JP5088563B2 - Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element Download PDF

Info

Publication number
JP5088563B2
JP5088563B2 JP2008039747A JP2008039747A JP5088563B2 JP 5088563 B2 JP5088563 B2 JP 5088563B2 JP 2008039747 A JP2008039747 A JP 2008039747A JP 2008039747 A JP2008039747 A JP 2008039747A JP 5088563 B2 JP5088563 B2 JP 5088563B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
group
dianhydride
represented
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008039747A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008250302A (en
Inventor
聡司 福間
勉 熊谷
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
Priority to JP2008039747A priority Critical patent/JP5088563B2/en
Publication of JP2008250302A publication Critical patent/JP2008250302A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5088563B2 publication Critical patent/JP5088563B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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

Description

本発明は、液晶表示素子の液晶配向膜を形成するために用いられる液晶配向剤、および液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、垂直配向性に優れ、電気的特性が良好であり、かつ印刷性の良好な液晶配向膜を与える液晶配向剤および表示特性に優れる液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal alignment agent used for forming a liquid crystal alignment film of a liquid crystal display element, and a liquid crystal display element. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal aligning agent that provides a liquid crystal alignment film having excellent vertical alignment properties, good electrical characteristics, and good printability, and a liquid crystal display element excellent in display characteristics.

現在、液晶表示素子としては、ITO(酸化インジウム−酸化スズ)等の透明導電膜が設けられている基板表面にポリアミック酸、ポリイミドなどからなる液晶配向膜を形成して液晶表示素子用基板とし、その2枚を対向配置してその間隙内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、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°捻れるようにした、いわゆる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、TN型液晶表示素子に比してコントラストが高くて、その視角依存性の少ないSTN(Super Twisted Nematic)型液晶表示素子が開発されている。このSTN型液晶表示素子は、ネマティック型液晶に光学活性物質であるカイラル剤をブレンドしたものを液晶として用い、液晶分子の長軸が基板間で180°以上にわたって連続的に捻れる状態となることにより生じる複屈折効果を利用するものである。
これらのほか、透明導電膜上に突起を形成して液晶の配向方向を制御する、MVA(Multi−Domain Vertical Alignment)方式と呼ばれる垂直配向型液晶表示素子が提案されている(特許文献1および非特許文献1参照。)。MVA方式の液晶表示素子は、視野角、コントラストなどに優れ、液晶配向膜の形成においてラビング処理を行わなくてよいなど、製造工程の面でも優れている。
上記TN、STNおよびMVA方式に好適な液晶配向膜としては、液晶表示素子の残像消去時間が短いなどの電気特性が要求されている。さらに、それら液晶配向膜の形成に用いられる配向剤としては、オフセット印刷において優れた印刷性を有することが要求される。
特開平11−258605号公報 特開平6−222366号公報 特開平6−281937号公報 特開平5−107544号公報 「液晶」、Vol.3(No.2)、p117(1999年)
Currently, as a liquid crystal display element, a liquid crystal alignment film made of polyamic acid, polyimide, or the like is formed on the surface of a substrate provided with a transparent conductive film such as ITO (indium oxide-tin oxide) to form a substrate for a liquid crystal display element. Two of them are placed facing each other and a nematic liquid crystal layer having a positive dielectric anisotropy is formed in the gap to form a sandwich cell, where the major axis of the liquid crystal molecules is directed from one substrate to the other. There is known a TN liquid crystal display element having a so-called TN (twisted nematic) liquid crystal cell that is continuously twisted by 90 °. Further, STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display elements have been developed that have higher contrast than TN type liquid crystal display elements and have less viewing angle dependency. This STN type liquid crystal display element uses nematic liquid crystal blended with a chiral agent which is an optically active substance as liquid crystal, and the major axis of liquid crystal molecules is continuously twisted over 180 ° between substrates. The birefringence effect generated by the above is utilized.
In addition to these, a vertical alignment type liquid crystal display element called an MVA (Multi-Domain Vertical Alignment) method in which protrusions are formed on a transparent conductive film to control the alignment direction of the liquid crystal has been proposed (Patent Document 1 and Non-Patent Document 1). (See Patent Document 1). The MVA liquid crystal display element is excellent in terms of manufacturing process, such as excellent viewing angle, contrast, and the like, and does not need to be rubbed in forming the liquid crystal alignment film.
The liquid crystal alignment film suitable for the TN, STN, and MVA methods is required to have electrical characteristics such as a short afterimage erasing time of the liquid crystal display element. Furthermore, the alignment agent used for forming these liquid crystal alignment films is required to have excellent printability in offset printing.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-258605 JP-A-6-222366 JP-A-6-281937 JP-A-5-107544 “Liquid Crystal”, Vol. 3 (No. 2), p117 (1999)

本発明は、前記事情に基づきなされたものであって、その目的とするところは、垂直配向性に優れ、電圧保持率を維持しつつ、かつ蓄積電荷を低減させる液晶配向膜を与え、さらに優れた印刷性を備えた液晶配向剤およびそれを用いた液晶表示素子を提供することである。
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。
The present invention has been made based on the above circumstances, and its object is to provide a liquid crystal alignment film that has excellent vertical alignment, maintains a voltage holding ratio, and reduces accumulated charges, and is further excellent. Another object of the present invention is to provide a liquid crystal aligning agent having printability and a liquid crystal display element using the same.
Still other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明によれば、本発明の上記目的は第1に、
下記式(I−1)
According to the present invention, the above object of the present invention is firstly
The following formula (I-1)

Figure 0005088563
Figure 0005088563

(式(I−1)中、Pは4価の有機基であり、Qは下記式(II−1)〜(II−4) (In Formula (I-1), P 1 is a tetravalent organic group, and Q 1 is the following Formulas (II-1) to (II-4)

Figure 0005088563
Figure 0005088563

(式(II−1)〜(II−4)中、R〜Rはそれぞれ炭素数1〜11の線状、分枝状もしくは環状のアルキル基または炭素数4〜11の線状、分枝状もしくは環状のアルケニル基であり、R〜Rの有する水素原子のうちの1〜7個はフッ素原子で置換されていてもよく、AおよびAはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基である。)
のいずれかで表される2価の基である。)
で表される構造単位を有する重合体を含有する液晶配向剤によって達成される。本発明の液晶配向剤は、好ましくはさらに下記式(I−2)
(In formulas (II-1) to (II-4), R 1 to R 4 are each a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 11 carbon atoms, or a linear or branched group having 4 to 11 carbon atoms. A branched or cyclic alkenyl group, wherein 1 to 7 hydrogen atoms of R 1 to R 4 may be substituted with fluorine atoms, and A 1 and A 2 are each independently a hydrogen atom or methyl Group.)
It is a bivalent group represented by either. )
It is achieved by a liquid crystal aligning agent containing a polymer having a structural unit represented by: The liquid crystal aligning agent of the present invention is preferably further represented by the following formula (I-2)

Figure 0005088563
Figure 0005088563

(式(I−2)中、Pは4価の有機基であり、Qは2価の有機基である。)
で表される構造単位を有し且つ上記式(I−1)で表される構造単位を有さない重合体を含有する。
本発明の上記目的は第2に、上記いずれかの液晶配向剤から得られた液晶配向膜を具備する液晶表示素子によって達成される。
(In Formula (I-2), P 2 is a tetravalent organic group, and Q 2 is a divalent organic group.)
And a polymer having no structural unit represented by the above formula (I-1).
Secondly, the above object of the present invention is achieved by a liquid crystal display device comprising a liquid crystal alignment film obtained from any one of the above liquid crystal aligning agents.

本発明の液晶配向剤は、上記式(I−1)で表される構造単位(以下、「構造単位(I−1)」という。)を有する重合体(以下、「特定重合体」という。)を含有する。
<特定重合体>
上記式(I−1)におけるPの4価の有機基としては、脂環式構造を有する4価の有機基、脂肪族化合物から4個の水素原子を除去して得られる4価の有機基、芳香環を有する4価の有機基などを挙げることができ、その少なくとも一部が下記式(III−1)〜(III−4)
The liquid crystal aligning agent of this invention is called a polymer (henceforth "specific polymer") which has a structural unit (henceforth "structural unit (I-1)") represented by the said formula (I-1). ).
<Specific polymer>
The tetravalent organic group of P 1 in the above formula (I-1) is a tetravalent organic group having an alicyclic structure, or a tetravalent organic group obtained by removing four hydrogen atoms from an aliphatic compound. Groups, tetravalent organic groups having an aromatic ring, and the like, at least a part of which is represented by the following formulas (III-1) to (III-4):

Figure 0005088563
Figure 0005088563

のそれぞれで表される4価の有機基のうちの上記式(III−1)および(III−2)のそれぞれで表される4価の有機基から選択される少なくとも1種を有する
上記式(I−1)におけるQは上記式(II−1)〜(II−4)のいずれかで表される2価の基である。
上記式(II−1)〜(II−4)で表される2価の基において、R〜Rで表される炭素数1〜11の線状のアルキル基としては、例えばn−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基など;
分枝状アルキル基としては、例えば1−メチルヘキシル基、1−エチルヘキシル基、2−メチルヘキシル基、2−エチルヘキシル基、1−エチルオクチル基、2−エチルオクチル基、3−エチルオクチル基、1、2−ジメチルヘキシル基、1、2−ジエチルヘキシル基、1、2−ジメチルオクチル基、1−メチルデシル基、2−メチルデシル基など;
環状のアルキル基としては、例えばシクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロデカン、ノルボルネン、ビシクロオクタン、ビシクロウンデカン、アダマンタンなどの環状アルカンから水素原子を1個除去して得られる基を、それぞれ挙げることができる。
〜Rで表される炭素数4〜11の線状、分枝状もしくは環状のアルケニル基としては、上記で例示したアルキル基の有する炭素−炭素結合のうちの1つ以上が二重結合となった基を挙げることができる。
上記式(II−1)〜(II−4)で表される2価の基が2本ずつ有する結合手は、それぞれ窒素原子を含む複素環に対して3位および5位にあることが好ましい。
特定重合体は、本発明の効果を損なわない範囲で構造単位(I−1)以外の他の構造単位を有していてもよい。ここで、他の構造単位とは、上記一般式(I−1)において、Qが上記式(II−1)〜(II−4)以外の2価の有機基である構造単位である。特定重合体の全構造単位における構造単位(I−1)の割合は、好ましくは10モル%以上であり、より好ましくは20モル%以上である。
このような特定重合体は、下記式(III’)
And at least one selected from tetravalent organic groups represented by each of the above formulas (III-1) and (III-2).
Q 1 in the above formula (I-1) is a divalent group represented by any one of the above formulas (II-1) to (II-4).
In the divalent groups represented by the above formulas (II-1) to (II-4), examples of the linear alkyl group having 1 to 11 carbon atoms represented by R 1 to R 4 include n-hexyl. Group, n-octyl group, n-decyl group and the like;
Examples of the branched alkyl group include 1-methylhexyl group, 1-ethylhexyl group, 2-methylhexyl group, 2-ethylhexyl group, 1-ethyloctyl group, 2-ethyloctyl group, 3-ethyloctyl group, 1 2-dimethylhexyl group, 1,2-diethylhexyl group, 1,2-dimethyloctyl group, 1-methyldecyl group, 2-methyldecyl group, etc .;
Examples of the cyclic alkyl group include groups obtained by removing one hydrogen atom from a cyclic alkane such as cyclobutane, cyclopentane, cyclohexane, cyclodecane, norbornene, bicyclooctane, bicycloundecane, and adamantane.
As the linear, branched or cyclic alkenyl group having 4 to 11 carbon atoms represented by R 1 to R 4 , one or more of the carbon-carbon bonds of the alkyl group exemplified above are doubled. The group which became a coupling | bonding can be mentioned.
The bonds having two divalent groups represented by the above formulas (II-1) to (II-4) are preferably in the 3rd and 5th positions with respect to the heterocyclic ring containing a nitrogen atom, respectively. .
The specific polymer may have other structural units other than the structural unit (I-1) as long as the effects of the present invention are not impaired. Here, the other structural unit is a structural unit in which Q 1 is a divalent organic group other than the above formulas (II-1) to (II-4) in the general formula (I-1). The proportion of the structural unit (I-1) in all structural units of the specific polymer is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more.
Such a specific polymer is represented by the following formula (III ′)

