2.2eq)、及び2−(ブロモメチル)アクリル酸エチル 33.4g(2.2eq)を順次投入し、60℃に昇温した。次いで、0.1M塩酸 125g(3.6wt)を滴下した後、THF 245g(7wt) を、フラスコの壁面に付着した粉末を洗浄しつつ、反応系内に流し込み、14.5時間撹拌して、反応させた。
反応液を50℃に冷却し、トルエン 350g(10wt)を加えて分液し、塩酸層を除去した。その後、有機層を50℃の12.9質量%水酸化カリウム水溶液 263g(7.5wt)に30分かけて滴下し、撹拌した後、有機層を分液した。得られた有機層に5.2質量%水酸化カリウム水溶液 262g(7.5wt)を加えて撹拌した後、50℃で分液した。分液した有機層に、活性炭 3.49g(10wt%)を加え、50℃で30分撹拌した後、50℃でろ過した。ろ物をトルエン 17.5g(0.5wt)で2回洗浄し、まとめたトルエンのろ液を撹拌しながら5℃まで冷却し、1時間熟成させた。析出した固体をろ過し、ろ物をヘプタン 17.5g(0.5wt)で2回洗浄した。ろ物は40℃で、真空乾燥し、RM1 19.7gを得た(収率:51%、性状:白色結晶)。
1H-NMR(400MHz) in DMSO-d6: 1.79-1.87 ppm(m, 8H), 2.64 ppm(dd, J=7.4, 18.6 Hz, 2H), 3.10 ppm(dd, J=8.4. 14.0 Hz, 2H), 4.08 ppm(t, J=5.6 Hz, 2H), 4.31 ppm(t, J=6.8 Hz, 2H), 4.61-4.68 ppm(m, 2H), 5.73 ppm(s, 2H), 6.04 ppm(d, J=4.8 Hz, 2H), 7.06 ppm(d, J=8.8 Hz, 2H), 7.70 ppm(d, J=4.4 Hz, 2H), 7.78 ppm(d, J=4.4 Hz, 2H), 8.01 ppm(d, J=8.4 Hz, 2H).
<Synthesis of RM1>
At room temperature, 1L four-necked flask equipped with a magnetic stirrer was charged with 35.0 g (78.4 mmol) of RM1-A and 105 g (3.0 wt) of THF, and after stirring to confirm dissolution, chlorination Tin dihydrate (38.9 g, 2.2 eq) and ethyl 2-(bromomethyl)acrylate, 33.4 g (2.2 eq) were sequentially added, and the temperature was raised to 60°C. Next, after dropping 125 g (3.6 wt) of 0.1 M hydrochloric acid, 245 g (7 wt) of THF was poured into the reaction system while washing the powder adhering to the wall surface of the flask, and stirred for 14.5 hours, It was made to react.
The reaction solution was cooled to 50° C., 350 g (10 wt) of toluene was added thereto for liquid separation, and the hydrochloric acid layer was removed. After that, the organic layer was dropped into 263 g (7.5 wt) of a 12.9 mass% potassium hydroxide aqueous solution at 50° C. over 30 minutes, and after stirring, the organic layer was separated. 262 g (7.5 wt) of a 5.2 mass% potassium hydroxide aqueous solution was added to the obtained organic layer, and the mixture was stirred and then separated at 50°C. 3.49 g (10 wt%) of activated carbon was added to the separated organic layer, and the mixture was stirred at 50°C for 30 minutes and then filtered at 50°C. The filter cake was washed twice with 17.5 g (0.5 wt) of toluene, and the combined toluene filtrate was cooled to 5° C. with stirring and aged for 1 hour. The precipitated solid was filtered and the filter cake was washed twice with 17.5 g (0.5 wt) of heptane. The filter cake was vacuum dried at 40° C. to obtain 19.7 g of RM1 (yield: 51%, property: white crystal).
1 H-NMR(400MHz) in DMSO-d6: 1.79-1.87 ppm(m, 8H), 2.64 ppm(dd, J=7.4, 18.6 Hz, 2H), 3.10 ppm(dd, J=8.4.14.0 Hz, 2H ), 4.08 ppm(t, J=5.6 Hz, 2H), 4.31 ppm(t, J=6.8 Hz, 2H), 4.61-4.68 ppm(m, 2H), 5.73 ppm(s, 2H), 6.04 ppm(d , J=4.8 Hz, 2H), 7.06 ppm(d, J=8.8 Hz, 2H), 7.70 ppm(d, J=4.4 Hz, 2H), 7.78 ppm(d, J=4.4 Hz, 2H), 8.01 ppm (d, J=8.4 Hz, 2H).

<合成例2>

Figure 2020079232
<Synthesis example 2>
Figure 2020079232

<RM2−Aの合成>
室温下、マグネチックスターラーを備えた500mL四口フラスコに、4,4’−ビフェノール 80.0g(430mmol)、及びDMF 160.0g(2.0wt)を仕込み、撹拌して溶解させた。その後、炭酸カリウム 77.2g(1.3eq)、及びヨウ化カリウム 3.57g(5.0mol%)を順次加えた。その後、80℃に昇温し、4−クロロブチルアルデヒドジメチルアセタール 65.6g(1.0eq)を1時間掛けて滴下し、19.5時間撹拌して、反応させた。
反応液を水 1600g(20wt)中に滴下した後、0.5時間撹拌し、析出した固体をろ過した。ろ物を水 40.0g(0.5wt)で2回洗浄した。その後、ろ物を40℃で1.5時間減圧乾燥させた。乾燥後のろ物に、メタノール 880g(11wt)を加えて、懸濁状態で攪拌することにより結晶を洗浄(以下、スラリー洗浄という。)した後、ろ過した。ろ物をメタノール 8.00g(0.1wt)で2回洗浄した。まとめたメタノールなどのろ液の溶媒を減圧で留去し、残渣を得た。得られた残渣をクロロホルム 1040g(13wt)でスラリー洗浄し、ろ過した。ろ物をクロロホルム 16.0g(0.2wt)で2回洗浄し、まとめたクロロホルムのろ液の溶媒を留去した。得られた残渣に、THF 104g(1.3wt)、及びヘプタン 326g(4.1wt)を加え、0℃に冷却して晶析した。析出した固体に、メタノール 400g(5wt)を加えてスラリー洗浄し、ろ過した。ろ物を40℃で減圧乾燥し、RM2−A 33.6gを得た(収率:26%、性状:白色固体)。
<Synthesis of RM2-A>
At room temperature, in a 500 mL four-necked flask equipped with a magnetic stirrer, 80.0 g (430 mmol) of 4,4′-biphenol and 160.0 g (2.0 wt) of DMF were charged and dissolved by stirring. Then, 77.2 g (1.3 eq) of potassium carbonate and 3.57 g (5.0 mol%) of potassium iodide were sequentially added. Then, it heated up at 80 degreeC, 4-chlorobutyraldehyde dimethyl acetal 65.6g (1.0eq) was dripped over 1 hour, and it stirred for 19.5 hours and was made to react.
The reaction solution was added dropwise to 1600 g (20 wt) of water and then stirred for 0.5 hours, and the precipitated solid was filtered. The filter cake was washed twice with 40.0 g (0.5 wt) of water. Then, the filter cake was dried under reduced pressure at 40° C. for 1.5 hours. To the dried cake, 880 g (11 wt) of methanol was added, and the crystals were washed by stirring in a suspended state (hereinafter referred to as slurry washing), and then filtered. The filter cake was washed twice with 8.00 g (0.1 wt) of methanol. The solvent of the collected filtrates such as methanol was distilled off under reduced pressure to obtain a residue. The obtained residue was slurry-washed with 1040 g (13 wt) of chloroform and filtered. The filtrate was washed twice with 16.0 g (0.2 wt) of chloroform, and the solvent of the combined chloroform filtrate was distilled off. To the obtained residue, 104 g (1.3 wt) of THF and 326 g (4.1 wt) of heptane were added and cooled to 0° C. for crystallization. 400 g (5 wt) of methanol was added to the precipitated solid to wash the slurry, and the solid was filtered. The filter cake was dried under reduced pressure at 40° C. to obtain 33.6 g of RM2-A (yield: 26%, property: white solid).

<RM2−Bの合成>
室温下、マグネチックスターラーを備えた500mL四口フラスコに、RM2−A 33.6g(111mmol)、及びDMF 169g(5wt)を仕込み、撹拌して溶解させ、炭酸カリウム 20.0g(1.3eq)を加えた。その後、80℃に昇温し、2−(4−ブロモブチル)−1,3−ジオキソラン 25.6g(1.3eq)を滴下して、24.5時間撹拌して、反応させた。
反応液を水 672g(20wt)に滴下した後、0.5時間撹拌し、析出した固体をろ過した。ろ物を水 16.8g(0.5wt)で2回洗浄した。次いで、ろ物を40℃で1.5時間真空乾燥した。乾燥後のろ物にトルエン 100g(3.0wt)を加え、70℃に昇温して溶解させた。その後、ヘプタン 198g(6.0wt)を滴下し、0℃まで冷却して、析出した固体をろ過した。得られたろ物を、ヘプタン 10.0g(0.3wt)で2回洗浄した。ろ物を40℃で真空乾燥し、RM2−B 35.6gを得た(収率:75%、性状:白色固体)。
<Synthesis of RM2-B>
At room temperature, in a 500 mL four-necked flask equipped with a magnetic stirrer, 33.6 g (111 mmol) of RM2-A and 169 g (5 wt) of DMF were charged and stirred to dissolve them, and 20.0 g (1.3 eq) of potassium carbonate was added. Was added. Thereafter, the temperature was raised to 80° C., 25.6 g (1.3 eq) of 2-(4-bromobutyl)-1,3-dioxolane was added dropwise, and the mixture was stirred for 24.5 hours to cause a reaction.
The reaction liquid was added dropwise to 672 g (20 wt) of water and then stirred for 0.5 hour, and the precipitated solid was filtered. The filter cake was washed twice with 16.8 g (0.5 wt) of water. Then, the filter cake was vacuum dried at 40° C. for 1.5 hours. Toluene (100 g, 3.0 wt) was added to the dried filtrate, and the temperature was raised to 70° C. to dissolve it. Then, 198 g (6.0 wt) of heptane was added dropwise, cooled to 0° C., and the precipitated solid was filtered. The obtained filter cake was washed twice with 10.0 g (0.3 wt) of heptane. The filter cake was vacuum dried at 40° C. to obtain 35.6 g of RM2-B (yield: 75%, property: white solid).

