JP2023133134A - Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, thermosetting composition, and compound - Google Patents

Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, thermosetting composition, and compound Download PDF

Info

Publication number
JP2023133134A
JP2023133134A JP2023010321A JP2023010321A JP2023133134A JP 2023133134 A JP2023133134 A JP 2023133134A JP 2023010321 A JP2023010321 A JP 2023010321A JP 2023010321 A JP2023010321 A JP 2023010321A JP 2023133134 A JP2023133134 A JP 2023133134A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
group
compound
polymer
aligning agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023010321A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
拓也 村上
Takuya Murakami
徹 石部
Toru Ishibe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JSR Corp
Original Assignee
JSR Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JSR Corp filed Critical JSR Corp
Publication of JP2023133134A publication Critical patent/JP2023133134A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133723Polyimide, polyamide-imide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/04Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/18Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D307/20Oxygen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D309/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings
    • C07D309/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D309/08Heterocyclic compounds containing six-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom, not condensed with other rings having no double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D309/10Oxygen atoms
    • C07D309/12Oxygen atoms only hydrogen atoms and one oxygen atom directly attached to ring carbon atoms, e.g. tetrahydropyranyl ethers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00Liquid crystal materials
    • C09K19/52Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/56Aligning agents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)

Abstract

To provide a liquid crystal aligning agent capable of producing a highly reliable liquid crystal element with good mechanical properties while maintaining good liquid crystal alignability.SOLUTION: A liquid crystal aligning agent provided herein contains a polymer (P) having a carboxy group, and a compound (C) having multiple groups represented by "-OX1" (where X1 is a hydrogen atom or thermally cleavable group) in a molecule, where one or more of the groups represented by "-OX1" are monovalent groups having tetrahydropyran ring structures or tetrahydrofuran ring structures.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、液晶配向剤、液晶配向膜、液晶素子、熱硬化性組成物及び化合物に関する。 The present invention relates to a liquid crystal alignment agent, a liquid crystal alignment film, a liquid crystal element, a thermosetting composition, and a compound.

液晶素子は、液晶層中の液晶分子を一定の方向に配向させる機能を有する液晶配向膜を備えている。液晶配向膜は一般に、重合体成分が有機溶媒に溶解されてなる液晶配向剤を基板表面に塗布し、好ましくは加熱することによって基板上に形成される。 A liquid crystal element includes a liquid crystal alignment film that has a function of aligning liquid crystal molecules in a liquid crystal layer in a certain direction. A liquid crystal aligning film is generally formed on a substrate by applying a liquid crystal aligning agent in which a polymer component is dissolved in an organic solvent to the substrate surface, and preferably heating the liquid crystal aligning agent.

近年、大画面で高精細な液晶テレビが主体となり、またスマートフォンやタブレットPC等といった小型の表示端末の普及が進み、液晶素子に対する高品質化の要求は従来よりも高まっている。そこで、液晶配向膜の性能を改善し、液晶素子の各種特性を優れたものとするべく、種々の液晶配向剤が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、ポリイミド又はポリイミド前駆体と共に、メチロール基が芳香環に結合した構造を有する化合物を液晶配向剤に含有させることが開示されている。 In recent years, large-screen, high-definition liquid crystal televisions have become mainstream, and small display terminals such as smartphones and tablet PCs have become more popular, and the demand for higher quality liquid crystal elements is higher than ever. Therefore, various liquid crystal aligning agents have been proposed in order to improve the performance of the liquid crystal aligning film and to make various characteristics of the liquid crystal element excellent (see, for example, Patent Document 1). Patent Document 1 discloses that a liquid crystal aligning agent contains a compound having a structure in which a methylol group is bonded to an aromatic ring together with polyimide or a polyimide precursor.

国際公開第2010/074269号International Publication No. 2010/074269

液晶素子は、従来のようにパーソナルコンピュータ等の表示端末に使用されるだけでなく、例えば液晶テレビやカーナビゲーションシステム、携帯電話、スマートフォン、インフォメーションディスプレイ、位相差フィルム、調光フィルムなど、種々の用途で使用されている。また近年では、スマートフォンや車載用途の液晶素子はタッチパネル方式が主流であり、使用者の打鍵操作による外力を受けやすい。液晶素子の品質や信頼性を高める観点からすると、液晶素子には、基本特性である液晶配向性を良好に保ちながら、外力を受けたことに起因する表示品位の低下が生じにくく、力学特性(具体的には、打鍵耐久性や耐摩耗性)が良好であることが求められる。 Liquid crystal elements are used not only in conventional display terminals such as personal computers, but also in various applications such as liquid crystal televisions, car navigation systems, mobile phones, smartphones, information displays, retardation films, and light control films. used in Furthermore, in recent years, the mainstream of liquid crystal devices used in smartphones and automobiles is a touch panel type, which is susceptible to external forces caused by the user's keystroke operations. From the perspective of improving the quality and reliability of liquid crystal elements, liquid crystal elements should maintain good liquid crystal orientation, which is a basic property, while being less susceptible to deterioration in display quality due to external forces, and having mechanical properties ( Specifically, it is required to have good keystroke durability and abrasion resistance.

また、液晶素子は使用用途の拡大に伴い、従来よりも長時間の連続駆動によって液晶パネルにバックライトが長時間照射される条件下で使用されることがある。液晶素子には、このような使用環境下においても性能の低下が生じにくく、信頼性が高いことが求められる。 Further, as the applications of liquid crystal elements expand, they are sometimes used under conditions in which the liquid crystal panel is irradiated with a backlight for a longer period of time due to continuous driving for a longer period of time than conventionally. Liquid crystal elements are required to be highly reliable and resistant to deterioration in performance even under such usage environments.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、良好な液晶配向性を維持しながら、力学特性が良好であって、かつ信頼性の高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 was made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a liquid crystal aligning agent that can maintain good liquid crystal alignment, have good mechanical properties, and obtain a highly reliable liquid crystal element. The main purpose is

本発明によれば、以下の手段が提供される。 According to the present invention, the following means are provided.

<1> カルボキシ基を有する重合体(P)と、「-OX」で表される基(ただし、Xは水素原子又は熱脱離性基である)を1分子内に複数個有し、かつ、「-OX」で表される基の1個以上は前記Xがテトラヒドロピラン環構造又はテトラヒドロフラン環構造を有する1価の基である化合物(C)と、を含有する、液晶配向剤。 <1> A polymer (P) having a carboxyl group and a plurality of groups represented by “-OX 1 ” (however, X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group) in one molecule. , and one or more of the groups represented by "-OX 1 " is a compound (C) in which X 1 is a monovalent group having a tetrahydropyran ring structure or a tetrahydrofuran ring structure. agent.

<2> 前記化合物(C)は、下記式(1)で表される部分構造を有する、上記<1>に記載の液晶配向剤。

Figure 2023133134000001
(式(1)中、Xは水素原子又は熱脱離性基である。R1aは水素原子又は炭素数1~4の1価の有機基である。R1b及びR1cは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1~8の1価の有機基である。「*」は結合手を表す。) <2> The liquid crystal aligning agent according to <1> above, wherein the compound (C) has a partial structure represented by the following formula (1).
Figure 2023133134000001
(In formula (1), X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group . R 1a is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 4 carbon atoms . It is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 8 carbon atoms. "*" represents a bond.)

<3> 前記化合物(C)は、下記式(2)で表される化合物である、上記<1>又は<2>に記載の液晶配向剤。

Figure 2023133134000002
(式(2)中、Xは水素原子又は熱脱離性基である。ただし、式中の4個のXは同一又は異なり、4個のXのうち1個以上はテトラヒドロピラン環構造又はテトラヒドロフラン環構造を有する1価の基である。Rは2価の有機基である。) <3> The liquid crystal aligning agent according to <1> or <2> above, wherein the compound (C) is a compound represented by the following formula (2).
Figure 2023133134000002
(In formula (2), X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group. However, the four X 1s in the formula are the same or different, and one or more of the four X 1s is a tetrahydropyran ring. ( R2 is a divalent organic group.)

<4> 前記化合物(C)が「-NY-」で表される基(ただし、Yは熱脱離性基である)を有する、上記<1>~<3>のいずれかに記載の液晶配向剤。
<5> 前記Xは、水素原子、置換若しくは無置換の2-テトラヒドロピラニル基、又は置換若しくは無置換の2-テトラヒドロフラニル基である、上記<1>~<4>のいずれかに記載の液晶配向剤。
<6> 前記重合体(P)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ばれる少なくとも1種である、上記<1>~<5>のいずれかに記載の液晶配向剤。
<4> Any one of <1> to <3> above, wherein the compound (C) has a group represented by "-NY 1 -" (wherein Y 1 is a thermally releasable group) liquid crystal alignment agent.
<5> The X 1 is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted 2-tetrahydropyranyl group, or a substituted or unsubstituted 2-tetrahydrofuranyl group, according to any one of <1> to <4> above. liquid crystal alignment agent.
<6> The liquid crystal aligning agent according to any one of <1> to <5> above, wherein the polymer (P) is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide.

<7> 前記重合体(P)として、下記式(3)で表される部分構造、下記式(4)で表される部分構造及び下記式(5)で表される部分構造よりなる群から選択される少なくとも1種を有する重合体を含む、上記<6>に記載の液晶配向剤。

Figure 2023133134000003
(式(3)~式(5)中、Zは4価の有機基である。Zは2価の有機基である。Zは、カルボキシ基を有する2価の有機基である。R及びRは、それぞれ独立して1価の有機基である。) <7> The polymer (P) is selected from the group consisting of a partial structure represented by the following formula (3), a partial structure represented by the following formula (4), and a partial structure represented by the following formula (5). The liquid crystal aligning agent as described in said <6> containing the polymer which has at least 1 type selected.
Figure 2023133134000003
(In formulas (3) to (5), Z 1 is a tetravalent organic group. Z 2 is a divalent organic group. Z 3 is a divalent organic group having a carboxy group. R 3 and R 4 are each independently a monovalent organic group.)

<8> 前記化合物(C)の含有割合が、液晶配向剤中に含有される重合体成分の合計100質量部に対して、0.1~50質量部である、上記<1>~<7>のいずれかに記載の液晶配向剤。
<9> 上記<1>~<8>のいずれかに記載の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜。
<10> 上記<9>に記載の液晶配向膜を備える液晶素子。
<8> The above <1> to <7, wherein the content ratio of the compound (C) is 0.1 to 50 parts by mass with respect to a total of 100 parts by mass of the polymer components contained in the liquid crystal aligning agent. >The liquid crystal aligning agent according to any one of the above.
<9> A liquid crystal aligning film formed using the liquid crystal aligning agent according to any one of <1> to <8> above.
<10> A liquid crystal element comprising the liquid crystal alignment film according to <9> above.

<11> カルボキシ基を有する重合体(P)と、「-OX」で表される基(ただし、Xは水素原子又は熱脱離性基である)を1分子内に複数個有し、かつ、「-OX」で表される基の1個以上は前記Xがテトラヒドロピラン環構造又はテトラヒドロフラン環構造を有する1価の基である化合物(C)と、を含有する、熱硬化性組成物。
<12> 上記式(2)で表される化合物。
<11> A polymer (P) having a carboxyl group and a plurality of groups represented by "-OX 1 " (wherein X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group) in one molecule. , and one or more of the groups represented by "-OX 1 " is a thermosetting compound (C) in which X 1 is a monovalent group having a tetrahydropyran ring structure or a tetrahydrofuran ring structure. sexual composition.
<12> A compound represented by the above formula (2).

本発明の液晶配向剤によれば、良好な液晶配向性を維持しながら、力学特性が良好であって、かつ信頼性の高い液晶素子を得ることができる。 According to the liquid crystal aligning agent of the present invention, it is possible to obtain a liquid crystal element with good mechanical properties and high reliability while maintaining good liquid crystal alignment.

化合物(AD-1)のH-NMRスペクトルを示す図。A diagram showing a 1 H-NMR spectrum of compound (AD-1). 化合物(AD-2)のH-NMRスペクトルを示す図。A diagram showing a 1 H-NMR spectrum of compound (AD-2). 化合物(AD-7-1)のH-NMRスペクトルを示す図。A diagram showing a 1 H-NMR spectrum of compound (AD-7-1). 化合物(AD-8)のH-NMRスペクトルを示す図。A diagram showing a 1 H-NMR spectrum of compound (AD-8).

《液晶配向剤》
以下に、本開示の液晶配向剤に含まれる各成分、及び必要に応じて任意に配合されるその他の成分について説明する。なお、各成分については、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。
《Liquid crystal alignment agent》
Each component contained in the liquid crystal aligning agent of the present disclosure and other components optionally blended as necessary will be explained below. In addition, unless otherwise mentioned, each component may be used alone or in combination of two or more.

ここで、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、鎖状炭化水素基は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、脂環式炭化水素基は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、芳香環炭化水素基は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」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。「有機基」とは、炭素を含む化合物(すなわち有機化合物)から任意の水素原子を取り除いてなる原子団をいう。 Here, in this specification, the term "hydrocarbon group" includes a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. The term "chain hydrocarbon group" refers to a straight chain hydrocarbon group and a branched hydrocarbon group that do not contain a cyclic structure in the main chain and are composed only of a chain structure. However, the chain hydrocarbon group may be saturated or unsaturated. "Alicyclic hydrocarbon group" means a hydrocarbon group containing only an alicyclic hydrocarbon structure as a ring structure and not containing an aromatic ring structure. However, the alicyclic hydrocarbon group does not need to be composed only of an alicyclic hydrocarbon structure, and includes those having a chain structure as a part thereof. "Aromatic hydrocarbon group" means a hydrocarbon group containing an aromatic ring structure as a ring structure. However, the aromatic ring hydrocarbon group does not need to be composed only of an aromatic ring structure, and may include a chain structure or an alicyclic hydrocarbon structure as a part thereof. "Aromatic ring" is meant to include aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocycles. The term "organic group" refers to an atomic group obtained by removing any hydrogen atoms from a carbon-containing compound (ie, an organic compound).

重合体の「主鎖」とは、重合体のうち最も長い原子の連鎖からなる「幹」の部分をいう。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。「テトラカルボン酸誘導体」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。「(メタ)アクリル」は、アクリル及びメタクリルを含む意味である。 The ``main chain'' of a polymer refers to the ``trunk'' portion of the polymer consisting of the longest chain of atoms. It is permissible for this "trunk" portion to include 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. "Side chain" refers to a portion branched from the "trunk" of the polymer. The term "tetracarboxylic acid derivative" includes tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic diester, and tetracarboxylic diester dihalide. "(Meth)acrylic" includes acrylic and methacrylic.

本開示の液晶配向剤は、カルボキシ基を有する重合体(P)と、「-OX」で表される基(ただし、Xは水素原子又は熱脱離性基である)を1分子内に複数個有する化合物(C)と、を含有する。以下、本開示の液晶配向剤に含まれる成分、及び任意に配合される成分について説明する。 The liquid crystal aligning agent of the present disclosure includes a polymer (P) having a carboxyl group and a group represented by “-OX 1 ” (however, X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group) in one molecule. and a compound (C) having a plurality of compounds. Hereinafter, components contained in the liquid crystal aligning agent of the present disclosure and optionally blended components will be explained.

<重合体(P)>
重合体(P)は、カルボキシ基を有していればよく、その主骨格については特に限定されない。化合物(C)との架橋反応により液晶配向膜の力学的強度及び液晶素子の信頼性の改善効果を十分に得る観点から、重合体(P)は、カルボキシ基又は酸無水物基を有する単量体に由来する構造単位を含むことが好ましい。中でも、液晶配向性及び信頼性に優れた液晶素子を得る観点から、重合体(P)は、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド及び付加重合体よりなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましく、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ばれる少なくとも1種であることがより好ましい。
<Polymer (P)>
The polymer (P) only needs to have a carboxyl group, and its main skeleton is not particularly limited. From the viewpoint of sufficiently obtaining the effect of improving the mechanical strength of the liquid crystal alignment film and the reliability of the liquid crystal element through the crosslinking reaction with the compound (C), the polymer (P) is a monomer having a carboxy group or an acid anhydride group. It is preferable to include a structural unit derived from a body. Among them, from the viewpoint of obtaining a liquid crystal element with excellent liquid crystal orientation and reliability, the polymer (P) is preferably at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, and addition polymer. Preferably, it is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide.

重合体(P)が有するカルボキシ基量は、化合物(C)との反応性を十分に付与する観点から、0.1mmol/g以上が好ましく、1.0mmol/g以上がより好ましく、2.0mmol/g以上が更に好ましい。 The amount of carboxy groups possessed by the polymer (P) is preferably 0.1 mmol/g or more, more preferably 1.0 mmol/g or more, and 2.0 mmol from the viewpoint of sufficiently imparting reactivity with the compound (C). /g or more is more preferable.

重合体(P)が付加重合体である場合、付加重合体としては、例えば、(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、スチレン-マレイミド系共重合体等が挙げられる。カルボキシ基を有する付加重合体は、例えば、カルボキシ基を有する単量体として、(メタ)アクリル酸、α-エチルアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル安息香酸等の不飽和カルボン酸を用いることにより得ることができる。 When the polymer (P) is an addition polymer, examples of the addition polymer include (meth)acrylic polymers, styrene polymers, maleimide polymers, styrene-maleimide copolymers, etc. . For the addition polymer having a carboxy group, for example, an unsaturated carboxylic acid such as (meth)acrylic acid, α-ethyl acrylic acid, maleic acid, fumaric acid, or vinylbenzoic acid may be used as a monomer having a carboxy group. It can be obtained by

重合体(P)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ばれる少なくとも1種である場合、重合体(P)は、下記式(3)で表される部分構造、下記式(4)で表される部分構造及び下記式(5)で表される部分構造よりなる群から選択される少なくとも1種を有することが好ましく、下記式(3)で表される部分構造を少なくとも有することがより好ましい。

Figure 2023133134000004
(式(3)~式(5)中、Zは4価の有機基である。Zは2価の有機基である。Zは、カルボキシ基を有する2価の有機基である。R及びRは、それぞれ独立して1価の有機基である。) When the polymer (P) is at least one member selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide, the polymer (P) has a partial structure represented by the following formula (3), the following formula ( It is preferable to have at least one kind selected from the group consisting of the partial structure represented by 4) and the partial structure represented by the following formula (5), and has at least the partial structure represented by the following formula (3). It is more preferable.
Figure 2023133134000004
(In formulas (3) to (5), Z 1 is a tetravalent organic group. Z 2 is a divalent organic group. Z 3 is a divalent organic group having a carboxy group. R 3 and R 4 are each independently a monovalent organic group.)

上記式(3)において、Zで表される4価の有機基は、テトラカルボン酸二無水物に由来する部分構造である。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及び芳香族テトラカルボン酸二無水物を挙げることができる。脂肪族テトラカルボン酸二無水物としては、鎖状テトラカルボン酸二無水物及び脂環式テトラカルボン酸二無水物が挙げられる。重合体(P)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、ポリアミック酸エステル及びポリイミドの合成に使用される公知の化合物を使用できる。 In the above formula (3), the tetravalent organic group represented by Z 1 is a partial structure derived from tetracarboxylic dianhydride. Examples of the tetracarboxylic dianhydride include aliphatic tetracarboxylic dianhydride and aromatic tetracarboxylic dianhydride. Examples of aliphatic tetracarboxylic dianhydrides include chain tetracarboxylic dianhydrides and alicyclic tetracarboxylic dianhydrides. As the tetracarboxylic dianhydride used in the synthesis of the polymer (P), known compounds used in the synthesis of polyamic acids, polyamic acid esters, and polyimides can be used.