Figure 0005088563
Figure 0005088563

(上記式中、Pは上記式(I−1)におけるのと同じ意味である。)
で表されるテトラカルボン酸二無水物と、下記式(II−1’)〜(II−4’)
(In the above formula, P 1 has the same meaning as in the above formula (I-1).)
A tetracarboxylic dianhydride represented by the following formulas (II-1 ′) to (II-4 ′):

Figure 0005088563
Figure 0005088563

(上記式(II−1’)〜(II−4’)中、R〜RならびにAおよびAは上記式(II−1)〜(II−4)におけるのと同じ意味である。)
のそれぞれで表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種を含むジアミンとの反応により得られたポリアミック酸(以下、「特定ポリアミック酸」ともいう。)の有するアミック酸単位の一部または全部をイミド化することにより得られる。上記式(I−1)におけるPは上記式(III’)におけるPに由来し、Qは上記式(II−1’)〜(II−4’)のいずれかにおいて各化合物の有する2つのアミノ基をそれぞれ除去して得られる構造に由来する。
以下、本発明の液晶配向剤に含有される特定重合体を合成するために好ましく用いられるテトラカルボン酸二無水物およびジアミンについて説明する。
(In the above formulas (II-1 ′) to (II-4 ′), R 1 to R 4 and A 1 and A 2 have the same meanings as in the above formulas (II-1) to (II-4). .)
A part of an amic acid unit possessed by a polyamic acid (hereinafter also referred to as “specific polyamic acid”) obtained by a reaction with a diamine containing at least one selected from the group consisting of compounds represented by It is obtained by imidizing the whole. P 1 in the above formula (I-1) is' derived from P 1 in, Q 2 is the formula (II-1 above formula (III) 'having a) Each compound in any of ~ (II-4') It is derived from the structure obtained by removing each of the two amino groups.
Hereinafter, the tetracarboxylic dianhydride and diamine that are preferably used for synthesizing the specific polymer contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention will be described.

<テトラカルボン酸二無水物>
上記特定重合体の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物は、上記式(III’)で表される化合物であり、例えば脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環族テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物等を挙げることができる。
上記脂肪族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等を挙げることができる。
上記脂環族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば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、シス−3,7−ジブチルシクロオクタ−1,5−ジエン−1,2,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3,5,6−トリカルボニル−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−ジ無水物、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、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,2,4−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]ドデカン−3,4,8,9−テトラカルボン酸二無水物、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、
<Tetracarboxylic dianhydride>
The tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the specific polymer is a compound represented by the above formula (III ′), for example, an aliphatic tetracarboxylic dianhydride, an alicyclic tetracarboxylic dianhydride. And aromatic tetracarboxylic dianhydrides.
Examples of the aliphatic tetracarboxylic dianhydride include butanetetracarboxylic dianhydride.
Examples of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride and 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, 1,2,4,5-cyclohexanetetra Carboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride, cis-3,7-dibutylcycloocta-1,5-diene-1,2,5,6-tetracarboxylic Acid dianhydride 3,5,6-tricarbonyl-2-carboxynorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tri Carboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 1,2,4-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, tetracyclo [4.4.0.1 2,5 . 1 7,10 ] dodecane-3,4,8,9-tetracarboxylic dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofuran tetracarboxylic dianhydride,

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、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)、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(a)または(b) 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-dioxo-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-dioxotetrahydrofuranyl) -3-methyl-3-cyclohexene -1,2-dicarboxylic anhydride, 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), 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 the following formula (a) or (b)

Figure 0005088563
Figure 0005088563

(式(a)および(b)中、RおよびRは、それぞれ、芳香環を有する2価の有機基を示し、RおよびRは、それぞれ、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。)
で表される化合物などを挙げることができる。
上記芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、例えば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、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、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)
(In formulas (a) and (b), R 5 and R 7 each represent a divalent organic group having an aromatic ring, R 6 and R 8 each represent a hydrogen atom or an alkyl group, R 6 and R 8 present may be the same or different.)
The compound etc. which are represented by these can be mentioned.
Examples of the aromatic tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, and 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfone. Tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyl Ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dimethyldiphenylsilane tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-tetraphenylsilane tetracarboxylic dianhydride, 1, 2,3,4-furantetracarboxylic dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenyl sulfide dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) Zife Rusulfone dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylpropane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-perfluoroisopropylidenediphthalic dianhydride, 2,2 ', 3,3'-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3', 4,4'-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 (anhydro trimellitate), propylene glycol bis (anhydro trimellitate) ), 1,4-butanediol-bis (anhydrotrimellitate), 1,6-hexanediol-bis (anhydrotrimellitate), 1,8-octanediol-bis (anhydrotrimellitate), 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane-bis (anhydrotrimellitate), the following formulas (1) to (4)

Figure 0005088563
Figure 0005088563

で表される化合物などを挙げることができる。
これらテトラカルボン酸二無水物は1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
これらテトラカルボン酸二無水物のうち、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、1,2−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、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、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−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−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)、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、上記式(a)で表される化合物のうち下記式(5)〜(7)
The compound etc. which are represented by these can be mentioned.
These tetracarboxylic dianhydrides may be used alone or in combination of two or more.
Among these tetracarboxylic dianhydrides, butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetra Carboxylic 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, 1,2,4 5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuranyl) -3-methyl-3-cyclohexene 1,2-dicarboxylic anhydride, 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-7-methyl-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 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), pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, Among the compounds represented by 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride and the above formula (a), the following formulas (5) to (7)

Figure 0005088563
Figure 0005088563

で表される化合物または上記式(b)で表される化合物のうち下記式(8) Or a compound represented by the above formula (b):

Figure 0005088563
Figure 0005088563

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く、より好ましくは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、1,2,4,5−シクロヘキサ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−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、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−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−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、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)、ピロメリット酸二無水物または上記式(5)で表される化合物であり、さらに好ましくは下記式(III−1’)〜(III−4’) Is preferable from the viewpoint that good liquid crystal orientation can be expressed, and more preferably 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-cyclobutane Tetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride 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-7-methyl-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-5,8-dimethyl-5 (teto Hydro-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), pyromellitic dianhydride or a compound represented by the above formula (5), more preferably the following formula (III-1 ') (III-4 ')

Figure 0005088563
Figure 0005088563

で表される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、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物またはピロメリット酸二無水物であり、
特に、上記式(III−1’)または(III−2’)で表される化合物が好ましい。
本発明の液晶配向剤に含有される特定重合体を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物は、上記式(III−1’)〜(III−4’)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、その使用割合が全テトラカルボン酸二無水物に対して20モル%以上であることがより好ましく,40モル%以上であることがさらに好ましい。上記テトラカルボン酸二無水物は、特に、上記式(III−1’)または(III−2’)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、就中その使用割合が全テトラカルボン酸二無水物に対して60モル%以上であることが好ましく、とりわけ80モル%以上であることが好ましい。
2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride represented by: 5- (2,5-dioxotetrahydrofuranyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, 1, 2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride or pyromellitic dianhydride,
In particular, a compound represented by the above formula (III-1 ′) or (III-2 ′) is preferable.
The tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the specific polymer contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention is composed of compounds represented by the above formulas (III-1 ′) to (III-4 ′). It is preferable to include at least one selected from the group, and the use ratio thereof is more preferably 20 mol% or more, further preferably 40 mol% or more, based on the total tetracarboxylic dianhydride. In particular, the tetracarboxylic dianhydride preferably contains at least one selected from the group consisting of compounds represented by the above formula (III-1 ′) or (III-2 ′). The use ratio is preferably 60 mol% or more, more preferably 80 mol% or more, based on the total tetracarboxylic dianhydride.

<ジアミン>
本発明の特定重合体を合成するために用いられる好ましいジアミンは、上記式(II−1’)〜(II−4’)のそれぞれで表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種(以下、「特定ジアミン」という。)を含む。
特定重合体の合成に際して使用されるジアミンとしては、上記特定ジアミンのみを使用してもよく、特定ジアミンと他のジアミンとを併用することにより、特定重合体を、構造単位(I−1)以外に他の構造単位も含むものとしてもよい。
かかる他のジアミンとしては、例えば脂肪族または脂環式ジアミン、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、ジアミノオルガノシロキサン、芳香族ジアミンなどを挙げることができる。
<Diamine>
A preferred diamine used for synthesizing the specific polymer of the present invention is at least one selected from the group consisting of compounds represented by each of the above formulas (II-1 ′) to (II-4 ′) ( Hereinafter referred to as “specific diamine”).
As the diamine used in the synthesis of the specific polymer, only the above-mentioned specific diamine may be used, and by using the specific diamine in combination with another diamine, the specific polymer can be converted to other than the structural unit (I-1). May also include other structural units.
Examples of such other diamines include aliphatic or alicyclic diamines, diamines having two primary amino groups in the molecule and nitrogen atoms other than the primary amino groups, diaminoorganosiloxanes, and aromatic diamines. Can do.

