JP2022027480A - Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal element - Google Patents

Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal element Download PDF

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Abstract

To provide a liquid crystal alignment agent capable of forming a liquid crystal alignment film excellent in adhesion property between a sealant and a substrate and providing a liquid crystal element hardly generating afterimage.SOLUTION: Liquid crystal alignment agent contains a polymer [A] with partial structure represented by formula (1), a polymer [B] with partial structure represented by formula (2), and a polymer [C] with partial structure X as main chain. In the structure represented by partial structure X:-(CH2)a- or the structure represented by -(CH2)a-, any methylene group is substituted by groups such as -NR7-. In the formula (1), R1 represents protective group. In the formula (2), A1 and A4 each independently represents divalent aromatic ring group. R2 and R3 each independently represents hydrogen atom or monovalent organic group. B1 represents single bond, -NR4-, -O- or divalent aromatic heterocyclic group.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal alignment agent, a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal element.

液晶素子の液晶材料としては、VA駆動方式やMVA駆動方式等の液晶素子ではネガ型液晶が使用され、TN型やIPS(In-Plane Switching)駆動方式、FFS(Fringe Field Switching)駆動方式等の液晶素子ではポジ型液晶が使用されている。また近年では、液晶素子の更なる高精細化を図るべく、IPS駆動方式やFFS駆動方式の液晶素子においてネガ型液晶を使用することも提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As the liquid crystal material of the liquid crystal element, a negative type liquid crystal is used in the liquid crystal element such as VA drive method and MVA drive method, and TN type, IPS (In-Plane Switching) drive method, FFS (Fringe Field Switching) drive method and the like are used. A positive liquid crystal is used in the liquid crystal element. Further, in recent years, it has been proposed to use a negative type liquid crystal in an IPS drive type or FFS drive type liquid crystal element in order to further improve the definition of the liquid crystal element (see, for example, Patent Document 1).

近年、液晶素子は、液晶テレビやインフォメーションディスプレイ等といった比較的大型の表示装置から、スマートフォン等の小型の表示装置まで幅広い用途に適用されている。こうした液晶素子の多用途化に伴い、液晶素子の更なる高品質化が求められている。そこで従来、含窒素メタアリーレン構造を有する重合体を液晶配向剤に含有させ、これにより抵抗値が低く、透明性が高い液晶配向膜を得るとともに、蓄積電荷に起因する焼き付き(DC残像)が少ない液晶素子を得ることが提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In recent years, liquid crystal elements have been applied to a wide range of applications from relatively large display devices such as liquid crystal televisions and information displays to small display devices such as smartphones. With the widespread use of liquid crystal elements, further improvement in quality of liquid crystal elements is required. Therefore, conventionally, a polymer having a nitrogen-containing metaarylene structure is contained in a liquid crystal alignment agent to obtain a liquid crystal alignment film having a low resistance value and high transparency, and there is little seizure (DC afterimage) due to accumulated charges. It has been proposed to obtain a liquid crystal element (see, for example, Patent Document 2).

スマートフォンやタブレットPC等に代表されるタッチパネル式の表示装置において、タッチパネルの稼働面積をより広く、かつ表示装置の小型化を両立させるために狭額縁化を図ることが行われている。狭額縁化を図る方法の1つとしては、基材面全体に液晶配向膜を形成した後、シール剤を液晶配向膜上に塗布して基材同士を貼り合わせる方法が知られている(例えば、特許文献3参照)。 In touch panel type display devices such as smartphones and tablet PCs, the frame is narrowed in order to make the operating area of the touch panel wider and the display device smaller. As one of the methods for narrowing the frame, a method is known in which a liquid crystal alignment film is formed on the entire surface of the base material, and then a sealing agent is applied on the liquid crystal alignment film to bond the base materials together (for example). , Patent Document 3).

国際公開第2016/152928号International Publication No. 2016/152928 国際公開第2019/093037号International Publication No. 2019/093037 特開2013-109154号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-109154

液晶素子の狭額縁化を図ること等を目的として液晶配向膜上にシール剤を配置した場合、シール剤部分で液晶配向膜の基材からの剥がれが生じやすい傾向がある。このため、液晶素子の信頼性が低下することが懸念される。 When the sealant is placed on the liquid crystal alignment film for the purpose of narrowing the frame of the liquid crystal element, the sealant portion tends to be easily peeled off from the base material of the liquid crystal alignment film. Therefore, there is a concern that the reliability of the liquid crystal element will decrease.

また、特許文献2の技術のように、メタアリーレン構造を重合体に導入することによって液晶素子の残像低減を図ろうとした場合、メタアリーレン構造由来の芳香環を多く含む構造によって液晶配向膜が硬く脆くなり、液晶配向膜と基材との密着性(特に、スペーサー部位での基材との密着性)が低下することが懸念される。その一方で、残像の低減、基材との密着性、シール剤との密着性といった複数の特性を同時に満たすようにすることは困難であり、液晶配向剤においては更なる改善の余地がある。 Further, when an attempt is made to reduce the afterimage of the liquid crystal element by introducing a metaarylene structure into the polymer as in the technique of Patent Document 2, the liquid crystal alignment film is hard due to the structure containing a large amount of aromatic rings derived from the metaarylene structure. It becomes brittle, and there is a concern that the adhesion between the liquid crystal alignment film and the base material (particularly, the adhesion with the base material at the spacer portion) may decrease. On the other hand, it is difficult to simultaneously satisfy a plurality of characteristics such as reduction of afterimage, adhesion to a base material, and adhesion to a sealant, and there is room for further improvement in a liquid crystal alignment agent.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、シール剤及び基材との密着性に優れた液晶配向膜を形成することができ、かつ残像が生じにくい液晶素子を得ることができる液晶配向剤を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a liquid crystal alignment agent capable of forming a liquid crystal alignment film having excellent adhesion to a sealant and a substrate and obtaining a liquid crystal element in which an afterimage is less likely to occur. The main purpose is to provide.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討し、構造が異なる複数の重合体を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明により以下の手段が提供される。 The present inventors have diligently studied in order to solve the above-mentioned problems, and have found that the above-mentioned problems can be solved by using a plurality of polymers having different structures, and have completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following means.

<1> 下記式(1)で表される部分構造を有し、下記式(2)で表される部分構造を有しない重合体[A]と、下記式(2)で表される部分構造を有する重合体[B]と、下記の部分構造Xを主鎖に有し、下記式(1)で表される部分構造及び下記式(2)で表される部分構造を有しない重合体[C]と、を含有する、液晶配向剤。
部分構造X:-(CH-で表される構造(ただし、aは2~20の整数)、又は、-(CH-で表される構造において任意のメチレン基が、-NR-、-O-、-COO-、-NR-CO-、-NR-COO-、-NR-CO-NR-及び窒素含有非芳香族複素環基よりなる群から選択される少なくとも1種の基に置き換えられてなる構造(ただし、Rは、水素原子又はアルキル基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基であるか、又はRとRとが互いに合わせられてRが結合する窒素原子、Rが結合する窒素原子及び-CO-と共に構成される環構造を表す。-NR-、-O-、-COO-、-NR-CO-、-NR-COO-、-NR-CO-NR-及び窒素含有非芳香族複素環基は互いに隣接していない)。

Figure 2022027480000001
(式(1)中、Rは保護基である。「*」は結合手であることを表す。)
Figure 2022027480000002
(式(2)中、A及びAは、それぞれ独立に2価の芳香環基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基である。Bは、単結合、-NR-、-O-又は2価の芳香族複素環基である。Rは、水素原子又は1価の有機基である。Bが単結合である場合、Aは2価の芳香環基であり、Aは単結合又は2価の芳香環基である。Bが2価の芳香族複素環基である場合、A及びAは、それぞれ独立に単結合又は2価の芳香環基である。Bが-NR-又は-O-である場合、A及びAは、それぞれ独立に2価の芳香環基であるか、又は、Aが有する芳香環とAが有する芳香環とが単結合又は鎖状構造によって連結されて、-NR-又は-O-と共に構成される窒素又は酸素含有縮合環構造を表す。「*」は結合手であることを表す。) <1> A polymer [A] having a partial structure represented by the following formula (1) and not having a partial structure represented by the following formula (2) and a partial structure represented by the following formula (2). A polymer [B] having the following, and a polymer having the following partial structure X in the main chain and not having the partial structure represented by the following formula (1) and the partial structure represented by the following formula (2) [ C] and a liquid crystal alignment agent containing.
Partial structure X: In the structure represented by-(CH 2 ) a- (where a is an integer of 2 to 20) or- (CH 2 ) a- , any methylene group is-. Selected from the group consisting of NR 7- , -O-, -COO-, -NR 7 -CO-, -NR 7 -COO-, -NR 8 -CO-NR 9- and nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic groups. A structure (where R 7 is a hydrogen atom or an alkyl group; R 8 and R 9 are independently hydrogen atoms or an alkyl group, respectively, or with R 8 ). Represents a ring structure in which R 9 is combined with each other and is composed of a nitrogen atom to which R 8 is bonded, a nitrogen atom to which R 9 is bonded, and -CO-.-NR 7- , -O-, -COO-,- NR 7 -CO-, -NR 7 -COO-, -NR 8 -CO-NR 9- and nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic groups are not adjacent to each other).
Figure 2022027480000001
(In equation (1), R 1 is a protecting group. "*" Indicates a bond.)
Figure 2022027480000002
(In the formula (2), A 1 and A 4 are independently divalent aromatic ring groups, respectively. R 2 and R 3 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups, respectively. B 1 is. , Single bond, -NR 4- , -O- or a divalent aromatic heterocyclic group. R 4 is a hydrogen atom or a monovalent organic group. If B 1 is a single bond, A 2 Is a divalent aromatic ring group and A 3 is a single-bonded or divalent aromatic ring group. When B 1 is a divalent aromatic heterocyclic group, A 2 and A 3 are independent of each other. It is a single-bonded or divalent aromatic ring group. When B 1 is -NR 4- or -O-, A 2 and A 3 are independently divalent aromatic ring groups, or A. The aromatic ring of 2 and the aromatic ring of A3 are connected by a single bond or a chain structure to represent a nitrogen or oxygen-containing fused ring structure composed of -NR 4- or -O-. Indicates that it is a bond.)

<2> 上記<1>の液晶配向剤により形成された液晶配向膜。
<3> 下記式(1A)で表される部分構造を重合に関与する基とは異なる部分に含む構造単位を有し、下記式(2)で表される部分構造を有しない重合体と、下記式(2)で表される部分構造を有する重合体と、下記の部分構造Xを主鎖に有し、下記式(2)で表される部分構造を有しない重合体と、を含有する、液晶配向膜。

Figure 2022027480000003
(式(1A)中、「*」は結合手であることを表す。)
<4> 上記<2>又は<3>の液晶配向膜を具備する液晶素子。 <2> A liquid crystal alignment film formed by the liquid crystal alignment agent of <1> above.
<3> A polymer having a structural unit containing a partial structure represented by the following formula (1A) in a portion different from the group involved in the polymerization and not having a partial structure represented by the following formula (2). It contains a polymer having a partial structure represented by the following formula (2) and a polymer having the following partial structure X in the main chain and not having the partial structure represented by the following formula (2). , Liquid crystal alignment film.
Figure 2022027480000003
(In equation (1A), "*" indicates a bond.)
<4> A liquid crystal element provided with the liquid crystal alignment film of <2> or <3>.

本発明の液晶配向剤によれば、シール剤及び基材との密着性に優れた液晶配向膜を形成することができ、かつ残像が生じにくい液晶素子を得ることができる。特に、本発明の液晶配向剤によれば、スペーサーの配置部分における基材と液晶配向膜との密着性を改善することができる。 According to the liquid crystal alignment agent of the present invention, it is possible to form a liquid crystal alignment film having excellent adhesion to the sealing agent and the substrate, and it is possible to obtain a liquid crystal element in which an afterimage is unlikely to occur. In particular, according to the liquid crystal alignment agent of the present invention, the adhesion between the base material and the liquid crystal alignment film at the spacer arrangement portion can be improved.

本開示の液晶配向剤は、モノマー組成が互いに異なる3種類の重合体である重合体[A]、重合体[B]及び重合体[C]を含有する。以下に、本開示の液晶配向剤に含まれる各成分、及び必要に応じて任意に配合されるその他の成分について説明する。 The liquid crystal alignment agent of the present disclosure contains a polymer [A], a polymer [B], and a polymer [C], which are three types of polymers having different monomer compositions from each other. Hereinafter, each component contained in the liquid crystal alignment agent of the present disclosure, and other components optionally blended will be described.

なお、本明細書において、「炭化水素基」とは、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基を含む意味である。「鎖状炭化水素基」とは、主鎖に環状構造を含まず、鎖状構造のみで構成された直鎖状炭化水素基及び分岐状炭化水素基を意味する。ただし、飽和でも不飽和でもよい。「脂環式炭化水素基」とは、環構造としては脂環式炭化水素の構造のみを含み、芳香環構造を含まない炭化水素基を意味する。ただし、脂環式炭化水素の構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を有するものも含む。「芳香族炭化水素基」とは、環構造として芳香環構造を含む炭化水素基を意味する。ただし、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂環式炭化水素の構造を含んでいてもよい。「芳香環」とは、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環を含む意味である。「構造単位」とは、主鎖構造を主として構成する単位であって、少なくとも主鎖構造中に2個以上含まれる単位をいう。各成分及び各化合物については、特に言及しない限り、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。「保護基」とは、反応性の高い特性基(下記式(1)では-NH-)を一時的に不活性な官能基に変換しておく原子団をいう。 In addition, in this specification, a "hydrocarbon group" means a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group and an aromatic hydrocarbon group. The "chain hydrocarbon group" means a linear hydrocarbon group and a branched hydrocarbon group which do not contain a cyclic structure in the main chain and are composed only of a chain structure. However, it may be saturated or unsaturated. The "alicyclic hydrocarbon group" means a hydrocarbon group containing only the alicyclic hydrocarbon structure as the ring structure and not containing the aromatic ring structure. However, it does not have to be composed only of the alicyclic hydrocarbon structure, and some of them have a chain structure. The "aromatic hydrocarbon group" means a hydrocarbon group containing an aromatic ring structure as a ring structure. However, it does not have to be composed only of an aromatic ring structure, and may include a chain structure or an alicyclic hydrocarbon structure as a part thereof. The term "aromatic ring" is meant to include an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocycle. The "structural unit" is a unit that mainly constitutes the main chain structure and includes at least two or more units in the main chain structure. Unless otherwise specified, each component and each compound may be used alone or in combination of two or more. The "protecting group" refers to an atomic group that temporarily converts a highly reactive characteristic group (-NH-in the following formula (1)) into an inactive functional group.

<重合体[A]>
重合体[A]は、下記式(1)で表される部分構造を有する重合体である。

Figure 2022027480000004
(式(1)中、Rは保護基である。「*」は結合手であることを表す。) <Polymer [A]>
The polymer [A] is a polymer having a partial structure represented by the following formula (1).
Figure 2022027480000004
(In equation (1), R 1 is a protecting group. "*" Indicates a bond.)

上記式(1)において、Rの保護基は、熱により脱離する1価の基であることが好ましく、例えばカルバメート系保護基、アミド系保護基、イミド系保護基、スルホンアミド系保護基等が挙げられる。これらのうち、熱による脱離性が高い点で、Rはカルバメート系保護基であることが好ましい。保護基の具体例としては、tert-ブトキシカルボニル基(Boc基)、ベンジルオキシカルボニル基、1,1-ジメチル-2-ハロエチルオキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基(Alloc基)、2-(トリメチルシリル)エトキシカルボニル基、9-フルオロニルメチルオキシカルボニル基(F-moc基)等が挙げられる。熱による脱離性に優れ、シール剤に対する密着性の改善効果を高くできる点、及び脱保護した部分の膜中の残存量を少なくできる点で、これらの中でも特に、tert-ブトキシカルボニル基が好ましい。 In the above formula (1), the protecting group of R 1 is preferably a monovalent group desorbed by heat, for example, a carbamate-based protecting group, an amide-based protecting group, an imide-based protecting group, and a sulfonamide-based protecting group. And so on. Of these, R 1 is preferably a carbamate-based protecting group because of its high heat-removability. Specific examples of the protecting group include tert-butoxycarbonyl group (Boc group), benzyloxycarbonyl group, 1,1-dimethyl-2-haloethyloxycarbonyl group, allyloxycarbonyl group (Allloc group) and 2- (trimethylsilyl group). ) Ethoxycarbonyl group, 9-fluoronylmethyloxycarbonyl group (F-moc group) and the like. Of these, the tert-butoxycarbonyl group is particularly preferable because it has excellent heat-removability, can enhance the effect of improving the adhesion to the sealant, and can reduce the residual amount in the membrane of the deprotected portion. ..

なお、上記式(1)において、2個の「*」のうち一方は水素原子に結合していてもよい。すなわち、上記式(1)中の2個の「*」のうち、一方は水素原子に結合し、他方は炭素原子に結合していてもよい。あるいは、2個の「*」の両方が炭素原子に結合していてもよい。 In the above formula (1), one of the two "*" may be bonded to a hydrogen atom. That is, of the two "*" in the above formula (1), one may be bonded to a hydrogen atom and the other may be bonded to a carbon atom. Alternatively, both of the two "*" may be bonded to the carbon atom.

重合体[A]は、上記式(1)で表される部分構造と共に、下記の部分構造Yを有していることが好ましい。重合体[A]が部分構造Yを更に有する場合、DC残像に加え、液晶の配向方向が初期配向からずれてくることに起因するAC残像の発生を抑制することができる点で好適である。
部分構造Y:-(CH-で表される構造(ただし、bは2~20の整数)、又は、-(CH-で表される構造において任意のメチレン基が、-NR10-、-O-、-COO-、-NR10-CO-、-NR10-COO-、-NR10-CO-NR11-及び窒素含有非芳香族複素環基よりなる群から選択される少なくとも1種の基に置き換えられてなる構造(ただし、R10及びR11は、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基である。部分構造Yにおいて、-NR10-、-O-、-COO-、-NR10-CO-、-NR10-COO-、-NR10-CO-NR11-及び窒素含有芳香族複素環基は互いに隣接していない)。
The polymer [A] preferably has the following partial structure Y together with the partial structure represented by the above formula (1). When the polymer [A] further has a partial structure Y, it is preferable in that, in addition to the DC afterimage, it is possible to suppress the generation of an AC afterimage due to the orientation direction of the liquid crystal being deviated from the initial orientation.
Partial structure Y: In the structure represented by-(CH 2 ) b- (where b is an integer of 2 to 20) or- (CH 2 ) b- , any methylene group is-. Selected from the group consisting of NR 10- , -O-, -COO-, -NR 10 -CO-, -NR 10 -COO-, -NR 10 -CO-NR 11- and nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic groups. A structure that is replaced by at least one group (where R 10 and R 11 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups. In the partial structure Y, -NR 10- , -O-, -COO-, -NR 10 -CO-, -NR 10 -COO-, -NR 10 -CO-NR 11- and nitrogen-containing aromatic heterocyclic groups are not adjacent to each other).