テトラカルボン酸二無水物の具体例としては、鎖状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が挙げられる。脂環式テトラカルボン酸二無水物としては、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、3,5,6-トリカルボキシ-2-カルボキシメチルノルボルナン-2:3,5:6-二無水物等が挙げられる。芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメート、4,4’-カルボニルジフタル酸無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。 Specific examples of the tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride, ethylenediaminetetraacetic dianhydride, and the like as chain tetracarboxylic dianhydride. Examples of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic dianhydride, 5-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-3a,4,5,9b-tetrahydronaphtho[1,2-c]furan-1 ,3-dione, 5-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-8-methyl-3a,4,5,9b-tetrahydronaphtho[1,2-c]furan-1,3-dione, 2,4,6,8-tetracarboxybicyclo[3.3.0]octane-2:4,6:8-dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3 , 5,6-tricarboxy-2-carboxymethylnorbornane-2:3,5:6-dianhydride and the like. Examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 4,4'-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, ethylene glycol bisanhydrotrimate, and 4,4'-carbonyl diphthalate. Examples include acid anhydride, 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, and the like.

上記式(3)において、Zで表される2価の有機基は、ジアミンに由来する基である。また、上記式(4)及び式(5)において、Zで表される2価の有機基は、カルボキシ基を有するジアミン(以下、「カルボキシ基含有ジアミン」ともいう)に由来する基である。 In the above formula (3), the divalent organic group represented by Z 2 is a group derived from diamine. In addition, in the above formulas (4) and (5), the divalent organic group represented by Z 3 is a group derived from a diamine having a carboxy group (hereinafter also referred to as "carboxy group-containing diamine"). .

中のカルボキシ基は鎖状構造に結合していてもよく、環構造に結合していてもよい。Z中のカルボキシ基は、芳香環構造に直接又は2価の連結基を介して結合していることが好ましく、芳香環構造に直接結合していることがより好ましい。カルボキシ基が芳香環構造に2価の連結基を介して結合している場合、2価の連結基としては、例えば、炭素数1~3のアルカンジイル基、炭素数2~4のアルカンジイル基における任意のメチレン基が-O-、-CO-、-COO-、-NR-又は-CO-NR-に置き換えられてなる2価の基(Rは、水素原子又は1価の有機基)等が挙げられる。Zが有するカルボキシ基の数は特に限定されず、例えば1~4個、好ましくは1又は2個である。 The carboxy group in Z 3 may be bonded to a chain structure or may be bonded to a ring structure. The carboxy group in Z 3 is preferably bonded directly to the aromatic ring structure or via a divalent linking group, and more preferably directly bonded to the aromatic ring structure. When a carboxyl group is bonded to an aromatic ring structure via a divalent linking group, examples of the divalent linking group include an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms and an alkanediyl group having 2 to 4 carbon atoms. A divalent group in which any methylene group in is replaced with -O-, -CO-, -COO-, -NR 6 - or -CO-NR 6 - (R 6 is a hydrogen atom or a monovalent organic (base) etc. The number of carboxy groups that Z 3 has is not particularly limited, and is, for example, 1 to 4, preferably 1 or 2.

で表される2価の有機基の具体例としては、下記式で表される基が挙げられる。

Figure 2023133134000005
(式中、「*」は結合手を表す。) Specific examples of the divalent organic group represented by Z 3 include groups represented by the following formula.
Figure 2023133134000005
(In the formula, "*" represents a bond.)

重合体(P)がカルボキシ基含有ジアミンに由来する部分構造を含む場合、その含有割合は、重合体(P)が有するジアミンに由来する全構造単位に対して、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、カルボキシ基含有ジアミンに由来する部分構造の含有割合は、重合体(P)が有するジアミンに由来する全構造単位に対して、80モル%以下であることが好ましく、60モル%以下であることがより好ましい。カルボキシ基含有ジアミンに由来する部分構造の含有割合を上記範囲にすることにより、化合物(C)との反応により液晶配向膜の力学的強度及び液晶素子の信頼性をより高めることができる。 When the polymer (P) contains a partial structure derived from a carboxyl group-containing diamine, the content thereof may be 2 mol% or more based on the total structural units derived from the diamine contained in the polymer (P). It is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more. Further, the content of the partial structure derived from the carboxyl group-containing diamine is preferably 80 mol% or less, and preferably 60 mol% or less, based on the total structural units derived from the diamine that the polymer (P) has. It is more preferable. By setting the content ratio of the partial structure derived from the carboxyl group-containing diamine within the above range, the mechanical strength of the liquid crystal alignment film and the reliability of the liquid crystal element can be further improved by reaction with the compound (C).

重合体(P)が上記式(3)で表される部分構造を有する場合、重合体(P)を構成するジアミンは、カルボキシ基含有ジアミンのみであってもよく、カルボキシ基含有ジアミンとその他のジアミンとの併用であってもよく、その他のジアミンのみであってもよい。また、重合体(P)が上記式(4)で表される部分構造又は上記式(5)で表される部分構造を有する場合、重合体(P)を構成するジアミンは、カルボキシ基含有ジアミンのみであってもよく、カルボキシ基含有ジアミンとその他のジアミンとの併用であってもよい。その他のジアミンはカルボキシ基を有しない化合物である。その他のジアミンとしては、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の合成に使用される公知の化合物を使用できる。 When the polymer (P) has a partial structure represented by the above formula (3), the diamine constituting the polymer (P) may be only a carboxyl group-containing diamine, or a combination of a carboxyl group-containing diamine and other diamines. It may be used in combination with diamines or only other diamines. In addition, when the polymer (P) has a partial structure represented by the above formula (4) or a partial structure represented by the above formula (5), the diamine constituting the polymer (P) is a carboxy group-containing diamine It may be used alone or in combination with a carboxyl group-containing diamine and another diamine. Other diamines are compounds that do not have carboxy groups. As other diamines, known compounds used in the synthesis of polyamic acids, polyamic acid esters, and polyimides can be used.

その他のジアミンとしては、脂肪族ジアミン、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。脂肪族ジアミンとしては、鎖状ジアミン及び脂環式ジアミンが挙げられる。その他のジアミンの具体例としては、鎖状ジアミンとして、メタキシリレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン等が挙げられる。脂環式ジアミンとしては、1,4-ジアミノシクロヘキサン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等が挙げられる。 Other diamines include aliphatic diamines, aromatic diamines, diaminoorganosiloxanes, and the like. Aliphatic diamines include chain diamines and alicyclic diamines. Specific examples of other diamines include metaxylylene diamine, hexamethylene diamine, and the like as chain diamines. Examples of the alicyclic diamine include 1,4-diaminocyclohexane and 4,4'-methylenebis(cyclohexylamine).

芳香族ジアミンとしては、p-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルエタン、4-アミノフェニル-4-アミノベンゾエート、4,4’-ジアミノアゾベンゼン、1,5-ビス(4-アミノフェノキシ)ペンタン、1,2-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)、ビス[2-(4-アミノフェニル)エチル]ヘキサン二酸、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジフェネチルウレア、4,4’-ジアミノジフェネチルアミド、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ビフェニル、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-(フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、下記式

Figure 2023133134000006
Figure 2023133134000007
Figure 2023133134000008
(式中の「Boc」はtert-ブトキシカルボニル基を表す。)
で表される窒素含有ジアミン等の主鎖型ジアミン;
ヘキサデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ-2,4-ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ-2,5-ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ-3,5-ジアミノベンゼン、コレステリルオキシ-3,5-ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、コレステリルオキシ-2,4-ジアミノベンゼン、3,5-ジアミノ安息香酸コレスタニル、3,5-ジアミノ安息香酸コレステリル、3,5-ジアミノ安息香酸ラノスタニル、3,6-ビス(4-アミノベンゾイルオキシ)コレスタン、3,6-ビス(4-アミノフェノキシ)コレスタン、4-(4’-トリフルオロメトキシベンゾイロキシ)シクロヘキシル-3,5-ジアミノベンゾエート、1,1-ビス(4-((アミノフェニル)メチル)フェニル)-4-ブチルシクロヘキサン、3,5-ジアミノ安息香酸=5ξ-コレスタン-3-イル、下記式(E-1)
Figure 2023133134000009
(式(E-1)中、XI及びXIIは、それぞれ独立して、単結合、-O-、*-COO-又は*-OCO-(ただし、「*」はジアミノフェニル基側との結合手を示す。)である。Rは、炭素数1~3のアルカンジイル基である。RIIは、単結合又は炭素数1~3のアルカンジイル基である。RIIIは、炭素数1~20のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、又はフルオロアルコキシ基である。aは0又は1である。bは0~3の整数である。cは0~2の整数である。dは0又は1である。ただし、1≦a+b+c≦3である。)
で表される化合物等の側鎖型ジアミン等が挙げられる。ジアミノオルガノシロキサンとしては、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が挙げられる。 Examples of aromatic diamines include p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylethane, 4-aminophenyl-4-aminobenzoate, 4,4'-diaminoazobenzene, 1,5- Bis(4-aminophenoxy)pentane, 1,2-bis(4-aminophenoxy)ethane, 1,3-bis(4-aminophenoxy)propane, 1,6-bis(4-aminophenoxy)hexane, 6, 6'-(pentamethylenedioxy)bis(3-aminopyridine), bis[2-(4-aminophenyl)ethyl]hexanedioic acid, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenethylurea , 4,4'-diaminodiphenethylamide, 2,2-bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propane, 2,2-bis(4-aminophenyl)hexafluoropropane, 1,4-bis( 4-aminophenoxy)benzene, 4,4'-bis(4-aminophenoxy)biphenyl, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-(phenylenediisopropylidene)bisaniline, below formula
Figure 2023133134000006
Figure 2023133134000007
Figure 2023133134000008
(“Boc” in the formula represents a tert-butoxycarbonyl group.)
Main chain diamine such as nitrogen-containing diamine represented by;
Hexadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene, cholesteryloxy-3,5-diaminobenzene, cholestanil Oxy-2,4-diaminobenzene, cholesteryloxy-2,4-diaminobenzene, cholestanyl 3,5-diaminobenzoate, cholesteryl 3,5-diaminobenzoate, lanostanil 3,5-diaminobenzoate, 3,6-diaminobenzoate Bis(4-aminobenzoyloxy)cholestane, 3,6-bis(4-aminophenoxy)cholestane, 4-(4'-trifluoromethoxybenzoyloxy)cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, 1,1-bis (4-((aminophenyl)methyl)phenyl)-4-butylcyclohexane, 3,5-diaminobenzoic acid = 5ξ-cholestan-3-yl, following formula (E-1)
Figure 2023133134000009
(In formula (E-1), X I and X II are each independently a single bond, -O-, *-COO- or *-OCO- (however, "*" is a bond with the diaminophenyl group side) ). R I is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms. R II is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms. R III is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms. 1 to 20 alkyl groups, alkoxy groups, fluoroalkyl groups, or fluoroalkoxy groups. a is 0 or 1. b is an integer of 0 to 3. c is an integer of 0 to 2. d is 0 or 1. However, 1≦a+b+c≦3.)
Examples include side chain diamines such as the compound represented by: Examples of the diaminoorganosiloxane include 1,3-bis(3-aminopropyl)-tetramethyldisiloxane.

式(E-1)で表される化合物としては、例えば下記式(E-1-1)~式(E-1-4)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。

Figure 2023133134000010
Examples of the compound represented by formula (E-1) include compounds represented by each of the following formulas (E-1-1) to (E-1-4).
Figure 2023133134000010

〔重合体(P)の合成〕
・ポリアミック酸
重合体(P)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(P)」ともいう)は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを、必要に応じて分子量調整剤とともに反応させることにより得ることができる。
[Synthesis of polymer (P)]
・Polyamic acid When the polymer (P) is a polyamic acid, the polyamic acid (hereinafter also referred to as "polyamic acid (P)") is prepared by adjusting the molecular weight of a tetracarboxylic dianhydride and a diamine as necessary. It can be obtained by reacting with an agent.

ポリアミック酸(P)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との使用割合は、ジアミンのアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2~2当量となる割合が好ましい。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、無水イタコン酸等の酸一無水物;アニリン、シクロヘキシルアミン、n-ブチルアミン等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等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。 In the synthesis reaction of polyamic acid (P), the ratio of tetracarboxylic dianhydride and diamine used is 0.2 to 0.2 to 1 equivalent of the amino group of the diamine. A ratio of 2 equivalents is preferred. Examples of molecular weight modifiers 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 phenyl isocyanate and naphthylisocyanate. can be mentioned. The proportion of the molecular weight regulator used is preferably 20 parts by mass or less based on the total of 100 parts by mass of the tetracarboxylic dianhydride and diamine used.

ポリアミック酸(P)の合成反応において、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。これらのうち、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。有機溶媒の使用量は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の合計量が、反応溶液の全量に対して0.1~50質量%になる量とすることが好ましい。 In the synthesis reaction of polyamic acid (P), the reaction temperature 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 aprotic polar solvents, phenol solvents, alcohol solvents, ketone solvents, ester solvents, ether solvents, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, etc. . Among these, N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea, hexamethylphosphorotriamide, m-cresol, xylenol and halogen It is possible to use one or more selected from the group consisting of chemical phenols as a reaction solvent, or to use a mixture of one or more of these and other organic solvents (for example, butyl cellosolve, diethylene glycol diethyl ether, etc.). preferable. The amount of organic solvent used is preferably such that the total amount of the tetracarboxylic dianhydride and diamine compound is 0.1 to 50% by mass based on the total amount of the reaction solution.

上記重合によりポリアミック酸(P)を溶解してなる重合体溶液を得た場合、この重合体溶液を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(P)を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。 When a polymer solution obtained by dissolving polyamic acid (P) is obtained by the above polymerization, this polymer solution may be used as it is for preparing a liquid crystal aligning agent, and the polyamic acid (P) contained in the polymer solution may be used as is. may be isolated and then used for preparing a liquid crystal aligning agent.

・ポリアミック酸エステル
重合体(P)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としては、上記式(3)で表される部分構造及び上記式(4)で表される部分構造よりなる群から選択される少なくとも1種を有する重合体が挙げられる。ここで、上記式(4)中のR又はRで表される1価の有機基としては、炭素数1~10の1価の炭化水素基、光配向性基等が挙げられる。重合体(P)としてのポリアミック酸エステルは、例えば、[I]ポリアミック酸(P)とエステル化剤とを反応させる方法、[II]テトラカルボン酸ジエステルとジアミンとを反応させる方法、[III]テトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物とジアミンとを反応させる方法、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用いられてもよい。また、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、単離したポリアミック酸エステルを液晶配向剤の調製に用いてもよい。
- Polyamic acid ester When the polymer (P) is a polyamic acid ester, the polyamic acid ester is a group consisting of a partial structure represented by the above formula (3) and a partial structure represented by the above formula (4). Examples include polymers having at least one selected from the following. Here, the monovalent organic group represented by R 3 or R 4 in the above formula (4) includes a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, a photo-alignable group, and the like. The polyamic acid ester as the polymer (P) can be produced by, for example, [I] a method of reacting a polyamic acid (P) with an esterifying agent, [II] a method of reacting a tetracarboxylic diester with a diamine, [III] It can be obtained by a method of reacting a tetracarboxylic acid diester dihalide with a diamine, etc. The polyamic acid ester may have only an amic acid ester structure, or may be a partially esterified product in which an amic acid structure and an amic acid ester structure coexist. The reaction solution obtained by dissolving the polyamic acid ester may be used as it is for preparing a liquid crystal aligning agent. Alternatively, the polyamic acid ester contained in the reaction solution may be isolated and the isolated polyamic acid ester may be used for preparing a liquid crystal aligning agent.

・ポリイミド
重合体(P)がポリイミドである場合、当該ポリイミド(以下、「ポリイミド(P)」ともいう)は、例えば、ポリアミック酸(P)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(P)は、イミド化率が20~90%であることが好ましく、30~85%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。
- Polyimide When the polymer (P) is a polyimide, the polyimide (hereinafter also referred to as "polyimide (P)") can be obtained, for example, by dehydrating and ring-closing polyamic acid (P) and imidizing it. . The imidization rate of polyimide (P) is preferably 20 to 90%, more preferably 30 to 85%. The imidization rate 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.

ポリアミック酸(P)の脱水閉環は、好ましくはポリアミック酸(P)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等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(P)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。 Dehydration and ring closure of polyamic acid (P) is preferably carried out by dissolving polyamic acid (P) 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, for example, acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and 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 (P). As the dehydration ring-closing catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine, and triethylamine can be used. The amount of the dehydration ring-closing catalyst used is preferably 0.01 to 10 moles per mole of the dehydrating agent used.

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(P)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(P)を含有する反応溶液は、そのまま液晶配向剤の調製に用いられてもよい。また、反応溶液中からポリイミド(P)を単離し、単離したポリイミド(P)を液晶配向剤の調製に用いてもよい。ポリイミド(P)は、ポリアミック酸エステルの脱水閉環により得ることもできる。 Examples of the organic solvent used in the dehydration ring closure reaction include the organic solvents exemplified as those used in the synthesis of polyamic acid (P). 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. In addition, the reaction solution containing polyimide (P) may be used for preparation of a liquid crystal aligning agent as it is. Alternatively, polyimide (P) may be isolated from the reaction solution, and the isolated polyimide (P) may be used for preparing a liquid crystal aligning agent. Polyimide (P) can also be obtained by dehydration ring closure of polyamic acid ester.

重合体(P)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(P)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。 The solution viscosity of the polymer (P) is preferably one having a solution viscosity of 10 to 800 mPa·s, and 15 to 500 mPa·s when the solution has a concentration of 10% by mass. It is more preferable. Note that the solution viscosity (mPa・s) is for a polymer solution with a concentration of 10% by mass prepared using a good solvent for the polymer (P) (for example, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.). This is a value measured at 25°C using an E-type rotational viscometer.

重合体(P)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される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。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。 The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) of the polymer (P) is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 2,000 to 300, It is 000. The molecular weight distribution (Mw/Mn) represented by the ratio of Mw to the number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene measured by GPC is preferably 7 or less, more preferably 5 or less.

液晶配向剤中における重合体(P)の含有割合は、液晶配向剤に含まれる固形分の全量(すなわち、液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計質量)に対して、50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上が更に好ましい。 The content ratio of the polymer (P) in the liquid crystal aligning agent is preferably 50% by mass or more based on the total amount of solid content contained in the liquid crystal aligning agent (i.e., the total mass of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent). , more preferably 60% by mass or more, and still more preferably 70% by mass or more.

<化合物(C)>
化合物(C)は、「-OX」で表される基(ただし、Xは水素原子又は熱脱離性基である)を1分子内に複数個有する。化合物(C)において、「-OX」で表される基の1個以上は、Xがテトラヒドロピラン環構造又はテトラヒドロフラン環構造を有する1価の基である。
<Compound (C)>
Compound (C) has a plurality of groups represented by "-OX 1 " (wherein X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group) in one molecule. In compound (C), one or more of the groups represented by "-OX 1 " is a monovalent group in which X 1 has a tetrahydropyran ring structure or a tetrahydrofuran ring structure.