<RM2の合成>
室温下、マグネチックスターラーを備えた1L四口フラスコに、RM2−B 50.0g(116mmol)、及びTHF 500g(10wt)を仕込み、撹拌して溶解するのを確認した後、塩化錫2水和物 57.7g(2.2eq)、及び2−(ブロモメチル)アクリル酸エチル 49.3g(2.2eq)を順次投入し、60℃に昇温した。その後、0.1M 塩酸 179g(3.6wt) を滴下し、26時間撹拌して、反応させた。
反応液を50℃に冷却し、トルエン 500g(10wt)を加え、分液して塩酸層を除去した。有機層を50℃の12.9質量%水酸化カリウム水溶液 375g(7.5wt)に30分かけ滴下し、その後、有機層を分液した。有機層に5.2質量%水酸化カリウム水溶液 375g(7.5wt)を加え、50℃で分液した。分液した有機層を、水 375g(7.5wt)で洗浄した。洗浄した有機層に活性炭 5.12g(10wt%)を加え、50℃で30分撹拌した後、50℃でろ過した。ろ物をトルエン 25.0g(0.5wt)で2回洗浄し、まとめたトルエンのろ液を、撹拌しながら5℃まで冷却し、1時間熟成させた。析出した固体をろ過し、ろ物をヘプタン 25.0g(0.5wt)で2回洗浄した。ろ物を40℃で真空乾燥し、RM2 35.6gを得た(収率:83%、性状:白色結晶)。
1H-NMR(400MHz) in DMSO-d6: 1.42-1.58 ppm(m, 2H), 1.62-1.86 ppm(m, 8H), 2.58-2.67 ppm(m, 2H), 3.06-3.11 ppm(m, 2H), 4.00-4.03 ppm(m, 4H), 4.55-4.66 ppm(m, 2H), 5.71 ppm(s, 1H), 5.73 ppm(s, 1H), 6.03 ppm(s, 1H), 6.05 ppm(s, 1H), 6.98 ppm(d, J=8.8 Hz, 4H), 7.52 ppm(d, J=8.8 Hz, 4H).
<Synthesis of RM2>
At room temperature, 1L four-necked flask equipped with a magnetic stirrer was charged with 50.0 g (116 mmol) of RM2-B and 500 g (10 wt) of THF, and after stirring and confirming dissolution, tin chloride dihydrate was added. 57.7 g (2.2 eq) of the product and 49.3 g (2.2 eq) of ethyl 2-(bromomethyl)acrylate were sequentially added, and the temperature was raised to 60°C. Then, 179 g (3.6 wt) of 0.1 M hydrochloric acid was added dropwise, and the mixture was stirred for 26 hours for reaction.
The reaction solution was cooled to 50° C., 500 g (10 wt) of toluene was added, and the layers were separated to remove the hydrochloric acid layer. The organic layer was added dropwise to 375 g (7.5 wt) of 12.9 mass% potassium hydroxide aqueous solution at 50° C. over 30 minutes, and then the organic layer was separated. 375 g (7.5 wt) of a 5.2 mass% potassium hydroxide aqueous solution was added to the organic layer, and the layers were separated at 50°C. The separated organic layer was washed with 375 g (7.5 wt) of water. 5.12 g (10 wt%) of activated carbon was added to the washed organic layer, and the mixture was stirred at 50°C for 30 minutes and then filtered at 50°C. The filtrate was washed twice with 25.0 g (0.5 wt) of toluene, and the combined toluene filtrate was cooled to 5° C. with stirring and aged for 1 hour. The precipitated solid was filtered, and the filter cake was washed twice with 25.0 g (0.5 wt) of heptane. The filter cake was vacuum dried at 40° C. to obtain 35.6 g of RM2 (yield: 83%, property: white crystal).
1 H-NMR(400MHz) in DMSO-d6: 1.42-1.58 ppm(m, 2H), 1.62-1.86 ppm(m, 8H), 2.58-2.67 ppm(m, 2H), 3.06-3.11 ppm(m, 2H ), 4.00-4.03 ppm(m, 4H), 4.55-4.66 ppm(m, 2H), 5.71 ppm(s, 1H), 5.73 ppm(s, 1H), 6.03 ppm(s, 1H), 6.05 ppm(s , 1H), 6.98 ppm(d, J=8.8 Hz, 4H), 7.52 ppm(d, J=8.8 Hz, 4H).

<合成例3>

Figure 2020079232
<Synthesis example 3>
Figure 2020079232

<RM3−Aの合成>
室温下、マグネチックスターラーを備えた500mL四口フラスコに、4,4’−ビフェノール 50.0g(269mmol)、及びDMF 175gを仕込み、撹拌し溶解させた後、炭酸カリウム 48.24g(1.3eq)を加えた。その後、80℃に昇温し、2−(2−ブロモエチル)−1,3−ジオキソラン 48.61g(1.0eq)を1時間掛け滴下し、7時間撹拌して、反応させた。次いで、反応液を水 1000g中に滴下し、室温にて0.5時間撹拌した後、析出した固体をろ過した。ろ物にメタノール 550gを加え、室温にてスラリー洗浄した後、0〜5℃にてろ過した。ろ液の溶媒を留去した残渣に、クロロホルム 650gを加え、室温にてスラリー洗浄した後、ろ過した。ろ液の溶媒を留去した残渣に、THF 15gを加え、溶解させた後、トルエン 37.5gを加え、氷浴にて0.5時間攪拌した。析出した結晶をろ過し、洗浄(トルエン 12.5g)した後、40℃にて減圧乾燥し、RM3−A 9.0gを得た(収率:12%、性状:灰色結晶)。
<Synthesis of RM3-A>
At room temperature, in a 500 mL four-necked flask equipped with a magnetic stirrer, 4,4′-biphenol (50.0 g, 269 mmol) and DMF (175 g) were charged, stirred and dissolved, and then potassium carbonate (48.24 g, 1.3 eq). ) Was added. After that, the temperature was raised to 80° C., 48.61 g (1.0 eq) of 2-(2-bromoethyl)-1,3-dioxolane was added dropwise over 1 hour, and the mixture was stirred for 7 hours to be reacted. Then, the reaction solution was added dropwise to 1000 g of water and stirred at room temperature for 0.5 hour, and then the precipitated solid was filtered. Methanol (550 g) was added to the filtrate, and the slurry was washed at room temperature and then filtered at 0 to 5°C. To the residue obtained by distilling off the solvent of the filtrate, 650 g of chloroform was added, and the slurry was washed at room temperature and then filtered. To the residue obtained by distilling off the solvent of the filtrate, 15 g of THF was added and dissolved, 37.5 g of toluene was added, and the mixture was stirred for 0.5 hour in an ice bath. The precipitated crystals were filtered, washed (toluene 12.5 g) and dried under reduced pressure at 40° C. to obtain RM3-A 9.0 g (yield: 12%, property: gray crystal).

<RM3−Bの合成>
室温下、マグネチックスターラーを備えた500mL四口フラスコに、RM3−A 8.31g(29mmol)、及びNMP 12.5gを仕込み、撹拌し溶解させた後、炭酸カリウム 6.01g(1.5eq.)を加えた。その後、80℃に昇温し、2−(4−ブロモブチル)−1,3−ジオキソラン 5.79g(1.1eq)を10分掛けて滴下し、19時間撹拌して、反応させた。次いで、反応液中へ酢酸エチル 83gを加え、析出した無機塩をろ過した。その後、ろ液を水 24gで3回分液洗浄し、ろ液の溶媒を留去した。得られた残渣にトルエン 24gを加え、70℃にて溶解させた後、ヘプタン 48gを加え、氷浴にて暫く攪拌した。析出した結晶をろ過し、40℃にて減圧乾燥して、RM3−B 12.2gを得た(収率:91%、性状:白色固体)。
<Synthesis of RM3-B>
At room temperature, into a 500 mL four-necked flask equipped with a magnetic stirrer, RM3-A (8.31 g, 29 mmol) and NMP (12.5 g) were charged, and after stirring and dissolving, 6.01 g (1.5 eq. of potassium carbonate). ) Was added. Then, the temperature was raised to 80° C., 5.79 g (1.1 eq) of 2-(4-bromobutyl)-1,3-dioxolane was added dropwise over 10 minutes, and the mixture was stirred for 19 hours to be reacted. Next, 83 g of ethyl acetate was added to the reaction solution, and the precipitated inorganic salt was filtered. Then, the filtrate was separated and washed with 24 g of water three times, and the solvent of the filtrate was distilled off. Toluene (24 g) was added to the obtained residue and dissolved at 70° C., heptane (48 g) was added, and the mixture was stirred for a while in an ice bath. The precipitated crystals were filtered and dried under reduced pressure at 40° C. to obtain RM3-B 12.2 g (yield: 91%, property: white solid).