上記脂肪族または脂環式ジアミンとしては、例えば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;
上記分子内に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としては、例えば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)フェニルアミンなど;
上記ジアミノオルガノシロキサンとしては、例えば下記式(9)
Examples of the aliphatic or alicyclic diamine include 1,1-metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, and nonamethylene. Diamine, 4,4-diaminoheptamethylenediamine, 1,4-diaminocyclohexane, isophoronediamine, tetrahydrodicyclopentadienylenediamine, hexahydro-4,7-methanoindanylenediethylenediamine, tricyclo [6.2.1 .0 2,7] - undecylenate range methyl diamine, 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) and the like;
Examples of the diamine having two primary amino groups in the molecule and a nitrogen atom other than the primary amino group include 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, , 6-Diamino-2-vinyl-s-triazine, 2,4-diamino-5-phenylthiazole, 2,6-diaminopurine, 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 and the like;
Examples of the diaminoorganosiloxane include the following formula (9):

Figure 0005088563
Figure 0005088563

(式(9)中、複数あるRは、それぞれ独立に、炭素数1〜12の炭化水素基であり、pは1〜3の整数であり、qは1〜20の整数である。)
で表される化合物など;
上記芳香族ジアミンとしては、例えばp−フェニレンジアミン、2−メチル−1,4−フェニレンジアミン、2−エチル−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジメチル−1,4−フェニレンジアミン、2,5−ジエチル−1,4−フェニレンジアミン、2,3,5,6−テトラメチル−1,4−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、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、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、3,3−ジメチル−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、
(In Formula (9), a plurality of R 9 are each independently a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, p is an integer of 1 to 3, and q is an integer of 1 to 20).
A compound represented by:
Examples of the aromatic diamine include p-phenylenediamine, 2-methyl-1,4-phenylenediamine, 2-ethyl-1,4-phenylenediamine, 2,5-dimethyl-1,4-phenylenediamine, 2, 5-diethyl-1,4-phenylenediamine, 2,3,5,6-tetramethyl-1,4-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylethane 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 4, , 4′-diaminobenzanilide, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 1,5-diaminonaphthalene, 3,3-dimethyl- 4,4′-diaminobiphenyl, 5-amino-1- (4′-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, 6-amino-1- (4′-aminophenyl) -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−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、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、下記式(Q−1)または(Q−2) 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis ( 3-aminophenoxy) 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′-tetrachloro-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-dichloro- 4,4′-diamino-5,5′-dimethoxybiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 1,4,4 ′-(p-phenyleneisopropylidene) Suaniline, 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] -octafluorobiphenyl, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3 , 6-diaminocarbazole, N-ethyl-3,6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, the following formula (Q-1) or (Q-2)

Figure 0005088563
Figure 0005088563

(式(Q−1)および(Q−2)中、Xは、それぞれ独立に、単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−S−、アリーレン基であり、R10は炭素数10〜20のアルキル基、炭素数4〜40の脂環式骨格を有する1価の有機基または炭素数6〜20のフッ素原子を有する一価の有機基であり、R11は炭素数4〜40の脂環式骨格を有する2価の有機基である。)
で表される化合物などを、それぞれ挙げることができる。
上記式(Q−1)において、R10で表される炭素数10〜20のアルキル基としては、例えばn−デシル基、n−ドデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−オクタデシル基、n−エイコシル基などが挙げられる。
上記式(Q−1)におけるR10および上記式(Q−2)におけるR11で表される炭素数4〜40の脂環式骨格を有する1価または2価の有機基としては、例えばシクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロデカンなどのシクロアルカン由来の脂環式骨格を有する基;コレステロール、コレスタノールなどのステロイド骨格を有する基;ノルボルネン、アダマンタンなどの有橋脂環式骨格を有する基などが挙げられる。これらの中で、特に好ましくはステロイド骨格を有する基である。上記脂環式骨格を有する有機基は、その有する水素原子の一部または全部がハロゲン原子、好ましくはフッ素原子や、フルオロアルキル基、好ましくはトリフルオロメチル基で置換されていてもよい。
上記式(Q−1)におけるR10で表される炭素数6〜20のフッ素原子を有する基としては、例えばn−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基などの炭素数6〜20の直鎖状アルキル基;シクロヘキシル基、シクロオクチル基などの炭素数6〜20の脂環式炭化水素基;フェニル基、ビフェニル基などの炭素数6〜20の芳香族炭化水素基などの有機基における水素原子の一部または全部を、フッ素原子またはトリフルオロメチル基などのフルオロアルキル基で置換した基が挙げられる。
上記式(Q−1)および(Q−2)におけるXは単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−S−またはアリーレン基であるが、アリーレン基としては、例えばフェニレン基、トリレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基などが挙げられる。Xとしては、特に−O−、−COO−または−OCO−で表される基が好ましい。
(In formulas (Q-1) and (Q-2), each X independently represents a single bond, —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, — S—, an arylene group, and R 10 is an alkyl group having 10 to 20 carbon atoms, a monovalent organic group having an alicyclic skeleton having 4 to 40 carbon atoms, or a monovalent group having a fluorine atom having 6 to 20 carbon atoms. R 11 is a divalent organic group having an alicyclic skeleton having 4 to 40 carbon atoms.)
And the like can be mentioned respectively.
In the formula (Q-1), examples of the alkyl group having 10 to 20 carbon atoms represented by R 10 include an n-decyl group, an n-dodecyl group, an n-pentadecyl group, an n-hexadecyl group, and an n-octadecyl group. Group, n-eicosyl group and the like.
Examples of the monovalent or divalent organic group having an alicyclic skeleton having 4 to 40 carbon atoms represented by R 10 in the formula (Q-1) and R 11 in the formula (Q-2) include, for example, cyclobutane. , Cyclopentane, cyclohexane, cyclodecane and other cycloalkane-derived alicyclic skeleton groups; cholesterol, cholestanol and other steroid skeleton groups; norbornene, adamantane and other bridged alicyclic skeleton groups It is done. Among these, a group having a steroid skeleton is particularly preferable. In the organic group having the alicyclic skeleton, some or all of the hydrogen atoms may be substituted with a halogen atom, preferably a fluorine atom, a fluoroalkyl group, preferably a trifluoromethyl group.
Examples of the group having 6 to 20 carbon atoms represented by R 10 in the formula (Q-1) include 6 to 20 carbon atoms such as an n-hexyl group, an n-octyl group, and an n-decyl group. A linear alkyl group of: an alicyclic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms such as a cyclohexyl group or a cyclooctyl group; an organic group such as an aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms such as a phenyl group or a biphenyl group And a group in which part or all of the hydrogen atoms are substituted with a fluoroalkyl group such as a fluorine atom or a trifluoromethyl group.
X in the above formulas (Q-1) and (Q-2) is a single bond, —O—, —CO—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, —S— or an arylene group. Examples of the arylene group include a phenylene group, a tolylene group, a biphenylene group, and a naphthylene group. X is particularly preferably a group represented by -O-, -COO- or -OCO-.

上記式(Q−1)で表されるジアミンの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−2,4−ジアミノベンゼンまたは下記式(10)〜(19)   Preferable specific examples of the diamine represented by the formula (Q-1) include dodecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy-2, 4-diaminobenzene or the following formulas (10) to (19)

Figure 0005088563
Figure 0005088563

Figure 0005088563
Figure 0005088563

Figure 0005088563
Figure 0005088563

で表される化合物を挙げることができる。上記式(Q−2)で表されるジアミンの好ましい具体例としては、下記式(20)〜(22) The compound represented by these can be mentioned. Preferable specific examples of the diamine represented by the above formula (Q-2) include the following formulas (20) to (22).

Figure 0005088563
Figure 0005088563

で表される化合物を挙げることができる。
これらのうち、特に好ましいものとしては、上記式(10)、(11)、(16)、(17)または(20)で表される化合物が挙げられる。
特定重合体の合成に際して特定ジアミンと他のジアミンとを併用する場合、特定ジアミンの使用割合が全ジアミンに対して10モル%以上であることが好ましく、20モル%以上であることがさらに好ましい。
The compound represented by these can be mentioned.
Of these, particularly preferred are compounds represented by the above formula (10), (11), (16), (17) or (20).
When a specific diamine and another diamine are used in combination in the synthesis of the specific polymer, the use ratio of the specific diamine is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more with respect to the total diamine.

<特定重合体の合成>
次に、特定重合体の好ましい合成方法について説明する。
特定重合体は、上記の如きテトラカルボン酸二無水物と、特定ジアミンを含むジアミンとを反応させて得られる特定のポリアミック酸(以下、「特定ポリアミック酸」という。)の有するアミック酸構造のうちの一部または全部を脱水閉環することにより合成することができる。
以下、先ず特定ポリアミック酸の合成方法について説明し、次に特定ポリアミック酸の脱水閉環反応について説明する。
<Synthesis of specific polymer>
Next, a preferred method for synthesizing the specific polymer will be described.
The specific polymer is an amic acid structure of a specific polyamic acid (hereinafter referred to as “specific polyamic acid”) obtained by reacting the tetracarboxylic dianhydride as described above with a diamine containing the specific diamine. It can be synthesized by dehydrating and ring-closing part or all of the above.
Hereinafter, a method for synthesizing a specific polyamic acid will be described first, and then a dehydration cyclization reaction of the specific polyamic acid will be described.

<特定ポリアミック酸の合成>
特定ポリアミック酸は、上記テトラカルボン酸二無水物と、特定ジアミンを含むジアミンとを、好ましく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、好ましくは1〜30時間反応させることにより合成することができる。
特定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0.5〜2当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは0.7〜1.2当量となる割合である。
ここで、有機溶媒としては、合成される特定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1−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、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ヘキシルオキシ−N,N−ジメチルプロパンアミドなどのアミド系溶剤、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例示することができる。また、有機溶媒の使用量(α)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(β)の反応溶液の全量(α+β)に対する割合(モノマー濃度)が0.1〜30重量%になるような量であることが好ましい。
<Synthesis of specific polyamic acid>
The specific polyamic acid is the above tetracarboxylic dianhydride and a diamine containing the specific diamine, preferably in an organic solvent, preferably at a temperature of −20 ° C. to 150 ° C., more preferably 0 to 100 ° C. , Preferably, it can synthesize | combine by making it react for 1 to 30 hours.
The proportion of tetracarboxylic dianhydride and diamine used in the synthesis reaction of the specific polyamic acid is such that the acid anhydride group of tetracarboxylic dianhydride is 0.5 to 2 with respect to 1 equivalent of amino group of diamine. The ratio which becomes an equivalent is preferable, More preferably, it is a ratio which becomes 0.7-1.2 equivalent.
Here, the organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the specific polyamic acid to be synthesized. For example, 1-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, 3 Amido solvents such as -butoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-hexyloxy-N, N-dimethylpropanamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethyl Examples include aprotic polar solvents such as urea and hexamethylphosphortriamide; and phenolic solvents such as m-cresol, xylenol, phenol and halogenated phenol. Further, the amount (α) of the organic solvent used is such that the ratio (monomer concentration) of the total amount (β) of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound to the total amount (α + β) of the reaction solution is 0.1 to 30% by weight. Such an amount is preferred.

