JP5057052B2 - Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element - Google Patents

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

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本発明は、液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、液晶表示素子を構成する電極種によらず焼き付き特性が良好な液晶配向剤、この液晶配向剤から得られる液晶配向膜およびこの膜を具備する液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal display element. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal aligning agent having good image sticking characteristics regardless of the type of electrodes constituting the liquid crystal display element, a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent, and a liquid crystal display element including the film.

従来、透明導電膜を介して液晶配向膜が表面に形成されている2枚の基板の間に、正の誘電異方性を有するネマティック型液晶の層を形成してサンドイッチ構造のセルとし、前記液晶分子の長軸が一方の基板から他方の基板に向かって連続的に90度捻れるようにしたTN(Twisted Nematic)型液晶セルを有するTN型液晶表示素子が知られている。
また、カイラル剤の添加によって当該液晶分子の長軸が基板間で180度以上にわたって連続的に捻れる状態を達成させ、これにより生じる複屈折効果を利用したSTN(Super Twisted Nematic)型液晶表示素子も存在する。さらに最近においては、対向する基板間に負の誘電異方性を有するホメオトロピック配向状態のネマチック液晶層や螺旋軸が基板法線と平行状態にあるコレステリック液晶層を形成させ、それらの液晶層中に色素を添加したゲスト−ホスト型の反射型液晶表示素子も開発されている。これらの液晶表示素子における液晶の配向は、通常、ラビング処理が施された液晶配向膜により発現される。ここに、液晶表示素子を構成する液晶配向膜の材料としては、従来よりポリイミド、ポリアミドおよびポリエステルなどが知られている。特にポリイミドは、耐熱性、液晶との親和性、機械的強度などに優れているため多くの液晶表示素子に使用されている。
Conventionally, a cell of a sandwich structure is formed by forming a nematic liquid crystal layer having positive dielectric anisotropy between two substrates having a liquid crystal alignment film formed on the surface via a transparent conductive film, There is known a TN liquid crystal display element having a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal cell in which the major axis of liquid crystal molecules is continuously twisted by 90 degrees from one substrate toward the other substrate.
Further, the addition of a chiral agent achieves a state in which the major axis of the liquid crystal molecules is continuously twisted between the substrates by 180 degrees or more, and an STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display element utilizing the birefringence effect generated thereby. Is also present. More recently, a homeotropically aligned nematic liquid crystal layer having negative dielectric anisotropy between opposing substrates and a cholesteric liquid crystal layer in which the helical axis is parallel to the substrate normal are formed. A guest-host type reflective liquid crystal display element in which a dye is added to the above has also been developed. The alignment of the liquid crystal in these liquid crystal display elements is usually expressed by a liquid crystal alignment film subjected to a rubbing treatment. Here, as a material for the liquid crystal alignment film constituting the liquid crystal display element, polyimide, polyamide, polyester, and the like are conventionally known. In particular, polyimide is used in many liquid crystal display elements because of its excellent heat resistance, affinity with liquid crystals, mechanical strength, and the like.

これまで液晶表示素子の高精細化を始めとする表示品位向上、低消費電力化等の検討が進み、高性能な表示素子としてめざましい発展を遂げ、特許文献1に示されているような高電圧保持率、高信頼性を持つ液晶表示素子が開発されている。しかし近年、従来の透過型に加え反射型、半透過型というように液晶表示素子の利用範囲も拡大している。それに伴い液晶配向膜に対する要求性能も益々厳しくなってきている。特に、低消費電力化を目的とした低電圧駆動型液晶表示素子において焼き付き特性に対する要求が厳しくなり、従来の液晶表示素子の持つ性能で十分であるとは言えなくなってきた。これまでのポリイミドの前駆体であるポリアミック酸や、それを脱水閉環させて得られる構造を有するイミド系重合体などからなる液晶配向膜の中には、その液晶配向膜を用いて液晶表示素子を作成した場合、たとえ液晶配向能力が優れており且つ十分な電圧保持率が得られたとしても焼き付き特性に問題を有するものが数多く存在した。
特開2001−228481号公報
Up to now, studies have been made on improving display quality, such as higher definition of liquid crystal display elements, and lowering power consumption. As a result, remarkable progress has been made as a high-performance display element. Liquid crystal display elements having a high retention rate and high reliability have been developed. However, in recent years, in addition to the conventional transmission type, the range of use of liquid crystal display elements such as a reflection type and a semi-transmission type has been expanded. As a result, the required performance for liquid crystal alignment films has become increasingly severe. In particular, demands for image sticking characteristics have become severe in a low-voltage drive type liquid crystal display element aiming at low power consumption, and it cannot be said that the performance of a conventional liquid crystal display element is sufficient. Among liquid crystal alignment films composed of polyamic acid, which is a precursor of conventional polyimide, and imide-based polymers having a structure obtained by dehydrating and cyclizing it, a liquid crystal display element is formed using the liquid crystal alignment film. When prepared, there were many having problems in image sticking characteristics even if the liquid crystal alignment ability was excellent and a sufficient voltage holding ratio was obtained.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-228481

本発明の目的は、高電圧保持率を発現することができしかも焼き付き特性が良好な液晶配向膜を与える液晶配向剤を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a liquid crystal aligning agent that provides a liquid crystal aligning film that can exhibit a high voltage holding ratio and has good image sticking characteristics.

本発明の他の目的は、上記液晶配向剤から得られ、上記の如き優れた性能を有する液晶配向膜を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent and having excellent performance as described above.

本発明のさらに他の目的は、本発明の液晶配向膜を備えた液晶表示素子を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film of the present invention.

本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。   Still other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明の上記目的および利点は、本発明によれば、第1に、
ポリアミック酸および/またはそのイミド化重合体、ならびに下記式(1)
The above objects and advantages of the present invention are, according to the present invention, firstly,
Polyamic acid and / or imidized polymer thereof, and the following formula (1)

Figure 0005057052
Figure 0005057052

ここで、Xは   Where X is

Figure 0005057052
Figure 0005057052

または Or

Figure 0005057052
Figure 0005057052

であり、R〜Rは互に独立に水素原子または一価の脂肪族基であり、そしてR〜Rは互に独立に水素原子または一価の有機基である、
で表わされる化合物、ただしこの化合物はエポキシ基を有する、を含有することを特徴とする液晶配向剤によって達成される。
R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom or a monovalent aliphatic group, and R 5 to R 7 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group.
Which is achieved by a liquid crystal aligning agent characterized by containing an epoxy group .

本発明の上記目的および利点は、第2に、
本発明の液晶配向剤から形成された液晶配向膜によって達成される。
The above objects and advantages of the present invention are secondly,
This is achieved by a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal aligning agent of the present invention.

本発明の上記目的および利点は、第3に、
本発明の液晶配向膜を備えた液晶表示素子によって達成される。
Third, the above objects and advantages of the present invention are as follows:
This is achieved by a liquid crystal display device including the liquid crystal alignment film of the present invention.

本発明の液晶配向剤により形成される液晶配向膜は、従来の配向膜と比べ焼き付き特性に優れ、TN型液晶表示素子、STN型液晶表示素子、反射型液晶表示素子および半透過型液晶表示素子など種々の液晶表示素子を構成するために好適に使用することができる。
本発明の液晶表示素子は、種々の装置に有効に使用することができ、例えば、卓上計算機、腕時計、置時計、携帯電話、計数表示板、ワードプロセッサ、パーソナルコンピュータ、液晶テレビなどの表示装置として好適に用いることができる。
The liquid crystal alignment film formed by the liquid crystal aligning agent of the present invention has excellent image sticking characteristics as compared with conventional alignment films, and is a TN liquid crystal display element, STN liquid crystal display element, reflective liquid crystal display element, and transflective liquid crystal display element. It can be suitably used to construct various liquid crystal display elements.
The liquid crystal display element of the present invention can be effectively used in various devices, and is suitable for display devices such as desk calculators, watches, table clocks, mobile phones, counting display boards, word processors, personal computers, and liquid crystal televisions. Can be used.

以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明における液晶配向剤は、上記式(1)で表される化合物(以下、特定化合物ということがある)ならびにポリアミック酸および/またはそのイミド化重合体を、好ましくは有機溶媒に溶解されて含有される。
[特定化合物]
特定化合物は上記式(1)で表わされる。式(1)において、Xは、
The liquid crystal aligning agent in the present invention contains a compound represented by the above formula (1) (hereinafter sometimes referred to as a specific compound) and a polyamic acid and / or an imidized polymer thereof, preferably dissolved in an organic solvent. Is done.
[Specific compounds]
The specific compound is represented by the above formula (1). In the formula (1), X is

Figure 0005057052
Figure 0005057052

または Or

Figure 0005057052
Figure 0005057052

である。Xが It is. X is

Figure 0005057052
Figure 0005057052

であるとき、式(1)は上記式(1)−1で表わされる。また、Xが When this is the case, the formula (1) is represented by the above formula (1) -1. X is

Figure 0005057052
Figure 0005057052

であるとき、式(1)は上記式(1)−2で表わされる。 When this is the case, the formula (1) is represented by the above formula (1) -2.

、RおよびRは、互に、独立に、水素原子または一価の有機基である。一価の有機基としては、例えば炭素数1〜12のアルキル基、アルコキシ基、フェニル基などが挙げられる。これらは、置換されていてもよく、例えばRではエポキシ基を有するアルキル基であってもよい。
また、R〜Rは、それぞれ独立に、水素原子または一価の脂肪族基である。一価の脂肪族基としては、例えば炭素数1〜12のアルキル基、シクロヘキシル基、炭素数1〜12のアルコキシ基、ビニル基、アリル基、グリシジル基等を挙げることができる。
R 5 , R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group. Examples of the monovalent organic group include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkoxy group, and a phenyl group. These may be substituted. For example, R 7 may be an alkyl group having an epoxy group.
R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom or a monovalent aliphatic group. Examples of the monovalent aliphatic group include an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cyclohexyl group, an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms, a vinyl group, an allyl group, and a glycidyl group.

特定化合物としては、下記式(1)−1または(1)−2で表わされる化合物が好ましい。   As the specific compound, a compound represented by the following formula (1) -1 or (1) -2 is preferable.

Figure 0005057052
Figure 0005057052

ここで、R〜Rの定義は上記式(1)に同じである。 Here, the definition of R < 1 > -R < 6 > is the same as the said Formula (1).

Figure 0005057052
Figure 0005057052

ここで、R〜R、Rの定義は上記式(1)に同じである。
特定化合物は、単独でまたは2種以上一緒に用いることができる。
特定化合物は以下に挙げるジアミン化合物を出発物質として合成することができる。
Here, the definitions of R 1 to R 4 and R 7 are the same as those in the above formula (1).
A specific compound can be used individually or in combination of 2 or more types.
The specific compound can be synthesized using the following diamine compounds as starting materials.

ジアミン化合物としては、2,8−ジアミノジベンゾフラン、2,8−ジアミノジベンゾチオフェン、2,8−ジアミノジベンゾチオフェン、3,7−ジアミノ−ジベンゾチオフェン、3,7−ジアミノ−2,8−ジメチル−ジベンゾチオフェン、9,9−ジメチル−2,7−ジアミノフルオレン、2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ジフェニル−2,7−ジアミノフルオレン、3,6−ジアミノカルバゾール、9−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、9−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、9−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾールなどを挙げることができる。   Examples of the diamine compound include 2,8-diaminodibenzofuran, 2,8-diaminodibenzothiophene, 2,8-diaminodibenzothiophene, 3,7-diamino-dibenzothiophene, 3,7-diamino-2,8-dimethyl-dibenzo. Thiophene, 9,9-dimethyl-2,7-diaminofluorene, 2,7-diaminofluorene, 9,9-diphenyl-2,7-diaminofluorene, 3,6-diaminocarbazole, 9-methyl-3,6- Examples include diaminocarbazole, 9-ethyl-3,6-diaminocarbazole, 9-phenyl-3,6-diaminocarbazole.

特定化合物の具体例としては、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−2,7−ジアミノフルオレン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−3,6−ジアミノカルバゾールなどを挙げることができる。
また、特定化合物にはこれらの1〜3置換体が含まれていても良い。
これら特定化合物の配合割合はポリアミック酸またはポリイミド化重合体100重量部に対して、好ましくは40重量部以下、より好ましくは0.1〜30重量部である。
Specific examples of the specific compound include N 2 , N, N ′, N′-tetraglycidyl-2,7-diaminofluorene , N 2 , N, N ′, N′-tetraglycidyl-3,6-diaminocarbazole and the like. be able to.
The specific compound may contain these 1 to 3 substituents.
The blending ratio of these specific compounds is preferably 40 parts by weight or less, more preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyamic acid or the polyimide polymer.

重合体
本発明に用いられるポリアミック酸およびそのイミド化重合体、好ましくは、それぞれ、下記式(I−1)で表される繰り返し単位、下記式(I−2)で表される繰り返し単位あるいはこれらの両繰返し単位を有する。例えば、ポリアミック酸および/または当該ポリアミック酸を脱水閉環(イミド化)して得られる構造を有するイミド化重合体が挙げられる。なお、本発明における「イミド化重合体」には、その繰り返し単位の全てがイミド化されているものも、部分的にイミド化されているものも含まれる。また、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。
Polymer The polyamic acid used in the present invention and its imidized polymer, preferably, a repeating unit represented by the following formula (I-1), a repeating unit represented by the following formula (I-2), or these Having both repeating units. Examples thereof include a polyamic acid and / or an imidized polymer having a structure obtained by dehydrating and ring-closing (imidizing) the polyamic acid. The “imidized polymer” in the present invention includes those in which all of the repeating units are imidized and those that are partially imidized. Further, a part of the imide ring may be an isoimide ring.

Figure 0005057052
Figure 0005057052

ここで、Pはテトラカルボン酸二無水物から2つの無水物基を除去した4価の有機基でありそしてQはジアミン化合物から2つのアミノ基を除去した2価の有機基である。 Here, P 1 is a tetravalent organic group obtained by removing two anhydride groups from tetracarboxylic dianhydride, and Q 1 is a divalent organic group obtained by removing two amino groups from the diamine compound.

Figure 0005057052
Figure 0005057052

ここで、Pはテトラカルボン酸二無水物から2つの無水物基を除去した4価の有機基であり、そしてQはジアミン化合物から2つのアミノ基を除去した2価の有機基である。 Here, P 2 is a tetravalent organic group obtained by removing two anhydride groups from tetracarboxylic dianhydride, and Q 2 is a divalent organic group obtained by removing two amino groups from a diamine compound. .

本発明における好ましい重合体は、上記式(I−1)で表される繰り返し単位および上記式(I−2)で表される繰り返し単位を有する重合体である。このような重合体を有する液晶配向剤としては、例えば、下記(1)〜(3)の重合体が挙げられる。
(1)ポリアミック酸とイミド化重合体とを両方含有する液晶配向剤。
(2)アミック酸構造を有するプレポリマーと、イミド構造を有するプレポリマーとから得られるブロック共重合体を含有する液晶配向剤。
(3)ポリアミック酸を部分的に脱水閉環させて得られるイミド化重合体を含有する液晶配向剤。
これらのうち、(1)および(2)が好ましく、特に、(1)が好ましい。
A preferred polymer in the present invention is a polymer having a repeating unit represented by the above formula (I-1) and a repeating unit represented by the above formula (I-2). Examples of the liquid crystal aligning agent having such a polymer include the following polymers (1) to (3).
(1) A liquid crystal aligning agent containing both a polyamic acid and an imidized polymer.
(2) A liquid crystal aligning agent containing a block copolymer obtained from a prepolymer having an amic acid structure and a prepolymer having an imide structure.
(3) A liquid crystal aligning agent containing an imidized polymer obtained by partially dehydrating and ring-closing polyamic acid.
Of these, (1) and (2) are preferable, and (1) is particularly preferable.

ポリアミック酸
本発明に用いられるポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させて得られる。
Polyamic acid The polyamic acid used in the present invention is obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine.

[テトラカルボン酸二無水物]
上記ポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2−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、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、1,3−ジクロロ−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジシクロヘキシル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、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2−酢酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−エチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−7−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−7−エチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−エチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5,8−ジメチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−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ル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、下記式(I)および(II)のそれぞれで表される化合物などの脂肪族および脂環式テトラカルボン酸二無水物;
[Tetracarboxylic dianhydride]
Examples of the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid include butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2-dimethyl-1 , 2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dichloro-1,2,3,4 -Cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride Anhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxy Pentylacetic acid dianhydride, 3,5,6-tricarboxynorbornane-2-acetic acid dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b -Hexahydro-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5 -Methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5 -Ethyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-7 -Methyl-5 (tetrahydro-2,5-di- Oxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-7-ethyl-5 (tetrahydro-2,5- Dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5 (tetrahydro-2,5- Dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-ethyl-5 (tetrahydro-2,5- Dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5,8-dimethyl-5 (tetrahydro-2, 5-Dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan 1,3-dione, 5- (2,5-dioxotetrahydrofural) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride, bicyclo [2,2,2] -oct-7- Ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane-2,4-dione-6-spiro-3 ′-(tetrahydrofuran-2 ′, 5 '-Dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxy Norbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane-3,5,8,10-tetraone, represented by the following formula (I ) And fats such as compounds represented by (II) Aliphatic and alicyclic tetracarboxylic dianhydrides;

Figure 0005057052
Figure 0005057052

(式中、RおよびRは、芳香環を有する2価の有機基を示し、RおよびRは、水素原子またはアルキル基を示し、複数存在するRおよびRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−フランテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3’,4,4’−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルメタン二無水物、エチレングリコール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、プロピレングリコール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,4−ブタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,6−ヘキサンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,8−オクタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン−ビス(アンヒドロトリメリテート)、下記式(1)〜(4)のそれぞれで表される化合物などの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。これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
(Wherein R 1 and R 3 represent a divalent organic group having an aromatic ring, R 2 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkyl group, and a plurality of R 2 and R 4 are the same. But it may be different.)
Pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5, 8-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dimethyldiphenylsilanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-tetraphenylsilanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-furantetracarboxylic dianhydride 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenyl sulfide dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylsulfone dianhydride, 4,4′-bis ( 3,4-dicar Boxyphenoxy) diphenylpropane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-perfluoroisopropylidene diphthalic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2 , 2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (phthalic acid) phenylphosphine oxide dianhydride, p-phenylene-bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, m-phenylene-bis ( Triphenylphthalic acid) dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenyl ether dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenylmethane dianhydride, ethylene glycol-bis ( Anhydrotrimellitate), propylene glycol-bis (anhydrotrimellitate), 1,4-butanediol-bis (anhydrotrimellitate) Retate), 1,6-hexanediol-bis (anhydrotrimellitate), 1,8-octanediol-bis (anhydrotrimellitate), 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane-bis ( Anhydrotrimellitate) and aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as compounds represented by the following formulas (1) to (4). These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 0005057052
Figure 0005057052

これらのうち、ブタンテトラカルボン酸二無水物、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、1,2,3,4−シクロペン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ル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5,8−ジメチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、ビシクロ[2,2,2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、上記式(I)で表される化合物のうち下記式(5)〜(7)で表される化合物および上記式(II)で表される化合物のうち下記式(8)で表される化合物が、良好な液晶配向性を発現させることができる観点から好ましい。特に好ましいものとして、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、ピロメリット酸二無水物および下記式(5)のそれぞれで表される化合物を挙げることができる。 Of these, butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofural) -3-methyl-3- Cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] Furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] Franc-1 3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5,8-dimethyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan- 1,3-dione, bicyclo [2,2,2] -oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane-2 , 4-dione-6-spiro-3 ′-(tetrahydrofuran-2 ′, 5′-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1, 2-dicarboxylic anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxynorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2 , 6 ] Undecane-3,5,8,10-tetraone, pyromerit Acid dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3 '-Biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, represented by the following formulas (5) to (7) among the compounds represented by the above formula (I) Among the compounds represented by formula (II) and the compound represented by formula (II), a compound represented by the following formula (8) is preferable from the viewpoint of exhibiting good liquid crystal orientation. Particularly preferred are 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5 -(Tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5 -(Tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane-2,4-dione- 6-spiro-3 ′-(tetrahydrofuran-2 ′, 5′-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride Thing, 3, 5, 6 Carboxy-2-carboxy-norbornane -2: 3,5: 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2, 6] undecane -3,5,8,10- tetraone And pyromellitic dianhydride and compounds represented by the following formula (5).

Figure 0005057052
Figure 0005057052

[ジアミン]
上記ポリアミック酸の合成に用いられるジアミンとしては、例えばp−フェニレンジアミン、m−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、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノベンズアニリド、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、5−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−10−ヒドロアントラセン、2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ジメチル−2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジメトキシビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、1,4,4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,4’−ビス[(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキシ]−オクタフルオロビフェニルなどの芳香族ジアミン;
[Diamine]
Examples of the diamine used for the synthesis of the polyamic acid include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4 , 4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminobenzanilide, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2 '-Dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-ditrifluoromethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-ditrifluoromethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 5-amino- 1- (4′-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, 6-amino-1- (4′-aminophenyl) Enyl) -1,3,3-trimethylindane, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 2,2-bis [ 4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2 -Bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-amino) Phenoxy) benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) -10-hydroanthracene, 2,7-diaminofluorene, 9, 9-dimethyl-2,7-diaminofluorene, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4′-methylene-bis (2-chloroaniline), 2,2 ′, 5,5′-tetra Chloro-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-dichloro-4,4′-diamino-5,5′-dimethoxybiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 1,4 , 4 ′-(p-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 2,2′-bis [4- (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) phenyl] Hexafluoropropane, 4,4′-diamino-2,2′-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 4,4′-bis [(4-amino-2-trifluoromethyl) phenoxy] -oct Aromatic diamines such as fluoro biphenyl;

1,1−メタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、4,4−ジアミノヘプタメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6.2.1.02,7]−ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)などの脂肪族および脂環式ジアミン; 1,1-metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, 4,4-diaminoheptamethylenediamine, 1 , 4-diaminocyclohexane, isophorone diamine, tetrahydrodicyclopentadienylenediamine, hexahydro-4,7-methanoindanylene methylene diamine, tricyclo [6.2.1.0 2,7 ] -undecylenedimethyl diamine, 4 Aliphatic and cycloaliphatic diamines such as 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine);

2,3−ジアミノピリジン、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、5,6−ジアミノ−2,3−ジシアノピラジン、5,6−ジアミノ−2,4−ジヒドロキシピリミジン、2,4−ジアミノ−6−ジメチルアミノ−1,3,5−トリアジン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、2,4−ジアミノ−6−イソプロポキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メトキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−フェニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−1,3,5−トリアジン、4,6−ジアミノ−2−ビニル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−5−フェニルチアゾール、2,6−ジアミノプリン、5,6−ジアミノ−1,3−ジメチルウラシル、3,5−ジアミノ−1,2,4−トリアゾール、6,9−ジアミノ−2−エトキシアクリジンラクテート、3,8−ジアミノ−6−フェニルフェナントリジン、1,4−ジアミノピペラジン、3,6−ジアミノアクリジン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルアミン、3,6−ジアミノカルバゾール、N−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾール、N,N’−ジ(4−アミノフェニル)−ベンジジン、および下記式(III)〜(VI)のそれぞれで表される化合物などの、分子内に2つの1級アミノ基および該1級アミノ基以外の窒素原子を有するジアミン;   2,3-diaminopyridine, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 5,6-diamino-2,3-dicyanopyrazine, 5,6-diamino-2,4 -Dihydroxypyrimidine, 2,4-diamino-6-dimethylamino-1,3,5-triazine, 1,4-bis (3-aminopropyl) piperazine, 2,4-diamino-6-isopropoxy-1,3 , 5-triazine, 2,4-diamino-6-methoxy-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-phenyl-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-methyl -S-triazine, 2,4-diamino-1,3,5-triazine, 4,6-diamino-2-vinyl-s-triazine, 2,4-diamino-5-phenylthiazole, 2,6- Aminopurine, 5,6-diamino-1,3-dimethyluracil, 3,5-diamino-1,2,4-triazole, 6,9-diamino-2-ethoxyacridine lactate, 3,8-diamino-6 Phenylphenanthridine, 1,4-diaminopiperazine, 3,6-diaminoacridine, bis (4-aminophenyl) phenylamine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6-diaminocarbazole, N-ethyl -3,6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, N, N'-di (4-aminophenyl) -benzidine, and each of the following formulas (III) to (VI) A diamine having two primary amino groups and a nitrogen atom other than the primary amino group in the molecule, such as a compound;

Figure 0005057052
Figure 0005057052

(式中、Rは、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジンおよびピペラジンから選ばれる窒素原子を含む環構造を有する1価の有機基を示し、Xは2価の有機基を示す。) (In the formula, R 5 represents a monovalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from pyridine, pyrimidine, triazine, piperidine and piperazine, and X represents a divalent organic group.)

Figure 0005057052
Figure 0005057052

(式中、X は、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジンおよびピペラジンから選ばれる窒素原子を含む環構造を有する2価の有機基を示し、Rは2価の有機基を示し、複数存在するXは、同一でも異なっていてもよい。)
下記式(V)で表されるモノ置換フェニレンジアミン;下記式(VI)で表されるジアミノオルガノシロキサン;
(Where X Represents a divalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from pyridine, pyrimidine, triazine, piperidine and piperazine, R 6 represents a divalent organic group, and a plurality of Xs are the same or different It may be. )
Monosubstituted phenylenediamine represented by the following formula (V); diaminoorganosiloxane represented by the following formula (VI);

Figure 0005057052
Figure 0005057052

(式中、Rは、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−および−CO−から選ばれる2価の有機基を示し、Rは、ステロイド骨格、トリフルオロメチル基およびフルオロ基から選ばれる基を有する1価の有機基または炭素数6〜30のアルキル基を示す。) (Wherein R 7 represents a divalent organic group selected from —O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH— and —CO—, and R 8 represents a steroid skeleton, A monovalent organic group having a group selected from a fluoromethyl group and a fluoro group or an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms is shown.)

Figure 0005057052
Figure 0005057052

(式中、Rは炭素数1〜12の炭化水素基を示し、複数存在するRは、それぞれ同一でも異なっていてもよく、pは1〜3の整数であり、qは1〜20の整数である。)
下記式(9)〜(13)のそれぞれで表される化合物などを挙げることができる。これらのジアミンは、単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
(In the formula, R 9 represents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and a plurality of R 9 may be the same or different, p is an integer of 1 to 3, and q is 1 to 20) Is an integer.)
Examples include compounds represented by the following formulas (9) to (13). These diamines can be used alone or in combination of two or more.

Figure 0005057052
Figure 0005057052

(式中、yは2〜12の整数であり、zは1〜5の整数である。)
これらのうち、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スルフィド、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−シクロヘキサンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、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、上記式(9)〜(13)のそれぞれで表される化合物、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、3,6−ジアミノアクリジン、3,6−ジアミノカルバゾール、N−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾール、N,N’−ジ(4−アミノフェニル)−ベンジジン、上記式(III)で表される化合物のうち下記式(14)で表される化合物、上記式(IV)で表される化合物のうち下記式(15)で表される化合物および上記式(V)で表される化合物のうち、ドデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、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−2,5−ジアミノベンゼン、ドデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−2,5−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、下記式(16)〜(23)のそれぞれで表される化合物が好ましい。
(In the formula, y is an integer of 2 to 12, and z is an integer of 1 to 5.)
Of these, p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2, 2′-ditrifluoromethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,7-diaminofluorene, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 9, 9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 4,4 ′ -(P-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 4,4 '-(m-phenylenediisopropylidene) bisaniline 1,4-cyclohexanediamine, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, the above formula (9 ) To (13), 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacridine, 3,6-diaminocarbazole, N- Methyl-3,6-diaminocarbazole, N-ethyl-3,6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, N, N′-di (4-aminophenyl) -benzidine, the above formula (III ) Represented by the following formula (14), among the compounds represented by the above formula (IV), represented by the following formula (15) And dodecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5-diamino, among the compounds represented by formula (V) Benzene, dodecanoxy-2,5-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,5-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,5-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5-diaminobenzene, each of the following formulas (16) to (23) The compounds represented are preferred.

Figure 0005057052
Figure 0005057052

Figure 0005057052
Figure 0005057052

[ポリアミック酸の合成]
ポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の使用割合は、ジアミン化合物に含まれるアミノ基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く、さらに好ましくは0.3〜1.2当量となる割合である。
ポリアミック酸の合成反応は、有機溶媒中において、好ましくは−20〜150℃、より好ましくは0〜100℃の温度条件下で行われる。ここで、有機溶媒としては、合成されるポリアミック酸を溶解できるものであれば特に制限はなく、例えば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などの非プロトン系極性溶媒;m−クレゾール、キシレノール、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノール系溶媒を挙げることができる。また、有機溶媒の使用量(a)は、テトラカルボン酸二無水物およびジアミン化合物の総量(b)が、反応溶液の全量(a+b)に対して0.1〜30重量%になるような量であることが好ましい。
[Synthesis of polyamic acid]
The ratio of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound used for the polyamic acid synthesis reaction is such that the acid anhydride group of the tetracarboxylic dianhydride is 0.1 relative to 1 equivalent of the amino group contained in the diamine compound. A ratio of 2 to 2 equivalents is preferable, and a ratio of 0.3 to 1.2 equivalents is more preferable.
The synthetic reaction of polyamic acid is preferably carried out in an organic solvent under a temperature condition of -20 to 150 ° C, more preferably 0 to 100 ° C. Here, the organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the synthesized polyamic acid. For example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide And aprotic polar solvents such as γ-butyrolactone, tetramethylurea and hexamethylphosphortriamide; and phenolic solvents such as m-cresol, xylenol, phenol and halogenated phenol. The amount of the organic solvent used (a) is such that the total amount (b) of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound is 0.1 to 30% by weight with respect to the total amount (a + b) of the reaction solution. It is preferable that

なお、前記有機溶媒には、ポリアミック酸の貧溶媒であるアルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素などを、生成するポリアミック酸が析出しない範囲で併用することができる。かかる貧溶媒の具体例としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、乳酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、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、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、ジエチルエーテル、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、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、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロルベンゼン、o−ジクロルベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、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などを挙げることができる。   The organic solvent can be used in combination with an alcohol, ketone, ester, ether, halogenated hydrocarbon, hydrocarbon, or the like, which is a poor solvent for polyamic acid, as long as the polyamic acid to be produced does not precipitate. Specific examples of the poor solvent include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, butyl lactate, Acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, diethyl oxalate, diethyl malonate, diethyl ether, ethylene glycol methyl ether, ethylene Glycol ethyl ether, ethylene glycol-N-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-N- Chill ether, 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, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1 , 4-dichlorobutane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, diisobutyl ketone, isoamylpropionate, isoamylisobutyrate, diisopentyl ether, etc. In That.

以上のようにして、ポリアミック酸を溶解してなる反応溶液が得られる。そして、この反応溶液を大量の貧溶媒中に注いで析出物を得、この析出物を減圧下乾燥する、または、反応溶液をエバポレーターで減圧留去することによりポリアミック酸を得ることができる。また、このポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解させ、次いで貧溶媒で析出させる工程、または、エバポレーターで減圧留去する工程を1回または数回行うことにより、ポリアミック酸を精製することができる。   As described above, a reaction solution obtained by dissolving polyamic acid is obtained. Then, the reaction solution is poured into a large amount of poor solvent to obtain a precipitate, and the precipitate is dried under reduced pressure, or the reaction solution is distilled off under reduced pressure with an evaporator to obtain a polyamic acid. Further, the polyamic acid can be purified by dissolving the polyamic acid again in an organic solvent and then precipitating it with a poor solvent, or performing the step of evaporating under reduced pressure with an evaporator once or several times.

イミド化重合体
本発明に用いられるイミド化重合体は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを反応させて得られるポリアミック酸を、脱水閉環させて得られる。
Imidized Polymer The imidized polymer used in the present invention is obtained by dehydrating and ring-closing a polyamic acid obtained by reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine.

[テトラカルボン酸二無水物]
上記イミド化重合体の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、上述したポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物と同じ化合物を挙げることができる。
本発明のイミド化重合体の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、脂環式テトラカルボン酸二無水物が好ましい。特に好ましい具体例としては、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオンが挙げられる。また、脂環式テトラカルボン酸二無水物とその他のテトラカルボン酸二無水物を併用して用いても良い。
[Tetracarboxylic dianhydride]
Examples of the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the imidized polymer include the same compounds as the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid described above.
As the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the imidized polymer of the present invention, an alicyclic tetracarboxylic dianhydride is preferable. Particularly preferred examples include 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) Naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) Naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane-2,4-dione-6-spiro-3 ′-(tetrahydrofuran-2 ′, 5 '-Dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxy Norbornane-2: 3 : 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2, 6] undecane -3,5,8,10- tetraone and the like. Moreover, you may use together and use alicyclic tetracarboxylic dianhydride and another tetracarboxylic dianhydride.

[ジアミン]
上記イミド化重合体の合成に用いられるジアミンとしては、上述したポリアミック酸の合成に用いられるジアミンと同じジアミンを挙げることができる。
本発明のイミド化重合体の合成に用いられるジアミンとしては、上記式(V)で表されるジアミンが好ましい。好ましい具体例としては、ドデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、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−2,5−ジアミノベンゼン、ドデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−2,5−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、上記式(16)〜(23)で表される化合物が挙げられる。
[Diamine]
Examples of the diamine used for the synthesis of the imidized polymer include the same diamine as that used for the synthesis of the polyamic acid described above.
As the diamine used for the synthesis of the imidized polymer of the present invention, a diamine represented by the above formula (V) is preferable. Preferred examples include dodecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5-diaminobenzene, dodecanoxy-2,5-diaminobenzene. , Pentadecanoxy-2,5-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,5-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5-diaminobenzene, and compounds represented by the above formulas (16) to (23).

また、本発明のイミド化重合体においては、上記式(V)で表されるジアミンとその他のジアミンを併用してもよい。その他のジアミンのうち好ましいものとしては、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スルフィド、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−シクロヘキサンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、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、上記式(9)〜(13)のそれぞれで表される化合物、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、3,6−ジアミノアクリジン、N,N’−ジ(4−アミノフェニル)−ベンジジン、上記式(III)で表される化合物のうち上記式(14)で表される化合物、上記式(IV)で表される化合物のうち上記式(15)で表される化合物などが挙げられる。
本発明のイミド化重合体においては、上記式(V)で表されるジアミンが全ジアミンの好ましくは0.5重量%以上、特に好ましくは1重量%以上用いられる。
In the imidized polymer of the present invention, the diamine represented by the above formula (V) and other diamines may be used in combination. Among the other diamines, preferred are p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2′-dimethyl-4,4 ′. -Diaminobiphenyl, 2,2'-ditrifluoromethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,7-diaminofluorene, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) Phenyl] propane, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoro Propane, 4,4 '-(p-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 4,4'-(m-phenylene Isopropylidene) bisaniline, 1,4-cyclohexanediamine, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, Compounds represented by the above formulas (9) to (13), 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacridine, N, N′- Di (4-aminophenyl) -benzidine, a compound represented by the above formula (14) among the compounds represented by the above formula (III), and a compound represented by the above formula (15) among the compounds represented by the above formula (IV) The compound etc. which are represented by these are mentioned.
In the imidized polymer of the present invention, the diamine represented by the formula (V) is preferably used in an amount of 0.5% by weight or more, particularly preferably 1% by weight or more of the total diamine.

[イミド化重合体の合成]
本発明の液晶配向剤を構成するイミド化重合体は、上記ポリアミック酸を脱水閉環することにより得られる。ポリアミック酸の脱水閉環は、(i)ポリアミック酸を加熱する方法により、または(ii)ポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤およ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。
上記(i)のポリアミック酸を加熱する方法における反応温度は、好ましくは50〜200℃であり、より好ましくは60〜170℃である。反応温度が50℃未満では脱水閉環反応が十分に進行せず、反応温度が200℃を超えると得られるイミド化重合体の分子量が低下することがある。
[Synthesis of imidized polymer]
The imidized polymer constituting the liquid crystal aligning agent of the present invention can be obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid. The polyamic acid is dehydrated and closed by (i) a method of heating the polyamic acid, or (ii) dissolving the polyamic acid in an organic solvent, adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to this solution, and heating as necessary. By the method.
The reaction temperature in the method of heating the polyamic acid (i) is preferably 50 to 200 ° C, more preferably 60 to 170 ° C. When the reaction temperature is less than 50 ° C., the dehydration ring-closing reaction does not proceed sufficiently, and when the reaction temperature exceeds 200 ° C., the molecular weight of the imidized polymer obtained may decrease.

一方、上記(ii)のポリアミック酸の溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加する方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸の繰り返し単位1モルに対して0.01〜20モルとするのが好ましい。また、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、トリエチルアミンなどの3級アミンを用いることができる。しかし、これらに限定されるものではない。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モルとするのが好ましい。なお、脱水閉環反応に用いられる有機溶媒と同じ溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒と同じ溶媒を挙げることができる。そして、脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは0〜180℃、より好ましくは10〜150℃である。また、このようにして得られる反応溶液に対し、ポリアミック酸の精製方法と同様の操作を行うことにより、イミド化重合体を精製することができる。   On the other hand, in the method (ii) of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the polyamic acid solution, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride is used as the dehydrating agent. Can do. The amount of the dehydrating agent used is preferably 0.01 to 20 mol with respect to 1 mol of the polyamic acid repeating unit. Moreover, as a dehydration ring closure catalyst, tertiary amines, such as a pyridine, a collidine, a lutidine, a triethylamine, can be used, for example. However, it is not limited to these. The amount of the dehydration ring closure catalyst used is preferably 0.01 to 10 moles per mole of the dehydrating agent used. Examples of the same solvent as the organic solvent used for the dehydration ring-closing reaction include the same solvents as those exemplified as those used for the synthesis of the polyamic acid. And the reaction temperature of dehydration ring closure reaction becomes like this. Preferably it is 0-180 degreeC, More preferably, it is 10-150 degreeC. In addition, the imidized polymer can be purified by performing the same operation as the polyamic acid purification method on the reaction solution thus obtained.

本発明に用いられるイミド化重合体は、部分的に脱水閉環された、イミド化率の低いものであってもよい。本発明に用いられるイミド化重合体におけるイミド化率は、好ましくは80%以上、さらに好ましくは85%以上である。ここで、「イミド化率」とは、重合体における繰り返し単位の総数に対する、イミド環を形成してなる繰り返し単位の数の割合を%で表したものとする。このとき、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。イミド化率は下記方法によって求めることができる。   The imidized polymer used in the present invention may be partially dehydrated and closed and have a low imidization rate. The imidation ratio in the imidized polymer used in the present invention is preferably 80% or more, more preferably 85% or more. Here, the “imidation ratio” is the percentage of the number of repeating units that form an imide ring with respect to the total number of repeating units in the polymer. At this time, a part of the imide ring may be an isoimide ring. The imidization rate can be determined by the following method.

[イミド化重合体のイミド化率測定方法]
イミド化重合体を室温で減圧乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解させ、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、下記式(ii)で示される式により求めることができる。
イミド化率(%)=(1−A/A×α)×100 −−−−−−(ii)
:NH基のプロトン由来のピーク面積(10ppm)
:その他のプロトン由来のピーク面積
α :重合体の前駆体(ポリアミック酸)における、NH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合
[Method for measuring imidization rate of imidized polymer]
The imidized polymer is dried at room temperature under reduced pressure, then dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide, and 1 H-NMR is measured at room temperature using tetramethylsilane as a reference substance, and obtained by the formula represented by the following formula (ii). Can do.
Imidation ratio (%) = (1-A 1 / A 2 × α) × 100 ------ (ii)
A 1 : NH group proton-derived peak area (10 ppm)
A 2 : Peak area derived from other protons α: Number ratio of other protons to one proton of NH group in polymer precursor (polyamic acid)

末端修飾型の重合体
上記ポリアミック酸およびイミド化重合体は、分子量が調節された末端修飾型のものであってもよい。このような末端修飾型のものは、ポリアミック酸を合成する際に、酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などを反応系に添加することにより合成することができる。ここで、酸一無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、N−デシルサクシニック酸無水物、N−ドデシルサクシニック酸無水物、N−テトラデシルサクシニック酸無水物、N−ヘキサデシルサクシニック酸無水物などを挙げることができる。また、モノアミン化合物としては、例えば、アニリン、シクロヘキシルアミン、N−ブチルアミン、N−ペンチルアミン、N−ヘキシルアミン、N−ヘプチルアミン、N−オクチルアミン、N−ノニルアミン、N−デシルアミン、N−ウンデシルアミン、N−ドデシルアミン、N−トリデシルアミン、N−テトラデシルアミン、N−ペンタデシルアミン、N−ヘキサデシルアミン、N−ヘプタデシルアミン、N−オクタデシルアミン、N−エイコシルアミンなどを挙げることができる。また、モノイソシアネート化合物としては、例えばフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどを挙げることができる。
Terminal-modified polymer The polyamic acid and imidized polymer may be of a terminal-modified type whose molecular weight is adjusted. Such a terminal-modified type can be synthesized by adding an acid monoanhydride, a monoamine compound, a monoisocyanate compound or the like to the reaction system when synthesizing the polyamic acid. Here, examples of the acid monoanhydride include maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, N-decylsuccinic anhydride, N-dodecylsuccinic anhydride, and N-tetradecylsuccinic anhydride. N-hexadecyl succinic acid anhydride and the like. Examples of the monoamine compound include aniline, cyclohexylamine, N-butylamine, N-pentylamine, N-hexylamine, N-heptylamine, N-octylamine, N-nonylamine, N-decylamine, and N-undecyl. Amine, N-dodecylamine, N-tridecylamine, N-tetradecylamine, N-pentadecylamine, N-hexadecylamine, N-heptadecylamine, N-octadecylamine, N-eicosylamine, etc. be able to. Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.

[溶液粘度]
本発明の配向剤に使用する重合体は、10%の溶液としたときに、20〜800mPa・sの粘度を持つものであることが好ましく、30〜500mPa・sの粘度を持つものであることがより好ましい。
なお、重合体の溶液粘度(mPa・s)は、所定の溶媒を用い、所定の固形分濃度に希釈した溶液ついてE型回転粘度計を用いて25℃で測定した。
[Solution viscosity]
The polymer used in the aligning agent of the present invention preferably has a viscosity of 20 to 800 mPa · s, and preferably has a viscosity of 30 to 500 mPa · s when a 10% solution is obtained. Is more preferable.
The solution viscosity (mPa · s) of the polymer was measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer for a solution diluted to a predetermined solid content concentration using a predetermined solvent.

液晶配向剤
本発明の液晶配向剤は、上記(A)重合体と(B)エポキシ含有化合物が、通常、有機溶媒中に溶解含有されて構成される。
本発明の液晶配向剤を調製する際の温度は、好ましくは0℃〜200℃、より好ましくは20℃〜60℃である。
本発明の液晶配向剤を構成する有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成反応に用いられるものとして例示した溶媒と同じ溶媒を挙げることができる。また、ポリアミック酸の合成反応の際に併用することができるものとして例示した貧溶媒も適宜選択して併用することができる。
Liquid crystal aligning agent The liquid crystal aligning agent of this invention is comprised by the said (A) polymer and (B) epoxy-containing compound being normally dissolved and contained in the organic solvent.
The temperature at which the liquid crystal aligning agent of the present invention is prepared is preferably 0 ° C to 200 ° C, more preferably 20 ° C to 60 ° C.
As an organic solvent which comprises the liquid crystal aligning agent of this invention, the same solvent as the solvent illustrated as what is used for the synthesis reaction of a polyamic acid can be mentioned. Moreover, the poor solvent illustrated as what can be used together in the case of the synthesis reaction of a polyamic acid can also be selected suitably, and can be used together.

本発明の液晶配向剤における固形分濃度は、粘性、揮発性などを考慮して選択される。好ましくは1〜10重量%の範囲である。すなわち、本発明の液晶配向剤は、基板表面に塗布され、液晶配向膜となる塗膜が形成されるが、固形分濃度が1重量%未満である場合には、この塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜を得難く、固形分濃度が10重量%を超える場合には、塗膜の膜厚が過大となって同様に良好な液晶配向膜を得難く、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が劣るものとなる。
なお、特に好ましい固形分濃度の範囲は、基板に液晶配向剤を塗布する際に用いる方法によって異なる。例えば、スピンナー法による場合には1.5〜4.5重量%の範囲が特に好ましい。印刷法による場合には、固形分濃度を3〜9重量%の範囲とし、それにより、溶液粘度を12〜50mPa・sの範囲とするのが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を1〜5重量%の範囲とし、それにより、溶液粘度を3〜15mPa・sの範囲とするのが特に好ましい。
The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent of the present invention is selected in consideration of viscosity, volatility and the like. Preferably it is the range of 1-10 weight%. That is, the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied to the substrate surface to form a coating film that becomes a liquid crystal alignment film. When the solid content concentration is less than 1% by weight, the coating film thickness is When the solid content concentration exceeds 10% by weight, it is difficult to obtain a good liquid crystal alignment film because the film thickness is excessive. The viscosity of the aligning agent increases, resulting in poor coating properties.
The particularly preferable solid content concentration range varies depending on the method used when the liquid crystal aligning agent is applied to the substrate. For example, when the spinner method is used, the range of 1.5 to 4.5% by weight is particularly preferable. In the case of the printing method, it is particularly preferable that the solid content concentration is in the range of 3 to 9% by weight, and thereby the solution viscosity is in the range of 12 to 50 mPa · s. In the case of the ink jet method, it is particularly preferable that the solid content concentration is in the range of 1 to 5% by weight, and thereby the solution viscosity is in the range of 3 to 15 mPa · s.

本発明の液晶配向剤に使用される特に好ましい有機溶媒としては、例えばN−メチル−2−ピロリドン、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、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸ブチル、酢酸ブチル、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(DIBK)、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などを挙げることができる。これらは単独で使用することができ、または2種以上を混合して使用することができる。   Particularly preferable organic solvents used in the liquid crystal alignment agent of the present invention include, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, γ-butyrolactam, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, Hydroxy-4-methyl-2-pentanone, ethylene glycol monomethyl ether, butyl lactate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, 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 (DIBK), isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diisopentyl ether, etc. Can be mentioned. These can be used alone or in admixture of two or more.

本発明の液晶配向剤には、基板表面に対する接着性を向上させる観点から、エポキシ基含有化合物が含有されていてもよい。かかるエポキシ基含有化合物としては、例えばプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4、4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N−ジグリシジル−ベンジルアミン、N,N−ジグリシジル−アミノメチルシクロヘキサンなどを好ましいものとして挙げることができる。これらやエポキシ基含有化合物の配合割合は、重合体100重量部に対して、好ましくは40重量部以下、より好ましくは30重量部以下である。
The liquid crystal aligning agent of the present invention may contain an epoxy group-containing compound from the viewpoint of improving the adhesion to the substrate surface. Examples of the epoxy group-containing compound include propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetraglycidyl-2,4-hexanediol, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1, 1,3-bis (N, N-diglycidyl aminomethyl) cyclohexane, N, N, N ', N'- tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, N, N-diglycidyl - benzylamine, N, N-diglycidyl - it may be mentioned as being preferred and aminomethyl cyclohexane. The blending ratio of these and the epoxy group-containing compound is preferably 40 parts by weight or less, more preferably 30 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polymer.

液晶表示素子
本発明の液晶表示素子は、例えば次の方法によって製造することができる。
Liquid crystal display element The liquid crystal display element of this invention can be manufactured, for example with the following method.

(1)パターニングされた透明導電膜が設けられている基板の一面に、本発明の液晶配向剤を、好ましくは印刷法などの方法によって塗布し、次いで、塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。ここに、基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、脂環式ポリオレフィンなど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膜などを用いることができる。これらの透明導電膜のパターニングには、フォト・エッチング法や予めマスクを用いる方法が用いられる。液晶配向剤の塗布に際しては、基板表面および透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良好にするために、基板の該表面に、官能性シラン含有化合物、官能性チタン含有化合物などを予め塗布することもできる。液晶配向剤塗布後、塗布した配向剤の液垂れ防止等の目的で、好ましくは予備加熱(プレベーク)が実施される。プレベーク温度は、好ましくは30〜300℃であり、より好ましくは40〜200℃であり、特に好ましくは50〜150℃である。その後、溶剤を完全に除去し、ポリアミック酸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。この焼成(ポストベーク)温度は、好ましくは80〜300℃であり、より好ましくは120〜250℃である。このようにして、ポリアミック酸を含有する本発明の液晶配向剤は、塗布後に有機溶媒を除去することによって液晶配向膜となる塗膜を形成し、さらに加熱することによって脱水閉環を進行させ、よりイミド化された塗膜とすることもできる。形成される塗膜の膜厚は、好ましくは0.001〜1μmであり、より好ましくは0.005〜0.5μmである。 (1) The liquid crystal aligning agent of the present invention is preferably applied to one surface of a substrate provided with a patterned transparent conductive film, preferably by a printing method or the like, and then the coated surface is heated by heating the coated surface. Form. Here, as the substrate, for example, glass such as float glass or soda glass; a transparent substrate made of plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, alicyclic polyolefin, or the like can be used. As a transparent conductive film provided on one surface of the substrate, a NESA film (registered trademark of PPG, USA) made of tin oxide (SNO 2 ), an ITO film made of indium oxide-tin oxide (IN 2 O 3 -SNO 2 ), etc. Can be used. For patterning these transparent conductive films, a photo-etching method or a method using a mask in advance is used. When applying the liquid crystal aligning agent, in order to further improve the adhesion between the substrate surface and the transparent conductive film and the coating film, a functional silane-containing compound, a functional titanium-containing compound, or the like is previously applied to the surface of the substrate. You can also After applying the liquid crystal aligning agent, preheating (pre-baking) is preferably performed for the purpose of preventing dripping of the applied aligning agent. The pre-baking temperature is preferably 30 to 300 ° C, more preferably 40 to 200 ° C, and particularly preferably 50 to 150 ° C. Thereafter, a baking (post-baking) step is performed for the purpose of completely removing the solvent and heat imidizing the polyamic acid. The firing (post-bake) temperature is preferably 80 to 300 ° C, more preferably 120 to 250 ° C. In this way, the liquid crystal aligning agent of the present invention containing a polyamic acid forms a coating film that becomes a liquid crystal aligning film by removing the organic solvent after coating, and further proceeds with dehydration ring closure by further heating. It can also be set as the imidized coating film. The film thickness of the formed coating film is preferably 0.001-1 μm, more preferably 0.005-0.5 μm.

(2)形成された塗膜面を、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦るラビング処理を行う。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。
また、本発明の液晶配向剤により形成された液晶配向膜に、例えば特開平6−222366号公報や特開平6−281937号公報に示されているような、紫外線を部分的に照射することによってプレチルト角を変化させるような処理、あるいは特開平5−107544号公報に示されているような、ラビング処理を施した液晶配向膜表面にレジスト膜を部分的に形成し、先のラビング処理と異なる方向にラビング処理を行った後にレジスト膜を除去して、液晶配向膜の液晶配向能を変化させるような処理を行うことによって、液晶表示素子の視界特性を改善することが可能である。
(2) A rubbing process is performed in which the formed coating film surface is rubbed in a certain direction with a roll wound with a cloth made of a fiber such as nylon, rayon, or cotton. Thereby, the orientation ability of a liquid crystal molecule is provided to a coating film, and it becomes a liquid crystal aligning film.
Further, by partially irradiating the liquid crystal alignment film formed of the liquid crystal alignment agent of the present invention with ultraviolet rays as disclosed in, for example, JP-A-6-222366 and JP-A-6-281937. A resist film is partially formed on the surface of the liquid crystal alignment film that has been subjected to a treatment for changing the pretilt angle or a rubbing treatment as disclosed in JP-A-5-107544, which is different from the previous rubbing treatment. The visibility characteristics of the liquid crystal display element can be improved by removing the resist film after performing the rubbing treatment in the direction and changing the liquid crystal alignment ability of the liquid crystal alignment film.

(3)上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を2枚作製し、それぞれの液晶配向膜におけるラビング方向が直交または逆平行となるように、2枚の基板を、間隙(セルギャップ)を介して対向配置し、2枚の基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填し、注入孔を封止して液晶セルを構成する。そして、液晶セルの外表面、すなわち、液晶セルを構成するそれぞれの基板の他面側に、偏光板を、その偏光方向が当該基板の一面に形成された液晶配向膜のラビング方向と一致または直交するように貼り合わせることにより、液晶表示素子が得られる。
ここに、シール剤としては、例えば硬化剤およびスペーサーとしての酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂などを用いることができる。
(3) Two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed as described above are manufactured, and the two substrates are separated by a gap (cell gap) so that the rubbing directions in the respective liquid crystal alignment films are orthogonal or antiparallel. ), And the periphery of the two substrates are bonded together using a sealant, and liquid crystal is injected and filled in the cell gap defined by the substrate surface and the sealant, and the injection hole is sealed. A liquid crystal cell is constructed. A polarizing plate is disposed on the outer surface of the liquid crystal cell, that is, on the other surface side of each substrate constituting the liquid crystal cell, and the polarization direction thereof coincides with or is orthogonal to the rubbing direction of the liquid crystal alignment film formed on one surface of the substrate. A liquid crystal display element is obtained by pasting together.
Here, as the sealing agent, for example, an epoxy resin containing a curing agent and aluminum oxide spheres as a spacer can be used.

液晶としては、ネマティック型液晶およびスメクティック型液晶を挙げることができ、その中でもネマティック型液晶が好ましく、例えばシッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶などを用いることができる。また、これらの液晶に、例えばコレスチルクロライド、コレステリルノナエート、コレステリルカーボネートなどのコレステリック型液晶や商品名「C−15」「CB−15」(メルク社製)として販売されているようなカイラル剤などを添加して使用することもできる。さらに、p−デシロキシベンジリデン−p−アミノ−2−メチルブチルシンナメートなどの強誘電性液晶も使用することができる。
また、液晶セルの外表面に貼り合わされる偏光板としては、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膜と称される偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板またはH膜そのものからなる偏光板を挙げることができる。
Examples of the liquid crystal include nematic liquid crystal and smectic liquid crystal. Among them, nematic liquid crystal is preferable. For example, Schiff base liquid crystal, azoxy liquid crystal, biphenyl liquid crystal, phenyl cyclohexane liquid crystal, ester liquid crystal, terphenyl liquid crystal. Liquid crystals, biphenylcyclohexane liquid crystals, pyrimidine liquid crystals, dioxane liquid crystals, bicyclooctane liquid crystals, cubane liquid crystals, and the like can be used. Further, for these liquid crystals, for example, cholesteric liquid crystals such as cholestyl chloride, cholesteryl nonate, cholesteryl carbonate, and chiral agents such as those sold under the trade names “C-15” and “CB-15” (manufactured by Merck). Etc. can also be used. Furthermore, a ferroelectric liquid crystal such as p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutylcinnamate can also be used.
Further, as a polarizing plate to be bonded to the outer surface of the liquid crystal cell, a polarizing film or an H film in which a polarizing film called an H film that absorbs iodine while sandwiching and stretching polyvinyl alcohol is sandwiched between cellulose acetate protective films. The polarizing plate which consists of itself can be mentioned.

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。実施例および比較例におけるイミド化重合体のイミド化率、電圧保持率は以下の方法により評価した。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The imidization rate and voltage holding rate of the imidized polymer in Examples and Comparative Examples were evaluated by the following methods.

[イミド化重合体のイミド化率測定方法]
イミド化重合体を室温で減圧乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解させ、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、下記式(ii)で示される式により求めた。
イミド化率(%)=(1−A/A×α)×100 −−−−−−(ii)
:NH基のプロトン由来のピーク面積(10ppm)
:その他のプロトン由来のピーク面積
α :重合体の前駆体(ポリアミック酸)における、NH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合
[Method for measuring imidization rate of imidized polymer]
The imidized polymer was dried at room temperature under reduced pressure, then dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide, and 1 H-NMR was measured at room temperature using tetramethylsilane as a reference substance, and determined by the formula shown by the following formula (ii). .
Imidation ratio (%) = (1-A 1 / A 2 × α) × 100 ------ (ii)
A 1 : NH group proton-derived peak area (10 ppm)
A 2 : Peak area derived from other protons α: Number ratio of other protons to one proton of NH group in polymer precursor (polyamic acid)

[溶液粘度]
重合体の溶液粘度(mPa・s)は、所定の溶媒を用い、所定の固形分濃度に希釈した溶液ついてE型回転粘度計を用いて25℃で測定した。
[Solution viscosity]
The solution viscosity (mPa · s) of the polymer was measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer for a solution diluted to a predetermined solid content concentration using a predetermined solvent.

[電圧保持率]
液晶表示素子に5Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、167ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から167ミリ秒後の電圧保持率を測定した。測定装置は(株)東陽テクニカ製VHR−1を使用した。
[Voltage holding ratio]
A voltage of 5 V was applied to the liquid crystal display element with an application time of 60 microseconds and a span of 167 milliseconds, and then the voltage holding ratio after 167 milliseconds from release of application was measured. The measuring apparatus used was VHR-1 manufactured by Toyo Corporation.

[焼き付き試験]
第1図に示したようなITO電極を持つセルを作製した。電極Aに直流電圧6.0V、電極Bに直流電圧0.5Vを室温にて72時間印加した。ストレス解放後、電極A、Bに直流電圧0.1〜5.0Vを0.1V刻みに印加した。それぞれの電圧での電極A,Bの輝度差により焼き付き特性を判断した。輝度差が大きい場合、焼き付き特性悪いと判断した。
[Burn-in test]
A cell having an ITO electrode as shown in FIG. 1 was produced. A DC voltage of 6.0 V was applied to electrode A and a DC voltage of 0.5 V was applied to electrode B at room temperature for 72 hours. After releasing the stress, a DC voltage of 0.1 to 5.0 V was applied to the electrodes A and B in increments of 0.1 V. The image sticking characteristics were determined based on the luminance difference between the electrodes A and B at each voltage. When the luminance difference was large, it was judged that the image sticking characteristic was bad.

合成例1
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物112g(0.50モル)および1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン157g(0.50モル)、ジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン96g(0.89モル)、ビスアミノプロピルテトラメチルジシロキサン25g(0.10モル)、および3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン13g(0.020モル)、モノアミンとしてN−オクタデシルアミン8.1g(0.030モル)をN−メチル−2−ピロリドン960gに溶解させ、60℃で6時間反応させた。 得られたポリアミック酸溶液を小量分取し、NMPを加えて固形分濃度10%の溶液で粘度を測定したところ、60mPa・Sであった。次いで、得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン2,700gを追加し、ピリジン396gおよび無水酢酸409gを添加し110℃で4時間脱水閉環させた。イミド化反応後、系内の溶剤を新たなγ−ブチロラクトンで溶剤置換し(本操作にてイミド化反応に使用したピリジン、無水酢酸を系外に除去した)、固形分濃度15wt%、固形分濃度6.0%時(γ−ブチロラクトン溶液)の溶液粘度16mPa・S、イミド化率約95%のイミド化重合体(これを「ポリイミド(A−1)」とする)溶液約2,000gを得た。
Synthesis example 1
2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride 112 g (0.50 mol) and 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro) as tetracarboxylic dianhydride -2,5-dioxo-3-furanyl) naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione 157 g (0.50 mol), p-phenylenediamine 96 g (0.89 mol) as the diamine compound, bis 25 g (0.10 mol) of aminopropyltetramethyldisiloxane and 13 g (0.020 mol) of 3,6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane, 8.1 g (0.030 mol) of N-octadecylamine as a monoamine ) Was dissolved in 960 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacted at 60 ° C. for 6 hours. A small amount of the obtained polyamic acid solution was taken, NMP was added, and the viscosity was measured with a solution having a solid content concentration of 10%. As a result, it was 60 mPa · S. Next, 2,700 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 396 g of pyridine and 409 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the imidization reaction, the solvent in the system was replaced with a new γ-butyrolactone (the pyridine and acetic anhydride used for the imidization reaction were removed from the system in this operation), and the solid content concentration was 15 wt%. About 2,000 g of an imidized polymer solution (referred to as “polyimide (A-1)”) having a solution viscosity of 16 mPa · S at a concentration of 6.0% (γ-butyrolactone solution) and an imidization ratio of about 95%. Obtained.

合成例2
テトラカルボン酸二無水物として1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物196g(1.0モル)、ジアミン化合物として2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル212g(1.0モル)をN−メチル−2−ピロリドン370g、γ−ブチロラクトン3,300gに溶解させ、40℃で3時間反応させた溶液粘度160mPa・Sのポリアミック酸酸(これを「ポリアミック酸(B−1)」とする)溶液約3,700gを得た。
Synthesis example 2
196 g (1.0 mol) of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 212 g (1 of 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl as diamine compound) 0.0 mol) was dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (370 g) and γ-butyrolactone (3,300 g) and reacted at 40 ° C. for 3 hours, and the solution viscosity was 160 mPa · S polyamic acid (this was referred to as “polyamic acid (B- 1) ") About 3,700 g of solution was obtained.

合成例3
2,7−ジアミノフルオレン10g(0.051モル)、エピクロロヒドリン3.8g (0.041モル)、テトラヒドロフラン100ml、水4.5mlを混合し、80℃で4時間加熱撹拌した。反応温度を60℃に下げた後、50%NaOH水溶液を10g滴下した。4時間加熱撹拌した後、未反応のエピクロロヒドリンを減圧留去した。残留物をトルエン/水で分液洗浄し、溶媒を留去することで目的のエポキシ体(C−1)を13.9g得た。
Synthesis example 3
2,7-Diaminofluorene (10 g, 0.051 mol), epichlorohydrin (3.8 g, 0.041 mol), tetrahydrofuran (100 ml) and water (4.5 ml) were mixed, and the mixture was heated and stirred at 80 ° C. for 4 hours. After the reaction temperature was lowered to 60 ° C., 10 g of 50% NaOH aqueous solution was added dropwise. After heating and stirring for 4 hours, unreacted epichlorohydrin was distilled off under reduced pressure. The residue was separated and washed with toluene / water, and the solvent was distilled off to obtain 13.9 g of the desired epoxy compound (C-1).

合成例4
合成例3において2,7−ジアミノフルオレンの代わりに3,6−ジアミノカルバゾール10.06g(0.051モル)を用いることで、目的のエポキシ体(C−2)を12.9g得た。
Synthesis example 4
In Synthesis Example 3, 12.9 g of the target epoxy compound (C-2) was obtained by using 10.06 g (0.051 mol) of 3,6-diaminocarbazole instead of 2,7-diaminofluorene.

実施例1
合成例1で得られたポリイミド(A−1)および合成例3で得られたポリアミック酸(B−1)を、ポリイミド:ポリアミック酸=20:80(重量比)になるように、γ−ブチロラクトン/N−メチル−2−ピロリドン/ブチルセロソルブ混合溶剤(重量比71/17/12)に溶解させた。この溶液にエポキシ体(C−1)を重合体100重量部に対して15重量部となるように溶解させて固形分濃度3.5重量%の溶液とした。十分な攪拌後、この溶液を孔径1μmのフィルターを用いて濾過し、本発明の液晶配向剤を調製した。上記液晶配向剤を、厚さ1mmのガラス基板の一面に設けられたITO膜からなる透明導電膜上に、スピンナーを用いて塗布(回転数:2,500rpm,塗布時間:1分間)し、200℃で1時間乾燥することにより乾燥膜厚0.08μmの被膜を形成した。この被膜にレーヨ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により、ロールの回転数400rpm、ステージの移動速度3cm/秒、毛足押し込み長さ0.4mmでラビング処理を行った。上記液晶配向膜塗布基板を、超純水中で1分間の超音波洗浄し、100℃クリーンオーブンで10分間乾燥した。次に、一対の透明電極/透明電極基板の上記液晶配向膜塗布基板の液晶配向膜を有するそれぞれの外縁に、直径5.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、液晶配向膜面が相対するように重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化させた。次いで、液晶注入口より基板間に、ネマティック型液晶(メルク社製、MLC−6221)を充填した後、アクリル系光硬化接着剤で液晶注入口を封止し、液晶表示素子を作製した。得られた液晶表示素子の電圧保持率を評価した。本発明で得られた液晶配向剤は、電圧保持率が99%以上と高い値を示した。また、焼き付き試験を行ったところ、良好な結果を示した。
Example 1
The polyimide (A-1) obtained in Synthesis Example 1 and the polyamic acid (B-1) obtained in Synthesis Example 3 were mixed with γ-butyrolactone so that polyimide: polyamic acid = 20: 80 (weight ratio). / N-methyl-2-pyrrolidone / butyl cellosolve mixed solvent (weight ratio 71/17/12). The epoxy body (C-1) was dissolved in this solution so that it might be 15 weight part with respect to 100 weight part of polymers, and it was set as the solution of solid content concentration 3.5 weight%. After sufficient stirring, the solution was filtered using a filter having a pore size of 1 μm to prepare the liquid crystal aligning agent of the present invention. The liquid crystal aligning agent was applied onto a transparent conductive film made of an ITO film provided on one surface of a glass substrate having a thickness of 1 mm using a spinner (rotation speed: 2500 rpm, application time: 1 minute), and 200 A film having a dry film thickness of 0.08 μm was formed by drying at 0 ° C. for 1 hour. A rubbing machine having a roll in which a rayon cloth was wound around this film was subjected to a rubbing treatment at a roll rotation speed of 400 rpm, a stage moving speed of 3 cm / second, and a hair foot pushing length of 0.4 mm. The liquid crystal alignment film-coated substrate was subjected to ultrasonic cleaning for 1 minute in ultrapure water and dried in a 100 ° C. clean oven for 10 minutes. Next, after applying an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 μm to the outer edges of the pair of transparent electrodes / transparent electrode substrates having the liquid crystal alignment film of the liquid crystal alignment film coated substrate, the liquid crystal alignment film The adhesive was cured by overlapping and pressing so that the surfaces were opposed. Next, a nematic liquid crystal (MLC-6221 manufactured by Merck & Co., Inc.) was filled between the substrates from the liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port was sealed with an acrylic photo-curing adhesive to produce a liquid crystal display element. The voltage holding ratio of the obtained liquid crystal display element was evaluated. The liquid crystal aligning agent obtained in the present invention showed a high voltage holding ratio of 99% or more. Moreover, when the image sticking test was conducted, good results were shown.

実施例2
エポキシ体(C−1)の代わりにエポキシ体(C−2)を用いたこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表1に示す。
Example 2
It carried out similarly to Example 1 except having used the epoxy body (C-2) instead of the epoxy body (C-1). The results are shown in Table 1.

比較例1
エポキシ体を用いないで液晶表示素子を作製したこと以外は実施例1と同様に行った。
そして、電圧保持率、焼き付き特性を評価した。結果を表1に示す。
Comparative Example 1
The same operation as in Example 1 was performed except that a liquid crystal display element was produced without using an epoxy body.
Then, voltage holding ratio and image sticking characteristics were evaluated. The results are shown in Table 1.

Figure 0005057052
Figure 0005057052

焼き付き試験に用いたセルの説明図。Explanatory drawing of the cell used for the burn-in test.

Claims (6)

ポリアミック酸および/またはそのイミド化重合体、ならびに下記式(1)
Figure 0005057052
ここで、Xは
Figure 0005057052
または
Figure 0005057052
であり、R〜Rは互に独立に水素原子または一価の脂肪族基であり、そしてR〜Rは互に独立に水素原子または一価の有機基である、
で表わされる化合物、ただしこの化合物はエポキシ基を有する、を含有することを特徴とする液晶配向剤。
Polyamic acid and / or imidized polymer thereof, and the following formula (1)
Figure 0005057052
Where X is
Figure 0005057052
Or
Figure 0005057052
R 1 to R 4 are each independently a hydrogen atom or a monovalent aliphatic group, and R 5 to R 7 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group.
A liquid crystal aligning agent comprising: a compound represented by the formula: wherein the compound has an epoxy group .
上記式(1)であらわされる化合物が、上記式(1)においてRThe compound represented by the above formula (1) is R in the above formula (1). 1 〜R~ R 4 が水素原子であるジアミン化合物とエピクロロヒドリンとの反応生成物である、請求項1に記載の液晶配向剤。The liquid crystal aligning agent of Claim 1 which is a reaction product of the diamine compound and epichlorohydrin whose are hydrogen atoms. 上記式(1)で表わされる化合物が下記式(1)−1
Figure 0005057052
ここで、R〜Rの定義は上記式(1)に同じである、
で表わされる請求項1または2に記載の液晶配向剤。
The compound represented by the above formula (1) is represented by the following formula (1) -1.
Figure 0005057052
Here, definitions of R 1 to R 6 are the same as the equation (1),
The liquid crystal aligning agent of Claim 1 or 2 represented by these.
上記式(1)で表わされる化合物が下記式(1)−2
Figure 0005057052
ここで、R〜RおよびRの定義は上記式(1)に同じである、
で表わされる請求項1または2に記載の液晶配向剤。
The compound represented by the above formula (1) is represented by the following formula (1) -2.
Figure 0005057052
Here, the definitions of R 1 to R 4 and R 7 are the same as those in the above formula (1).
The liquid crystal aligning agent of Claim 1 or 2 represented by these.
請求項1〜のいずれかの液晶配向剤から形成された液晶配向膜。 The liquid crystal aligning film formed from the liquid crystal aligning agent in any one of Claims 1-4 . 請求項に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。
A liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to claim 5 .
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