<RM3の合成>
室温下、マグネチックスターラーを備えた500mL四口フラスコに、RM3−B 11.0g(26.5mmol)、及びTHF 110gを仕込み、撹拌し溶解させた後、塩化錫2水和物 14.4g(2.4eq)、及び2−(ブロモメチル)アクリル酸エチル 49.3g(2.2eq)を順次加えた。その後、10質量% 塩酸 38.5gを滴下し、120時間反応させた。反応液を3分の1程度まで減圧濃縮した後、15℃まで冷却し、析出した結晶をろ過し、洗浄(水 44g×3回)した。次いで、この結晶をTHF 165gに溶解させ、トルエン 110gを加えて希釈した。得られた溶液を、室温にて12.9質量%水酸化カリウム水溶液 82.5g中へ滴下し、水層を分液し、除去した。得られた有機層に、室温にて5.2質量%水酸化カリウム水溶液 82.5gを加え、水層を分液し、除去した。その後、有機層を水 82.5gで5回洗浄し、特製白鷺活性炭 0.55g(5質量%)を加えて、室温にて1時間撹拌し、これをろ過した。その後、ろ液を15g程度まで減圧濃縮し、5℃にて暫く攪拌した。析出した結晶をろ過し、洗浄(ヘプタン 5.5g×2回)し、40℃にて減圧乾燥して、RM3 7.1gを得た(収率:53%、性状:白色結晶)。
1H-NMR(400MHz) in DMSO-d6: 1.40-1.82 ppm(m, 6H), 2.08-2.13 ppm(m, 2H), 2.55-2.81 ppm(m, 2H), 3.06-3.11 ppm(m, 2H), 3.98-4.18 ppm(m, 4H), 4.55-4.85 ppm(m, 2H), 5.72 ppm(d, J=8.8 Hz, 2H), 6.05 ppm(d, J=8.8 Hz, 2H), 6.97-7.08 ppm(m, 4H), 7.52-7.61 ppm(m, 4H).
<Synthesis of RM3>
At room temperature, in a 500 mL four-necked flask equipped with a magnetic stirrer, 11.0 g (26.5 mmol) of RM3-B and 110 g of THF were charged, stirred and dissolved, and then 14.4 g of tin chloride dihydrate ( 2.4 eq) and 49.3 g (2.2 eq) of ethyl 2-(bromomethyl)acrylate were sequentially added. After that, 38.5 g of 10 mass% hydrochloric acid was added dropwise and reacted for 120 hours. The reaction solution was concentrated under reduced pressure to about one-third, cooled to 15° C., and the precipitated crystals were filtered and washed (water 44 g×3 times). Next, the crystals were dissolved in 165 g of THF, and 110 g of toluene was added to dilute the crystals. The obtained solution was added dropwise to 82.5 g of a 12.9 mass% potassium hydroxide aqueous solution at room temperature, and the aqueous layer was separated and removed. 82.5 g of a 5.2 mass% potassium hydroxide aqueous solution was added to the obtained organic layer at room temperature, and the aqueous layer was separated and removed. Thereafter, the organic layer was washed 5 times with 82.5 g of water, 0.55 g (5% by mass) of specially made Shirasagi activated carbon was added, and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour and filtered. Then, the filtrate was concentrated under reduced pressure to about 15 g and stirred at 5° C. for a while. The precipitated crystal was filtered, washed (heptane 5.5 g×2 times), and dried under reduced pressure at 40° C. to obtain RM3 7.1 g (yield: 53%, property: white crystal).
1 H-NMR(400MHz) in DMSO-d6: 1.40-1.82 ppm(m, 6H), 2.08-2.13 ppm(m, 2H), 2.55-2.81 ppm(m, 2H), 3.06-3.11 ppm(m, 2H ), 3.98-4.18 ppm(m, 4H), 4.55-4.85 ppm(m, 2H), 5.72 ppm(d, J=8.8 Hz, 2H), 6.05 ppm(d, J=8.8 Hz, 2H), 6.97- 7.08 ppm(m, 4H), 7.52-7.61 ppm(m, 4H).

<合成例4>
WO2012/002513号に開示の方法によりRM4を合成した。
<合成例5>
日本特願2014−015830号に開示の方法によりRM5を合成した。
<Synthesis example 4>
RM4 was synthesized by the method disclosed in WO2012/002513.
<Synthesis example 5>
RM5 was synthesized by the method disclosed in Japanese Patent Application No. 2014-015830.

<合成例6>

Figure 2020079232
<Synthesis example 6>
Figure 2020079232

<RM6−Aの合成>
室温下、マグネチックスターラーを備えた1L四口フラスコに、4,4’−ビフェノール 55.8g(300mmol)、2−(4−ブロモブチル)−1,3−ジオキソラン 62.7g(1.0eq)、及びアセトン 234g (4.2wt)を順次仕込み、撹拌しながら、さらに炭酸カリウム 53.9g(1.3 eq)を加えた後、アセトン 156g (2.8wt)を、フラスコの壁面に付着した粉末を洗浄しつつ、反応系内に流し込んだ。その後、60℃に昇温し、41.5時間撹拌して、反応させた。
その後、室温まで放冷した後、水 3013g(54wt)中に反応液を滴下し、30分撹拌した。次いで、析出した固体をろ過し、ろ物を30℃で減圧乾燥した。乾燥した固体にメタノール 614g(11wt)を加えて撹拌し、スラリー洗浄を行った。その後、ろ過し、得られたろ液を濃縮した。得られた残渣に、クロロホルム 725g(13wt)を加え、撹拌して、スラリー洗浄を行った。次いで、得られたろ液を減圧濃縮した。得られた残渣にTHF 72.5g(1.3wt)を加え、さらにヘプタン 273g(4.9wt)を滴下し、0℃に冷却した。析出した固体をろ過し、ヘプタンで洗浄した後、減圧乾燥し、RM6−A 31.6gを得た(収率:34%、性状:白色固体)。
<Synthesis of RM6-A>
At room temperature, in a 1 L four-necked flask equipped with a magnetic stirrer, 5,4 g of 4,4′-biphenol (300 mmol), 2-(4-bromobutyl)-1,3-dioxolane 62.7 g (1.0 eq), And 234 g (4.2 wt) of acetone were sequentially charged, and 53.9 g (1.3 eq) of potassium carbonate was further added with stirring, and then 156 g (2.8 wt) of acetone was added to the powder attached to the wall surface of the flask. It was poured into the reaction system while being washed. Then, it heated up at 60 degreeC and stirred for 41.5 hours, and was made to react.
Then, after allowing to cool to room temperature, the reaction solution was added dropwise to 3013 g (54 wt) of water and stirred for 30 minutes. Then, the precipitated solid was filtered, and the filter cake was dried under reduced pressure at 30°C. To the dried solid, 614 g (11 wt) of methanol was added and stirred to wash the slurry. Then, it filtered and the obtained filtrate was concentrated. Chloroform (725 g, 13 wt) was added to the obtained residue, and the mixture was stirred to wash the slurry. Then, the obtained filtrate was concentrated under reduced pressure. 72.5 g (1.3 wt) of THF was added to the obtained residue, 273 g (4.9 wt) of heptane was further added dropwise, and the mixture was cooled to 0°C. The precipitated solid was filtered, washed with heptane, and dried under reduced pressure to obtain 31.6 g of RM6-A (yield: 34%, property: white solid).

<RM6−Bの合成>
室温下、マグネチックスターラーを備えた500mL四口フラスコに、RM6−A 19.7g(62.6mmol)、炭酸カリウム 43.1g(5.0eq)、ヨウ化カリウム 1.04g(10mol%)、及びDMF 148g(7.5wt)を順次仕込み、撹拌して、100℃に昇温した。さらに、4−クロロ−1−ブタノール 4.80g(1.8eq)を滴下し、27時間撹拌し、反応させた。途中、反応が遅くなったので、4−クロロ−1−ブタノール 2.40g(0.3eq)を2回追加した。
その後、反応液をろ過し、炭酸カリウムをろ別した。ろ液を4.3wtまで濃縮し、残渣を水 400g(20wt)中に滴下して、結晶を析出させた。得られた結晶にTHF 197g(10wt)を加え、40℃で溶解させ、ヘプタン 197g(10wt)を滴下することで、結晶を析出させた。その後、結晶を含む溶液を0℃まで冷却した後、ろ過し、得られた結晶を減圧乾燥して、RM6−B 19.4gを得た(収率:80%、性状:淡い褐色固体)。
<Synthesis of RM6-B>
At room temperature, in a 500 mL four-necked flask equipped with a magnetic stirrer, RM6-A 19.7 g (62.6 mmol), potassium carbonate 43.1 g (5.0 eq), potassium iodide 1.04 g (10 mol%), and DMF (148 g, 7.5 wt) was sequentially charged, stirred, and heated to 100°C. Further, 4.80 g (1.8 eq) of 4-chloro-1-butanol was added dropwise, and the mixture was stirred and reacted for 27 hours. Since the reaction became slower on the way, 2.40 g (0.3 eq) of 4-chloro-1-butanol was added twice.
Then, the reaction solution was filtered and potassium carbonate was filtered off. The filtrate was concentrated to 4.3 wt, and the residue was dropped into 400 g (20 wt) of water to precipitate crystals. To the obtained crystals, 197 g (10 wt) of THF was added, dissolved at 40° C., and 197 g (10 wt) of heptane was added dropwise to precipitate crystals. After that, the solution containing crystals was cooled to 0° C. and then filtered, and the obtained crystals were dried under reduced pressure to obtain 19.4 g of RM6-B (yield: 80%, property: pale brown solid).