〔「-OX」で表される基について〕
で表される熱脱離性基は、液晶配向膜を作製する際の熱により脱離して水素原子に置き換わる置換基である。Xで表される熱脱離性基としては、炭素数1~7のアルキル基、炭素数3~12の1価の脂環式飽和炭化水素基、ベンジル基、p-メトキシベンジル基等のエーテル系熱脱離性基;炭素数2~6のアルコキシアルキル基、置換又は無置換の2-テトラヒドロフラニル基、置換又は無置換の2-テトラヒドロピラニル基等のアセタール系熱脱離性基;アセチル基、ベンゾイル基等のアシル系熱脱離性基;アリル基、メタリル基等のアリル系熱脱離性基;トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基等のシリルエーテル系熱脱離性基が挙げられる。
[About the group represented by “-OX 1 ”]
The thermally releasable group represented by X 1 is a substituent that is removed by heat during production of the liquid crystal aligning film and replaced with a hydrogen atom. Examples of the thermally releasable group represented by Ether type thermally releasable group; acetal type thermally releasable group such as an alkoxyalkyl group having 2 to 6 carbon atoms, a substituted or unsubstituted 2-tetrahydrofuranyl group, a substituted or unsubstituted 2-tetrahydropyranyl group; Acyl thermally releasable groups such as acetyl group and benzoyl group; Allyl thermally releasable groups such as allyl group and methallyl group; Silyl ether thermally releasable groups such as trimethylsilyl group, triethylsilyl group, and tert-butyldimethylsilyl group. Examples include releasing groups.

上記のうち、炭素数1~7のアルキル基は、直鎖状でも分岐状でもよく、例えばメチル基、エチル基、n-プロピル基、sec-ブチル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基等が挙げられる。
炭素数3~12の1価の脂環式飽和炭化水素基は、単環でも多環でもよい。炭素数3~12の1価の脂環式飽和炭化水素基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等の単環の脂環式飽和炭化水素基;ノルボルニル基、アダマンチル基等の多環の脂環式飽和炭化水素基;等が挙げられる。当該脂環式飽和炭化水素基は、環部分に置換基を有していてもよい。置換基としては、メチル基、エチル基等が挙げられる。
Among the above, the alkyl group having 1 to 7 carbon atoms may be linear or branched, such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, sec-butyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group. , tert-butyl group, etc.
The monovalent alicyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 12 carbon atoms may be monocyclic or polycyclic. Examples of monovalent alicyclic saturated hydrocarbon groups having 3 to 12 carbon atoms include monocyclic alicyclic saturated hydrocarbon groups such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, and cyclohexyl group; norbornyl group, adamantyl group, etc. polycyclic alicyclic saturated hydrocarbon groups; and the like. The alicyclic saturated hydrocarbon group may have a substituent on the ring portion. Examples of the substituent include a methyl group and an ethyl group.

炭素数2~6のアルコキシアルキル基としては、メトキシメチル基、エトキシエチル基等が挙げられる。
置換された2-テトラヒドロフラニル基及び置換された2-テトラヒドロピラニル基において、置換基としては、炭素数1~3のアルキル基、炭素数1~3のアルコキシ基、アセトキシキ基、ベンジルオキシ基等が挙げられる。置換又は無置換の2-テトラヒドロピラニル基、置換又は無置換の2-テトラヒドロフラニル基の具体例としては、下記式で表される基等が挙げられる。

Figure 2023133134000011
Examples of the alkoxyalkyl group having 2 to 6 carbon atoms include a methoxymethyl group and an ethoxyethyl group.
In the substituted 2-tetrahydrofuranyl group and the substituted 2-tetrahydropyranyl group, examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, an acetoxy group, a benzyloxy group, etc. can be mentioned. Specific examples of the substituted or unsubstituted 2-tetrahydropyranyl group and the substituted or unsubstituted 2-tetrahydrofuranyl group include groups represented by the following formulas.
Figure 2023133134000011

で表される熱脱離性基は、化合物(C)の疎水性を高くでき、かつ熱脱離反応における反応速度が比較的低い点で、置換若しくは無置換の2-テトラヒドロピラニル基、又は置換若しくは無置換の2-テトラヒドロフラニル基であることが好ましく、置換若しくは無置換の2-テトラヒドロピラニル基であることがより好ましく、無置換の2-テトラヒドロピラニル基であることが更に好ましい。 The heat-eliminating group represented by , or a substituted or unsubstituted 2-tetrahydrofuranyl group, more preferably a substituted or unsubstituted 2-tetrahydropyranyl group, and even more preferably an unsubstituted 2-tetrahydropyranyl group. preferable.

「-OX」で表される基は、反応性の観点から、脂肪族炭化水素構造に結合していることが好ましく、飽和鎖状炭化水素構造に結合していることがより好ましい。具体的には、化合物(C)は、下記式(x-1)で表される部分構造を1分子内に複数個有することが好ましい。

Figure 2023133134000012
(式(x-1)中、Xは、水素原子又は熱脱離性基である。Rは、炭素数1~5の鎖状又は分岐状のアルカンジイル基である。「*」は結合手を表す。) From the viewpoint of reactivity, the group represented by "-OX 1 " is preferably bonded to an aliphatic hydrocarbon structure, and more preferably bonded to a saturated chain hydrocarbon structure. Specifically, compound (C) preferably has a plurality of partial structures represented by the following formula (x-1) in one molecule.
Figure 2023133134000012
(In formula (x-1), X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group. R 5 is a chain or branched alkanediyl group having 1 to 5 carbon atoms. "*" (Represents a bond.)

式(x-1)中、Rは、反応性の観点から、炭素数1~3のアルカンジイル基であることが好ましく、エチレン基であることが特に好ましい。Xの具体例及び好ましい例については、上記の説明で例示した基と同様の基が挙げられる。「*」は、窒素原子に結合する結合手であることが好ましい。 In formula (x-1), R 5 is preferably an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, particularly preferably an ethylene group, from the viewpoint of reactivity. Specific examples and preferred examples of X 1 include the same groups as exemplified in the above explanation. "*" is preferably a bond bonded to a nitrogen atom.

化合物(C)が有する「-OX」で表される基は、化合物(C)中の一部のXがテトラヒドロピラン環構造又はテトラヒドロフラン環構造を有する1価の基であってもよく、全部のXがテトラヒドロピラン環構造又はテトラヒドロフラン環構造を有する1価の基であってもよい。化合物(C)の貯蔵安定性及び熱安定性を高くでき、また液晶配向性と力学的強度とが両立された液晶配向膜を得ることができる点において、化合物(C)が有する「-OX」で表される基のうち全部のXが、テトラヒドロピラン環構造又はテトラヒドロフラン環構造を有する1価の基であることが好ましく、テトラヒドロピラン環構造を有する1価の基であることがより好ましい。 The group represented by “-OX 1 ” possessed by the compound (C) may be a monovalent group in which part of X 1 in the compound (C) has a tetrahydropyran ring structure or a tetrahydrofuran ring structure, All X 1 may be a monovalent group having a tetrahydropyran ring structure or a tetrahydrofuran ring structure. The compound (C) has " -OX It is preferable that all X 1 of the groups represented by `` are monovalent groups having a tetrahydropyran ring structure or a tetrahydrofuran ring structure, and more preferably a monovalent group having a tetrahydropyran ring structure. .

化合物(C)が有する「-OX」で表される基の数は、液晶配向膜の力学的強度と液晶配向性とのバランスを良好にする観点から、2~10個が好ましく、3~8個がより好ましく、3~6個が更に好ましい。 The number of groups represented by “-OX 1 ” possessed by the compound (C) is preferably 2 to 10, and 3 to 10 from the viewpoint of achieving a good balance between the mechanical strength and liquid crystal orientation of the liquid crystal alignment film. More preferably 8 pieces, and even more preferably 3 to 6 pieces.

化合物(C)は、比較的低温により重合体(P)が有するカルボキシ基と反応し、架橋構造を形成可能な点において、β-ヒドロキシアルキルアミド構造を有することが好ましい。具体的には、化合物(C)は、下記式(1)で表される部分構造を有することが好ましい。

Figure 2023133134000013
(式(1)中、Xは水素原子又は熱脱離性基である。R1aは水素原子又は炭素数1~4の1価の有機基である。R1b及びR1cは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1~8の1価の有機基である。「*」は結合手を表す。) The compound (C) preferably has a β-hydroxyalkylamide structure in that it can react with the carboxyl group of the polymer (P) at a relatively low temperature to form a crosslinked structure. Specifically, compound (C) preferably has a partial structure represented by the following formula (1).
Figure 2023133134000013
(In formula (1), X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group . R 1a is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 4 carbon atoms . It is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 8 carbon atoms. "*" represents a bond.)

上記式(1)において、R1aで表される炭素数1~4の1価の有機基は、炭素数1~4の直鎖状又は分岐状のアルキル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。化合物(C)の反応性を高める観点から、R1aは中でも、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。R1b及びR1cで表される炭素数1~8の1価の有機基は、「-OX」で表される基を有することが好ましい。化合物(C)の反応性を高める観点から、R1b及びR1cは水素原子が好ましい。Xの具体例及び好ましい例については、上記の説明で例示した基と同様の基が挙げられる。 In the above formula (1), the monovalent organic group having 1 to 4 carbon atoms represented by R 1a is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a methyl group or an ethyl group is preferable. More preferred. From the viewpoint of increasing the reactivity of compound (C), R 1a is preferably a hydrogen atom or a methyl group, and more preferably a hydrogen atom. The monovalent organic group having 1 to 8 carbon atoms represented by R 1b and R 1c preferably has a group represented by "-OX 1 ". From the viewpoint of increasing the reactivity of compound (C), R 1b and R 1c are preferably hydrogen atoms. Specific examples and preferred examples of X 1 include the same groups as exemplified in the above explanation.

上記式(1)中の窒素原子には1価の基が結合していてもよい。また、上記式(1)中の窒素原子は、隣接するカルボニル基と共に環の一部を構成していてもよい。上記式(1)中の窒素原子に1価の基が結合している場合、当該1価の基としては、熱脱離性基、ヒドロキシアルキル基、保護されたヒドロキシアルキル基等が挙げられる。上記式(1)中の窒素原子がカルボニル基と共に環の一部を構成している場合、当該環としては、イソシアヌレート環、イミダゾリジノン環等が挙げられる。 A monovalent group may be bonded to the nitrogen atom in the above formula (1). Further, the nitrogen atom in the above formula (1) may form part of a ring together with the adjacent carbonyl group. When a monovalent group is bonded to the nitrogen atom in the above formula (1), examples of the monovalent group include a thermally releasable group, a hydroxyalkyl group, a protected hydroxyalkyl group, and the like. When the nitrogen atom in the above formula (1) forms part of a ring together with a carbonyl group, examples of the ring include an isocyanurate ring and an imidazolidinone ring.

具体的には、化合物(C)は、下記式(2)で表される化合物であることが好ましい。

Figure 2023133134000014
(式(2)中、Xは水素原子又は熱脱離性基である。ただし、式中の4個のXは同一又は異なり、4個のXのうち1個以上はテトラヒドロピラン環構造又はテトラヒドロフラン環構造を有する1価の基である。Rは2価の有機基である。) Specifically, the compound (C) is preferably a compound represented by the following formula (2).
Figure 2023133134000014
(In formula (2), X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group. However, the four X 1s in the formula are the same or different, and one or more of the four X 1s is a tetrahydropyran ring. ( R2 is a divalent organic group.)

上記式(2)において、Rで表される2価の有機基としては、置換又は無置換の2価の炭化水素基、当該炭化水素基における任意のメチレン基が-O-、-S-、-NR-、-CONR-、-CO-、-COO-、-NR-CO-NR-、-NR-CO-O-、-CONR-NRCO-等のヘテロ原子含有基で置き換えられてなる2価の基(ただし、R及びRは、互いに独立して、水素原子、炭素数1~10の1価の炭化水素基又は熱脱離性基である。)等が挙げられる。 In the above formula (2), the divalent organic group represented by R 2 is a substituted or unsubstituted divalent hydrocarbon group, and any methylene group in the hydrocarbon group is -O-, -S- , -NR 7 -, -CONR 7 -, -CO-, -COO-, -NR 7 -CO-NR 8 -, -NR 7 -CO-O-, -CONR 7 -NR 8 CO-, etc. A divalent group substituted with a containing group (provided that R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, or a thermally releasable group). ) etc.

が2価の炭化水素基である場合、当該炭化水素基としては、炭素数1~12のアルカンジイル基、炭素数2~12のアルケンジイル基、炭素数3~20の2価の脂環式炭化水素基、炭素数6~20の2価の芳香族炭化水素基等が挙げられる。これらのうち、Rで表される2価の炭化水素基は、鎖状炭化水素基又は脂環式炭化水素基が好ましく、炭素数1~12のアルカンジイル基、炭素数2~12のアルケンジイル基又は炭素数3~20の2価の脂環式炭化水素基がより好ましい。これらの中でも特に、炭素数1~12のアルカンジイル基又は炭素数2~12のアルケンジイル基が好ましく、炭素数1~6のアルカンジイル基又は炭素数2~6のアルケンジイル基がより好ましく、炭素数1~4のアルカンジイル基又は炭素数2~4のアルケンジイル基が更に好ましい。Rが鎖状基(アルカンジイル基、アルケンジイル基等)である場合、直鎖状でも分岐状でもよい。液晶配向性及び力学的強度を高める観点から、Rは好ましくは直鎖状である。
が、置換された2価の炭化水素基である場合、置換基としては、水酸基、カルボキシ基、ハロゲン原子等が挙げられる。
When R 2 is a divalent hydrocarbon group, examples of the hydrocarbon group include an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 12 carbon atoms, and a divalent alicyclic group having 3 to 20 carbon atoms. Examples include a hydrocarbon group having the formula: a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms, and the like. Among these, the divalent hydrocarbon group represented by R 2 is preferably a chain hydrocarbon group or an alicyclic hydrocarbon group, such as an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkenediyl group having 2 to 12 carbon atoms. A group or a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms is more preferable. Among these, an alkanediyl group having 1 to 12 carbon atoms or an alkenediyl group having 2 to 12 carbon atoms is particularly preferable, an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms or an alkenediyl group having 2 to 6 carbon atoms is more preferable, and an alkanediyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable. More preferred are alkenediyl groups having 1 to 4 carbon atoms or alkenediyl groups having 2 to 4 carbon atoms. When R 2 is a chain group (alkanediyl group, alkenediyl group, etc.), it may be linear or branched. From the viewpoint of increasing liquid crystal orientation and mechanical strength, R 2 is preferably linear.
When R 2 is a substituted divalent hydrocarbon group, examples of the substituent include a hydroxyl group, a carboxy group, and a halogen atom.

が、置換又は無置換の炭化水素基における任意のメチレン基がヘテロ原子含有基で置き換えられてなる2価の基(以下、「2価の基R」ともいう)である場合、その具体例としては、上記例示の置換又は無置換の炭化水素基における1個以上のメチレン基がヘテロ原子含有基で置き換えられてなる基が挙げられる。2価の基Rは、鎖状構造からなる基であってもよく、環状構造(脂肪族炭化水素環、芳香族炭化水素環、脂肪族複素環、芳香族複素環等)を有していてもよい。脂肪族複素環としては、窒素含有脂肪族複素環としてピペリジン環、ピペラジン環等を;酸素含有脂肪族複素環としてオキセタン環、テトラヒドロフラン環、ジオキソラン環等を;硫黄含有脂肪族複素環としてテトラヒドロチオフェン環等を、それぞれ挙げることができる。また、芳香族複素環としては、窒素含有芳香族複素環としてピリジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、ピラジン環等を;酸素含有芳香族複素環としてフラン環等を;硫黄含有芳香族複素環としてチオフェン環等を、それぞれ挙げることができる。 When R 2 is a divalent group (hereinafter also referred to as "divalent group R 8 ") in which any methylene group in a substituted or unsubstituted hydrocarbon group is replaced with a heteroatom-containing group, Specific examples include groups in which one or more methylene groups in the above-exemplified substituted or unsubstituted hydrocarbon groups are replaced with heteroatom-containing groups. The divalent group R 8 may be a group consisting of a chain structure, and may have a cyclic structure (aliphatic hydrocarbon ring, aromatic hydrocarbon ring, aliphatic heterocycle, aromatic heterocycle, etc.). It's okay. Examples of the aliphatic heterocycle include a piperidine ring, piperazine ring, etc. as a nitrogen-containing aliphatic heterocycle; an oxetane ring, a tetrahydrofuran ring, a dioxolane ring, etc. as an oxygen-containing aliphatic heterocycle; a tetrahydrothiophene ring as a sulfur-containing aliphatic heterocycle etc. can be mentioned respectively. In addition, examples of aromatic heterocycles include pyridine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, pyrazine ring, etc. as nitrogen-containing aromatic heterocycle; furan ring, etc. as oxygen-containing aromatic heterocycle; thiophene ring as sulfur-containing aromatic heterocycle. Rings, etc. can be mentioned respectively.

良好な液晶配向性を維持しながら、膜の力学的強度が高く、かつ信頼性の高い液晶素子を得ることができる点で、Rは上記の中でも、2価の鎖状炭化水素基、2価の脂環式炭化水素基、又は炭化水素基における任意のメチレン基がヘテロ原子含有基(好ましくは、-O-、-S-、-NR-、-CONR-、-CO-、-COO-、-NR-CO-NR-、-NR-CO-O-又は-CONR-NRCO-)で置き換えられてなる2価の基であることが好ましく、2価の鎖状炭化水素基又は鎖状炭化水素基における任意のメチレン基がヘテロ原子含有基で置き換えられてなる2価の基であることがより好ましい。この場合、Rの炭素数は、好ましくは1~20であり、より好ましくは1~12であり、更に好ましくは1~6である。 Among the above, R 2 is a divalent chain hydrocarbon group, 2 The alicyclic hydrocarbon group or any methylene group in the hydrocarbon group is a heteroatom-containing group (preferably -O-, -S-, -NR 7 -, -CONR 7 -, -CO-, - It is preferably a divalent group substituted with COO-, -NR 7 -CO-NR 8 -, -NR 7 -CO-O- or -CONR 7 -NR 8 CO-), and a divalent chain More preferably, it is a divalent group in which any methylene group in the hydrocarbon group or chain hydrocarbon group is replaced with a heteroatom-containing group. In this case, the number of carbon atoms in R 2 is preferably 1 to 20, more preferably 1 to 12, and still more preferably 1 to 6.

化合物(C)は、分子内に「-NY-」で表される基(ただし、Yは熱脱離性基である)を有することが好ましい。化合物(C)が「-NY-」で表される基を有する場合、液晶素子の信頼性をより優れたものとすることができる点で好適である。化合物(C)が上記式(2)で表される化合物である場合、当該化合物は、上記式(2)中のRが「-NY-」で表される基を有することが好ましい。 Compound (C) preferably has a group represented by "--NY 1 --" (wherein Y 1 is a thermally releasable group) in the molecule. It is preferable that the compound (C) has a group represented by "--NY 1 --" since the reliability of the liquid crystal element can be improved. When compound (C) is a compound represented by the above formula (2), it is preferable that R 2 in the above formula (2) has a group represented by "-NY 1 -".

で表される熱脱離性基としては、例えば、カルバメート系熱脱離性基、アミド系熱脱離性基、イミド系熱脱離性基、スルホンアミド系熱脱離性基等が挙げられる。これらのうち、熱による脱離性が高い点で、カルバメート系熱脱離性基が好ましい。その具体例としては、tert-ブトキシカルボニル基、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、2-(トリメチルシリル)エトキシカルボニル基、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基等が挙げられる。熱による脱離性に優れ、かつ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(Boc基)が好ましい。 Examples of the thermally releasable group represented by Y 1 include a carbamate type thermally releasable group, an amide type thermally releasable group, an imide type thermally releasable group, a sulfonamide type thermally releasable group, etc. Can be mentioned. Among these, carbamate-based thermally releasable groups are preferred because they have high thermally releasable properties. Specific examples include tert-butoxycarbonyl group, benzyloxycarbonyl group, 1,1-dimethyl-2-haloethyloxycarbonyl group, allyloxycarbonyl group, 2-(trimethylsilyl)ethoxycarbonyl group, 9-fluorenyl group. Examples include methyloxycarbonyl group and allyloxycarbonyl group. Among these, a tert-butoxycarbonyl group (Boc group) is particularly preferable because it has excellent thermal removability and can reduce the amount of the deprotected portion remaining in the film.

化合物(C)が「-NY-」で表される基を有する場合、化合物(C)1分子内における「-NY-」で表される基の数は特に限定されず、1個以上であればよい。化合物(C)が有する「-NY-」で表される基の数は、例えば1~4個である。 When compound (C) has a group represented by "-NY 1 -", the number of groups represented by "-NY 1 -" in one molecule of compound (C) is not particularly limited, and may be 1 or more. That's fine. The number of groups represented by "--NY 1 --" that the compound (C) has is, for example, 1 to 4.

「-NY-」で表される基は、化合物(C)の架橋性及び得られる液晶配向膜の信頼性の観点から、一方又は両方の結合手が脂肪族炭化水素構造に結合していることが好ましく、両方の結合手が脂肪族炭化水素構造に結合していることがより好ましい。当該脂肪族炭化水素構造は、飽和でも不飽和でもよく、鎖状でも環状でもよい。「-NY-」で表される基に隣接する脂肪族炭化水素構造は、鎖状構造であることが好ましく、飽和の鎖状構造(すなわち、アルカンジイル基)であることがより好ましい。 The group represented by "-NY 1 -" has one or both bonding hands bonded to an aliphatic hydrocarbon structure from the viewpoint of the crosslinkability of the compound (C) and the reliability of the obtained liquid crystal alignment film. More preferably, both bonds are bonded to an aliphatic hydrocarbon structure. The aliphatic hydrocarbon structure may be saturated or unsaturated, and may be chain or cyclic. The aliphatic hydrocarbon structure adjacent to the group represented by "-NY 1 -" is preferably a chain structure, more preferably a saturated chain structure (ie, an alkanediyl group).

上記式(2)中のRが「-NY-」で表される基を有する場合、膜形成時の加熱によりYが脱離することによって-NH-(塩基性官能基)を生じさせ、生じた-NH-により液晶セル内の酸性不純物を捕捉し、液晶素子の信頼性を高める観点から、R中の「-NY-」で表される基の数は1又は2が好ましい。 When R 2 in the above formula (2) has a group represented by "-NY 1 -", -NH- (basic functional group) is generated by detachment of Y 1 by heating during film formation. The number of groups represented by "-NY 1 -" in R 2 is set to 1 or 2 from the viewpoint of trapping acidic impurities in the liquid crystal cell with the generated -NH- and improving the reliability of the liquid crystal element. preferable.

の具体例及び好ましい例については、上記の説明で例示した基と同様の基が挙げられる。Xがテトラヒドロピラン環構造又はテトラヒドロフラン環構造を有する1価の基である場合の好ましい具体例としては、下記式(x2-1)~式(x2-5)のいずれかで表される基が挙げられる。これらのうち、Xは、下記式(x2-1)又は式(x2-2)のいずれかで表される基であることが好ましい。

Figure 2023133134000015
(式(x2-1)~式(x2-5)中、「*」は結合手を表す。) Specific examples and preferred examples of X 1 include the same groups as exemplified in the above explanation. Preferred specific examples when X 1 is a monovalent group having a tetrahydropyran ring structure or a tetrahydrofuran ring structure include a group represented by any of the following formulas (x2-1) to (x2-5). Can be mentioned. Among these, X 1 is preferably a group represented by either the following formula (x2-1) or formula (x2-2).
Figure 2023133134000015
(In formulas (x2-1) to (x2-5), "*" represents a bond.)

化合物(C)の具体例としては、下記式(c-1)~式(c-31)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。

Figure 2023133134000016
Figure 2023133134000017
Figure 2023133134000018
Figure 2023133134000019
(式(c-1)~式(c-31)中、Xは、水素原子又は上記式(x2-1)~式(x2-5)のいずれかで表される基である。ただし、式中の複数のXは同一又は異なり、複数のXのうち1個以上は、上記式(x2-1)~式(x2-5)のいずれかで表される基である。式(c-23)中、nは1~5の整数である。) Specific examples of compound (C) include compounds represented by each of the following formulas (c-1) to (c-31).
Figure 2023133134000016
Figure 2023133134000017
Figure 2023133134000018
Figure 2023133134000019
(In formulas (c-1) to (c-31), X 2 is a hydrogen atom or a group represented by any of the above formulas (x2-1) to (x2-5). However, A plurality of X 2 in the formula is the same or different, and one or more of the plurality of X 2 is a group represented by any one of the above formulas (x2-1) to (x2-5).Formula ( c-23), where n is an integer from 1 to 5.)

化合物(C)は、上記のうち、上記式(c-1)~式(c-4)、式(c-13)~式(c-15)、式(c-18)~式(c-21)、式(c-24)、式(c-28)及び式(c-29)のそれぞれで表される化合物が好ましく、上記式(c-1)~式(c-4)、式(c-13)~式(c-15)及び式(c-18)~式(c-21)のそれぞれで表される化合物がより好ましく、上記式(c-1)、式(c-2)、式(c-13)、式(c-14)、式(c-18)、及び式(c-20)のそれぞれで表される化合物が更に好ましい。 Among the above, compound (C) has the formulas (c-1) to (c-4), formulas (c-13) to (c-15), and formulas (c-18) to (c- 21), formula (c-24), formula (c-28), and formula (c-29) are preferred, and the compounds represented by the above formulas (c-1) to (c-4), formula ( Compounds represented by each of c-13) to formula (c-15) and formula (c-18) to formula (c-21) are more preferred, and the above formulas (c-1) and (c-2) , Formula (c-13), Formula (c-14), Formula (c-18), and Formula (c-20) are more preferred.

本開示の液晶配向剤において、化合物(C)の含有割合は、力学的強度が高い液晶配向膜を得る観点及び信頼性の高い液晶素子を得る観点から、液晶配向剤に含まれる重合体成分の合計量100質量部に対して、1質量部以上であることが好ましく、2質量部以上であることがより好ましく、3質量部以上であることが更に好ましい。また、化合物(C)の含有割合は、液晶配向膜の靭性の低下を抑制する観点から、液晶配向剤に含まれる重合体成分の合計量100質量部に対して、50質量部以下であることが好ましく、40質量部以下であることがより好ましく、30質量部以下であることが更に好ましい。 In the liquid crystal alignment agent of the present disclosure, the content ratio of the compound (C) is determined based on the polymer component contained in the liquid crystal alignment agent, from the viewpoint of obtaining a liquid crystal alignment film with high mechanical strength and from the perspective of obtaining a highly reliable liquid crystal element. It is preferably 1 part by mass or more, more preferably 2 parts by mass or more, and even more preferably 3 parts by mass or more, based on 100 parts by mass of the total amount. In addition, the content ratio of the compound (C) should be 50 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the total amount of polymer components contained in the liquid crystal aligning agent, from the viewpoint of suppressing a decrease in the toughness of the liquid crystal aligning film. is preferred, more preferably 40 parts by mass or less, and still more preferably 30 parts by mass or less.

〔化合物(C)の合成〕
化合物(C)は、有機化学の定法を適宜組み合わせることによって合成することができる。化合物(C)の合成方法の一例としては、カルボン酸又はその誘導体とヒドロキシアルキルアミンとを反応させて、化合物(C)中のXが全て水素原子である中間体を合成し、その中間体が有する水酸基を熱脱離性基で保護する方法や、ヒドロキシアルキルアミンが有する水酸基を熱脱離性基で保護して中間体を合成し、その中間体とカルボン酸又はその誘導体とを反応させる方法が挙げられる。これらの方法は簡便であって、しかも化合物(C)を高収率で得ることができる。
[Synthesis of compound (C)]
Compound (C) can be synthesized by appropriately combining conventional methods of organic chemistry. An example of a method for synthesizing compound (C) is to react a carboxylic acid or a derivative thereof with a hydroxyalkylamine to synthesize an intermediate in which all X 1 in compound (C) are hydrogen atoms; A method of protecting the hydroxyl group of a hydroxyalkylamine with a thermally releasable group, or synthesizing an intermediate by protecting the hydroxyl group of a hydroxyalkylamine with a thermally releasable group, and reacting the intermediate with a carboxylic acid or its derivative. There are several methods. These methods are simple and can provide compound (C) in high yield.

カルボン酸としては、例えば、コハク酸、アジピン酸、グルタル酸等が挙げられる。カルボン酸の誘導体としては、カルボン酸の低級アルキルエステルや、カルボン酸の無水物、カルボン酸の塩化物、イソシアネート等が挙げられる。ヒドロキシアルキルアミンとしては、N-メチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、N-メチルプロパノールアミン等が挙げられる。なお、化合物(C)を得るための方法は上記の方法に限定されるものではない。 Examples of carboxylic acids include succinic acid, adipic acid, and glutaric acid. Examples of carboxylic acid derivatives include carboxylic acid lower alkyl esters, carboxylic acid anhydrides, carboxylic acid chlorides, and isocyanates. Examples of hydroxyalkylamines include N-methylethanolamine, diethanolamine, and N-methylpropanolamine. Note that the method for obtaining compound (C) is not limited to the above method.

<その他の成分>
液晶配向剤は、重合体(P)及び化合物(C)のほか、必要に応じて、重合体(P)及び化合物(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>
In addition to the polymer (P) and the compound (C), the liquid crystal aligning agent contains components different from the polymer (P) and the compound (C) (hereinafter also referred to as "other components") as necessary. You may do so.

・その他の重合体
本開示の液晶配向剤は、カルボキシ基を有しない重合体(以下、「その他の重合体」ともいう)を更に含有していてもよい。その他の重合体の主骨格は特に限定されない。その他の重合体としては、例えば、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、付加重合体(例えば、(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、スチレン-マレイミド系共重合体)等が挙げられる。これらのうち、その他の重合体は、ポリオルガノシロキサン及び付加重合体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 aligning agent of the present disclosure may further contain a polymer (hereinafter also referred to as "other polymer") that does not have a carboxy group. The main skeleton of the other polymers is not particularly limited. Examples of other polymers include polyorganosiloxanes, polyesters, polyenamines, polyureas, polyamides, addition polymers (for example, (meth)acrylic polymers, styrene polymers, maleimide polymers, and styrene-maleimide copolymers). polymer), etc. Among these, the other polymer is preferably at least one selected from the group consisting of polyorganosiloxane and addition polymer.

その他の重合体を液晶配向剤に含有させる場合、その他の重合体の含有割合は、液晶配向剤に含まれる重合体成分(すなわち、重合体(P)とその他の重合体との合計量)100質量部に対して、40質量部以下が好ましく、30質量部以下がより好ましい。 When other polymers are contained in the liquid crystal alignment agent, the content ratio of the other polymers is 100% of the polymer component (i.e., the total amount of polymer (P) and other polymers) contained in the liquid crystal alignment agent. It is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 30 parts by mass or less.

・溶剤
本開示の液晶配向剤は、重合体(P)、化合物(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 The liquid crystal aligning agent of the present disclosure is a liquid composition in which the polymer (P), the compound (C), and other components used as necessary are preferably dispersed or dissolved in an appropriate solvent. It is prepared as

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。溶剤としては、1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 As the solvent, organic solvents are preferably used. Specific examples include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 1,2-dimethyl-2-imidazolidinone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, phenol, γ- Butyrolactone, γ-butyrolactam, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, diacetone alcohol, 1-hexanol, 2-hexanol, propane-1,2- Diol, 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, methylmethoxypropionone ethyl ethoxypropionate, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene Glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diisobutyl ketone, isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diisopentyl ether, Examples include ethylene carbonate, propylene carbonate, propylene glycol monomethyl ether (PGME), diethylene glycol diethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), propylene glycol diacetate, cyclopentanone, and cyclohexanone. As the solvent, one type can be used alone or two or more types can be used in combination.

液晶配向剤に配合するその他の成分としては、上記のほか、例えば、密着助剤、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, other components to be added to the liquid crystal aligning agent include adhesion aids, antioxidants, metal chelate compounds, curing accelerators, surfactants, fillers, dispersants, photosensitizers, etc. Can be mentioned. The blending ratio of other components can be appropriately selected depending on each compound within a range that does not impair the effects of the present disclosure.

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。液晶配向剤の固形分濃度は、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、より良好な液晶配向性を示す液晶配向膜を得ることができる点で好適である。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 concentration in the liquid crystal aligning agent (the ratio of the total mass of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent to the total mass of the liquid crystal aligning agent) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, etc. The solid content concentration of the liquid crystal aligning agent is preferably in the range of 1 to 10% by mass. It is suitable that the solid content concentration is 1% by mass or more because a sufficient thickness of the coating film can be ensured and a liquid crystal alignment film exhibiting better liquid crystal alignment properties can be 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, a liquid crystal alignment film that exhibits good liquid crystal alignment properties is easily obtained, and the viscosity of the liquid crystal alignment agent is moderate. This tends to improve coating properties.

≪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(Polymer Sustained Alignment)型、ECB(電界制御複屈折:Electrically Controlled Birefringence)型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基板が異なる。工程2及び工程3は、各動作モード共通である。
<<Liquid crystal alignment film and liquid crystal element>>
The liquid crystal aligning film of the present disclosure is manufactured using the liquid crystal aligning agent prepared as described above. Moreover, the liquid crystal element of this indication comprises the liquid crystal alignment film formed using the liquid crystal alignment agent demonstrated above. The driving method of the liquid crystal in the liquid crystal element is not particularly limited, and includes, for example, TN type, STN type, VA type (including VA-MVA type, VA-PVA type, etc.), IPS type, FFS type, and OCB (Optically Compensated Bend). It can be applied to various modes such as type, PSA (Polymer Sustained Alignment) type, and ECB (Electrically Controlled Birefringence) type. A liquid crystal element can be manufactured, for example, by a method including steps 1 to 3 below. In step 1, the substrate used differs depending on the desired operation mode. Steps 2 and 3 are common to each operation mode.

<工程1:塗膜の形成>
まず、基板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板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、ソーダガラス等のガラス;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。基板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膜等を用いることができる。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 aligning agent is applied onto a substrate, and a coating film is formed on the substrate, preferably by heating the applied surface. As the substrate, for example, a transparent substrate made of glass such as float glass or soda glass; or plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether sulfone, polycarbonate, or poly(alicyclic olefin) can be used. The transparent conductive film provided on one side of the substrate includes a NESA film (registered trademark of PPG, USA) made of tin oxide (SnO 2 ) and an ITO film made of indium oxide-tin oxide (In 2 O 3 -SnO 2 ). etc. can be used. When manufacturing a TN type, STN type, or VA type liquid crystal element, two substrates each having a patterned transparent conductive film are used. On the other hand, when manufacturing an IPS type or FFS type liquid crystal element, a substrate provided with comb-shaped patterned electrodes and a counter substrate provided with no electrodes are used.

基板への液晶配向剤の塗布方法は特に限定されない。基板への液晶配向剤の塗布は、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. The liquid crystal alignment agent can be applied to the substrate using, for example, a spin coat method, a printing method (e.g. offset printing method, flexo printing method, etc.), an inkjet method, a slit coat method, a bar coater method, an extrusion die method, or a direct gravure method. This can be carried out by a 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などの目的で、好ましくは予備加熱(プレベーク)が実施される。プレベーク温度は、好ましくは30~200℃であり、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。 After applying the liquid crystal aligning agent, preheating (prebaking) is preferably performed for the purpose of preventing the applied liquid crystal aligning agent from dripping. The prebake temperature is preferably 30 to 200°C, and the prebake time is preferably 0.25 to 10 minutes. Thereafter, a calcination (post-bake) step is performed 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-bake temperature) at this time is preferably 80 to 280°C, more preferably 80 to 250°C. Post-bake time is preferably 5 to 200 minutes. The thickness of the formed film is preferably 0.001 to 1 μm.

<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)が施される。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、基板上に形成した塗膜の表面をコットンやナイロ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、液晶配向能を更に高めるために該塗膜に対し配向処理を施してもよい。垂直配向型の液晶素子に好適な液晶配向膜はPSA型の液晶素子にも好ましく用いることができる。
<Step 2: Orientation treatment>
When manufacturing a TN-type, STN-type, IPS-type, or FFS-type liquid crystal element, the coating film formed in step 1 is subjected to a treatment (orientation treatment) that imparts liquid crystal alignment ability. Thereby, the ability to orient liquid crystal molecules is imparted to the coating film, and it becomes 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, nylon, etc., or a photoalignment treatment in which the coating film is irradiated with light to impart liquid crystal alignment ability. When manufacturing a vertically aligned liquid crystal element, the coating film formed in step 1 above may be used as it is as a liquid crystal alignment film, or the coating film may be subjected to an alignment treatment in order to further enhance the liquid crystal alignment ability. It's okay. A liquid crystal alignment film suitable for a vertical alignment type liquid crystal element can also be preferably used for a PSA type liquid crystal element.

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、照射は基板面に垂直の方向から行ってもよく、斜め方向から行ってもよく、又はこれらを組み合わせて行ってもよい。非偏光の放射線の場合の照射方向は斜め方向とする。 Light irradiation for photo-alignment can be performed by irradiating the coating film after the post-bake process, by irradiating the coating film after the pre-bake process but before the post-bake process, or by irradiating the coating film after the pre-bake process but before the post-bake process. At least one of these methods can be carried out by irradiating the coating film while the coating film is being heated. As the radiation irradiated to the coating film, for example, ultraviolet rays and visible light including light with a wavelength of 150 to 800 nm can be used. Preferably, it is ultraviolet light containing light with a wavelength of 200 to 400 nm. If the radiation is polarized, it may be linearly polarized or partially polarized. When the radiation used is linearly polarized or partially polarized, the irradiation may be performed from a direction perpendicular to the substrate surface, from an oblique direction, or a combination thereof. In the case of non-polarized radiation, the irradiation direction is oblique.

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、基板表面を、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、基板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, and an excimer laser. The radiation dose is preferably 200 to 30,000 J/m 2 , more preferably 500 to 10,000 J/m 2 . After light irradiation for imparting alignment ability, the substrate surface is treated with water, an organic solvent (e.g., methanol, isopropyl alcohol, 1-methoxy-2-propanol acetate, butyl cellosolve, ethyl lactate, etc.), or a mixture thereof. A cleaning process or a process of heating the substrate may also 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板を2枚準備し、対向配置した2枚の基板間に液晶を配置することにより液晶セルを製造する。液晶セルを製造するには、例えば、液晶配向膜が対向するように間隙を介して2枚の基板を対向配置し、2枚の基板の周辺部をシール剤により貼り合わせ、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注入孔を封止する方法、ODF方式による方法等が挙げられる。シール剤としては、例えば硬化剤及びスペーサ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。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、中でもネマチック液晶が好ましい。
<Step 3: Construction of liquid crystal cell>
A liquid crystal cell is manufactured by preparing two substrates on which liquid crystal alignment films are formed as described above, and disposing a liquid crystal between the two substrates that are arranged facing each other. To manufacture a liquid crystal cell, for example, two substrates are placed facing each other with a gap in between so that the liquid crystal alignment films face each other, and the peripheral parts of the two substrates are bonded together using a sealant, and the surface of the substrate and the sealant are bonded together. Examples include a method in which liquid crystal is injected into a cell gap surrounded by , and the injection hole is sealed, a method using an ODF method, and the like. As the sealant, for example, an epoxy resin containing a hardening agent and aluminum oxide spheres as spacers can be used. Examples of liquid crystals include nematic liquid crystals and smectic liquid crystals, with nematic liquid crystals being preferred.