液晶素子におけるAC残像低減の改善効果を高くできる点で、部分構造Y中のbは2以上であることが好ましく、部分構造Y中に炭素数2以上の直鎖状アルカンジイル基を含むことがより好ましい。また、膜強度の低下を抑制する観点から、bは、好ましくは12以下であり、より好ましくは10以下である。
10、R11が1価の有機基である場合、当該1価の有機基としては、炭素数1~10の1価の炭化水素基又は保護基であることが好ましい。1価の炭化水素基は、炭素数1~3のアルキル基又はフェニル基が好ましく、炭素数1~3のアルキル基がより好ましい。保護基の例示及び好ましい例は、Rの上記説明を援用することができる。
上記のうち、R10、R11は、水素原子、炭素数1~3のアルキル基又はtert-ブトキシカルボニル基であることが好ましい。
窒素含有非芳香族複素環基としては、ピペリジン-1,4-ジイル基、ピペラジン-1,4-ジイル基等が挙げられる。
The b in the partial structure Y is preferably 2 or more, and the partial structure Y may contain a linear alkanediyl group having 2 or more carbon atoms in that the effect of improving the reduction of AC afterimage in the liquid crystal element can be enhanced. More preferred. Further, from the viewpoint of suppressing the decrease in film strength, b is preferably 12 or less, more preferably 10 or less.
When R 10 and R 11 are monovalent organic groups, the monovalent organic group is preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a protecting group. The monovalent hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a phenyl group, and more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. The above description of R1 can be incorporated as an example and a preferred example of the protecting group.
Of the above, R 10 and R 11 are preferably hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, or tert-butoxycarbonyl groups.
Examples of the nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group include a piperidine-1,4-diyl group, a piperazine-1,4-diyl group and the like.

重合体[A]は、上記式(1)で表される部分構造を部分構造Yとは別に有していてもよいし、上記式(1)で表される部分構造を部分構造Y中に有していてもよい。上記式(1)で表される部分構造を部分構造Y中に有する場合、重合体[A]は、部分構造Yとして、-(CH-で表される構造において任意のメチレン基が、-NR10-、-NR10-CO-、-NR10-COO-、及び-NR10-CO-NR11-よりなる群から選択される少なくとも1種の基に置き換えられてなる構造であって、かつR10及びR11のうち少なくとも一方が保護基である構造を有する。部分構造Yが保護基を有する構造である場合、部分構造Yを有するモノマーを重合体[A]の製造の際に使用することよって、シール剤に対する密着性改善とAC残像低減とを同時に改善できる点で好ましい。液晶素子のAC残像低減を改善する効果を高くできる点で、重合体[A]は部分構造Yを主鎖に有していることが好ましい。重合体[A]は、重合体[B]が有する、下記式(2)で表される部分構造を有していない。 The polymer [A] may have a partial structure represented by the above formula (1) separately from the partial structure Y, or the partial structure represented by the above formula (1) may be contained in the partial structure Y. You may have. When the partial structure represented by the above formula (1) is contained in the partial structure Y, the polymer [A] has an arbitrary methylene group as the partial structure Y in the structure represented by-(CH 2 ) b- . , -NR 10- , -NR 10-CO-, -NR 10-COO-, and -NR 10 - CO -NR 11 -replaced by at least one group selected from the group. It also has a structure in which at least one of R 10 and R 11 is a protecting group. When the partial structure Y has a structure having a protecting group, by using the monomer having the partial structure Y in the production of the polymer [A], it is possible to improve the adhesion to the sealant and reduce the AC afterimage at the same time. Preferred in terms of points. It is preferable that the polymer [A] has a partial structure Y in the main chain in that the effect of improving the AC afterimage reduction of the liquid crystal element can be enhanced. The polymer [A] does not have the partial structure represented by the following formula (2) that the polymer [B] has.

なお、本明細書において、液晶配向剤に含まれる複数種の重合体のうち少なくとも1種の重合体が有している部分構造(以下、「特定構造」という)を別の重合体が「有しない」とは、別の重合体が、本発明の効果を損なわない範囲において、その特定構造を有することは許容される意味である。別の重合体が特定構造を有しない場合、別の重合体における特定構造の含有量は、別の重合体が有する全構造単位に対して、好ましくは1モル%以下であり、より好ましくは0.5モル%以下であり、更に好ましくは0.1モル以下である(重合体[B]及び重合体[C]についても同じ)。 In the present specification, another polymer "has" a partial structure (hereinafter referred to as "specific structure") possessed by at least one of the plurality of polymers contained in the liquid crystal aligning agent. "No" means that it is permissible for another polymer to have that particular structure to the extent that it does not impair the effectiveness of the invention. When another polymer does not have a specific structure, the content of the specific structure in the other polymer is preferably 1 mol% or less, more preferably 0, with respect to the total structural units of the other polymer. It is 5.5 mol% or less, more preferably 0.1 mol or less (the same applies to the polymer [B] and the polymer [C]).

重合体[A]の主鎖は特に限定されないが、液晶との親和性及び機械的強度が高く、かつ信頼性の高い液晶配向膜を形成できる点、上記式(1)で表される部分構造を重合体中に導入しやすい点で、重合体[A]は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。 The main chain of the polymer [A] is not particularly limited, but the partial structure represented by the above formula (1) is capable of forming a highly reliable liquid crystal alignment film having high affinity with liquid crystal and mechanical strength. The polymer [A] is preferably at least one selected from the group consisting of polyamic acids, polyamic acid esters and polyimides in that the polymer [A] can be easily introduced into the polymer.

重合体[A]を製造する方法は特に限定されず、有機化学の定法に従って行うことができる。具体的には、例えば、上記式(1)で表される部分構造を有するモノマーを用いて重合する方法;重合体末端と、上記式(1)で表される部分構造を有する化合物とを反応させて、上記式(1)で表される部分構造を重合体末端に導入する方法、等が挙げられる。これらのうち、液晶配向膜とシール剤との密着性の改善効果をより高くできる点で、上記式(1)で表される部分構造を有するモノマーを用いた重合により重合体[A]を製造することが好ましい。すなわち、重合体[A]は、上記式(1)で表される部分構造を有するモノマーに由来する構造単位を有する重合体であることが好ましい。 The method for producing the polymer [A] is not particularly limited, and the polymer [A] can be produced according to a conventional method of organic chemistry. Specifically, for example, a method of polymerizing using a monomer having a partial structure represented by the above formula (1); a reaction between a polymer terminal and a compound having a partial structure represented by the above formula (1). Then, a method of introducing the partial structure represented by the above formula (1) into the polymer terminal and the like can be mentioned. Among these, the polymer [A] is produced by polymerization using a monomer having a partial structure represented by the above formula (1) in that the effect of improving the adhesion between the liquid crystal alignment film and the sealant can be further enhanced. It is preferable to do so. That is, the polymer [A] is preferably a polymer having a structural unit derived from a monomer having a partial structure represented by the above formula (1).

なお、「主鎖」とは、重合体のうち最も長い原子の連鎖からなる「幹」の部分をいう。この「幹」の部分が環構造を含むことは許容される。例えば、「特定構造を主鎖に有する」とは、その特定構造が主鎖の一部分を構成することをいう。「側鎖」とは、重合体の「幹」から分岐した部分をいう。 The "main chain" refers to the part of the "stem" consisting of the longest chain of atoms in the polymer. It is permissible for this "stem" portion to contain a ring structure. For example, "having a specific structure in the main chain" means that the specific structure constitutes a part of the main chain. The "side chain" means a portion branched from the "stem" of the polymer.

(ポリアミック酸)
重合体[A]がポリアミック酸である場合、当該ポリアミック酸(以下、「ポリアミック酸[A]」ともいう)は、モノマーの選択の自由度が高く、上記式(1)で表される部分構造を導入しやすい点で、テトラカルボン酸二無水物と、上記式(1)で表される部分構造を有するジアミン(以下、「特定ジアミン(A)」ともいう)を含むジアミン化合物と、を反応させる方法により製造することが好ましい。
(Polyamic acid)
When the polymer [A] is a polyamic acid, the polyamic acid (hereinafter, also referred to as “polyamic acid [A]”) has a high degree of freedom in selecting a monomer, and has a partial structure represented by the above formula (1). Is easily introduced, the tetracarboxylic acid dianhydride is reacted with a diamine compound containing a diamine having a partial structure represented by the above formula (1) (hereinafter, also referred to as “specific diamine (A)”). It is preferable to produce by the method of causing.

・テトラカルボン酸二無水物
ポリアミック酸[A]の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物等を挙げることができる。これらの具体例としては、脂肪族テトラカルボン酸二無水物として、1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物、エチレンジアミン四酢酸二無水物等を;脂環式テトラカルボン酸二無水物として、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-3a,4,5,9b-テトラヒドロナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-8-メチル-3a,4,5,9b-テトラヒドロナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン、2,4,6,8-テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン-2:4,6:8-二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物等を;芳香族テトラカルボン酸二無水物として、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメート、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、4,4’-カルボニルジフタル酸無水物等を;それぞれ挙げることができるほか、特開2010-97188号公報に記載のテトラカルボン酸二無水物を用いることができる。
-Tetracarboxylic acid dianhydride As the tetracarboxylic acid dianhydride used for the synthesis of polyamic acid [A], for example, aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride, alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride, aromatic tetracarboxylic Acid dianhydride and the like can be mentioned. Specific examples of these include 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid dianhydride, ethylenediamine tetraacetichydride dianhydride and the like as aliphatic tetracarboxylic acid dianhydride; alicyclic tetracarboxylic acid dianhydride. 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl Dianhydride, 5- (2,5-dioxotetratetra-3-yl) -3a, 4,5,9b-tetrahydronaphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 5- (2) , 5-Dioxotetrahydride-3-yl) -8-methyl-3a, 4,5,9b-tetrahydronaphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 2,4,6,8-tetra Carboxybicyclo [3.3.0] octane-2: 4,6: 8-anhydride, cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride, etc .; aromatic tetracarboxylic acid dianhydride, etc. As, pyromellitic dianhydride, 3,3', 4,4'-biphenyltetracarboxylic acid dianhydride, 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, ethylene glycol bisanhydrotrimate. , 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic acid anhydride, 4,4'-carbonyldiphthalic acid anhydride, etc .; Acid dianhydride can be used.

ポリアミック酸[A]の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物は、溶剤に対する溶解性が高く、低残像特性を示す液晶配向膜を得ることができる点で、脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むことが好ましい。脂環式テトラカルボン酸二無水物の使用割合は、ポリアミック酸[A]の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物の全量に対して、20モル%以上であることが好ましく、40モル%以上であることがより好ましく、50モル%以上であることが更に好ましい。 The tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid [A] is an alicyclic tetracarboxylic dianhydride in that it has high solubility in a solution and can obtain a liquid crystal alignment film exhibiting low afterimage characteristics. It is preferable to include. The ratio of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride used is preferably 20 mol% or more, preferably 40 mol% or more, based on the total amount of the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid [A]. Is more preferable, and 50 mol% or more is further preferable.

・ジアミン化合物
重合体[A]の合成に使用する特定ジアミン(A)は、下記式(1-1)で表される化合物であることが好ましい。

Figure 2022027480000005
(式(1-1)中、A及びAは、それぞれ独立に2価の芳香環基である。Yは2価の有機基である。rは0又は1である。ただし、rが1の場合、A、A及びYのうち少なくともいずれかは、上記式(1)で表される部分構造を有する。rが0の場合、Aは、上記式(1)で表される部分構造を有する。) -Diamine compound The specific diamine (A) used for the synthesis of the polymer [A] is preferably a compound represented by the following formula (1-1).
Figure 2022027480000005
(In the formula (1-1), A 7 and A 8 are independently divalent aromatic ring groups. Y 1 is a divalent organic group. R is 0 or 1, but r. When 1, at least one of A 7 , A 8 and Y 1 has a partial structure represented by the above formula (1). When r is 0, A 7 has the above formula (1). It has a partial structure represented.)

上記式(1-1)において、A及びAの2価の芳香環基としては、2価の芳香族炭化水素基及び2価の芳香族複素環基が挙げられる。A及びAは、芳香環部分に置換基を有していてもよい。当該置換基としては、炭素数1~5のアルキル基、ハロゲン原子、上記式(1)で表される部分構造を有する1価の基等が挙げられる。 In the above formula ( 1-1), examples of the divalent aromatic ring group of A7 and A8 include a divalent aromatic hydrocarbon group and a divalent aromatic heterocyclic group. A 7 and A 8 may have a substituent on the aromatic ring moiety. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom, a monovalent group having a partial structure represented by the above formula (1), and the like.

、Aの好ましい具体例としては、2価の芳香族炭化水素基として、ベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環の環を構成する炭素原子に結合する任意の2個の水素原子を取り除いてなる基を;2価の芳香族複素環基として、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環又はピラジン環の環を構成する炭素原子に結合する任意の2個の水素原子を取り除いてなる基を、それぞれ挙げることができる。これらのうち、A、Aは、置換又は無置換のフェニレン基、ビフェニレン基又はピリジニレン基が好ましい。 As a preferable specific example of A7 and A8 , any two hydrogen atoms bonded to the carbon atoms constituting the ring of the benzene ring, the naphthalene ring or the anthracene ring are removed as the divalent aromatic hydrocarbon group. A group consisting of a divalent aromatic heterocyclic group obtained by removing any two hydrogen atoms bonded to carbon atoms constituting a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, or a pyrazine ring, respectively. Can be mentioned. Of these, A7 and A8 are preferably substituted or unsubstituted phenylene group, biphenylene group or pyridinylene group.

の2価の有機基としては、-(CH-で表される構造、-(CH-で表される構造において任意のメチレン基が、-NR10-、-O-、-COO-、-NR10-CO-、-NR10-COO-、-NR10-CO-NR11-及び窒素含有非芳香族複素環基よりなる群から選択される少なくとも1種の基に置き換えられてなる構造、-NR10-、-NR10-CO-、-NR10-COO-、-NR10-CO-NR11-等が挙げられる。これらのうち、Yは、-(CH-で表される構造において任意のメチレン基が、-NR10-、-NR10-CO-、-NR10-COO-及び-NR10-CO-NR11-よりなる群から選択される少なくとも1種の基に置き換えられてなる構造であることが好ましい。なお、R10及びR11の両方が保護基とは異なる基である場合、A及びAのうち少なくとも一方は、芳香環に導入された置換基として、上記式(1)で表される部分構造を有することが好ましい。なお、Yは芳香環基を有しない。
rは0又は1であり、1がより好ましい。
As the divalent organic group of Y 1 , any methylene group in the structure represented by-(CH 2 ) b -and the structure represented by-(CH 2 ) b- can be -NR 10- , -O. -, -COO-, -NR 10 -CO-, -NR 10 -COO-, -NR 10 -CO-NR 11- and at least one group selected from the group consisting of nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic groups. Examples thereof include a structure substituted with -NR 10- , -NR 10 -CO-, -NR 10 -COO-, -NR 10 -CO-NR 11- , and the like. Of these, Y 1 has any methylene group in the structure represented by-(CH 2 ) b- , which is -NR 10- , -NR 10 -CO-, -NR 10 -COO- and -NR 10- . It is preferable that the structure is replaced with at least one group selected from the group consisting of CO-NR 11- . When both R 10 and R 11 are different groups from the protecting group, at least one of A 7 and A 8 is represented by the above formula (1) as a substituent introduced into the aromatic ring. It is preferable to have a partial structure. Note that Y 1 does not have an aromatic ring group.
r is 0 or 1, with 1 being more preferred.

特定ジアミン(A)の具体例としては、下記式(DA-1)~式(DA-12)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。

Figure 2022027480000006
Figure 2022027480000007
(式中、「Boc」は、tert-ブトキシカルボニル基を表す。「Alloc」は、アリルオキシカルボニル基を表す。「F-moc」は、9-フルオロニルメチルオキシカルボニル基を表す。) Specific examples of the specific diamine (A) include compounds represented by the following formulas (DA-1) to (DA-12).
Figure 2022027480000006
Figure 2022027480000007
(In the formula, "Boc" represents a tert-butoxycarbonyl group. "Allloc" represents an allyloxycarbonyl group. "F-moc" represents a 9-fluoronylmethyloxycarbonyl group.)

特定ジアミン(A)は、上記のうち、上記式(DA-1)~式(DA-10)のそれぞれで表される化合物が好ましく、上記式(DA-1)、式(DA-3)~式(DA-6)及び式(DA-8)のそれぞれで表される化合物がより好ましい。 Of the above, the specific diamine (A) is preferably a compound represented by each of the above formulas (DA-1) to (DA-10), and the above formulas (DA-1) and (DA-3) to (DA-3) to The compounds represented by the formulas (DA-6) and (DA-8) are more preferable.

ポリアミック酸[A]の合成に使用するジアミン化合物は、特定ジアミン(A)のみであってもよいが、特定ジアミン(A)とともに、特定ジアミン(A)とは異なるジアミン(以下、「他のジアミン(A)」ともいう)を使用してもよい。他のジアミン(A)としては、脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン、ジアミノオルガノシロキサン等が挙げられる。他のジアミン(A)の具体例としては、4,4’-ジアミノジフェニルエタン、4,4’-ジアミノジフェニルプロパン、1,5-ビス(4-アミノフェノキシ)ペンタン、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、1,6-ビス(4-アミノフェノキシ)ヘキサン、6,6’-(ペンタメチレンジオキシ)ビス(3-アミノピリジン)、4’-(2-(4-アミノフェノキシ)エトキシ)-[1,1’-ビフェニル]-4-アミン、1,3-ビス(3-アミノプロピル)-テトラメチルジシロキサン等といった、部分構造Yを主鎖に有するジアミン化合物;
o-フェニレンジアミン、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート、2,5-ジアミノ安息香酸、3,5-ジアミノ安息香酸、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,5-ジアミノ-N,N-ビス(ピリジン-3-イルメチル)ベンズアミド等といった、部分構造Yを主鎖に有しないジアミン化合物等が挙げられる。
The diamine compound used for the synthesis of the polyamic acid [A] may be only the specific diamine (A), but together with the specific diamine (A), a diamine different from the specific diamine (A) (hereinafter, "other diamines"). (A) ”) may be used. Examples of the other diamine (A) include aliphatic diamines, alicyclic diamines, aromatic diamines, diaminoorganosiloxanes and the like. Specific examples of other diamines (A) include 4,4'-diaminodiphenylethane, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 1,5-bis (4-aminophenoxy) pentane, and 1,2-bis (4). -Aminophenoxy) ethane, 1,3-bis (4-aminophenoxy) propane, 1,6-bis (4-aminophenoxy) hexane, 6,6'-(pentamethylenedioxy) bis (3-aminopyridine) Partial structures such as 4,'-(2- (4-aminophenoxy) ethoxy)-[1,1'-biphenyl] -4-amine, 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane, etc. Diamine compound having Y in the main chain;
o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4-aminophenyl-4-aminobenzoate, 2,5-diaminobenzoic acid, 3,5-diaminobenzoic acid, 4 , 4'-diaminodiphenyl ether, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,5-diamino-N, N-bis (pyridine-3-ylmethyl) benzamide, etc. Examples thereof include diamine compounds which are not contained in.

ポリアミック酸[A]の合成に際し、特定ジアミン(A)の使用量は、シール剤との密着性の改善効果を十分に得る観点から、ポリアミック酸[A]の合成に使用するジアミン化合物の全量に対して、10モル%以上であることが好ましく、20モル%以上であることがより好ましく、25モル%以上であることが更に好ましく、35モル%以上であることが特に好ましい。
また、部分構造Yを有するジアミンの使用量(ただし、特定ジアミン(A)が部分構造Yを有する場合には、特定ジアミン(A)と、他のジアミン(A)のうち部分構造Yを主鎖に有するジアミン化合物との合計量)は、AC残像低減の改善効果を十分に得る観点から、ポリアミック酸[A]の合成に使用するジアミン化合物の全量に対して、10モル%以上であることが好ましく、20モル%以上であることがより好ましく、30モル%以上であることが更に好ましく、40モル%以上であることが特に好ましい。
In the synthesis of the polyamic acid [A], the amount of the specific diamine (A) used should be the total amount of the diamine compound used in the synthesis of the polyamic acid [A] from the viewpoint of sufficiently obtaining the effect of improving the adhesion with the sealant. On the other hand, it is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, further preferably 25 mol% or more, and particularly preferably 35 mol% or more.
Further, the amount of the diamine having the partial structure Y used (however, when the specific diamine (A) has the partial structure Y, the partial structure Y of the specific diamine (A) and the other diamines (A) is the main chain. The total amount of the diamine compound and the diamine compound contained in the above is 10 mol% or more based on the total amount of the diamine compound used for the synthesis of the polyamic acid [A] from the viewpoint of sufficiently obtaining the effect of improving the reduction of AC afterimage. It is preferably 20 mol% or more, more preferably 30 mol% or more, and particularly preferably 40 mol% or more.

・ポリアミック酸の合成
ポリアミック酸[A]は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを、必要に応じて分子量調整剤とともに反応させることにより得ることができる。ポリアミック酸の合成反応において、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との使用割合は、ジアミン化合物のアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2~2当量となる割合が好ましい。分子量調整剤としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸などの酸一無水物、アニリン、シクロヘキシルアミン、n-ブチルアミンなどのモノアミン化合物、フェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどのモノイソシアネート化合物等を挙げることができる。分子量調整剤の使用割合は、使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の合計100質量部に対して、20質量部以下とすることが好ましい。
-Synthesis of polyamic acid The polyamic acid [A] can be obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound with a molecular weight adjusting agent, if necessary. In the polyamic acid synthesis reaction, the ratio of the tetracarboxylic acid dianhydride to the diamine compound is 0.2 to 2 for the acid anhydride group of the tetracarboxylic acid dianhydride with respect to 1 equivalent of the amino group of the diamine compound. The equivalent ratio is preferable. Examples of the molecular weight adjusting agent include acid monoanhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride and itaconic anhydride, monoamine compounds such as aniline, cyclohexylamine and n-butylamine, and monoisocyanate compounds such as phenylisocyanate and naphthylisocyanate. Can be mentioned. The proportion of the molecular weight adjusting agent used is preferably 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass in total of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound used.

ポリアミック酸の合成反応は、好ましくは有機溶媒中で行われる。このときの反応温度は-20℃~150℃が好ましく、反応時間は0.1~24時間が好ましい。反応に使用する有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノール系溶媒、アルコール系溶媒、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、ハロゲン化炭化水素、炭化水素等を挙げることができる。これらの具体例としては、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミド、m-クレゾール、キシレノール及びハロゲン化フェノールよりなる群から選択される1種以上を反応溶媒として使用するか、あるいはこれらの1種以上と、他の有機溶媒(例えばブチルセロソルブ、ジエチレングリコールジエチルエーテル等)との混合物を使用することが好ましい。有機溶媒の使用量(a)は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミンの合計量(b)が、反応溶液の全量(a+b)に対して、0.1~50質量%になる量とすることが好ましい。 The polyamic acid synthesis reaction is preferably carried out in an organic solvent. The reaction temperature at this time is preferably −20 ° C. to 150 ° C., and the reaction time is preferably 0.1 to 24 hours. Examples of the organic solvent used in the reaction include an aprotonic polar solvent, a phenol solvent, an alcohol solvent, a ketone solvent, an ester solvent, an ether solvent, a halogenated hydrocarbon, and a hydrocarbon. Specific examples of these include N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea, hexamethylphosphortriamide, m-cresol, and the like. One or more selected from the group consisting of xylenol and halogenated phenol is used as a reaction solvent, or a mixture of one or more of these with another organic solvent (for example, butyl cellosolve, diethylene glycol diethyl ether, etc.) is used. Is preferable. The amount (a) of the organic solvent used shall be such that the total amount (b) of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine is 0.1 to 50% by mass with respect to the total amount (a + b) of the reaction solution. Is preferable.

以上のようにして、ポリアミック酸[A]を溶解してなる重合体溶液が得られる。この重合体溶液は、そのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、重合体溶液中に含まれるポリアミック酸[A]を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。 As described above, a polymer solution obtained by dissolving the polyamic acid [A] is obtained. This polymer solution may be used as it is for the preparation of the liquid crystal alignment agent, or the polyamic acid [A] contained in the polymer solution may be isolated and then used for the preparation of the liquid crystal alignment agent.

(ポリアミック酸エステル)
重合体[A]がポリアミック酸エステルである場合、当該ポリアミック酸エステルは、例えば、[I]ポリアミック酸[A]とエステル化剤とを反応させる方法、[II]テトラカルボン酸ジエステルと、特定ジアミン(A)を含むジアミン化合物とを反応させる方法、[III]テトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物と、特定ジアミン(A)を含むジアミン化合物とを反応させる方法、等によって得ることができる。ポリアミック酸エステルは、アミック酸エステル構造のみを有していてもよく、アミック酸構造とアミック酸エステル構造とが併存する部分エステル化物であってもよい。ポリアミック酸エステルを溶解してなる反応溶液は、そのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液中に含まれるポリアミック酸エステルを単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。なお、本明細書において「テトラカルボン酸誘導体」とは、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル及びテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物を含む意味である。
(Polyamic acid ester)
When the polymer [A] is a polyamic acid ester, the polyamic acid ester is, for example, a method for reacting [I] polyamic acid [A] with an esterifying agent, [II] tetracarboxylic acid diester, and a specific diamine. It can be obtained by a method of reacting with a diamine compound containing (A), a method of reacting [III] a tetracarboxylic acid diester dihalide with a diamine compound containing a specific diamine (A), or the like. The polyamic acid ester may have only an amic acid ester structure, or may be a partial esterified product in which an amic acid structure and an amic acid ester structure coexist. The reaction solution obtained by dissolving the polyamic acid ester may be used as it is for the preparation of the liquid crystal alignment agent, or the polyamic acid ester contained in the reaction solution may be isolated and then used for the preparation of the liquid crystal alignment agent. In addition, in this specification, "tetracarboxylic acid derivative" means containing tetracarboxylic acid dianhydride, tetracarboxylic acid diester and tetracarboxylic acid diester dihalide.

(ポリイミド)
重合体[A]がポリイミドである場合、当該ポリイミドは、例えば上記の如くして合成されたポリアミック酸[A]を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。ポリイミドは、その前駆体であるポリアミック酸が有していたアミック酸構造のすべてを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造とが併存する部分イミド化物であってもよい。ポリイミドのイミド化率は、20~99%であることが好ましく、30~90%であることがより好ましい。なお、イミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。ここで、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。
(Polyimide)
When the polymer [A] is a polyimide, the polyimide can be obtained, for example, by dehydrating and ring-closing the polyamic acid [A] synthesized as described above to imidize it. The polyimide may be a completely imidized product in which all of the amic acid structure possessed by its precursor polyamic acid is dehydrated and ring-closed, and only a part of the amic acid structure is dehydrated and ring-closed to form an amic acid structure and an imide. It may be a partially imidized product in which a ring structure coexists. The imidization ratio of the polyimide is preferably 20 to 99%, more preferably 30 to 90%. The imidization ratio is the ratio of the number of imide ring structures to the total number of amic acid structures and the number of imide ring structures of polyimide expressed as a percentage. Here, a part of the imide ring may be an isoimide ring.

ポリアミック酸の脱水閉環は、好ましくはポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤及び脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行われる。この方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸のアミック酸構造の1モルに対して0.01~20モルとすることが好ましい。脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミン等の3級アミンを用いることができる。脱水閉環触媒の使用量は、使用する脱水剤1モルに対して0.01~10モルとすることが好ましい。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは0~180℃である。反応時間は、好ましくは1.0~120時間である。なお、ポリイミドを含有する反応溶液は、そのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、ポリイミドを単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。 The dehydration ring closure of the polyamic acid is preferably carried out by dissolving the polyamic acid in an organic solvent, adding a dehydrating agent and a dehydration ring closure catalyst to this solution, and heating as necessary. In this method, as the dehydrating agent, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride can be used. The amount of the dehydrating agent used is preferably 0.01 to 20 mol per 1 mol of the amic acid structure of the polyamic acid. As the dehydration ring closure catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collagen, lutidine, and triethylamine can be used. The amount of the dehydration ring closure catalyst used is preferably 0.01 to 10 mol with respect to 1 mol of the dehydrating agent used. Examples of the organic solvent used for the dehydration ring closure reaction include organic solvents exemplified as those used for the synthesis of polyamic acid. The reaction temperature of the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180 ° C. The reaction time is preferably 1.0 to 120 hours. The reaction solution containing the polyimide may be used as it is for the preparation of the liquid crystal alignment agent, or the polyimide may be isolated and then used for the preparation of the liquid crystal alignment agent.

<重合体[B]>
重合体[B]は、下記式(2)で表される部分構造を有する重合体である。

Figure 2022027480000008
(式(2)中、A及びAは、それぞれ独立に2価の芳香環基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基である。Bは、単結合、-NR-、-O-又は2価の芳香族複素環基である。Rは、水素原子又は1価の有機基である。Bが単結合である場合、Aは2価の芳香環基であり、Aは単結合又は2価の芳香環基である。Bが2価の芳香族複素環基である場合、A及びAは、それぞれ独立に単結合又は2価の芳香環基である。Bが-NR-又は-O-である場合、A及びAは、それぞれ独立に2価の芳香環基であるか、又は、Aが有する芳香環とAが有する芳香環とが単結合又は鎖状構造によって連結されて、-NR-又は-O-と共に構成される窒素又は酸素含有縮合環構造を表す。「*」は結合手であることを表す。) <Polymer [B]>
The polymer [B] is a polymer having a partial structure represented by the following formula (2).
Figure 2022027480000008
(In the formula (2), A 1 and A 4 are independently divalent aromatic ring groups, respectively. R 2 and R 3 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups, respectively. B 1 is. , Single bond, -NR 4- , -O- or a divalent aromatic heterocyclic group. R 4 is a hydrogen atom or a monovalent organic group. If B 1 is a single bond, A 2 Is a divalent aromatic ring group and A 3 is a single-bonded or divalent aromatic ring group. When B 1 is a divalent aromatic heterocyclic group, A 2 and A 3 are independent of each other. It is a single-bonded or divalent aromatic ring group. When B 1 is -NR 4- or -O-, A 2 and A 3 are independently divalent aromatic ring groups, or A. The aromatic ring of 2 and the aromatic ring of A3 are connected by a single bond or a chain structure to represent a nitrogen or oxygen-containing fused ring structure composed of -NR 4- or -O-. Indicates that it is a bond.)

上記式(2)において、A及びAの2価の芳香環基としては、2価の芳香族炭化水素基及び2価の芳香族複素環基が挙げられる。A及びAは、芳香環部分に置換基を有していてもよい。当該置換基としては、炭素数1~5のアルキル基、ハロゲン原子等が挙げられる。A、Aの好ましい具体例としては、2価の芳香族炭化水素基として、ベンゼン環、ナフタレン環又はアントラセン環の環を構成する炭素原子に結合する任意の2個の水素原子を取り除いてなる基を;2価の芳香族複素環基として、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環又はピラジン環の環を構成する炭素原子に結合する任意の2個の水素原子を取り除いてなる基を、それぞれ挙げることができる。A及びAは、これらのうち、フェニレン基、ビフェニレン基又はピリジニレン基が好ましく、フェニレン基が特に好ましい。 In the above formula (2), examples of the divalent aromatic ring group of A 1 and A 4 include a divalent aromatic hydrocarbon group and a divalent aromatic heterocyclic group. A 1 and A 4 may have a substituent on the aromatic ring portion. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, a halogen atom and the like. As a preferable specific example of A 1 and A 4 , any two hydrogen atoms bonded to the carbon atoms constituting the ring of the benzene ring, the naphthalene ring or the anthracene ring are removed as the divalent aromatic hydrocarbon group. A group consisting of a divalent aromatic heterocyclic group obtained by removing any two hydrogen atoms bonded to carbon atoms constituting a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, or a pyrazine ring, respectively. Can be mentioned. Of these, A 1 and A 4 are preferably a phenylene group, a biphenylene group or a pyridinylene group, and a phenylene group is particularly preferable.

及びRについて、1価の有機基は、炭素数1~10の1価の炭化水素基又は保護基であることが好ましい。1価の炭化水素基は、炭素数1~3のアルキル基又はフェニル基が好ましく、炭素数1~3のアルキル基がより好ましい。保護基の例示及び好ましい例は、Rの上記説明を援用することができる。
及びRは、これらのうち、水素原子又は炭素数1~10の1価の炭化水素基であることが好ましく、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基であることがより好ましい。
For R 2 and R 3 , the monovalent organic group is preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a protecting group. The monovalent hydrocarbon group is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a phenyl group, and more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. The above description of R1 can be incorporated as an example and a preferred example of the protecting group.
Of these, R 2 and R 3 are preferably hydrogen atoms or monovalent hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably hydrogen atoms or alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms.

は、単結合、-NR-、-O-又は2価の芳香族複素環基である。2価の芳香族複素環基としては、ピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環又はピラジン環から任意の2個の水素原子を取り除いてなる基;フラン環から任意の2個の水素原子を取り除いてなる基;チオフェン環から任意の2個の水素原子を取り除いてなる基等が挙げられる。これらのうち、ピロール環、フラン環及びチオフェン環から任意の2個の水素原子を取り除いてなる基であることが好ましく、ピロール環から任意の2個の水素原子を取り除いてなる基であることがより好ましい。 B 1 is a single bond, -NR 4- , -O- or a divalent aromatic heterocyclic group. The divalent aromatic heterocyclic group is a group obtained by removing any two hydrogen atoms from a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring or a pyrazine ring; and a group obtained by removing any two hydrogen atoms from a furan ring. Group: A group obtained by removing any two hydrogen atoms from the thiophene ring, and the like. Of these, a group obtained by removing any two hydrogen atoms from the pyrrole ring, a furan ring and a thiophene ring is preferable, and a group obtained by removing any two hydrogen atoms from the pyrrole ring. More preferred.

の1価の有機基は、炭素数1~3のアルキル基又はフェニル基が好ましく、炭素数1~3のアルキル基がより好ましい。 The monovalent organic group of R4 is preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a phenyl group, and more preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.

が単結合又は2価の芳香族複素環基である場合、A、Aはそれぞれ2価の芳香環基である。当該2価の芳香環基の例示及び好ましい例については、A及びAの2価の芳香環基の説明を援用することができる。 When B 1 is a single bond or a divalent aromatic heterocyclic group, A 2 and A 3 are divalent aromatic ring groups, respectively. For examples and preferred examples of the divalent aromatic ring group, the description of the divalent aromatic ring group of A 1 and A 4 can be incorporated.

が-NR-又は-O-である場合、A及びAの2価の芳香環基としては、A及びAの2価の芳香環基の説明を援用することができる。A及びAが、Aが有する芳香環とAが有する芳香環とが単結合又は鎖状構造(例えば、エチレン基)によって連結されて、-NR-と共に構成される窒素含有縮合環構造を表す場合、当該縮合環構造としては、カルバゾール構造、9-メチルカルバゾール構造、9-エチルカルバゾール構造等が挙げられる。A及びAが、Aが有する芳香環とAが有する芳香環とが単結合又は鎖状構造(例えば、エチレン基)によって連結されて、-O-と共に構成される酸素含有縮合環構造を表す場合、当該縮合環構造としては、ジベンゾフラン構造等が挙げられる。 When B 1 is -NR 4 -or -O-, the description of the divalent aromatic ring group of A 1 and A 4 can be incorporated as the divalent aromatic ring group of A 2 and A 3 . .. A 2 and A 3 are composed of a nitrogen-containing condensation in which the aromatic ring of A 2 and the aromatic ring of A 3 are linked by a single bond or a chain structure (for example, an ethylene group) together with -NR 4- . When representing a ring structure, examples of the fused ring structure include a carbazole structure, a 9-methylcarbazole structure, a 9-ethylcarbazole structure and the like. A 2 and A 3 are oxygen-containing fused rings in which the aromatic ring of A 2 and the aromatic ring of A 3 are linked by a single bond or a chain structure (for example, an ethylene group) and formed together with —O—. When representing a structure, examples of the fused ring structure include a dibenzofuran structure and the like.

上記式(2)で表される部分構造は、芳香環(芳香族炭化水素環及び芳香族複素環を含む)を、合計3個以上有し、4個以上有することが特に好ましい。上記式(2)で表される部分構造が芳香環を合計4個以上含む場合、共役構造が長くなることによって残留電荷の緩和がより速くなり、残像(特にDC残像)を十分に低減できる点で好適である。これらの中でも、上記式(2)で表される部分構造がビフェニル構造を有していることが特に好ましい。 The partial structure represented by the above formula (2) has a total of 3 or more aromatic rings (including an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocycle), and it is particularly preferable to have 4 or more aromatic rings. When the partial structure represented by the above equation (2) contains a total of four or more aromatic rings, the longer the conjugated structure makes the relaxation of the residual charge faster, and the afterimage (particularly the DC afterimage) can be sufficiently reduced. Is suitable. Among these, it is particularly preferable that the partial structure represented by the above formula (2) has a biphenyl structure.

重合体[B]の主鎖は特に限定されず、重合体[A]の主鎖等に応じて適宜選択することができる。重合体[A]がポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種である場合、重合体[A]との親和性を高くできる点で、重合体[B]は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。 The main chain of the polymer [B] is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the main chain of the polymer [A] and the like. When the polymer [A] is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester and polyimide, the polymer [B] can have a high affinity with the polymer [A]. It is preferably at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester and polyimide.

(ポリアミック酸)
重合体[B]がポリアミック酸である場合、当該ポリアミック酸(以下、「ポリアミック酸[B]」ともいう)は、上記式(2)で表される部分構造を重合体中に導入しやすい点で、テトラカルボン酸二無水物と、上記式(2)で表される部分構造を有するジアミン(以下、「特定ジアミン(B)」ともいう)を含むジアミン化合物と、を反応させることにより得られる重合体であることが好ましい。ポリアミック酸[B]の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物としては、ポリアミック酸[A]の合成に使用するテトラカルボン酸に無水物として例示した化合物等が挙げられる。ポリアミック酸[B]の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物は、脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むことが好ましい。脂環式テトラカルボン酸二無水物の使用量の説明については、ポリアミック酸[A]の説明を援用することができる。
(Polyamic acid)
When the polymer [B] is a polyamic acid, the polyamic acid (hereinafter, also referred to as “polyamic acid [B]”) can easily introduce the partial structure represented by the above formula (2) into the polymer. It is obtained by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with a diamine compound containing a diamine having a partial structure represented by the above formula (2) (hereinafter, also referred to as "specific diamine (B)"). It is preferably a polymer. Examples of the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid [B] include compounds exemplified as an anhydride for the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid [A]. The tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid [B] preferably contains an alicyclic tetracarboxylic dianhydride. For the explanation of the amount of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride used, the explanation of the polyamic acid [A] can be incorporated.

重合体[B]の合成に使用する特定ジアミン(B)は、下記式(2-1)で表される化合物であることが好ましい。

Figure 2022027480000009
(式(2-1)中、A~A、B、R及びRは、それぞれ上記式(2)と同義である。) The specific diamine (B) used for the synthesis of the polymer [B] is preferably a compound represented by the following formula (2-1).
Figure 2022027480000009
(In the formula (2-1), A 1 to A 4 , B 1 , R 2 and R 3 are synonymous with the above formula (2), respectively.)

特定ジアミン(B)の具体例としては、下記式(DA-19)~式(DA-27)、式(DA-42)及び式(DA-43)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。

Figure 2022027480000010
Specific examples of the specific diamine (B) include compounds represented by the following formulas (DA-19) to (DA-27), formulas (DA-42) and formulas (DA-43). ..
Figure 2022027480000010

Figure 2022027480000011
Figure 2022027480000011

特定ジアミン(B)は、上記のうち、上記式(DA-19)~式(DA-25)及び式(DA-42)のそれぞれで表される化合物が好ましく、上記式(DA-19)~式(DA-23)及び式(DA-42)のそれぞれで表される化合物がより好ましく、上記式(DA-19)~式(DA-21)のそれぞれで表される化合物が更に好ましい。 Of the above, the specific diamine (B) is preferably a compound represented by each of the above formulas (DA-19) to (DA-25) and the above formula (DA-42), and the above formulas (DA-19) to The compounds represented by the formulas (DA-23) and (DA-42) are more preferable, and the compounds represented by the above formulas (DA-19) to (DA-21) are further preferable.

ポリアミック酸[B]の合成に使用するジアミン化合物は、特定ジアミン(B)のみであってもよいが、特定ジアミン(B)とともに、特定ジアミン(B)とは異なるジアミン(以下、「他のジアミン(B)」ともいう)を使用してもよい。他のジアミン(B)としては、脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン等が挙げられる。他のジアミン(B)の具体例としては、重合体[A]の説明で例示した、部分構造Yを主鎖に有しないジアミン化合物等を挙げることができる。重合体[B]は、部分構造Y及び以下で説明する部分構造Xのいずれも有しないことが好ましい。 The diamine compound used for the synthesis of the polyamic acid [B] may be only the specific diamine (B), but together with the specific diamine (B), a diamine different from the specific diamine (B) (hereinafter, "other diamines"). (B) ”) may be used. Examples of other diamines (B) include aliphatic diamines, alicyclic diamines, aromatic diamines and the like. Specific examples of the other diamine (B) include diamine compounds having no partial structure Y in the main chain, which are exemplified in the description of the polymer [A]. The polymer [B] preferably has neither the partial structure Y nor the partial structure X described below.

重合体[B]の合成に際し、特定ジアミン(B)の使用量は、残像(特にDC残像)の低減を十分に図ることができる点で、重合体[B]の合成に使用するジアミン化合物の全量に対して、2モル%以上であることが好ましく、5モル%以上であることがより好ましく、10モル%以上であることが更に好ましい。また、特定ジアミン(B)の使用量は、重合体[B]の合成に使用するジアミン化合物の全量に対して、100モル%以下の範囲で任意に設定することができる。液晶配向剤の基材に対する塗布性をより良好にできる点で、95モル%以下であることが好ましく、90モル%以下であることがより好ましく、80モル%以下であることが更に好ましい。 The amount of the specific diamine (B) used in the synthesis of the polymer [B] is the same as that of the diamine compound used in the synthesis of the polymer [B] in that the afterimage (particularly the DC afterimage) can be sufficiently reduced. It is preferably 2 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, still more preferably 10 mol% or more, based on the total amount. Further, the amount of the specific diamine (B) used can be arbitrarily set in the range of 100 mol% or less with respect to the total amount of the diamine compound used for the synthesis of the polymer [B]. It is preferably 95 mol% or less, more preferably 90 mol% or less, still more preferably 80 mol% or less, in that the coating property of the liquid crystal alignment agent on the substrate can be improved.

なお、重合体[B]としてのポリアミック酸[B]、ポリアミック酸エステル及びポリイミドについても、重合体[A]と同様にして製造することができる。ポリアミック酸[B]等の各重合体の合成方法における各種条件等については、上述した重合体[A]の説明を援用することができる。 The polyamic acid [B], the polyamic acid ester, and the polyimide as the polymer [B] can also be produced in the same manner as the polymer [A]. As for various conditions and the like in the method for synthesizing each polymer such as polyamic acid [B], the above-mentioned description of the polymer [A] can be incorporated.

<重合体[C]>
重合体[C]は、下記の部分構造Xを主鎖に有する重合体である。重合体[A]及び重合体[B]と共に、部分構造Xを有する重合体[C]を液晶配向剤に含有させることにより、シール剤に対する密着性向上と、残像(AC残像及びDC残像)の低減とを図りながら、液晶配向膜と基材との密着性(特に、スペーサー部位での基材との密着性)を改善することができる点で好適である。
部分構造X:-(CH-で表される構造(ただし、aは2~20の整数)、又は、-(CH-で表される構造において任意のメチレン基が、-NR-、-O-、-COO-、-NR-CO-、-NR-COO-、-NR-CO-NR-及び窒素含有非芳香族複素環基よりなる群から選択される少なくとも1種の基に置き換えられてなる構造(ただし、Rは、水素原子又はアルキル基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基であるか、又はRとRとが互いに合わせられてRが結合する窒素原子、Rが結合する窒素原子及び-CO-と共に構成される環構造を表す。部分構造Xにおいて、-NR-、-O-、-COO-、-NR-CO-、-NR-COO-、-NR-CO-NR-及び窒素含有非芳香族複素環基は互いに隣接していない)。
<Polymer [C]>
The polymer [C] is a polymer having the following partial structure X in the main chain. By including the polymer [C] having a partial structure X together with the polymer [A] and the polymer [B] in the liquid crystal alignment agent, the adhesion to the sealing agent is improved and the afterimage (AC afterimage and DC afterimage) is improved. It is preferable in that the adhesion between the liquid crystal alignment film and the base material (particularly, the adhesion to the base material at the spacer portion) can be improved while reducing the amount.
Partial structure X: In the structure represented by-(CH 2 ) a- (where a is an integer of 2 to 20) or- (CH 2 ) a- , any methylene group is-. Selected from the group consisting of NR 7- , -O-, -COO-, -NR 7 -CO-, -NR 7 -COO-, -NR 8 -CO-NR 9- and nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic groups. A structure that is replaced by at least one group (where R 7 is a hydrogen atom or an alkyl group; R 8 and R 9 are independently hydrogen atoms or alkyl groups, respectively, or with R 8 ). Represents a ring structure in which R 9 is combined with each other and is composed of a nitrogen atom to which R 8 is bonded, a nitrogen atom to which R 9 is bonded, and -CO-. In the partial structure X, -NR 7- , -O-, -COO-, -NR 7 -CO-, -NR 7 -COO-, -NR 8 -CO-NR 9- and nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic groups are not adjacent to each other).

部分構造Xにおいて、スペーサーの配置部分における基材と液晶配向膜との密着性の改善効果が高い点で、部分構造X中に炭素数2以上の直鎖状アルカンジイル基を含むことが好ましい。また、膜強度の低下を抑制する観点から、aは、好ましくは12以下であり、より好ましくは10以下である。 In the partial structure X, it is preferable that the partial structure X contains a linear alkanediyl group having 2 or more carbon atoms, because the effect of improving the adhesion between the base material and the liquid crystal alignment film in the spacer arrangement portion is high. Further, from the viewpoint of suppressing the decrease in film strength, a is preferably 12 or less, more preferably 10 or less.

、R、Rは、水素原子又はメチル基が好ましく、水素原子がより好ましい。RとRとが互いに合わせられて構成される環構造としては、2-オキソ-4-イミダゾリジノン-1,3-ジイル基等が挙げられる。窒素含有非芳香族複素環基としては、ピペリジン-1,4-ジイル基、ピペラジン-1,4-ジイル基等が挙げられる。なお、重合体[C]は上記式(1)で表される部分構造及び上記式(2)で表される部分構造を有していない。 For R 7 , R 8 and R 9 , a hydrogen atom or a methyl group is preferable, and a hydrogen atom is more preferable. Examples of the ring structure in which R 8 and R 9 are combined with each other include 2-oxo-4-imidazolidinone-1,3-diyl groups and the like. Examples of the nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group include a piperidine-1,4-diyl group, a piperazine-1,4-diyl group and the like. The polymer [C] does not have the partial structure represented by the above formula (1) and the partial structure represented by the above formula (2).

部分構造Xは、上記のうち、-COO-、-NR-CO-、-NR-COO-及び-NR-CO-NR-よりなる群から選択される少なくとも1種の基を有する構造であることが好ましい。部分構造Xが、こうした水素結合性官能基を有することで重合体[A]と層分離しやすくなる傾向があり、液晶配向膜と基材との密着性をより向上させることができる点で好適である。特に、部分構造Xは、-COO-、-NR-CO-、-NR-COO-及び-NR-CO-NR-よりなる群から選択される少なくとも1種の基と、炭素数2以上の直鎖状アルカンジイル基とを含むことが、基材に対する密着性の改善効果を高くでき好ましい。 The partial structure X has at least one group selected from the group consisting of -COO-, -NR 7 -CO-, -NR 7 -COO- and -NR 8 -CO-NR 9- . It is preferably a structure. Since the partial structure X has such a hydrogen-bonding functional group, it tends to be easily layer-separated from the polymer [A], and is preferable in that the adhesion between the liquid crystal alignment film and the substrate can be further improved. Is. In particular, the partial structure X has at least one group selected from the group consisting of -COO-, -NR 7 -CO-, -NR 7 -COO- and -NR 8 -CO-NR 9- and the number of carbon atoms. It is preferable to include two or more linear alkanediyl groups because the effect of improving the adhesion to the substrate can be enhanced.

重合体[C]の主鎖は特に限定されないが、重合体[A]がポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種である場合、重合体[A]との親和性を高くできる点、及び重合体の主鎖に部分構造Xを導入しやすい点で、重合体[C]についても同じく、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。 The main chain of the polymer [C] is not particularly limited, but when the polymer [A] is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester and polyimide, the affinity with the polymer [A]. Similarly, the polymer [C] is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide in that the property can be enhanced and the partial structure X can be easily introduced into the main chain of the polymer. Is preferable.

重合体[C]がポリアミック酸である場合、当該ポリアミック酸(以下、「ポリアミック酸[C」ともいう)は、部分構造Xを重合体の主鎖中に導入しやすい点で、テトラカルボン酸二無水物と、部分構造Xを有するジアミン(以下、「特定ジアミン(C)」ともいう)を含むジアミン化合物と、を反応させることにより得られる重合体であることが好ましい。ポリアミック酸[C]の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物としては、ポリアミック酸[A]の合成に使用するテトラカルボン酸に無水物として例示した化合物等が挙げられる。ポリアミック酸[C]の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物は、脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むことが好ましい。脂環式テトラカルボン酸二無水物の使用量の説明については、ポリアミック酸[A]の説明を援用することができる。 When the polymer [C] is a polyamic acid, the polyamic acid (hereinafter, also referred to as “polyamic acid [C”) is a tetracarboxylic acid diamine in that the partial structure X can be easily introduced into the main chain of the polymer. It is preferably a polymer obtained by reacting an anhydride with a diamine compound containing a diamine having a partial structure X (hereinafter, also referred to as “specific diamine (C)”). Examples of the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid [C] include compounds exemplified as an anhydride for the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid [A]. The tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid [C] preferably contains an alicyclic tetracarboxylic dianhydride. For the explanation of the amount of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride used, the explanation of the polyamic acid [A] can be incorporated.

特定ジアミン(C)は、部分構造Xを有するジアミン化合物であれば特に限定されず、例えば、脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン等が挙げられる。特定ジアミン(C)は、下記式(3-1)で表される化合物であることが好ましい。

Figure 2022027480000012
(式(3-1)中、Aは、2価の芳香環基である。Aは、単結合又は2価の芳香環基である。Yは、部分構造Xを有する2価の基である。Rは、水素原子又は1価の有機基である。) The specific diamine (C) is not particularly limited as long as it is a diamine compound having a partial structure X, and examples thereof include aliphatic diamines, alicyclic diamines, and aromatic diamines. The specific diamine (C) is preferably a compound represented by the following formula (3-1).
Figure 2022027480000012
(In formula (3-1), A 5 is a divalent aromatic ring group. A 6 is a single bond or a divalent aromatic ring group. Y 2 is a divalent aromatic ring group having a partial structure X. Group. R5 is a hydrogen atom or a monovalent organic group.)

上記式(3-1)において、A、Aの2価の芳香環基としては、2価の芳香族炭化水素基及び2価の芳香族複素環基が挙げられる。A、Aの2価の芳香環基の具体例及び好ましい例については、上記式(2)中のA及びAの2価の芳香環基の説明を援用することができる。 In the above formula (3-1), examples of the divalent aromatic ring group of A 5 and A 6 include a divalent aromatic hydrocarbon group and a divalent aromatic heterocyclic group. For specific examples and preferable examples of the divalent aromatic ring groups of A 5 and A 6 , the description of the divalent aromatic ring groups of A 1 and A 4 in the above formula (2) can be incorporated.

の1価の有機基としては、炭素数1~10の1価の炭化水素基が挙げられる。Rは、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基が好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましい。 Examples of the monovalent organic group of R 5 include a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. R5 is preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom or a methyl group.

は、部分構造Xを有する2価の基であり、例えば、-(CH-や、-(CH-で表される構造において任意のメチレン基が-NR-、-O-、-COO-、-NR-CO-、-NR-COO-、-NR-CO-NR-及び窒素含有非芳香族複素環基よりなる群から選択される少なくとも1種に置き換えられてなる2価の基(以下、「ヘテロ原子含有基(c)」ともいう)、-(CH-及びヘテロ原子含有基(c)のうち少なくとも1種が1個以上と、シクロアルキレン基(好ましくはシクロへキシレン基)とが結合してなる2価の基等が挙げられる。なお、Yは芳香環基を有しない。 Y 2 is a divalent group having a partial structure X, for example, in the structure represented by-(CH 2) a-or-(CH 2 ) a- , any methylene group is -NR 7- , At least one selected from the group consisting of -O-, -COO-, -NR 7 -CO-, -NR 7 -COO-, -NR 8 -CO-NR 9- and a nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic group. At least one of a divalent group (hereinafter, also referred to as “heteroatom-containing group (c)”),-(CH 2 ) a- , and a heteroatom-containing group (c), which are replaced with, is one or more. , A divalent group formed by bonding with a cycloalkylene group (preferably a cyclohexylene group) and the like. Note that Y 2 does not have an aromatic ring group.

特定ジアミン(C)の具体例としては、脂肪族ジアミンとして、メタキシリレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等を;脂環式ジアミンとして、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等を;芳香族ジアミンとして、4,4’-ジアミノジフェニルエタン、4,4’-ジアミノジフェニルプロパン、1,3-ビス(4-アミノフェネチル)ウレア、1,3-ビス(4-アミノベンジル)ウレア、1,5-ビス(4-アミノフェノキシ)ペンタン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ブタン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)プロパン、1,6-ビス(4-アミノフェノキシ)ヘキサン、ビス[2-(4-アミノフェニル)エチル]ヘキサン二酸、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、4,4’-[4,4’-プロパン-1,3-ジイルビス(ピペリジン-1,4-ジイル)]ジアニリン、ジエチレングリコールビス(4-アミノフェニル)エーテル、下記式(DA-32)~式(DA-40)のそれぞれで表される化合物等を挙げることができる。

Figure 2022027480000013
Specific examples of the specific diamine (C) include metaxylylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine and the like as the aliphatic diamine; 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) and the like as the alicyclic diamine; As aromatic diamines, 4,4'-diaminodiphenylethane, 4,4'-diaminodiphenylpropane, 1,3-bis (4-aminophenethyl) urea, 1,3-bis (4-aminobenzyl) urea, 1 , 5-bis (4-aminophenoxy) pentane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) butane, 1,3-bis (4-aminophenoxy) propane, 1,6-bis (4-aminophenoxy) hexane , Bis [2- (4-aminophenyl) ethyl] hexanedioic acid, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 4,4'-[4,4'-propane-1, 3-Diylbis (piperidine-1,4-diyl)] Dianiline, diethyleneglycolbis (4-aminophenyl) ether, compounds represented by the following formulas (DA-32) to (DA-40), etc. are listed. Can be done.
Figure 2022027480000013

特定ジアミン(C)は、上記式(DA-32)~式(DA-40)のそれぞれで表される化合物のうち、上記式(DA-32)~式(DA-35)のそれぞれで表される化合物が好ましく、上記式(DA-32)~式(DA-34)のそれぞれで表される化合物がより好ましい。 The specific diamine (C) is represented by each of the above formulas (DA-32) to (DA-35) among the compounds represented by the above formulas (DA-32) to (DA-40). The compounds represented by the above formulas (DA-32) to (DA-34) are more preferable.

ポリアミック酸[C]の合成に使用するジアミン化合物は、特定ジアミン(C)のみであってもよいが、特定ジアミン(C)とともに、特定ジアミン(C)とは異なるジアミン(以下、「他のジアミン(C)」ともいう)を使用してもよい。他のジアミン(C)としては、特定ジアミン(A)~(C)とは異なるジアミンを挙げることができ、例えば、重合体[A]の説明で例示した、部分構造Yを主鎖に有しないジアミン化合物等を挙げることができる。 The diamine compound used for the synthesis of the polyamic acid [C] may be only the specific diamine (C), but together with the specific diamine (C), a diamine different from the specific diamine (C) (hereinafter, "other diamines"). (C) ”) may also be used. Examples of the other diamine (C) include diamines different from the specific diamines (A) to (C), and for example, the main chain does not have the partial structure Y exemplified in the description of the polymer [A]. Diamine compounds and the like can be mentioned.

重合体[C]の合成に際し、特定ジアミン(C)の使用量は、基材との密着性を十分に高くする観点から、重合体[C]の合成に使用するジアミン化合物の全量に対して、10モル%以上であることが好ましく、20モル%以上であることがより好ましく、30モル%以上であることが更に好ましい。また、特定ジアミン(C)の使用量は、重合体[C]の合成に使用するジアミン化合物の全量に対して、100モル%以下の範囲で任意に設定することができる。 In synthesizing the polymer [C], the amount of the specific diamine (C) used is relative to the total amount of the diamine compound used in the synthesis of the polymer [C] from the viewpoint of sufficiently increasing the adhesion to the substrate. It is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, still more preferably 30 mol% or more. Further, the amount of the specific diamine (C) used can be arbitrarily set in the range of 100 mol% or less with respect to the total amount of the diamine compound used for the synthesis of the polymer [C].

なお、重合体[C]としてのポリアミック酸[C]、ポリアミック酸エステル及びポリイミドについても、重合体[A]と同様にして製造することができる。ポリアミック酸[C]等の各重合体の合成方法における各種条件等については、上述した重合体[A]の説明を援用することができる。 The polyamic acid [C], the polyamic acid ester, and the polyimide as the polymer [C] can also be produced in the same manner as the polymer [A]. As for various conditions and the like in the method for synthesizing each polymer such as polyamic acid [C], the above-mentioned description of the polymer [A] can be incorporated.

液晶配向剤の調製に使用する重合体[A]、重合体[B]及び重合体[C]の各重合体につき、重合体の溶液粘度は、濃度10質量%の溶液としたときに10~800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、15~500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。なお、溶液粘度(mPa・s)は、重合体の良溶媒(例えばγ-ブチロラクトン、N-メチル-2-ピロリドン等)を用いて調製した濃度10質量%の重合体溶液につき、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。 For each of the polymers [A], polymer [B] and polymer [C] used to prepare the liquid crystal aligning agent, the solution viscosity of the polymer is 10 to 10 when a solution having a concentration of 10% by mass is used. It is preferably one having a solution viscosity of 800 mPa · s, and more preferably one having a solution viscosity of 15 to 500 mPa · s. The solution viscosity (mPa · s) is the E-type rotational viscosity for a polymer solution having a concentration of 10% by mass prepared using a good solvent for the polymer (for example, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.). It is a value measured at 25 ° C. using a meter.

重合体[A]、重合体[B]及び重合体[C]のそれぞれにつき、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000~500,000であり、より好ましくは2,000~300,000である。また、Mwと、GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)との比で表される分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは7以下であり、より好ましくは5以下である。 For each of the polymer [A], the polymer [B] and the polymer [C], the polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 1,000 to 500. It is 000, more preferably 2,000 to 300,000. The molecular weight distribution (Mw / Mn) represented by the ratio of Mw to the polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) measured by GPC is preferably 7 or less, more preferably 5 or less.

液晶配向剤において、重合体[A]の含有量は、シール剤に対する密着性の改善効果を十分に得る観点から、液晶配向剤に含まれる重合体成分の全量に対して、1質量%以上であることが好ましく、2質量%以上であることがより好ましく、5質量%以上であることが更に好ましく、10質量%以上であることがより更に好ましい。また、重合体[A]の含有量は、液晶配向剤に含まれる重合体成分の全量に対して、70質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましく、50質量%以下であることが更に好ましい。 In the liquid crystal alignment agent, the content of the polymer [A] is 1% by mass or more with respect to the total amount of the polymer components contained in the liquid crystal alignment agent from the viewpoint of sufficiently obtaining the effect of improving the adhesion to the sealant. It is preferably 2% by mass or more, more preferably 5% by mass or more, and even more preferably 10% by mass or more. The content of the polymer [A] is preferably 70% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and 50% by mass, based on the total amount of the polymer components contained in the liquid crystal alignment agent. It is more preferably% or less.

重合体[B]の含有量は、残像(特にDC残像)の低減効果を高くできる点で、液晶配向剤に含まれる重合体成分の全量に対して、2質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることが更に好ましい。また、重合体[B]の含有量は、液晶配向剤の塗布性を高くする観点から、液晶配向剤に含まれる重合体成分の全量に対して、90質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましく、70質量%以下であることが更に好ましい。 The content of the polymer [B] is preferably 2% by mass or more with respect to the total amount of the polymer components contained in the liquid crystal alignment agent, in that the effect of reducing afterimages (particularly DC afterimages) can be enhanced. It is more preferably 5% by mass or more, and further preferably 10% by mass or more. Further, the content of the polymer [B] is preferably 90% by mass or less, preferably 90% by mass or less, based on the total amount of the polymer components contained in the liquid crystal alignment agent, from the viewpoint of improving the coatability of the liquid crystal alignment agent. It is more preferably 70% by mass or less, and further preferably 70% by mass or less.

重合体[C]の含有量は、基材との密着性の改善効果を高める点で、液晶配向剤に含まれる重合体成分の全量に対して、2質量%以上であることが好ましく、5質量%以上であることがより好ましく、10質量%以上であることが更に好ましい。また、重合体[B]の含有量は、液晶配向剤の塗布性を高くする観点から、液晶配向剤に含まれる重合体成分の全量に対して、80質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることがより好ましく、60質量%以下であることが更に好ましい。 The content of the polymer [C] is preferably 2% by mass or more with respect to the total amount of the polymer components contained in the liquid crystal alignment agent in terms of enhancing the effect of improving the adhesion to the substrate. It is more preferably mass% or more, and further preferably 10 mass% or more. Further, the content of the polymer [B] is preferably 80% by mass or less, preferably 80% by mass or less, based on the total amount of the polymer components contained in the liquid crystal alignment agent, from the viewpoint of improving the coatability of the liquid crystal alignment agent. It is more preferably 0% by mass or less, and further preferably 60% by mass or less.

ここで、重合体[A]は、-NH-基が保護されることによって疎水化されていることにより、液晶配向剤を基材上に塗布した際には膜表面に偏在しやすいことが考えられる。また、重合体[A]が有する-NR-については、例えば膜形成時のポストベークによって保護基(R)が脱離して水素原子に置き換わり、これにより極性官能基が現れると考えられる。このため、重合体[A]を含有する液晶配向剤は、膜形成時には溶剤に対する溶解性が高く、かつ重合体[A]が表層へ偏在しやすいとともに、膜形成後には、保護基の脱離によってシール剤に対する密着性が良好となり、液晶配向膜の表面上にシール剤が形成された場合にも剥がれが生じにくく、信頼性の高い液晶素子を得ることができるものと考えられる。 Here, it is considered that the polymer [A] is hydrophobized by protecting the -NH- group, so that it tends to be unevenly distributed on the film surface when the liquid crystal alignment agent is applied on the substrate. Be done. Further, regarding -NR 1- possessed by the polymer [A], it is considered that the protecting group (R 1 ) is desorbed and replaced with a hydrogen atom by, for example, post-baking at the time of film formation, whereby a polar functional group appears. Therefore, the liquid crystal alignment agent containing the polymer [A] has high solubility in a solvent at the time of film formation, the polymer [A] tends to be unevenly distributed on the surface layer, and the protecting group is removed after the film formation. It is considered that the adhesion to the sealing agent is improved, and even when the sealing agent is formed on the surface of the liquid crystal alignment film, peeling is unlikely to occur, and a highly reliable liquid crystal element can be obtained.

また、液晶素子の更なる高性能化を図るべく、上記式(2)で表される特定の窒素含有共役構造を有する重合体[B]を重合体[A]と共に液晶配向剤に配合することにより、DC残像の低減効果を示すことが考えられる。しかしながら、上記式(2)で表される部分構造は芳香環が多く、形成される液晶配向膜(特に下層部分)の靭性が低下することによって、例えば外力が加わった場合に液晶配向膜が基材から剥がれやすく、液晶配向膜と基材との密着性、特に、スペーサーの配置部分における基材と液晶配向膜との密着性が劣ることが考えられる。 Further, in order to further improve the performance of the liquid crystal element, the polymer [B] having a specific nitrogen-containing conjugated structure represented by the above formula (2) is blended with the polymer [A] into the liquid crystal alignment agent. Therefore, it is considered that the effect of reducing the DC afterimage is exhibited. However, the partial structure represented by the above formula (2) has many aromatic rings, and the toughness of the formed liquid crystal alignment film (particularly the lower layer portion) is lowered, so that the liquid crystal alignment film is based on, for example, when an external force is applied. It is considered that the adhesiveness between the liquid crystal alignment film and the base material is poor because it is easily peeled off from the material, and in particular, the adhesion between the base material and the liquid crystal alignment film at the spacer arrangement portion is poor.

これに対し、重合体[A]及び重合体[B]と共に重合体[C]を含有する液晶配向剤とすることにより、シール剤との密着性及びDC残像の低減効果を優れたものとしながら、基材(特にスペーサー部位)との密着性に優れた液晶配向膜を形成することができたものと推測される。 On the other hand, by using a liquid crystal alignment agent containing the polymer [C] together with the polymer [A] and the polymer [B], the adhesion to the sealant and the effect of reducing the DC afterimage are excellent. It is presumed that the liquid crystal alignment film having excellent adhesion to the substrate (particularly the spacer portion) could be formed.

<その他の成分>
液晶配向剤は、重合体[A]、重合体[B]及び重合体[C]のほか、必要に応じて、重合体[A]、重合体[B]及び重合体[C]とは異なる成分(以下、「その他の成分」ともいう)を含有していてもよい。
<Other ingredients>
The liquid crystal alignment agent is different from the polymer [A], the polymer [B], the polymer [C], and, if necessary, the polymer [A], the polymer [B], and the polymer [C]. It may contain a component (hereinafter, also referred to as "other component").

(他の重合体)
本開示の液晶配向剤は、重合体成分として、重合体[A]、重合体[B]及び重合体[C]とは異なる重合体(以下、「他の重合体」ともいう)を含有していてもよい。他の重合体の主骨格は特に限定されない。他の重合体としては、例えば、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリオルガノシロキサン、ポリエステル、ポリエナミン、ポリウレア、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリベンゾオキサゾール前駆体、ポリベンゾオキサゾール、セルロース誘導体、ポリアセタール、(メタ)アクリル系重合体、スチレン系重合体、マレイミド系重合体、又はスチレン-マレイミド系重合体が挙げられる。重合体[A]、重合体[B]及び重合体[C]と併用した場合の液晶との親和性が高く、また液晶素子の信頼性を高くする観点から、他の重合体は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種であることが好ましい。
(Other polymers)
The liquid crystal alignment agent of the present disclosure contains a polymer different from the polymer [A], the polymer [B] and the polymer [C] (hereinafter, also referred to as "another polymer") as a polymer component. May be. The main skeleton of other polymers is not particularly limited. Examples of other polymers include polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, polyorganosiloxane, polyester, polyenamine, polyurea, polyamide, polyamideimide, polybenzoxazole precursor, polybenzoxazole, cellulose derivative, polyacetal, (meth). ) Acrylic polymer, styrene polymer, maleimide polymer, or styrene-maleimide polymer can be mentioned. From the viewpoint of having high affinity with the liquid crystal when used in combination with the polymer [A], the polymer [B] and the polymer [C], and increasing the reliability of the liquid crystal element, other polymers are polyamic acids. , At least one selected from the group consisting of polyamic acid esters and polyimides.

他の重合体を液晶配向剤に含有させる場合、他の重合体の含有量については、本発明の効果を損なわない範囲において適宜設定することができる。具体的には、他の重合体の含有量は、液晶配向剤に含まれる重合体成分の合計量に対して、5質量%以下がより好ましく、3質量%以下が更に好ましく、1質量%以下がより更に好ましい。 When the other polymer is contained in the liquid crystal alignment agent, the content of the other polymer can be appropriately set as long as the effect of the present invention is not impaired. Specifically, the content of the other polymer is more preferably 5% by mass or less, further preferably 3% by mass or less, and 1% by mass or less, based on the total amount of the polymer components contained in the liquid crystal alignment agent. Is even more preferable.

(溶剤)
本開示の液晶配向剤は、重合体[A]、重合体[B]、重合体[C]及び必要に応じて使用されるその他の成分が、好ましくは適当な溶媒中に分散又は溶解してなる液状の組成物として調製される。
(solvent)
In the liquid crystal alignment agent of the present disclosure, the polymer [A], the polymer [B], the polymer [C] and other components used as necessary are preferably dispersed or dissolved in a suitable solvent. Is prepared as a liquid composition.

溶剤としては有機溶媒が好ましく使用される。その具体例としては、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、1,2-ジメチル-2-イミダゾリジノン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、フェノール、γ-ブチロラクトン、γ-ブチロラクタム、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、ジアセトンアルコール、1-ヘキサノール、2-ヘキサノール、プロパン-1,2-ジオール、3-メトキシ-1-ブタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、プロピオン酸エチル、メチルメトキシプロピオネ-ト、エチルエトキシプロピオネ-ト、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール-n-プロピルエーテル、エチレングリコール-i-プロピルエーテル、エチレングリコール-n-ブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、ジエチレングリコールジエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)、プロピレングリコールジアセテート、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等を挙げることができる。 As the solvent, an organic solvent is preferably used. Specific examples thereof include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 1,2-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, phenol, and γ-. Butylolactone, γ-butyrolactam, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, diacetone alcohol, 1-hexanol, 2-hexanol, propane-1,2- Dire, 3-methoxy-1-butanol, ethylene glycol monomethyl ether, methyl lactate, ethyl lactate, butyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl acetoacetate, ethyl acetoacetate, ethyl propionate, methyl methoxypropione- Ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene. Glycolethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diisobutylketone, isoamylpropionate, isoamylisobutyrate, diisopentyl ether, Ethylene carbonate, propylene carbonate, propylene glycol monomethyl ether (PGME), diethylene glycol diethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol diacetate, cyclopentanone, cyclohexanone and the like can be mentioned.

液晶配向剤に含有されるその他の成分としては、上記のほか、例えば酸化防止剤、金属キレート化合物、硬化促進剤、界面活性剤、充填剤、分散剤、光増感剤等が挙げられる。その他の成分の配合割合は、本開示の効果を損なわない範囲で各化合物に応じて適宜選択することができる。 In addition to the above, examples of other components contained in the liquid crystal alignment agent include antioxidants, metal chelate compounds, curing accelerators, surfactants, fillers, dispersants, photosensitizers and the like. The blending ratio of the other components can be appropriately selected according to each compound as long as the effects of the present disclosure are not impaired.

液晶配向剤における固形分濃度(液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計質量が液晶配向剤の全質量に占める割合)は、粘性、揮発性等を考慮して適宜に選択されるが、好ましくは1~10質量%の範囲である。固形分濃度が1質量%以上であると、塗膜の膜厚を十分に確保でき、良好な液晶配向性を示す液晶配向膜が得られやすい。一方、固形分濃度が10質量%以下であると、塗膜を適度な厚みとすることができ、良好な液晶配向性を示す液晶配向膜が得られやすく、また、液晶配向剤の粘性が適度となり塗布性を良好にできる傾向がある。 The solid content concentration in the liquid crystal alignment agent (the ratio of the total mass of the components other than the solvent of the liquid crystal alignment agent to the total mass of the liquid crystal alignment agent) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, etc., but is preferable. It is in the range of 1 to 10% by mass. When the solid content concentration is 1% by mass or more, the film thickness of the coating film can be sufficiently secured, and a liquid crystal alignment film showing good liquid crystal alignment can be easily obtained. On the other hand, when the solid content concentration is 10% by mass or less, the coating film can be made to have an appropriate thickness, it is easy to obtain a liquid crystal alignment film showing good liquid crystal alignment, and the viscosity of the liquid crystal alignment agent is appropriate. There is a tendency that the coatability can be improved.

≪液晶配向膜及び液晶素子≫
本開示の液晶配向膜は、上記のように調製された液晶配向剤により製造される。また、本開示の液晶素子は、上記で説明した液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜を具備する。液晶素子における液晶の駆動方式は特に限定されず、例えばTN型、STN型、VA型(VA-MVA型、VA-PVA型などを含む。)、IPS型、FFS型、OCB(Optically Compensated Bend)型、PSA型(Polymer Sustained Alignment)等の種々のモードに適用することができる。液晶素子は、例えば以下の工程1~工程3を含む方法により製造することができる。工程1は、所望の動作モードによって使用する基材が異なる。工程2及び工程3は、各動作モード共通である。
≪Liquid crystal alignment film and liquid crystal element≫
The liquid crystal alignment film of the present disclosure is produced by the liquid crystal alignment agent prepared as described above. Further, the liquid crystal element of the present disclosure includes a liquid crystal alignment film formed by using the liquid crystal alignment agent described above. The drive method of the liquid crystal in the liquid crystal element is not particularly limited, and for example, TN type, STN type, VA type (including VA-MVA type, VA-PVA type, etc.), IPS type, FFS type, OCB (Optically Compensated Bend). It can be applied to various modes such as type and PSA type (Polymer Sustained Alignment). The liquid crystal element can be manufactured, for example, by a method including the following steps 1 to 3. In step 1, the base material used differs depending on the desired operation mode. Step 2 and step 3 are common to each operation mode.

<工程1:塗膜の形成>
まず、基材上に液晶配向剤を塗布し、好ましくは塗布面を加熱することにより基材上に塗膜を形成する。基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリ(脂環式オレフィン)等のプラスチックからなる透明基板を用いることができる。基材の一方の面に設けられる透明導電膜としては、酸化スズ(SnO)からなるNESA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム-酸化スズ(In-SnO)からなるITO膜等が挙げられる。TN型、STN型又はVA型の液晶素子を製造する場合には、パターニングされた透明導電膜が設けられている基板2枚を用いる。一方、IPS型又はFFS型の液晶素子を製造する場合には、櫛歯型にパターニングされた電極が設けられている基板と、電極が設けられていない対向基板とを用いる。
<Step 1: Formation of coating film>
First, a liquid crystal alignment agent is applied onto the substrate, and preferably the coated surface is heated to form a coating film on the substrate. As the substrate, for example, glass such as float glass and soda glass; a transparent substrate made of plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether sulfone, polycarbonate, and poly (lipid ring type olefin) can be used. As the transparent conductive film provided on one surface of the substrate, a NESA film made of tin oxide (SnO 2 ) (registered trademark of PPG, USA) and indium oxide-tin oxide (In 2O 3 -SnO 2 ) are ITO. Examples include membranes. When manufacturing a TN type, STN type or VA type liquid crystal element, two substrates provided with a patterned transparent conductive film are used. On the other hand, in the case of manufacturing an IPS type or FFS type liquid crystal element, a substrate provided with a comb-shaped patterned electrode and a facing substrate not provided with an electrode are used.

基材への液晶配向剤の塗布方法は特に限定されず、例えばスピンコート方式、印刷方式(例えば、オフセット印刷方式、フレキソ印刷方式等)、インクジェット方式、スリットコート方式、バーコーター方式、エクストリューションダイ方式、ダイレクトグラビアコーター方式、チャンバードクターコーター方式、オフセットグラビアコーター方式、含浸コーター方式、MBコーター方式法等により行うことができる。 The method of applying the liquid crystal alignment agent to the substrate is not particularly limited, and is, for example, a spin coating method, a printing method (for example, an offset printing method, a flexographic printing method, etc.), an inkjet method, a slit coating method, a bar coater method, and an extension. It can be performed by a die method, a direct gravure coater method, a chamber doctor coater method, an offset gravure coater method, an impregnation coater method, an MB coater method, or the like.