<RM6−Cの合成>
室温下、RM6−B 19.4g(50.3mmol)にTHF 155g(8.0wt) を加え、撹拌しながら溶解するのを確認した後、BHT 55.4mg(0.5mol%)、塩化錫2水和物 20.4g(1.8eq)、及び2−(ブロモメチル)アクリル酸エチル 17.5g(1.8eq)を順次仕込んだ。その後、60℃に昇温し、0.1M塩酸 69.4g(3.6wt)を滴下し、18時間撹拌し、反応させた。
次いで、50℃に温度調節した後、トルエン 194g(10wt)を加え、分液した。有機層を、50℃の12.9質量%水酸化カリウム水溶液 150g(7.5wt)に30分かけて滴下したが、不溶物が析出した。そのため、12.9質量%水酸化カリウム水溶液 637g(32.8wt)を追加して、不溶物を溶解させ、その後、50℃で分液した。次いで、分液した有機層を5.2質量%水酸化カリウム水溶液 150g(7.5wt)、さらに水 150g(7.5wt)で洗浄した。洗浄した有機層に、活性炭 2.00g(特製白鷺、10wt%)を加え、50℃で30分撹拌した後、熱時ろ過した。ろ物をトルエン 10.5g(0.5wt)で2回洗浄し、まとめたろ液を5℃で30分熟成させた。その後、析出した固体をろ過し、ヘプタン 10.5g(0.5wt)で2回洗浄した。得られた固体を40℃で減圧乾燥して、RM6−C 3.2gを得た(収率:16%、性状:白色固体)。
<Synthesis of RM6-C>
At room temperature, 155 g (8.0 wt) of THF was added to 19.4 g (50.3 mmol) of RM6-B, and after confirming that it was dissolved with stirring, 55.4 mg (0.5 mol%) of BHT and tin chloride 2 were added. The hydrate 20.4 g (1.8 eq) and ethyl 2-(bromomethyl)acrylate 17.5 g (1.8 eq) were charged in order. Then, the temperature was raised to 60° C., 69.4 g (3.6 wt) of 0.1 M hydrochloric acid was added dropwise, and the mixture was stirred for 18 hours for reaction.
Then, the temperature was adjusted to 50° C., and then 194 g (10 wt) of toluene was added to separate the layers. The organic layer was added dropwise to 150 g (7.5 wt) of a 12.9 mass% potassium hydroxide aqueous solution at 50° C. over 30 minutes, but insoluble matter was deposited. Therefore, 637 g (32.8 wt) of 12.9 mass% potassium hydroxide aqueous solution was added to dissolve the insoluble matter, and then liquid separation was performed at 50°C. Next, the separated organic layer was washed with 150 g (7.5 wt) of a 5.2 mass% potassium hydroxide aqueous solution and further with 150 g (7.5 wt) of water. To the washed organic layer, 2.00 g of activated carbon (special white egret, 10 wt%) was added, and the mixture was stirred at 50° C. for 30 minutes and then filtered while hot. The filtrate was washed twice with 10.5 g (0.5 wt) of toluene, and the combined filtrate was aged at 5°C for 30 minutes. Then, the precipitated solid was filtered and washed twice with 10.5 g (0.5 wt) of heptane. The obtained solid was dried under reduced pressure at 40° C. to obtain 3.2 g of RM6-C (yield: 16%, property: white solid).

<RM6の合成>
室温下、マグネチックスターラーを備えた500mL四口フラスコに、RM6−C 3.1g(7.5mmol)を仕込み、THF 308g(100wt)を加えて、撹拌しながら溶解するのを確認した。その後、トリエチルアミン 10.3g(13.6eq.)、及びメタクリル酸クロリド 10.2g(13eq)を1時間かけて滴下し、19.5時間撹拌し、反応させた。
次いで、水 217g(70wt)を加え、トリエチルアミン塩酸塩を溶解させ、さらにトルエン 208g(67wt)を加えて、分液した。分液した有機層を水 151g(49wt)で2回洗浄した。その後、重合反応が起こるのを避けるため、25℃で、溶媒の量が10g(3.3wt)になるまで、減圧留去した。得られた残渣にヘプタン 40.3g(13wt)を滴下した後、0℃に冷却し、1時間熟成した。析出した固体をろ過し、ヘプタン 9.3g(3.0wt)で2回洗浄した。得られた固体を25℃で真空乾燥して、RM6 2.4gを得た(収率:67%、性状:白色結晶)。
1H-NMR(400MHz) in DMSO-d6: 1.42-1.84 ppm(m, 10H), 1.88 ppm(s, 3H), 2.60 ppm(dd, J=6.0, 17.2 Hz, 1H), 3.10 ppm(dd, J=8.0, 17.2 Hz, 1H), 3.99-4.00 ppm(m, 4H), 4.17 ppm(t, J=6.0 Hz, 2H), 4.59 ppm(quint, J=6.0 Hz, 1H), 5.69 ppm(d, J=16.4 Hz, 2H), 6.03 ppm(s, 2H), 6.97 ppm(d, J=6.0 Hz, 4H), 7.51 ppm(d, J=8.0 Hz, 4H).
<Synthesis of RM6>
At room temperature, a 500 mL four-necked flask equipped with a magnetic stirrer was charged with 3.1 g (7.5 mmol) of RM6-C, 308 g (100 wt) of THF was added, and it was confirmed that the mixture was dissolved with stirring. Thereafter, 10.3 g (13.6 eq.) of triethylamine and 10.2 g (13 eq) of methacrylic acid chloride were added dropwise over 1 hour, and the mixture was stirred and reacted for 19.5 hours.
Next, 217 g (70 wt) of water was added to dissolve triethylamine hydrochloride, and 208 g (67 wt) of toluene was further added for liquid separation. The separated organic layer was washed twice with 151 g (49 wt) of water. Then, in order to prevent the polymerization reaction from occurring, the solvent was distilled off under reduced pressure at 25° C. until the amount of the solvent reached 10 g (3.3 wt). 40.3 g (13 wt) of heptane was added dropwise to the obtained residue, cooled to 0° C., and aged for 1 hour. The precipitated solid was filtered and washed twice with 9.3 g (3.0 wt) of heptane. The obtained solid was vacuum dried at 25° C. to obtain 2.4 g of RM6 (yield: 67%, property: white crystal).
1 H-NMR(400MHz) in DMSO-d6: 1.42-1.84 ppm(m, 10H), 1.88 ppm(s, 3H), 2.60 ppm(dd, J=6.0, 17.2 Hz, 1H), 3.10 ppm(dd, J=8.0, 17.2 Hz, 1H), 3.99-4.00 ppm(m, 4H), 4.17 ppm(t, J=6.0 Hz, 2H), 4.59 ppm(quint, J=6.0 Hz, 1H), 5.69 ppm(d , J=16.4 Hz, 2H), 6.03 ppm(s, 2H), 6.97 ppm(d, J=6.0 Hz, 4H), 7.51 ppm(d, J=8.0 Hz, 4H).

なお、合成例の水素核磁気共鳴(1HNMR)は、NMR測定器(日本電子データム社製、JNW−ECA500)を用いて、重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d6)溶媒中で測定し、化学シフトは、テトラメチルシランを内部標準としたときのδ値(ppm)で示した。 In addition, the hydrogen nuclear magnetic resonance ( 1 HNMR) of the synthesis example was measured in a deuterated dimethylsulfoxide (DMSO-d6) solvent using an NMR measuring device (JNW-ECA500 manufactured by JEOL Datum Co., Ltd.), The shift is indicated by a δ value (ppm) when tetramethylsilane is used as an internal standard.

<ポリイミド分子量測定>
装置:センシュー科学社製 常温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)装置(SSC−7200)、
カラム:Shodex社製カラム(KD−803、KD−805)、
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・HO)が30mmol/L、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:東ソー社製 TSK 標準ポリエチレンオキサイド(分子量約9000,000、150,000、100,000、及び30,000)、及び、ポリマーラボラトリー社製 ポリエチレングリコール(分子量 約12,000、4,000、及び1,000)。
<Polyimide molecular weight measurement>
Equipment: Senshu Scientific Co., Ltd. room temperature gel permeation chromatography (GPC) equipment (SSC-7200),
Column: Shodex column (KD-803, KD-805),
Column temperature: 50 ℃,
Eluent: N,N′-dimethylformamide (lithium bromide-hydrate (LiBr.H 2 O) as an additive, 30 mmol/L, phosphoric acid/anhydrous crystal (o-phosphoric acid), 30 mmol/L, Tetrahydrofuran (THF) is 10 ml/L),
Flow rate: 1.0 ml/min,
Standard sample for preparing a calibration curve: TSK standard polyethylene oxide (molecular weight: about 9,000,000, 150,000, 100,000, and 30,000) manufactured by Tosoh Corporation, and polyethylene glycol (molecular weight: about 12,000, manufactured by Polymer Laboratory). 4,000, and 1,000).