PSAモードでは、液晶とともに重合性化合物(例えば、多官能(メタ)アクリレート化合物等)をセルギャップ内に充填するとともに、液晶セルの構築後、一対の基板の有する導電膜間に電圧を印加した状態で液晶セルに光照射する処理を行う。PSA型の液晶素子の製造に際し、重合性化合物の使用割合は、液晶の合計100質量部に対して、例えば0.01~3質量部、好ましくは0.05~1質量部である。 In the PSA mode, a polymerizable compound (for example, a polyfunctional (meth)acrylate compound, etc.) is filled into the cell gap together with liquid crystal, and after the liquid crystal cell is constructed, a voltage is applied between the conductive films of a pair of substrates. In this step, the liquid crystal cell is irradiated with light. When producing a PSA type liquid crystal element, the proportion of the polymerizable compound used is, for example, 0.01 to 3 parts by weight, preferably 0.05 to 1 part by weight, based on a total of 100 parts by weight of the liquid crystal.

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 then bonded to the outer surface of the liquid crystal cell. 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 absorbs iodine is sandwiched between cellulose acetate protective films, or a polarizing plate made of the H film itself.

本開示の液晶素子は、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、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、PDA、デジタルカメラ、携帯電話機、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 disclosure can be effectively applied to various uses. Specifically, for example, various display devices such as watches, portable game consoles, word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, PDAs, digital cameras, mobile phones, smartphones, various monitors, LCD televisions, information displays, etc. , a light control device, a retardation film, etc.

≪熱硬化性組成物≫
本開示の熱硬化性組成物は、カルボキシ基を有する重合体(P)と、「-OX」で表される基(ただし、Xは水素原子又は熱脱離性基である)を1分子内に複数個有し、かつ、「-OX」で表される基の1個以上は上記Xがテトラヒドロピラン環構造又はテトラヒドロフラン環構造を有する1価の基である化合物(C)と、を含有する。
≪Thermosetting composition≫
The thermosetting composition of the present disclosure comprises a polymer (P) having a carboxy group and a group represented by "-OX 1 " (wherein, X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group). The compound (C) has a plurality of groups in the molecule, and one or more of the groups represented by "-OX 1 " is a monovalent group in which X 1 is a monovalent group having a tetrahydropyran ring structure or a tetrahydrofuran ring structure. , contains.

本開示の熱硬化性組成物に含有される重合体(P)及び化合物(C)、並びに任意に配合されるその他の成分については上述したとおりである。 The polymer (P) and compound (C) contained in the thermosetting composition of the present disclosure, as well as other optionally blended components, are as described above.

重合体(P)及び化合物(C)を含有する重合体組成物は、熱により架橋構造を形成し、熱硬化性を示す。したがって、本開示の熱硬化性組成物によれば、例えば粘着剤や接着剤、分散剤、コーティング剤等として使用した場合に、熱硬化性に優れた硬化物を得ることができる。また、本開示の熱硬化性組成物によれば、耐熱性や接着性、屈曲性に優れた硬化物を得ることも可能である。 The polymer composition containing the polymer (P) and the compound (C) forms a crosslinked structure by heat and exhibits thermosetting properties. Therefore, according to the thermosetting composition of the present disclosure, when used, for example, as a pressure-sensitive adhesive, adhesive, dispersant, coating agent, etc., a cured product with excellent thermosetting properties can be obtained. Further, according to the thermosetting composition of the present disclosure, it is also possible to obtain a cured product with excellent heat resistance, adhesiveness, and flexibility.

以下、実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

<化合物の構造と略号>
以下の例で使用した主な化合物の構造と略号は以下のとおりである。
[テトラカルボン酸二無水物]
化合物(TA-1)~化合物(TA-5);下記式(TA-1)~式(TA-5)のそれぞれで表される化合物

Figure 2023133134000020
<Compound structure and abbreviation>
The structures and abbreviations of the main compounds used in the examples below are as follows.
[Tetracarboxylic dianhydride]
Compound (TA-1) to Compound (TA-5); Compounds represented by the following formulas (TA-1) to (TA-5), respectively
Figure 2023133134000020

[ジアミン]
化合物(DA-1)~化合物(DA-14);下記式(DA-1)~式(DA-14)のそれぞれで表される化合物

Figure 2023133134000021
[Diamine]
Compound (DA-1) to Compound (DA-14); Compounds represented by the following formulas (DA-1) to (DA-14), respectively
Figure 2023133134000021

[架橋剤]
化合物(AD-1)~化合物(AD-12);下記式(AD-1)~式(AD-12)のそれぞれで表される化合物

Figure 2023133134000022
[Crosslinking agent]
Compound (AD-1) to Compound (AD-12); Compounds represented by the following formulas (AD-1) to (AD-12), respectively
Figure 2023133134000022

[溶剤]
NMP;N-メチル-2-ピロリドン
BC;ブチルセロソルブ
[solvent]
NMP; N-methyl-2-pyrrolidone BC; butyl cellosolve

<化合物の合成>
[合成例1]
窒素導入管を備えた3つ口フラスコに、N,N,N’,N’-テトラキス(2-ヒドロキシエチル)アジパミド(10mmol)、3,4-ジヒドロピラン(60mmol)、p-トルエンスルホン酸ピリジニウム(2mmol)、塩化メチレン(50mL)を入れて、窒素下30℃で12時間加熱撹拌した。反応終了後、水を加えて分液洗浄し、有機相を真空乾燥することにより、無色粘ちょう液体の下記式(AD-1)で表される化合物を収率99%で得た。図1に化合物(AD-1)のH-NMRスペクトル(DMSO-d,400MHz)の測定結果を示した。

Figure 2023133134000023
<Synthesis of compounds>
[Synthesis example 1]
In a three-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube, N,N,N',N'-tetrakis(2-hydroxyethyl)adipamide (10 mmol), 3,4-dihydropyran (60 mmol), and pyridinium p-toluenesulfonate. (2 mmol) and methylene chloride (50 mL) were added thereto, and the mixture was heated and stirred at 30° C. for 12 hours under nitrogen. After the reaction was completed, water was added for separation and washing, and the organic phase was vacuum dried to obtain a colorless viscous liquid compound represented by the following formula (AD-1) in a yield of 99%. FIG. 1 shows the measurement results of 1 H-NMR spectrum (DMSO-d 6 , 400 MHz) of compound (AD-1).
Figure 2023133134000023

[合成例2]
合成例1と同様にして、下記反応スキームに従い化合物(AD-2)を合成した。図2に、化合物(AD-2)のH-NMRスペクトル(DMSO-d,400MHz)の測定結果を示した。

Figure 2023133134000024
[Synthesis example 2]
Compound (AD-2) was synthesized in the same manner as Synthesis Example 1 according to the reaction scheme below. FIG. 2 shows the measurement results of 1 H-NMR spectrum (DMSO-d 6 , 400 MHz) of compound (AD-2).
Figure 2023133134000024

[合成例3]
窒素導入管を備えた3つ口フラスコに、ジエタノールアミン(50mmol)、アセトニトリル(50mL)を入れて0℃に冷却した後、メタンスルホン酸(55mmol)を加え、3,4-ジヒドロピラン(125mmol)を少しずつ滴下し、窒素下室温で12時間撹拌した。反応終了後、0℃に冷却し、水酸化カリウム水溶液を少しずつ加えてクエンチし、酢酸エチル(50mL)を加えて、水を加えて分液洗浄し、有機相を真空乾燥することにより、褐色液体の下記式(AD-7-1)で表される化合物O,O’-ビス(2-テトラヒドロピラニル)-ジエタノールアミンを収率46%で得た。図3に、化合物(AD-7-1)のH-NMRスペクトル(CDCl,400MHz)の測定結果を示した。

Figure 2023133134000025
[Synthesis example 3]
Diethanolamine (50 mmol) and acetonitrile (50 mL) were placed in a three-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube and cooled to 0°C, then methanesulfonic acid (55 mmol) was added, and 3,4-dihydropyran (125 mmol) was added. The mixture was added dropwise little by little and stirred at room temperature under nitrogen for 12 hours. After the reaction was completed, it was cooled to 0°C, quenched by adding a potassium hydroxide aqueous solution little by little, ethyl acetate (50 mL) was added, water was added for separation washing, and the organic phase was vacuum-dried to give a brown color. A liquid compound O,O'-bis(2-tetrahydropyranyl)-diethanolamine represented by the following formula (AD-7-1) was obtained in a yield of 46%. FIG. 3 shows the measurement results of 1 H-NMR spectrum (CDCl 3 , 400 MHz) of compound (AD-7-1).
Figure 2023133134000025

[合成例4]
下記反応スキームに従い化合物(AD-7)を合成した。

Figure 2023133134000026
[Synthesis example 4]
Compound (AD-7) was synthesized according to the reaction scheme below.
Figure 2023133134000026

[合成例5]
下記反応スキームに従い化合物(AD-8)を合成した。なお、N,N’-ジ(tert-ブトキシカルボニル)-エタン-1,2-ジアミン-N,N’-ジ酢酸は、特許文献:国際公開第2005/061005号の記載に従い合成した。図4に、化合物(AD-8)のH-NMRスペクトル(CDCl,400MHz)の測定結果を示した。

Figure 2023133134000027
[Synthesis example 5]
Compound (AD-8) was synthesized according to the reaction scheme below. Note that N,N'-di(tert-butoxycarbonyl)-ethane-1,2-diamine-N,N'-diacetic acid was synthesized according to the description in Patent Document: International Publication No. 2005/061005. FIG. 4 shows the measurement results of 1 H-NMR spectrum (CDCl 3 , 400 MHz) of compound (AD-8).
Figure 2023133134000027

[合成例6]
下記反応スキームに従い化合物(AD-11)を合成した。

Figure 2023133134000028
[Synthesis example 6]
Compound (AD-11) was synthesized according to the reaction scheme below.
Figure 2023133134000028

[合成例7]
下記反応スキームに従い化合物(AD-12)を合成した。

Figure 2023133134000029
[Synthesis example 7]
Compound (AD-12) was synthesized according to the reaction scheme below.
Figure 2023133134000029

[参考合成例1]
韓国公開特許第2019-125717号公報の記載に従い化合物(AD-3)を合成した。
[参考合成例2]
韓国公開特許第2019-087819号公報の記載に従い化合物(AD-4)を合成した。
[参考合成例3]
国際公開第2021/006182号の記載に従い化合物(AD-9)を合成した。
[参考合成例4]
下記反応スキームに従い化合物(AD-10)を合成した。

Figure 2023133134000030
[Reference synthesis example 1]
Compound (AD-3) was synthesized according to the description in Korean Patent Publication No. 2019-125717.
[Reference synthesis example 2]
Compound (AD-4) was synthesized according to the description in Korean Patent Publication No. 2019-087819.
[Reference synthesis example 3]
Compound (AD-9) was synthesized according to the description in International Publication No. 2021/006182.
[Reference synthesis example 4]
Compound (AD-10) was synthesized according to the reaction scheme below.
Figure 2023133134000030

<化合物の評価>
各架橋剤(化合物(AD-1)~(AD-12))について、以下の評価を行った。評価結果を下記表1に示した。
<Compound evaluation>
The following evaluations were performed for each crosslinking agent (compounds (AD-1) to (AD-12)). The evaluation results are shown in Table 1 below.

[貯蔵安定性の評価]
重水素化ジメチルスルホキシドに対して、架橋剤及びp-ニトロ安息香酸をそれぞれ1質量%となるように水に溶解し、室温でH-NMRを測定した。続いて、この溶液を室温で2週間保管した後に再度H-NMRを測定し、室温保管前後でのH-NMRスペクトル(400MHz)の変化を観察した。評価は、変化がない場合を「良好」、変化がある場合を「不良」とした。
[Evaluation of storage stability]
A crosslinking agent and p-nitrobenzoic acid were each dissolved in water at a concentration of 1% by mass based on deuterated dimethyl sulfoxide, and 1 H-NMR was measured at room temperature. Subsequently, after storing this solution at room temperature for two weeks, 1 H-NMR was measured again, and changes in the 1 H-NMR spectrum (400 MHz) before and after storage at room temperature were observed. The evaluation was rated as "good" if there was no change, and "poor" if there was any change.

[熱安定性の評価]
各架橋剤について、窒素下、昇温速度毎分10℃、30℃から500℃まで熱重量分析を実施した。評価は、5%重量減少温度Td5(ただし、架橋剤が保護基を有する場合は、保護基を除いた重量に対して重量が5%減少する温度)を計算し、Td5が230℃以上である場合を「良好」、Td5が230℃未満である場合を「不良」とした。
[Evaluation of thermal stability]
Thermogravimetric analysis was performed on each crosslinking agent under nitrogen at a heating rate of 10°C per minute from 30°C to 500°C. The evaluation is performed by calculating the 5% weight loss temperature Td5 (however, if the crosslinking agent has a protective group, the temperature at which the weight decreases by 5% with respect to the weight excluding the protective group), and Td5 is 230 ° C. or higher. The case was judged as "good", and the case where Td5 was less than 230°C was judged as "poor".

[疎水性の評価]
各架橋剤について、コンピュータソフトウェアHSPiP(バージョン5.2.07)を用いて溶解度パラメータδ(cal0.5cm-1.5)を求めた。評価は、δが10未満である場合を「優良」、δが10以上12未満である場合を「良好」、δが12以上である場合を「不良」とした。
[Evaluation of hydrophobicity]
For each crosslinker, the solubility parameter δ (cal 0.5 cm −1.5 ) was determined using the computer software HSPiP (version 5.2.07). The evaluation was made as "excellent" when δ was less than 10, "good" when δ was 10 or more and less than 12, and "poor" when δ was 12 or more.

Figure 2023133134000031
Figure 2023133134000031

表1に示すように、「-OX」で表される基を1分子内に複数個有し、1個以上のXがテトラヒドロピラン構造又はテトラヒドロフラン構造である化合物(AD-1)、(AD-2)、(AD-7)、(AD-8)、(AD-11)、(AD-12)は、貯蔵安定性、熱安定性及び疎水性のいずれも良好の評価であった。 As shown in Table 1, the compound (AD-1) has a plurality of groups represented by "-OX 1 " in one molecule, and one or more X 1 is a tetrahydropyran structure or a tetrahydrofuran structure, ( AD-2), (AD-7), (AD-8), (AD-11), and (AD-12) were evaluated as good in terms of storage stability, thermal stability, and hydrophobicity.

<重合体の合成及び評価>
以下の合成例8~17により重合体をそれぞれ合成した。なお、以下の例において、重合体の重量平均分子量(M)及び数平均分子量(M)、重合体溶液中のポリイミドのイミド化率、重合体溶液の溶液粘度、並びに重合体のエポキシ当量は以下の方法により測定した。
<Synthesis and evaluation of polymer>
Polymers were synthesized according to Synthesis Examples 8 to 17 below. In addition, in the following examples, the weight average molecular weight (M w ) and number average molecular weight (M n ) of the polymer, the imidization rate of polyimide in the polymer solution, the solution viscosity of the polymer solution, and the epoxy equivalent of the polymer was measured by the following method.

[重量平均分子量M及び数平均分子量M
及びMは、以下の条件におけるGPCにより測定したポリスチレン換算値である。
カラム:東ソー(株)製、TSKgelGRCXLII
溶剤:テトラヒドロフラン
温度:40℃
圧力:68kgf/cm
[Weight average molecular weight Mw and number average molecular weight Mn ]
M w and M n are polystyrene equivalent values measured by GPC under the following conditions.
Column: manufactured by Tosoh Corporation, TSKgelGRCXLII
Solvent: Tetrahydrofuran Temperature: 40℃
Pressure: 68kgf/ cm2

[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(400MHz)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-(A/(A×α)))×100 …(1)
(数式(1)中、Aは化学シフト10ppm付近に現れるアミド基のプロトン由来のピーク面積であり、Aは化学シフト6~9ppm付近に現れる芳香族基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)におけるアミド基のプロトン1個に対する芳香族基のプロトンの個数割合である。)
[Imidization rate of polyimide]
A polyimide solution was poured into pure water, and the resulting precipitate was thoroughly 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 (400 MHz), the imidization rate [%] was determined using the following formula (1).
Imidization rate [%] = (1 - (A 1 / (A 2 × α))) × 100 ... (1)
(In formula (1), A 1 is the peak area derived from the proton of the amide group that appears around the chemical shift of 10 ppm, A 2 is the peak area derived from the proton of the aromatic group that appears around the chemical shift of 6 to 9 ppm, α is the ratio of the number of aromatic group protons to one amide group proton in the polymer precursor (polyamic acid).)

[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。
[エポキシ当量]
エポキシ当量は、JIS C 2105に記載の塩酸-メチルエチルケトン法により測定した。
[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.
[Epoxy equivalent]
The epoxy equivalent was measured by the hydrochloric acid-methyl ethyl ketone method described in JIS C 2105.

[合成例8]
ジアミン(使用したジアミンの合計量100モル部に対して、ジアミン(DA-1)50モル部、ジアミン(DA-2)30モル部、及びジアミン(DA-3)20モル部)をNMPに溶解し、ジアミン合計量に対して0.95モル当量のテトラカルボン酸二無水物(TA-2)を加え、室温で6時間反応を行い、ポリアミック酸の溶液を得た。得られた溶液に、脱水剤として、ポリアミック酸のカルボキシ基に対して0.40モル当量の1-メチルピペリジン及び無水酢酸を加え、60℃で3時間加熱撹拌した。得られた溶液に対して、減圧濃縮とNMPによる希釈を繰り返して、ポリイミド(PI-1)の10質量%溶液を得た。ポリイミド(PI-1)のイミド化率は50%であった。
[Synthesis example 8]
Diamine (50 mole parts of diamine (DA-1), 30 mole parts of diamine (DA-2), and 20 mole parts of diamine (DA-3) based on 100 mole parts of the total amount of diamines used) was dissolved in NMP. Then, 0.95 molar equivalent of tetracarboxylic dianhydride (TA-2) was added to the total amount of diamine, and the reaction was carried out at room temperature for 6 hours to obtain a solution of polyamic acid. To the obtained solution, 1-methylpiperidine and acetic anhydride in an amount of 0.40 molar equivalent based on the carboxy group of the polyamic acid were added as a dehydrating agent, and the mixture was heated and stirred at 60° C. for 3 hours. The obtained solution was repeatedly concentrated under reduced pressure and diluted with NMP to obtain a 10% by mass solution of polyimide (PI-1). The imidization rate of polyimide (PI-1) was 50%.

[合成例9]
テトラカルボン酸二無水物及びジアミンの種類及びモル比をそれぞれ下記表2に記載のとおりに変更した以外は合成例8と同様にしてポリイミド(PI-2)の10質量%溶液を得た。ポリイミド(PI-2)のイミド化率は50%であった。
[合成例10]
脱水剤のモル比を1.20モル当量に変更した以外は合成例8と同様にしてポリイミド(PI-3)の10質量%溶液を得た。ポリイミド(PI-3)のイミド化率は100%であった。
[Synthesis example 9]
A 10% by mass solution of polyimide (PI-2) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 8, except that the types and molar ratios of tetracarboxylic dianhydride and diamine were changed as shown in Table 2 below. The imidization rate of polyimide (PI-2) was 50%.
[Synthesis example 10]
A 10% by mass solution of polyimide (PI-3) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 8 except that the molar ratio of the dehydrating agent was changed to 1.20 molar equivalent. The imidization rate of polyimide (PI-3) was 100%.