液晶配向剤を塗布した後、塗布した液晶配向剤の液垂れ防止等の目的で、好ましくは予備加熱(プレベーク)が実施される。プレベーク温度は、好ましくは30~200℃であり、プレベーク時間は、好ましくは0.25~10分である。その後、溶剤を完全に除去し、必要に応じて、重合体に存在するアミック酸構造を熱イミド化することを目的として焼成(ポストベーク)工程が実施される。このときの焼成温度(ポストベーク温度)は、好ましくは80~280℃であり、より好ましくは80~250℃である。ポストベーク時間は、好ましくは5~200分である。形成される膜の膜厚は、好ましくは0.001~1μmである。これにより、重合体[A]が有する上記式(1)で表される部分構造から保護基が脱離してなる重合体[A’]、重合体[B]及び重合体[C]を含む膜を基材上に形成することができる。なお、重合体[A’]は、重合に関与する基とは異なる部分に-NH-基を含む構造単位を有する。 After the liquid crystal alignment agent is applied, preheating is preferably performed for the purpose of preventing the applied liquid crystal alignment agent from dripping. The prebake temperature is preferably 30 to 200 ° C., and the prebake time is preferably 0.25 to 10 minutes. Then, a firing (post-baking) step is carried out for the purpose of completely removing the solvent and, if necessary, thermally imidizing the amic acid structure present in the polymer. The firing temperature (post-baking temperature) at this time is preferably 80 to 280 ° C, more preferably 80 to 250 ° C. The post-bake time is preferably 5 to 200 minutes. The film thickness of the formed film is preferably 0.001 to 1 μm. As a result, a film containing the polymer [A'], the polymer [B], and the polymer [C] in which the protecting group is removed from the partial structure represented by the above formula (1) of the polymer [A]. Can be formed on the substrate. The polymer [A'] has a structural unit containing a -NH- group in a portion different from the group involved in the polymerization.

<工程2:配向処理>
TN型、STN型、IPS型又はFFS型の液晶素子を製造する場合、上記工程1で形成した塗膜に対し、液晶配向能を付与する処理(配向処理)を実施する。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。配向処理としては、基材上に形成した塗膜の表面をコットン等で擦るラビング処理、又は塗膜に光照射を行って液晶配向能を付与する光配向処理を用いることが好ましい。垂直配向型の液晶素子を製造する場合には、上記工程1で形成した塗膜をそのまま液晶配向膜として使用してもよく、液晶配向能をさらに高めるために該塗膜に対し配向処理を施してもよい。
<Step 2: Orientation treatment>
When manufacturing a TN type, STN type, IPS type or FFS type liquid crystal element, a treatment (alignment treatment) for imparting a liquid crystal alignment ability to the coating film formed in the above step 1 is performed. As a result, the alignment ability of the liquid crystal molecules is imparted to the coating film to form a liquid crystal alignment film. As the alignment treatment, it is preferable to use a rubbing treatment in which the surface of the coating film formed on the substrate is rubbed with cotton or the like, or a photoalignment treatment in which the coating film is irradiated with light to impart a liquid crystal alignment ability. When manufacturing a vertically oriented liquid crystal element, the coating film formed in step 1 may be used as it is as a liquid crystal alignment film, and the coating film is subjected to an alignment treatment in order to further enhance the liquid crystal alignment ability. You may.

光配向のための光照射は、ポストベーク工程後の塗膜に対して照射する方法、プレベーク工程後であってポストベーク工程前の塗膜に対して照射する方法、プレベーク工程及びポストベーク工程の少なくともいずれかにおいて塗膜の加熱中に塗膜に対して照射する方法、等により行うことができる。塗膜に照射する放射線としては、例えば150~800nmの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができる。好ましくは、200~400nmの波長の光を含む紫外線である。放射線が偏光である場合、直線偏光であっても部分偏光であってもよい。用いる放射線が直線偏光又は部分偏光である場合には、照射は基材面に垂直の方向から行ってもよく、斜め方向から行ってもよく、又はこれらを組み合わせて行ってもよい。非偏光の放射線の場合の照射方向は斜め方向とする。 The light irradiation for photo-alignment includes a method of irradiating the coating film after the post-baking process, a method of irradiating the coating film after the pre-baking process and before the post-baking process, and a pre-baking process and a post-baking process. At least one of them can be used by a method of irradiating the coating film while heating the coating film, or the like. As the radiation to irradiate the coating film, for example, ultraviolet rays including light having a wavelength of 150 to 800 nm and visible light can be used. Preferably, it is ultraviolet light containing light having a wavelength of 200 to 400 nm. When the radiation is polarized, it may be linearly polarized or partially polarized. When the radiation to be used is linearly polarized light or partially polarized light, the irradiation may be performed from a direction perpendicular to the substrate surface, may be performed from an oblique direction, or may be performed in combination thereof. In the case of unpolarized radiation, the irradiation direction is diagonal.

使用する光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマーレーザー等が挙げられる。放射線の照射量は、好ましくは200~30,000J/mであり、より好ましくは500~10,000J/mである。配向能付与のための光照射後において、基材表面を例えば水、有機溶媒(例えば、メタノール、イソプロピルアルコール、1-メトキシ-2-プロパノールアセテート、ブチルセロソルブ、乳酸エチル等)又はこれらの混合物を用いて洗浄する処理や、基材を加熱する処理を行ってもよい。 Examples of the light source used include a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, an argon resonance lamp, a xenon lamp, an excimer laser and the like. The irradiation amount of radiation is preferably 200 to 30,000 J / m 2 , and more preferably 500 to 10,000 J / m 2 . After light irradiation for imparting orientation ability, the surface of the substrate is subjected to, for example, water, an organic solvent (for example, methanol, isopropyl alcohol, 1-methoxy-2-propanol acetate, butyl cellosolve, ethyl lactate, etc.) or a mixture thereof. A treatment for cleaning or a treatment for heating the base material may be performed.

<工程3:液晶セルの構築>
上記のようにして液晶配向膜が形成された基材を2枚準備し、対向配置した2枚の基材間に液晶を配置することにより液晶セルを製造する。液晶セルを製造するには、例えば、液晶配向膜が対向するように間隙を介して2枚の基材を対向配置し、2枚の基材の周辺部をシール剤により貼り合わせ、基板表面とシール剤で囲まれたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止する方法や、ODF方式による方法等が挙げられる。2枚の基材の間には、面内スペーサーとしてビーズスペーサーや柱状スペーサーが配置され、これによりセルギャップが形成される。シール剤としては、例えば硬化剤及びスペーサーとしての酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂等を用いることができる。シール剤を基材上に塗布する際には、液晶配向膜が形成された2枚の基板のうち、少なくとも一方の基材における液晶配向膜の表面上に、例えばスクリーン印刷法により行うことができる。
<Step 3: Construction of LCD cell>
A liquid crystal cell is manufactured by preparing two base materials on which a liquid crystal alignment film is formed as described above and arranging the liquid crystal between the two base materials arranged opposite to each other. In order to manufacture a liquid crystal cell, for example, two base materials are arranged facing each other through a gap so that the liquid crystal alignment films face each other, and the peripheral portions of the two base materials are bonded with a sealing agent to the surface of the substrate. Examples thereof include a method of injecting and filling a liquid crystal in a cell gap surrounded by a sealing agent and then sealing the injection hole, a method of using an ODF method, and the like. A bead spacer or a columnar spacer is arranged as an in-plane spacer between the two substrates, thereby forming a cell gap. As the sealing agent, for example, an epoxy resin containing a curing agent and aluminum oxide spheres as a spacer can be used. The sealant can be applied onto the substrate by, for example, a screen printing method on the surface of the liquid crystal alignment film on at least one of the two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed. ..

液晶としては、ポジ型及びネガ型のいずれを用いてもよいが、好ましくはネガ型である。ネガ型液晶としては、例えばメルク社製「MLC-6608」、「MLC-6609」、「MLC-6610」、「MLC-7026-100」等が挙げられる。特に、IPS型及びFFS型の液晶素子においてネガ型液晶を用いた場合、電極上部での透過損失を小さくでき、コントラスト向上を図ることができる点で好ましい。また、液晶としては、ネマチック液晶、スメクチック液晶を挙げることができ、その中でもネマチック液晶が好ましい。 As the liquid crystal, either a positive type or a negative type may be used, but a negative type is preferable. Examples of the negative liquid crystal display include "MLC-6608", "MLC-6609", "MLC-6610", and "MLC-7026-100" manufactured by Merck. In particular, when a negative type liquid crystal is used in the IPS type and FFS type liquid crystal elements, it is preferable in that the transmission loss at the upper part of the electrode can be reduced and the contrast can be improved. Examples of the liquid crystal include a nematic liquid crystal and a smectic liquid crystal, and among them, the nematic liquid crystal is preferable.

液晶表示装置を製造する場合、続いて、液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせ、液晶表示素子を得る。偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「H膜」と称される偏光フィルムを酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板又はH膜そのものからなる偏光板が挙げられる。 When manufacturing a liquid crystal display device, a polarizing plate is subsequently attached to the outer surface of the liquid crystal cell to obtain a liquid crystal display element. Examples of the polarizing plate include a polarizing plate in which a polarizing film called "H film" in which polyvinyl alcohol is stretched and oriented and iodine is absorbed is sandwiched between a cellulose acetate protective film, or a polarizing plate made of the H film itself.

本発明の液晶素子は、種々の用途に有効に適用することができる。具体的には、例えば、時計、携帯型ゲーム機、ワードプロセッサ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、PDA、デジタルカメラ、携帯電話機、スマートフォン、各種モニター、液晶テレビ、インフォメーションディスプレイ等の各種表示装置や、調光装置、位相差フィルム等として用いることができる。 The liquid crystal element of the present invention can be effectively applied to various uses. Specifically, for example, various display devices such as watches, portable game machines, word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, PDAs, digital cameras, mobile phones, smartphones, various monitors, LCD TVs, information displays, etc. , Can be used as a dimmer, a retardation film and the like.

以下、実施例に基づき実施形態をより詳しく説明するが、以下の実施例によって本発明が限定的に解釈されるものではない。 Hereinafter, embodiments will be described in more detail based on the examples, but the present invention is not limitedly interpreted by the following examples.

以下の例において、重合体の重量平均分子量(Mw)、重合体溶液中のポリイミドのイミド化率、及び重合体溶液の溶液粘度は以下の方法により測定した。以下の実施例で用いた原料化合物及び重合体の必要量は、下記の合成例に示す合成スケールでの合成を必要に応じて繰り返すことにより確保した。
[重合体の重量平均分子量(Mw)]
重量平均分子量(Mw)は、以下の条件におけるGPCにより測定したポリスチレン換算値である。
カラム:東ソー(株)製、TSKgelGRCXLII
溶剤:リチウムブロミド及びリン酸含有のN,N-ジメチルホルムアミド溶液
温度:40℃
圧力:68kgf/cm
[ポリイミドのイミド化率]
ポリイミドの溶液を純水に投入し、得られた沈殿を室温で十分に減圧乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温でH-NMRを測定した。得られたH-NMRスペクトルから、下記数式(1)によりイミド化率[%]を求めた。
イミド化率[%]=(1-(β/(β×α)))×100 …(1)
(数式(1)中、βは化学シフト10ppm付近に現れるNH基のプロトン由来のピーク面積であり、βはその他のプロトン由来のピーク面積であり、αは重合体の前駆体(ポリアミック酸)におけるNH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合である。)
[重合体溶液の溶液粘度]
重合体溶液の溶液粘度(mPa・s)は、E型回転粘度計を用いて25℃で測定した。
In the following examples, the weight average molecular weight (Mw) of the polymer, the imidization ratio of the polyimide in the polymer solution, and the solution viscosity of the polymer solution were measured by the following methods. The required amounts of the raw material compounds and polymers used in the following examples were secured by repeating the synthesis on the synthetic scale shown in the following synthesis examples as necessary.
[Weight average molecular weight (Mw) of polymer]
The weight average molecular weight (Mw) is a polystyrene-equivalent value measured by GPC under the following conditions.
Column: TSKgelGRCXLII manufactured by Tosoh Corporation
Solvent: N, N-dimethylformamide solution containing lithium bromide and phosphoric acid Temperature: 40 ° C
Pressure: 68kgf / cm 2
[Imidization rate of polyimide]
The polyimide solution was poured into pure water, the obtained precipitate was sufficiently dried under reduced pressure at room temperature, then dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide, and 1 H-NMR was measured at room temperature using tetramethylsilane as a reference substance. From the obtained 1 H-NMR spectrum, the imidization rate [%] was determined by the following mathematical formula (1).
Imidization rate [%] = (1- (β 1 / (β 2 × α))) × 100… (1)
(In formula (1), β 1 is the peak area derived from the proton of the NH group appearing near the chemical shift of 10 ppm, β 2 is the peak area derived from other protons, and α is the precursor of the polymer (polyamic acid). ) Is the ratio of the number of other protons to one proton of the NH group.)
[Solution viscosity of polymer solution]
The solution viscosity (mPa · s) of the polymer solution was measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer.

実施例で用いた化合物の略号は以下の通りである。
(テトラカルボン酸誘導体)
・化合物(AN-1)~化合物(AN-8):下記式(AN-1)~式(AN-8)のそれぞれで表される化合物

Figure 2022027480000014
The abbreviations of the compounds used in the examples are as follows.
(Tetracarboxylic acid derivative)
-Compound (AN-1) to Compound (AN-8): A compound represented by each of the following formulas (AN-1) to (AN-8).
Figure 2022027480000014

(ジアミン化合物)
・化合物(DA-1)~化合物(DA-12):上記式(DA-1)~式(DA-12)のそれぞれで表される化合物
・化合物(DA-19)~化合物(DA-27)、化合物(DA-42):上記式(DA-19)~式(DA-27)及び式(DA-42)のそれぞれで表される化合物
・化合物(DA-32)~化合物(DA-40):上記式(DA-32)~式(DA-40)のそれぞれで表される化合物
・化合物(DA-13)~化合物(DA-18)、化合物(DA-28)~化合物(DA-31)、化合物(DA-41):下記式(DA-13)~式(DA-18)、式(DA-28)~式(DA-31)及び式(DA-41)のそれぞれで表される化合物

Figure 2022027480000015
(Diamine compound)
-Compound (DA-1) to compound (DA-12): Compound / compound (DA-19) to compound (DA-27) represented by each of the above formulas (DA-1) to (DA-12). , Compound (DA-42): Compound / compound (DA-32) to compound (DA-40) represented by each of the above formulas (DA-19) to (DA-27) and formula (DA-42). : Compounds / compounds (DA-13) to compounds (DA-18) represented by the above formulas (DA-32) to (DA-40), compounds (DA-28) to compounds (DA-31). , Compound (DA-41): Compounds represented by the following formulas (DA-13) to (DA-18), formulas (DA-28) to formulas (DA-31) and formulas (DA-41), respectively.
Figure 2022027480000015

<重合体の合成>
1.ポリアミック酸の合成
[合成例1]
化合物(DA-1)をN-メチル-2-ピロリドン(NMP)に溶解し、0.95当量(モル比)の化合物(AN-1)を加え、60℃で6時間反応を行い、ポリアミック酸を15質量%含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10質量%の溶液として測定した溶液粘度は128mPa・sであった。次いで、このポリアミック酸溶液を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈殿させた。この沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させることにより、ポリアミック酸(これを「重合体(A-1)」とする)を得た。得られた重合体の重量平均分子量(Mw)は27000であった。
<Synthesis of polymer>
1. 1. Synthesis of polyamic acid [Synthesis example 1]
Compound (DA-1) is dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 0.95 equivalent (molar ratio) of compound (AN-1) is added, and the reaction is carried out at 60 ° C. for 6 hours to carry out a polyamic acid. Was obtained in an amount of 15% by mass. A small amount of the obtained polyamic acid solution was taken, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by mass was 128 mPa · s. The polyamic acid solution was then poured into a large excess of methanol to precipitate the reaction product. The precipitate was washed with methanol and dried under reduced pressure at 40 ° C. for 15 hours to obtain a polyamic acid (referred to as "polymer (A-1)"). The weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer was 27,000.

[合成例2~8、11~16、18~53:重合体(A-2)~(A-8)、(A-11)~(A-16)、(A-18)、(A-19)、(B-1)~(B-20)、(C-1)~(C-14)の合成]
テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の種類及びモル比をそれぞれ下記表1~表4に記載の通りに変更した以外は合成例1と同様にして、重合体(A-2)~(A-8)、(A-11)~(A-16)、(A-18)、(A-19)、(B-1)~(B-20)、(C-1)~(C-14)をそれぞれ得た。なお、表1~表4中の数値は、酸誘導体(ポリアミック酸の合成ではテトラカルボン酸二無水物)については、合成に使用した酸誘導体の合計量100モル部に対する各化合物の使用割合(モル部)を表し、ジアミン化合物については、合成に使用したジアミン化合物の合計量100モル部に対する各化合物の使用割合(モル部)を表す。
[Synthesis Examples 2-8, 11-16, 18-53: Polymers (A-2) to (A-8), (A-11) to (A-16), (A-18), (A- 19), (B-1) to (B-20), (C-1) to (C-14) synthesis]
Polymers (A-2) to (A-) are the same as in Synthesis Example 1 except that the types and molar ratios of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound are changed as shown in Tables 1 to 4 below, respectively. 8), (A-11) to (A-16), (A-18), (A-19), (B-1) to (B-20), (C-1) to (C-14). Was obtained respectively. For acid derivatives (tetracarboxylic acid dianhydride in the synthesis of polyamic acid), the values in Tables 1 to 4 indicate the ratio of each compound used to 100 mol parts of the total amount of acid derivatives used in the synthesis (mol). Part), and for the diamine compound, the ratio (molar part) of each compound to 100 mol parts of the total amount of the diamine compounds used for the synthesis is shown.

[合成例17:重合体(A-17)の合成]
化合物(DA-13)をN-メチル-2-ピロリドン(NMP)に溶解し、0.95当量(モル比)の化合物(AN-1)を加え、60℃で6時間反応を行い、ポリアミック酸を15質量%含有する溶液を得た。このポリアミド酸溶液に、0.05当量(モル比)の二炭酸ジ-tert-ブチルを加え、15時間、室温条件下にて撹拌を行った。次いで、このポリアミック酸溶液を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈殿させた。得られた沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させることにより、重合末端にBoc基が導入されたポリアミック酸(これを「重合体(A-17)」とする)を得た。得られた重合体の重量平均分子量(Mw)は25000であった。
[Synthesis Example 17: Synthesis of Polymer (A-17)]
Compound (DA-13) is dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), 0.95 equivalent (molar ratio) of compound (AN-1) is added, and the reaction is carried out at 60 ° C. for 6 hours to carry out a polyamic acid. Was obtained in an amount of 15% by mass. To this polyamic acid solution, 0.05 equivalent (molar ratio) of di-tert-butyl dicarbonate was added, and the mixture was stirred for 15 hours under room temperature conditions. The polyamic acid solution was then poured into a large excess of methanol to precipitate the reaction product. The obtained precipitate was washed with methanol and dried at 40 ° C. under reduced pressure for 15 hours to obtain a polyamic acid having a Boc group introduced at the polymerization terminal (referred to as "polymer (A-17)"). Obtained. The weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer was 25,000.

2.ポリイミドの合成
[合成例9:重合体(A-9)の合成]
テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の種類及びモル比をそれぞれ下記表1に記載の通りに変更した以外は合成例1と同様にして重合を行い、ポリアミック酸を15質量%含有する溶液を得た。次いで、得られたポリアミック酸溶液に、NMPを追加してポリアミック酸濃度10質量%の溶液とし、ピリジン及び無水酢酸を添加して60℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなNMPで溶媒置換することにより、イミド化率約85%のポリイミドを15質量%含有する溶液を得た。次いで、このポリイミド溶液を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈殿させた。この沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させることにより、ポリイミド(これを「重合体(A-9)」とする)を得た。得られた重合体の重量平均分子量(Mw)は33000であった。
2. 2. Polyimide synthesis [Synthesis example 9: Synthesis of polymer (A-9)]
Polymerization was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the types and molar ratios of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound were changed as shown in Table 1 below to obtain a solution containing 15% by mass of the polyamic acid. rice field. Next, NMP was added to the obtained polyamic acid solution to prepare a solution having a polyamic acid concentration of 10% by mass, pyridine and acetic anhydride were added, and a dehydration ring closure reaction was carried out at 60 ° C. for 4 hours. After the dehydration ring closure reaction, the solvent in the system was replaced with a new NMP to obtain a solution containing 15% by mass of polyimide having an imidization rate of about 85%. The polyimide solution was then poured into a large excess of methanol to precipitate the reaction product. The precipitate was washed with methanol and dried under reduced pressure at 40 ° C. for 15 hours to obtain a polyimide (referred to as "polymer (A-9)"). The weight average molecular weight (Mw) of the obtained polymer was 33000.

3.ポリアミック酸エステルの合成
[合成例10:重合体(A-10)の合成]
ジアミン化合物として化合物(DA-5)70モル部、化合物(DA-6)15モル部及び化合物(DA-3)15モル部、塩基としてジアミン化合物の全量に対し2.5当量(モル比)のピリジン、並びに溶剤としてN-メチル-2-ピロリドン(NMP)を加え、溶解させた。この溶液を水冷撹拌しながら、酸誘導体としてジメチル-1,3-ビス(クロロカルボニル)シクロブタン-2,4-カルボキシレート97モル部を添加し、さらに固形分濃度が5質量%となるようにNMPを加え、水冷しながら4時間撹拌した。この溶液を水に注いで重合体を析出させ、吸引濾過により重合体をろ取し、再度水で洗浄したのちメタノールにて3回洗浄し、40℃で減圧乾燥することで、ポリアミック酸エステル(これを「重合体(A-10)」とする)を得た。重合体(A-10)の重量平均分子量(Mw)は29000であった。
3. 3. Synthesis of polyamic acid ester [Synthesis Example 10: Synthesis of polymer (A-10)]
70 mol parts of compound (DA-5), 15 mol parts of compound (DA-6) and 15 mol parts of compound (DA-3) as diamine compound, 2.5 equivalents (molar ratio) to the total amount of diamine compound as base. Pyridine and N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent were added and dissolved. While stirring this solution with water cooling, add 97 mol parts of dimethyl-1,3-bis (chlorocarbonyl) cyclobutane-2,4-carboxylate as an acid derivative, and NMP so that the solid content concentration becomes 5% by mass. Was added, and the mixture was stirred for 4 hours while cooling with water. This solution is poured into water to precipitate the polymer, and the polymer is collected by filtration through suction filtration, washed again with water, washed three times with methanol, and dried under reduced pressure at 40 ° C. to obtain a polyamic acid ester (polyamic acid ester). This is referred to as "polymer (A-10)"). The weight average molecular weight (Mw) of the polymer (A-10) was 29000.

Figure 2022027480000016
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Figure 2022027480000017
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Figure 2022027480000018
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Figure 2022027480000019
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[実施例1]
1.液晶配向剤の調製
合成例1で得た重合体(A-1)を20質量部、合成例26で得た重合体(B-7)を40質量部、及び合成例40で得た重合体(C-3)を40質量部を、NMP、γ-ブチルラクトン(GBL)、エチレングリコールモノブチルエーテル(BC)、ダイアセトンアルコール(DAA)、及びジエチレングリコールジエチルエーテル(DEDG)により希釈して、固形分濃度が4.0質量%、溶剤組成比がNMP:GBL:BC:DAA:DEDG=30:30:20:10:10(質量比)となる溶液を得た。この溶液を孔径0.2μmのフィルターで濾過することにより液晶配向剤(R-1)を調製した。
[Example 1]
1. 1. Preparation of liquid crystal alignment agent 20 parts by mass of the polymer (A-1) obtained in Synthesis Example 1, 40 parts by mass of the polymer (B-7) obtained in Synthesis Example 26, and the polymer obtained in Synthesis Example 40. 40 parts by mass of (C-3) is diluted with NMP, γ-butyl lactone (GBL), ethylene glycol monobutyl ether (BC), diacetone alcohol (DAA), and diethylene glycol diethyl ether (DEDG) to obtain a solid content. A solution having a concentration of 4.0% by mass and a solvent composition ratio of NMP: GBL: BC: DAA: DEDG = 30:30: 20: 10: 10 (mass ratio) was obtained. A liquid crystal alignment agent (R-1) was prepared by filtering this solution with a filter having a pore size of 0.2 μm.

2.ラビング法による液晶配向膜の形成
平板電極(ボトム電極)、絶縁層及び櫛歯状電極(トップ電極)がこの順で片面に積層され、電極形成面に柱状スペーサーを有するガラス基板と、電極が設けられていない対向ガラス基板とを準備した。この一対の基板のそれぞれの面上に、上記1.で調製した液晶配向剤(R-1)を、スピンナーを用いて塗布し、80℃のホットプレートで1分間の加熱(プレベーク)後、庫内を窒素置換した230℃のオーブンで30分間乾燥(ポストベーク)を行い、平均膜厚0.1μmの塗膜を形成した。この塗膜表面に、ナイロン製の布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンを用いて、ロール回転数1000rpm、ステージ移動速度3cm/秒、毛足押し込み長さ0.3mmにてラビング処理を行った。ラビング配向処理が施された塗膜を、超純水中で1分間超音波洗浄した後、100℃のオーブンで10分間乾燥を行い、液晶配向膜を形成した。
2. 2. Formation of liquid crystal alignment film by rubbing method A flat plate electrode (bottom electrode), an insulating layer and a comb-shaped electrode (top electrode) are laminated on one side in this order, and a glass substrate having a columnar spacer on the electrode forming surface and an electrode are provided. A facing glass substrate that was not used was prepared. On each surface of this pair of substrates, the above 1. The liquid crystal alignment agent (R-1) prepared in 1) was applied using a spinner, heated (pre-baked) on a hot plate at 80 ° C. for 1 minute, and then dried in a nitrogen-substituted 230 ° C. oven for 30 minutes (pre-baking). Post-baking) was performed to form a coating film having an average film thickness of 0.1 μm. A rubbing treatment was performed on the surface of the coating film using a rubbing machine having a roll wrapped with a nylon cloth at a roll rotation speed of 1000 rpm, a stage moving speed of 3 cm / sec, and a hair-foot pushing length of 0.3 mm. The coating film subjected to the rubbing alignment treatment was ultrasonically washed in ultrapure water for 1 minute and then dried in an oven at 100 ° C. for 10 minutes to form a liquid crystal alignment film.

3.FFS型液晶表示素子の製造
上記2.で作製した液晶配向膜を有する一対の基板のうち、一方の基板における液晶配向膜を形成した面の縁に、液晶注入口を残して直径5.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷塗布した後、それぞれの基板のラビング方向が逆平行となるように基板を重ね合わせて圧着し、150℃で1時間かけて接着剤を熱硬化させた。次いで、一対の基板間に、液晶注入口よりネガ型のネマチック液晶(メルク社製、MLC-6608)を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止した。さらに、液晶注入時の流動配向を除くために、これを120℃で加熱してから室温まで徐冷した。次に、基板の外側両面に偏光板を貼り合わせてFFS型液晶表示素子を製造した。
3. 3. Manufacture of FFS type liquid crystal display element 2. Of the pair of substrates having a liquid crystal alignment film produced in 1 above, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 μm is screened on the edge of the surface of one of the substrates on which the liquid crystal alignment film is formed, leaving a liquid crystal injection port. After the printing was applied, the substrates were overlapped and pressure-bonded so that the rubbing directions of the respective substrates were antiparallel, and the adhesive was thermally cured at 150 ° C. for 1 hour. Next, a negative type nematic liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck Group) was filled between the pair of substrates from the liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port was sealed with an epoxy adhesive. Further, in order to remove the flow orientation at the time of liquid crystal injection, this was heated at 120 ° C. and then slowly cooled to room temperature. Next, a polarizing plate was attached to both outer surfaces of the substrate to manufacture an FFS type liquid crystal display element.

4.シール剤に対する密着性(シール密着性)の評価
上記2.と同様にして、液晶配向剤(R-1)を用いて、液晶配向膜を有する一対の基板を作製した。次に、この一対の基板における配向膜形成面のそれぞれの中心部分に、直径5.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、配向膜形成面が相対するように重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化させてシール剤を形成した。引っ張り試験機を用いて、シール剤が剥離する際の圧力を測定した。2.0Kgf以上の圧力を掛けた際に剥離したものを「優良」、1.0Kgf以上2.0Kgf未満の圧力を掛けた際に剥離したものを「良好」、1.0Kgf未満の圧力で剥離したものを「不良」とした。その結果、この実施例では「優良」の評価であった。
4. Evaluation of adhesion to sealant (seal adhesion) 2. In the same manner as above, a pair of substrates having a liquid crystal alignment film was prepared using the liquid crystal alignment agent (R-1). Next, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 μm is applied to the central portion of each of the alignment film forming surfaces of the pair of substrates, and then the alignment film forming surfaces are overlapped and pressure-bonded so as to face each other. The adhesive was cured to form a sealant. A tensile tester was used to measure the pressure at which the sealant peeled off. The one that peeled off when a pressure of 2.0 kgf or more was applied was "excellent", the one that peeled off when a pressure of 1.0 kgf or more and less than 2.0 kgf was applied was "good", and the one that peeled off when a pressure of 1.0 kgf or more was applied was peeled off at a pressure of less than 1.0 kgf. What was done was regarded as "defective". As a result, it was evaluated as "excellent" in this example.

5.AC残像特性の評価
基板の外側両面に偏光板を貼り合わせなかった点以外は上記3.と同様の操作を行い、FFS型液晶セルを作製した。このFFS型液晶セルにつき、交流電圧10Vで72時間駆動した後に、光源と光量検出器の間に偏光子と検光子を配置した装置を使用して、下記数式(2)で表される最小相対透過率(%)を測定した。
最小相対透過率(%)=[(β-B0)/(B100-B0)]×100 …(2)
(数式(2)中、B0は、ブランクでクロスニコル下の光の透過量である。B100は、ブランクでパラニコル下の光の透過量である。βは、クロスニコル下で偏光子と検光子の間に液晶セルを挟み最小となる光透過量である。)
暗状態の黒レベルは液晶セルの最小相対透過率で表され、FFS型液晶セルでは、暗状態での黒レベルが小さいほどコントラストが優れる。最小相対透過率が0.3%未満のものを「優良」、0.3%以上2.0%未満のものを「良好」、2.0%以上のものを「不良」とした。その結果、この実施例では「優良」の評価であった。
5. Evaluation of AC afterimage characteristics Except for the fact that polarizing plates were not attached to both outer sides of the substrate, the above 3. The same operation as in the above was performed to produce an FFS type liquid crystal cell. This FFS type liquid crystal cell is driven at an AC voltage of 10 V for 72 hours, and then using a device in which a splitter and an analyzer are arranged between a light source and a light amount detector, the minimum relative represented by the following mathematical formula (2) is used. The transmittance (%) was measured.
Minimum relative transmittance (%) = [(β-B0) / (B100-B0)] × 100 ... (2)
(In the formula (2), B0 is the amount of light transmitted under the cross Nicol in the blank. B100 is the amount of light transmitted under the paranicol in the blank. β is the amount of light transmitted under the cross Nicol. It is the minimum amount of light transmission with a liquid crystal cell sandwiched between them.)
The black level in the dark state is represented by the minimum relative transmittance of the liquid crystal cell, and in the FFS type liquid crystal cell, the smaller the black level in the dark state, the better the contrast. Those having a minimum relative transmittance of less than 0.3% were regarded as "excellent", those having a minimum relative transmittance of 0.3% or more and less than 2.0% were regarded as "good", and those having a minimum relative transmittance of 2.0% or more were regarded as "poor". As a result, it was evaluated as "excellent" in this example.

6.DC残像特性の評価
上記3.で製造した液晶表示素子につき、AC2.5Vで駆動させて任意の2画素の間の輝度差を0に設定した後、AC2.5Vで駆動させつつ片方の画素のみにDC1Vを20分間印加して電荷を蓄積させた。DC1Vの印加を終了してAC2.5Vでの駆動のみに戻すと、蓄積された電荷によって2画素の間に輝度差が生じた。この輝度差の経時変化を観測することで、残留DC値が減衰する過程の緩和時間を算出した。緩和時間が10秒未満であった場合を「優良」、緩和時間が10秒以上20秒未満であった場合を「良好」、緩和時間が20秒以上であった場合を「不良」と判定した。その結果、この実施例では「優良」の評価であった。
6. Evaluation of DC afterimage characteristics 3. For the liquid crystal display element manufactured in, after driving with AC2.5V and setting the luminance difference between any two pixels to 0, DC1V is applied to only one pixel for 20 minutes while driving with AC2.5V. Accumulated charge. When the application of DC1V was terminated and the drive was returned only to AC2.5V, the accumulated charge caused a difference in luminance between the two pixels. By observing the change over time in this luminance difference, the relaxation time in the process of decaying the residual DC value was calculated. When the relaxation time was less than 10 seconds, it was judged as "excellent", when the relaxation time was 10 seconds or more and less than 20 seconds, it was judged as "good", and when the relaxation time was 20 seconds or more, it was judged as "poor". .. As a result, it was evaluated as "excellent" in this example.

7.基材に対する密着性(スペーサー密着性)の評価
上記3.で製造した液晶表示素子につき、外部応力を付与した後の配向欠陥を観察した。具体的には、5mm径の棒状の圧子を、加重2.0Kgf、回転速度200rpmで10分押し当てた後に、クロスニコル下で画素内の光抜けが生じている配向欠陥箇所の個数をカウントした。液晶配向膜の靭性が高い場合には、液晶表示素子を上部から厚み方向に押圧したときに、液晶配向膜はスペーサーの厚み方向の動きに追従して変形し元に戻るため、液晶配向膜は基材から剥がれにくい。この場合、液晶配向膜の基材に対する密着性は良好であるといえる。これに対し、液晶配向膜の靭性が十分でない場合には、液晶表示素子を上部から厚み方向に押圧したときに液晶配向膜はスペーサーの動きに追従できず、押圧によって液晶配向膜にひび割れ等が生じ基材から剥がれやすくなる。この場合、液晶配向膜の基材に対する密着性は不良であるといえる。そこで、本実施例では、液晶表示素子に外部応力を付与した後の配向欠陥を観察することにより、液晶配向膜の基材との密着性(特に、スペーサー部位での密着性)を評価した。評価基準は、配向欠陥の箇所が0点であった場合を「優良」、配向欠陥の箇所が1点以上5点未満であった場合を「良好」、配向欠陥の箇所が5点以上であった場合を「不良」とした。その結果、この実施例では「優良」の評価であった。
7. Evaluation of adhesion to the substrate (spacer adhesion) 3. We observed orientation defects after applying external stress to the liquid crystal display element manufactured in. Specifically, after pressing a rod-shaped indenter having a diameter of 5 mm at a weight of 2.0 kgf and a rotation speed of 200 rpm for 10 minutes, the number of alignment defect points in the pixel where light leakage occurred under the cross Nicol was counted. .. When the liquid crystal alignment film has high toughness, when the liquid crystal display element is pressed from above in the thickness direction, the liquid crystal alignment film deforms following the movement of the spacer in the thickness direction and returns to its original state. Hard to peel off from the base material. In this case, it can be said that the adhesion of the liquid crystal alignment film to the substrate is good. On the other hand, if the toughness of the liquid crystal alignment film is not sufficient, the liquid crystal alignment film cannot follow the movement of the spacer when the liquid crystal display element is pressed from above in the thickness direction, and the pressure causes cracks in the liquid crystal alignment film. It is easy to peel off from the base material. In this case, it can be said that the adhesion of the liquid crystal alignment film to the substrate is poor. Therefore, in this embodiment, the adhesion of the liquid crystal alignment film to the substrate (particularly, the adhesion at the spacer portion) was evaluated by observing the alignment defect after applying external stress to the liquid crystal display element. The evaluation criteria were "excellent" when the location of the alignment defect was 0 points, "good" when the location of the alignment defect was 1 point or more and less than 5 points, and the location of the alignment defect was 5 points or more. Was regarded as "defective". As a result, it was evaluated as "excellent" in this example.

8.インクジェット塗布性の評価
液晶配向剤(R-1)を塗布する基板として、ITOからなる透明電極付きガラス基板を200℃のホットプレート上で1分間加熱し、次いで紫外線/オゾン洗浄を行って透明電極面の水の接触角を10°以下とした直後のものを用いた。上記で調製した液晶配向剤(R-1)を、インクジェット塗布機(芝浦メカトロニクス(株)製)を用いて、上記透明電極付きガラス基板の透明電極面上に塗布した。このときの塗布条件は、2,500回/(ノズル・分)、吐出量250mg/10秒にて2往復(計4回)塗布とした。塗布後、1分間静置した後、80℃にて加熱することによって、平均膜厚0.1μmの塗膜を形成した。得られた塗膜につき、干渉縞計測ランプ(ナトリウムランプ)照射下、肉眼でムラ及びハジキの数を観察した。ムラ及びハジキの箇所が合わせて0の場合を「優良」とし、ムラ及びハジキの箇所が合わせて1以上3未満の場合を「良好」、ムラ及びハジキの箇所が合わせて3以上の場合を「不良」と判定した。その結果、本実施例の液晶配向剤のインクジェット塗布性は「優良」の評価であった。
8. Evaluation of inkjet coatability As a substrate to which the liquid crystal alignment agent (R-1) is applied, a glass substrate with a transparent electrode made of ITO is heated on a hot plate at 200 ° C. for 1 minute, and then UV / ozone cleaning is performed to perform a transparent electrode. The one immediately after setting the contact angle of water on the surface to 10 ° or less was used. The liquid crystal alignment agent (R-1) prepared above was applied onto the transparent electrode surface of the glass substrate with a transparent electrode using an inkjet coating machine (manufactured by Shibaura Mechatronics Co., Ltd.). The coating conditions at this time were 2,500 times / (nozzle / minute) and 2 reciprocations (4 times in total) with a discharge rate of 250 mg / 10 seconds. After coating, the mixture was allowed to stand for 1 minute and then heated at 80 ° C. to form a coating film having an average film thickness of 0.1 μm. With respect to the obtained coating film, the number of unevenness and repellent was observed with the naked eye under the irradiation of the interference fringe measurement lamp (sodium lamp). When the total number of unevenness and repellent parts is 0, it is regarded as "excellent", when the total number of unevenness and repellent parts is 1 or more and less than 3, it is "good", and when the total number of unevenness and repellent parts is 3 or more, it is "excellent". It was judged as "bad". As a result, the inkjet coating property of the liquid crystal alignment agent of this example was evaluated as "excellent".

[実施例2~9、11~19及び比較例1~9]
液晶配向剤の組成を下記表5のとおりに変更した以外は実施例1と同様にして液晶配向剤を調製した。また、得られた液晶配向剤を用いて、実施例1と同様にして液晶表示素子を製造し、各種評価を行った。それらの結果を下記表5に示した。表5中、各重合体の括弧内の数値は、液晶配向剤の調製に使用した重合体成分の全量100質量部に対する、各重合体の固形分での配合割合(質量部)を表す。
[Examples 2-9, 11-19 and Comparative Examples 1-9]
A liquid crystal alignment agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of the liquid crystal alignment agent was changed as shown in Table 5 below. Further, using the obtained liquid crystal alignment agent, a liquid crystal display element was manufactured in the same manner as in Example 1, and various evaluations were performed. The results are shown in Table 5 below. In Table 5, the numerical values in parentheses of each polymer represent the mixing ratio (parts by mass) of each polymer in solid content with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polymer components used for preparing the liquid crystal alignment agent.

[実施例10]
液晶配向剤の組成を下記表5のとおりに変更した点、及び液晶配向膜をラビング法に代えて光配向法を用いた点以外は実施例1と同様にして液晶配向剤を調製するとともに、液晶表示素子及び液晶セルを製造し、各種評価を行った。光配向法による液晶配向膜の形成は以下の手順で行った。
(光配向法による液晶配向膜の形成)
平板電極(ボトム電極)、絶縁層及び櫛歯状電極(トップ電極)がこの順で片面に積層され、電極形成面に柱状スペーサーを有するガラス基板と、電極が設けられていない対向ガラス基板とのそれぞれの面上に液晶配向剤をスピンナーにより塗布し、80℃のホットプレートで1分間加熱(プレベーク)した。その後、庫内を窒素置換した230℃のオーブンで30分間乾燥(ポストベーク)を行い、平均膜厚0.1μmの塗膜を形成した。得られた塗膜に対し、Hg-Xeランプを用いて、直線偏光された254nmの輝線を含む紫外線1,000J/mを基板法線方向から照射して光配向処理を施した。なお、この照射量は、波長254nm基準で計測される光量計を用いて計測した値である。次いで、光配向処理が施された塗膜を、230℃のクリーンオーブンで30分加熱して熱処理を行い、液晶配向膜を形成した。
また、上記の一連の操作を、ポストベーク後の紫外線照射量を100~10,000J/mの範囲でそれぞれ変更して実施することにより、紫外線照射量が異なる3個以上の液晶セルを製造し、最も良好な配向特性を示した露光量(最適露光量)の液晶セルを用いて、実施例1と同様にして各種評価を行った。
[Example 10]
The liquid crystal alignment agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the composition of the liquid crystal alignment agent was changed as shown in Table 5 below and the photoalignment method was used instead of the rubbing method for the liquid crystal alignment film. A liquid crystal display element and a liquid crystal cell were manufactured and various evaluations were performed. The liquid crystal alignment film was formed by the photo-alignment method according to the following procedure.
(Formation of liquid crystal alignment film by photo-alignment method)
A flat plate electrode (bottom electrode), an insulating layer, and a comb-shaped electrode (top electrode) are laminated on one side in this order, and a glass substrate having a columnar spacer on the electrode forming surface and a facing glass substrate having no electrode are provided. A liquid crystal alignment agent was applied onto each surface with a spinner, and heated (pre-baked) on a hot plate at 80 ° C. for 1 minute. Then, the inside of the refrigerator was dried (post-baked) for 30 minutes in a nitrogen-substituted oven at 230 ° C. to form a coating film having an average film thickness of 0.1 μm. The obtained coating film was subjected to photoalignment treatment by irradiating the obtained coating film with ultraviolet rays of 1,000 J / m 2 including a linearly polarized 254 nm emission line from the normal direction of the substrate using an Hg-Xe lamp. It should be noted that this irradiation amount is a value measured using a photometer measured based on a wavelength of 254 nm. Next, the coating film subjected to the photo-alignment treatment was heated in a clean oven at 230 ° C. for 30 minutes to perform a heat treatment to form a liquid crystal alignment film.
Further, by carrying out the above series of operations by changing the ultraviolet irradiation amount after post-baking in the range of 100 to 10,000 J / m 2 , three or more liquid crystal cells having different ultraviolet irradiation amounts can be manufactured. Then, various evaluations were carried out in the same manner as in Example 1 using a liquid crystal cell having an exposure amount (optimum exposure amount) showing the best orientation characteristics.

Figure 2022027480000020
Figure 2022027480000020

表5に示すように、実施例1~19は、比較例1~9に比べて、シール密着性、AC残像特性、DC残像特性、スペーサー密着性及び塗布性の各種特性がバランス良く良化された。これに対し、重合体[A]、重合体[B]及び重合体[C]のうちいずれかを含まない比較例1~9は、シール密着性、DC残像特性及びスペーサー密着性のいずれかが「不良」の評価であった。 As shown in Table 5, in Examples 1 to 19, various characteristics such as seal adhesion, AC afterimage characteristics, DC afterimage characteristics, spacer adhesion and coatability are improved in a well-balanced manner as compared with Comparative Examples 1 to 9. rice field. On the other hand, Comparative Examples 1 to 9 containing no one of the polymer [A], the polymer [B] and the polymer [C] have either seal adhesion, DC afterimage characteristics or spacer adhesion. It was evaluated as "bad".

Claims (10)

下記式(1)で表される部分構造を有し、下記式(2)で表される部分構造を有しない重合体[A]と、
下記式(2)で表される部分構造を有する重合体[B]と、
下記の部分構造Xを主鎖に有し、下記式(1)で表される部分構造及び下記式(2)で表される部分構造を有しない重合体[C]と、
を含有する、液晶配向剤。
部分構造X:-(CH-で表される構造(ただし、aは2~20の整数)、又は、-(CH-で表される構造において任意のメチレン基が、-NR-、-O-、-COO-、-NR-CO-、-NR-COO-、-NR-CO-NR-及び窒素含有非芳香族複素環基よりなる群から選択される少なくとも1種の基に置き換えられてなる構造(ただし、Rは、水素原子又はアルキル基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基であるか、又はRとRとが互いに合わせられてRが結合する窒素原子、Rが結合する窒素原子及び-CO-と共に構成される環構造を表す。部分構造Xにおいて、-NR-、-O-、-COO-、-NR-CO-、-NR-COO-、-NR-CO-NR-及び窒素含有非芳香族複素環基は互いに隣接していない)
Figure 2022027480000021
(式(1)中、Rは保護基である。「*」は結合手であることを表す。)
Figure 2022027480000022
(式(2)中、A及びAは、それぞれ独立に2価の芳香環基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基である。Bは、単結合、-NR-、-O-又は2価の芳香族複素環基である。Rは、水素原子又は1価の有機基である。Bが単結合である場合、Aは2価の芳香環基であり、Aは単結合又は2価の芳香環基である。Bが2価の芳香族複素環基である場合、A及びAは、それぞれ独立に単結合又は2価の芳香環基である。Bが-NR-又は-O-である場合、A及びAは、それぞれ独立に2価の芳香環基であるか、又は、Aが有する芳香環とAが有する芳香環とが単結合又は鎖状構造によって連結されて、-NR-又は-O-と共に構成される窒素又は酸素含有縮合環構造を表す。「*」は結合手であることを表す。)
A polymer [A] having a partial structure represented by the following formula (1) and not having a partial structure represented by the following formula (2).
A polymer [B] having a partial structure represented by the following formula (2) and
A polymer [C] having the following partial structure X in the main chain and not having the partial structure represented by the following formula (1) and the partial structure represented by the following formula (2).
A liquid crystal alignment agent containing.
Partial structure X: In the structure represented by-(CH 2 ) a- (where a is an integer of 2 to 20) or- (CH 2 ) a- , any methylene group is-. Selected from the group consisting of NR 7- , -O-, -COO-, -NR 7 -CO-, -NR 7 -COO-, -NR 8 -CO-NR 9- and nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic groups. A structure that is replaced by at least one group (where R 7 is a hydrogen atom or an alkyl group; R 8 and R 9 are independently hydrogen atoms or alkyl groups, respectively, or with R 8 ). Represents a ring structure in which R 9 is combined with each other and is composed of a nitrogen atom to which R 8 is bonded, a nitrogen atom to which R 9 is bonded, and -CO-. In the partial structure X, -NR 7- , -O-, -COO-, -NR 7 -CO-, -NR 7 -COO-, -NR 8 -CO-NR 9- and nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic groups are not adjacent to each other)
Figure 2022027480000021
(In equation (1), R 1 is a protecting group. "*" Indicates a bond.)
Figure 2022027480000022
(In the formula (2), A 1 and A 4 are independently divalent aromatic ring groups, respectively. R 2 and R 3 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups, respectively. B 1 is. , Single bond, -NR 4- , -O- or a divalent aromatic heterocyclic group. R 4 is a hydrogen atom or a monovalent organic group. If B 1 is a single bond, A 2 Is a divalent aromatic ring group and A 3 is a single-bonded or divalent aromatic ring group. When B 1 is a divalent aromatic heterocyclic group, A 2 and A 3 are independent of each other. It is a single-bonded or divalent aromatic ring group. When B 1 is -NR 4- or -O-, A 2 and A 3 are independently divalent aromatic ring groups, or A. The aromatic ring of 2 and the aromatic ring of A3 are connected by a single bond or a chain structure to represent a nitrogen or oxygen-containing fused ring structure composed of -NR 4- or -O-. Indicates that it is a bond.)
前記重合体[A]、前記重合体[B]及び前記重合体[C]は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal display according to claim 1, wherein the polymer [A], the polymer [B], and the polymer [C] are at least one selected from the group consisting of a polyamic acid, a polyamic acid ester, and a polyimide. Aligning agent. 前記重合体[C]は、下記式(3-1)で表されるジアミンに由来する構造単位を含む、請求項1又は2に記載の液晶配向剤。
Figure 2022027480000023
(式(3-1)中、Aは、2価の芳香環基である。Aは、単結合又は2価の芳香環基である。Yは、前記部分構造Xを有する2価の基である。Rは、水素原子又は1価の有機基である。)
The liquid crystal alignment agent according to claim 1 or 2, wherein the polymer [C] contains a structural unit derived from a diamine represented by the following formula (3-1).
Figure 2022027480000023
(In the formula (3-1), A 5 is a divalent aromatic ring group. A 6 is a single bond or a divalent aromatic ring group. Y 2 is a divalent having the partial structure X. R5 is a hydrogen atom or a monovalent organic group.)
前記部分構造Xは、-COO-、-NR-CO-、-NR-COO-及び-NR-CO-NR-よりなる群から選択される少なくとも1種の基を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の液晶配向剤。 The partial structure X has at least one group selected from the group consisting of -COO-, -NR 7 -CO-, -NR 7 -COO- and -NR 8 -CO-NR 9- . The liquid crystal alignment agent according to any one of 1 to 3. 前記重合体[A]は、下記式(1-1)で表されるジアミンに由来する構造単位を含む、請求項1~4のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
Figure 2022027480000024
(式(1-1)中、A及びAは、それぞれ独立に2価の芳香環基である。Yは2価の有機基である。rは0又は1である。ただし、rが1の場合、A、A及びYのうち少なくともいずれかは、上記式(1)で表される部分構造を有する。rが0の場合、Aは、上記式(1)で表される部分構造を有する。)
The liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymer [A] contains a structural unit derived from a diamine represented by the following formula (1-1).
Figure 2022027480000024
(In the formula (1-1), A 7 and A 8 are independently divalent aromatic ring groups. Y 1 is a divalent organic group. R is 0 or 1, but r. When 1, at least one of A 7 , A 8 and Y 1 has a partial structure represented by the above formula (1). When r is 0, A 7 has the above formula (1). It has a partial structure represented.)
前記重合体[A]は、下記の部分構造Yを主鎖に有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
部分構造Y:-(CH-で表される構造(ただし、bは2~20の整数)、又は、-(CH-で表される構造において任意のメチレン基が、-NR10-、-O-、-COO-、-NR10-CO-、-NR10-COO-、-NR10-CO-NR11-及び窒素含有非芳香族複素環基よりなる群から選択される少なくとも1種の基に置き換えられてなる構造(ただし、R10及びR11は、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基である。部分構造Yにおいて、-NR10-、-O-、-COO-、-NR10-CO-、-NR10-COO-、-NR10-CO-NR11-及び窒素含有非芳香族複素環基は互いに隣接していない)
The liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1 to 5, wherein the polymer [A] has the following partial structure Y in the main chain.
Partial structure Y: In the structure represented by-(CH 2 ) b- (where b is an integer of 2 to 20) or- (CH 2 ) b- , any methylene group is-. Selected from the group consisting of NR 10- , -O-, -COO-, -NR 10 -CO-, -NR 10 -COO-, -NR 10 -CO-NR 11- and nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic groups. A structure that is replaced by at least one group (where R 10 and R 11 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups. In the partial structure Y, -NR 10- , -O-, -COO-, -NR 10 -CO-, -NR 10 -COO-, -NR 10 -CO-NR 11- and nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic groups are not adjacent to each other)
前記重合体[B]は、下記式(2-1)で表されるジアミンに由来する構造単位を含む、請求項1~6のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
Figure 2022027480000025
(式(2-1)中、A~A、B、R及びRは、それぞれ上記式(2)と同義である。)
The liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1 to 6, wherein the polymer [B] contains a structural unit derived from a diamine represented by the following formula (2-1).
Figure 2022027480000025
(In the formula (2-1), A 1 to A 4 , B 1 , R 2 and R 3 are synonymous with the above formula (2), respectively.)
請求項1~7のいずれか1項に記載の液晶配向剤により形成された液晶配向膜。 A liquid crystal alignment film formed by the liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1 to 7. 下記式(1A)で表される部分構造を重合に関与する基とは異なる部分に含む構造単位を有し、下記式(2)で表される部分構造を有しない重合体と、
下記式(2)で表される部分構造を有する重合体と、
下記の部分構造Xを主鎖に有し、下記式(2)で表される部分構造を有しない重合体と、
を含有する、液晶配向膜。
部分構造X:-(CH-で表される構造(ただし、aは2~20の整数)、又は、-(CH-で表される構造において任意のメチレン基が、-NR-、-O-、-COO-、-NR-CO-、-NR-COO-、-NR-CO-NR-及び窒素含有非芳香族複素環基よりなる群から選択される少なくとも1種の基に置き換えられてなる構造(ただし、Rは、水素原子又はアルキル基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子又はアルキル基であるか、又はRとRとが互いに合わせられてRが結合する窒素原子、Rが結合する窒素原子及び-CO-と共に構成される環構造を表す。部分構造Xにおいて、-NR-、-O-、-COO-、-NR-CO-、-NR-COO-、-NR-CO-NR-及び窒素含有非芳香族複素環基は互いに隣接していない)
Figure 2022027480000026
(式(1A)中、「*」は結合手であることを表す。)
Figure 2022027480000027
(式(2)中、A及びAは、それぞれ独立に2価の芳香環基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は1価の有機基である。Bは、単結合、-NR-、-O-又は2価の芳香族複素環基である。Rは、水素原子又は1価の有機基である。Bが単結合である場合、Aは2価の芳香環基であり、Aは単結合又は2価の芳香環基である。Bが2価の芳香族複素環基である場合、A及びAは、それぞれ独立に単結合又は2価の芳香環基である。Bが-NR-又は-O-である場合、A及びAは、それぞれ独立に2価の芳香環基であるか、又は、Aが有する芳香環とAが有する芳香環とが単結合又は鎖状構造によって連結されて、-NR-又は-O-と共に構成される窒素又は酸素含有縮合環構造を表す。「*」は結合手であることを表す。)
A polymer having a structural unit containing a partial structure represented by the following formula (1A) in a portion different from the group involved in the polymerization and not having a partial structure represented by the following formula (2), and a polymer.
A polymer having a partial structure represented by the following formula (2) and
A polymer having the following partial structure X in the main chain and not having the partial structure represented by the following formula (2),
A liquid crystal alignment film containing.
Partial structure X: In the structure represented by-(CH 2 ) a- (where a is an integer of 2 to 20) or- (CH 2 ) a- , any methylene group is-. Selected from the group consisting of NR 7- , -O-, -COO-, -NR 7 -CO-, -NR 7 -COO-, -NR 8 -CO-NR 9- and nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic groups. A structure that is replaced by at least one group (where R 7 is a hydrogen atom or an alkyl group; R 8 and R 9 are independently hydrogen atoms or alkyl groups, respectively, or with R 8 ). Represents a ring structure in which R 9 is combined with each other and is composed of a nitrogen atom to which R 8 is bonded, a nitrogen atom to which R 9 is bonded, and -CO-. In the partial structure X, -NR 7- , -O-, -COO-, -NR 7 -CO-, -NR 7 -COO-, -NR 8 -CO-NR 9- and nitrogen-containing non-aromatic heterocyclic groups are not adjacent to each other)
Figure 2022027480000026
(In equation (1A), "*" indicates a bond.)
Figure 2022027480000027
(In the formula (2), A 1 and A 4 are independently divalent aromatic ring groups, respectively. R 2 and R 3 are independently hydrogen atoms or monovalent organic groups, respectively. B 1 is. , Single bond, -NR 4- , -O- or a divalent aromatic heterocyclic group. R 4 is a hydrogen atom or a monovalent organic group. If B 1 is a single bond, A 2 Is a divalent aromatic ring group and A 3 is a single-bonded or divalent aromatic ring group. When B 1 is a divalent aromatic heterocyclic group, A 2 and A 3 are independent of each other. It is a single-bonded or divalent aromatic ring group. When B 1 is -NR 4- or -O-, A 2 and A 3 are independently divalent aromatic ring groups, or A. The aromatic ring of 2 and the aromatic ring of A3 are linked by a single bond or a chain structure to represent a nitrogen or oxygen-containing fused ring structure composed of -NR 4- or -O-. Indicates that it is a bond.)
請求項8又は9に記載の液晶配向膜を具備する液晶素子。 A liquid crystal element comprising the liquid crystal alignment film according to claim 8 or 9.
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