<イミド化率の測定>
ポリイミド粉末20mgをNMRサンプル管(草野科学社製 NMRサンプリングチューブスタンダード φ5)に入れ、重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO−d、0.05質量%TMS混合品)1.0ml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測定器(日本電子データム社製、JNW−ECA500)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、9.5〜10.0ppm付近に現れるアミック酸の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。なお下記式において、xはアミック酸の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はポリアミック酸(イミド化率が0%)の場合におけるアミック酸のNH基のプロトン1個に対する基準プロトンの個数割合である。
イミド化率(%)=(1−α・x/y)×100
<Measurement of imidization ratio>
20 mg of polyimide powder was put in an NMR sample tube (NMR sampling tube standard φ5 manufactured by Kusano Science Co., Ltd.), 1.0 ml of deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d 6 , 0.05 mass% TMS mixture) was added, and ultrasonic waves were applied. It was completely dissolved by applying. This solution was measured for proton NMR at 500 MHz with an NMR measuring device (JNW-ECA500 manufactured by JEOL Datum Co., Ltd.). The imidization rate is determined by using a proton derived from a structure that does not change before and after imidization as a reference proton, and a peak integrated value of this proton and a proton peak derived from the NH group of amic acid that appears near 9.5 to 10.0 ppm. It was calculated by the following formula using the integrated value. In the formula below, x is the proton peak integrated value derived from the NH group of the amic acid, y is the peak integrated value of the reference proton, and α is the proton of the NH group of the amic acid in the case of polyamic acid (imidization ratio is 0%). It is the ratio of the number of reference protons to one.
Imidization rate (%)=(1-α·x/y)×100

<合成例7>
BODA(10.0g、 40.0mmol)、DA−1(15.2g、40.0mmol)、DA−2(4.85g、20.0mmol)、及びDA−3(13.2g、40.0mmol)を、NMP(164.4g)中で溶解し、60℃で3時間反応させた。次いで、CBDA(11.5g、58.6mmol)とNMP(54.8g)を加え、40℃で10時間反応させて、ポリアミック酸溶液を得た。
このポリアミック酸溶液(250g)にNMPを加え6.5質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(46.4g)、及びピリジン(14.4g)を加え、70℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(2900g)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℃で減圧乾燥して、ポリイミド粉末Aを得た。このポリイミドのイミド化率は73%であり、Mnは13000、Mwは39000であった。
得られたポリイミド粉末A(10.0g)にNMP(48.8g)を加え、70℃にて12時間攪拌して溶解させた。この溶液に3AMP(1wt%NMP溶液)10.0g、NMP(31.2g)、及びBCS(66.7g)を加え、室温で5時間攪拌して、液晶配向剤A1を得た。
<Synthesis example 7>
BODA (10.0 g, 40.0 mmol), DA-1 (15.2 g, 40.0 mmol), DA-2 (4.85 g, 20.0 mmol), and DA-3 (13.2 g, 40.0 mmol). Was dissolved in NMP (164.4 g) and reacted at 60° C. for 3 hours. Then, CBDA (11.5 g, 58.6 mmol) and NMP (54.8 g) were added and reacted at 40° C. for 10 hours to obtain a polyamic acid solution.
After adding NMP to this polyamic acid solution (250 g) and diluting it to 6.5% by mass, acetic anhydride (46.4 g) as an imidization catalyst and pyridine (14.4 g) were added and reacted at 70° C. for 3 hours. It was The deposit obtained by throwing in this reaction solution in methanol (2900g) was separated by filtration. Methanol wash|cleaned this deposit, it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and the polyimide powder A was obtained. The imidation ratio of this polyimide was 73%, Mn was 13000 and Mw was 39000.
NMP (48.8g) was added to the obtained polyimide powder A (10.0g), and it was made to melt|dissolve by stirring at 70 degreeC for 12 hours. 3 AMP (1 wt% NMP solution) 10.0 g, NMP (31.2 g), and BCS (66.7 g) were added to this solution, and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours to obtain a liquid crystal aligning agent A1.

<合成例8>
BODA(18.0g、 72.0mmol)、DA−1(13.7g、36.0mmol)、DA−2(8.72g、36.0mmol)、及びDBA(7.30g、48.0mmol)をNMP(173.5g)中で溶解し、60℃で3時間反応させた。その後、PMDA(10.1g、46.3mmol)とNMP(57.8g)を加え、室温で10時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
このポリアミック酸溶液(250g)にNMPを加え10質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(52.6g)、及びピリジン(40.8g)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(2900g)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Bを得た。このポリイミドのイミド化率は77%であり、Mnは12000、Mwは35000であった。ポリイミド粉末Aに換えてポリイミド粉末B(10.0g)を用いた以外は、合成例7と同様にして液晶配向剤B1を得た。
<Synthesis example 8>
NMP with BODA (18.0 g, 72.0 mmol), DA-1 (13.7 g, 36.0 mmol), DA-2 (8.72 g, 36.0 mmol), and DBA (7.30 g, 48.0 mmol). It was dissolved in (173.5 g) and reacted at 60° C. for 3 hours. After that, PMDA (10.1 g, 46.3 mmol) and NMP (57.8 g) were added and reacted at room temperature for 10 hours to obtain a polyamic acid solution.
After adding NMP to this polyamic acid solution (250 g) and diluting it to 10 mass %, acetic anhydride (52.6 g) and pyridine (40.8 g) were added as an imidization catalyst, and the mixture was reacted at 80° C. for 4 hours. The deposit obtained by throwing in this reaction solution in methanol (2900g) was separated by filtration. Methanol wash|cleaned this deposit, it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and the polyimide powder B was obtained. The imidation ratio of this polyimide was 77%, Mn was 12000, and Mw was 35000. A liquid crystal aligning agent B1 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 7 except that the polyimide powder B (10.0 g) was used instead of the polyimide powder A.

<合成例9>
合成例7で得られた液晶配向剤A1 70.0gに対して、合成例8で得られた液晶配向剤B1 30.0gを加え、室温で5時間攪拌することにより、液晶配向剤C1を得た。
<Synthesis example 9>
Liquid crystal aligning agent C1 was obtained by adding 30.0 g of liquid crystal aligning agent B1 obtained in Synthetic Example 8 to 70.0 g of liquid crystal aligning agent A1 obtained in Synthetic Example 7 and stirring at room temperature for 5 hours. It was

<合成例10>
BODA(6.51g、 26.0mmol)、DA−1(14.8g、38.9mmol)、及びDBA(13.9g、91.0mmol)をNMP(165.3g)中で溶解し、60℃で3時間反応させた。その後、CBDA(19.9g、101.5mmol)とNMP(55.1g)を加え、40℃で12時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
このポリアミック酸溶液(250g)にNMPを加え6.5質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(59.7g)及びピリジン(18.5g)を加え、50℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(2900g)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℃で減圧乾燥して、ポリイミド粉末Dを得た。このポリイミドのイミド化率は75%であり、Mnは12000、Mwは32000であった。ポリイミド粉末Aに換えてポリイミド粉末D(10.0g)を用いた以外は、合成例7と同様にして液晶配向剤D1を得た。
<Synthesis example 10>
BODA (6.51 g, 26.0 mmol), DA-1 (14.8 g, 38.9 mmol), and DBA (13.9 g, 91.0 mmol) were dissolved in NMP (165.3 g) at 60°C. The reaction was carried out for 3 hours. After that, CBDA (19.9 g, 101.5 mmol) and NMP (55.1 g) were added and reacted at 40° C. for 12 hours to obtain a polyamic acid solution.
After adding NMP to this polyamic acid solution (250 g) and diluting it to 6.5% by mass, acetic anhydride (59.7 g) and pyridine (18.5 g) were added as an imidization catalyst and reacted at 50° C. for 3 hours. .. The deposit obtained by throwing in this reaction solution in methanol (2900g) was separated by filtration. Methanol wash|cleaned this deposit, it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and the polyimide powder D was obtained. The imidation ratio of this polyimide was 75%, Mn was 12000, and Mw was 32000. A liquid crystal aligning agent D1 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 7 except that polyimide powder D (10.0 g) was used instead of polyimide powder A.

<合成例11>
合成例7で得られた液晶配向剤A1 70.0gに対して、合成例10で得られた液晶配向剤D1 30.0gを加え、室温で5時間攪拌することにより、液晶配向剤E1を得た。
<Synthesis example 11>
Liquid crystal aligning agent E1 was obtained by adding 30.0 g of liquid crystal aligning agent D1 obtained in Synthetic Example 10 to 70.0 g of liquid crystal aligning agent A1 obtained in Synthetic Example 7 and stirring at room temperature for 5 hours. It was

<合成例12>
BODA(10.0g、 40.0mmol)、DA−1(19.0g、50.0mmol)、及びDA−3(16.5g、50.0mmol)をNMP(171.1g)中で溶解し、60℃で3時間反応させた。その後、CBDA(11.5g、58.6mmol)とNMP(57.0g)を加え、40℃で12時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
このポリアミック酸溶液(250g)にNMPを加え6.5質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(44.5g)及びピリジン(13.8g)を加え、70℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(2900g)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℃で減圧乾燥して、ポリイミド粉末Fを得た。このポリイミドのイミド化率は73%であり、Mnは14000、Mwは38000であった。ポリイミド粉末Aに換えてポリイミド粉末F(10.0g)を用いた以外は、合成例7と同様にして液晶配向剤F1を得た。
<Synthesis example 12>
BODA (10.0 g, 40.0 mmol), DA-1 (19.0 g, 50.0 mmol), and DA-3 (16.5 g, 50.0 mmol) were dissolved in NMP (171.1 g), 60 The reaction was carried out at ℃ for 3 hours. Then, CBDA (11.5 g, 58.6 mmol) and NMP (57.0 g) were added, and it was made to react at 40 degreeC for 12 hours, and the polyamic-acid solution was obtained.
After adding NMP to this polyamic acid solution (250 g) and diluting it to 6.5% by mass, acetic anhydride (44.5 g) and pyridine (13.8 g) were added as an imidization catalyst and reacted at 70° C. for 3 hours. .. The deposit obtained by throwing in this reaction solution in methanol (2900g) was separated by filtration. Methanol wash|cleaned this deposit, it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and the polyimide powder F was obtained. The imidation ratio of this polyimide was 73%, Mn was 14000, and Mw was 38000. A liquid crystal aligning agent F1 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 7, except that the polyimide powder F (10.0 g) was used instead of the polyimide powder A.

<合成例13>
合成例12で得られた液晶配向剤F1 70.0gに対して、合成例8で得られた液晶配向剤B1 30.0gを加え、室温で5時間攪拌し液晶配向剤G1を得た。
<Synthesis example 13>
To 70.0 g of the liquid crystal aligning agent F1 obtained in Synthesis Example 12, 30.0 g of the liquid crystal aligning agent B1 obtained in Synthesis Example 8 was added and stirred at room temperature for 5 hours to obtain a liquid crystal aligning agent G1.

<合成例14>
BODA(10.0g、 40.0mmol)、DA−1(15.2g、40.0mmol)、DA−3(9.91g、30.0mmol)、及びDA−5(7.93g、30.0mmol)をNMP(163.7g)中で溶解し、60℃で3時間反応させ。その後、CBDA(11.5g、58.6mmol)とNMP(54.6g)を加え、40℃で10時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
このポリアミック酸溶液(250g)にNMPを加え6.5質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(46.5g)、及びピリジン(14.4g)を加え、70℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(2900g)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℃で減圧乾燥して、ポリイミド粉末Hを得た。このポリイミドのイミド化率は74%であり、Mnは16000、Mwは45000であった。ポリイミド粉末Aに換えてポリイミド粉末H(10.0g)を用いた以外は、合成例7と同様にして液晶配向剤H1を得た。
<Synthesis example 14>
BODA (10.0 g, 40.0 mmol), DA-1 (15.2 g, 40.0 mmol), DA-3 (9.91 g, 30.0 mmol), and DA-5 (7.93 g, 30.0 mmol). Was dissolved in NMP (163.7 g) and reacted at 60° C. for 3 hours. Then, CBDA (11.5 g, 58.6 mmol) and NMP (54.6 g) were added, and it was made to react at 40 degreeC for 10 hours, and the polyamic acid solution was obtained.
After adding NMP to this polyamic acid solution (250 g) and diluting it to 6.5% by mass, acetic anhydride (46.5 g) as an imidization catalyst and pyridine (14.4 g) were added and reacted at 70° C. for 3 hours. It was The deposit obtained by throwing in this reaction solution in methanol (2900g) was separated by filtration. Methanol wash|cleaned this deposit, it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and the polyimide powder H was obtained. The imidation ratio of this polyimide was 74%, Mn was 16000 and Mw was 45000. A liquid crystal aligning agent H1 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 7, except that the polyimide powder H (10.0 g) was used instead of the polyimide powder A.

<合成例15>
TCA(1.35g、 6.0mmol)、DA−1(2.28g、6.0mmol)、及びDA−3(2.97g、9.0mmol)をNMP(24.9g)中で溶解し、80℃で3時間反応させた。その後、CBDA(1.74g、8.9mmol)とNMP(8.3g)を加え、室温で10時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
このポリアミック酸溶液(36g)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(4.0g)、及びピリジン(2.1g)を加え、50℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(700ml)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℃で減圧乾燥して、ポリイミド粉末Iを得た。このポリイミドのイミド化率は60%であり、Mnは20000、Mwは43000であった。
得られたポリイミド粉末I(6.0g)にNMP(44.0g)を加え、50℃にて5時間攪拌して溶解させた。この溶液に3AMP(1wt%NMP溶液)6.0g、NMP(14.0g)、BCS(30.0g)を加え、室温で5時間攪拌し液晶配向剤I1を得た。
<Synthesis example 15>
TCA (1.35 g, 6.0 mmol), DA-1 (2.28 g, 6.0 mmol), and DA-3 (2.97 g, 9.0 mmol) were dissolved in NMP (24.9 g), 80 The reaction was carried out at ℃ for 3 hours. After that, CBDA (1.74 g, 8.9 mmol) and NMP (8.3 g) were added and reacted at room temperature for 10 hours to obtain a polyamic acid solution.
After adding NMP to this polyamic acid solution (36g) and diluting to 6 mass %, acetic anhydride (4.0g) and pyridine (2.1g) were added as an imidization catalyst, and it was made to react at 50 degreeC for 3 hours. This reaction solution was poured into methanol (700 ml), and the obtained precipitate was filtered off. Methanol wash|cleaned this deposit, it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and the polyimide powder I was obtained. The imidation ratio of this polyimide was 60%, Mn was 20000, and Mw was 43000.
NMP (44.0g) was added to the obtained polyimide powder I (6.0g), and it was made to melt|dissolve by stirring at 50 degreeC for 5 hours. 3 AMP (1 wt% NMP solution) 6.0 g, NMP (14.0 g) and BCS (30.0 g) were added to this solution, and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours to obtain a liquid crystal aligning agent I1.

<合成例16>
BODA(2.00g、 8.0mmol)、DA−3(4.63g、14.0mmol)、及びDA−4(2.61g、6.0mmol)をNMP(34.5g)中で溶解し、60℃で3時間反応させた。その後、CBDA(2.27g、11.6mmol)とNMP(11.5g)を加え、室温で10時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
このポリアミック酸溶液(50g)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(5.3g)、及びピリジン(2.7g)を加え、50℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(700ml)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℃で減圧乾燥して、ポリイミド粉末Jを得た。このポリイミドのイミド化率は60%であり、Mnは17000、Mwは35000であった。ポリイミド粉末Iに換えてポリイミド粉末J(10.0g)を用いた以外は、合成例15と同様にして液晶配向剤J1を得た。
<Synthesis example 16>
BODA (2.00 g, 8.0 mmol), DA-3 (4.63 g, 14.0 mmol), and DA-4 (2.61 g, 6.0 mmol) were dissolved in NMP (34.5 g), 60 The reaction was carried out at ℃ for 3 hours. After that, CBDA (2.27 g, 11.6 mmol) and NMP (11.5 g) were added and reacted at room temperature for 10 hours to obtain a polyamic acid solution.
After adding NMP to this polyamic acid solution (50 g) and diluting it to 6 mass %, acetic anhydride (5.3 g) and pyridine (2.7 g) were added as an imidization catalyst, and the mixture was reacted at 50° C. for 3 hours. This reaction solution was poured into methanol (700 ml), and the obtained precipitate was filtered off. Methanol wash|cleaned this deposit, it dried under reduced pressure at 100 degreeC, and the polyimide powder J was obtained. The imidation ratio of this polyimide was 60%, Mn was 17,000, and Mw was 35,000. A liquid crystal aligning agent J1 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 15 except that the polyimide powder J (10.0 g) was used instead of the polyimide powder I.

<合成例17>
BODA(1.30g、 5.2mmol)、DA−6(2.03g、3.9mmol)、及びDA−3(3.00g、9.1mmol)をNMP(23.5g)中で溶解し、60℃で3時間反応させた。その後、CBDA(1.43g、7.3mmol)とNMP(7.8g)を加え、室温で10時間反応させポリアミック酸溶液を得た。
このポリアミック酸溶液(36g)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(3.6g)、及びピリジン(1.9g)を加え、50℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(700ml)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℃で減圧乾燥して、ポリイミド粉末Kを得た。このポリイミドのイミド化率は60%であり、Mnは16000、Mwは36000であった。ポリイミド粉末Iに換えてポリイミド粉末K(10.0g)を用いた以外は、合成例15と同様にして液晶配向剤K1を得た。
<Synthesis example 17>
BODA (1.30 g, 5.2 mmol), DA-6 (2.03 g, 3.9 mmol), and DA-3 (3.00 g, 9.1 mmol) were dissolved in NMP (23.5 g), 60 The reaction was carried out at ℃ for 3 hours. After that, CBDA (1.43 g, 7.3 mmol) and NMP (7.8 g) were added and reacted at room temperature for 10 hours to obtain a polyamic acid solution.
After adding NMP to this polyamic acid solution (36g) and diluting to 6 mass %, acetic anhydride (3.6g) and pyridine (1.9g) were added as an imidization catalyst, and it was made to react at 50 degreeC for 3 hours. This reaction solution was poured into methanol (700 ml), and the obtained precipitate was filtered off. The precipitate was washed with methanol and dried under reduced pressure at 100° C. to obtain polyimide powder K. The imidation ratio of this polyimide was 60%, Mn was 16000, and Mw was 36000. A liquid crystal aligning agent K1 was obtained in the same manner as in Synthesis Example 15 except that the polyimide powder K (10.0 g) was used instead of the polyimide powder I.

(実施例1)
合成例9で得られた液晶配向剤C1 10.0gに対して、合成例1で得られた重合性化合物RM1を0.042g(固形分に対して7質量%)添加し、室温で3時間攪拌して溶解させ、液晶配向剤L1を調製した。
(Example 1)
To 10.0 g of the liquid crystal aligning agent C1 obtained in Synthesis Example 9, 0.042 g (7 mass% based on the solid content) of the polymerizable compound RM1 obtained in Synthesis Example 1 was added, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. Liquid crystal aligning agent L1 was prepared by stirring and dissolving.

(実施例2)
重合性化合物RM1の量を、0.06g(固形分に対して10質量%)とした以外は、実施例1と同様の方法により、液晶配向剤L2を調製した。
(実施例3)
重合性化合物RM1の代わりに、合成例2で得られたRM2を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、液晶配向剤L3を調製した。
(実施例4)
重合性化合物RM1の代わりに、合成例3で得られたRM3を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、液晶配向剤L4を調製した。
(Example 2)
A liquid crystal aligning agent L2 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amount of the polymerizable compound RM1 was 0.06 g (10% by mass based on the solid content).
(Example 3)
A liquid crystal aligning agent L3 was prepared in the same manner as in Example 1 except that RM2 obtained in Synthesis Example 2 was used instead of the polymerizable compound RM1.
(Example 4)
A liquid crystal aligning agent L4 was prepared in the same manner as in Example 1 except that RM3 obtained in Synthesis Example 3 was used instead of the polymerizable compound RM1.

(実施例5)
液晶配向剤C1の代わりに、合成例7で得られた液晶配向剤A1を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、液晶配向剤M1を調製した。
(実施例6)
液晶配向剤C1の代わりに合成例11で得られた液晶配向剤E1を用いた以外、実施例1と同様の方法により、液晶配向剤N1を調製した。
(実施例7)
液晶配向剤C1の代わりに、合成例13で得られた液晶配向剤G1を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、液晶配向剤O1を調製した。
(実施例8)
液晶配向剤C1の代わりに、合成例14で得られた液晶配向剤H1を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、液晶配向剤P1を調製した。
(Example 5)
A liquid crystal aligning agent M1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal aligning agent A1 obtained in Synthesis Example 7 was used instead of the liquid crystal aligning agent C1.
(Example 6)
A liquid crystal aligning agent N1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal aligning agent E1 obtained in Synthesis Example 11 was used instead of the liquid crystal aligning agent C1.
(Example 7)
A liquid crystal aligning agent O1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal aligning agent G1 obtained in Synthesis Example 13 was used instead of the liquid crystal aligning agent C1.
(Example 8)
A liquid crystal aligning agent P1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal aligning agent H1 obtained in Synthesis Example 14 was used instead of the liquid crystal aligning agent C1.

(実施例9)
液晶配向剤C1の代わりに、合成例15で得られた液晶配向剤I1を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、液晶配向剤Q1を調製した。
(実施例10)
液晶配向剤C1の代わりに、合成例16で得られた液晶配向剤J1を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、液晶配向剤R1を調製した。
(実施例11)
液晶配向剤C1の代わりに、合成例17で得られた液晶配向剤K1を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、液晶配向剤S1を調製した。
(Example 9)
A liquid crystal aligning agent Q1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal aligning agent I1 obtained in Synthesis Example 15 was used instead of the liquid crystal aligning agent C1.
(Example 10)
A liquid crystal aligning agent R1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal aligning agent J1 obtained in Synthesis Example 16 was used instead of the liquid crystal aligning agent C1.
(Example 11)
A liquid crystal aligning agent S1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the liquid crystal aligning agent K1 obtained in Synthesis Example 17 was used instead of the liquid crystal aligning agent C1.

(比較例1)
重合性化合物RM1の代わりに、合成例4で得られたRM4を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、液晶配向剤L5を調製した。
(比較例2)
重合性化合物RM1の代わりに、合成例5で得られたRM5を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、液晶配向剤L6を調製した。
(比較例3)
重合性化合物RM1の代わりに、合成例5で得られたRM5を用いた以外は、実施例2と同様の方法により、液晶配向剤L7を調製した。
(比較例4)
重合性化合物RM1の代わりに、合成例6で得られたRM6を用いた以外は、実施例1と同様の方法により、液晶配向剤L8を調製した。
(比較例5)
重合性化合物RM1の代わりに、合成例6で得られたRM6を用いた以外は、実施例2と同様の方法により、液晶配向剤L9を調製した。
(Comparative Example 1)
A liquid crystal aligning agent L5 was prepared in the same manner as in Example 1 except that RM4 obtained in Synthesis Example 4 was used instead of the polymerizable compound RM1.
(Comparative example 2)
A liquid crystal aligning agent L6 was prepared in the same manner as in Example 1 except that RM5 obtained in Synthesis Example 5 was used instead of the polymerizable compound RM1.
(Comparative example 3)
A liquid crystal aligning agent L7 was prepared in the same manner as in Example 2 except that RM5 obtained in Synthesis Example 5 was used instead of the polymerizable compound RM1.
(Comparative example 4)
A liquid crystal aligning agent L8 was prepared in the same manner as in Example 1 except that RM6 obtained in Synthesis Example 6 was used instead of the polymerizable compound RM1.
(Comparative Example 5)
A liquid crystal aligning agent L9 was prepared in the same manner as in Example 2 except that RM6 obtained in Synthesis Example 6 was used instead of the polymerizable compound RM1.

<液晶セルの作製>
(実施例12)
実施例1で得られた液晶配向剤L1を用いて、下記の手順で液晶セルの作製を行った。
液晶配向剤L1を、画素サイズが87μm×89μmで、ライン/スペースがそれぞれ3μmのIZO電極パターン(フィッシュボーン)が形成されている4画素のIZO電極基板のIZO面にスピンコートし、80℃のホットプレートで90秒間乾燥した。その後、200℃の熱風循環式オーブンで、20分間焼成を行い、膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。
さらに、液晶配向剤L1を電極パターンが形成されていないITO電極基板のITO面にスピンコートし、80℃のホットプレートで90秒乾燥させた。その後、200℃の熱風循環式オーブンで20分間焼成を行い、膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。
上記の2枚の基板について、一方の基板の液晶配向膜上に3.3μmのビーズスペーサーを散布した後、その上からシール剤(溶剤型熱硬化タイプのエポキシ樹脂)を印刷した。次いで、もう一方の基板の液晶配向膜が形成された側の面を内側にして、先の基板と貼り合せた後、シール剤を硬化させて空セルを作製した。この空セルに液晶MLC-6608(メルク社製)を減圧注入法によって注入した。その後、120℃の熱風循環式オーブンに1時間入れ液晶の再配向処理を行い、液晶セル1を作製した。
<Production of liquid crystal cell>
(Example 12)
Using the liquid crystal aligning agent L1 obtained in Example 1, a liquid crystal cell was prepared by the following procedure.
The liquid crystal aligning agent L1 was spin-coated on the IZO surface of a 4-pixel IZO electrode substrate having an IZO electrode pattern (fishbone) having a pixel size of 87 μm×89 μm and a line/space of 3 μm, and the temperature was kept at 80° C. Dry on a hot plate for 90 seconds. Then, baking was performed for 20 minutes in a hot air circulation type oven at 200° C. to form a liquid crystal alignment film having a film thickness of 100 nm.
Furthermore, the liquid crystal aligning agent L1 was spin-coated on the ITO surface of the ITO electrode substrate on which no electrode pattern was formed, and dried on a hot plate at 80° C. for 90 seconds. Then, baking was performed for 20 minutes in a hot air circulation type oven at 200° C. to form a liquid crystal alignment film having a film thickness of 100 nm.
After spraying 3.3 μm bead spacers on the liquid crystal alignment film of one of the above two substrates, a sealant (solvent-type thermosetting epoxy resin) was printed on the spacers. Next, the surface of the other substrate on which the liquid crystal alignment film was formed was placed inside, and after bonding with the previous substrate, the sealant was cured to prepare an empty cell. Liquid crystal MLC-6608 (manufactured by Merck Ltd.) was injected into this empty cell by a reduced pressure injection method. After that, the liquid crystal was re-aligned by placing it in a hot air circulation type oven at 120° C. for 1 hour to prepare a liquid crystal cell 1.

「液晶セル中の輝点観察」
得られた液晶セル1中の輝点を、下記の方法により観察した。上記の再配向処理直後の液晶セル1を室温で2日放置し、その後、液晶セルの偏光顕微鏡観察を行った。重合性化合物の液晶への溶解性が低い場合、液晶セル中で析出しやすくなり、輝点が発生すると考えられる。輝点が発生しないものを良好、発生したものを不良とする。
"Bright spot observation in liquid crystal cell"
The bright spots in the obtained liquid crystal cell 1 were observed by the following method. The liquid crystal cell 1 immediately after the above reorientation treatment was left at room temperature for 2 days, and then the liquid crystal cell was observed with a polarizing microscope. When the solubility of the polymerizable compound in the liquid crystal is low, it is presumed that the polymerizable compound easily precipitates in the liquid crystal cell and a bright spot is generated. The case where no bright spot is generated is defined as good, and the case where the bright spot is generated is defined as bad.

「AC由来の残像の評価」
得られた液晶セル1のAC由来の残像を、下記の方法により測定した。
液晶セル1に15VのDC電圧を印加した状態で、この液晶セル1の外側から、365nmのバンドパスフィルターを通したUVを6J/cm2照射した。なお、UVの照度は、ORC社製のUV−MO3Aを用いて測定した。その後、電圧を印加していない状態で、東芝ライテック社製のUV−FL照射装置を用いて、UV(UVランプ:FLR40SUV32/A−1)を30分間照射した。液晶セル1の両面に、偏光フィルムの偏光軸と液晶のディレクタが45°をなすように、偏光フィルムをクロスニコルの状態で貼り付けた。4つある画素のうち、任意の画素1つとその対角にある画素1つのみに、30Hz、20Vppの矩形波を70時間印加させた。電圧をきった後、液晶セルの電極同士を接続し、ショートさせた。その後、この液晶セルをバックライト上に置き、電圧印加画素と非電圧印加画素の輝度を目視によって比較した。残像特性が良好な場合、電圧印加画素と非電圧印加画素の輝度差が小さくなると考えられ、セルを正面から観察し、輝度差が視認できないものを良好、視認できるものを不良とした。
"Evaluation of afterimage from AC"
The afterimage of AC of the obtained liquid crystal cell 1 was measured by the following method.
While applying a DC voltage of 15 V to the liquid crystal cell 1, UV of 6 J/cm 2 was passed from the outside of the liquid crystal cell 1 through a 365 nm bandpass filter. The illuminance of UV was measured using UV-MO3A manufactured by ORC. After that, UV (UV lamp: FLR40SUV32/A-1) was irradiated for 30 minutes using a UV-FL irradiation device manufactured by Toshiba Lighting & Technology Co., Ltd. in a state where no voltage was applied. Polarizing films were attached to both surfaces of the liquid crystal cell 1 in a crossed Nicol state such that the polarizing axis of the polarizing film and the director of the liquid crystal form 45°. A rectangular wave of 30 Hz, 20 Vpp was applied for 70 hours to only one arbitrary pixel and one pixel diagonally located out of the four pixels. After the voltage was cut off, the electrodes of the liquid crystal cell were connected to each other to make a short circuit. Then, this liquid crystal cell was placed on a backlight, and the brightness of the voltage-applied pixels and the non-voltage-applied pixels was visually compared. When the afterimage characteristics are good, it is considered that the difference in brightness between the voltage-applied pixel and the non-voltage-applied pixel is small, and the cells were observed from the front.

「プレチルト角の測定」
液晶セル1の作製において、4画素のIZO電極基板の代わりに、画素サイズが100μm×300μmで、ライン/スペースがそれぞれ5μmのITO電極パターンが形成されているITO電極基板を用い、3.3μmのビーズスペーサーの代わりに、4μmのビーズスペーサーを用いた以外は、液晶セル1の作製と同様の方法により、液晶セル2を作製した。
得られた液晶セル2に、15VのDC電圧を印加した状態で、この液晶セル2の外側から、365nmのバンドパスフィルターを通したUVを6J/cm2照射した。なお、UVの照度は、ORC社製のUV−MO3Aを用いて測定した。その後、電圧を印加していない状態で、UV−FL照射装置(東芝ライテック社製)を用いて、UV(UVランプ:FLR40SUV32/A−1)を30分間照射した。
LCDアナライザーLCA−LUV42A(名菱テクニカ社製)を用いて、UV照射後の画素部分のプレチルト角を測定した。
"Measurement of pretilt angle"
In the production of the liquid crystal cell 1, an ITO electrode substrate having an ITO electrode pattern having a pixel size of 100 μm×300 μm and a line/space size of 5 μm is used instead of the IZO electrode substrate of 4 pixels, and the size of 3.3 μm is used. A liquid crystal cell 2 was produced in the same manner as the liquid crystal cell 1 except that a bead spacer having a thickness of 4 μm was used instead of the bead spacer.
While applying a DC voltage of 15 V to the obtained liquid crystal cell 2, UV was passed through the liquid crystal cell 2 from the outside through a bandpass filter of 365 nm at 6 J/cm 2 . The illuminance of UV was measured using UV-MO3A manufactured by ORC. After that, UV (UV lamp: FLR40SUV32/A-1) was irradiated for 30 minutes using a UV-FL irradiation device (manufactured by Toshiba Lighting & Technology Co., Ltd.) in a state where no voltage was applied.
The pretilt angle of the pixel portion after UV irradiation was measured using an LCD analyzer LCA-LUV42A (manufactured by Meiryo Technica).

(実施例13〜22、比較例6〜10)
液晶配向剤L1の代りに、表2に示されるそれぞれの液晶配向剤を用いた以外は、実施例12と同様の操作を行って液晶セルを作製し、それぞれの液晶セルについて上記評価を行った。それら結果を、まとめて表2に示す。
(Examples 13 to 22, Comparative Examples 6 to 10)
A liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 12 except that the liquid crystal aligning agent shown in Table 2 was used instead of the liquid crystal aligning agent L1, and the above evaluation was performed for each liquid crystal cell. . The results are summarized in Table 2.

[表2]
__________________________________
液晶配向剤 重合性化合物 液晶セル AC由来の プレチルト角
質量% 中の輝点 残像特性 (°)
__________________________________
実施例12 L1 RM1 7 良好 良好 89.1
実施例13 L2 RM1 10 良好 良好 88.8
実施例14 L3 RM2 7 良好 良好 89.1
実施例15 L4 RM3 7 良好 良好 89.0
実施例16 M1 RM1 7 良好 良好 88.8
実施例17 N1 RM1 7 良好 良好 89.0
実施例18 O1 RM1 7 良好 良好 88.8
実施例19 P1 RM1 7 良好 良好 88.7
実施例20 Q1 RM1 7 良好 良好 88.6
実施例21 R1 RM1 7 良好 良好 88.6
実施例22 S1 RM1 7 良好 良好 88.6
比較例6 L5 RM4 7 不良 良好 89.2
比較例7 L6 RM5 7 良好 不良 89.3
比較例8 L7 RM5 10 良好 不良 89.0
比較例9 L8 RM6 7 良好 不良 89.6
比較例10 L9 RM6 10 良好 不良 89.4
__________________________________
[Table 2]
______________________________________________________
Liquid crystal aligning agent Polymerizable compound Liquid crystal cell AC-derived pretilt angle
Luminous spot in mass% Afterimage characteristics (°)
______________________________________________________
Example 12 L1 RM1 7 Good Good 89.1
Example 13 L2 RM1 10 Good Good 88.8
Example 14 L3 RM2 7 Good Good 89.1
Example 15 L4 RM3 7 Good Good 89.0
Example 16 M1 RM1 7 Good Good 88.8
Example 17 N1 RM1 7 Good Good 89.0
Example 18 O1 RM1 7 Good Good 88.8
Example 19 P1 RM1 7 Good Good 88.7
Example 20 Q1 RM1 7 Good Good 88.6
Example 21 R1 RM1 7 Good Good 88.6
Example 22 S1 RM1 7 Good Good 88.6
Comparative Example 6 L5 RM4 7 Poor Good 89.2
Comparative Example 7 L6 RM5 7 Good Poor 89.3
Comparative Example 8 L7 RM5 10 Good Bad 89.0
Comparative Example 9 L8 RM6 7 Good Poor 89.6
Comparative Example 10 L9 RM6 10 Good Poor 89.4
______________________________________________________

実施例12〜15と比較例6の輝点観察の結果から、用いる重合性化合物の分子構造を非対称にすることで、液晶への溶解性が向上していることがわかる。
また、実施例12、14、15と比較例7及び8との対比から、本発明の重合性化合物の分子構造の非対称化の方法(上記の方法1及び2)は、ベンゼン環に左右非対称となるように置換基を導入する方法(方法4)と比較して、AC由来の残像特性に優れることがわかる。
同様に、実施例12、14及び15と比較例9及び10の結果から、本発明の重合性化合物の分子構造の非対称化の方法は、左右の重合性基が異なる方法(方法3)と比較しても、AC由来の残像特性に優れることがわかる。
これは、重合性基の片方が環構造ではないメタクリル基の化合物と比較して、環構造のスタッキングが強いため、得られるポリマーのネットワークがより剛直となっているためと考えられる。
From the results of the bright spot observation of Examples 12 to 15 and Comparative Example 6, it can be seen that the solubility in the liquid crystal is improved by making the molecular structure of the polymerizable compound used asymmetric.
Further, from the comparison between Examples 12, 14, and 15 and Comparative Examples 7 and 8, the method for asymmetry of the molecular structure of the polymerizable compound of the present invention (methods 1 and 2 described above) shows that the benzene ring is asymmetrical. It can be seen that, as compared with the method (Method 4) in which a substituent is introduced so that the residual image characteristics derived from AC are excellent.
Similarly, from the results of Examples 12, 14 and 15 and Comparative Examples 9 and 10, the method for asymmetry of the molecular structure of the polymerizable compound of the present invention was compared with the method in which the left and right polymerizable groups were different (Method 3). However, it can be seen that the afterimage characteristics derived from AC are excellent.
It is considered that this is because the stacking of the ring structure is stronger than that of the compound in which one of the polymerizable groups has a methacryl group that is not a ring structure, and thus the polymer network obtained is more rigid.

本発明の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜を有する液晶表示素子は、液晶の応答速度が速く、例えば、PSA型液晶ディスプレイなどの垂直配向方式の液晶表示素子として広く利用可能である。
なお、2015年2月6日に出願された日本特許出願2015−22123号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
A liquid crystal display device having a liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal aligning agent of the present invention has a high response speed of liquid crystal, and can be widely used as a vertical alignment type liquid crystal display device such as a PSA liquid crystal display. .
In addition, the entire contents of the specification, claims, and abstract of Japanese Patent Application No. 2015-22123 filed on February 6, 2015 are incorporated herein as disclosure of the specification of the present invention. It is a thing.

Claims (4)

下記式(1)で表される重合性化合物。
Figure 2020079232
(式中、X及びXは、それぞれ独立して、エーテル結合及びエステル結合から選ばれる結合基を表し、S及びSは、それぞれ独立して、炭素数2〜9の直鎖アルキレン基を表し、かつS、X、X及びSは、分子が左右非対称となるように選択される。)
A polymerizable compound represented by the following formula (1).
Figure 2020079232
(In the formula, X 1 and X 2 each independently represent a bonding group selected from an ether bond and an ester bond, and S 1 and S 2 each independently represent a linear alkylene having 2 to 9 carbon atoms. Represents a group and S 1 , X 1 , X 2 and S 2 are selected such that the molecule is left-right asymmetric.)
式(1)中、SとSが互いに異なる炭素数を有するアルキレン基である請求項1に記載の重合性化合物。 The polymerizable compound according to claim 1, wherein in the formula (1), S 1 and S 2 are alkylene groups having different carbon numbers. 式(1)中、XとXのいずれか一方がエーテル結合であり、他方がエステル結合であるか、Xがカルボニル側でSと結合するエステル結合であり、Xが酸素原子側でSと結合するエステル結合である請求項1又は2に記載の重合性化合物。 In formula (1), one of X 1 and X 2 is an ether bond and the other is an ester bond, or X 1 is an ester bond bonding to S 1 on the carbonyl side, and X 2 is an oxygen atom. The polymerizable compound according to claim 1 or 2, which is an ester bond which is bonded to S 2 on the side. 下記式RM1〜式RM3のいずれかの化合物である請求項1〜3のいずれかに記載の重合性化合物。
Figure 2020079232
The polymerizable compound according to any one of claims 1 to 3, which is a compound of any of the following formulas RM1 to RM3.
Figure 2020079232
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