[合成例11]
ジアミン(使用したジアミンの合計量100モル部に対して、ジアミン(DA-3)30モル部、ジアミン(DA-5)40モル部、ジアミン(DA-6)20モル部、及びジアミン(DA-7)10モル部)をNMPに溶解し、ジアミン合計量に対して0.95モル当量のテトラカルボン酸二無水物(使用したテトラカルボン酸二無水物の合計量100モル部に対して、酸二無水物(TA-1)70モル部、及び酸二無水物(TA-4)30モル部)を加え、室温で6時間反応を行い、ポリアミック酸(PA-1)の15質量%溶液を得た。
[Synthesis example 11]
Diamine (30 mole parts of diamine (DA-3), 40 mole parts of diamine (DA-5), 20 mole parts of diamine (DA-6), and 20 mole parts of diamine (DA-6) based on 100 mole parts of the total amount of diamines used. 7) Dissolve 10 mole parts of tetracarboxylic dianhydride in NMP, and dissolve 0.95 mole equivalent of tetracarboxylic dianhydride based on the total amount of diamine (based on 100 mole parts of the total amount of tetracarboxylic dianhydride used). 70 mol parts of dianhydride (TA-1) and 30 mol parts of acid dianhydride (TA-4) were added, and the reaction was carried out at room temperature for 6 hours to form a 15% by mass solution of polyamic acid (PA-1). Obtained.

[合成例12~15]
テトラカルボン酸二無水物及びジアミンの種類及びモル比をそれぞれ下記表2に記載のとおりに変更した以外は合成例11と同様にしてポリアミック酸(PA-2)~(PA-5)をそれぞれ15質量%含む溶液を得た。
[Synthesis Examples 12 to 15]
Polyamic acids (PA-2) to (PA-5) were prepared in the same manner as in Synthesis Example 11, except that the types and molar ratios of the tetracarboxylic dianhydride and diamine were changed as shown in Table 2 below. A solution containing % by mass was obtained.

Figure 2023133134000032
Figure 2023133134000032

表2中の数値は、酸二無水物については、合成に使用したテトラカルボン酸二無水物の合計量(100モル%)に対する各化合物の使用割合(モル%)を示し、ジアミンについては、合成に使用したジアミンの合計量(100モル%)に対する各化合物の使用割合(モル%)を示す。 For acid dianhydrides, the numerical values in Table 2 indicate the proportions (mol%) of each compound relative to the total amount (100 mol%) of tetracarboxylic dianhydrides used in the synthesis, and for diamines, they indicate the proportion of each compound used in the synthesis (100 mol%). The usage ratio (mol%) of each compound with respect to the total amount (100mol%) of diamine used in is shown.

[合成例16]
撹拌機、温度計、滴下漏斗及び還流冷却管を備えた反応容器に、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(下記式(S-1)で表される化合物)100.0g、メチルイソブチルケトン500g及びトリエチルアミン10.0gを仕込み、室温で混合した。次いで、脱イオン水100gを滴下漏斗より30分かけて滴下した後、還流下で撹拌しつつ、80℃で6時間反応を行った。反応終了後、有機層を取り出し、0.2質量%硝酸アンモニウム水溶液により、洗浄後の水が中性になるまで洗浄した後、減圧下で溶媒及び水を留去することにより、エポキシ基を含有するポリオルガノシロキサン(ESSQ-1)を粘調な透明液体として得た。ポリオルガノシロキサン(ESSQ-1)について、H-NMR分析を行ったところ、化学シフト(δ)=3.2ppm付近にエポキシ基に基づくピークが観察され、反応中にエポキシ基の副反応が起こっていないことが確認された。得られたポリオルガノシロキサン(ESSQ-1)の重量平均分子量Mは3,500、エポキシ当量は180g/モルであった。
200mLの三口フラスコに、ポリオルガノシロキサン(ESSQ-1)を10.0g、溶媒としてメチルイソブチルケトン30.28g、変性成分(カルボン酸)として下記式(S-2)で表される化合物及び下記式(S-3)で表される化合物を、ポリオルガノシロキサン(ESSQ-1)が有するエポキシ基の全量に対して、それぞれ20モル%及び10モル%に相当する量、及び触媒としてUCAT 18X(商品名、サンアプロ(株)製)0.10gを仕込み、100℃で48時間撹拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物に酢酸エチルを加えて得た溶液を3回水洗し、硫酸マグネシウムを用いて有機層を乾燥した後、溶剤を留去することにより、配向性基を含有するポリオルガノシロキサン(PSQ-1)を得た。得られた重合体の重量平均分子量Mは8000であった。

Figure 2023133134000033
[Synthesis example 16]
100.0 g of 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane (a compound represented by the following formula (S-1)) was placed in a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel, and a reflux condenser. , 500 g of methyl isobutyl ketone and 10.0 g of triethylamine were charged and mixed at room temperature. Next, 100 g of deionized water was added dropwise from the dropping funnel over 30 minutes, and the reaction was carried out at 80° C. for 6 hours while stirring under reflux. After the reaction, the organic layer is taken out and washed with a 0.2% by mass ammonium nitrate aqueous solution until the water after washing becomes neutral, and then the solvent and water are distilled off under reduced pressure to remove the epoxy group. Polyorganosiloxane (ESSQ-1) was obtained as a viscous transparent liquid. When 1 H-NMR analysis was performed on polyorganosiloxane (ESSQ-1), a peak based on epoxy groups was observed near chemical shift (δ) = 3.2 ppm, indicating that side reactions of epoxy groups occurred during the reaction. It has been confirmed that this is not the case. The weight average molecular weight Mw of the obtained polyorganosiloxane (ESSQ-1) was 3,500, and the epoxy equivalent was 180 g/mol.
In a 200 mL three-necked flask, 10.0 g of polyorganosiloxane (ESSQ-1), 30.28 g of methyl isobutyl ketone as a solvent, and a compound represented by the following formula (S-2) and the following formula as a modifying component (carboxylic acid). The compound represented by (S-3) was added in an amount equivalent to 20 mol% and 10 mol%, respectively, based on the total amount of epoxy groups possessed by polyorganosiloxane (ESSQ-1), and UCAT 18X (product name) was added as a catalyst. 0.10 g of San-Apro Co., Ltd.) was added, and the reaction was carried out at 100° C. for 48 hours with stirring. After completion of the reaction, the solution obtained by adding ethyl acetate to the reaction mixture was washed with water three times, the organic layer was dried using magnesium sulfate, and the solvent was distilled off to obtain a polyorganosiloxane containing an orienting group. (PSQ-1) was obtained. The weight average molecular weight Mw of the obtained polymer was 8,000.
Figure 2023133134000033

[合成例17]
窒素下、100mL二口フラスコに、重合モノマーとして、下記式(M-1)で表される化合物6.38g、4-(グリシジルオキシメチル)スチレン(下記式(M-2)で表される化合物)1.90g、及びメタクリル酸0.86g、ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.46g、並びに溶媒としてN-メチル-2-ピロリドン(NMP)40mlを加え、70℃で6時間重合した。メタノールに再沈殿した後、沈殿物を濾過し、室温で8時間真空乾燥することにより、目的の重合体(PMI-1)を得た。得られた重合体の重量平均分子量Mは30000、分子量分布M/Mは2であった。

Figure 2023133134000034
[Synthesis example 17]
Under nitrogen, in a 100 mL two-necked flask, 6.38 g of a compound represented by the following formula (M-1) and 4-(glycidyloxymethyl)styrene (a compound represented by the following formula (M-2)) were added as polymerization monomers. ), 0.86 g of methacrylic acid, 0.46 g of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) as a radical polymerization initiator, and 40 ml of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) as a solvent. was added and polymerized at 70°C for 6 hours. After reprecipitation in methanol, the precipitate was filtered and vacuum-dried at room temperature for 8 hours to obtain the desired polymer (PMI-1). The weight average molecular weight M w of the obtained polymer was 30,000, and the molecular weight distribution M w /M n was 2.
Figure 2023133134000034

<液晶配向剤の調製及び評価>
[実施例1:光配向FFS型液晶表示素子]
(1)液晶配向剤の調製
重合体成分(固形分換算:重合体(PI-1)20質量部、重合体(PA-1)80質量部)、架橋剤(AD-1)10.0質量部、及び密着助剤(3-グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン)1質量部をNMP及びBCによって希釈することにより、固形分濃度が4.0質量%、溶剤組成比がNMP:BC=70:30(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(AL-1)を調製した。
<Preparation and evaluation of liquid crystal alignment agent>
[Example 1: Photoalignment FFS type liquid crystal display element]
(1) Preparation of liquid crystal alignment agent Polymer components (solid content equivalent: 20 parts by mass of polymer (PI-1), 80 parts by mass of polymer (PA-1)), 10.0 parts by mass of crosslinking agent (AD-1) and 1 part by mass of adhesion aid (3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane) with NMP and BC to obtain a solid concentration of 4.0% by mass and a solvent composition ratio of NMP:BC=70: A solution having a weight ratio of 30 (mass ratio) was obtained. A liquid crystal aligning agent (AL-1) was prepared by filtering this solution through a filter with a pore size of 0.2 μm.

(2)光配向法による液晶配向膜の形成
平板電極、絶縁層及び櫛歯状電極がこの順で片面に積層されたガラス基板と、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、上記(1)で調製した液晶配向剤(AL-1)を、スピンコーターを用いて塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱した後、庫内を窒素置換した230℃のオーブンで30分間加熱を行い、平均膜厚100nmの塗膜を形成した。この塗膜表面に、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200mJ/cmを、基板法線方向から照射して光配向処理を行った。この光配向処理が施された塗膜を、庫内を窒素置換した230℃のオーブンで30分間加熱して熱処理を行い、液晶配向膜を形成した。
(2) Formation of liquid crystal alignment film by photoalignment method A glass substrate on which a flat electrode, an insulating layer, and a comb-shaped electrode are laminated in this order on one side, and a counter glass substrate on which no electrodes are provided, respectively. The liquid crystal aligning agent (AL-1) prepared in (1) above was applied using a spin coater, heated for 1 minute on a hot plate at 80°C, and then placed in an oven at 230°C with the interior replaced with nitrogen. Heating was performed for 30 minutes to form a coating film with an average thickness of 100 nm. The surface of this coating film was subjected to photo-alignment treatment by irradiating 200 mJ/cm 2 of ultraviolet light containing a linearly polarized bright line of 254 nm from the normal direction of the substrate using a Hg-Xe lamp. The coating film subjected to this photo-alignment treatment was heat-treated by heating for 30 minutes in an oven at 230° C. in which the inside of the oven was replaced with nitrogen, to form a liquid crystal alignment film.

(3)FFS型液晶表示素子の製造
上記(2)で形成した液晶配向膜を有する一対の基板のうち1枚の液晶配向膜を有する面の外周に、液晶注入口を残して直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をディスペンサー塗布した後、一対の基板の液晶配向膜を有する面を対向させ、各基板の配向処理方向が逆平行となるように圧着し、150℃で1時間かけて接着剤を熱硬化させた。次いで、液晶注入口より基板間の間隙にネガ型ネマチック液晶(Merck社製、MJ20195NCMP)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、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、その偏光方向が互いに直交し、かつ、液晶配向膜の配向処理方向と45°の角度をなすように貼り合わせることによりFFS型液晶表示素子を製造した。
(3) Manufacture of FFS type liquid crystal display element Out of the pair of substrates having the liquid crystal alignment film formed in (2) above, a liquid crystal injection port is left on the outer periphery of the surface having the liquid crystal alignment film, and the diameter is 3.5 μm. After applying an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres with a dispenser, the surfaces of the pair of substrates with the liquid crystal alignment film were placed opposite each other, and the substrates were pressed together so that the alignment direction of each substrate was antiparallel, and heated at 150°C for 1 hour. The adhesive was cured by heat. Next, a negative nematic liquid crystal (manufactured by Merck, MJ20195NCMP) was filled into the gap between the substrates through a liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port was sealed with an epoxy adhesive. Furthermore, in order to remove the fluid orientation during injection of the liquid crystal, it was heated at 120° C. and then slowly cooled to room temperature. Next, an FFS type liquid crystal display element is manufactured by pasting polarizing plates on both outer sides of the substrate so that their polarization directions are perpendicular to each other and form an angle of 45° with the alignment treatment direction of the liquid crystal alignment film. did.

(4)液晶配向性(配向均一性)の評価
上記(3)で製造した液晶表示素子について、5Vの電圧をON・OFF(印加・解除)したときの明暗の変化における異常ドメインの有無を顕微鏡によって倍率50倍で観察した。評価は、異常ドメインが観察されなかった場合を「良好」、異常ドメインが観察された場合を「不良」とした。その結果、本実施例では「良好」の評価であった。
(4) Evaluation of liquid crystal orientation (orientation uniformity) Regarding the liquid crystal display element manufactured in (3) above, the presence or absence of abnormal domains in the change in brightness when a voltage of 5V is turned on and off (applied/removed) is examined using a microscope. Observation was made at a magnification of 50 times. The evaluation was evaluated as "good" when no abnormal domain was observed, and "poor" when an abnormal domain was observed. As a result, this example was evaluated as "good".

(5)液晶配向性(配向規制力)の評価
上記(3)で製造した液晶表示素子について、複屈折計(AXOMETRICS社製、AXOSTEP高精度ミュラー行列イメージングポラリメータ)により、交流電圧11Vでバックライト照射下68時間駆動させた前後での液晶方位角の変化を測定した。評価は、液晶方位角の変化が、0.1度未満を「優良」とし、0.1度以上0.3度未満を「良好」とし、0.3度以上を「不良」とした。液晶方位角の変化が小さいほど、液晶表示素子を長時間駆動した場合にもAC残像が生じにくく、液晶配向性が良好であるといえる。その結果、本実施例では「優良」の評価であった。
(5) Evaluation of liquid crystal orientation (alignment regulating ability) The liquid crystal display element manufactured in (3) above was backlit at an AC voltage of 11 V using a birefringence meter (AXOSTEP high-precision Muller matrix imaging polarimeter manufactured by AXOMETRICS). Changes in the liquid crystal orientation angle were measured before and after driving for 68 hours under irradiation. In the evaluation, a change in liquid crystal orientation angle of less than 0.1 degree was evaluated as "excellent," a change in liquid crystal orientation angle of 0.1 degree or more and less than 0.3 degree was evaluated as "good," and a change in liquid crystal orientation angle of 0.3 degree or more was evaluated as "poor." It can be said that the smaller the change in the liquid crystal azimuth angle, the less likely AC afterimage will occur even when the liquid crystal display element is driven for a long time, and the better the liquid crystal orientation will be. As a result, this example was evaluated as "excellent".

(6)力学特性(打鍵試験耐性)の評価
上記(3)で製造した液晶表示素子について、(株)エヌティーエス製の打鍵・摺動試験機を用いて打鍵試験耐性を評価した。評価は以下のようにして行った。まず、液晶セルを偏光顕微鏡クロスニコル下で観察し、輝点の個数(すなわち、打鍵前の輝点の個数)をカウントした。次に、固定盤上に液晶セルを固定し、ショア硬度50の打鍵圧子を6.0mmの高さから繰り返し落下させることで液晶セルに繰り返し荷重を与えた。荷重を与える際には、荷重を250gf、繰り返し回数を10万回、速度を2Hzとした。打鍵後、再度液晶セルを観察し、輝点の個数(すなわち、打鍵後の輝点の個数)をカウントした。評価は、打鍵前後における輝点の個数の差が50個未満の場合を「良好」、50個以上の場合を「不良」とした。輝点の個数の差が50個未満であれば、打鍵に対する膜の力学的強度が良好であるといえる。その結果、本実施例では「良好」の評価であった。
(6) Evaluation of mechanical properties (keystroke test resistance) The keystroke test resistance of the liquid crystal display element manufactured in (3) above was evaluated using a keystroke/sliding tester manufactured by NTS Co., Ltd. The evaluation was performed as follows. First, the liquid crystal cell was observed under a polarizing microscope with crossed Nicols, and the number of bright spots (that is, the number of bright spots before the key was pressed) was counted. Next, the liquid crystal cell was fixed on a fixed plate, and a keying indenter having a Shore hardness of 50 was repeatedly dropped from a height of 6.0 mm to repeatedly apply a load to the liquid crystal cell. When applying the load, the load was 250 gf, the number of repetitions was 100,000 times, and the speed was 2 Hz. After the key was pressed, the liquid crystal cell was observed again, and the number of bright spots (that is, the number of bright spots after the key was pressed) was counted. The evaluation was evaluated as "good" when the difference in the number of bright spots before and after keystroke was less than 50, and as "bad" when it was 50 or more. If the difference in the number of bright spots is less than 50, it can be said that the mechanical strength of the membrane against keystrokes is good. As a result, this example was evaluated as "good".

(7)力学特性(耐摩耗性)の評価
上記(1)で調製した液晶配向剤(AL-1)を、ガラス基板上にスピンコーターを用いて塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱した後、庫内を窒素置換した230℃のオーブンで30分間加熱を行い、平均膜厚100nmの塗膜を形成し、ヘイズメーター(hazemeter)を用いて塗膜のヘイズ値を測定した。次いで、この塗膜に対し、コットン布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンにより、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でラビング処理を5回実施した。その後、ヘイズメーターを用いて液晶配向膜のヘイズ値を測定し、ラビング処理前のヘイズ値との差(ヘイズ変化値)を計算した。ラビング処理前の膜のヘイズ値をHz1(%)、ラビング処理後の膜のヘイズ値をHz2(%)とした場合、ヘイズ変化値は下記式(z-1)で表される。
ヘイズ変化値(%)=Hz2-Hz1 …(z-1)
液晶配向膜におけるヘイズ変化値が0.2未満であった場合を「優良」、0.2以上0.5未満であった場合を「良好」、0.5以上であった場合を「不良」とした。ヘイズ変化値が0.5未満であれば、ラビング耐性が高く、表面摩耗に対する膜の力学特性が良好であるといえる。その結果、本実施例では「良好」の評価であった。
(7) Evaluation of mechanical properties (wear resistance) The liquid crystal aligning agent (AL-1) prepared in (1) above was applied onto a glass substrate using a spin coater, and heated on a hot plate at 80°C for 1 minute. After heating, heating was performed for 30 minutes in a 230° C. oven with nitrogen purging inside the chamber to form a coating film with an average thickness of 100 nm, and the haze value of the coating film was measured using a hazemeter. Next, this coating film was subjected to rubbing treatment five times using a rubbing machine having a roll wrapped with cotton cloth at a roll rotation speed of 1000 rpm, a stage movement speed of 3 cm/sec, and a nap length of 0.3 mm. Thereafter, the haze value of the liquid crystal alignment film was measured using a haze meter, and the difference (haze change value) from the haze value before the rubbing treatment was calculated. When the haze value of the film before the rubbing process is Hz1 (%) and the haze value of the film after the rubbing process is Hz2 (%), the haze change value is expressed by the following formula (z-1).
Haze change value (%) = Hz2-Hz1 ... (z-1)
"Excellent" if the haze change value in the liquid crystal alignment film was less than 0.2, "Good" if it was 0.2 or more and less than 0.5, and "Poor" if it was 0.5 or more. And so. If the haze change value is less than 0.5, it can be said that the rubbing resistance is high and the mechanical properties of the film against surface abrasion are good. As a result, this example was evaluated as "good".