上記有機溶媒には、特定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、生成する特定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、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール、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、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、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、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。
有機溶媒および貧溶媒を併用する場合、貧溶媒の使用割合は、有機溶媒および貧溶媒の合計量に対して好ましくは50重量%以下であり、より好ましくは20重量%以下であり、さらに10重量%以下であることが好ましい。
以上のようにして、特定ポリアミック酸を溶解してなる反応溶液が得られる。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か、あるいは、上記反応溶液をエバポレーターで減圧留去することにより特定ポリアミック酸を単離することができる。また、この特定ポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解し、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、特定ポリアミック酸を精製することができる。
かくして得られる特定ポリアミック酸は、下記式(I−3)
As the organic solvent, alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, and the like, which are poor solvents for the specific polyamic acid, can be used in combination as long as the generated specific polyamic acid does not precipitate. Specific examples of the poor solvent include, for example, methanol, ethanol, isopropanol, cyclohexanol, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, 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-butyl 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, Examples include 2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, isoamylpropionate, isoamylisobutyrate, and diisopentyl ether. Can.
When the organic solvent and the poor solvent are used in combination, the use ratio of the poor solvent is preferably 50% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, and further 10% by weight with respect to the total amount of the organic solvent and the poor solvent. % Or less is preferable.
As described above, a reaction solution obtained by dissolving the specific polyamic acid is obtained. The reaction solution is poured into a large amount of a poor solvent to obtain a precipitate, and the precipitate is dried under reduced pressure, or the specific polyamic acid can be isolated by distilling the reaction solution under reduced pressure with an evaporator. it can. Further, the specific polyamic acid can be purified by performing the step of dissolving the specific polyamic acid again in an organic solvent and then precipitating with a poor solvent, or the step of evaporating under reduced pressure with an evaporator once or several times. .
The specific polyamic acid thus obtained has the following formula (I-3)

Figure 0005088563
Figure 0005088563

(式(I−3)中、PおよびQは、それぞれ、上記式(I−1)におけるのと同じ意味である。)
で表される構造単位を有する。
(In formula (I-3), P 1 and Q 1 each have the same meaning as in formula (I-1) above.)
It has the structural unit represented by these.

<特定ポリアミック酸の脱水閉環反応>
本発明の液晶配向剤に含有される特定重合体は、上記特定ポリアミック酸の有するアミック酸構造単位の一部または全部を脱水閉環することにより合成することができる。
特定ポリアミック酸の脱水閉環反応により、アミック酸構造はイミド構造へと変換され、特定重合体が得られる。特定重合体において、イミド構造単位数aとアミック酸構造単位数bとの合計に占めるイミド構造単位数aの割合(a/(a+b))、すなわち特定重合体のイミド化率は、好ましくは50〜100%であり、より好ましくは70〜100%である。重合体のイミド化率は、重合体のH−NMRから下記数式(1)により求めることができる。

イミド化率(%)=(1−A1/A2×α)×100 (1)

(数式(1)中、A1はNH基のプロトンに由来する化学シフト10ppm付近のピーク面積であり、A2は芳香族プロトンに由来する化学シフト7〜8ppm付近のピーク面積であり、αはイミド化反応前のポリアミック酸におけるNH基のプロトン1個に対する芳香族プロトンの個数の割合である。)
<Dehydration ring closure reaction of specific polyamic acid>
The specific polymer contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention can be synthesized by dehydrating and ring-closing some or all of the amic acid structural units of the specific polyamic acid.
By the dehydration ring-closing reaction of the specific polyamic acid, the amic acid structure is converted into an imide structure, and a specific polymer is obtained. In the specific polymer, the ratio (a / (a + b)) of the number of imide structural units to the total of the number a of imide structural units and the number b of amic acid structural units (a / (a + b)), that is, the imidation ratio of the specific polymer is preferably 50. It is -100%, More preferably, it is 70-100%. The imidation ratio of the polymer can be determined from 1 H-NMR of the polymer by the following mathematical formula (1).

Imidation ratio (%) = (1−A1 / A2 × α) × 100 (1)

(In the formula (1), A1 is a peak area in the vicinity of 10 ppm chemical shift derived from the proton of the NH group, A2 is a peak area in the vicinity of 7-8 ppm chemical shift derived from the aromatic proton, and α is imidization. (This is the ratio of the number of aromatic protons to one proton of the NH group in the polyamic acid before the reaction.)

特定ポリアミック酸の脱水閉環反応は、(i)特定ポリアミック酸を加熱する方法または(ii)特定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)の特定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脱水閉環された特定重合体の分子量が低下することがある。反応時間は、好ましくは1〜120時間であり、より好ましくは2〜30時間である。
一方、上記(ii)の特定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、所望するイミド化率によるが、特定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。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。イミド化率は上記の脱水剤、脱水閉環剤の使用量が多いほど高くすることができる。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、特定ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは0〜180℃であり、より好ましくは10〜150℃である。脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは0〜180℃であり、より好ましくは10〜150℃である。反応時間は好ましくは0.5〜30時間であり、より好ましくは2〜10時間である。
The dehydration cyclization reaction of the specific polyamic acid can be carried out by (i) a method of heating the specific polyamic acid or (ii) dissolving the specific polyamic acid in an organic solvent, adding a dehydrating agent and a dehydration ring closure catalyst to this solution, and heating as necessary. It is done by the method to do.
The reaction temperature in the method (i) of heating the specific polyamic acid is preferably 50 to 200 ° C, more preferably 60 to 170 ° C. If the reaction temperature is less than 50 ° C., the dehydration ring closure reaction does not proceed sufficiently, and if the reaction temperature exceeds 200 ° C., the molecular weight of the specific polymer subjected to dehydration ring closure may decrease. The reaction time is preferably 1 to 120 hours, more preferably 2 to 30 hours.
On the other hand, in the method (ii) of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the solution of the specific polyamic acid, as the dehydrating agent, for example, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride is used. be able to. Although the usage-amount of a dehydrating agent is based on the desired imidation rate, it is preferable to set it as 0.01-20 mol with respect to 1 mol of repeating units of a specific polyamic acid. As the dehydration ring closure catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine, and triethylamine can be used. However, it is not limited to these. The amount of the dehydration ring-closing catalyst used is preferably 0.01 to 10 mol with respect to 1 mol of the dehydrating agent used. The imidation rate can be increased as the amount of the above dehydrating agent and dehydrating ring-closing agent increases. Examples of the organic solvent used for the dehydration ring closure reaction include the organic solvents exemplified as those used for the synthesis of the specific polyamic acid. The reaction temperature of the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180 ° C, more preferably 10 to 150 ° C. The reaction temperature of the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180 ° C, more preferably 10 to 150 ° C. The reaction time is preferably 0.5 to 30 hours, more preferably 2 to 10 hours.

上記方法(i)において得られる特定重合体は、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、あるいは得られる特定重合体を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。一方、上記方法(ii)においては特定重合体を含有する反応溶液が得られる。この反応溶液は、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除いたうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、特定重合体を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、または単離した特定重合体を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除くには、例えば溶媒置換などの方法を適用することができる。特定重合体の単離、精製は、それぞれ特定ポリアミック酸の単離、精製方法として上記したのと同様の操作を行うことにより行うことができる。   The specific polymer obtained in the above method (i) may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent as it is, or may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after purifying the specific polymer obtained. On the other hand, in the above method (ii), a reaction solution containing a specific polymer is obtained. This reaction solution may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent as it is, or may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after removing the dehydrating agent and the dehydrating ring-closing catalyst from the reaction solution, and the specific polymer is isolated. In addition, the liquid crystal aligning agent may be used for preparation, or the isolated specific polymer may be purified and then used for preparation of the liquid crystal aligning agent. In order to remove the dehydrating agent and the dehydrating ring-closing catalyst from the reaction solution, for example, a method such as solvent replacement can be applied. The isolation and purification of the specific polymer can be performed by performing the same operations as described above as the isolation and purification methods of the specific polyamic acid, respectively.

<末端修飾型の重合体>
本発明で用いられる特定重合体は、分子量が調節された末端修飾型のものであってもよい。末端修飾型の重合体を用いることにより、本発明の効果が損われることなく液晶配向剤の塗布特性などを改善することができる。このような末端修飾型の重合体は、特定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の分子量調節剤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。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。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。
分子量調節剤は、特定ポリアミック酸を合成する際に使用するテトラカルボン酸二無水物およびジアミンの合計100重量部に対して好ましくは20重量部以下、より好ましくは10重量部以下の範囲で用いられる。
<End-modified polymer>
The specific polymer used in the present invention may be a terminal-modified type having a controlled molecular weight. By using a terminal-modified polymer, the coating properties of the liquid crystal aligning agent can be improved without impairing the effects of the present invention. Such a terminal-modified polymer can be synthesized by adding a molecular weight regulator such as acid monoanhydride, monoamine compound, monoisocyanate compound to the reaction system when synthesizing a specific polyamic acid. Here, as the acid monoanhydride, for example, maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, n-decyl succinic anhydride, n-dodecyl succinic anhydride, n-tetradecyl succinic anhydride , N-hexadecyl succinic 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, n-undecylamine, n -Dodecylamine, n-tridecylamine, n-tetradecylamine, n-pentadecylamine, n-hexadecylamine, n-heptadecylamine, n-octadecylamine, n-eicosylamine . Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.
The molecular weight regulator is preferably used in an amount of 20 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the total of tetracarboxylic dianhydride and diamine used in the synthesis of the specific polyamic acid. .

<特定重合体の溶液粘度>
以上のようにして得られる特定重合体は、濃度10重量%の溶液としたときに、20〜800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、30〜500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。
上記特定重合体の溶液粘度(mPa・s)は、当該重合体の良溶媒(例えばγ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドンなど)を用いて調製した濃度10重量%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。
<Solution viscosity of specific polymer>
The specific polymer obtained as described above preferably has a solution viscosity of 20 to 800 mPa · s, and has a solution viscosity of 30 to 500 mPa · s, when a 10% by weight solution is obtained. More preferably.
The solution viscosity (mPa · s) of the specific polymer is based on a polymer solution having a concentration of 10% by weight prepared using a good solvent for the polymer (for example, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.). It is a value measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer.

<その他の成分>
本発明の液晶配向剤は、上記特定重合体を必須成分として含有するが、さらに任意的にその他の成分を含有することができる。かかるその他の添加剤としては、例えば特定重合体以外の重合体、官能性シラン化合物、エポキシ化合物などを挙げることができる。
<他の重合体>
本発明の液晶配向剤は、上記特定重合体のほか、好ましくはさらに特定重合体以外の重合体(以下、「他の重合体」という。)を含有していてもよい。他の重合体は、上記式(I−2)で表される構造単位を有し且つ上記式(I−1)で表される構造単位を有さない重合体であることが好ましい。
上記式(I−2)における好ましいPは、上記式(I−1)におけるPの好ましいものと同様であり、Qは上記式(II−1)〜(II−4)で表される構造単位以外のものであることが好ましい。
かかる好ましい他の重合体は、特定重合体を合成するために使用することができものとして上記したテトラカルボン酸二無水物と他のジアミンとを用いて、特定ポリアミック酸の合成と同様にして合成することができる。
他の重合体を合成するために使用されるテトラカルボン酸二無水物としては、芳香族テトラカルボン酸二無水物または脂環族テトラカルボン酸二無水物が好ましく、特にピロメリット酸二無水物または1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を好ましく使用することができる。他の重合体を合成するために使用されるジアミンとしては、芳香族ジアミンが好ましく、特に4,4−ジアミノジフェニルメタンを好ましく使用することができる。
他の重合体の使用量は、全重合体(特定重合体および他の重合体の全部をいう。以下同じ。)の合計に対して好ましくは90重量部以下であり、より好ましくは20〜80重量部である。
<Other ingredients>
Although the liquid crystal aligning agent of this invention contains the said specific polymer as an essential component, it can further contain another component arbitrarily. Examples of such other additives include polymers other than the specific polymer, functional silane compounds, and epoxy compounds.
<Other polymers>
The liquid crystal aligning agent of the present invention may further contain a polymer other than the specific polymer (hereinafter referred to as “other polymer”) in addition to the specific polymer. The other polymer is preferably a polymer having a structural unit represented by the above formula (I-2) and not having a structural unit represented by the above formula (I-1).
Preferred P 2 in the above formula (I-2) is the same as that of P 1 in the above formula (I-1), and Q 2 is represented by the above formulas (II-1) to (II-4). It is preferably other than the structural unit.
Such other preferred polymer is synthesized in the same manner as the synthesis of the specific polyamic acid, using the tetracarboxylic dianhydride and the other diamine described above as those that can be used to synthesize the specific polymer. can do.
The tetracarboxylic dianhydride used to synthesize other polymers is preferably an aromatic tetracarboxylic dianhydride or an alicyclic tetracarboxylic dianhydride, particularly pyromellitic dianhydride or 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride can be preferably used. As a diamine used for synthesizing another polymer, an aromatic diamine is preferable, and 4,4-diaminodiphenylmethane can be particularly preferably used.
The amount of the other polymer used is preferably 90 parts by weight or less, more preferably 20 to 80 parts by weight based on the total of all the polymers (specific polymers and all other polymers; the same shall apply hereinafter). Parts by weight.

<官能性シラン化合物>
上記官能性シラン化合物は、得られる液晶配向膜の基板表面に対する接着性をより向上させるために添加することができる。かかる官能性シラン化合物の具体例としては、例えば3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシランなどを挙げることができる。
官能性シラン化合物の使用量は、それぞれ全重合体100重量部に対して好ましくは2重量部以下であり、より好ましくは0.2重量部以下である。
<Functional silane compound>
The said functional silane compound can be added in order to improve the adhesiveness with respect to the substrate surface of the liquid crystal aligning film obtained. Specific examples of such functional silane compounds include, for example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-amino Ethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3 -Aminopropyltrimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl -1,4,7-triazadecane, 10-triethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diaza Nonyl acetate, N-benzyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane, and the like.
The amount of the functional silane compound used is preferably 2 parts by weight or less, more preferably 0.2 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the total polymer.

<エポキシ化合物>
上記エポキシ化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3−(N−アリルーN−グリシジル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(N,N−ジグリシジル)アミノプロピルトリメトキシシラン、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挙げることができる。
エポキシ化合物の使用量は、それぞれ全重合体100重量部に対して好ましくは40重量部以下であり、より好ましくは0.1〜30重量部である。
<Epoxy compound>
Examples of the epoxy compound include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, and 1,6-hexane. Diol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetraglycidyl-2,4-hexanediol, N, N, N ′, N′— Tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diame Diphenylmethane, 3- (N-allyl-N-glycidyl) aminopropyltrimethoxysilane, 3- (N, N-diglycidyl) aminopropyltrimethoxysilane, N, N, -diglycidyl-benzylamine, N, N-diglycidyl-amino And methylcyclohexane.
The amount of the epoxy compound used is preferably 40 parts by weight or less, more preferably 0.1 to 30 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total polymer.

<液晶配向剤>
本発明の液晶配向剤は、特定重合体および任意的に添加されるその他の成分が、好ましくは有機溶媒に溶解して含有された溶液状態として調製される。
本発明の液晶配向剤を構成する有機溶媒としては、特定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を挙げることができる。また、特定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。
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、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、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、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ヘキシルオキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、ジエチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトール、トリエチレングリコールジメ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。特に好ましい溶媒組成は、前記の溶媒を組み合わせて得られる組成であって、配向剤中で重合体が析出せず、かつ、配向剤の表面張力が25〜40mN/mの範囲となるような組成である。
本発明の液晶配向剤における固形分濃度(液晶配向剤中の溶媒以外の成分の合計重量を液晶配向剤の総重量で除した値)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。
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。
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。
<Liquid crystal aligning agent>
The liquid crystal aligning agent of the present invention is prepared as a solution state in which the specific polymer and other components optionally added are preferably dissolved in an organic solvent.
As an organic solvent which comprises the liquid crystal aligning agent of this invention, the solvent illustrated as what is used for the synthesis reaction of a specific polyamic acid can be mentioned. Moreover, the poor solvent illustrated as what can be used together in the case of the synthesis reaction of specific polyamic acid can also be selected suitably, and can be used together.
Particularly preferable organic solvents used in the liquid crystal aligning agent of the present invention include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, γ-butyrolactam, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 4-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 di Methyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, isoamylpropionate, isoamyl isobutyrate, diisopentyl ether, 3-butoxy-N, N- List dimethylpropanamide, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-hexyloxy-N, N-dimethylpropanamide, diethyl carbitol, ethyl carbitol acetate, butyl carbitol, triethylene glycol dimethyl ether, etc. Can do. These can be used alone or in admixture of two or more. A particularly preferable solvent composition is a composition obtained by combining the above-mentioned solvents, wherein no polymer is precipitated in the aligning agent, and the surface tension of the aligning agent is in the range of 25 to 40 mN / m. It is.
The solid content concentration (the value obtained by dividing the total weight of components other than the solvent in the liquid crystal aligning agent by the total weight of the liquid crystal aligning agent) 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%.
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 inkjet 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.
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.

<液晶表示素子>
本発明の液晶表示素子は、上記の如くして得られた本発明の液晶配向剤から得られた液晶配向膜を具備することを特徴とする。
本発明の液晶表示素子は、例えば次の工程(1)〜(3)により製造することができる。
(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オフセット印刷法、スピンコート法、インクジェット印刷法などの適宜の塗布方法により塗布し、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、ポリカーボネートなどのプラスチックからなる透明基板など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、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、透明導電膜を形成する際に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、官能性シラン化合物、官能性チタン化合物などを予め塗布しておいてもよい。液晶配向剤を塗布した後の加熱温度は好ましくは80〜300℃であり、より好ましくは120〜250℃である。加熱時間は好ましくは5〜200分であり、より好ましくは10〜100分である。なお、本発明の液晶配向剤は、その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することができるが、本発明の液晶配向剤がアミック酸構造を有する重合体を含有するものである場合にはさらに加熱することによってアミック酸構造の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。
<Liquid crystal display element>
The liquid crystal display element of the present invention comprises a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention obtained as described above.
The liquid crystal display element of the present invention can be produced, for example, by the following steps (1) to (3).
(1) The liquid crystal aligning agent of the present invention is applied to one surface of a substrate provided with a patterned transparent conductive film by an appropriate application method such as an offset printing method, a spin coating method, or an ink jet printing method, and then applied. A coating film is formed by heating the surface. 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, or polycarbonate can be used. As a transparent conductive film provided on one surface of the substrate, an 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. For patterning these transparent conductive films, a photo-etching method or a method using a mask in advance when forming the transparent conductive film 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 compound, a functional titanium compound or the like is applied in advance to the surface of the substrate. It may be left. The heating temperature after applying the liquid crystal aligning agent is preferably 80 to 300 ° C, more preferably 120 to 250 ° C. The heating time is preferably 5 to 200 minutes, more preferably 10 to 100 minutes. In addition, although the liquid crystal aligning agent of this invention can form the coating film used as a liquid crystal aligning film by removing an organic solvent after the application | coating, the liquid crystal aligning agent of this invention is a polymer which has an amic acid structure. In the case where it is contained, the film can be further heated to cause dehydration and ring closure of the amic acid structure to proceed to form a more 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)次いで、上記の如くして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、例えば特許文献2(特開平6−222366号公報)や特許文献3(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、あるいは特許文献4(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) Next, a rubbing process is performed in which the coating surface formed as described above is rubbed in a certain direction with a roll around which a cloth made of fibers such as nylon, rayon, and cotton is wound. Thereby, the orientation ability of liquid crystal molecules is imparted to the coating film to form a liquid crystal orientation film. Further, the liquid crystal alignment film formed by the liquid crystal aligning agent of the present invention is disclosed in, for example, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-222366) and Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 6-281937). A resist film is formed on the surface of the liquid crystal alignment film that has been subjected to a treatment that changes the pretilt angle by partially irradiating ultraviolet rays, or a rubbing treatment as disclosed in Patent Document 4 (JP-A-5-107544). Is partially formed, and after the rubbing treatment is performed in a direction different from the previous rubbing treatment, the resist film is removed, and a treatment for changing the liquid crystal orientation ability of the liquid crystal orientation film is performed. It is possible to improve the visibility characteristics.

(3)上記(1)もしくは(2)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。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;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;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などを添加して使用してもよい。
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。
(3) Two substrates on which a liquid crystal alignment film is formed as described in the above (1) or (2) are produced, and two sheets are rubbed so that the rubbing directions in the respective liquid crystal alignment films are orthogonal or antiparallel. The substrates are arranged facing each other through a gap (cell gap), the peripheral portions 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, The injection hole is sealed to constitute a liquid crystal cell. 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. 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. In addition, cholesteric liquid crystals such as cholestyl chloride, cholesteryl nonate, and cholesteryl carbonate; chiral agents such as those sold under the trade names “C-15” and “CB-15” (manufactured by Merck) A ferroelectric liquid crystal such as p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutylcinnamate may be added and used.
As a polarizing plate 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 stretching and aligning polyvinyl alcohol is sandwiched between protective films of cellulose acetate The polarizing plate which consists of itself can be mentioned.

以下、本発明につき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。
以下の実施例、比較例において調製した液晶配向剤の評価は、下記の方法によった。
[印刷性評価]
各実施例または比較例で調製した固形分濃度5重量%の液晶配向剤を、液晶配向膜塗布用印刷機(日本写真印刷(株)製、型式「オングストローマーS−40L」)を用いて、厚さ1mmのガラス基板の片面に設けられたITO膜からなる透明導電膜上へ一定液量で10分間連続して塗布を実施した。10分間連続塗布した後、200℃で60分間加熱することにより、膜厚約0.06μmの被膜を形成した。この被膜につき、目視により塗布ムラの有無を観察し、塗布ムラがほとんど観察されないものをレベル1、顕著に塗布ムラが観察された場合をレベル5とし、印刷性を5段階で評価した。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not restrict | limited to these Examples.
The liquid crystal aligning agents prepared in the following examples and comparative examples were evaluated according to the following methods.
[Printability evaluation]
Using the liquid crystal aligning agent having a solid content concentration of 5% by weight prepared in each example or comparative example, using a printing machine for applying a liquid crystal alignment film (manufactured by Nissha Printing Co., Ltd., model “Angstromer S-40L”). Then, coating was carried out continuously for 10 minutes at a constant liquid amount on a transparent conductive film made of an ITO film provided on one side of a 1 mm thick glass substrate. After continuous application for 10 minutes, a film having a film thickness of about 0.06 μm was formed by heating at 200 ° C. for 60 minutes. With respect to this coating, the presence or absence of coating unevenness was visually observed, the level at which coating unevenness was scarcely observed was level 1, the level at which coating unevenness was significantly observed was level 5, and the printability was evaluated in 5 stages.

[電圧保持率の評価]
片面に厚さ約1mmのパターニングされたITO電極が形成されたガラス基板ITO電極上に、各実施例または比較例で調製した固形分濃度3.5重量%の液晶配向剤をスピンコ−ターを用いて塗布し、200℃で60分間加熱することにより、膜厚約0.06μmの塗膜を有するガラス基板を一対(2枚)作成した。
次に、一対の透明電極/透明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、液晶注入口を残して直径5.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、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(ネガ型、メルク社製、MLC−6608)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、基板の外側の両面に偏光板を張り合わせ、液晶表示素子を作製した。
この液晶表示素子に対して室温において5Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、16.7ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から16.7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。
[垂直配向性の評価]
上記[電圧保持率の評価]におけるのと同様にして作製した液晶表示素子を用い、電圧OFF時および交流12V(ピーク−ピーク)における配向状態をクロスニコル下で観察した。配向が面内で均一であり、配向性に優れたものを「○」とした。
[焼き付き試験]
図1に示したようなパターンを有するITO膜を片面に有するガラス基板を使用したほかは上記[電圧保持率の評価]におけるのと同様にして液晶表示素子を作製した。
この液晶表示素子につき、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24時間印加した。電圧除去後、電極AおよびBにそれぞれ直流電圧0.1〜5.0Vを0.1V刻みに印加し、それぞれの電圧における電極AおよびBの輝度差により焼き付き特性を判断した。すなわち、輝度差が大きい場合に焼き付き特性悪いと判断した。焼き付きが全く見られないもの(両電極間に輝度差が観察されなかったもの)を「○」とした。
[Evaluation of voltage holding ratio]
On a glass substrate ITO electrode having a patterned ITO electrode with a thickness of about 1 mm formed on one side, a liquid crystal alignment agent having a solid content concentration of 3.5% by weight prepared in each example or comparative example was used using a spin coater. And heated at 200 ° C. for 60 minutes to prepare a pair (two) of glass substrates having a coating film with a film thickness of about 0.06 μm.
Next, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 μm was applied to the outer edges of the pair of transparent electrodes / transparent substrate having the liquid crystal alignment film of the liquid crystal alignment film coated substrate, leaving a liquid crystal injection port. After that, the liquid crystal alignment film surfaces were overlapped so as to face each other and pressed to cure the adhesive. Next, a nematic liquid crystal (negative type, MLC-6608, MLC-6608) is filled between the substrates through the liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port is sealed with an acrylic photo-curing adhesive, and both sides outside the substrate are sealed. A liquid crystal display element was produced by laminating a polarizing plate on the substrate.
A voltage of 5 V was applied to the liquid crystal display element at room temperature for 60 microseconds in application time of 16.7 milliseconds, and the voltage holding ratio after 16.7 milliseconds from release of application was measured. The measuring apparatus used was VHR-1 manufactured by Toyo Corporation.
[Evaluation of vertical alignment]
Using a liquid crystal display device produced in the same manner as in [Evaluation of voltage holding ratio], the alignment state at the time of voltage OFF and AC 12 V (peak-peak) was observed under crossed Nicols. The case where the orientation was uniform in the plane and the orientation was excellent was designated as “◯”.
[Burn-in test]
A liquid crystal display device was produced in the same manner as in [Evaluation of voltage holding ratio] except that a glass substrate having an ITO film having a pattern as shown in FIG. 1 was used on one side.
In this liquid crystal display element, a DC voltage of 6.0 V was applied to the electrode A and a DC voltage of 0.5 V was applied to the electrode B at room temperature for 24 hours. After removing the voltage, a DC voltage of 0.1 to 5.0 V was applied to each of the electrodes A and B in increments of 0.1 V, and the burn-in characteristics were determined based on the luminance difference between the electrodes A and B at each voltage. That is, it was determined that the burn-in characteristic was bad when the luminance difference was large. A sample in which no image sticking was observed (a luminance difference was not observed between both electrodes) was indicated as “◯”.

<モノマーの合成例>
モノマー合成例1(1−(3,5−ジアミノフェニル)−3−デシルスクシンイミドの合成)
窒素ガスで置換した300mL三口フラスコ中に3,5−ジニトロアニリン 12.82g(0.07mol)および酢酸70mLを加え、窒素ガスを流通しながら攪拌して固形物を溶解させた。ここに、デシルコハク酸無水物16.8g(0.07mol)を加え窒素下で20h還流して反応させた。反応液を室温まで冷却した後、メタノール70mLを加えて一晩静置した。析出した固形分を濾別し、メタノールで洗浄した後に乾燥し、1−(3,5−ジニトロフェニル)−3−デシルスクシンイミド23g(0.057mol、収率81%)を得た。
次に、窒素ガスで置換した500mLフラスコに、上記で合成した1−(3,5−ジニトロフェニル)−3−デシルスクシンイミド22.7g(0.056mol)、エタノール100mL、テトラヒドロフラン(THF)100mLおよび還元触媒パラジウム炭素(Pd/C)25gを加えて70℃で1時間攪拌した。ここにヒドラジン一水和物42.5mL(43.75g)を加え6時間加熱還流し反応させた。Pd/Cを濾別し、濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮した。得られた粗生成物をN−メチル−2−ピロリドン中で加熱溶解した後冷却して再結晶し、目的生成物である1−(3,5−ジアミノフェニル)−3−デシルスクシンイミド11.2g(0.032mol、収率58%)を得た。
<Example of monomer synthesis>
Monomer Synthesis Example 1 (Synthesis of 1- (3,5-diaminophenyl) -3-decylsuccinimide)
In a 300 mL three-necked flask replaced with nitrogen gas, 12.82 g (0.07 mol) of 3,5-dinitroaniline and 70 mL of acetic acid were added, and the solid matter was dissolved by stirring while circulating nitrogen gas. To this, 16.8 g (0.07 mol) of decylsuccinic anhydride was added, and the mixture was reacted by refluxing for 20 hours under nitrogen. After cooling the reaction solution to room temperature, 70 mL of methanol was added and allowed to stand overnight. The precipitated solid was separated by filtration, washed with methanol and then dried to obtain 23 g (0.057 mol, yield 81%) of 1- (3,5-dinitrophenyl) -3-decylsuccinimide.
Next, in a 500 mL flask substituted with nitrogen gas, 22.7 g (0.056 mol) of 1- (3,5-dinitrophenyl) -3-decylsuccinimide synthesized above, 100 mL of ethanol, 100 mL of tetrahydrofuran (THF) and reduction were performed. 25 g of catalyst palladium carbon (Pd / C) was added and stirred at 70 ° C. for 1 hour. To this was added 42.5 mL (43.75 g) of hydrazine monohydrate, and the mixture was heated to reflux for 6 hours for reaction. Pd / C was filtered off, and the filtrate was concentrated on a rotary evaporator. The obtained crude product was dissolved by heating in N-methyl-2-pyrrolidone, then cooled and recrystallized to obtain 11.2 g of 1- (3,5-diaminophenyl) -3-decylsuccinimide as the desired product. (0.032 mol, yield 58%) was obtained.

モノマー合成例2(1−(3,5−ジアミノフェニル)−3−オクチルスクシンイミドの合成)
デシルコハク酸無水物16.8g(0.07mol)の代わりに、オクチルコハク酸無水物14.84g(0.07mol)を用いたほかは、モノマー合成例1と同様にして、1−(3,5−ジアミノフェニル)−3−オクチルスクシンイミド8.88g(0.028mol、収率50%)を得た。
Monomer Synthesis Example 2 (Synthesis of 1- (3,5-diaminophenyl) -3-octylsuccinimide)
1- (3,5 in the same manner as in Monomer Synthesis Example 1, except that 14.84 g (0.07 mol) of octyl succinic anhydride was used instead of 16.8 g (0.07 mol) of decyl succinic anhydride. -Diaminophenyl) -3-octylsuccinimide (8.88 g, 0.028 mol, yield 50%) was obtained.

モノマー合成例3(1−(3,5−ジアミノフェニル)−3−ウンデシル−4−メチルマレイミドの合成)
窒素置換した2,000mL三口フラスコにジメチルマレイン酸無水物25.2g(0.25mol)、N−ブロモスクシンイミド71.2g(0.5mol)、過酸化ベンゾイル1.0g(4.15mol)および四塩化炭素1,500mLを加え、5h加熱還流した。反応液を室温まで冷却した後、過酸化ベンゾイル01.0g(4.15mmol)を加え、さらに5h加熱還流した。反応液を室温で一晩静置した後、濾過した。濾液を水で洗浄した後、有機層をロータリーエバポレーターで濃縮した。得られた油状の粗生成物を高真空下で蒸留し(120−125℃/2mmHg)、中間体である3−ブロモメチル−4−メチルマレイン酸無水物20g(収率39%)を得た。
次に、アルゴンガスで置換した2,000mL三口フラスコに、上記で得られた3−ブロモメチル−4−メチルマレイン酸無水物16.4g(0.08mol)、ヨウ化銅1.52g(8mmol)、ジエチルエーテル400mLおよびHMPA(ヘキサメチルリン酸トリアミド)160mLを加えた後、アルゴンガス流通下−5〜0℃に冷却した。この混合液を攪拌しながら、別途準備したヘキサデシルブロマイド400mmolをジエチルエーテル400mLに溶解した溶液を、約20分かけて滴下した。混合液を室温に戻し、さらに8h攪拌した。次いでこの混合液をジエチルエーテル600mLで希釈した後、4N−硫酸600mLを加えて溶液を酸性にした。分離した水層をジエチルエーテル15mLにて洗浄し、有機層を合わせた。有機層を水で洗浄して硫酸ナトリウムで脱水した後、ロータリーエバポレーターで溶液を濃縮して油状の粗生成物を得た。この粗生成物を、展開溶剤として石油エーテル/酢酸エチル(19:1)混合溶液を用いシリカゲルカラムにて精製し、3−ウンデシル−4−メチル無水マレイン酸10.8g(収率50%)を得た。
Monomer Synthesis Example 3 (Synthesis of 1- (3,5-diaminophenyl) -3-undecyl-4-methylmaleimide)
A nitrogen-substituted 2,000 mL three-necked flask was charged with 25.2 g (0.25 mol) of dimethylmaleic anhydride, 71.2 g (0.5 mol) of N-bromosuccinimide, 1.0 g (4.15 mol) of benzoyl peroxide and tetrachloride. 1,500 mL of carbon was added and heated to reflux for 5 h. After cooling the reaction solution to room temperature, 01.0 g (4.15 mmol) of benzoyl peroxide was added, and the mixture was further heated to reflux for 5 h. The reaction solution was allowed to stand at room temperature overnight and then filtered. After the filtrate was washed with water, the organic layer was concentrated on a rotary evaporator. The obtained oily crude product was distilled under high vacuum (120 to 125 ° C./2 mmHg) to obtain 20 g of an intermediate 3-bromomethyl-4-methylmaleic anhydride (yield 39%).
Next, in a 2,000 mL three-necked flask replaced with argon gas, 16.4 g (0.08 mol) of 3-bromomethyl-4-methylmaleic anhydride obtained above, 1.52 g (8 mmol) of copper iodide, After adding 400 mL of diethyl ether and 160 mL of HMPA (hexamethylphosphoric triamide), the mixture was cooled to −5 to 0 ° C. under argon gas flow. While stirring this mixed solution, a solution prepared by dissolving 400 mmol of hexadecyl bromide separately prepared in 400 mL of diethyl ether was added dropwise over about 20 minutes. The mixture was returned to room temperature and further stirred for 8 h. Next, the mixture was diluted with 600 mL of diethyl ether, and then 600 mL of 4N-sulfuric acid was added to make the solution acidic. The separated aqueous layer was washed with 15 mL of diethyl ether, and the organic layers were combined. The organic layer was washed with water and dehydrated with sodium sulfate, and then the solution was concentrated on a rotary evaporator to obtain an oily crude product. This crude product was purified on a silica gel column using petroleum ether / ethyl acetate (19: 1) mixed solution as a developing solvent, and 10.8 g of 3-undecyl-4-methylmaleic anhydride (yield 50%) was obtained. Obtained.

次に窒素ガス置換された200mL三口フラスコ中に、3,5−ジニトロアニリン6.41g(0.035mol)および酢酸35mLを加えた。窒素ガスを流通させながら攪拌し、固形物を溶解した。ここに、上記で得られた3−ウンデシル−3−メチルマレイン酸無水物9.31g(0.035mol)を加え、窒素下で20h還流し反応させた。反応液を室温まで冷却した後、メタノール35mLを加えて一晩静置した。固形分を濾別してメタノールで洗浄した後乾燥し、1−(3,5−ジニトロフェニル)−3−ウンデシル−4−メチルマレイミド12.3g(収率82%)を得た。
次に、窒素ガス置換された300mLフラスコに1−(3,5−ジニトロフェニル)−3−ウンデシル−4−メチルマレイミド11.2g(0.026mol)、エタノール50mL、THF50mLおよび還元触媒Pd/C 12.5gを加え70℃で1時間攪拌した。次いでヒドラジン一水和物19mL(19.6g)を加え6時間加熱還流し反応させた。Pd/Cを濾別し、濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮した。得られた粗生成物をN−メチル−2−ピロリドンで加熱溶解して冷却することにより再結晶し、目的生成物である1−(3,5−ジアミノフェニル)−3−ウンデシル−4−メチルマレイミド5.5g(0.015mol 収率57%)を得た。
Next, 6.41 g (0.035 mol) of 3,5-dinitroaniline and 35 mL of acetic acid were added to a 200 mL three-neck flask purged with nitrogen gas. Stirring while flowing nitrogen gas, the solid matter was dissolved. To this was added 9.31 g (0.035 mol) of 3-undecyl-3-methylmaleic anhydride obtained above, and the mixture was refluxed for 20 hours under nitrogen. After cooling the reaction solution to room temperature, 35 mL of methanol was added and allowed to stand overnight. The solid was separated by filtration, washed with methanol, and dried to obtain 12.3 g (yield 82%) of 1- (3,5-dinitrophenyl) -3-undecyl-4-methylmaleimide.
Next, 11.2 g (0.026 mol) of 1- (3,5-dinitrophenyl) -3-undecyl-4-methylmaleimide, 50 mL of ethanol, 50 mL of THF, and reduction catalyst Pd / C 12 were added to a 300 mL flask purged with nitrogen gas. 0.5 g was added and stirred at 70 ° C. for 1 hour. Next, 19 mL (19.6 g) of hydrazine monohydrate was added, and the mixture was heated to reflux for 6 hours for reaction. Pd / C was filtered off, and the filtrate was concentrated on a rotary evaporator. The obtained crude product was recrystallized by heating and dissolving with N-methyl-2-pyrrolidone and cooled to give the desired product 1- (3,5-diaminophenyl) -3-undecyl-4-methyl. 5.5 g of maleimide (0.015 mol yield 57%) was obtained.

モノマー合成例4(1−(3,5−ジアミノフェニル)−3−デカノキシメチル−4−メチルマレイミドの合成)
窒素置換した500mL三口フラスコに3,5−ジニトロアニリン12.82g(0.07mol)および酢酸70mLを加えた後、窒素ガスを流通しながら攪拌して固形物を溶解させた。ここに、上記モノマー合成例3の中間体と同様にして合成した3−(ブロモメチル)−4−メチルマレイン酸無水物14.35g(0.07mol)を加え窒素下で20h還流し反応させた。反応溶液を室温まで冷却した後、メタノール70mLを加えて一晩静置した。固形分を濾別し、メタノールで洗浄した後乾燥し、1−(3,5−ジニトロフェニル)−3−ブロモメチル−4−メチルマレイミド18.9g(収率73%)を得た。
次に、窒素置換した500mL三口フラスコに1−(3,5−ジニトロフェニル)−3−ブロモメチル−4−メチルマレイミド18.1g(0.049mol)、1−ヘキサデカノールナトリウム塩8.82g(0.049mol)およびジメチルスルホキシド100mLを加えた後、100℃で10h攪拌し反応させた。反応液を室温まで冷却した後、メタノール70mLを加えて一晩静置した。固形分を濾別し、メタノールで洗浄した後乾燥し、1−(3,5−ジニトロフェニル)−3−デカノキシメチル−4−メチルマレイミド17.7g(収率81%)を得た。
次に、窒素ガス置換した300mLフラスコに1−(3,5−ジニトロフェニル)−3−デカノキシメチル−4−メチルマレイミド11.6g(0.026mol)、エタノール50mL、THF50mLおよび還元触媒Pd/C 12.5gを加え70℃で1時間攪拌した。その後ヒドラジン一水和物19mL(39.2g)を加え6時間加熱還流し反応させた。Pd/Cを濾別し、濾液をロータリーエバポレーターにて濃縮した。得られた粗生成物をN−メチル−2−ピロリドンで加熱溶解して冷却することにより再結晶し、目的生成物である1−(3,5−ジアミノフェニル)−3−デカノキシメチル−4−メチルマレイミド6.5g(0.017mol 収率65%)を得た。
Monomer Synthesis Example 4 (Synthesis of 1- (3,5-diaminophenyl) -3-decanoxymethyl-4-methylmaleimide)
After adding 12.82 g (0.07 mol) of 3,5-dinitroaniline and 70 mL of acetic acid to a 500 mL three-necked flask purged with nitrogen, the solid was dissolved by stirring while circulating nitrogen gas. To this, 14.35 g (0.07 mol) of 3- (bromomethyl) -4-methylmaleic anhydride synthesized in the same manner as the intermediate of the monomer synthesis example 3 was added, and the mixture was refluxed for 20 hours under nitrogen. After cooling the reaction solution to room temperature, 70 mL of methanol was added and allowed to stand overnight. The solid content was separated by filtration, washed with methanol and dried to obtain 18.9 g of 1- (3,5-dinitrophenyl) -3-bromomethyl-4-methylmaleimide (yield 73%).
Next, in a 500 mL three-necked flask purged with nitrogen, 18.1 g (0.049 mol) of 1- (3,5-dinitrophenyl) -3-bromomethyl-4-methylmaleimide and 8.82 g of 1-hexadecanol sodium salt (0 0.049 mol) and 100 mL of dimethyl sulfoxide were added, and the mixture was stirred and reacted at 100 ° C. for 10 hours. After cooling the reaction solution to room temperature, 70 mL of methanol was added and allowed to stand overnight. The solid content was separated by filtration, washed with methanol and dried to obtain 17.7 g (yield 81%) of 1- (3,5-dinitrophenyl) -3-decanoxymethyl-4-methylmaleimide.
Next, 11.6 g (0.026 mol) of 1- (3,5-dinitrophenyl) -3-decanoxymethyl-4-methylmaleimide, 50 mL of ethanol, 50 mL of THF, and reduction catalyst Pd / C were added to a 300 mL flask purged with nitrogen gas. 5 g was added and stirred at 70 ° C. for 1 hour. Thereafter, 19 mL (39.2 g) of hydrazine monohydrate was added and heated to reflux for 6 hours for reaction. Pd / C was filtered off, and the filtrate was concentrated on a rotary evaporator. The obtained crude product was recrystallized by heating and dissolving with N-methyl-2-pyrrolidone and cooling, and the desired product 1- (3,5-diaminophenyl) -3-decanoxymethyl-4-methyl was obtained. 6.5 g of maleimide (0.017 mol yield 65%) was obtained.

<重合体の合成例>
合成例1〜8
N−メチルピロリドンに、表1に示す組成でジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物をこの順で加えてモノマー濃度20重量%の溶液とし、60℃で4時間反応させてポリアミック酸(A−1)〜(A−8)を含有する溶液を得た。得られた各ポリアミック酸溶液に、溶液中のアミック酸単位の総量(モル)に対して3.0倍モル(当量)のピリジンおよび3.0倍モル(当量)の無水酢酸をそれぞれ加えた後、110℃に加熱して4時間脱水閉環反応を行った。得られた溶液をジエチルエーテルで再沈殿して、回収、減圧乾燥することにより、イミド化重合体である(B−1)〜(B−8)を得た。これらイミド化重合体のイミド化率を表1に示した。
合成例9、10
N−メチルピロリドンに、表1に示す組成でジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物をこの順で加えてモノマー濃度20重量%の溶液とし、60℃で4時間反応させた。得られた溶液をジエチルエーテルで再沈殿して、回収、減圧乾燥することにより、ポリアミック酸(A−9)および(A−10)を得た。なお、ポリマー合成例9および10においてはイミド化反応は行わなかった。
<Polymer synthesis example>
Synthesis Examples 1-8
To the N-methylpyrrolidone, a diamine and tetracarboxylic dianhydride having the composition shown in Table 1 are added in this order to obtain a solution having a monomer concentration of 20% by weight, and reacted at 60 ° C. for 4 hours to give a polyamic acid (A-1). A solution containing ~ (A-8) was obtained. After adding 3.0 times mole (equivalent) pyridine and 3.0 times mole (equivalent) acetic anhydride to each polyamic acid solution obtained, relative to the total amount (mole) of amic acid units in the solution, respectively. The mixture was heated to 110 ° C. and subjected to dehydration ring closure reaction for 4 hours. The resulting solution was reprecipitated with diethyl ether, collected, and dried under reduced pressure to obtain imidized polymers (B-1) to (B-8). Table 1 shows the imidization ratio of these imidized polymers.
Synthesis Examples 9 and 10
Diamine and tetracarboxylic dianhydride having the composition shown in Table 1 were added to N-methylpyrrolidone in this order to obtain a solution having a monomer concentration of 20% by weight, and reacted at 60 ° C. for 4 hours. The resulting solution was reprecipitated with diethyl ether, collected, and dried under reduced pressure to obtain polyamic acids (A-9) and (A-10). In Polymer Synthesis Examples 9 and 10, no imidation reaction was performed.

Figure 0005088563
Figure 0005088563

表1中、ジアミンおよび酸無水物について、カッコ内の数字は含有割合(モル比)を示し、表中の記号の意味は下記の通りである。
<ジアミン>
特定ジアミンA:1−(3,5−ジアミノフェニル)−3−デシルスクシンイミド
特定ジアミンB:1−(3,5−ジアミノフェニル)−3−オクチルスクシンイミド
特定ジアミンC:1−(3,5−ジアミノフェニル)−3−ウンデシル−4−メチルマレイミド
特定ジアミンD:1−(3,5−ジアミノフェニル)−3−デカノキシメチル−4−メチルマレイミド
ジアミン1:4,4’−ジアミノジフェニルメタン
<テトラカルボン酸二無水物>
T−1:2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物
T−2:5−(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
T−3:ピロメリット酸二無水物
T−4:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
In Table 1, for diamines and acid anhydrides, the numbers in parentheses indicate the content ratio (molar ratio), and the meanings of the symbols in the table are as follows.
<Diamine>
Specific diamine A: 1- (3,5-diaminophenyl) -3-decylsuccinimide Specific diamine B: 1- (3,5-diaminophenyl) -3-octylsuccinimide Specific diamine C: 1- (3,5-diamino Phenyl) -3-undecyl-4-methylmaleimide Specific diamine D: 1- (3,5-diaminophenyl) -3-decanoxymethyl-4-methylmaleimide diamine 1: 4,4′-diaminodiphenylmethane <tetracarboxylic dianhydride Things>
T-1: 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride T-2: 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid Acid anhydride T-3: Pyromellitic dianhydride T-4: 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride

実施例1
合成例1で得たイミド化重合体B−1および合成例9で得たポリアミック酸A−9を、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液(重量比40:30:30)に溶解し、固形分濃度3.5重量%および5重量%の2種類の溶液を調製した。これら溶液のそれぞれを孔径0.2μmのフィルターで濾過することにより、固形分濃度の異なる2種類の液晶配向剤を得た。
これら液晶配向剤を用いて上述した方法に従って、各種評価を行った。結果を表2に示した。
実施例2〜14
液晶配向剤に配合した重合体の種類および量を表2に記載のとおりとしたほかは実施例1と同様にしてそれぞれ液晶配向剤を調製した。これらの配向剤を用いて上述した方法に従って行った評価の結果を表2に示した。
Example 1
The imidized polymer B-1 obtained in Synthesis Example 1 and the polyamic acid A-9 obtained in Synthesis Example 9 were mixed with a γ-butyrolactone / N-methyl-2-pyrrolidone / butyl cellosolve mixed solution (weight ratio 40:30:30). 2 types of solutions having a solid content concentration of 3.5 wt% and 5 wt% were prepared. Each of these solutions was filtered with a filter having a pore size of 0.2 μm to obtain two types of liquid crystal aligning agents having different solid content concentrations.
Various evaluations were performed according to the above-described methods using these liquid crystal aligning agents. The results are shown in Table 2.
Examples 2-14
Liquid crystal aligning agents were prepared in the same manner as in Example 1 except that the types and amounts of the polymers blended in the liquid crystal aligning agent were as shown in Table 2. Table 2 shows the results of evaluations performed using these aligning agents according to the method described above.

Figure 0005088563
Figure 0005088563

実施例および比較例において焼き付きの評価のために作製した液晶表示素子のITO電極のパターンを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the pattern of the ITO electrode of the liquid crystal display element produced for evaluation of image sticking in an Example and a comparative example.

Claims (3)

下記式(I−1)
Figure 0005088563
(式(I−1)中、Pは4価の有機基であり、ただしそのうちの少なくとも一部は下記式(III−1)および(III−2)
Figure 0005088563
のそれぞれで表される構造単位の群から選択される少なくとも1種を有し、は下記式(II−1)〜(II−4)
Figure 0005088563
(式(II−1)〜(II−4)中、R〜Rはそれぞれ炭素数1〜11の線状、分枝状もしくは環状のアルキル基または炭素数4〜11の線状、分枝状もしくは環状のアルケニル基であり、R〜Rの有する水素原子のうちの1〜7個はフッ素原子で置換されていてもよく、AおよびAはそれぞれ独立に水素原子またはメチル基である。)
のいずれかで表される2価の基である。)
で表される構造単位を有する重合体を含有することを特徴とする、液晶配向剤。
The following formula (I-1)
Figure 0005088563
(In formula (I-1), P 1 is a tetravalent organic group, at least a part of which is represented by the following formulas (III-1) and (III-2)
Figure 0005088563
Q 1 is represented by the following formulas (II-1) to (II-4) having at least one selected from the group of structural units represented by
Figure 0005088563
(In formulas (II-1) to (II-4), R 1 to R 4 are each a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 11 carbon atoms, or a linear or branched group having 4 to 11 carbon atoms. A branched or cyclic alkenyl group, wherein 1 to 7 hydrogen atoms of R 1 to R 4 may be substituted with fluorine atoms, and A 1 and A 2 are each independently a hydrogen atom or methyl Group.)
It is a bivalent group represented by either. )
The liquid crystal aligning agent characterized by including the polymer which has a structural unit represented by these.
さらに、下記式(I−2)
Figure 0005088563
(式(I−2)中、Pは4価の有機基であり、Qは2価の有機基である。)
で表される構造単位を有し且つ上記式(I−1)で表される構造単位を有さない重合体を含有する、請求項1に記載の液晶配向剤。
Furthermore, the following formula (I-2)
Figure 0005088563
(In Formula (I-2), P 2 is a tetravalent organic group, and Q 2 is a divalent organic group.)
Containing a polymer having no structural unit represented by in represented by a structural unit and the above formula (I-1), a liquid crystal aligning agent of claim 1.
請求項1または2に記載の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備することを特徴とする、液晶表示素子。
Characterized by comprising a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal aligning agent according to claim 1 or 2, the liquid crystal display device.
JP2008039747A 2007-03-07 2008-02-21 Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element Expired - Fee Related JP5088563B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008039747A JP5088563B2 (en) 2007-03-07 2008-02-21 Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007057758 2007-03-07
JP2007057758 2007-03-07
JP2008039747A JP5088563B2 (en) 2007-03-07 2008-02-21 Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008250302A JP2008250302A (en) 2008-10-16
JP5088563B2 true JP5088563B2 (en) 2012-12-05

Family

ID=39961954

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008039747A Expired - Fee Related JP5088563B2 (en) 2007-03-07 2008-02-21 Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5088563B2 (en)
KR (1) KR101042059B1 (en)
CN (1) CN101261404B (en)
TW (1) TWI422930B (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101201943B1 (en) 2008-12-29 2012-11-16 제일모직주식회사 Alignment agent of liquid crystal, alignment film of liquid crystal including the same, and liquid crystal display including same
KR102247840B1 (en) * 2016-03-18 2021-05-03 제이에스알 가부시끼가이샤 Substrate for display device, manufacturing method of the substrate for display device, and display device
CN105778929A (en) * 2016-04-27 2016-07-20 深圳市道尔顿电子材料有限公司 Liquid crystal orientation agent, diamine compound and polyamide acid

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5612450A (en) * 1994-05-17 1997-03-18 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display device
KR100601010B1 (en) * 1999-04-09 2006-07-19 칫소가부시키가이샤 Varnish composition and liquid-crystal display element
CN1266192C (en) * 2002-07-29 2006-07-26 Jsr株式会社 Diamine compound, polyamic acid, imide polymer, liquid crystal alignment agent and liquid crystal display
KR101158382B1 (en) * 2004-02-26 2012-06-22 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 Liquid crystal aligning agent for photoalignment and liquid crystal display device utilizing the same
KR100552135B1 (en) * 2004-06-14 2006-02-14 한국화학연구원 Compositions for alignment layer of liquid crystal
KR100552134B1 (en) * 2004-06-14 2006-02-14 한국화학연구원 Soluble polyimides having aliphatic ring and alkyl succinic imide as pendent group
KR100559264B1 (en) * 2004-10-29 2006-03-15 한국화학연구원 Composition of containing polyamic acid blends and liquid crystal alignment layer and cell using them
JP4539836B2 (en) * 2004-11-26 2010-09-08 Jsr株式会社 Liquid crystal aligning agent and horizontal electric field type liquid crystal display element
CN1896843A (en) * 2005-07-12 2007-01-17 Jsr株式会社 Liquid crystal tropism agent and liquid crystal display element

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008250302A (en) 2008-10-16
TW200844611A (en) 2008-11-16
TWI422930B (en) 2014-01-11
KR101042059B1 (en) 2011-06-16
CN101261404B (en) 2011-06-15
CN101261404A (en) 2008-09-10
KR20080082493A (en) 2008-09-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5444690B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5120047B2 (en) Vertical alignment type liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5077048B2 (en) Vertical alignment type liquid crystal alignment agent
JP5516836B2 (en) Vertical alignment type liquid crystal aligning agent and vertical alignment type liquid crystal display element
JP4978433B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5365780B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5013106B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5013105B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP4788899B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5083539B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5105071B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5293927B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5019050B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5045913B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5224034B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP5019049B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5088563B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP2008216671A (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP4978434B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5099351B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP2008224832A (en) Vertical alignment liquid crystal aligning agent and vertical alignment liquid crystal display element
JP5339062B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP2011048048A (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP5057059B2 (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP2008225011A (en) Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120613

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120724

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120816

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120829

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150921

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5088563

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150921

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees