JP5387793B2 - Liquid crystal alignment agent - Google Patents

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Description

本発明は、液晶分子に電圧を印加した状態で紫外線を照射することによって作製される垂直配向方式の液晶表示素子の製造方法に用いられる液晶配向剤に関する。   The present invention relates to a liquid crystal aligning agent used in a method for manufacturing a liquid crystal display element of a vertical alignment method manufactured by irradiating ultraviolet rays with a voltage applied to liquid crystal molecules.

基板に対して垂直に配向している液晶分子を電界によって応答させる方式(垂直配向方式ともいう)の液晶表示素子の中には、その製造過程において液晶分子に電圧を印加しながら紫外線を照射する工程を含むものがある。このような液晶表示素子では、あらかじめ液晶組成物中に光重合性化合物を添加するのが一般的である。通常、電界に応答した液晶分子の傾く方向は、基板上に設けられた突起や表示用電極に設けられたスリットなどによって制御されているが、液晶組成物中に光重合性化合物を添加しておき、かつ上記の工程を経た後の液晶表示素子では、液晶分子の傾いていた方向が記憶されたポリマー構造物が液晶配向膜上に形成しているので、突起やスリットのみで液晶分子の傾き方向を制御する方法と比べて、液晶表示素子の応答速度が速くなるといわれている(例えば、特許文献1参照)。   In a liquid crystal display element that responds by an electric field to liquid crystal molecules that are aligned perpendicular to the substrate (also referred to as a vertical alignment method), ultraviolet light is applied while applying a voltage to the liquid crystal molecules during the manufacturing process. Some include processes. In such a liquid crystal display element, it is common to add a photopolymerizable compound to the liquid crystal composition in advance. Usually, the direction in which the liquid crystal molecules tilt in response to an electric field is controlled by protrusions provided on the substrate or slits provided on the display electrode, but a photopolymerizable compound is added to the liquid crystal composition. In the liquid crystal display element after the above process, the polymer structure in which the direction in which the liquid crystal molecules are tilted is formed on the liquid crystal alignment film. It is said that the response speed of the liquid crystal display element is faster than the method of controlling the direction (see, for example, Patent Document 1).

また最近では、光重合性化合物を液晶組成物中に添加するのではなく、液晶配向膜中に添加した場合であっても、上記の工程を経ることで液晶表示素子の応答速度が速くなることが報告されている(例えば、非特許文献1参照)。   In addition, recently, the response speed of the liquid crystal display element is increased through the above steps even when the photopolymerizable compound is not added to the liquid crystal composition but is added to the liquid crystal alignment film. Has been reported (for example, see Non-Patent Document 1).

上記とは別の技術として、紫外線照射によって液晶分子が傾く方向を制御する光配向技術がある(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、光配向技術の場合は偏光紫外線の異方性を利用して、液晶配向膜にあらかじめ異方性を付与しておく技術であり、上記したような実際に傾いている液晶分子の方向を記憶させる技術とは全く異なるものである。   As a technique different from the above, there is a photo-alignment technique for controlling the direction in which liquid crystal molecules are tilted by ultraviolet irradiation (see, for example, Patent Document 2). However, in the case of the photo-alignment technique, the anisotropy of polarized ultraviolet rays is used to give anisotropy to the liquid crystal alignment film in advance, and the direction of the actually tilted liquid crystal molecules as described above is used. It is completely different from the technique to memorize.

特開2003−307720号公報JP 2003-307720 A 特開2003−114437号公報JP 2003-114437 A

SID 09 ダイジェスト 45.1SID 09 Digest 45.1

本発明の目的は、液晶分子に電圧を印加しながら紫外線を照射することで作製される垂直配向方式の液晶表示素子において、液晶組成物中や液晶配向膜中に光重合性化合物を添加しなくても応答速度を速くすることができる液晶表示素子の製造方法に用いられる液晶配向剤を提供することにある。   An object of the present invention is to add a photopolymerizable compound in a liquid crystal composition or a liquid crystal alignment film in a vertical alignment type liquid crystal display device produced by irradiating ultraviolet rays while applying voltage to liquid crystal molecules. However, an object of the present invention is to provide a liquid crystal aligning agent used in a method for producing a liquid crystal display element that can increase the response speed.

本発明は、以下の構成を要旨とすることを特徴とする。
〔1〕液晶配向剤を2枚の基板上に塗布して液晶配向層を形成し、
上記液晶配向層が対向するように2枚の基板を配置し、
上記2枚の基板の間に液晶層を挟持し、
液晶層に電圧を印加しながら紫外線を照射する垂直配向方式の液晶表示素子の製造方法に使用するための液晶配向剤であって、
液晶を垂直に配向させる側鎖(A)及び下記式(b)で表される光反応性の側鎖(B)を有する請求項1に記載のポリアミック酸並びに該ポリアミック酸をイミド化させて得られるポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも一種を含有することを特徴とする液晶配向剤。

Figure 0005387793
(Rは−CH−、−O−、−COO−、−NHCO−、−NH−、−CHO−、−N(CH)−、−CON(CH)−、又は−N(CH)CO−を表す。Rは炭素原子数1〜20の直鎖状アルキレン(アルキレンは非置換でもフッ素原子によって置換されていてもよい。)を表し、さらにアルキレンの任意の−CH−は、−CF−、−CH=CH−、又は下記の置換基(これらの置換基は隣り合わない。)で置き換えられていてもよい。
置換基:−O−、−COO−、−NHCO−、−NH−、炭素環基、又は複素環基。
は−CH−、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−NH−、−N(CH)−、−CON(CH)−、−N(CH)CO−、炭素環基、又は複素環基を表し、Rが、ビニルフェニル基、−CR10=CH基、炭素環基、複素環基、又は以下の式で表される基を表し、R10は水素原子又はフッ素原子で置換されていてもよいメチル基を表す。但し、Rが−OCO−、−NHCO−又は−N(CH)CO−であってRが−CH=CH又は−C(CH)=CHであるものを除く。) The present invention is characterized by the following configuration.
[1] A liquid crystal alignment layer is formed by applying a liquid crystal alignment agent on two substrates,
Two substrates are arranged so that the liquid crystal alignment layer faces each other,
A liquid crystal layer is sandwiched between the two substrates,
A liquid crystal aligning agent for use in a method for manufacturing a liquid crystal display element of a vertical alignment method that irradiates ultraviolet rays while applying a voltage to a liquid crystal layer,
The polyamic acid according to claim 1 having a side chain (A) for vertically aligning liquid crystal and a photoreactive side chain (B) represented by the following formula (b), and obtained by imidizing the polyamic acid. A liquid crystal aligning agent comprising at least one selected from the group consisting of polyimides.
Figure 0005387793
(R 6 is —CH 2 —, —O—, —COO—, —NHCO—, —NH—, —CH 2 O—, —N (CH 3 ) —, —CON (CH 3 ) —, or —N Represents (CH 3 ) CO—, R 7 represents a linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms (the alkylene may be unsubstituted or substituted by a fluorine atom), and any —CH of alkylene 2 — may be replaced by —CF 2 —, —CH═CH—, or the following substituents (these substituents are not adjacent to each other).
Substituent: —O—, —COO—, —NHCO—, —NH—, a carbocyclic group, or a heterocyclic group.
R 8 represents —CH 2 —, —O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —NH—, —N (CH 3 ) —, —CON (CH 3 ) —, —N (CH 3 ). CO— represents a carbocyclic group or a heterocyclic group, and R 9 represents a vinylphenyl group, —CR 10 ═CH 2 group, a carbocyclic group, a heterocyclic group, or a group represented by the following formula: R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group which may be substituted with a fluorine atom. However, except that R 8 is —OCO—, —NHCO— or —N (CH 3 ) CO—, and R 9 is —CH═CH 2 or —C (CH 3 ) ═CH 2 . )

Figure 0005387793
Figure 0005387793

〔2〕前記ポリアミック酸が、液晶を垂直に配向させる側鎖(A)を有するジアミン及び光反応性の側鎖(B)を有するジアミンを含むジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミック酸である、上記〔1〕に記載の液晶配向剤。 [2] The polyamic acid reacts a diamine component containing a diamine having a side chain (A) and a photoreactive side chain (B) that aligns the liquid crystal vertically with a tetracarboxylic dianhydride component. The liquid crystal aligning agent according to the above [1], which is a polyamic acid obtained by causing the reaction to occur.

〔3〕前記光反応性の側鎖(B)を有するジアミンが、下記式(2)で表される上記〔2〕に記載の液晶配向剤。

Figure 0005387793
(Rは−CH−、−O−、−COO−、−NHCO−、−NH−、−CHO−、−N(CH)−、−CON(CH)−、又は−N(CH)CO−を表す。Rは炭素原子数1〜20の直鎖状アルキレン(アルキレンは非置換でもフッ素原子によって置換されていてもよい。)を表し、さらにアルキレンの任意の−CH−は、−CF−、−CH=CH−、又は下記の置換基(これらの置換基は隣り合わない。)で置き換えられていてもよい。
置換基:−O−、−COO−、−NHCO−、−NH−、炭素環基、又は複素環基。
は−CH−、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−NH−、−N(CH)−、−CON(CH)−、又は−N(CH)CO−を表し、R11は、ビニルフェニル基、−CH=CH、−C(CH)=CH、又は下記のいずれかの基を表す。但し、式(2)のRが−OCO−、−NHCO−又は−N(CH)CO−であってR11が−CH=CH又は−C(CH)=CHであるものを除く。)
Figure 0005387793
[3] The liquid crystal aligning agent according to [2], wherein the diamine having the photoreactive side chain (B) is represented by the following formula (2).
Figure 0005387793
(R 6 is —CH 2 —, —O—, —COO—, —NHCO—, —NH—, —CH 2 O—, —N (CH 3 ) —, —CON (CH 3 ) —, or —N Represents (CH 3 ) CO—, R 7 represents a linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms (the alkylene may be unsubstituted or substituted by a fluorine atom), and any —CH of alkylene 2 — may be replaced by —CF 2 —, —CH═CH—, or the following substituents (these substituents are not adjacent to each other).
Substituent: —O—, —COO—, —NHCO—, —NH—, a carbocyclic group, or a heterocyclic group.
R 8 represents —CH 2 —, —O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —NH—, —N (CH 3 ) —, —CON (CH 3 ) —, or —N (CH 3 ) CO— and R 11 represents a vinylphenyl group, —CH═CH 2 , —C (CH 3 ) ═CH 2 , or any of the following groups. However, R 8 is -OCO of formula (2) -, - NHCO- or -N (CH 3) CO- is a by R 11 is -CH = CH 2 or -C (CH 3) = ones is CH 2 except for. )
Figure 0005387793

〔4〕前記液晶を垂直に配向させる側鎖(A)を有するジアミンが、下記式(1)で表される、上記〔2〕又は〔3〕に記載の液晶配向剤。

Figure 0005387793
(式(a)中l、m及びnはそれぞれ独立に、0又は1の整数を表す。Rは炭素原子数2〜6のアルキレン基、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、又は炭素原子数1〜3のアルキレン−エーテル基を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、フェニレン基又はシクロアルキレン基を表す。Rは水素原子、炭素原子数5〜18の直鎖状アルキル基若しくはフッ素含有アルキル基、又は芳香環基、脂肪族環基、複素環基若しくはそれらからなる大環状基を表す。) [4] The liquid crystal aligning agent according to the above [2] or [3], wherein the diamine having a side chain (A) for vertically aligning the liquid crystal is represented by the following formula (1).
Figure 0005387793
(In the formula (a), l, m and n each independently represents an integer of 0 or 1. R 1 represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, —O—, —COO—, —OCO—, — NHCO-, -CONH-, or an alkylene-ether group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a phenylene group or a cycloalkylene group, and R 5 is a hydrogen atom. And represents a linear alkyl group having 5 to 18 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group, or an aromatic ring group, an aliphatic ring group, a heterocyclic group, or a macrocyclic group composed thereof.

〔5〕前記液晶を垂直に配向させる側鎖(A)を有するジアミンが、前記式(1)で表され、l、m及びnがいずれも1であって、Rがフェニレンであり、Rがフェニレン又はシクロヘキシレンであり、Rがシクロヘキシレンであり、Rが炭素原子数2〜24のアルキル基であるか、又はl、m及びnがいずれも0であって、Rが炭素原子数12〜22のアルキル基であるジアミンである、上記〔9〕に記載の液晶配向剤。 [5] A diamine having a side chain (A) for vertically aligning the liquid crystal is represented by the formula (1), l, m and n are all 1, R 2 is phenylene, R 3 is phenylene or cyclohexylene, R 4 is cyclohexylene, R 5 is an alkyl group having 2 to 24 carbon atoms, or l, m, and n are all 0, and R 5 is The liquid crystal aligning agent as described in [9] above, which is a diamine which is an alkyl group having 12 to 22 carbon atoms.

〔6〕前記液晶を垂直に配向させる側鎖(A)を有するジアミンが、下記のいずれかの構造を有するジアミンである、上記〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の液晶配向剤。

Figure 0005387793

〔7〕上記〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の液晶配向剤を用いて得られる液晶配向層。 [6] The liquid crystal aligning agent according to any one of [1] to [5], wherein the diamine having a side chain (A) for vertically aligning the liquid crystal is a diamine having any one of the following structures.
Figure 0005387793

[7] A liquid crystal alignment layer obtained using the liquid crystal aligning agent according to any one of [1] to [6].

本発明によれば、液晶組成物中や液晶配向膜中に光重合性化合物を添加しなくても応答速度を速く(応答時間を短く)することができる液晶表示素子が提供される。
また、本発明の液晶配向剤は、液晶分子に電圧を印加しながら紫外線を照射することで作製される垂直配向方式の液晶表示素子に用いることにより、液晶組成物中や液晶配向膜中に光重合性化合物を添加しなくても、液晶の応答速度が速められた(応答時間が短かい)液晶表示素子を得ることができる。
According to the present invention, there is provided a liquid crystal display element capable of increasing the response speed (shortening the response time) without adding a photopolymerizable compound to the liquid crystal composition or the liquid crystal alignment film.
In addition, the liquid crystal aligning agent of the present invention can be used in a liquid crystal display element of a vertical alignment method produced by irradiating ultraviolet rays while applying a voltage to liquid crystal molecules, so that light can be emitted into a liquid crystal composition or liquid crystal alignment film. Even without adding a polymerizable compound, it is possible to obtain a liquid crystal display element in which the response speed of the liquid crystal is increased (response time is short).

<液晶を垂直に配向させる側鎖>
液晶を垂直に配向させる側鎖(側鎖Aともいう)とは、液晶分子を基板に対して垂直に配向させる能力を有する側鎖であり、この能力を有していればその構造は限定されない。
側鎖Aとしては、例えば、長鎖のアルキル基、長鎖のフルオロアルキル基、末端にアルキル基やフルオロアルキル基を有する環状基、ステロイド基などが知られており、本発明においても好適に用いられる。これらの基は、上記の能力を有している限りにおいて、ポリアミック酸又はポリイミドの主鎖に直接結合していてもよく、適当な結合基を介して結合していてもよい。
<Side chains that align liquid crystal vertically>
A side chain that aligns liquid crystal vertically (also referred to as side chain A) is a side chain that has the ability to orient liquid crystal molecules perpendicular to the substrate, and the structure is not limited as long as it has this ability. .
As the side chain A, for example, a long-chain alkyl group, a long-chain fluoroalkyl group, a cyclic group having an alkyl group or a fluoroalkyl group at the terminal, a steroid group, or the like is known, and is preferably used in the present invention. It is done. These groups may be directly bonded to the main chain of polyamic acid or polyimide as long as they have the above-mentioned ability, and may be bonded via an appropriate bonding group.

上記の側鎖Aとしては、下記式(a)で表されるものが例示できる。   As said side chain A, what is represented by a following formula (a) can be illustrated.

Figure 0005387793
Figure 0005387793

上記式(a)中のRは、炭素原子数2〜6、好ましくは2〜4のアルキレン基、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、又は炭素原子数1〜3のアルキレン−エーテル基(−C−C−O−)を表す。この中でも合成の容易性の点から、−O−、−COO−、−CONH−、又は炭素原子数1〜3のアルキレン−エーテル基が好ましい。 R 1 in the formula (a) is an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, preferably 2 to 4 carbon atoms, —O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, or a carbon atom. Represents an alkylene-ether group (—C—C—O—) having a number of 1 to 3. Among these, from the viewpoint of ease of synthesis, —O—, —COO—, —CONH—, or an alkylene-ether group having 1 to 3 carbon atoms is preferable.

上記R、R及びRは、それぞれ独立に、フェニレン基又はシクロアルキレン基を表す。合成の容易性及び、液晶を垂直に配向させる能力の点から、下記表に示すl、m、n、R、R及びRの組み合わせが好ましい。 R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a phenylene group or a cycloalkylene group. The combination of l, m, n, R 2 , R 3 and R 4 shown in the following table is preferable from the viewpoint of ease of synthesis and the ability to align the liquid crystal vertically.

Figure 0005387793
Figure 0005387793

上記Rは、水素原子、炭素原子数2〜24、好ましくは5〜8のアルキル基若しくはフッ素含有アルキル基、芳香環、脂肪族環、複素環、又はそれらからなる大環状基を表す。l、m、及びnの少なくとも一つが1である場合、Rの構造として、好ましくは、水素原子、炭素原子数2〜14のアルキル基、又は炭素原子数2〜14のフッ素含有アルキル基であり、より好ましくは水素原子、炭素原子数2〜12、好ましくは2〜10のアルキル基若しくはフッ素含有アルキル基である。
また、l、m、及びnがともに0である場合、Rの構造として好ましくは、炭素原子数12〜22、好ましくは12〜20のアルキル基若しくはフッ素含有アルキル基、芳香環、脂肪族環、複素環、又はそれらからなる大環状基であり、より好ましくは炭素原子数12〜20、好ましくは12〜18のアルキル基若しくはフッ素含有アルキル基である。
R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 2 to 24 carbon atoms, preferably 5 to 8 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group, an aromatic ring, an aliphatic ring, a heterocyclic ring, or a macrocyclic group composed thereof. When at least one of l, m, and n is 1, the structure of R 5 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 2 to 14 carbon atoms, or a fluorine-containing alkyl group having 2 to 14 carbon atoms. More preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 2 to 12 carbon atoms, preferably 2 to 10 carbon atoms, or a fluorine-containing alkyl group.
When l, m, and n are all 0, the structure of R 5 is preferably an alkyl group having 12 to 22 carbon atoms, preferably 12 to 20 carbon atoms, or a fluorine-containing alkyl group, an aromatic ring, an aliphatic ring. , A heterocyclic ring, or a macrocyclic group comprising them, more preferably an alkyl group having 12 to 20 carbon atoms, preferably 12 to 18 carbon atoms, or a fluorine-containing alkyl group.

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

本発明に用いるポリアミック酸又はポリイミド中の側鎖Aの存在量は、前記の液晶配向膜が液晶を垂直に配向させることが出来る範囲であれば特に限定されないが、使用するジアミン全量に対し5〜50モル%が好ましく、10〜30モル%がより好ましい。側鎖Aの存在量としては、但し、前記液晶配向膜を具備する液晶表示素子において、液晶の応答速度をより速くしたい場合は、垂直配向を保つことが出来る範囲内で、側鎖Aの存在量は可能な限り少ない方が好ましい。   The abundance of the side chain A in the polyamic acid or polyimide used in the present invention is not particularly limited as long as the liquid crystal alignment film can align the liquid crystal vertically, but it is 5 to the total amount of diamine used. 50 mol% is preferable and 10-30 mol% is more preferable. As for the amount of side chain A present, however, in the liquid crystal display device having the liquid crystal alignment film, if it is desired to increase the response speed of the liquid crystal, the presence of side chain A is within the range where vertical alignment can be maintained. The amount is preferably as small as possible.

<光反応性の側鎖>
上記、光反応性の側鎖(側鎖Bともいう)は、紫外線の照射によって光反応を起こし、共有結合を形成し得る官能基を有する側鎖であり、この側鎖Bは、下記式(b)で表される。
<Photoreactive side chain>
The photoreactive side chain (also referred to as side chain B) is a side chain having a functional group capable of forming a covalent bond by causing a photoreaction upon irradiation with ultraviolet rays, and this side chain B is represented by the following formula ( b).

Figure 0005387793
上記式(b)中のRは、−CH−、−O−、−NH−、−N(CH)−、−CONH−、−NHCO−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−CON(CH)−、又は−N(CH)CO−を表す。Rは、通常の有機合成的手法で形成させることができるが、合成の容易性の観点から、−CH−、−O−、−COO−、−NHCO−、−NH−、又は−CHO−が好ましい。
Figure 0005387793
R 6 in the above formula (b) is —CH 2 —, —O—, —NH—, —N (CH 3 ) —, —CONH—, —NHCO—, —CH 2 O—, —COO—, -OCO -, - CON (CH 3 ) -, or an -N (CH 3) CO-. R 6 can be formed by an ordinary organic synthetic method, but from the viewpoint of ease of synthesis, —CH 2 —, —O—, —COO—, —NHCO—, —NH—, or —CH 2 O- is preferred.

上記式(b)中のRは、炭素原子数1〜20の直鎖状アルキレン(アルキレンは非置換でもフッ素原子によって置換されていてもよい。)を表し、さらにアルキレンの任意の−CH−は、−CF−、−CH=CH−、又は下記の置換基(これらの置換基は隣り合わない。)で置き換えられていてもよい。
置換基:−O−、−COO−、−NHCO−、−NH−、炭素環基、複素環基。
炭素環基、及び複素環基としては、具体的には以下のような構造が挙げられるが、これに限定されるものではない。
R 7 in the above formula (b) represents a linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms (the alkylene may be unsubstituted or substituted by a fluorine atom), and any —CH 2 of alkylene - is, -CF 2 -, - CH = CH-, or the following substituents (. nonadjacent these substituents) may be replaced by.
Substituents: —O—, —COO—, —NHCO—, —NH—, carbocyclic group, heterocyclic group.
Specific examples of the carbocyclic group and heterocyclic group include the following structures, but are not limited thereto.

Figure 0005387793
Figure 0005387793

Figure 0005387793
Figure 0005387793

上記Rのアルキレンは、応答速度をより速くするためには、RとRとの間に柔軟なスペーサー(RとRとをつなぐ基)を設け、光反応性基の反応効率を高めることが好ましく、Rは炭素原子数1〜20、好ましくは2〜8の直鎖状アルキレンであることが好ましい。 Alkylene R 7 represents, for faster response speed, reaction efficiency of a flexible spacer (group linking the R 6 and R 8) provided, photoreactive groups between R 6 and R 8 And R 7 is preferably a linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms.

上記式(b)中のRは、−CH−、−O−、−NH−、−N(CH)−、−CONH−、−NHCO−、−CHO−、−COO−、−OCO−、−CON(CH)−、−N(CH)CO−、炭素環基、又は複素環基を表す。その中でも合成のし易さの点から、−CH−、−O−、−COO−、−OCO−、NHCO−、−NH−、炭素環基、又は複素環基が好ましい。炭素環基及び複素環基の具体的な例としては、前記した通りである。Rは、応答速度の観点から−CH−、−O−、−COO−、−OCO−、NHCO−、又は−NH−がより好ましい。
上記式(b)中のRは、Rは、ビニルフェニル基、−CR10=CH、炭素環基、複素環基、又は下記の式で表される基を表し、R10は水素原子又はフッ素原子で置換されていてもよいメチル基を表す。但し、式(b)のRが−OCO−、−NHCO−又は−N(CH)CO−である場合、Rは−CH=CH又は−C(CH)=CHとなることはない。

Figure 0005387793
R 8 in the above formula (b) is —CH 2 —, —O—, —NH—, —N (CH 3 ) —, —CONH—, —NHCO—, —CH 2 O—, —COO—, -OCO -, - CON (CH 3 ) -, - N (CH 3) CO-, represents a carbocyclic group, or a heterocyclic group. Among these, from the viewpoint of easy synthesis, —CH 2 —, —O—, —COO—, —OCO—, NHCO—, —NH—, a carbocyclic group, or a heterocyclic group is preferable. Specific examples of the carbocyclic group and the heterocyclic group are as described above. R 8 is more preferably —CH 2 —, —O—, —COO—, —OCO—, NHCO—, or —NH— from the viewpoint of response speed.
R 9 in the above formula (b), the R 9 represents vinyl phenyl group, -CR 10 = CH 2, carbocyclic, heterocyclic, or a group represented by the following formula, R 10 is hydrogen It represents a methyl group which may be substituted with an atom or a fluorine atom. However, when R 8 in formula (b) is —OCO—, —NHCO—, or —N (CH 3 ) CO—, R 9 becomes —CH═CH 2 or —C (CH 3 ) ═CH 2. There is nothing.
Figure 0005387793

は、この中でも、光反応性の観点から、ビニルフェニル基、−CH=CH、−C(CH)=CH又は下記の基であることがより好ましい。 Among these, R 9 is more preferably a vinylphenyl group, —CH═CH 2 , —C (CH 3 ) ═CH 2 or the following group from the viewpoint of photoreactivity.

Figure 0005387793
Figure 0005387793

Figure 0005387793
Figure 0005387793

Figure 0005387793
Figure 0005387793

応答速度の観点から、Rがビニル基、−C(CH)=CH又は以下の基であるのが特に好ましい。 From the viewpoint of response speed, R 9 is particularly preferably a vinyl group, —C (CH 3 ) ═CH 2 or the following group.

Figure 0005387793
Figure 0005387793

本発明に用いるポリアミック酸又はポリイミド中の側鎖Bの存在量は、前記の液晶表示素子における液晶の応答速度を速めることが出来る範囲であれば特に限定されないが、使用するジアミン全量に対し、10〜95モル%が好ましく、60〜95モル%がより好ましい。側鎖Bの存在量は、液晶表示素子における液晶の応答速度をより速めたい場合は、他の特性に影響が出ない範囲で、可能な限り多いほうが好ましい。   The amount of the side chain B in the polyamic acid or polyimide used in the present invention is not particularly limited as long as it can increase the response speed of the liquid crystal in the liquid crystal display element, but is 10% relative to the total amount of diamine used. -95 mol% is preferable and 60-95 mol% is more preferable. The amount of the side chain B is preferably as large as possible within a range that does not affect other characteristics when it is desired to increase the response speed of the liquid crystal in the liquid crystal display element.

<ポリアミック酸>
本発明における、上記、側鎖Aと側鎖Bを有するポリアミック酸は、側鎖Aを有するジアミン及び/側鎖Bを有するジアミンとテトラカルボン酸二無水物との反応により、又はジアミンと、側鎖Aを有するテトラカルボン酸二無水物及び/又は側鎖Bを有するテトラカルボン酸二無水物との反応により、更には、側鎖Aを有するジアミン及び/側鎖Bを有するジアミンと側鎖Aを有するテトラカルボン酸二無水物及び/又は側鎖Bを有するテトラカルボン酸二無水物との反応により得ることが出来る。
このうち、原料合成の容易性などから、側鎖Aを有するジアミン及び/側鎖Bを有するジアミンとテトラカルボン酸二無水物との反応により得るのが好ましい。
<Polyamic acid>
In the present invention, the polyamic acid having the side chain A and the side chain B is obtained by reacting the diamine having the side chain A and / or the diamine having the side chain B with tetracarboxylic dianhydride, or the diamine, By reaction with a tetracarboxylic dianhydride having a chain A and / or a tetracarboxylic dianhydride having a side chain B, a diamine having a side chain A and / or a diamine having a side chain B and a side chain A Can be obtained by a reaction with a tetracarboxylic dianhydride having a side chain B and / or a tetracarboxylic dianhydride having a side chain B.
Among these, it is preferable to obtain by the reaction of a diamine having a side chain A and / or a diamine having a side chain B with a tetracarboxylic dianhydride in view of easiness of raw material synthesis.

<側鎖Aを有するジアミン化合物>
側鎖Aを有するジアミン化合物(以下、ジアミンAとも言う)としては、ジアミン側鎖にアルキル基、フッ素含有アルキル基、芳香環、脂肪族環、複素環、又はそれらからなる大環状置換体を有するジアミンを例として挙げることが出来る。具体的には、前記式(a)で表される側鎖を有するジアミンを挙げることができる。より具体的には、例えば、下記式(1)、(3)、(4)、又は(5)で表されるジアミンを挙げることが出来るが、これに限定されるものではない。
<Diamine compound having side chain A>
As a diamine compound having a side chain A (hereinafter also referred to as diamine A), the diamine side chain has an alkyl group, a fluorine-containing alkyl group, an aromatic ring, an aliphatic ring, a heterocyclic ring, or a macrocyclic substituent composed thereof. A diamine can be mentioned as an example. Specific examples include diamines having a side chain represented by the formula (a). More specifically, for example, diamines represented by the following formula (1), (3), (4), or (5) can be exemplified, but the invention is not limited thereto.

Figure 0005387793
式(1)中のl、m、n、及びR〜Rの定義については、前記式(a)と同じである。
Figure 0005387793
The definitions of l, m, n, and R 1 to R 5 in Formula (1) are the same as those in Formula (a).

Figure 0005387793
Figure 0005387793

式(3)及び式(4)中、A10は、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−CH−、−O−、−CO−、又は−NH−を表し、A11は、単結合又はフェニレン基を表す。aは側鎖Aを表し、a’はアルキル基、フッ素含有アルキル基、芳香環、脂肪族環、複素環、又はこれらの基からなる大環状基を表す。) In Formula (3) and Formula (4), A 10 represents —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —CH 2 —, —O—, —CO—, or —NH—. , A 11 represents a single bond or a phenylene group. a represents a side chain A, and a ′ represents an alkyl group, a fluorine-containing alkyl group, an aromatic ring, an aliphatic ring, a heterocyclic ring, or a macrocyclic group composed of these groups. )

Figure 0005387793
Figure 0005387793

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

式(1)中における二つのアミノ基(−NH)の結合位置は限定されない。具体的には、側鎖の結合基に対して、ベンゼン環上の2,3の位置、2,4の位置、2,5の位置、2,6の位置、3,4の位置、3,5の位置が挙げられる。なかでも、ポリアミック酸を合成する際の反応性の観点から、2,4の位置、2,5の位置、又は3,5の位置が好ましい。ジアミン化合物を合成する際の容易性も加味すると、2,4の位置、又は3,5の位置がより好ましい。
式(1)の具体的な構造としては、下記の式[A−1]〜式[A−24]で示されるジアミンを例示することができるが、これに限定されるものではない。
The bonding position of the two amino groups (—NH 2 ) in the formula (1) is not limited. Specifically, with respect to the linking group of the side chain, 2, 3 position, 2, 4 position, 2, 5 position, 2, 6 position, 3, 4 position on the benzene ring, 3, 4 position, 5 positions. Among these, from the viewpoint of reactivity when synthesizing a polyamic acid, positions 2, 4, 2, 5, or 3, 5 are preferable. Considering the ease in synthesizing the diamine compound, the positions 2, 4 or 3, 5 are more preferable.
Specific examples of the structure of the formula (1) include diamines represented by the following formulas [A-1] to [A-24], but are not limited thereto.

Figure 0005387793
式[A−1]〜式[A−5]中、Aは、炭素原子数2〜24のアルキル基又はフッ素含有アルキル基である。
Figure 0005387793
In Formula [A-1] to Formula [A-5], A 1 is an alkyl group having 2 to 24 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group.

Figure 0005387793

式[A−6]及び式[A−7]中、Aは、−O−、−OCH−、−CHO−、−COOCH−、又は−CHOCO−を示し、Aは炭素子数1〜22のアルキル基、アルコキシ基、フッ素含有アルキル基又はフッ素含有アルコキシ基である。
Figure 0005387793

In Formula [A-6] and Formula [A-7], A 2 represents —O—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COOCH 2 —, or —CH 2 OCO—, and A 3 Is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkoxy group, a fluorine-containing alkyl group or a fluorine-containing alkoxy group.

Figure 0005387793
式[A−8]〜式[A−10]中、Aは、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−COOCH−、−CHOCO−、−CHO−、−OCH−、又は−CH−を表す。Aは炭素子数1〜22のアルキル基、アルコキシ基、フッ素含有アルキル基又はフッ素含有アルコキシ基を表す。
Figure 0005387793
In Formula [A-8] to Formula [A-10], A 4 represents —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —COOCH 2 —, —CH 2 OCO—, —CH 2 O. -, - OCH 2 -, or -CH 2 - represents a. A 5 represents an alkyl group, alkoxy group, fluorine-containing alkyl group or fluorine-containing alkoxy group Tansoko number 1 to 22.

Figure 0005387793

式[A−11]及び式[A−12]中、Aは、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−COOCH−、−CHOCO−、−CHO−、−OCH−、−CH−、−O−、又は−NH−を表し、Aはフッ素基、シアノ基、トリフルオロメチル基、ニトロ基、アゾ基、ホルミル基、アセチル基、アセトキシ基、又は水酸基を表す。
Figure 0005387793

In Formula [A-11] and Formula [A-12], A 6 represents —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —COOCH 2 —, —CH 2 OCO—, —CH 2 O. —, —OCH 2 —, —CH 2 —, —O—, or —NH—, and A 7 represents fluorine group, cyano group, trifluoromethyl group, nitro group, azo group, formyl group, acetyl group, acetoxy Represents a group or a hydroxyl group.

Figure 0005387793

式[A−13]及び式[A−14]中、Aは、炭素原子数3〜12のアルキル基を表し、1,4-シクロヘキシレンのシス−トランス異性は、それぞれトランス異性体である。
Figure 0005387793

In Formula [A-13] and Formula [A-14], A 8 represents an alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and the cis-trans isomerism of 1,4-cyclohexylene is a trans isomer. .

Figure 0005387793

式[A−15]及び式[A−16]中、Aは、炭素原子数3〜12アルキル基を表し、1,4-シクロヘキシレンのシス−トランス異性は、それぞれトランス異性体である。
Figure 0005387793

In Formula [A-15] and Formula [A-16], A 9 represents an alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and the cis-trans isomerism of 1,4-cyclohexylene is a trans isomer.

Figure 0005387793
Figure 0005387793

Figure 0005387793
Figure 0005387793

Figure 0005387793
Figure 0005387793

式(3)で表されるジアミンの具体例としては、下記の式[A−25]〜式[A−30]で示されるジアミンを挙げることが出来るが、これに限るものではない。   Specific examples of the diamine represented by the formula (3) include diamines represented by the following formulas [A-25] to [A-30], but are not limited thereto.

Figure 0005387793
Figure 0005387793

式[A-25]〜式[A-30]中、A12は、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−CH−、−O−、−CO−、又は−NH−を表し、A13は炭素原子数1〜22のアルキル基又はフッ素含有アルキル基を表す。 In Formula [A-25] to Formula [A-30], A 12 represents —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —CH 2 —, —O—, —CO—, or — NH— represents A 13 represents an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group.

式(4)で表されるジアミンの具体例としては、下記の式[A−31]〜式[A−32]で示されるジアミンを挙げることが出来るが、これに限るものではない。   Specific examples of the diamine represented by the formula (4) include diamines represented by the following formulas [A-31] to [A-32], but are not limited thereto.

Figure 0005387793
Figure 0005387793

この中でも、液晶を垂直に配向させる能力、液晶の応答速度の観点から、[A-1]、[A-2]、[A-3]、[A-4]、[A-5]、[A-25]、[A-26]、[A-27]、[A-28]、[A-29]、[A-30]が好ましい。
上記のジアミン化合物は、液晶配向膜とした際の液晶配向性、プレチルト角、電圧保持特性、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類又は2種類以上を混合して使用することもできる。
Of these, [A-1], [A-2], [A-3], [A-4], [A-5], [A-5], [A-5], [A-5], [A-5], [A-5], [A-5], [A-5], [A-5] A-25], [A-26], [A-27], [A-28], [A-29], and [A-30] are preferable.
The above diamine compounds can be used alone or in combination of two or more depending on the liquid crystal alignment properties, pretilt angle, voltage holding characteristics, accumulated charge and the like when the liquid crystal alignment film is formed.

本発明の目的を達成するためには、ポリアミック酸の合成に用いるジアミン成分の5〜50モル%がジアミンAであることが好ましい。さらには、ジアミン成分の5〜30モル%がジアミンAであることが好ましく、特に好ましくは5〜15モル%である。   In order to achieve the object of the present invention, it is preferable that 5 to 50 mol% of the diamine component used for the synthesis of the polyamic acid is diamine A. Furthermore, it is preferable that 5-30 mol% of a diamine component is diamine A, Most preferably, it is 5-15 mol%.

<側鎖Bを有するジアミン化合物>
側鎖Bを有するジアミン化合物(ジアミンBとも言う。)としては、前記式(b)で表される側鎖を有するジアミンを挙げることができる。より具体的には例えば下記の一般式(2)で表されるジアミンを挙げることができる、
<Diamine compound having side chain B>
Examples of the diamine compound having a side chain B (also referred to as diamine B) include diamines having a side chain represented by the formula (b). More specifically, for example, diamines represented by the following general formula (2) can be mentioned.

Figure 0005387793
式(2)中、Rは−CH−、−O−、−COO−、−NHCO−、−NH−、−CHO−、−N(CH)−、−CON(CH)−、又は−N(CH)CO−を表す。Rは、炭素原子数1〜20の直鎖状アルキレン(アルキレンは非置換でもフッ素原子によって置換されていてもよい。)を表し、さらにアルキレンの任意の−CH−は、−CF−、−CH=CH−、又は下記の置換基(これらの置換基は隣り合わない。)で置き換えられていてもよい。
置換基:−O−、−COO−、−NHCO−、−NH−、炭素環基、又は複素環基。
は−CH−、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−NH−、−N(CH)−、−CON(CH)−、又は−N(CH)CO−を表し、R11はビニルフェニル基、−CH=CH、−C(CH)=CH、又は下記のいずれかの基を表す。但し、式(2)のRが−OCO−、−NHCO−又は−N(CH)CO−である場合、R11は−CH=CH又は−C(CH)=CHとなることはない。
Figure 0005387793
In formula (2), R 6 represents —CH 2 —, —O—, —COO—, —NHCO—, —NH—, —CH 2 O—, —N (CH 3 ) —, —CON (CH 3 ). - or a -N (CH 3) CO-. R 7 represents a linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms (the alkylene may be unsubstituted or substituted by a fluorine atom), and any —CH 2 — in the alkylene is —CF 2 —. , -CH = CH-, or the following substituents (these substituents are not adjacent to each other).
Substituent: —O—, —COO—, —NHCO—, —NH—, a carbocyclic group, or a heterocyclic group.
R 8 represents —CH 2 —, —O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —NH—, —N (CH 3 ) —, —CON (CH 3 ) —, or —N (CH 3 ) CO—, R 11 represents a vinylphenyl group, —CH═CH 2 , —C (CH 3 ) ═CH 2 , or any of the following groups. However, when R 8 in the formula (2) is —OCO—, —NHCO—, or —N (CH 3 ) CO—, R 11 becomes —CH═CH 2 or —C (CH 3 ) ═CH 2. There is nothing.

Figure 0005387793
Figure 0005387793

式(2)中における二つのアミノ基(−NH)の結合位置は特に限定されない。具体的には、側鎖の結合基に対して、ベンゼン環上の2,3の位置、2,4の位置、2,5の位置、2,6の位置、3,4の位置、3,5の位置が挙げられる。なかでも、ポリアミック酸を合成する際の反応性の観点から、2,4の位置、2,5の位置、又は3,5の位置が好ましい。ジアミン化合物を合成する際の容易性も加味すると、2,4の位置、又は3,5の位置がより好ましい。
具体的には、以下のような化合物が挙げられるが、これに限定されるものではない。
The bonding position of the two amino groups (—NH 2 ) in the formula (2) is not particularly limited. Specifically, with respect to the linking group of the side chain, 2, 3 position, 2, 4 position, 2, 5 position, 2, 6 position, 3, 4 position on the benzene ring, 3, 4 position, 5 positions. Among these, from the viewpoint of reactivity when synthesizing a polyamic acid, positions 2, 4, 2, 5, or 3, 5 are preferable. Considering the ease in synthesizing the diamine compound, the positions 2, 4 or 3, 5 are more preferable.
Specific examples include the following compounds, but are not limited thereto.

Figure 0005387793
Figure 0005387793

Figure 0005387793
Figure 0005387793

Figure 0005387793
Figure 0005387793

式中、Xは、独立して−C−、−O−、−NHCO−、−CONH−、−COO−、−OCO−、及び−NH−からなる群より選ばれる結合基を表し、l、m、及びnはそれぞれ独立して0〜20の整数を表す。
上記のジアミン化合物は、液晶配向膜とした際の液晶配向性、プレチルト角、電圧保持特性、蓄積電荷などの特性、液晶表示素子とした際の液晶の応答速度などに応じて、1種類又は2種類以上を混合して使用することもできる。
In the formula, X independently represents a linking group selected from the group consisting of —C—, —O—, —NHCO—, —CONH—, —COO—, —OCO—, and —NH—; m and n each independently represents an integer of 0 to 20.
One or two of the above diamine compounds may be used depending on the liquid crystal alignment properties, the pretilt angle, the voltage holding characteristics, the accumulated charge characteristics, and the response speed of the liquid crystal when the liquid crystal display element is used. A mixture of more than one can also be used.

本発明の目的を達成するためには、ポリアミック酸の合成に用いるジアミン成分の10〜95モル%がジアミンBであることが好ましい。更には、ジアミン成分の40〜95モル%がジアミンBであることがより好ましく、特に好ましくは70〜95モル%である。   In order to achieve the object of the present invention, it is preferable that 10 to 95 mol% of the diamine component used for the synthesis of the polyamic acid is diamine B. Furthermore, 40 to 95 mol% of the diamine component is more preferably diamine B, and particularly preferably 70 to 95 mol%.

<その他のジアミン化合物>
本発明に用いられるポリアミック酸は、本発明の効果を損わない限りにおいて、ジアミンA及びジアミンB以外のその他のジアミン化合物をジアミン成分として併用することができる。その具体例を以下に挙げる。
<Other diamine compounds>
The polyamic acid used in the present invention can be used in combination with other diamine compounds other than diamine A and diamine B as the diamine component as long as the effects of the present invention are not impaired. Specific examples are given below.

p−フェニレンジアミン、2,3,5,6−テトラメチル−p−フェニレンジアミン、2,5−ジメチル−p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、2,4−ジメチル−m−フェニレンジアミン、2,5−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノフェノール、2,4−ジアミノフェノール、3,5−ジアミノフェノール、3,5−ジアミノベンジルアルコール、2,4−ジアミノベンジルアルコール、4,6−ジアミノレゾルシノール、4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジカルボキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジフルオロ−4,4’−ビフェニル、3,3’−トリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジアミノビフェニル、2,3’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ジアミノジフェニルメタン、2,3’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2’−ジアミノジフェニルエーテル、2,3’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−スルホニルジアニリン、3,3’−スルホニルジアニリン、ビス(4−アミノフェニル)シラン、ビス(3−アミノフェニル)シラン、ジメチル−ビス(4−アミノフェニル)シラン、ジメチル−ビス(3−アミノフェニル)シラン、4,4’−チオジアニリン、3,3’−チオジアニリン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、3,3’−ジアミノジフェニルアミン、3,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2’−ジアミノジフェニルアミン、2,3’−ジアミノジフェニルアミン、N−メチル(4,4’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(3,3’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(3,4’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(2,2’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(2,3’−ジアミノジフェニル)アミン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、1,4−ジアミノナフタレン、2,2’−ジアミノベンゾフェノン、2,3’−ジアミノベンゾフェノン、1,5−ジアミノナフタレン、1,6−ジアミノナフタレン、1,7−ジアミノナフタレン、1,8−ジアミノナフタレン、2,5−ジアミノナフタレン、2,6ジアミノナフタレン、2,7−ジアミノナフタレン、2,8−ジアミノナフタレン、1,2−ビス(4−アミノフェニル)エタン、1,2−ビス(3−アミノフェニル)エタン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、1,3−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、1,4−ビス(4アミノフェニル)ブタン、1,4−ビス(3−アミノフェニル)ブタン、ビス(3,5−ジエチル−4−アミノフェニル)メタン、1,4−ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(4-アミノベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−[1,4−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、4,4’−[1,3−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,4’−[1,4−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,4’−[1,3−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,3’−[1,4−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,3’−[1,3−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、1,4−フェニレンビス[(4−アミノフェニル)メタノン]、1,4−フェニレンビス[(3−アミノフェニル)メタノン]、1,3−フェニレンビス[(4−アミノフェニル)メタノン]、1,3−フェニレンビス[(3−アミノフェニル)メタノン]、1,4−フェニレンビス(4−アミノベンゾエート)、1,4−フェニレンビス(3−アミノベンゾエート)、1,3−フェニレンビス(4−アミノベンゾエート)、1,3−フェニレンビス(3−アミノベンゾエート)、ビス(4−アミノフェニル)テレフタレート、ビス(3−アミノフェニル)テレフタレート、ビス(4−アミノフェニル)イソフタレート、ビス(3−アミノフェニル)イソフタレート、N,N’−(1,4−フェニレン)ビス(4−アミノベンズアミド)、N,N’−(1,3−フェニレン)ビス(4−アミノベンズアミド)、N,N’−(1,4−フェニレン)ビス(3−アミノベンズアミド)、N,N’−(1,3−フェニレン)ビス(3−アミノベンズアミド)、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)テレフタルアミド、N,N’−ビス(3−アミノフェニル)テレフタルアミド、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)イソフタルアミド、N,N’−ビス(3−アミノフェニル)イソフタルアミド、9,10−ビス(4−アミノフェニル)アントラセン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(3−アミノ−4−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2’−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、2,2’−ビス(3−アミノ−4−メチルフェニル)プロパン、3,5−ジアミノ安息香酸、2,5−ジアミノ安息香酸、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)プロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)プロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ブタン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ブタン、1,5−ビス(4−アミノフェノキシ)ペンタン、1,5−ビス(3−アミノフェノキシ)ペンタン、1,6−ビス(4−アミノフェノキシ)へキサン、1,6−ビス(3−アミノフェノキシ)へキサン、1,7−ビス(4−アミノフェノキシ)ヘプタン、1,7−(3−アミノフェノキシ)ヘプタン、1,8−ビス(4−アミノフェノキシ)オクタン、1,8−ビス(3−アミノフェノキシ)オクタン、1,9−ビス(4−アミノフェノキシ)ノナン、1,9−ビス(3−アミノフェノキシ)ノナン、1,10−(4−アミノフェノキシ)デカン、1,10−(3−アミノフェノキシ)デカン、1,11−(4−アミノフェノキシ)ウンデカン、1,11−(3−アミノフェノキシ)ウンデカン、1,12−(4−アミノフェノキシ)ドデカン、1,12−(3−アミノフェノキシ)ドデカンなどの芳香族ジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンなどの脂環式ジアミン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノへキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカン、1,12−ジアミノドデカンなどの脂肪族ジアミン。   p-phenylenediamine, 2,3,5,6-tetramethyl-p-phenylenediamine, 2,5-dimethyl-p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 2,4-dimethyl-m-phenylenediamine, 2, 5-diaminotoluene, 2,6-diaminotoluene, 2,5-diaminophenol, 2,4-diaminophenol, 3,5-diaminophenol, 3,5-diaminobenzyl alcohol, 2,4-diaminobenzyl alcohol, 4 , 6-diaminoresorcinol, 4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-dihydroxy -4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dicarboxy-4,4'-diaminobiphenyl, , 3′-difluoro-4,4′-biphenyl, 3,3′-trifluoromethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 3,4′-diaminobiphenyl, 3,3′-diaminobiphenyl, 2,2 ′ -Diaminobiphenyl, 2,3'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane, 2,2'-diaminodiphenylmethane, 2,3'-diamino Diphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 2,2'-diaminodiphenyl ether, 2,3'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-sulfonyldianiline 3,3′-sulfonyldianiline, bis (4 Aminophenyl) silane, bis (3-aminophenyl) silane, dimethyl-bis (4-aminophenyl) silane, dimethyl-bis (3-aminophenyl) silane, 4,4′-thiodianiline, 3,3′-thiodianiline, 4,4'-diaminodiphenylamine, 3,3'-diaminodiphenylamine, 3,4'-diaminodiphenylamine, 2,2'-diaminodiphenylamine, 2,3'-diaminodiphenylamine, N-methyl (4,4'-diamino Diphenyl) amine, N-methyl (3,3′-diaminodiphenyl) amine, N-methyl (3,4′-diaminodiphenyl) amine, N-methyl (2,2′-diaminodiphenyl) amine, N-methyl ( 2,3′-diaminodiphenyl) amine, 4,4′-diaminobenzophenone, 3, 3'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 1,4-diaminonaphthalene, 2,2'-diaminobenzophenone, 2,3'-diaminobenzophenone, 1,5-diaminonaphthalene, 1,6-diaminonaphthalene 1,7-diaminonaphthalene, 1,8-diaminonaphthalene, 2,5-diaminonaphthalene, 2,6 diaminonaphthalene, 2,7-diaminonaphthalene, 2,8-diaminonaphthalene, 1,2-bis (4- Aminophenyl) ethane, 1,2-bis (3-aminophenyl) ethane, 1,3-bis (4-aminophenyl) propane, 1,3-bis (3-aminophenyl) propane, 1,4-bis ( 4-aminophenyl) butane, 1,4-bis (3-aminophenyl) butane, bis (3,5-diethyl-4-a Nophenyl) methane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenyl) benzene, 1,3-bis (4 -Aminophenyl) benzene, 1,4-bis (4-aminobenzyl) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4 ′-[1,4-phenylenebis (methylene)] dianiline, 4,4 '-[1,3-phenylenebis (methylene)] dianiline, 3,4'-[1,4-phenylenebis (methylene)] dianiline, 3,4 '-[1,3-phenylenebis (methylene) )] Dianiline, 3,3 ′-[1,4-phenylenebis (methylene)] dianiline, 3,3 ′-[1,3-phenylenebis (methylene)] dianiline, 1,4-phenylenebis (4-aminophenyl) methanone], 1,4-phenylenebis [(3-aminophenyl) methanone], 1,3-phenylenebis [(4-aminophenyl) methanone], 1,3-phenylenebis [(3 -Aminophenyl) methanone], 1,4-phenylenebis (4-aminobenzoate), 1,4-phenylenebis (3-aminobenzoate), 1,3-phenylenebis (4-aminobenzoate), 1,3- Phenylenebis (3-aminobenzoate), bis (4-aminophenyl) terephthalate, bis (3-aminophenyl) terephthalate, bis (4-aminophenyl) isophthalate, bis (3-aminophenyl) isophthalate, N, N '-(1,4-phenylene) bis (4-aminobenzamide), N, N'-(1,3-pheny Len) bis (4-aminobenzamide), N, N ′-(1,4-phenylene) bis (3-aminobenzamide), N, N ′-(1,3-phenylene) bis (3-aminobenzamide), N, N′-bis (4-aminophenyl) terephthalamide, N, N′-bis (3-aminophenyl) terephthalamide, N, N′-bis (4-aminophenyl) isophthalamide, N, N′— Bis (3-aminophenyl) isophthalamide, 9,10-bis (4-aminophenyl) anthracene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) diphenylsulfone, 2,2′-bis [4- (4- Aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2′-bis (4-aminophenyl) Hexafluoropropane, 2,2′-bis (3-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2′-bis (3-amino-4-methylphenyl) hexafluoropropane, 2,2′-bis (4-amino) Phenyl) propane, 2,2′-bis (3-aminophenyl) propane, 2,2′-bis (3-amino-4-methylphenyl) propane, 3,5-diaminobenzoic acid, 2,5-diaminobenzoic acid Acid, 1,3-bis (4-aminophenoxy) propane, 1,3-bis (3-aminophenoxy) propane, 1,4-bis (4-aminophenoxy) butane, 1,4-bis (3-amino) Phenoxy) butane, 1,5-bis (4-aminophenoxy) pentane, 1,5-bis (3-aminophenoxy) pentane, 1,6-bis (4-aminophenoxy) Hexane, 1,6-bis (3-aminophenoxy) hexane, 1,7-bis (4-aminophenoxy) heptane, 1,7- (3-aminophenoxy) heptane, 1,8-bis (4- Aminophenoxy) octane, 1,8-bis (3-aminophenoxy) octane, 1,9-bis (4-aminophenoxy) nonane, 1,9-bis (3-aminophenoxy) nonane, 1,10- (4 -Aminophenoxy) decane, 1,10- (3-aminophenoxy) decane, 1,11- (4-aminophenoxy) undecane, 1,11- (3-aminophenoxy) undecane, 1,12- (4-amino Aromatic diamines such as phenoxy) dodecane, 1,12- (3-aminophenoxy) dodecane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, bis (4-amino- Alicyclic diamine such as 3-methylcyclohexyl) methane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane, 1 , 8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,11-diaminoundecane, 1,12-diaminododecane and other aliphatic diamines.

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

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

ピロメリット酸、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸、1,2,5,6−アントラセンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4−ビフェニルテトラカルボン酸、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジメチルシラン、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジフェニルシラン、2,3,4,5−ピリジンテトラカルボン酸、2,6−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ピリジン、3,3’,4,4’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸、1,3−ジフェニル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、オキシジフタルテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,2−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸、1,2,3,4−シクロヘプタンテトラカルボン酸、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸、3,4−ジカルボキシ−1−シクロへキシルコハク酸、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸、ビシクロ[3,3,0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸、ビシクロ[4,3,0]ノナン−2,4,7,9−テトラカルボン酸、ビシクロ[4,4,0]デカン−2,4,7,9−テトラカルボン酸、ビシクロ[4,4,0]デカン−2,4,8,10−テトラカルボン酸、トリシクロ[6.3.0.0<2,6>]ウンデカン−3,5,9,11−テトラカルボン酸、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドリナフタレン−1,2−ジカルボン酸、ビシクロ[2,2,2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロへキサン−1,2−ジカルボン酸、テトラシクロ[6,2,1,1,0,2,7]ドデカ−4,5,9,10−テトラカルボン酸、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2:3,5:6ジカルボン酸、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸等が挙げられる。   Pyromellitic acid, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid, 2,3,6,7 Anthracene tetracarboxylic acid, 1,2,5,6-anthracene tetracarboxylic acid, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3,3 ′, 4-biphenyltetracarboxylic acid, bis ( 3,4-dicarboxyphenyl) ether, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane, 2 , 2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propa Bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) diphenylsilane, 2,3,4,5-pyridinetetracarboxylic acid, 2,6-bis (3,4- Dicarboxyphenyl) pyridine, 3,3 ′, 4,4′-diphenylsulfonetetracarboxylic acid, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic acid, 1,3-diphenyl-1,2,3,4-cyclobutane Tetracarboxylic acid, oxydiphthaltetracarboxylic acid, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic acid, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid, 1,2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobuta Tetracarboxylic acid, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid, 1,2,3,4-cycloheptanetetracarboxylic acid, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic acid, 3,4-dicarboxy-1-cyclohexylsuccinic acid, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic acid, bicyclo [ 3,3,0] octane-2,4,6,8-tetracarboxylic acid, bicyclo [4,3,0] nonane-2,4,7,9-tetracarboxylic acid, bicyclo [4,4,0] Decane-2,4,7,9-tetracarboxylic acid, bicyclo [4,4,0] decane-2,4,8,10-tetracarboxylic acid, tricyclo [6.3.0.0 <2,6> ] Undecane-3 , 5,9,11-tetracarboxylic acid, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydrido Naphthalene-1,2-dicarboxylic acid, bicyclo [2,2,2] oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic acid, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3- Methyl-3-cyclohexane-1,2-dicarboxylic acid, tetracyclo [6,2,1,1,0,2,7] dodeca-4,5,9,10-tetracarboxylic acid, 3,5,6 -Tricarboxynorbornane-2: 3,5: 6 dicarboxylic acid, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid and the like.

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

<ポリアミック酸の合成>
ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物との反応により、ポリアミック酸を得るにあたっては、公知の合成手法を用いることができる。一般的には、ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物とを有機溶媒中で反応させる方法である。ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物との反応は、有機溶媒中で比較的容易に進行し、かつ副生成物が発生しない点で有利である。
<Synthesis of polyamic acid>
In obtaining a polyamic acid by a reaction between a diamine component and tetracarboxylic dianhydride, a known synthesis method can be used. In general, the diamine component and tetracarboxylic dianhydride are reacted in an organic solvent. The reaction between the diamine component and tetracarboxylic dianhydride is advantageous in that it proceeds relatively easily in an organic solvent and no by-products are generated.

上記反応に用いる有機溶媒としては、生成したポリアミック酸が溶解するものであれば特に限定されない。さらに、ポリアミック酸を溶解させない有機溶媒であっても、生成したポリアミック酸が析出しない範囲で、上記溶媒に混合して使用してもよい。なお、有機溶媒中の水分は重合反応を阻害し、さらには生成したポリアミック酸を加水分解させる原因となるので、有機溶媒は脱水乾燥させたものを用いることが好ましい。
以下に、有機溶媒の具体例を挙げる。
N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、N−メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、ジペンテン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、メチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール−tert−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、プロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオキサン、n−へキサン、n−ペンタン、n−オクタン、ジエチルエーテル、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸メチルエチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、2−エチル-1−ヘキサノール。これらの有機溶媒は単独で使用しても、混合して使用してもよい。
The organic solvent used in the above reaction is not particularly limited as long as the generated polyamic acid dissolves. Furthermore, even if it is an organic solvent which does not dissolve a polyamic acid, it may be mixed with the said solvent and used as long as the produced polyamic acid does not precipitate. In addition, since the water | moisture content in an organic solvent inhibits a polymerization reaction and also causes the produced polyamic acid to hydrolyze, it is preferable to use what dehydrated and dried the organic solvent.
Specific examples of the organic solvent are given below.
N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-diethylformamide, N-methylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, 1,3- Dimethyl-2-imidazolidinone, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide, N-methylcaprolactam, dimethyl sulfoxide, tetramethyl urea, pyridine, dimethyl sulfone, hexamethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, isopropyl alcohol, methoxymethyl Pentanol, dipentene, ethyl amyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, butyl cellosolve Cetate, ethyl cellosolve acetate, butyl carbitol, ethyl carbitol, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether , Propylene glycol-tert-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, dipropylene glycol monoacetate mono Methyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monoacetate monopropyl ether, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate , Tripropylene glycol methyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, diisopropyl ether, ethyl isobutyl ether, diisobutylene, amyl acetate, butyl butyrate, butyl ether, diisobutyl ketone, methylcyclohexene, propyl ether, dihexyl ether, dioxane, n-hexane, n-pentane, n-octane, diethyl ether, cyclohexanone, e Len carbonate, propylene carbonate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropionic acid Methyl ethyl, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, diglyme, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, 2-Ethyl-1-hexanol. These organic solvents may be used alone or in combination.

ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物成分とを有機溶媒中で反応させる際には、ジアミン成分を有機溶媒に分散あるいは溶解させた溶液を攪拌し、テトラカルボン酸二無水物成分をそのまま、又は有機溶媒に分散あるいは溶解させて添加する方法、逆にテトラカルボン酸二無水物成分を有機溶媒に分散あるいは溶解させた溶液にジアミン成分を添加する方法、テトラカルボン酸二無水物成分とジアミン成分とを交互に添加する方法などが挙げられ、これらのいずれの方法を用いてもよい。また、ジアミン成分又はテトラカルボン酸二無水物成分が複数種の化合物からなる場合は、あらかじめ混合した状態で反応させてもよく、個別に順次反応させてもよく、さらに個別に反応させた低分子量体を混合反応させ高分子量体としてもよい。   When the diamine component and the tetracarboxylic dianhydride component are reacted in an organic solvent, the solution in which the diamine component is dispersed or dissolved in the organic solvent is stirred, and the tetracarboxylic dianhydride component is used as it is or in an organic solvent. A method of adding by dispersing or dissolving in a solvent, a method of adding a diamine component to a solution in which a tetracarboxylic dianhydride component is dispersed or dissolved in an organic solvent, and a tetracarboxylic dianhydride component and a diamine component. The method of adding alternately etc. is mentioned, You may use any of these methods. In addition, when the diamine component or tetracarboxylic dianhydride component is composed of a plurality of types of compounds, they may be reacted in a premixed state, may be individually reacted sequentially, or may be further reacted individually. The body may be mixed and reacted to form a high molecular weight body.

ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物成分とを反応させる際の温度は、任意の温度を選択することができ、例えば−20℃〜150℃、好ましくは−5℃〜100℃の範囲である。また、反応は任意の濃度で行うことができ、例えば1〜50質量%、好ましくは5〜30質量%である。   The temperature at the time of making a diamine component and a tetracarboxylic dianhydride component react can select arbitrary temperatures, for example, -20 degreeC-150 degreeC, Preferably it is the range of -5 degreeC-100 degreeC. Moreover, reaction can be performed by arbitrary density | concentrations, for example, 1-50 mass%, Preferably it is 5-30 mass%.

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

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

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

ポリアミック酸を溶液中で熱イミド化させる場合の温度は、100℃〜400℃、好ましくは120℃〜250℃であり、イミド化反応により生成する水を系外に除きながら行う方法が好ましい。   The temperature at which the polyamic acid is thermally imidized in the solution is 100 ° C. to 400 ° C., preferably 120 ° C. to 250 ° C., and a method in which water generated by the imidation reaction is removed from the system is preferable.

ポリアミック酸の触媒イミド化は、ポリアミック酸の溶液に、塩基性触媒と酸無水物とを添加し、−20〜250℃、好ましくは0〜180℃で攪拌することにより行うことができる。塩基性触媒の量はアミド酸基の0.5〜30モル倍、好ましくは2〜20モル倍であり、酸無水物の量はアミド酸基の1〜50モル倍、好ましくは3〜30モル倍である。塩基性触媒としてはピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミンなどを挙げることができ、中でもピリジンは反応を進行させるのに適度な塩基性を持つので好ましい。酸無水物としては、無水酢酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などを挙げることができ、中でも無水酢酸を用いると反応終了後の精製が容易となるので好ましい。触媒イミド化によるイミド化率は、触媒量と反応温度、反応時間を調節することにより制御することができる。   The catalytic imidation of the polyamic acid can be performed by adding a basic catalyst and an acid anhydride to the polyamic acid solution and stirring at -20 to 250 ° C, preferably 0 to 180 ° C. The amount of the basic catalyst is 0.5 to 30 mol times, preferably 2 to 20 mol times of the amidic acid group, and the amount of the acid anhydride is 1 to 50 mol times, preferably 3 to 30 mol of the amido acid group. Is double. Examples of the basic catalyst include pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, trioctylamine and the like. Among them, pyridine is preferable because it has an appropriate basicity for proceeding with the reaction. Examples of the acid anhydride include acetic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, and the like. Among them, use of acetic anhydride is preferable because purification after completion of the reaction is facilitated. The imidization rate by catalytic imidation can be controlled by adjusting the amount of catalyst, reaction temperature, and reaction time.

ポリアミック酸又はポリイミドの反応溶液から、生成したポリアミック酸又はポリイミドを回収する場合には、反応溶液を貧溶媒に投入して沈殿させればよい。沈殿に用いる貧溶媒としてはメタノール、アセトン、ヘキサン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン、水などを挙げることができる。貧溶媒に投入して沈殿させたポリマーは濾過して回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱して乾燥することができる。また、沈殿回収した重合体を、有機溶媒に再溶解させ、再沈殿回収する操作を2〜10回繰り返すと、重合体中の不純物を少なくすることができる。この際の貧溶媒として、例えば、アルコール類、ケトン類、炭化水素などが挙げられ、これらの内から選ばれる3種類以上の貧溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。   When recovering the produced polyamic acid or polyimide from the reaction solution of polyamic acid or polyimide, the reaction solution may be poured into a poor solvent and precipitated. Examples of the poor solvent used for precipitation include methanol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, toluene, benzene, and water. The polymer precipitated in a poor solvent and collected by filtration can be dried by normal temperature or reduced pressure at room temperature or by heating. Moreover, when the polymer which carried out precipitation collection | recovery is re-dissolved in an organic solvent and the operation which carries out reprecipitation collection | recovery is repeated 2 to 10 times, the impurity in a polymer can be decreased. Examples of the poor solvent at this time include alcohols, ketones, hydrocarbons and the like, and it is preferable to use three or more kinds of poor solvents selected from these because purification efficiency is further improved.

<液晶配向剤>
液晶配向剤は、液晶配向膜を形成するための塗布液であり、液晶配向膜を形成するための樹脂成分が有機溶媒に溶解した溶液である。ここで、前記の樹脂成分は、上記したポリアミック酸及びポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも一種の重合体を含む樹脂成分である。その際、樹脂成分の含有量は1質量%〜20質量%が好ましく、より好ましくは3質量%〜15質量%、特に好ましくは3〜10質量%である。
<Liquid crystal aligning agent>
A liquid crystal aligning agent is a coating liquid for forming a liquid crystal aligning film, and is a solution in which a resin component for forming a liquid crystal aligning film is dissolved in an organic solvent. Here, the resin component is a resin component containing at least one polymer selected from the group consisting of the polyamic acid and the polyimide. In that case, the content of the resin component is preferably 1% by mass to 20% by mass, more preferably 3% by mass to 15% by mass, and particularly preferably 3% by mass to 10% by mass.

本発明に用いられる液晶配向剤において、上記の樹脂成分は、全てが側鎖A及び側鎖Bを有するポリアミック酸、又はこれをイミド化させたポリイミドであってもよく、これらのポリアミック酸とポリイミドの混合物であってもよく、更にはそれ以外の他の重合体が混合されていてもよい。その際、樹脂成分中におけるかかる他の重合体の含有量は0.5質量%〜15質量%が好ましく、より好ましくは1質量%〜10質量%である。かかる他の重合体は、例えば、側鎖Aと側鎖Bとを同時に有さないポリアミック酸又はポリイミドなどが挙げられる。   In the liquid crystal aligning agent used in the present invention, the above resin components may all be polyamic acid having side chain A and side chain B, or polyimide obtained by imidizing it, and these polyamic acid and polyimide. The other polymer may be mixed. In that case, 0.5 mass%-15 mass% are preferable, and, as for content of this other polymer in a resin component, More preferably, they are 1 mass%-10 mass%. Examples of such other polymers include polyamic acid or polyimide that does not have side chain A and side chain B at the same time.

上記の樹脂成分の重合体の分子量は、そこから得られる塗膜の強度及び、塗膜形成時の作業性、塗膜の均一性を考慮した場合、GPC(Gel Permeation Chromatography)法で測定した重量平均分子量で5,000〜1,000,000とするのが好ましく、より好ましくは、10,000〜150,000である。   The molecular weight of the polymer of the above resin component is the weight measured by the GPC (Gel Permeation Chromatography) method in consideration of the strength of the coating film obtained therefrom, workability at the time of coating film formation, and uniformity of the coating film. The average molecular weight is preferably 5,000 to 1,000,000, and more preferably 10,000 to 150,000.

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

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

膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる化合物としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ノ二オン系界面活性剤などが挙げられる。より具体的には、例えば、エフトップEF301、EF303、EF352(トーケムプロダクツ社製))、メガファックF171、F173、R−30(大日本インキ社製)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム社製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子社製)などが挙げられる。これらの界面活性剤を使用する場合、その使用割合は、液晶配向剤に含有される樹脂成分の100質量部に対して、好ましくは0.01〜2質量部、より好ましくは0.01〜1質量部である。   Examples of compounds that improve film thickness uniformity and surface smoothness include fluorine-based surfactants, silicone-based surfactants, and nonionic surfactants. More specifically, for example, F-top EF301, EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products), MegaFuck F171, F173, R-30 (manufactured by Dainippon Ink), Florard FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M) ), Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.). When using these surfactants, the use ratio thereof is preferably 0.01 to 2 parts by mass, more preferably 0.01 to 1 with respect to 100 parts by mass of the resin component contained in the liquid crystal aligning agent. Part by mass.

液晶配向膜と基板との密着性を向上させる化合物の具体例としては、官能性シラン含有化合物やエポキシ基含有化合物、などが挙げられる。例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−4、4’−ジアミノジフェニルメタン、3−(N−アリル−N−グリシジル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(N,N−ジグリシジル)アミノプロピルトリメトキシシランなどが挙げられる。
また本発明の液晶配向剤を用いて得られる液晶配向膜のラビング耐性をさらに上げるために、2,2'-ビス(4−ヒドロキシ-3,5-ジヒドロキシメチルフェニル)プロパン、テトラ(メトキシメチル)ビスフェノール等のフェノール化合物を添加してもよい。これらの化合物を使用する場合は、液晶配向剤に含有される樹脂成分の100質量部に対して0.1〜30質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜20質量部である。
本発明に用いられる液晶配向剤には、上記の他、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、液晶配向膜の誘電率や導電性などの電気特性を変化させる目的の誘電体や導電物質を添加してもよい。
Specific examples of the compound that improves the adhesion between the liquid crystal alignment film and the substrate include a functional silane-containing compound and an epoxy group-containing compound. For example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-ethoxy Carbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 10-tri Toxisilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, N-benzyl-3-aminopropyltrimethoxy Silane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyl Trimethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, poly Lopylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetraglycidyl -2,4-hexanediol, N, N, N ′, N ′,-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, N ′ , N ′,-tetraglycidyl-4, 4′-diaminodiphenylmethane, 3- (N-allyl-N-glycidyl) aminopropyltrimethoxysilane, 3- (N, N-diglycidyl) aminopropyltrimethoxysilane and the like. It is done.
In order to further increase the rubbing resistance of the liquid crystal alignment film obtained by using the liquid crystal aligning agent of the present invention, 2,2′-bis (4-hydroxy-3,5-dihydroxymethylphenyl) propane, tetra (methoxymethyl) A phenol compound such as bisphenol may be added. When using these compounds, it is preferable that it is 0.1-30 mass parts with respect to 100 mass parts of the resin component contained in a liquid crystal aligning agent, More preferably, it is 1-20 mass parts.
In addition to the above, the liquid crystal aligning agent used in the present invention is a dielectric or conductive material for the purpose of changing the electrical properties such as the dielectric constant and conductivity of the liquid crystal alignment film as long as the effects of the present invention are not impaired. Substances may be added.

なお、以上の液晶配向剤の中でも、{ジアミンA及びジアミンB含むジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリアミック酸}及び{それをイミド化させて得られるポリイミド}のうち少なくとも一種を含有する液晶配向剤であって、ジアミンBが前記式(2)で表されるジアミンであり、且つ、式(2)のRが−CH−、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−又は−NH−であり、R11は−CR10=CH基であり、R10は水素原子又はフッ素原子で置換されていてもよいメチル基である液晶配向剤は、本発明によって新たに提供される液晶配向剤である(本発明の液晶配向剤ともいう)。
本発明の液晶配向剤は、本発明の液晶表示素子を作製する為の液晶配向剤として有用なだけでなく、ラビング処理や光配向処理によって作製される液晶配向膜の用途でも好適に使用できる。
Among the above liquid crystal aligning agents, among {polyamic acid obtained by reacting diamine component containing diamine A and diamine B and tetracarboxylic dianhydride} and {polyimide obtained by imidizing it} A liquid crystal aligning agent containing at least one kind, wherein diamine B is a diamine represented by the formula (2), and R 8 in the formula (2) is —CH 2 —, —O—, —COO—. , —OCO—, —NHCO— or —NH—, wherein R 11 is —CR 10 ═CH 2 group, and R 10 is a methyl group optionally substituted with a hydrogen atom or a fluorine atom. Is a liquid crystal aligning agent newly provided by the present invention (also referred to as the liquid crystal aligning agent of the present invention).
The liquid crystal aligning agent of the present invention is not only useful as a liquid crystal aligning agent for producing the liquid crystal display element of the present invention, but can also be suitably used for a liquid crystal aligning film produced by rubbing treatment or photo-alignment treatment.

<液晶配向膜>
本発明の液晶配向剤は、基板上に塗布、焼成した後、ラビング処理や光照射などで配向処理をして、又は垂直配向用途などでは配向処理無し、で液晶配向膜として用いることができる。この際、用いる基板としては透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板、アクリル基板やポリカーボネート基板などのプラスチック基板などを用いることができる。また、液晶駆動のためのITO電極などが形成された基板を用いることがプロセスの簡素化の観点から好ましい。また、反射型の液晶表示素子では片側の基板のみにならばシリコンウエハー等の不透明な物でも使用でき、この場合の電極はアルミニウム等の光を反射する材料も使用できる。
<Liquid crystal alignment film>
The liquid crystal aligning agent of the present invention can be used as a liquid crystal aligning film after being applied and baked on a substrate and then subjected to alignment treatment by rubbing treatment, light irradiation or the like, or without alignment treatment in vertical alignment applications. In this case, the substrate to be used is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, and a glass substrate, a plastic substrate such as an acrylic substrate or a polycarbonate substrate, or the like can be used. In addition, it is preferable to use a substrate on which an ITO electrode or the like for driving liquid crystal is formed from the viewpoint of simplifying the process. In the reflective liquid crystal display element, an opaque material such as a silicon wafer can be used as long as only one substrate is used. In this case, a material that reflects light, such as aluminum, can also be used.

液晶配向剤の塗布方法は特に限定されないが、工業的には、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェットなどで行う方法が一般的である。その他の塗布方法としては、ディップ、ロールコーター、スリットコーター、スピンナーなどがあり、目的に応じてこれらを用いてもよい。   The application method of the liquid crystal aligning agent is not particularly limited, but industrially, a method of screen printing, offset printing, flexographic printing, ink jet, or the like is common. Other coating methods include dip, roll coater, slit coater, spinner and the like, and these may be used depending on the purpose.

液晶配向剤を塗布した後の焼成は、100〜350℃の任意の温度で行うことができるが、好ましくは120℃〜300℃であり、さらに好ましくは150℃〜250℃である。この焼成はホットプレート、熱風循環炉、赤外線炉などで行うことができる。
焼成後の被膜の厚みは特に限定されないが、好ましくは5〜300nm、より好ましくは10〜100nmである。
液晶を水平配向や傾斜配向させる場合は、焼成後の塗膜をラビング又は偏光紫外線照射などで処理される。
Although baking after apply | coating a liquid crystal aligning agent can be performed at 100-350 degreeC arbitrary temperatures, Preferably it is 120 to 300 degreeC, More preferably, it is 150 to 250 degreeC. This baking can be performed with a hot plate, a hot-air circulating furnace, an infrared furnace, or the like.
Although the thickness of the film after baking is not specifically limited, Preferably it is 5-300 nm, More preferably, it is 10-100 nm.
When the liquid crystal is aligned horizontally or tilted, the fired coating film is treated with rubbing or irradiation with polarized ultraviolet rays.

<液晶表示素子>
本発明の液晶表示素子は、液晶を垂直に配向させる側鎖(A)、及び光反応性の側鎖(B)を有するポリアミック酸及びそれをイミド化させて得られるポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも一種を含有する液晶配向剤から形成された液晶配向層を有する2枚の基板と、
上記液晶配向層が対向するように配置された上記2枚の基板の間に液晶層を挟持した液晶セルと、
液晶層に電圧を印加しながら紫外線を照射する手段と、
を有することを特徴とする。
<Liquid crystal display element>
The liquid crystal display element of the present invention is selected from the group consisting of a polyamic acid having a side chain (A) for vertically aligning liquid crystals and a photoreactive side chain (B) and a polyimide obtained by imidizing it. Two substrates having a liquid crystal alignment layer formed from a liquid crystal alignment agent containing at least one kind,
A liquid crystal cell having a liquid crystal layer sandwiched between the two substrates arranged so that the liquid crystal alignment layers face each other;
Means for irradiating ultraviolet rays while applying a voltage to the liquid crystal layer;
It is characterized by having.

本発明の液晶表示素子に用いる基板としては、透明性の高い基板であれば特に限定されないが、通常は、基板上に液晶を駆動するための透明電極が形成された基板である。具体例としては前記<液晶配向膜>で記載した基板と同様のものを挙げることができる。本発明の液晶表示素子では、従来の電極パターンや突起パターンが設けられた基板を用いても良い。しかし、本発明の液晶ディスプレイには、片側基板に1〜10μmのライン/スリット電極パターンを形成し、対向基板にはスリットパターンや突起パターンを形成していない構造においても動作可能であり、この構造の液晶ディスプレイによって、製造時のプロセスを簡略化でき、高い透過率を得ることができる。
また、TFT型の素子のような高機能素子においては、液晶駆動のための電極と基板の間にトランジスタの如き素子が形成されたものが用いられる。
透過型の液晶素子の場合は、上記の如き基板を用いることが一般的であるが、反射型の液晶表示素子では、片側の基板のみにならばシリコンウエハー等の不透明な基板も用いることが可能である。その際、基板に形成された電極には、光を反射するアルミニウムの如き材料を用いることもできる。
The substrate used in the liquid crystal display element of the present invention is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, but is usually a substrate on which a transparent electrode for driving liquid crystal is formed. Specific examples include the same substrates as those described in the above <Liquid crystal alignment film>. In the liquid crystal display element of the present invention, a substrate provided with a conventional electrode pattern or protrusion pattern may be used. However, the liquid crystal display of the present invention can be operated even in a structure in which a line / slit electrode pattern of 1 to 10 μm is formed on one side substrate and no slit pattern or projection pattern is formed on the opposite substrate. The liquid crystal display can simplify the manufacturing process and obtain high transmittance.
As a high-performance element such as a TFT type element, an element in which an element such as a transistor is formed between an electrode for driving a liquid crystal and a substrate is used.
In the case of a transmissive liquid crystal element, it is common to use a substrate as described above. However, in a reflective liquid crystal display element, an opaque substrate such as a silicon wafer can be used if only one substrate is used. It is. At that time, a material such as aluminum that reflects light may be used for the electrode formed on the substrate.

上記の液晶配向層とは、液晶を基板に対して垂直に配向させる為の樹脂膜であり、前記の液晶配向剤を用いて形成される。基板上に液晶配向層を形成する工程は、前記<液晶配向膜>で記載した塗布方法及び塗布した後の焼成方法が適用できる。   The liquid crystal alignment layer is a resin film for aligning liquid crystals perpendicularly to the substrate, and is formed using the liquid crystal aligning agent. For the step of forming the liquid crystal alignment layer on the substrate, the coating method described in <Liquid crystal alignment film> and the baking method after coating can be applied.

2枚の基板の間に液晶層を挟持する方法としては、液晶セルを作製する公知の方法を挙げることができる。液晶セル作製の一例を挙げると、液晶配向層が形成された1対の基板を用意し、片方の基板の液晶配向層上にスペーサーを散布し、液晶配向層面が内側になるようにしてもう片方の基板を貼り合わせ、液晶を減圧注入して封止する方法、又は、スペーサーを散布した液晶配向層面に液晶を滴下した後に基板を貼り合わせて封止を行う方法などが例示できる。このときのスペーサーの厚みは、好ましくは1〜30μm、より好ましくは2〜10μmである。   As a method for sandwiching a liquid crystal layer between two substrates, a known method for producing a liquid crystal cell can be exemplified. As an example of liquid crystal cell production, prepare a pair of substrates on which a liquid crystal alignment layer is formed, spray spacers on the liquid crystal alignment layer of one substrate, and place the other side so that the liquid crystal alignment layer surface is on the inside. And a method of sealing the substrate by injecting liquid crystal under reduced pressure, or a method of sealing the substrate by bonding the liquid crystal after dropping the liquid crystal on the liquid crystal alignment layer surface on which spacers are dispersed. The thickness of the spacer at this time is preferably 1 to 30 μm, more preferably 2 to 10 μm.

本発明の液晶表示素子に用いる液晶は、光重合性化合物を添加していない液晶であっても液晶の応答速度を速めることができるものであるが、光重合性化合物を添加した液晶を用いても構わない。   The liquid crystal used in the liquid crystal display element of the present invention can increase the response speed of the liquid crystal even if it is a liquid crystal to which no photopolymerizable compound is added. It doesn't matter.

液晶層に電圧を印加し、電界を形成しながら紫外線を照射する工程は、例えば基板上に設置されている電極間に電圧をかけることで液晶層に電圧を印加し、この電圧を保持したまま紫外線を照射する方法が挙げられる。ここで、液晶層に電圧を印加する手段としては、ファンクションジェネレーターが使用でき、また、紫外線を照射する手段としては、高圧水銀灯などの既存の装置が使用できる。電極間にかける電圧としては、例えば5〜30Vp−p、好ましくは、5〜20Vp−pである。紫外線の波長は、好ましくは250〜400nm、より好ましくは300〜400nmである。紫外線の照射量は、例えば1〜60J/cm、好ましくは、40J/cm以下であり、紫外線照射量が少ないほうが、液晶ディスプレイを構成する部材の破壊からなる信頼性低下を抑制でき、かつ紫外線照射時間を減らせることで製造効率が上がるので好適である。 The step of applying a voltage to the liquid crystal layer and irradiating ultraviolet rays while forming an electric field is performed by applying a voltage between the electrodes installed on the substrate, for example, by applying a voltage to the liquid crystal layer and maintaining this voltage. A method of irradiating with ultraviolet rays is mentioned. Here, a function generator can be used as means for applying a voltage to the liquid crystal layer, and an existing apparatus such as a high-pressure mercury lamp can be used as means for irradiating ultraviolet rays. The voltage applied between the electrodes is, for example, 5 to 30 Vp-p, preferably 5 to 20 Vp-p. The wavelength of the ultraviolet light is preferably 250 to 400 nm, more preferably 300 to 400 nm. The ultraviolet irradiation amount is, for example, 1 to 60 J / cm 2 , preferably 40 J / cm 2 or less, and the smaller the ultraviolet irradiation amount, the lowering of reliability due to the destruction of the members constituting the liquid crystal display can be suppressed, and It is preferable because the production efficiency is increased by reducing the ultraviolet irradiation time.

以上の工程により、前記側鎖Bの光反応性基が反応し、液晶分子が傾く方向が記憶されることで、液晶表示素子の応答速度が速くなる。   Through the above steps, the photoreactive group of the side chain B reacts and the direction in which the liquid crystal molecules are tilted is stored, so that the response speed of the liquid crystal display element is increased.

以下本発明の実施例によりさらに具体的に説明するが、これらに限定して解釈されるものではない。
[ポリアミック酸の合成]
以下に使用したテトラカルボン酸二無水物などの化合物の略号を示した。
(テトラカルボン酸二無水物)
C−1:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
(ジアミン化合物)
DA−6:p−フェニレンジアミン
DA−7:1,3−ジアミノ−4−オクタデシルオキシベンゼン
DA−8:1,3−ジアミノ−4−〔4−(トランス−4−n−ヘプチルシクロへキシル)フェノキシ〕ベンゼン
DA−9:1,3−ジアミノ−4−{4−〔トランス−4−(トランス−4−n−ペンチルシクロへキシル)シクロへキシル〕フェノキシ}ベンゼン
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention should not be construed as being limited thereto.
[Synthesis of polyamic acid]
Abbreviations of compounds such as tetracarboxylic dianhydride used are shown below.
(Tetracarboxylic dianhydride)
C-1: 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (diamine compound)
DA-6: p-phenylenediamine DA-7: 1,3-diamino-4-octadecyloxybenzene DA-8: 1,3-diamino-4- [4- (trans-4-n-heptylcyclohexyl) Phenoxy] benzene DA-9: 1,3-diamino-4- {4- [trans-4- (trans-4-n-pentylcyclohexyl) cyclohexyl] phenoxy} benzene

Figure 0005387793
Figure 0005387793

(有機溶媒)
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
BCS:ブチルセロソルブ
なお、上記のジアミン化合物のうち、DA−2及びDA−3は以下に記す参考合成例のようにして得られたものを使用した。
(Organic solvent)
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone BCS: Butyl cellosolve Among the above diamine compounds, DA-2 and DA-3 were obtained as in Reference Synthesis Examples described below.

(参考合成例1)DA−2の合成
500mL(ミリリットル)三口フラスコに、テトラメチレングリコールモノビニルエーテル5.94g、トリエチルアミン5.70g、及びトルエン30mLを加えた。系内を100℃に加熱し、20mLのトルエンに溶解させた2,4-ジニトロフルオロベンゼン10gを滴下し、100℃で6時間攪拌した。反応終了後、純水50mLを加え、攪拌した後、酢酸エチルを加えて有機層を抽出した。有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて脱水乾燥し、濾過した後に、ロータリーエバポレーターを用いて溶媒留去を行った。残渣を酢酸エチル/ヘキサン=7/3(容積比、以下同様である。)の混合溶媒を用いて再結晶を行い、13.2gの2,4−ジニトロ−1−(4−ビニルオキシ)ブトキシベンゼンを得た(収率90%)。
(Reference Synthesis Example 1) Synthesis of DA-2 To a 500 mL (milliliter) three-necked flask, 5.94 g of tetramethylene glycol monovinyl ether, 5.70 g of triethylamine, and 30 mL of toluene were added. The system was heated to 100 ° C., 10 g of 2,4-dinitrofluorobenzene dissolved in 20 mL of toluene was added dropwise, and the mixture was stirred at 100 ° C. for 6 hours. After completion of the reaction, 50 mL of pure water was added and stirred, and then ethyl acetate was added to extract the organic layer. Anhydrous magnesium sulfate was added to the organic layer, dehydrated and dried, filtered, and then the solvent was distilled off using a rotary evaporator. The residue was recrystallized using a mixed solvent of ethyl acetate / hexane = 7/3 (volume ratio, the same applies hereinafter), and 13.2 g of 2,4-dinitro-1- (4-vinyloxy) butoxybenzene. (Yield 90%).

500mL三口フラスコに、上記のジニトロ化合物2.12g、トルエン20mL、及び10質量%塩化アンモニウム水溶液80mLを加えた。系内を70℃に加熱し、鉄(電解鉄)を4.2g加え、70℃で2.5時間攪拌した。反応終了後、5質量%炭酸水素ナトリウム水溶液を30mL加え、沈殿物をろ過し、トルエンで洗浄した。ろ液を酢酸エチルで抽出し、有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて脱水乾燥し、濾過した後に、ロータリーエバポレーターを用いて溶媒留去を行った。残渣を酢酸エチル/ヘキサン=7/3の混合溶媒を用いて再結晶を行い、0.59gの目的物を得た(収率38%)。目的物のH−NMRで測定した結果を以下に示す。この結果から、得られた固体が、目的のジアミノ化合物、即ち4−(4−(ビニルオキシ)ブトキシ)ベンゼン−1,3−ジアミンであることを確認した。
H NMR (400 MHz,CDCl):δ=6.60−6.62 (d,1H), 6.44−6.51 (m,1H), 6.13−6.14 (d,1H), 6.03−6.07 (m,1H), 4.14−4.21 (d,1H), 3.96−4.00 (d,1H),3.92−3.96 (t,2H),3.73−3.73 (m,4H),3.34 (s,2H)1.85−1.87 (m,4H)
To a 500 mL three-necked flask, 2.12 g of the above dinitro compound, 20 mL of toluene, and 80 mL of a 10% by mass ammonium chloride aqueous solution were added. The system was heated to 70 ° C., 4.2 g of iron (electrolytic iron) was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 2.5 hours. After completion of the reaction, 30 mL of 5% by mass aqueous sodium hydrogen carbonate solution was added, and the precipitate was filtered and washed with toluene. The filtrate was extracted with ethyl acetate, anhydrous magnesium sulfate was added to the organic layer, dehydrated and dried. After filtration, the solvent was distilled off using a rotary evaporator. The residue was recrystallized using a mixed solvent of ethyl acetate / hexane = 7/3 to obtain 0.59 g of the desired product (yield 38%). The results measured by 1 H-NMR of desired product are shown below. From this result, it was confirmed that the obtained solid was the target diamino compound, that is, 4- (4- (vinyloxy) butoxy) benzene-1,3-diamine.
1 H NMR (400 MHz, CDCl 3 ): δ = 6.60-6.62 (d, 1H), 6.44-6.51 (m, 1H), 6.13-6.14 (d, 1H ), 6.03-6.07 (m, 1H), 4.14-4.21 (d, 1H), 3.96-4.00 (d, 1H), 3.92-3.96 (t , 2H), 3.73-3.73 (m, 4H), 3.34 (s, 2H) 1.85-1.87 (m, 4H)

(参考合成例2)DA−3の合成
300mL三口フラスコに、10-ウンデセン-1-オール5.11g、ピリジン2.37g、及びテトラヒドロフラン100mLを加えた。系内を氷冷により0℃にし、3,5−ジニトロベンゾイルクロリドを8.3g加え、室温で2時間攪拌した。反応終了後、純水20mLを加え、攪拌した後、酢酸エチルを加えて有機層を抽出した。有機層に無水硫酸マグネシウムを加えて脱水乾燥し、濾過した後に、ロータリーエバポレーターを用いて溶媒留去を行った。残渣を酢酸エチル/ヘキサン=7/3の混合溶媒を用いて再結晶を行い、6.9gのウンデセ−10-エニル−3,5−ジニトロベンゾエートを得た(収率63%)。
(Reference Synthesis Example 2) Synthesis of DA-3 To a 300 mL three-necked flask, 5.11 g of 10-undecen-1-ol, 2.37 g of pyridine, and 100 mL of tetrahydrofuran were added. The system was cooled to 0 ° C. with ice cooling, 8.3 g of 3,5-dinitrobenzoyl chloride was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. After completion of the reaction, 20 mL of pure water was added and stirred, and then ethyl acetate was added to extract the organic layer. Anhydrous magnesium sulfate was added to the organic layer, dehydrated and dried, filtered, and then the solvent was distilled off using a rotary evaporator. The residue was recrystallized using a mixed solvent of ethyl acetate / hexane = 7/3 to obtain 6.9 g of undec-10-enyl-3,5-dinitrobenzoate (yield 63%).

300mL三口フラスコに、上記のジニトロ化合物6.55g、テトラヒドロフラン50mL、及び純水50ml加えて、系内を攪拌し、塩化すずを17.06g加え、60℃で2時間攪拌した。反応終了後、5質量%炭酸水素ナトリウムを400ml加え、pHを7−8にした。その後、酢酸エチルを160ml加え、白色沈殿物を濾過により取り除き、有機層を酢酸エチルで抽出した。有機層は無水硫酸マグネシウムを加えて脱水乾燥し、濾過した後に、ロータリーエバポレーターを用いて溶媒留去を行った。残渣を酢酸エチル/ヘキサン=7/3の混合溶媒を用いて再結晶を行い、4.5gの目的物を得た(収率82%)。目的物のH−NMRで測定した結果を以下に示す。この結果から、得られた固体が、目的のジアミノ化合物、即ちウンデセ−10−エニル−3,5−ジアミノベンゾエートであることを確認した。
H NMR (400 MHz,[D6]-DMSO):δ=6.41 (s,2H), 6.01 (s,1H), 5.73−5.84 (m,1H), 4.91−5.01 (m,6H), 4.13−4.16 (t,2H), 1.98−2.02 (m,2H), 1.60−1.67 (m,2H), 1.27−1.37 (m,12H)
To the 300 mL three-necked flask, 6.55 g of the above dinitro compound, 50 mL of tetrahydrofuran and 50 mL of pure water were added, the system was stirred, 17.06 g of tin chloride was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, 400 ml of 5% by mass sodium hydrogen carbonate was added to adjust the pH to 7-8. Thereafter, 160 ml of ethyl acetate was added, the white precipitate was removed by filtration, and the organic layer was extracted with ethyl acetate. The organic layer was dehydrated and dried by adding anhydrous magnesium sulfate, filtered, and then the solvent was distilled off using a rotary evaporator. The residue was recrystallized using a mixed solvent of ethyl acetate / hexane = 7/3 to obtain 4.5 g of the desired product (yield 82%). The results measured by 1 H-NMR of desired product are shown below. From this result, it was confirmed that the obtained solid was the target diamino compound, that is, undec-10-enyl-3,5-diaminobenzoate.
1 H NMR (400 MHz, [D 6 ] -DMSO): δ = 6.41 (s, 2H), 6.01 (s, 1H), 5.73-5.84 (m, 1H), 4. 91-5.01 (m, 6H), 4.13-4.16 (t, 2H), 1.98-2.02 (m, 2H), 1.60-1.67 (m, 2H), 1.27-1.37 (m, 12H)

<ポリアミック酸及びポリイミドの分子量測定>
以下の合成例におけるポリアミック酸の分子量は、昭和電工社製の常温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)装置(GPC−101)、Shodex社製のカラム(KD−803、KD−805)を用い、以下のようにして測定した。
カラム温度:50℃
溶離液:N,N’−ジメチルホルムアミド(添加剤として、臭化リチウム−水和物(LiBr・HO)が30mmol/L、リン酸・無水結晶(o−リン酸)が30mmol/L、テトラヒドロフラン(THF)が10ml/L)
流速:1.0ml/分
検量線作成用標準サンプル:東ソー社製 TSK 標準ポリエチレンオキサイド(分子量 約900,000、150,000、100,000、30,000)、及びポリマーラボラトリー社製 ポリエチレングリコール(分子量 約12,000、4,000、1,000)。
<Molecular weight measurement of polyamic acid and polyimide>
The molecular weight of the polyamic acid in the following synthesis examples is as follows using a normal temperature gel permeation chromatography (GPC) apparatus (GPC-101) manufactured by Showa Denko KK and a column (KD-803, KD-805) manufactured by Shodex. The measurement was performed as described above.
Column temperature: 50 ° C
Eluent: N, N′-dimethylformamide (as additives, lithium bromide-hydrate (LiBr · H 2 O) is 30 mmol / L, phosphoric acid / anhydrous crystal (o-phosphoric acid) is 30 mmol / L, Tetrahydrofuran (THF) 10ml / L)
Flow rate: 1.0 ml / min Standard sample for preparing a calibration curve: TSK standard polyethylene oxide (molecular weight: about 900,000, 150,000, 100,000, 30,000) manufactured by Tosoh Corporation, and polyethylene glycol (molecular weight manufactured by Polymer Laboratories) About 12,000, 4,000, 1,000).

<合成例1>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を0.78g(3.96mmol)、ジアミン成分として、DA1を0.85g(3.20mmol)及びDA−7を0.30g(0.80mmol)用い、NMP7.69g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−1)の濃度が20質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−1)8.0gをNMP12.0g、及びBCS5.3gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−1)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A1)を得た。なお、PAA−1の数平均分子量は20,500、及び重量平均分子量は63,000であった。
<Synthesis Example 1>
As tetracarboxylic dianhydride, 0.71 g (3.96 mmol) of C-1 was used as a diamine component, 0.85 g (3.20 mmol) of DA1 and 0.30 g (0.80 mmol) of DA-7 were used, The reaction was performed in 7.69 g of NMP at room temperature for 16 hours to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-1) concentration of 20% by mass. 8.0 g of this polyamic acid solution (PAA-1) is diluted with 12.0 g of NMP and 5.3 g of BCS, 6 mass% of polyamic acid (PAA-1), 74 mass% of NMP, and 20 mass of BCS. % Liquid crystal aligning agent (A1) was obtained. The number average molecular weight of PAA-1 was 20,500, and the weight average molecular weight was 63,000.

<合成例2>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を0.78g(3.96mmol)、ジアミン成分として、DA1を0.95g(3.60mmol)及びDA−7を0.15g(0.40mmol)用い、NMP7.51g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−2)の濃度が20質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−2)8.0gをNMP12.2g、及びBCS5.3gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−2)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A2)を得た。なお、PAA−2の数平均分子量は25,200、及び重量平均分子量は86,400であった。
<Synthesis Example 2>
As tetracarboxylic dianhydride, 0.71 g (3.96 mmol) of C-1 was used, 0.95 g (3.60 mmol) of DA1 and 0.15 g (0.40 mmol) of DA-7 were used as diamine components, The reaction was performed in 7.51 g of NMP at room temperature for 16 hours to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-2) concentration of 20% by mass. 8.0 g of this polyamic acid solution (PAA-2) is diluted with 12.2 g of NMP and 5.3 g of BCS, 6 mass% of polyamic acid (PAA-2), 74 mass% of NMP, and 20 mass of BCS. % Liquid crystal aligning agent (A2) was obtained. PAA-2 had a number average molecular weight of 25,200 and a weight average molecular weight of 86,400.

<合成例3>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を0.49g(2.48mmol)、ジアミン成分として、DA1を0.59g(2.25mmol)及びDA−8を0.095g(0.25mmol)用い、NMP4.70g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−3)の濃度が20質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−3)4.7gをNMP7.8g、及びBCS3.1gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−3)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A3)を得た。なお、PAA−3の数平均分子量は20,400、及び重量平均分子量は57,800であった。
<Synthesis Example 3>
0.41 g (2.48 mmol) of C-1 was used as a tetracarboxylic dianhydride, 0.59 g (2.25 mmol) of DA1 and 0.095 g (0.25 mmol) of DA-8 were used as diamine components, Reaction was performed in 4.70 g of NMP at room temperature for 16 hours to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-3) concentration of 20% by mass. The polyamic acid solution (PAA-3) 4.7 g is diluted with NMP 7.8 g and BCS 3.1 g, the polyamic acid (PAA-3) is 6 mass%, the NMP is 74 mass%, and the BCS is 20 mass. % Liquid crystal aligning agent (A3) was obtained. PAA-3 had a number average molecular weight of 20,400 and a weight average molecular weight of 57,800.

<合成例4>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を0.49g(2.48mmol)、ジアミン成分として、DA1を0.59g(2.25mmol)及びDA−9を0.11g(0.25mmol)用い、NMP4.75g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−4)の濃度が20質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−4)4.7gをNMP7.9g、及びBCS3.2gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−4)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A4)を得た。なお、PAA−4の数平均分子量は19,100、及び重量平均分子量は55,000であった。
<Synthesis Example 4>
0.41 g (2.48 mmol) of C-1 was used as a tetracarboxylic dianhydride, 0.59 g (2.25 mmol) of DA1 and 0.11 g (0.25 mmol) of DA-9 were used as diamine components, The reaction was performed in 4.75 g of NMP at room temperature for 16 hours to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-4) concentration of 20% by mass. 4.7 g of this polyamic acid solution (PAA-4) is diluted with 7.9 g of NMP and 3.2 g of BCS, 6 mass% of polyamic acid (PAA-4), 74 mass% of NMP, and 20 mass of BCS. % Liquid crystal aligning agent (A4) was obtained. PAA-4 had a number average molecular weight of 19,100 and a weight average molecular weight of 55,000.

<合成例5>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を0.47g(2.40mmol)、ジアミン成分として、DA2を0.39g(1.75mmol)及びDA−7を0.28g(0.75mmol)用い、NMP4.57g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−5)の濃度が20質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−5)4.5gをNMP7.6g、及びBCS3.0gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−5)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A5)を得た。なお、PAA−5の数平均分子量は16,700、及び重量平均分子量は52,900であった。
<Synthesis Example 5>
As tetracarboxylic dianhydride, 0.41 g (2.40 mmol) of C-1 was used, 0.39 g (1.75 mmol) of DA2 and 0.28 g (0.75 mmol) of DA-7 were used as diamine components, The reaction was performed in 4.57 g of NMP at room temperature for 16 hours to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-5) concentration of 20% by mass. 4.5 g of this polyamic acid solution (PAA-5) is diluted with 7.6 g of NMP and 3.0 g of BCS, 6 mass% of polyamic acid (PAA-5), 74 mass% of NMP, and 20 mass of BCS. % Liquid crystal aligning agent (A5) was obtained. PAA-5 had a number average molecular weight of 16,700 and a weight average molecular weight of 52,900.

<合成例6>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を0.47g(2.40mmol)、ジアミン成分として、DA2を0.44g(2.00mmol)及びDA−7を0.19g(0.50mmol)用い、NMP4.41g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−6)の濃度20が質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−6)4.4gをNMP7.3g、及びBCS2.9gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−6)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A6)を得た。なお、PAA−6の数平均分子量は24,400、及び重量平均分子量は93,500であった。
<Synthesis Example 6>
0.41 g (2.40 mmol) of C-1 was used as tetracarboxylic dianhydride, 0.44 g (2.00 mmol) of DA2 and 0.19 g (0.50 mmol) of DA-7 were used as the diamine component, The reaction was carried out in 4.41 g of NMP at room temperature for 16 hours to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-6) concentration of 20% by mass. 4.4 g of this polyamic acid solution (PAA-6) is diluted with 7.3 g of NMP and 2.9 g of BCS, 6 mass% of polyamic acid (PAA-6), 74 mass% of NMP, and 20 mass of BCS. % Liquid crystal aligning agent (A6) was obtained. PAA-6 had a number average molecular weight of 24,400 and a weight average molecular weight of 93,500.

<合成例7>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を0.49g(2.48mmol)、ジアミン成分として、DA3を0.53g(1.75mmol)及びDA−7を0.28g(0.75mmol)用い、NMP5.20g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−7)の濃度が20質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−7)5.4gをNMP9.0g、及びBCS3.6gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−7)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A7)を得た。なお、PAA−7の数平均分子量は20,900、及び重量平均分子量は78,900であった。
<Synthesis Example 7>
As tetracarboxylic dianhydride, 0.41 g (2.48 mmol) of C-1 was used, 0.53 g (1.75 mmol) of DA3 and 0.28 g (0.75 mmol) of DA-7 were used as diamine components, The reaction was performed in 5.20 g of NMP at room temperature for 16 hours to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-7) concentration of 20% by mass. 5.4 g of this polyamic acid solution (PAA-7) is diluted with 9.0 g of NMP and 3.6 g of BCS, 6 mass% of polyamic acid (PAA-7), 74 mass% of NMP, and 20 mass of BCS. % Liquid crystal aligning agent (A7) was obtained. PAA-7 had a number average molecular weight of 20,900 and a weight average molecular weight of 78,900.

<合成例8>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を0.49g(2.48mmol)、ジアミン成分として、DA3を0.61g(2.00mmol)及びDA−7を0.19g(0.50mmol)用い、NMP5.13g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−8)の濃度が20質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−8)5.3gをNMP8.8g、及びBCS3.5gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−8)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A8)を得た。なお、PAA−8の数平均分子量は18,800、及び重量平均分子量は67,300であった。
<Synthesis Example 8>
0.41 g (2.48 mmol) of C-1 was used as tetracarboxylic dianhydride, 0.61 g (2.00 mmol) of DA3 and 0.19 g (0.50 mmol) of DA-7 were used as the diamine component, Reaction was performed in 5.13 g of NMP at room temperature for 16 hours to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-8) concentration of 20% by mass. This polyamic acid solution (PAA-8) 5.3 g was diluted with NMP 8.8 g and BCS 3.5 g, polyamic acid (PAA-8) 6 mass%, NMP 74 mass%, and BCS 20 mass. % Liquid crystal aligning agent (A8) was obtained. PAA-8 had a number average molecular weight of 18,800 and a weight average molecular weight of 67,300.

<合成例9>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を0.49g(2.48mmol)、ジアミン成分として、DA4を0.46g(2.00mmol)及びDA−7を0.19g(0.50mmol)用い、NMP4.55g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−9)の濃度が20質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−9)4.5gをNMP6.5g、及びBCS3.0gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−9)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A9)を得た。なお、PAA−9の数平均分子量は17,600、及び重量平均分子量は47,100であった。
<Synthesis Example 9>
0.41 g (2.48 mmol) of C-1 was used as tetracarboxylic dianhydride, 0.46 g (2.00 mmol) of DA4 and 0.19 g (0.50 mmol) of DA-7 were used as the diamine component, The reaction was performed in 4.55 g of NMP at room temperature for 16 hours to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-9) concentration of 20% by mass. 4.5 g of this polyamic acid solution (PAA-9) is diluted with 6.5 g of NMP and 3.0 g of BCS, 6 mass% of polyamic acid (PAA-9), 74 mass% of NMP, and 20 mass of BCS. % Liquid crystal aligning agent (A9) was obtained. PAA-9 had a number average molecular weight of 17,600 and a weight average molecular weight of 47,100.

<合成例10>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を0.49g(2.48mmol)、ジアミン成分として、DA4を0.52g(2.25mmol)及びDA−7を0.09g(0.25mmol)用い、NMP4.41g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−10)の濃度が20質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−10)4.3gをNMP6.1g、及びBCS2.8gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−10)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A10)を得た。なお、PAA−10の数平均分子量は19,500、及び重量平均分子量は55,500であった。
<Synthesis Example 10>
As tetracarboxylic dianhydride, 0.41 g (2.48 mmol) of C-1 was used, 0.52 g (2.25 mmol) of DA4 and 0.09 g (0.25 mmol) of DA-7 were used as diamine components, The reaction was carried out at room temperature for 16 hours in 4.41 g of NMP to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-10) concentration of 20% by mass. 4.3 g of this polyamic acid solution (PAA-10) is diluted with 6.1 g of NMP and 2.8 g of BCS, 6% by mass of polyamic acid (PAA-10), 74% by mass of NMP, and 20% of BCS. % Liquid crystal aligning agent (A10) was obtained. PAA-10 had a number average molecular weight of 19,500 and a weight average molecular weight of 55,500.

<合成例11>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を0.49g(2.48mmol)、ジアミン成分として、DA5を0.82g(2.00mmol)及びDA−7を0.19g(0.50mmol)用い、NMP5.99g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−11)の濃度が20質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−11)5.0gをNMP6.3g、及びBCS3.3gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−11)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A11)を得た。なお、PAA−11の数平均分子量は17,000、及び重量平均分子量は56,000であった。
<Synthesis Example 11>
0.41 g (2.48 mmol) of C-1 was used as tetracarboxylic dianhydride, 0.82 g (2.00 mmol) of DA5 and 0.19 g (0.50 mmol) of DA-7 were used as the diamine component, The reaction was performed in 5.9 g of NMP at room temperature for 16 hours to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-11) concentration of 20% by mass. 5.0 g of this polyamic acid solution (PAA-11) is diluted with 6.3 g of NMP and 3.3 g of BCS, 6 mass% of polyamic acid (PAA-11), 74 mass% of NMP, and 20 mass of BCS. % Liquid crystal aligning agent (A11) was obtained. PAA-11 had a number average molecular weight of 17,000 and a weight average molecular weight of 56,000.

<合成例12>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を0.49g(2.48mmol)、ジアミン成分として、DA5を0.93g(2.25mmol)及びDA−7を0.19g(0.25mmol)用い、NMP6.03g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−12)の濃度が20質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−12)5.0gをNMP6.3g、及びBCS3.3gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−12)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A12)を得た。なお、PAA−12の数平均分子量は19,500、及び重量平均分子量は59,000であった。
<Synthesis Example 12>
0.49 g (2.48 mmol) of C-1 was used as tetracarboxylic dianhydride, 0.93 g (2.25 mmol) of DA5 and 0.19 g (0.25 mmol) of DA-7 were used as the diamine component, The reaction was performed in 6.03 g of NMP at room temperature for 16 hours to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-12) concentration of 20% by mass. 5.0 g of this polyamic acid solution (PAA-12) is diluted with 6.3 g of NMP and 3.3 g of BCS, 6 mass% of polyamic acid (PAA-12), 74 mass% of NMP, and 20 mass of BCS. % Liquid crystal aligning agent (A12) was obtained. PAA-12 had a number average molecular weight of 19,500 and a weight average molecular weight of 59,000.

<合成例13>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を0.49g(2.48mmol)、ジアミン成分として、DA−10を0.64g(2.00mmol)及びDA−7を0.19g(0.50mmol)用い、NMP5.26g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−14)の濃度が20質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−14)5.0gをNMP6.3g、及びBCS3.3gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−14)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A13)を得た。なお、PAA−14の数平均分子量は17,500、及び重量平均分子量は57,000であった。
<Synthesis Example 13>
0.41 g (2.48 mmol) of C-1 as tetracarboxylic dianhydride, 0.64 g (2.00 mmol) of DA-10 and 0.19 g (0.50 mmol) of DA-7 as the diamine component The resulting solution was reacted in 5.26 g of NMP at room temperature for 16 hours to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-14) concentration of 20% by mass. 5.0 g of this polyamic acid solution (PAA-14) is diluted with 6.3 g of NMP and 3.3 g of BCS, 6 mass% of polyamic acid (PAA-14), 74 mass% of NMP, and 20 mass of BCS. % Liquid crystal aligning agent (A13) was obtained. PAA-14 had a number average molecular weight of 17,500 and a weight average molecular weight of 57,000.

<合成例14>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を0.49g(2.48mmol)、ジアミン成分として、DA−10を0.72g(2.25mmol)及びDA−7を0.09g(0.25mmol)用い、NMP5.20g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−15)の濃度が20質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−15)5.0gをNMP6.3g、及びBCS3.3gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−15)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A14)を得た。なお、PAA−15の数平均分子量は18,500、及び重量平均分子量は59,000であった。
<Synthesis Example 14>
As tetracarboxylic dianhydride, 0.41 g (2.48 mmol) of C-1 as a diamine component, 0.72 g (2.25 mmol) of DA-10 and 0.09 g (0.25 mmol) of DA-7 as diamine components The resulting solution was reacted in 5.20 g of NMP at room temperature for 16 hours to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-15) concentration of 20% by mass. 5.0 g of this polyamic acid solution (PAA-15) is diluted with 6.3 g of NMP and 3.3 g of BCS, 6 mass% of polyamic acid (PAA-15), 74 mass% of NMP, and 20 mass of BCS. % Liquid crystal aligning agent (A14) was obtained. The number average molecular weight of PAA-15 was 18,500, and the weight average molecular weight was 59,000.

<比較合成例1>
テトラカルボン酸二無水物として、C−1を1.30g(6.65mmol)、ジアミン成分として、DA−6を0.68g(6.30mmol)及びDA−7を0.26g(0.7mmol)用い、NMP12.74g中、室温で16時間反応させポリアミック酸(PAA−13)の濃度が20質量%の溶液を得た。このポリアミック酸溶液(PAA−13)10.0gをNMP16.7g、及びBCS6.7gを用いて希釈し、ポリアミック酸(PAA−13)が6質量%、NMPが74質量%、及びBCSが20質量%の液晶配向剤(A15)を得た。なお、PAA−13の数平均分子量は18,700、及び重量平均分子量は58,000であった。
<Comparative Synthesis Example 1>
As tetracarboxylic dianhydride, 1.30 g (6.65 mmol) of C-1 as a diamine component, 0.68 g (6.30 mmol) of DA-6 and 0.26 g (0.7 mmol) of DA-7 as diamine components. The resulting solution was reacted at room temperature for 16 hours in 12.74 g of NMP to obtain a solution having a polyamic acid (PAA-13) concentration of 20% by mass. Dilute 10.0 g of this polyamic acid solution (PAA-13) with 16.7 g of NMP and 6.7 g of BCS, 6 mass% of polyamic acid (PAA-13), 74 mass% of NMP, and 20 mass of BCS. % Liquid crystal aligning agent (A15) was obtained. PAA-13 had a number average molecular weight of 18,700 and a weight average molecular weight of 58,000.

<参考例1>
合成例1で得られた液晶配向剤[A1]を、画素サイズが100×300ミクロンで、ライン/スペースがそれぞれ5ミクロンのITO電極パターンが形成されているITO電極基板のITO面にスピンコートした。80℃のホットプレートで90秒間乾燥した後、160℃の熱風循環式オーブンで60分間焼成を行い、膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。
また、合成例1で得られた液晶配向剤[A1]を、電極パターンが形成されていないITO面にスピンコートし、80℃のホットプレートで90秒間乾燥した後、160℃の熱風循環式オーブンで60分間焼成を行い、膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。これらの2枚の基板を用意し、一方の基板の液晶配向膜面上に6μmのビーズスペーサーを散布した後、その上からシール剤を印刷した。他方の基板を液晶配向膜面を内側にし、張り合わせた後、シール剤を硬化させて空セルを作製した。この空セルに液晶MLC−6608(メルク社製商品名)を減圧注入法によって注入し、液晶セルを作製した。
<Reference Example 1>
The liquid crystal aligning agent [A1] obtained in Synthesis Example 1 was spin-coated on the ITO surface of an ITO electrode substrate on which an ITO electrode pattern having a pixel size of 100 × 300 microns and a line / space of 5 microns was formed. . After drying for 90 seconds on an 80 ° C. hot plate, baking was performed for 60 minutes in a 160 ° C. hot-air circulating oven to form a liquid crystal alignment film having a thickness of 100 nm.
The liquid crystal aligning agent [A1] obtained in Synthesis Example 1 was spin-coated on the ITO surface on which no electrode pattern was formed, dried on a hot plate at 80 ° C. for 90 seconds, and then heated at 160 ° C. in a hot air circulation oven Was baked for 60 minutes to form a liquid crystal alignment film having a thickness of 100 nm. These two substrates were prepared, and a 6 μm bead spacer was sprayed on the liquid crystal alignment film surface of one of the substrates, and a sealant was printed thereon. The other substrate was bonded with the liquid crystal alignment film surface inside, and then the sealing agent was cured to produce an empty cell. Liquid crystal MLC-6608 (trade name, manufactured by Merck & Co., Inc.) was injected into this empty cell by a reduced pressure injection method to produce a liquid crystal cell.

これら液晶セルの応答速度特性を、後述する方法により測定した。その後、この液晶セルに20Vp−pの電圧を印加した状態で、この液晶セルの外側からUV(紫外線)を20J照射した。その後、再び応答速度特性を測定し、UV照射前後での応答速度を比較した。その結果を表2に示した。   The response speed characteristics of these liquid crystal cells were measured by the method described later. Thereafter, 20 J of UV (ultraviolet rays) was irradiated from the outside of the liquid crystal cell in a state where a voltage of 20 Vp-p was applied to the liquid crystal cell. Thereafter, the response speed characteristic was measured again, and the response speed before and after UV irradiation was compared. The results are shown in Table 2.

<参考例2〜4、7、8>、<実施例1〜4、7、8>及び<比較例1>
液晶配向剤[A1]を、表2に示すように、それぞれ、合成例2〜14で得られた液晶配向剤[A2]〜[A14]、及び比較合成例1で得られた液晶配向剤[A15]に変更した以外は、参考例1と同様にして液晶セルを作製し、応答速度を測定した。その結果を表2に示した。
なお、表2に示すように、液晶配向剤[A1]〜[A4]、[A9]、[A10]、[A13]、[A14]は、それぞれ、参考例1〜4、7、8、5、6であり、液晶配向剤[A5]〜[A8]、[A11]、[A12]は、それぞれ、本発明の実施例1〜4、7、8である。
<Reference Examples 2-4, 7, 8>, <Examples 1-4, 7, 8> and <Comparative Example 1>
As shown in Table 2, the liquid crystal aligning agent [A1] obtained in Synthesis Examples 2 to 14 and the liquid crystal aligning agent obtained in Comparative Synthetic Example 1 [Table 1] A liquid crystal cell was prepared in the same manner as in Reference Example 1 except that the change was made to A15], and the response speed was measured. The results are shown in Table 2.
As shown in Table 2, the liquid crystal alignment agents [A1] to [A4], [A9], [A10], [A13], and [A14] are Reference Examples 1 to 4, 7, 8, and 5, respectively. The liquid crystal aligning agents [A5] to [A8], [A11], and [A12] are Examples 1 to 4, 7, and 8 of the present invention, respectively.

[応答速度特性]
電圧を印加していない液晶セルに、電圧±4V、周波数1kHzの矩形波を印加した際の、液晶パネルの輝度の時間変化をオシロスコープにて取り込んだ。電圧を印加していない時の輝度を0%、±4Vの電圧を印加し、飽和した輝度の値を100%として、輝度が10%〜90%まで変化する時間を立上がりの応答速度とした。
[Response speed characteristics]
The change in luminance of the liquid crystal panel over time when a rectangular wave with a voltage of ± 4 V and a frequency of 1 kHz was applied to a liquid crystal cell to which no voltage was applied was captured with an oscilloscope. When the voltage was not applied, the luminance was 0%, a voltage of ± 4 V was applied, the saturated luminance value was 100%, and the time for the luminance to change from 10% to 90% was defined as the rising response speed.

Figure 0005387793
Figure 0005387793




表2からわかるように、実施例の液晶セルでは、UV照射後の応答速度が向上した。一方、比較例では、UV照射前後で応答速度の変化は見られなかった。参考例1、2、7、8と実施例1〜4、7、8では、チルト発現側鎖の導入量が少ない方がUV照射後に応答速度の向上度合いが大きかった。また、参考例2、3、4では、チルト発現側鎖の導入量が同じでも垂直配向能が低い側鎖を用いた場合は、UV照射後の応答速度の向上度合いが大きかった。
また、上記と同様に参考例5、6においても、チルト発現側鎖の導入量が少ない方がUV照射後に応答速度の向上度合いが大きかった。また、参考例1、5と参考例2、6では、チルト発現側鎖の導入量が同じであって、光反応性基が同じであってもアルキルスペーサーが長いDA−10を用いた場合はDA−1を用いた場合と比較して、UV照射後の応答速度の向上度合いが大きかった。
As can be seen from Table 2, in the liquid crystal cell of the example, the response speed after UV irradiation was improved. On the other hand, in the comparative example, there was no change in response speed before and after UV irradiation. In Reference Examples 1, 2, 7, and 8 and Examples 1 to 4, 7, and 8, the degree of improvement in response speed was greater after UV irradiation when the amount of tilted side chains introduced was smaller. Further, in Reference Examples 2, 3, and 4, when the side chain having a low vertical alignment ability was used even when the amount of tilt-expressing side chain introduced was the same, the degree of improvement in the response speed after UV irradiation was large.
Similarly to the above, in Reference Examples 5 and 6, the improvement in the response speed was greater after UV irradiation when the amount of tilted side chains introduced was smaller. In addition, in Reference Examples 1 and 5 and Reference Examples 2 and 6, when DA-10 having a long alkyl spacer was used even if the amount of the introduced side chain of the tilt expression was the same and the photoreactive group was the same, Compared with the case of using DA-1, the degree of improvement in response speed after UV irradiation was large.

本発明の液晶配向剤は、液晶分子に電圧を印加しながら紫外線を照射することで作製される垂直配向方式の液晶表示素子を作製するのに利用できる他、このような工程を含まないで製造される液晶表示素子にも利用できる。   The liquid crystal aligning agent of the present invention can be used for preparing a liquid crystal display element of a vertical alignment method produced by irradiating ultraviolet rays while applying a voltage to liquid crystal molecules, and is manufactured without including such steps. It can also be used for liquid crystal display elements.

Claims (7)

液晶配向剤を2枚の基板上に塗布して液晶配向層を形成し、上記液晶配向層が対向するように2枚の基板を配置し、上記2枚の基板の間に液晶層を挟持し、液晶層に電圧を印加しながら紫外線を照射する垂直配向方式の液晶表示素子の製造方法に使用するための液晶配向剤であって、
液晶を垂直に配向させる側鎖(A)及び下記式(b)で表される光反応性の側鎖(B)を有するポリアミック酸並びに該ポリアミック酸をイミド化させて得られるポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも一種を含有することを特徴とする液晶配向剤。
Figure 0005387793
(Rは−CH−、−O−、−COO−、−NHCO−、−NH−、−CHO−、−N(CH)−、−CON(CH)−、又は−N(CH)CO−を表す。Rは炭素原子数1〜20の直鎖状アルキレン(アルキレンは非置換でもフッ素原子によって置換されていてもよい。)を表し、さらにアルキレンの任意の−CH−は、−CF−、−CH=CH−、又は下記の置換基(これらの置換基は隣り合わない。)で置き換えられていてもよい。
置換基:−O−、−COO−、−NHCO−、−NH−、炭素環基、又は複素環基。
は−CH−、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−NH−、−N(CH)−、−CON(CH)−、−N(CH)CO−、炭素環基、又は複素環基を表し、Rが、ビニルフェニル基、−CR10=CH基、炭素環基、複素環基、又は以下の式で表される基を表し、R10は水素原子又はフッ素原子で置換されていてもよいメチル基を表す。但し、Rが−OCO−、−NHCO−又は−N(CH)CO−であってRが−CH=CH又は−C(CH)=CHであるものを除く。)
Figure 0005387793
A liquid crystal alignment agent is applied onto two substrates to form a liquid crystal alignment layer, the two substrates are arranged so that the liquid crystal alignment layers face each other, and the liquid crystal layer is sandwiched between the two substrates. A liquid crystal aligning agent for use in a method for manufacturing a liquid crystal display element of a vertical alignment method in which ultraviolet rays are applied while applying a voltage to a liquid crystal layer,
From the group consisting of a polyamic acid having a side chain (A) for vertically aligning liquid crystal and a photoreactive side chain (B) represented by the following formula (b) and a polyimide obtained by imidizing the polyamic acid. A liquid crystal aligning agent comprising at least one selected.
Figure 0005387793
(R 6 is —CH 2 —, —O—, —COO—, —NHCO—, —NH—, —CH 2 O—, —N (CH 3 ) —, —CON (CH 3 ) —, or —N Represents (CH 3 ) CO—, R 7 represents a linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms (the alkylene may be unsubstituted or substituted by a fluorine atom), and any —CH of alkylene 2 — may be replaced by —CF 2 —, —CH═CH—, or the following substituents (these substituents are not adjacent to each other).
Substituent: —O—, —COO—, —NHCO—, —NH—, a carbocyclic group, or a heterocyclic group.
R 8 represents —CH 2 —, —O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —NH—, —N (CH 3 ) —, —CON (CH 3 ) —, —N (CH 3 ). CO— represents a carbocyclic group or a heterocyclic group, and R 9 represents a vinylphenyl group, —CR 10 ═CH 2 group, a carbocyclic group, a heterocyclic group, or a group represented by the following formula: R 10 represents a hydrogen atom or a methyl group which may be substituted with a fluorine atom. However, except that R 8 is —OCO—, —NHCO— or —N (CH 3 ) CO—, and R 9 is —CH═CH 2 or —C (CH 3 ) ═CH 2 . )
Figure 0005387793
前記ポリアミック酸が、液晶を垂直に配向させる側鎖(A)を有するジアミン及び光反応性の側鎖(B)を有するジアミンを含むジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物成分とを反応させて得られるポリアミック酸である、請求項1に記載の液晶配向剤。   The polyamic acid is obtained by reacting a diamine component containing a diamine having a side chain (A) for vertically aligning liquid crystals and a diamine having a photoreactive side chain (B) with a tetracarboxylic dianhydride component. The liquid crystal aligning agent of Claim 1 which is a polyamic acid obtained. 前記光反応性の側鎖(B)を有するジアミンが、下記式(2)で表される請求項2に記載の液晶配向剤。
Figure 0005387793
(Rは−CH−、−O−、−COO−、−NHCO−、−NH−、−CHO−、−N(CH)−、−CON(CH)−、又は−N(CH)CO−を表す。Rは炭素原子数1〜20の直鎖状アルキレン(アルキレンは非置換でもフッ素原子によって置換されていてもよい。)を表し、さらにアルキレンの任意の−CH−は、−CF−、−CH=CH−、又は下記の置換基(これらの置換基は隣り合わない。)で置き換えられていてもよい。
置換基:−O−、−COO−、−NHCO−、−NH−、炭素環基、又は複素環基。
は−CH−、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−NH−、−N(CH)−、−CON(CH)−、−N(CH)CO−、炭素環基、又は複素環基を表し、R11は、ビニルフェニル基、−CH=CH、−C(CH)=CH、又は下記のいずれかの基を表す。但し、式(2)のRが−OCO−、−NHCO−又は−N(CH)CO−であってR11が−CH=CH又は−C(CH)=CHであるものを除く。)
Figure 0005387793
The liquid crystal aligning agent of Claim 2 with which the diamine which has the said photoreactive side chain (B) is represented by following formula (2).
Figure 0005387793
(R 6 is —CH 2 —, —O—, —COO—, —NHCO—, —NH—, —CH 2 O—, —N (CH 3 ) —, —CON (CH 3 ) —, or —N Represents (CH 3 ) CO—, R 7 represents a linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms (the alkylene may be unsubstituted or substituted by a fluorine atom), and any —CH of alkylene 2 — may be replaced by —CF 2 —, —CH═CH—, or the following substituents (these substituents are not adjacent to each other).
Substituent: —O—, —COO—, —NHCO—, —NH—, a carbocyclic group, or a heterocyclic group.
R 8 represents —CH 2 —, —O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —NH—, —N (CH 3 ) —, —CON (CH 3 ) —, —N (CH 3 ). CO—, a carbocyclic group, or a heterocyclic group is represented, and R 11 represents a vinylphenyl group, —CH═CH 2 , —C (CH 3 ) ═CH 2 , or any of the following groups. However, R 8 is -OCO of formula (2) -, - NHCO- or -N (CH 3) CO- is a by R 11 is -CH = CH 2 or -C (CH 3) = ones is CH 2 except for. )
Figure 0005387793
前記液晶を垂直に配向させる側鎖(A)を有するジアミンが、下記式(1)で表される、請求項2又は3に記載の液晶配向剤。
Figure 0005387793
(式(a)中l、m及びnはそれぞれ独立に、0又は1の整数を表す。Rは炭素原子数2〜6のアルキレン基、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、又は炭素原子数1〜3のアルキレン−エーテル基を表す。R、R及びRは、それぞれ独立に、フェニレン基又はシクロアルキレン基を表す。Rは水素原子、炭素原子数5〜18の直鎖状アルキル基若しくはフッ素含有アルキル基、又は芳香環基、脂肪族環基、複素環基若しくはそれらからなる大環状基を表す。)
The liquid crystal aligning agent of Claim 2 or 3 with which the diamine which has the side chain (A) which orientates the said liquid crystal perpendicularly is represented by following formula (1).
Figure 0005387793
(In the formula (a), l, m and n each independently represents an integer of 0 or 1. R 1 represents an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms, —O—, —COO—, —OCO—, — NHCO-, -CONH-, or an alkylene-ether group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 , R 3 and R 4 each independently represents a phenylene group or a cycloalkylene group, and R 5 is a hydrogen atom. And represents a linear alkyl group having 5 to 18 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group, or an aromatic ring group, an aliphatic ring group, a heterocyclic group, or a macrocyclic group composed thereof.
前記液晶を垂直に配向させる側鎖(A)を有するジアミンが、前記式(1)で表され、l、m及びnがいずれも1であって、Rがフェニレンであり、Rがフェニレン又はシクロヘキシレンであり、Rがシクロヘキシレンであり、Rが炭素原子数2〜24のアルキル基であるか、又はl、m及びnがいずれも0であって、Rが炭素原子数12〜22のアルキル基であるジアミンである、請求項4に記載の液晶配向剤。 A diamine having a side chain (A) for vertically aligning the liquid crystal is represented by the formula (1), l, m, and n are all 1, R 2 is phenylene, and R 3 is phenylene. Or cyclohexylene, R 4 is cyclohexylene, R 5 is an alkyl group having 2 to 24 carbon atoms, or l, m and n are all 0, and R 5 is the number of carbon atoms. The liquid crystal aligning agent of Claim 4 which is a diamine which is a 12-22 alkyl group. 前記液晶を垂直に配向させる側鎖(A)を有するジアミンが、下記のいずれかの構造を有するジアミンである、請求項2又は3に記載の液晶配向剤。
Figure 0005387793
The liquid crystal aligning agent of Claim 2 or 3 whose diamine which has the side chain (A) which orientates the said liquid crystal vertically is a diamine which has one of the following structures.
Figure 0005387793
請求項1〜6のいずれかに記載の液晶配向剤を用いて得られる液晶配向層。   The liquid crystal aligning layer obtained using the liquid crystal aligning agent in any one of Claims 1-6.
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