(8)信頼性の評価
液晶配向剤を塗布する基板を、ITO電極を有するガラス基板に変更した以外は上記(2)と同様にして液晶配向膜を形成し、上記(3)と同様の操作を行うことにより、ECB型液晶表示素子を製造した。この液晶表示素子に対して、CCFLを光源とするバックライト上で168時間の光照射を行った。光照射後の液晶表示素子につき、70℃において1Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、1670ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から1670ミリ秒後の電圧保持率を測定した。信頼性の評価は、電圧保持率が70%以上を「優良」、60%以上を「良好」、60%未満を「不良」とした。その結果、本実施例では「良好」の評価であった。なお、電圧保持率の測定装置としては、(株)東陽テクニカ社製の型式名「VHR-1」を使用した。
(8) Reliability evaluation A liquid crystal alignment film was formed in the same manner as in (2) above, except that the substrate on which the liquid crystal alignment agent was applied was changed to a glass substrate with ITO electrodes, and the same operations as in (3) above were performed. An ECB type liquid crystal display element was manufactured by performing the following steps. This liquid crystal display element was irradiated with light for 168 hours on a backlight using a CCFL as a light source. After applying a voltage of 1 V to the liquid crystal display element after light irradiation at 70° C. for an application time of 60 microseconds and a span of 1670 milliseconds, the voltage retention rate was measured 1670 milliseconds after the application was removed. Reliability was evaluated when the voltage holding rate was 70% or more, "good" when it was 60% or more, and "poor" when it was less than 60%. As a result, this example was evaluated as "good". As the voltage holding ratio measuring device, a model name "VHR-1" manufactured by Toyo Technica Co., Ltd. was used.

[実施例2~4、比較例1~7]
上記実施例1において、液晶配向剤に含有させる重合体及び架橋剤を下記表3に示す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て光配向法により液晶配向膜を形成するとともに、FFS型液晶表示素子及びECB型液晶表示素子を製造して各種評価を行った。評価結果を下記表3に示した。
[Examples 2 to 4, Comparative Examples 1 to 7]
In the above Example 1, a liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer and crosslinking agent contained in the liquid crystal aligning agent were changed as shown in Table 3 below, and the liquid crystal aligning agent was aligned by a photo alignment method. Along with forming the film, an FFS type liquid crystal display element and an ECB type liquid crystal display element were manufactured and various evaluations were performed. The evaluation results are shown in Table 3 below.

[実施例5]
上記実施例1において、液晶配向剤に含有させる重合体及び架橋剤を下記表3に示すとおりに変更し、直線偏光された紫外線の露光量を500mJ/cm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て光配向法により液晶配向膜を形成するとともに、FFS型液晶表示素子及びECB型液晶表示素子を製造して各種評価を行った。評価結果を下記表3に示した。
[Example 5]
Example 1 is the same as Example 1 above, except that the polymer and crosslinking agent contained in the liquid crystal aligning agent were changed as shown in Table 3 below, and the exposure amount of linearly polarized ultraviolet rays was changed to 500 mJ/ cm2 . Similarly, a liquid crystal alignment agent was prepared and a liquid crystal alignment film was formed by a photoalignment method, and an FFS type liquid crystal display element and an ECB type liquid crystal display element were manufactured and various evaluations were performed. The evaluation results are shown in Table 3 below.

[実施例6、比較例8、比較例9]
上記実施例5において、液晶配向剤に含有させる重合体及び架橋剤を下記表3に示すとおりに変更した以外は実施例5と同様にして、液晶配向剤を調製して光配向法により液晶配向膜を形成するとともに、FFS型液晶表示素子及びECB型液晶表示素子を製造して各種評価を行った。評価結果を下記表3に示した。
[Example 6, Comparative Example 8, Comparative Example 9]
In the above Example 5, a liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 5 except that the polymer and crosslinking agent contained in the liquid crystal aligning agent were changed as shown in Table 3 below, and the liquid crystal aligning agent was aligned by a photo alignment method. Along with forming the film, an FFS type liquid crystal display element and an ECB type liquid crystal display element were manufactured and various evaluations were performed. The evaluation results are shown in Table 3 below.

[実施例7:ラビング配向FFS型液晶表示素子]
(1)液晶配向剤の調製
重合体成分(固形分換算:重合体(PI-2)20質量部、重合体(PA-1)80質量部)、架橋剤(AD-1)10.0質量部、及び密着助剤(3-グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン)1質量部をNMP及びBCによって希釈することにより、固形分濃度が4.0質量%、溶剤組成比がNMP:BC=70:30(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(AL-16)を調製した。
[Example 7: Rubbing alignment FFS type liquid crystal display element]
(1) Preparation of liquid crystal alignment agent Polymer components (solid content equivalent: 20 parts by mass of polymer (PI-2), 80 parts by mass of polymer (PA-1)), 10.0 parts by mass of crosslinking agent (AD-1) and 1 part by mass of adhesion aid (3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane) with NMP and BC to obtain a solid concentration of 4.0% by mass and a solvent composition ratio of NMP:BC=70: A solution having a weight ratio of 30 (mass ratio) was obtained. A liquid crystal aligning agent (AL-16) was prepared by filtering this solution through a filter with 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、絶縁層及び櫛歯状電極がこの順で片面に積層されたガラス基板と、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、上記(1)で調製した液晶配向剤(AL-16)を、スピンコーターを用いて塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱した後、庫内を窒素置換した230℃のオーブンで30分間加熱を行い、平均膜厚100nm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30mm/秒、毛足押し込み長さ0.3mmにて2回ラビング配向処理を行った。この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) Formation of liquid crystal alignment film by rubbing method A glass substrate on which a flat plate electrode, an insulating layer, and a comb-shaped electrode are laminated in this order on one side, and a counter glass substrate on which no electrodes are provided are formed on each side. The liquid crystal aligning agent (AL-16) prepared in (1) above was applied using a spin coater, heated for 1 minute on a hot plate at 80 °C, and then heated in an oven at 230 °C with the interior replaced with nitrogen. Heating was performed for 30 minutes to form a coating film with an average thickness of 100 nm. The surface of this coating film was subjected to rubbing orientation treatment twice using a rubbing machine with a roll wrapped with nylon cloth at a roll rotation speed of 1000 rpm, a stage movement speed of 30 mm/sec, and a nap length of 0.3 mm. went. The coating film subjected to this rubbing alignment treatment was ultrasonically cleaned 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)で形成した液晶配向膜を有する一対の基板について、実施例1と同様にしてFFS型液晶表示素子を製造した。
(4)液晶配向性(配向均一性)の評価
上記(3)で製造したFFS型液晶表示素子について、実施例1と同様にして液晶配向性(配向均一性)の評価を行った。その結果、本実施例では「良好」の評価であった。
(5)液晶配向性(配向規制力)の評価
上記(3)で製造したFFS型液晶表示素子について、実施例1と同様にして液晶配向性(配向規制力)の評価を行った。その結果、本実施例では「良好」の評価であった。
(3) Manufacture of FFS type liquid crystal display element An FFS type liquid crystal display element was manufactured in the same manner as in Example 1 using the pair of substrates having the liquid crystal alignment film formed in (2) above.
(4) Evaluation of liquid crystal alignment (alignment uniformity) The liquid crystal alignment (alignment uniformity) of the FFS type liquid crystal display element manufactured in (3) above was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, this example was evaluated as "good".
(5) Evaluation of liquid crystal alignment (alignment regulating force) Regarding the FFS type liquid crystal display element manufactured in (3) above, liquid crystal alignment (alignment regulating force) was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, this example was evaluated as "good".

(6)力学特性(打鍵試験耐性)の評価
上記(3)で製造したFFS型液晶表示素子について、実施例1と同様にして力学特性(打鍵試験耐性)の評価を行った。その結果、本実施例では「良好」の評価であった。
(7)力学特性(耐摩耗性)の評価
上記(1)で調製した液晶配向剤(AL-16)を用いて、実施例1と同様にして力学特性(耐摩耗性)の評価を行った。その結果、本実施例では「良好」の評価であった。
(8)信頼性の評価
実施例1と同様にして製造したECB型液晶表示素子について、実施例1と同様にして信頼性の評価を行った。その結果、本実施例では「優良」の評価であった。
(6) Evaluation of mechanical properties (keystroke test resistance) The mechanical properties (keystroke test resistance) of the FFS type liquid crystal display element manufactured in (3) above were evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, this example was evaluated as "good".
(7) Evaluation of mechanical properties (wear resistance) Using the liquid crystal aligning agent (AL-16) prepared in (1) above, the mechanical properties (wear resistance) were evaluated in the same manner as in Example 1. . As a result, this example was evaluated as "good".
(8) Evaluation of reliability Regarding the ECB type liquid crystal display element manufactured in the same manner as in Example 1, the reliability was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, this example was evaluated as "excellent".

[実施例8、比較例10~11]
上記実施例7において、液晶配向剤に含有させる重合体及び架橋剤を下記表3に示すとおりに変更した以外は実施例7と同様にして、液晶配向剤を調製してラビング法により液晶配向膜を形成するとともに、FFS型液晶表示素子及びECB型液晶表示素子を製造して各種評価を行った。評価結果を下記表3に示した。
[Example 8, Comparative Examples 10-11]
In the above Example 7, a liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 7 except that the polymer and crosslinking agent to be contained in the liquid crystal aligning agent were changed as shown in Table 3 below, and a liquid crystal aligning agent was formed by a rubbing method. At the same time, FFS type liquid crystal display elements and ECB type liquid crystal display elements were manufactured and various evaluations were performed. The evaluation results are shown in Table 3 below.

Figure 2023133134000035
Figure 2023133134000035

表3中、液晶配向剤の各成分の質量比は、液晶配向剤の調製に使用した重合体成分の合計100質量部に対する各化合物の配合割合(質量部)を示す。なお、実施例1~8及び比較例2~11において、重合体成分の合計100質量部に対する架橋剤の配合割合は等モルである。 In Table 3, the mass ratio of each component of the liquid crystal aligning agent indicates the blending ratio (parts by mass) of each compound with respect to the total of 100 parts by mass of the polymer components used for preparing the liquid crystal aligning agent. In Examples 1 to 8 and Comparative Examples 2 to 11, the blending ratio of the crosslinking agent was equimolar to 100 parts by mass of the polymer components in total.

[実施例9:PSA型液晶表示素子]
(1)液晶配向剤の調製
重合体成分(固形分換算:重合体(PA-4)95質量部、重合体(PSQ-1)5質量部)、及び架橋剤(AD-7)11.3質量部をNMP及びBCにより希釈することにより、固形分濃度が4.0質量%、溶剤組成比がNMP:BC=50:50(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(AL-20)を調製した。
[Example 9: PSA type liquid crystal display element]
(1) Preparation of liquid crystal alignment agent Polymer components (solid content equivalent: 95 parts by mass of polymer (PA-4), 5 parts by mass of polymer (PSQ-1)) and 11.3 parts of crosslinking agent (AD-7) By diluting parts by weight with NMP and BC, a solution having a solid content concentration of 4.0% by weight and a solvent composition ratio of NMP:BC=50:50 (mass ratio) was obtained. A liquid crystal aligning agent (AL-20) was prepared by filtering this solution through a filter with a pore size of 0.2 μm.

(2)液晶組成物の調製
ネマチック液晶(Merck社製、MLC-6608)10gに対し、下記式(L-1)で表される液晶性化合物を5質量%、及び下記式(L-2)で表される光重合性化合物を0.3質量%添加して混合することにより液晶組成物(LC-1)を得た。

Figure 2023133134000036
(2) Preparation of liquid crystal composition To 10 g of nematic liquid crystal (manufactured by Merck, MLC-6608), 5% by mass of a liquid crystal compound represented by the following formula (L-1) and the following formula (L-2) were added. A liquid crystal composition (LC-1) was obtained by adding and mixing 0.3% by mass of a photopolymerizable compound represented by:
Figure 2023133134000036

(3)液晶配向膜の形成
スリット状にパターニングされたITO電極を有するガラス基板2枚のそれぞれの電極面上に、上記(1)で調製した液晶配向剤(AL-14)を、スピンコーターを用いて塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱した後、庫内を窒素置換した230℃のオーブンで30分間加熱を行い、平均膜厚100nmの塗膜を形成した。この塗膜を、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。なお、使用した電極のパターンは、PSAモードにおける電極パターンと同種のパターンである。
(3) Formation of liquid crystal alignment film The liquid crystal alignment agent (AL-14) prepared in (1) above is applied onto each electrode surface of two glass substrates having ITO electrodes patterned into slits using a spin coater. After heating on a hot plate at 80° C. for 1 minute, heating was performed for 30 minutes in an oven at 230° C. in which the interior was replaced with nitrogen to form a coating film with an average thickness of 100 nm. This coating film was subjected to ultrasonic cleaning 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. Note that the electrode pattern used was the same type of electrode pattern in the PSA mode.

(4)PSA型液晶表示素子の製造
上記(3)で液晶配向膜を形成した一対の基板のうち1枚の液晶配向膜を有する面の外周に、液晶注入口を残して直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をディスペンサー塗布した後、一対の基板の液晶配向膜を有する面を対向するように重ね合わせて圧着し、150℃で1時間かけて接着剤を熱硬化させた。次いで、液晶注入口より基板間の間隙に、上記(2)で調製した液晶組成物(LC-1)を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止することにより、液晶セルを製造した。
得られた液晶セルについて、電極間に周波数60Hzの交流10Vを印加し、液晶が駆動している状態で、光源にメタルハライドランプを使用した紫外線照射装置を用いて紫外線を10,000mJ/cmの照射量にて照射した。なお、この照射量は、波長365nm基準で計測される光量計を用いて計測した値である。次に、基板の外側両面に、偏光板を、その偏光方向が互いに直交し、かつ、液晶配向膜の配向処理方向と45°の角度をなすように貼り合わせることによりPSA型液晶表示素子を製造した。
(4) Manufacture of PSA type liquid crystal display element A liquid crystal injection port is left on the outer periphery of the surface of one of the pair of substrates on which the liquid crystal alignment film is formed in (3) above, and a diameter of 3.5 μm is formed. After applying the epoxy resin adhesive containing aluminum oxide balls with a dispenser, the surfaces of the pair of substrates having the liquid crystal alignment film were stacked and pressed together so as to face each other, and the adhesive was thermally cured at 150° C. for 1 hour. Next, after filling the liquid crystal composition (LC-1) prepared in (2) above into the gap between the substrates through the liquid crystal injection port, the liquid crystal cell is sealed by sealing the liquid crystal injection port with an epoxy adhesive. Manufactured.
For the obtained liquid crystal cell, AC 10 V with a frequency of 60 Hz was applied between the electrodes, and while the liquid crystal was being driven, ultraviolet rays of 10,000 mJ/cm 2 were applied using an ultraviolet irradiation device using a metal halide lamp as a light source. It was irradiated at the same dose. Note that this irradiation amount is a value measured using a light meter that measures at a wavelength of 365 nm. Next, a PSA type liquid crystal display element is manufactured by pasting polarizing plates on both outer sides of the substrate so that their polarization directions are perpendicular to each other and form an angle of 45° with the alignment treatment direction of the liquid crystal alignment film. did.

(5)液晶配向性(配向均一性)の評価
上記(4)で製造したPSA型液晶表示素子について、実施例1と同様にして液晶配向性(配向均一性)の評価を行った。その結果、本実施例では「良好」の評価であった。
(5) Evaluation of liquid crystal alignment (alignment uniformity) The liquid crystal alignment (alignment uniformity) of the PSA type liquid crystal display element manufactured in (4) above was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, this example was evaluated as "good".

(6)力学特性(打鍵試験耐性)の評価
上記(4)で製造したPSA型液晶表示素子について、実施例1と同様にして力学特性(打鍵試験耐性)の評価を行った。その結果、本実施例では「良好」の評価であった。
(6) Evaluation of mechanical properties (keystroke test resistance) The mechanical properties (keystroke test resistance) of the PSA type liquid crystal display element manufactured in (4) above were evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, this example was evaluated as "good".

(7)信頼性の評価
上記(4)で製造したPSA型液晶表示素子について、実施例1と同様にして信頼性の評価を行った。その結果、本実施例では「優良」の評価であった。
(7) Reliability evaluation The reliability of the PSA type liquid crystal display element manufactured in (4) above was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, this example was evaluated as "excellent".

[実施例10:光配向VA型液晶表示素子]
(1)液晶配向剤の調製
重合体成分(固形分換算:重合体(PA-5)85質量部、重合体(PMI-1)10質量部)、及び架橋剤(AD-7)11.3質量部をNMP及びBCにより希釈することにより、固形分濃度が4.0質量%、溶剤組成比がNMP:BC=50:50(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(AL-21)を調製した。
[Example 10: Photoalignment VA type liquid crystal display element]
(1) Preparation of liquid crystal alignment agent Polymer components (solid content equivalent: 85 parts by mass of polymer (PA-5), 10 parts by mass of polymer (PMI-1)) and 11.3 parts of crosslinking agent (AD-7) By diluting parts by weight with NMP and BC, a solution having a solid content concentration of 4.0% by weight and a solvent composition ratio of NMP:BC=50:50 (mass ratio) was obtained. A liquid crystal aligning agent (AL-21) was prepared by filtering this solution through a filter with a pore size of 0.2 μm.

(2)光配向法による液晶配向膜の形成
ITO電極を有するガラス基板2枚のそれぞれの電極面上に、上記(1)で調製した液晶配向剤(AL-21)を、スピンコーターを用いて塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱した後、庫内を窒素置換した230℃のオーブンで30分間加熱を行い、平均膜厚100nmの塗膜を形成した。この塗膜表面に、Hg-Xeランプを用いて、直線偏光された313nmの輝線を含む紫外線20mJ/cmを、基板法線から40°傾いた方向から照射して光配向処理を行い、液晶配向膜を形成した。
(2) Formation of liquid crystal alignment film by photoalignment method The liquid crystal alignment agent (AL-21) prepared in (1) above was applied on each electrode surface of two glass substrates having ITO electrodes using a spin coater. After coating and heating on a hot plate at 80° C. for 1 minute, heating was performed for 30 minutes in an oven at 230° C. in which the interior was replaced with nitrogen to form a coating film with an average thickness of 100 nm. The surface of this coating film is subjected to photo-alignment treatment by irradiating 20 mJ/cm 2 of ultraviolet light including a linearly polarized bright line of 313 nm from a direction inclined at 40 degrees from the normal line of the substrate using a Hg-Xe lamp. An alignment film was formed.

(3)VA型液晶表示素子の製造
上記(2)で作製した上記基板のうちの1枚の液晶配向膜を有する面の外周に、液晶注入口を残して直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をディスペンサー塗布した後、一対の基板の液晶配向膜を有する面を対向させ、各基板の紫外線の光軸の基板面への投影方向が逆平行となるように圧着し、150℃で1時間かけて接着剤を熱硬化させた。
次いで、液晶注入口より基板間の間隙にネガ型ネマチック液晶(Merck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、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、その偏光方向が互いに直交し、かつ、液晶配向膜の配向処理方向と45°の角度をなすように貼り合わせることによりVA型液晶表示素子を製造した。
(3) Manufacture of VA type liquid crystal display element Aluminum oxide spheres with a diameter of 3.5 μm are placed on the outer periphery of the surface of one of the substrates prepared in (2) above that has a liquid crystal alignment film, leaving a liquid crystal injection port. After applying the epoxy resin adhesive with a dispenser, the surfaces of the pair of substrates with the liquid crystal alignment film are placed opposite each other, and the substrates are pressed together so that the projection direction of the optical axis of the ultraviolet rays onto the substrate surface is antiparallel to each other, and the temperature is increased to 150°C. The adhesive was heat cured for 1 hour.
Next, a negative nematic liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck) was filled into the gap between the substrates through a liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port was sealed with an epoxy adhesive. Furthermore, in order to remove the fluid orientation during injection of the liquid crystal, it was heated at 120° C. and then slowly cooled to room temperature. Next, a VA type liquid crystal display element is manufactured by pasting polarizing plates on both outer sides of the substrate so that their polarization directions are perpendicular to each other and form an angle of 45° with the alignment treatment direction of the liquid crystal alignment film. did.

(4)液晶配向性(配向均一性)の評価
上記(3)で製造したVA型液晶表示素子について、実施例1と同様にして液晶配向性(配向均一性)の評価を行った。その結果、本実施例では「良好」の評価であった。
(4) Evaluation of liquid crystal alignment (alignment uniformity) The VA type liquid crystal display element manufactured in (3) above was evaluated for liquid crystal alignment (alignment uniformity) in the same manner as in Example 1. As a result, this example was evaluated as "good".

(5)力学特性(打鍵試験耐性)の評価
上記(3)で製造したVA型液晶表示素子について、実施例1と同様にして力学特性(打鍵試験耐性)の評価を行った。その結果、本実施例では「良好」の評価であった。
(5) Evaluation of mechanical properties (keystroke test resistance) The VA type liquid crystal display element manufactured in (3) above was evaluated for mechanical properties (keystroke test resistance) in the same manner as in Example 1. As a result, this example was evaluated as "good".

(6)信頼性の評価
上記(3)で製造したVA型液晶表示素子について、実施例1と同様にして信頼性の評価を行った。その結果、本実施例では「優良」の評価であった。
(6) Evaluation of reliability The VA type liquid crystal display element manufactured in the above (3) was evaluated for reliability in the same manner as in Example 1. As a result, this example was evaluated as "excellent".

Figure 2023133134000037
Figure 2023133134000037

表4中、液晶配向剤の各成分の質量比は、液晶配向剤の調製に使用した重合体成分の合計100質量部に対する各化合物の配合割合(質量部)を示す。 In Table 4, the mass ratio of each component of the liquid crystal aligning agent shows the blending ratio (parts by mass) of each compound with respect to the total 100 parts by mass of the polymer components used for preparing the liquid crystal aligning agent.

[実施例11~14、比較例12]
上記実施例1において、液晶配向剤に含有させる重合体及び架橋剤を下記表5に示す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て光配向法により液晶配向膜を形成するとともに、FFS型液晶表示素子及びECB型液晶表示素子を製造して各種評価を行った。評価結果を下記表5に示した。

Figure 2023133134000038
[Examples 11 to 14, Comparative Example 12]
In the above Example 1, a liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer and crosslinking agent to be contained in the liquid crystal aligning agent were changed as shown in Table 5 below, and the liquid crystal aligning agent was aligned by a photo alignment method. Along with forming the film, an FFS type liquid crystal display element and an ECB type liquid crystal display element were manufactured and various evaluations were performed. The evaluation results are shown in Table 5 below.
Figure 2023133134000038

表3~5に示すように、重合体(P)及び化合物(C)を含有する実施例1~14の液晶配向剤は、液晶表示素子の液晶配向性、力学特性及び信頼性がいずれも「優良」又は「良好」であり、各種特性が優れていた。これに対して、重合体(P)又は化合物(C)を含有しない比較例1~12の液晶配向剤は、液晶表示素子の液晶配向性及び力学特性の少なくともいずれかが「不良」であり、実施例よりも劣っていた。 As shown in Tables 3 to 5, the liquid crystal aligning agents of Examples 1 to 14 containing the polymer (P) and the compound (C) have all of the liquid crystal alignment, mechanical properties, and reliability of the liquid crystal display element. It was rated as ``excellent'' or ``good,'' and various properties were excellent. On the other hand, the liquid crystal aligning agents of Comparative Examples 1 to 12 that do not contain the polymer (P) or the compound (C) are "poor" in at least one of the liquid crystal alignment and mechanical properties of the liquid crystal display element, It was inferior to the example.

実施例1~14において、液晶表示素子の力学特性が改善されたメカニズムは定かではないが、以下のように推測される。重合体(PI-1、PI-2)及び重合体(PA-1~PA-5)は、いずれも分子内に多数のカルボキシ基を有しており、架橋剤として機能する化合物(C)中の反応性官能基(ヒドロキシ基又はそのアセタール保護体)と分子間での架橋構造(エステル化)を形成すると考えられる。 Although the mechanism by which the mechanical properties of the liquid crystal display elements were improved in Examples 1 to 14 is not clear, it is presumed as follows. Polymers (PI-1, PI-2) and polymers (PA-1 to PA-5) all have a large number of carboxyl groups in their molecules, and in the compound (C) that functions as a crosslinking agent. It is thought that an intermolecular crosslinked structure (esterification) is formed with the reactive functional group (hydroxy group or its acetal protected form).

化合物(C)は、極性の高いヒドロキシ基の少なくとも一部がアセタール構造で保護されており、比較例2、4~7で使用した架橋剤と比較して低極性化(疎水化)している。そのため、液晶配向剤に含有する重合体(P)よりも表面自由エネルギーが小さくなりやすく、液晶配向膜を形成する際に架橋剤が膜表面(空気界面側)により偏在しやすくなると推測される。 In compound (C), at least a part of the highly polar hydroxy group is protected by an acetal structure, and the polarity is lowered (hydrophobized) compared to the crosslinking agent used in Comparative Examples 2 and 4 to 7. . Therefore, the surface free energy tends to be smaller than that of the polymer (P) contained in the liquid crystal alignment agent, and it is presumed that the crosslinking agent is more likely to be unevenly distributed on the film surface (air interface side) when forming a liquid crystal alignment film.

加えて、化合物(C)は熱潜在性を有し、熱によって徐々に保護基が脱離し架橋が進行すると考えられる。そのため、液晶配向膜を形成する際には、化合物(C)と重合体とが反応する前に重合体との相分離が進行し、化合物(C)が膜表面近傍に偏在しやすくなる可能性がある。一方、比較例2、4~7で用いた架橋剤は、高極性で重合体と相溶しやすく、また比較例3で用いた架橋剤は保護基の熱安定性が低く、焼成過程で重合体と迅速に架橋を形成することによって架橋剤の偏在が起こりにくいと推測される。 In addition, compound (C) has a thermal latent property, and it is considered that the protective group is gradually removed by heat and crosslinking progresses. Therefore, when forming a liquid crystal alignment film, phase separation between compound (C) and the polymer may proceed before the compound (C) reacts with the polymer, and compound (C) may become unevenly distributed near the film surface. There is. On the other hand, the crosslinking agents used in Comparative Examples 2 and 4 to 7 are highly polar and easily miscible with the polymer, and the crosslinking agent used in Comparative Example 3 has low thermal stability of the protecting group and is heavily polymerized during the baking process. It is presumed that uneven distribution of the crosslinking agent is less likely to occur due to coalescence and rapid formation of crosslinks.

液晶表示素子の打鍵試験耐性は膜表面の耐摩耗性を反映しており、実施例1~14では膜表面に架橋剤が偏在することで、膜表面近傍での架橋が促進され力学強度が位置選択的に向上したため、比較例2~7で用いた架橋剤に対して液晶配向膜の力学特性が改善されたと考えられる。膜表面の耐摩耗性が低い場合には、液晶表示素子に加わる様々なストレス(ガラス研磨、振動、打鍵/指押しなど)によって液晶配向膜同士が擦り合わされて摩耗し、削れた部位での液晶配向不良や摩耗粉による微小輝点不良を生じることが知られている。 The keystroke test resistance of a liquid crystal display element reflects the abrasion resistance of the film surface, and in Examples 1 to 14, the crosslinking agent was unevenly distributed on the film surface, promoting crosslinking near the film surface and improving mechanical strength. It is considered that because of the selective improvement, the mechanical properties of the liquid crystal alignment film were improved compared to the crosslinking agents used in Comparative Examples 2 to 7. If the abrasion resistance of the film surface is low, the liquid crystal alignment films will rub against each other due to various stresses applied to the liquid crystal display element (glass polishing, vibration, keystrokes/finger presses, etc.) and wear out, causing the liquid crystal to deteriorate in the scratched areas. It is known that fine bright spot defects may occur due to poor orientation or abrasion particles.

また、実施例3、実施例4、実施例6及び実施例8では、Boc基により保護されたアミノ基を有する架橋剤を化合物(C)として含有しており、液晶表示素子の信頼性が「優良」であり、特に優れていた。信頼性が改善されたメカニズムは定かではないが、以下のように推測される。 Furthermore, in Examples 3, 4, 6, and 8, a crosslinking agent having an amino group protected by a Boc group was contained as a compound (C), and the reliability of the liquid crystal display element was " "Excellent" and especially excellent. Although the mechanism by which reliability has been improved is not clear, it is presumed as follows.

液晶としてアルケニル構造等を有する液晶組成物は光照射で酸化分解し、ギ酸等の酸性分解物を生じ、液晶表示素子の電気特性や信頼性を悪化させる可能性が知られている。Boc基により保護された-NH-を更に有する化合物(C)では、熱により脱保護して-NH-(塩基性官能基)が生じるため、液晶由来の酸性分解物等を捕捉できるようになると推測される。さらに、シクロブタン環の光分解反応を利用した光配向法を利用する場合において、熱によって生じたアミノ基が光分解物のマレイミド誘導体とマイケル付加反応によって架橋構造を形成する可能性が考えられる。架橋剤によって液晶配向膜の重合体が架橋されることによって、液晶による膜の膨潤が抑制されるとともに、膜中に取り込まれた不純物イオン等の物質移動を抑制し、電圧保持率の改善に寄与することが推測される。 It is known that a liquid crystal composition having an alkenyl structure or the like is oxidatively decomposed by light irradiation, producing acidic decomposition products such as formic acid, which may deteriorate the electrical characteristics and reliability of a liquid crystal display element. In the compound (C) that further has -NH- protected by a Boc group, -NH- (basic functional group) is generated by deprotection by heat, so that acidic decomposition products derived from liquid crystals can be captured. Guessed. Furthermore, when using a photoalignment method that utilizes a photolysis reaction of a cyclobutane ring, it is possible that the amino group generated by heat forms a crosslinked structure through a Michael addition reaction with the maleimide derivative of the photolysis product. By crosslinking the polymer of the liquid crystal alignment film with a crosslinking agent, the swelling of the film by the liquid crystal is suppressed, and the transfer of substances such as impurity ions incorporated into the film is suppressed, contributing to improvement of voltage holding rate. It is presumed that

一方、比較例12の液晶配向剤は、化合物(C)は含有するが、カルボキシ基を有する重合体(P)を含有せず、液晶表示素子の打鍵試験耐性及び液晶配向膜の耐摩耗性が「不良」であった。この結果は、重合体中に化合物(C)と架橋反応を形成する反応点に乏しく、力学特性の改善効果が発現しなかったことによるものと考えられる。 On the other hand, the liquid crystal aligning agent of Comparative Example 12 contains the compound (C) but does not contain the polymer (P) having a carboxy group, and the keying test resistance of the liquid crystal display element and the abrasion resistance of the liquid crystal alignment film are improved. It was "defective". This result is considered to be due to the lack of reaction sites that form a crosslinking reaction with compound (C) in the polymer, and the effect of improving mechanical properties was not expressed.

以上より、重合体(P)及び化合物(C)を含有する液晶配向剤によれば、良好な液晶配向性を維持しつつ、液晶配向膜の力学特性を改善でき、信頼性が高い液晶素子が得られたと推察される。 From the above, according to the liquid crystal aligning agent containing the polymer (P) and the compound (C), it is possible to improve the mechanical properties of the liquid crystal aligning film while maintaining good liquid crystal alignment, and to produce a highly reliable liquid crystal element. It is presumed that it was obtained.

Claims (12)

カルボキシ基を有する重合体(P)と、
「-OX」で表される基(ただし、Xは水素原子又は熱脱離性基である)を1分子内に複数個有し、かつ、「-OX」で表される基の1個以上は前記Xがテトラヒドロピラン環構造又はテトラヒドロフラン環構造を有する1価の基である化合物(C)と、
を含有する、液晶配向剤。
A polymer (P) having a carboxyl group,
A group represented by “-OX 1 ” (wherein, X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group) is present in one molecule, and a group represented by “-OX 1 ” is A compound (C) in which one or more of the above X 1 is a monovalent group having a tetrahydropyran ring structure or a tetrahydrofuran ring structure;
A liquid crystal aligning agent containing.
前記化合物(C)は、下記式(1)で表される部分構造を有する、請求項1に記載の液晶配向剤。
Figure 2023133134000039
(式(1)中、Xは水素原子又は熱脱離性基である。R1aは水素原子又は炭素数1~4の1価の有機基である。R1b及びR1cは、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1~8の1価の有機基である。「*」は結合手を表す。)
The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein the compound (C) has a partial structure represented by the following formula (1).
Figure 2023133134000039
(In formula (1), X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group . R 1a is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 4 carbon atoms . It is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 to 8 carbon atoms. "*" represents a bond.)
前記化合物(C)は、下記式(2)で表される化合物である、請求項1に記載の液晶配向剤。
Figure 2023133134000040
(式(2)中、Xは水素原子又は熱脱離性基である。ただし、式中の4個のXは同一又は異なり、4個のXのうち1個以上はテトラヒドロピラン環構造又はテトラヒドロフラン環構造を有する1価の基である。Rは2価の有機基である。)
The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein the compound (C) is a compound represented by the following formula (2).
Figure 2023133134000040
(In formula (2), X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group. However, the four X 1s in the formula are the same or different, and one or more of the four X 1s is a tetrahydropyran ring. ( R2 is a divalent organic group.)
前記化合物(C)が「-NY-」で表される基(ただし、Yは熱脱離性基である)を有する、請求項1に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein the compound (C) has a group represented by "-NY 1 -" (wherein Y 1 is a thermally releasable group). 前記Xは、水素原子、置換若しくは無置換の2-テトラヒドロピラニル基、又は置換若しくは無置換の2-テトラヒドロフラニル基である、請求項1に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein the X 1 is a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted 2-tetrahydropyranyl group, or a substituted or unsubstituted 2-tetrahydrofuranyl group. 前記重合体(P)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ばれる少なくとも1種である、請求項1に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein the polymer (P) is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide. 前記重合体(P)として、下記式(3)で表される部分構造、下記式(4)で表される部分構造及び下記式(5)で表される部分構造よりなる群から選択される少なくとも1種を有する重合体を含む、請求項6に記載の液晶配向剤。
Figure 2023133134000041
(式(3)~式(5)中、Zは4価の有機基である。Zは2価の有機基である。Zは、カルボキシ基を有する2価の有機基である。R及びRは、それぞれ独立して1価の有機基である。)
The polymer (P) is selected from the group consisting of a partial structure represented by the following formula (3), a partial structure represented by the following formula (4), and a partial structure represented by the following formula (5). The liquid crystal aligning agent according to claim 6, comprising a polymer having at least one type.
Figure 2023133134000041
(In formulas (3) to (5), Z 1 is a tetravalent organic group. Z 2 is a divalent organic group. Z 3 is a divalent organic group having a carboxy group. R 3 and R 4 are each independently a monovalent organic group.)
前記化合物(C)の含有割合が、液晶配向剤中に含有される重合体成分の合計100質量部に対して、0.1~50質量部である、請求項1に記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein the content ratio of the compound (C) is 0.1 to 50 parts by mass based on a total of 100 parts by mass of polymer components contained in the liquid crystal aligning agent. 請求項1~8のいずれか1項に記載の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜。 A liquid crystal aligning film formed using the liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 8. 請求項9に記載の液晶配向膜を備える液晶素子。 A liquid crystal element comprising the liquid crystal alignment film according to claim 9. カルボキシ基を有する重合体(P)と、
「-OX」で表される基(ただし、Xは水素原子又は熱脱離性基である)を1分子内に複数個有し、かつ、「-OX」で表される基の1個以上は前記Xがテトラヒドロピラン環構造又はテトラヒドロフラン環構造を有する1価の基である化合物(C)と、
を含有する、熱硬化性組成物。
A polymer (P) having a carboxyl group,
A group represented by “-OX 1 ” (wherein, X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group) is present in one molecule, and a group represented by “-OX 1 ” is A compound (C) in which one or more of the above X 1 is a monovalent group having a tetrahydropyran ring structure or a tetrahydrofuran ring structure;
A thermosetting composition containing.
下記式(2)で表される化合物。
Figure 2023133134000042
(式(2)中、Xは水素原子又は熱脱離性基である。ただし、式中の4個のXは同一又は異なり、4個のXのうち1個以上はテトラヒドロピラン環構造又はテトラヒドロフラン環構造を有する1価の基である。Rは2価の有機基である。)
A compound represented by the following formula (2).
Figure 2023133134000042
(In formula (2), X 1 is a hydrogen atom or a thermally releasable group. However, the four X 1s in the formula are the same or different, and one or more of the four X 1s is a tetrahydropyran ring. ( R2 is a divalent organic group.)
JP2023010321A 2022-03-09 2023-01-26 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, thermosetting composition, and compound Pending JP2023133134A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022036488 2022-03-09
JP2022036488 2022-03-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023133134A true JP2023133134A (en) 2023-09-22

Family

ID=87900050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023010321A Pending JP2023133134A (en) 2022-03-09 2023-01-26 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, thermosetting composition, and compound

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2023133134A (en)
CN (1) CN116731729A (en)
TW (1) TW202346552A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
TW202346552A (en) 2023-12-01
CN116731729A (en) 2023-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107338058B (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and method for producing same, liquid crystal element, polymer and compound
CN106479519B (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, and methods for producing them
CN106047372B (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and method for producing same, and liquid crystal element and method for producing same
CN106010582B (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal display element, retardation film and method for producing same, polymer, and diamine
JP6672821B2 (en) Method for producing liquid crystal alignment agent and liquid crystal alignment film
KR20160095610A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and manufacturing method therefor, liquid crystal device, polymer, diamine, and acid dianhydride
CN106047371B (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element
TWI739929B (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element and polymer
WO2019106952A1 (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal device
CN106947498B (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, and method for producing liquid crystal alignment film and liquid crystal element
JP2016206274A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and manufacturing method of the same, liquid crystal display, phase difference film and manufacturing method of the same, polymer, and compound
JP7396177B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal element
TW201817753A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, and polymer
JP6962440B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal element
CN110462502B (en) Method for manufacturing liquid crystal element
CN114058381A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element
JP2023133134A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, thermosetting composition, and compound
JP7159755B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, optical film and liquid crystal element
JP2023170991A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element
JP2023071157A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element and polymer
TW202239949A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and manufacturing method thereof, and liquid crystal element
CN114672323A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element
CN115449376A (en) Liquid crystal aligning agent and application thereof, polyamic acid ester, polyimide, diamine and tetracarboxylic dianhydride manufacturing method
CN116135909A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, method for producing liquid crystal alignment film, and liquid crystal element
CN118240567A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal element