JP5720234B2 - Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element - Google Patents
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Description
本発明は、液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子に関し、詳しくは、長期に亘って用いられる液晶配向膜を得るために使用される液晶配向剤、並びに当該液晶配向剤を使用して形成される液晶配向膜及び液晶表示素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal aligning film, and a liquid crystal display element, and more specifically, formed using a liquid crystal aligning agent used for obtaining a liquid crystal aligning film used for a long period of time and the liquid crystal aligning agent. The present invention relates to a liquid crystal alignment film and a liquid crystal display element.
液晶表示素子としては、電圧無印加時における液晶分子の配向方向によって水平配向型と垂直配向型とに大別されており、水平配向型としてはTN(Twisted Nematic)型素子やIPS(In−Plane Switching)型素子などが知られており、垂直配向型としてはVA(VerticalAlignment)型素子などが知られている。 The liquid crystal display elements are roughly classified into a horizontal alignment type and a vertical alignment type depending on the alignment direction of the liquid crystal molecules when no voltage is applied. The horizontal alignment type is a TN (Twisted Nematic) type element or an IPS (In-Plane) type. A switching type element is known, and a vertical alignment type is a VA (vertical alignment) type element.
かかる電圧無印加時における液晶分子の配向制御は、液晶配向膜を用いて行われる。液晶配向膜は、ポリイミド又はポリアミック酸を含有する液晶配向剤を基板に塗布した後、これを焼成することによって得ることができる。 The alignment control of liquid crystal molecules when no voltage is applied is performed using a liquid crystal alignment film. The liquid crystal alignment film can be obtained by applying a liquid crystal aligning agent containing polyimide or polyamic acid to a substrate and then baking it.
液晶表示素子の表示性能を良好にするには、液晶配向膜によって液晶分子の配向制御が好適に行われる必要があり、これを実現可能な液晶配向膜を作製するための液晶配向剤が種々提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。 In order to improve the display performance of the liquid crystal display element, it is necessary to appropriately control the alignment of liquid crystal molecules by the liquid crystal alignment film, and various liquid crystal alignment agents for producing a liquid crystal alignment film capable of realizing this are proposed. (For example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2).
特許文献1には、フェニレン基を主鎖に有する繰り返し単位と、ビフェニレン基等を主鎖に有する繰り返し単位とを有するポリアミック酸を含有した液晶配向剤について開示されている。また、特許文献2には、ヒンダードアミン構造又はヒンダードフェノール構造を側鎖に有するポリアミック酸やポリイミドを含む液晶配向剤について開示されている。これら特許文献1,2では、上記構成のポリアミック酸やポリイミドを液晶配向剤中に含有させることで、液晶表示素子の長時間の連続使用後であっても液晶の配向性能が維持されるようにして、信頼性の向上を図っている。 Patent Document 1 discloses a liquid crystal aligning agent containing a polyamic acid having a repeating unit having a phenylene group in the main chain and a repeating unit having a biphenylene group or the like in the main chain. Patent Document 2 discloses a liquid crystal aligning agent containing a polyamic acid or a polyimide having a hindered amine structure or a hindered phenol structure in the side chain. In these Patent Documents 1 and 2, by including the polyamic acid or polyimide having the above structure in the liquid crystal aligning agent, the alignment performance of the liquid crystal is maintained even after a long continuous use of the liquid crystal display element. To improve reliability.
ここで、液晶表示素子は液晶テレビといった高品位モニターに適用されているが、このような高品位モニターに対しては長時間の連続使用に対する信頼性だけでなく、電圧のON・OFFが繰り返し行われながらの長期の使用に対しても液晶の配向性能が維持されるような長期の耐久性が要求されることとなる。そして、この長期の耐久性が要求される期間は、より長期化している。これに対して、上記特許文献1に記載のものや、上記特許文献2に記載のものでは、上記のような長期の耐久性という点において不十分であることが分かった。 Here, the liquid crystal display element is applied to a high-quality monitor such as a liquid crystal television. For such a high-quality monitor, not only the reliability for continuous use for a long time but also the voltage ON / OFF is repeatedly performed. Even when used for a long time, long-term durability that maintains the alignment performance of the liquid crystal is required. And the period in which this long-term durability is required is longer. On the other hand, it was found that those described in Patent Document 1 and those described in Patent Document 2 are insufficient in terms of long-term durability as described above.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、長期の使用に対しても液晶の配向性能が維持されるような長期の耐久性を有する液晶表示素子を得るための液晶配向剤、当該液晶配向剤により形成した液晶配向膜及び当該液晶配向膜を備える液晶表示素子を提供することを主たる目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a liquid crystal aligning agent for obtaining a liquid crystal display element having long-term durability that maintains the alignment performance of liquid crystal even for long-term use, the liquid crystal A main object is to provide a liquid crystal alignment film formed of an alignment agent and a liquid crystal display device including the liquid crystal alignment film.
本発明者らは、上記のような従来技術の課題を達成すべく鋭意検討した結果、エチレン性不飽和単量体に由来する繰り返し単位を有する重合体であって、上記繰り返し単位として、特定の環状アミン構造の繰り返し単位を有する重合体を含有することで、上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明により以下の液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子が提供される。 As a result of intensive studies to achieve the above-described problems of the prior art, the inventors of the present invention have a polymer having a repeating unit derived from an ethylenically unsaturated monomer, and the repeating unit is a specific polymer. by containing the polymer having repeating units of the cyclic amine structure, they found that it is possible solve the above problems, and have completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element.
本発明によれば、エチレン性不飽和単量体に由来する繰り返し単位を有する重合体を含有し、前記繰り返し単位が、窒素原子に隣接する2つの炭素原子がそれぞれ下記式(S)で表される置換基2個を有している環状アミン構造を有するものであることを特徴とする液晶配向剤が提供される。 According to the present invention, a polymer having a repeating unit derived from an ethylenically unsaturated monomer is contained, and the repeating unit is represented by the following formula (S), wherein two carbon atoms adjacent to a nitrogen atom are each represented by the following formula (S): liquid crystal aligning agent characterized in that those having a cyclic amine structure having two substituents is provided that.
本発明の液晶配向剤によれば、エチレン性不飽和単量体に由来する繰り返し単位であって上記環状アミン構造を有する繰り返し単位を含有する重合体を有していることにより、長期の使用に対しても液晶の配向性能が維持されるような長期の耐久性を有する液晶表示素子を得ることが可能となる。
また、液晶配向剤は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸及びそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも一種の重合体(以下、重合体[B]ともいう)をさらに含有していることが好ましい。これにより、上記耐久性の向上が期待でき、さらに電圧保持率等といった電気特性の向上も期待できる。
According to the liquid crystal aligning agent of the present invention, by a repeating unit derived from an ethylenically unsaturated monomer has a polymer containing a repeating unit having the cyclic amine structure, using long-term In contrast, it is possible to obtain a liquid crystal display element having long-term durability that maintains the alignment performance of the liquid crystal.
The liquid crystal aligning agent is at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid obtained by reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine and an imidized polymer thereof (hereinafter referred to as polymer [B]). (Also referred to as). Thereby, the improvement of the durability can be expected, and further the improvement of electrical characteristics such as the voltage holding ratio can be expected.
本発明において、上記長期の耐久性を生じさせることが可能な液晶配向剤を好適に得るためには、前記繰り返し単位は、下記式(1−1)で表される繰り返し単位であることが好ましく、下記式(1−1−1)で表される繰り返し単位であることがより好ましい。 In the present invention, in order to suitably obtain the liquid crystal aligning agent capable of causing the long-term durability, the repeating unit is preferably a repeating unit represented by the following formula (1-1 ). The repeating unit represented by the following formula (1-1-1 ) is more preferable.
また、本発明において、上記環状アミン構造を有する繰り返し単位を含有する重合体がさらに下記式(2)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。 Moreover, in this invention, it is preferable that the polymer containing the repeating unit which has the said cyclic amine structure further has a repeating unit represented by following formula (2).
この場合、上記耐久性の長期化を図りながら、さらにプレチルト角を良好なものとすることが可能となる。 In this case, the pretilt angle can be further improved while prolonging the durability.
また、本発明によれば、上記記載の液晶配向剤により形成された液晶配向膜、及び当該液晶配向膜を具備する液晶表示素子が提供される。これら液晶配向膜及び液晶表示素子は、特にVA型の液晶表示素子に好適に使用することができる。 Moreover, according to this invention, the liquid crystal aligning film formed with the said liquid crystal aligning agent and the liquid crystal display element which comprises the said liquid crystal aligning film are provided. These liquid crystal alignment films and liquid crystal display elements can be suitably used particularly for VA liquid crystal display elements.
なお、本明細書において、「炭化水素基」とは、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基、及び芳香族炭化水素基が含まれる。この「炭化水素基」は、飽和炭化水素基であってもよく、不飽和炭化水素基であってもよい。 In the present specification, the “hydrocarbon group” includes a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. The “hydrocarbon group” may be a saturated hydrocarbon group or an unsaturated hydrocarbon group.
また、「鎖状炭化水素基」とは、鎖状構造のみで構成された炭化水素基を意味し、直鎖状であっても分岐状であってもよい。「脂環式炭化水素基」とは、環構造としては脂環式炭化水素の構造のみを含み、芳香環構造を含まない炭化水素を意味する。但し、脂環式炭化水素の構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を含んでいてもよい。「芳香族炭化水素基」とは、環構造として芳香環構造を含む炭化水素基を意味する。但し、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂環式炭化水素の構造を含んでいてもよい。 The “chain hydrocarbon group” means a hydrocarbon group composed only of a chain structure, and may be linear or branched. The “alicyclic hydrocarbon group” means a hydrocarbon that includes only an alicyclic hydrocarbon structure as a ring structure and does not include an aromatic ring structure. However, it is not necessary to be constituted only by the structure of the alicyclic hydrocarbon, and a part thereof may include a chain structure. “Aromatic hydrocarbon group” means a hydrocarbon group containing an aromatic ring structure as a ring structure. However, it is not necessary to be composed only of an aromatic ring structure, and a part thereof may include a chain structure or an alicyclic hydrocarbon structure.
また、本明細書において、「(メタ)アクリル」とは、アクリル及びメタクリルを意味し、「(メタ)アクリロイル」とは、アクリロイル及びメタクリロイルを意味する。 In the present specification, “(meth) acryl” means acryl and methacryl, and “(meth) acryloyl” means acryloyl and methacryloyl.
本発明の液晶配向剤は、エチレン性不飽和単量体に由来する繰り返し単位を有する重合体[A]を含有する。以下、本発明の液晶配向剤について詳細に説明する。 The liquid crystal aligning agent of this invention contains the polymer [A] which has a repeating unit derived from an ethylenically unsaturated monomer. Hereinafter, the liquid crystal aligning agent of this invention is demonstrated in detail.
<重合体[A]>
[繰り返し単位(a1)]
本発明における重合体[A]は、
窒素原子に隣接する2つの炭素原子がそれぞれ下記式(S)で表される置換基2個を有している環状アミン構造
又は
水酸基に対してオルト位の炭素原子のうち少なくとも1つの炭素原子が下記式(S)で表される置換基を有しているフェノール構造
を有する繰り返し単位(a1)を有している。
<Polymer [A]>
[Repeating unit (a1)]
The polymer [A] in the present invention is
A cyclic amine structure in which two carbon atoms adjacent to the nitrogen atom each have two substituents represented by the following formula (S), or at least one carbon atom in the ortho position relative to the hydroxyl group is It has a repeating unit (a1) having a phenol structure having a substituent represented by the following formula (S).
上記環状アミン構造としては、その環構造を形成する炭素原子の数が2個以上7個以下であることが好ましく、より好ましくは5個である。また、上記フェノール構造としては、ベンゼン環において水酸基が結合する位置は任意であるが、好ましくは、当該ベンゼン環において主鎖側と結合する炭素原子に対してパラ位の位置である。 As said cyclic amine structure, it is preferable that the number of the carbon atoms which form the ring structure is 2-7, More preferably, it is five. Moreover, as said phenol structure, although the position which a hydroxyl group couple | bonds in a benzene ring is arbitrary, Preferably it is a para-position with respect to the carbon atom couple | bonded with the principal chain side in the said benzene ring.
繰り返し単位(a1)の好ましい構造としてより具体的には、環状アミン構造を有するものである場合にはヒンダードアミン構造を有するものであり、下記式(1−1)で表される構造である。一方、フェノール構造を有するものである場合にはヒンダードフェノール構造を有するものであり、下記式(1−2)で表される構造である。 More specifically, the preferred structure of the repeating unit (a1) is a structure represented by the following formula (1-1) having a hindered amine structure when it has a cyclic amine structure. On the other hand, when it has a phenol structure, it has a hindered phenol structure and is a structure represented by the following formula (1-2).
上記式(S)、上記式(1−1)及び上記式(1−2)中、R11の炭化水素基として具体的には、炭素数1〜10の2価の鎖状炭化水素基、炭素数3〜15の2価の脂環式炭化水素基、及び炭素数6〜20の2価の芳香族炭化水素基が挙げられる。これらのうち好ましくは、メチレン基又は炭素数2〜5のアルキレン基である。炭素数2〜5のアルキレン基として具体的には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基等を挙げることができ、これらは直鎖状及び分岐状のいずれであってもよい。また、当該炭化水素基が有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子や塩素原子等のハロゲン原子、水酸基等を挙げることができる。 In the above formula (S), the above formula (1-1), and the above formula (1-2), specifically, as the hydrocarbon group of R 11, a divalent chain hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, Examples thereof include a divalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms and a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms. Of these, a methylene group or an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms is preferable. Specific examples of the alkylene group having 2 to 5 carbon atoms include an ethylene group, a propylene group, a butylene group, and a pentylene group, and these may be either linear or branched. Examples of the substituent that the hydrocarbon group may have include a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom, a hydroxyl group, and the like.
上記式(S)、上記式(1−1)及び上記式(1−2)中、−R11−X−が単結合ではない場合、好ましくは、−CO−O−、−CH2−CO−、又は−CH2−CH(OH)−である。 In the above formula (S), the above formula (1-1) and the above formula (1-2), when —R 11 —X— is not a single bond, preferably —CO—O—, —CH 2 —CO -, or -CH 2 -CH (OH) - it is.
上記式(S)、上記式(1−1)及び上記式(1−2)中、R12として具体的には、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数6〜12のアリール基又は炭素数7〜13のアラルキル基を挙げることができる。この場合、アリール基及びアラルキル基の有するベンゼン環の水素原子が、ホルミル基又は炭素数1〜4のアルコキシ基で置換されていてもよい。 In the above formula (S), the above formula (1-1), and the above formula (1-2), R 12 is specifically an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms, or carbon. The aralkyl group of several 7-13 can be mentioned. In this case, the hydrogen atom of the benzene ring of the aryl group and the aralkyl group may be substituted with a formyl group or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms.
R12の炭素数1〜6のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基等を;
炭素数6〜12のアリール基としては、例えばフェニル基、4−ホルミルフェニル基、3,4,5−トリメトキシフェニル基等を;
炭素数7〜13のアラルキル基としては、ベンジル基等を
それぞれ挙げることができる。
R11及びR12が互いに結合して形成する環構造としては、例えばフラン、チオフェン、2H−ピラン、及び4H−ピラン等から1個の水素原子を除いた基を挙げることができる。
Examples of the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms of R 12 include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, a 2-butyl group, an i-butyl group, and a t-butyl group. Etc .;
Examples of the aryl group having 6 to 12 carbon atoms include a phenyl group, 4-formylphenyl group, 3,4,5-trimethoxyphenyl group and the like;
Examples of the aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms include a benzyl group.
Examples of the ring structure formed by combining R 11 and R 12 with each other include groups in which one hydrogen atom has been removed from furan, thiophene, 2H-pyran, 4H-pyran, and the like.
上記式(S)、上記式(1−1)及び上記式(1−2)中、−R11−X−R12として好ましくは、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、2−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、フェニル基、ベンジル基、ベンゾイル基、4−ホルミルベンゾイル基、2−ヒドロキシ−2−フェニルエチル基、2−オキソ−2−(3,4,5−トリメトキシフェニル)エチル基等を挙げることができる。また、−R11−X−R12としてより好ましくは、炭素数1〜5のアルキル基であり、上記式(1−1)であればメチル基又はエチル基が特に好ましく、上記式(1−2)であればメチル基又はt−ブチル基が特に好ましい。 The formula (S), the formula (1-1) and the formula (1-2) is preferably an -R 11 -X-R 12, for example a methyl group, an ethyl group, n- propyl group, i- propyl Group, n-butyl group, 2-butyl group, i-butyl group, t-butyl group, phenyl group, benzyl group, benzoyl group, 4-formylbenzoyl group, 2-hydroxy-2-phenylethyl group, 2-oxo -2- (3,4,5-trimethoxyphenyl) ethyl group and the like can be mentioned. -R 11 -XR 12 is more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and in the case of the above formula (1-1), a methyl group or an ethyl group is particularly preferable, and the above formula (1- In the case of 2), a methyl group or a t-butyl group is particularly preferable.
上記式(1−1)中、mとしては0が好ましく、上記式(1−2)中、nとしては0又は1が好ましい。これらm及びnとの関係、及び上記−R11−X−R12との関係において、上記式(1−1)及び上記式(1−2)として好ましくは、下記式(1−1−1)及び下記式(1−2−1)で表されるものである。 In the above formula (1-1), m is preferably 0, and in the above formula (1-2), n is preferably 0 or 1. In the relationship with m and n and the relationship with -R 11 -XR 12 , the formula (1-1) and the formula (1-2) are preferably the following formulas (1-1-1). ) And the following formula (1-2-1).
上記式(1−1)、上記式(1−2)、上記式(1−1−1)及び上記式(1−2−1)中、A1としては2価の連結基が好ましい。A1の2価の連結基としては、下記式(A1)で表されるものを挙げることができる。 In Formula (1-1), Formula (1-2), Formula (1-1-1), and Formula (1-2-1), A 1 is preferably a divalent linking group. As the divalent linking group represented by A 1, it may include those represented by the following formula (A1).
上記式(A1)中、A11及びA13の炭素数2〜5のアルキレン基としては、上記R11で例示したものを挙げることができる。また、A13のメチレン基又は炭素数2〜5のアルキレン基が有していてもよい置換基としては、上記R11で例示したものを挙げることができる。また、R’の炭素数1〜6のアルキル基としては、上記R12で例示したものを挙げることができる。 In the formula (A1), the alkylene group having 2 to 5 carbon atoms A 11 and A 13, can be referred to the ones as exemplified for the above R 11. As the methylene group or substituent which may be possessed by the alkylene group having 2 to 5 carbon atoms A 13, it can be referred to the ones as exemplified for the above R 11. The alkyl group having 1 to 6 carbon atoms R ', may be the ones as exemplified for the above R 12.
上記式(A1)で表される2価の連結基としては、例えば以下のものを挙げることができる。 Examples of the divalent linking group represented by the formula (A1) include the following.
上記式(A1−1)〜式(A1−17)中、得られる液晶配向膜の耐久性の向上を好適に図る上で、A1の2価の連結基として好ましくは、式(A1−2)、式(A1−5)、式(A1−8)、式(A1−10)、式(A1−11)、式(A1−16)及び式(A1−17)のいずれかで表されるものであり、より好ましくは、式(A1−2)、式(A1−5)及び式(A1−10)のいずれかで表されるものである。 In the above formulas (A1-1) to (A1-17), in order to suitably improve the durability of the obtained liquid crystal alignment film, the divalent linking group for A 1 is preferably represented by the formula (A1-2). ), Formula (A1-5), Formula (A1-8), Formula (A1-10), Formula (A1-11), Formula (A1-16), and Formula (A1-17). More preferably, it is represented by any one of formula (A1-2), formula (A1-5) and formula (A1-10).
上記式(1−1)及び上記式(1−1−1)中、B1のハロゲン原子としては、フッ素原子や塩素原子等を挙げることができる。 In the formula (1-1) and the formula (1-1-1), examples of the halogen atom for B 1 include a fluorine atom and a chlorine atom.
上記式(1−1)及び上記式(1−1−1)中、B1の1価の有機基としては、下記式(B1)で表されるものを挙げることができる。 In the above formula (1-1) and the above formula (1-1-1), examples of the monovalent organic group for B 1 include those represented by the following formula (B1).
上記式(B1)中、R’’の炭素数1〜6のアルキル基としては、上記R12で例示したものを挙げることができる。 In the above formula (B1), the alkyl group having 1 to 6 carbon atoms R '', may be the ones as exemplified for the above R 12.
上記式(B1)中、B12の炭素数1〜15のアルキル基としては、直鎖状であっても分岐状であってもよく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等を;
炭素数6〜12のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、4−エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、ナフチル基、アントリル基等を;
炭素数7〜13のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基、α−メチルベンジル基、ナフチルメチル基等を;
炭素数3〜10の1価の複素環基としては、含窒素複素環化合物が挙げられ、例えば、ピペリジン、モルホリン、ピリジン、ピラジン等を;
炭素数3〜15の脂環式炭化水素基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロへキシル基、4−メチルシクロへキシル基等を
それぞれ挙げることができる。
In the above formula (B1), the alkyl group having 1 to 15 carbon atoms of B 12 may be linear or branched. For example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, A pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group and the like;
Examples of the aryl group having 6 to 12 carbon atoms include phenyl group, tolyl group, 4-ethylphenyl group, dimethylphenyl group, 2,4,6-trimethylphenyl group, naphthyl group, anthryl group;
Examples of the aralkyl group having 7 to 13 carbon atoms include benzyl group, phenethyl group, α-methylbenzyl group, naphthylmethyl group and the like;
Examples of the monovalent heterocyclic group having 3 to 10 carbon atoms include nitrogen-containing heterocyclic compounds, such as piperidine, morpholine, pyridine, pyrazine and the like;
Examples of the alicyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a 4-methylcyclohexyl group, and the like.
また、B12の上記各基が有していてもよい置換基としては、例えば、フッ素原子や塩素原子等のハロゲン原子、水酸基、ニトロ基、シアノ基等を挙げることができる。 In addition, examples of the substituent that each group of B 12 may have include a halogen atom such as a fluorine atom and a chlorine atom, a hydroxyl group, a nitro group, and a cyano group.
上記式(B1)で表される1価の有機基(−B11−B12)としては、例えば、メチル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、t−ペンチル基、n−オクチル基、ベンジル基、4−エチルフェニル基、4−メチルシクロへキシル基、メトキシ基、オクチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、アセチル基、アセチルオキシ基、テトラデカノイル基、α−メチルベンジルオキシ基、ピペリジノカルボニル基、モロフォリノカルボニル基、2−ヒドロキシ−2−メチルプロポキシ基、−O−CONH−C6H5等を挙げることができる。 Examples of the monovalent organic group (—B 11 —B 12 ) represented by the above formula (B1) include, for example, a methyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, a t-pentyl group, an n-octyl group, Benzyl group, 4-ethylphenyl group, 4-methylcyclohexyl group, methoxy group, octyloxy group, cyclohexyloxy group, acetyl group, acetyloxy group, tetradecanoyl group, α-methylbenzyloxy group, piperidinocarbonyl Group, morpholinocarbonyl group, 2-hydroxy-2-methylpropoxy group, —O—CONH—C 6 H 5 and the like.
上記式(1−1)及び上記式(1−1−1)中、得られる液晶配向膜の耐久性の向上を好適に図る上で、B1として好ましくは、水素原子、酸素原子、塩素原子、メチル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、t−ペンチル基、ベンジル基、メトキシ基、オクチルオキシ基、アセチル基、アセチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基のいずれかであり、より好ましくは、水素原子、酸素原子、メチル基、ベンジル基、オクチルオキシ基のいずれかである。 In the above formula (1-1) and the above formula (1-1-1), B 1 is preferably a hydrogen atom, an oxygen atom, or a chlorine atom in order to suitably improve the durability of the obtained liquid crystal alignment film. , Methyl group, n-butyl group, n-pentyl group, t-pentyl group, benzyl group, methoxy group, octyloxy group, acetyl group, acetyloxy group, cyclohexyloxy group, more preferably hydrogen. An atom, an oxygen atom, a methyl group, a benzyl group, or an octyloxy group.
ヒンダードアミン構造を有する繰り返し単位(a1)として具体的には、下記式(a1−1−1)〜(a1−1−20)で表されるものを挙げることができる。 Specific examples of the repeating unit (a1) having a hindered amine structure include those represented by the following formulas (a1-1-1) to (a1-1-20).
上記ヒンダードアミン構造の繰り返し単位(a1)を与える単量体は、有機化学の定法を組み合わせることにより容易に合成することができる。例えば、上記式(a1−1−1)〜式(a1−1−16)の繰り返し単位を与える単量体であれば、ハロゲン化(メタ)アクリロイルと、下記式(C−1)で表される化合物とを、公知のエステル化反応に準じて反応させることにより得ることができる。また、上記式(a1−1−17)又は式(a1−1−18)の繰り返し単位を与える単量体であれば、ハロゲン化2−プロペニル又はハロゲン化9−デシルと、下記式(C−1)で表される化合物とを、公知のエーテル化反応に準じて反応させることにより得ることができる。また、上記式(a1−1−19)又は式(a1−1−20)の繰り返し単位を与える単量体であれば、ハロゲン化(メタ)アクリロイルと、下記式(C−1)においてOH−A13−A14−をNH2−に代えた化合物とを、公知のアミド化反応に準じて反応させることにより得ることができる。 The monomer which gives the hindered amine structure repeating unit (a1) can be easily synthesized by combining organic chemistry methods. For example, if it is a monomer which gives the repeating unit of the above formula (a1-1-1) to formula (a1-1-16), it is represented by halogenated (meth) acryloyl and the following formula (C-1). Can be obtained according to a known esterification reaction. Moreover, if it is a monomer which gives the repeating unit of the said Formula (a1-1-17) or Formula (a1-1-18), halogenated 2-propenyl or halogenated 9-decyl, and following formula (C- It can be obtained by reacting the compound represented by 1) according to a known etherification reaction. Moreover, if it is a monomer which gives the repeating unit of the said formula (a1-1-19) or a formula (a1-1-20), halogenated (meth) acryloyl and the following formula (C-1), OH- It can be obtained by reacting a compound in which A 13 -A 14- is replaced with NH 2- according to a known amidation reaction.
また、上記各単量体は、市販のものを用いることもでき、例えば、メタクリル酸2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル、及びメタクリル酸1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルはそれぞれ、FA−712HM、FA−711MMとして、日立化成工業株式会社より市販されている。 Moreover, a commercially available thing can also be used for each said monomer, for example, methacrylic acid 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl and methacrylic acid 1,2,2,6,6- Pentamethyl-4-piperidyl is commercially available from Hitachi Chemical Co., Ltd. as FA-712HM and FA-711MM, respectively.
ヒンダードフェノール構造を有する繰り返し単位(a1)として具体的には、下記式(a1−2−1)〜式(a1−2−10)で表されるものを挙げることができる。 Specific examples of the repeating unit (a1) having a hindered phenol structure include those represented by the following formulas (a1-2-1) to (a1-2-10).
上記ヒンダードフェノール構造の繰り返し単位(a1)を与える単量体は、有機化学の定法を組み合わせることにより容易に合成することができる。 The monomer that gives the hindered phenol structure repeating unit (a1) can be easily synthesized by combining organic chemistry methods.
繰り返し単位(a1)としては、得られる液晶配向膜の耐久性の向上を好適に図る上では、ヒンダードフェノール構造を有するものよりも、ヒンダードアミン構造を有するものが好ましい。 The repeating unit (a1) preferably has a hindered amine structure rather than a hindered phenol structure in order to improve the durability of the obtained liquid crystal alignment film.
重合体[A]は、繰り返し単位(a1)を、1種単独で有していてもよく、2種以上を組み合わせて有してもよい。その機構は定かではないが、重合体[A]が繰り返し単位(a1)を有していることにより、バックライト等から照射された紫外線が重合体[A]にて好適に吸収され、当該紫外線の影響が、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸及びそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも一種の重合体に及びづらくなると推測される。これにより、長期の使用に対しても液晶の配向性能が維持されるようにすることが可能となり、長期の耐久性を有する液晶表示素子を得ることが可能となる。また、当該効果を高める上での重合体[A]における繰り返し単位(a1)の含有割合(又は繰り返し単位(a1)を与える単量体の共重合割合)は、重合体[A]の全重量(又は重合体[A]を合成する上で用いられる単量体の合計重量)のうち、1重量%以上であることが好ましく、より好ましくは1重量%以上50重量%以下であり、さらに好ましくは1重量%以上30重量%以下であり、特に1重量%以上20重量%以下であることが好ましい。 The polymer [A] may have the repeating unit (a1) alone or in combination of two or more. Although the mechanism is not clear, since the polymer [A] has the repeating unit (a1), the ultraviolet ray irradiated from the backlight or the like is suitably absorbed by the polymer [A], and the ultraviolet ray It is presumed that the influence of is difficult to reach at least one polymer selected from the group consisting of a polyamic acid obtained by reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine and an imidized polymer thereof. As a result, the alignment performance of the liquid crystal can be maintained even for long-term use, and a liquid crystal display element having long-term durability can be obtained. In addition, the content ratio of the repeating unit (a1) in the polymer [A] (or the copolymerization ratio of the monomer giving the repeating unit (a1)) for enhancing the effect is the total weight of the polymer [A]. (Or the total weight of monomers used in the synthesis of the polymer [A]) is preferably 1% by weight or more, more preferably 1% by weight or more and 50% by weight or less, and still more preferably Is 1% by weight or more and 30% by weight or less, and particularly preferably 1% by weight or more and 20% by weight or less.
<その他の繰り返し単位>
重合体[A]は、上記繰り返し単位(a1)以外の繰り返し単位として、下記に示す繰り返し単位(a2)を有していることが好ましく、さらに下記に示す繰り返し単位(a3)〜(a7)の少なくともいずれかを有していることが好ましい。
<Other repeating units>
The polymer [A] preferably has the following repeating unit (a2) as a repeating unit other than the repeating unit (a1), and further includes the repeating units (a3) to (a7) shown below. It is preferable to have at least one of them.
[繰り返し単位(a2)]
繰り返し単位(a2)は、シクロヘキサン構造及びベンゼン環構造の少なくとも一方を有している。具体的には、繰り返し単位(a2)として、下記一般式(2)で表される繰り返し単位を挙げることができる。
[Repeating unit (a2)]
The repeating unit (a2) has at least one of a cyclohexane structure and a benzene ring structure. Specifically, examples of the repeating unit (a2) include a repeating unit represented by the following general formula (2).
上記式(2)中、A2の2価の連結基としては、フェニレン基、又は下記式(A2−1)〜式(A2−6)のいずれかで表されるもの等を挙げることができる。 In the above formula (2), examples of the divalent linking group for A 2 include a phenylene group, and those represented by any of the following formulas (A2-1) to (A2-6). .
A2としては、単結合が好ましい。
上記式(2)中、B2のステロイド骨格を有する炭素数17〜30の1価の有機基としては、例えば、コレスタン−3−イル基、コレスタ−5−エン−3−イル基、コレスタ−24−エン−3−イル基、コレスタ−5,24−ジエン−3−イル基、ラノスタン−3−イル基等を挙げることができる。
A 2 is preferably a single bond.
In the above formula (2), examples of the monovalent organic group having 17 to 30 carbon atoms and having a steroid skeleton of B 2 include cholestane-3-yl group, cholesta-5-en-3-yl group, and cholesta- Examples thereof include a 24-ene-3-yl group, a cholesta-5,24-dien-3-yl group, and a lanostane-3-yl group.
上記式(B2)中、B21のフェニレン基が有する置換基としては、上記B12で列挙したものを挙げることができ、好ましくはフッ素原子である。また、B22の炭素数1〜30のアルキル基としては、上記B12の炭素数1〜15のアルキル基として列挙したものに加えて、イコシル基、ペンタコシル基、トリアコンチル基等を挙げることができる。
上記式(B2)で表される1価の有機基として好ましくは、炭素数4〜8のアルキル基を有するシクロヘキシル基、炭素数3〜30のアルキル基、ジフルオロフェニル基、トリフルオロメチルフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基、又は下記式(B2−1)で表される基等を挙げることができる。
In the above formula (B2), examples of the substituent of the phenylene group of B 21 include those enumerated above for B 12 and preferably a fluorine atom. Examples of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms of B 22 include icosyl group, pentacosyl group, and triacontyl group in addition to those listed as the alkyl group having 1 to 15 carbon atoms of B 12. .
The monovalent organic group represented by the formula (B2) is preferably a cyclohexyl group having an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms, an alkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a difluorophenyl group, a trifluoromethylphenyl group, A trifluoromethoxyphenyl group or a group represented by the following formula (B2-1) can be exemplified.
この場合、k1としては2が好ましく、B22としては炭素数1〜6のアルキル基が好ましい。また、上記式(B2−1)で表される基としては、4−(4’−ペンチルビシクロヘキシル−4−イル)フェニル基が特に好ましい。 In this case, 2 is preferable as k1, as the B 22 is preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. The group represented by the formula (B2-1) is particularly preferably a 4- (4′-pentylbicyclohexyl-4-yl) phenyl group.
B2としては、ステロイド骨格を持つ炭素数17〜30の1価の有機基、トコフェロール構造を有する1価の有機基、炭素数4〜8のアルキル基を有するシクロヘキシル基、又は上記式(B2−1)で表される基が好ましい。 B 2 includes a monovalent organic group having 17 to 30 carbon atoms having a steroid skeleton, a monovalent organic group having a tocopherol structure, a cyclohexyl group having an alkyl group having 4 to 8 carbon atoms, or the above formula (B2- The group represented by 1) is preferred.
繰り返し単位(a2)として好ましくは、コレスタニルメタクリレート、4−(4’−ペンチルビシクロヘキシル−4−イル)フェニルメタクリレート、トコフェロールメタクリレートといった各単量体により得られる繰り返し単位である。 The repeating unit (a2) is preferably a repeating unit obtained from each monomer such as cholestanyl methacrylate, 4- (4'-pentylbicyclohexyl-4-yl) phenyl methacrylate, and tocopherol methacrylate.
なお、繰り返し単位(a2)を与える単量体は、例えばハロゲン化(メタ)アクリロイルと化合物B2−A2−OHとを、公知のエステル化反応に準じて反応させることにより得ることができる。 Incidentally, the monomer giving the repeating unit (a2), for example, a halide and (meth) acryloyl compound B 2 -A 2 -OH, can be obtained by reacting according to known esterification reactions.
重合体[A]は、繰り返し単位(a2)を、1種単独で有していてもよく、2種以上を組み合わせて有してもよい。重合体[A]が繰り返し単位(a2)を有していることにより、プレチルト角安定性を高めることが可能となり、液晶配向性をさらに向上させることが可能となる。また、当該効果を高める上での重合体[A]における繰り返し単位(a2)の含有割合(又は繰り返し単位(a2)を与える単量体の共重合割合)は、重合体[A]の全重量(又は重合体[A]を合成する上で用いられる単量体の合計重量)のうち、好ましくは60重量%以下であり、より好ましくは1重量%以上60重量%以下であり、さらに好ましくは2重量%以上40重量%以下である。 The polymer [A] may have the repeating unit (a2) alone or in combination of two or more. When the polymer [A] has the repeating unit (a2), the pretilt angle stability can be improved, and the liquid crystal alignment can be further improved. Further, the content ratio of the repeating unit (a2) in the polymer [A] for enhancing the effect (or the copolymerization ratio of the monomer giving the repeating unit (a2)) is the total weight of the polymer [A]. (Or the total weight of monomers used in the synthesis of the polymer [A]) is preferably 60% by weight or less, more preferably 1% by weight or more and 60% by weight or less, and still more preferably It is 2 to 40% by weight.
[繰り返し単位(a3)]
繰り返し単位(a3)は、熱架橋反応を可能とする環状エーテル構造を有している。具体的には、繰り返し単位(a3)として、下記一般式(3)で表される繰り返し単位を挙げることができる。
[Repeating unit (a3)]
The repeating unit (a3) has a cyclic ether structure that enables a thermal crosslinking reaction. Specifically, examples of the repeating unit (a3) include a repeating unit represented by the following general formula (3).
上記式(3)におけるA3の炭素数2〜10のアルキレン基としては、上記R11で列挙したものに加えて、ヘキシレン基、ヘプチレン基、デシレン基等を挙げることができる。
上記式(3)におけるB3の炭素数2〜10の環状エーテル構造としては、熱架橋反応性を有する1,2−エポキシ構造、又は1,3−エポキシ構造が好ましく、反応性に優れる点で1,2−エポキシ構造がより好ましい。
Examples of the alkylene group having 2 to 10 carbon atoms of A 3 in the above formula (3) include hexylene group, heptylene group, decylene group and the like in addition to those listed for R 11 above.
The cyclic ether structure having 2 to 10 carbon atoms of B 3 in the above formula (3) is preferably a 1,2-epoxy structure or a 1,3-epoxy structure having thermal crosslinking reactivity, and is excellent in reactivity. A 1,2-epoxy structure is more preferred.
繰り返し単位(a3)としては、上記式(3)においてA3がメチレン基又は炭素数2〜10のアルキレン基であってB3が1,2−エポキシ構造を有する基である繰り返し単位が好ましく、A3がメチレン基又は炭素数2若しくは5のアルキレン基であってB3が1,2−エポキシ構造を有する基である繰り返し単位がより好ましい。 The repeating unit (a3) is preferably a repeating unit in which A 3 is a methylene group or an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms and B 3 is a group having a 1,2-epoxy structure in the above formula (3). A repeating unit in which A 3 is a methylene group or an alkylene group having 2 or 5 carbon atoms and B 3 is a group having a 1,2-epoxy structure is more preferable.
繰り返し単位(a3)として好ましくは、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸−3,4−エポキシブチル、(メタ)アクリル酸−6,7−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−6,7−エポキシヘプチルといった各単量体により得られる繰り返し単位が好ましく、これらのうち、得られる液晶配向膜の膜密度が高く、優れた電気特性を発現しうる点で、(メタ)アクリル酸グリシジルにより得られる繰り返し単位がより好ましい。 The repeating unit (a3) is preferably glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid-3,4-epoxybutyl, (meth) acrylic acid-6,7-epoxyheptyl, α-ethylacrylic acid-6, A repeating unit obtained by each monomer such as 7-epoxyheptyl is preferable. Among these, glycidyl (meth) acrylate is preferable in that the obtained liquid crystal alignment film has a high film density and can exhibit excellent electrical properties. The obtained repeating unit is more preferred.
重合体[A]は、繰り返し単位(a3)を、1種単独で有していてもよく、2種以上を組み合わせて有してもよい。重合体[A]が繰り返し単位(a3)を有していることにより、本発明の液晶配向剤を塗布して塗膜を形成後、加熱処理(ポストベーク)を行うことによって熱架橋反応し、これにより得られる液晶配向膜の耐熱性、耐液晶性(耐溶剤性)、膜密度をさらに向上することができる。さらには液晶中に含まれる不純物イオンの液晶配向膜への拡散をより低減することができる。そして、これらの効果により、得られる液晶表示素子に熱ストレスを印加したり、液晶パネルを長時間駆動させたりしても、電圧保持率の低下や焼付きの問題がより確実に解消された液晶配向膜を与える液晶配向剤を得ることができる。また、当該効果を高める上での重合体[A]における繰り返し単位(a3)の含有割合(又は繰り返し単位(a3)を与える単量体の共重合割合)は、重合体[A]の全重量(又は重合体[A]を合成する上で用いられる単量体の合計重量)のうち、50重量%以下であることが好ましく、より好ましくは5重量%以上50重量%以下であり、さらに好ましくは15重量%以上45重量%以下であり、特に20重量%以上40重量%以下であることが好ましい。 Polymer [A] may have a repeating unit (a3) individually by 1 type, and may have it in combination of 2 or more type. Since the polymer [A] has a repeating unit (a3), a thermal crosslinking reaction is performed by applying a liquid crystal aligning agent of the present invention to form a coating film, followed by heat treatment (post-baking), Thereby, the heat resistance, liquid crystal resistance (solvent resistance), and film density of the liquid crystal alignment film obtained can be further improved. Furthermore, diffusion of impurity ions contained in the liquid crystal into the liquid crystal alignment film can be further reduced. Due to these effects, even if heat stress is applied to the obtained liquid crystal display element or the liquid crystal panel is driven for a long time, the problem of the decrease in voltage holding ratio and image sticking is more reliably solved. A liquid crystal aligning agent that provides an alignment film can be obtained. Further, the content ratio of the repeating unit (a3) in the polymer [A] for enhancing the effect (or the copolymerization ratio of the monomer giving the repeating unit (a3)) is the total weight of the polymer [A]. (Or the total weight of monomers used in the synthesis of the polymer [A]) is preferably 50% by weight or less, more preferably 5% by weight or more and 50% by weight or less, and still more preferably Is 15% by weight or more and 45% by weight or less, and particularly preferably 20% by weight or more and 40% by weight or less.
[繰り返し単位(a4)]
繰り返し単位(a4)は、カルボキシル基を有しており、具体的には下記一般式(4)で表される繰り返し単位を挙げることができる。
[Repeating unit (a4)]
The repeating unit (a4) has a carboxyl group, and specifically includes a repeating unit represented by the following general formula (4).
繰り返し単位(a4)としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、(メタ)アクリル酸、クロトン酸等の各単量体により得られる繰り返し単位を挙げることができる。これらのうち、ポリアミック酸及びそのイミド化重合体に対する重合体[A]の相溶性を高め、且つ得られる液晶配向膜の膜密度を高めるとともに、電気特性について高度の信頼性を発現させる点で、(メタ)アクリル酸により得られる繰り返し単位が好ましい。 Examples of the repeating unit (a4) include repeating units obtained from monomers such as maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, mesaconic acid, itaconic acid, (meth) acrylic acid, and crotonic acid. Among these, in order to increase the compatibility of the polymer [A] with respect to the polyamic acid and its imidized polymer, and to increase the film density of the obtained liquid crystal alignment film, and to express a high degree of reliability with respect to electrical characteristics, A repeating unit obtained by (meth) acrylic acid is preferred.
重合体[A]は、繰り返し単位(a4)を、1種単独で有していてもよく、2種以上を組み合わせて有してもよい。重合体[A]が繰り返し単位(a4)を有していることにより、液晶配向剤にポリアミック酸及びそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも一種の重合体が含有されている場合において、当該重合体に対する重合体[A]の相溶性を向上させることが可能となる。また、重合体[A]が上記繰り返し単位(a3)を有している場合には、さらに繰り返し単位(a4)を有することで、繰り返し単位(a3)の環状エーテル構造の架橋反応を促進させることができる。また、当該効果を高める上での重合体[A]における繰り返し単位(a4)の含有割合(又は繰り返し単位(a4)を与える単量体の共重合割合)は、重合体[A]の全重量(又は重合体[A]を合成する上で用いられる単量体の合計重量)のうち、好ましくは50重量%以下であり、より好ましくは1重量%以上40重量%以下であり、さらに好ましくは1重量%以上30重量%以下である。 Polymer [A] may have a repeating unit (a4) individually by 1 type, and may have it in combination of 2 or more type. In the case where the polymer [A] has the repeating unit (a4), the liquid crystal aligning agent contains at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid and its imidized polymer. The compatibility of the polymer [A] with the polymer can be improved. Further, when the polymer [A] has the repeating unit (a3), it further has the repeating unit (a4) to promote the crosslinking reaction of the cyclic ether structure of the repeating unit (a3). Can do. Further, the content ratio of the repeating unit (a4) in the polymer [A] for enhancing the effect (or the copolymerization ratio of the monomer giving the repeating unit (a4)) is the total weight of the polymer [A]. (Or the total weight of monomers used in the synthesis of the polymer [A]) is preferably 50% by weight or less, more preferably 1% by weight or more and 40% by weight or less, and still more preferably 1% by weight or more and 30% by weight or less.
[繰り返し単位(a5)]
繰り返し単位(a5)は、マレイミド構造を有しており、具体的には下記一般式(5)で表される繰り返し単位を挙げることができる。
[Repeating unit (a5)]
The repeating unit (a5) has a maleimide structure, and specifically includes a repeating unit represented by the following general formula (5).
上記式(5)中、A5としては、単結合が好ましい。
上記式(5)中、B5の炭素数6〜30のアリール基としては、例えばフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フルオレニル基等を;
炭素数4〜10の脂環式基としては、例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基等を
それぞれ挙げることができ、特にフェニル基又はシクロヘキシル基が好ましい。
In the above formula (5), A 5 is preferably a single bond.
In the above formula (5), examples of the aryl group having 6 to 30 carbon atoms of B 5 include a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a fluorenyl group and the like;
Examples of the alicyclic group having 4 to 10 carbon atoms include a cyclopentyl group and a cyclohexyl group, and a phenyl group or a cyclohexyl group is particularly preferable.
繰り返し単位(a5)としては、例えば、N−フェニルマレイミド、N−ナフチルマレイミド、N−アントラセニルマレイミド、N−フルオレニルマレイミド、N−シクロペンチルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等といった各単量体により得られる繰り返し単位を挙げることができ、これらのうち、N−フェニルマレイミド又はN−シクロヘキシルマレイミドにより得られる繰り返し単位が好ましい。 As the repeating unit (a5), for example, N-phenylmaleimide, N-naphthylmaleimide, N-anthracenylmaleimide, N-fluorenylmaleimide, N-cyclopentylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, etc. The repeating unit obtained can be mentioned, Among these, the repeating unit obtained by N-phenylmaleimide or N-cyclohexylmaleimide is preferable.
重合体[A]は、繰り返し単位(a5)を、1種単独で有していてもよく、2種以上を組み合わせて有してもよい。重合体[A]が繰り返し単位(a5)を有していることにより、得られる液晶配向膜の耐熱性をより向上させることが可能となる。また、当該効果を高める上での重合体[A]における繰り返し単位(a5)の含有割合(又は繰り返し単位(a5)を与える単量体の共重合割合)は、重合体[A]の全重量(又は重合体[A]を合成する上で用いられる単量体の合計重量)のうち、好ましくは20重量%以下であり、より好ましくは1重量%以上15重量%以下であり、さらに好ましくは1重量%以上10重量%以下である。 Polymer [A] may have a repeating unit (a5) individually by 1 type, and may have it in combination of 2 or more type. When the polymer [A] has the repeating unit (a5), the heat resistance of the obtained liquid crystal alignment film can be further improved. Further, the content ratio of the repeating unit (a5) in the polymer [A] (or the copolymerization ratio of the monomer giving the repeating unit (a5)) in enhancing the effect is the total weight of the polymer [A]. (Or the total weight of monomers used in synthesizing the polymer [A]) is preferably 20% by weight or less, more preferably 1% by weight or more and 15% by weight or less, and still more preferably 1% by weight or more and 10% by weight or less.
[繰り返し単位(a6)]
繰り返し単位(a6)は、具体的には下記一般式(6)で表される。
[Repeating unit (a6)]
The repeating unit (a6) is specifically represented by the following general formula (6).
上記式(6)中、A6としては、単結合が好ましい。
上記式(6)中、B6の炭素数1〜20のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−へプチル基、n−オクチル基等を;
炭素数6〜30のアリール基としては、例えばフェニル基、4−ビフェニル基、2−ビフェニル基、1−ナフタレニル基、2−ナフタレニル基等を
それぞれ挙げることができ、これらのうちフェニル基が好ましい。
In the above formula (6), A 6 is preferably a single bond.
In the above formula (6), the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms B 6, such as methyl group, ethyl group, n- propyl group, n- butyl group, n- pentyl group, n- hexyl, n- A heptyl group, an n-octyl group and the like;
Examples of the aryl group having 6 to 30 carbon atoms include a phenyl group, a 4-biphenyl group, a 2-biphenyl group, a 1-naphthalenyl group, and a 2-naphthalenyl group. Of these, a phenyl group is preferable.
繰り返し単位(a6)としては、例えば、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−ヘプテン、1−オクテン、1−ノネン、1−デセン等のα−オレフィン、スチレン、4−ビニルビフェニル、2−ビニルビフェニル、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン、α−メチルスチレン等といった各単量体により得られる繰り返し単位を挙げることができ、これらのうち、スチレンにより得られる繰り返し単位が好ましい。 Examples of the repeating unit (a6) include ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene and other α-olefins, styrene, 4 -The repeating unit obtained by each monomer such as vinylbiphenyl, 2-vinylbiphenyl, 1-vinylnaphthalene, 2-vinylnaphthalene, α-methylstyrene, etc., among these, the repeating unit obtained by styrene Is preferred.
重合体[A]は、繰り返し単位(a6)を、1種単独で有していてもよく、2種以上を組み合わせて有してもよい。重合体[A]が繰り返し単位(a6)を有していることにより、得られる液晶配向膜の耐熱性をより向上させることが可能となる。また、当該効果を高める上での重合体[A]における繰り返し単位(a6)の含有割合(又は繰り返し単位(a6)を与える単量体の共重合割合)は、重合体[A]の全重量(又は重合体[A]を合成する上で用いられる単量体の合計重量)のうち、好ましくは20重量%以下であり、より好ましくは1重量%以上15重量%以下であり、さらに好ましくは1重量%以上10重量%以下である。 Polymer [A] may have a repeating unit (a6) individually by 1 type, and may have it in combination of 2 or more type. When the polymer [A] has the repeating unit (a6), the heat resistance of the obtained liquid crystal alignment film can be further improved. Further, the content ratio of the repeating unit (a6) in the polymer [A] (or the copolymerization ratio of the monomer giving the repeating unit (a6)) for enhancing the effect is the total weight of the polymer [A]. (Or the total weight of monomers used in synthesizing the polymer [A]) is preferably 20% by weight or less, more preferably 1% by weight or more and 15% by weight or less, and still more preferably 1% by weight or more and 10% by weight or less.
[繰り返し単位(a7)]
繰り返し単位(a7)は、水酸基を有しており、具体的には下記一般式(7)で表される繰り返し単位を挙げることができる。
[Repeating unit (a7)]
The repeating unit (a7) has a hydroxyl group, and specific examples include a repeating unit represented by the following general formula (7).
上記式(7)中、B7の炭素数2〜10のアルキレン基としては、例えばエチレン基、1,4−ブチレン基等を;
炭素数6〜30のアリーレン基としては、例えばフェニレン基等を;
炭素数4〜10の二価の脂環式基としては、例えばシクロへキサン−1,4−ジイル基等を
それぞれ挙げることができる。
In the above formula (7), the alkylene group having 2 to 10 carbon atoms B 7, an ethylene group, a 1,4-butylene group or the like;
Examples of the arylene group having 6 to 30 carbon atoms include a phenylene group;
Examples of the divalent alicyclic group having 4 to 10 carbon atoms include a cyclohexane-1,4-diyl group.
繰り返し単位(a7)としては、例えば、イソプロペニルフェノール、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノアクリレート等といった各単量体により得られる繰り返し単位を挙げることができ、これらのうち、2−ヒドロキシエチルメタクリレートにより得られる繰り返し単位が好ましい。 As the repeating unit (a7), for example, each monomer such as isopropenyl phenol, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 4-hydroxybutyl acrylate, 1,4-cyclohexanedimethanol monoacrylate, and the like can be used. A repeating unit can be mentioned, Among these, the repeating unit obtained by 2-hydroxyethyl methacrylate is preferable.
重合体[A]は、繰り返し単位(a7)を、1種単独で有していてもよく、2種以上を組み合わせて有してもよい。重合体[A]が繰り返し単位(a7)を有していることにより、液晶配向剤にポリアミック酸及びそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも一種の重合体が含有されている場合において、当該重合体に対する重合体[A]の相溶性を向上させることができる。また、当該効果を高める上での重合体[A]における繰り返し単位(a7)の含有割合(又は繰り返し単位(a7)を与える単量体の共重合割合)は、重合体[A]の全重量(又は重合体[A]を合成する上で用いられる単量体の合計重量)のうち、好ましくは50重量%以下であり、より好ましくは1重量%以上40重量%以下であり、さらに好ましくは1重量%以上30重量%以下である。 Polymer [A] may have a repeating unit (a7) individually by 1 type, and may have it in combination of 2 or more type. In the case where the polymer [A] has the repeating unit (a7), the liquid crystal aligning agent contains at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid and its imidized polymer. The compatibility of the polymer [A] with the polymer can be improved. Further, the content ratio of the repeating unit (a7) in the polymer [A] for enhancing the effect (or the copolymerization ratio of the monomer giving the repeating unit (a7)) is the total weight of the polymer [A]. (Or the total weight of monomers used in the synthesis of the polymer [A]) is preferably 50% by weight or less, more preferably 1% by weight or more and 40% by weight or less, and still more preferably 1% by weight or more and 30% by weight or less.
重合体[A]につき、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定されるポリスチレン換算重量平均分子量(以下、「Mw」という)は、好ましくは2×103以上1×106以下、より好ましくは5×103以上5×105以下、特に好ましくは1×104以上4×105以下である。Mwを2×103以上とすることにより低分子成分の溶出が抑制され、パネル特性の悪化が抑制される(低分子成分の溶出は電圧保持率の低下やパネル焼付きの要因になる)。一方1×106以下とすることにより、得られる液晶配向剤の溶液粘度を適度なものとすることが可能となり、塗布性の向上が図られる。また、分子量分布(以下、「Mw/Mn」という。Mnは、GPCを用いて測定されたポリスチレン換算の数平均分子量である。)は、好ましくは20.0以下、より好ましくは15.0以下、特に好ましくは10.0以下である。Mw/Mnを小さくすることで塗布性に優れ、且つ前述の低分子成分の溶出などに起因するパネル特性悪化の問題が発生しない液晶配向剤を得ることが容易となる。 For the polymer [A], the weight average molecular weight in terms of polystyrene (hereinafter referred to as “Mw”) measured using gel permeation chromatography (GPC) is preferably 2 × 10 3 or more and 1 × 10 6 or less. Preferably it is 5 × 10 3 or more and 5 × 10 5 or less, and particularly preferably 1 × 10 4 or more and 4 × 10 5 or less. By setting Mw to 2 × 10 3 or more, elution of low molecular components is suppressed and deterioration of panel characteristics is suppressed (elution of low molecular components causes a decrease in voltage holding ratio and panel burn-in). On the other hand, by setting it to 1 × 10 6 or less, the solution viscosity of the obtained liquid crystal aligning agent can be made moderate, and the coating property can be improved. The molecular weight distribution (hereinafter referred to as “Mw / Mn”. Mn is the number average molecular weight in terms of polystyrene measured using GPC) is preferably 20.0 or less, more preferably 15.0 or less. Especially preferably, it is 10.0 or less. By reducing Mw / Mn, it becomes easy to obtain a liquid crystal aligning agent that has excellent coating properties and does not cause the problem of deterioration in panel characteristics due to elution of the low molecular components described above.
[重合体[A]の製造方法]
上記重合体[A]を製造する方法は特に限定されないが、例えば、適宜選択される開始剤や連鎖移動剤の存在下、適当な重合溶媒中で、対応する一以上のラジカル重合性単量体をラジカル重合することによって製造することができる。かかる重合に際しての繰り返し単位(a1)〜(a7)を与える単量体の使用割合(共重合割合)は、所望の重合体[A]の組成により適宜に設定することができる。
[Production Method of Polymer [A]]
The method for producing the polymer [A] is not particularly limited. For example, one or more corresponding radical polymerizable monomers are present in a suitable polymerization solvent in the presence of an appropriately selected initiator or chain transfer agent. Can be produced by radical polymerization. The use ratio (copolymerization ratio) of the monomer that gives the repeating units (a1) to (a7) during the polymerization can be appropriately set depending on the composition of the desired polymer [A].
上記重合溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、ベンジルアルコール、2−フェニルエチルアルコール、3−フェニル−1−プロパノール等のアルコール;
テトラヒドロフラン、ジ−n−アミルエーテル等のエーテル;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル;
メ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、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート;
ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル等のジエチレングリコールアルキルエーテル;
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エチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル;
プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールプロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート;
プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールブチルエーテルプロピオネート等のプロピレングリコールアルキルエーテルプロピオネート;
トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素;
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、ジイソブチルケトン等のケトン;
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、3−ヒドロキシプロピオン酸メチル、3−ヒドロキシプロピオン酸エチル、3−ヒドロキシプロピオン酸プロピル、3−ヒドロキシプロピオン酸ブチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロピル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸ブチル、プロポキシ酢酸メチル、プロポキシ酢酸エチル、プロポキシ酢酸プロピル、プロポキシ酢酸ブチル、ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸ブチル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−エトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸ブチル、2−ブトキシプロピオン酸メチル、2−ブトキシプロピオン酸エチル、2−ブトキシプロピオン酸プロピル、2−ブトキシプロピオン酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、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、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸プロピル、3−エトキシプロピオン酸ブチル、3−プロポキシプロピオン酸メチル、3−プロポキシプロピオン酸エチル、3−プロポキシプロピオン酸プロピル、3−プロポキシプロピオン酸ブチル、3−ブトキシプロピオン酸メチル、3−ブトキシプロピオン酸エチル、3−ブトキシプロピオン酸プロピル、3−ブトキシプロピオン酸ブチル等のエステル;
等を挙げることができる。
Examples of the polymerization solvent include alcohols such as methanol, ethanol, benzyl alcohol, 2-phenylethyl alcohol, and 3-phenyl-1-propanol;
Ethers such as tetrahydrofuran and di-n-amyl ether; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether and ethylene glycol monoethyl ether;
Ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, ethylene glycol monobutyl ether acetate, ethylene glycol monoethyl ether acetate;
Diethylene glycol alkyl ethers such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether;
Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether;
Propylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol methyl ether acetate, propylene glycol ethyl ether acetate, propylene glycol propyl ether acetate, propylene glycol butyl ether acetate;
Propylene glycol alkyl ether propionates such as propylene glycol methyl ether propionate, propylene glycol ethyl ether propionate, propylene glycol propyl ether propionate, propylene glycol butyl ether propionate;
Aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene;
Ketones such as methyl ethyl ketone, cyclohexanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, diisobutyl ketone;
Methyl acetate, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, ethyl 2-hydroxypropionate, methyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, ethyl 2-hydroxy-2-methylpropionate, methyl hydroxyacetate, hydroxyethyl acetate, hydroxy Butyl acetate, methyl lactate, ethyl lactate, propyl lactate, butyl lactate, methyl 3-hydroxypropionate, ethyl 3-hydroxypropionate, propyl 3-hydroxypropionate, butyl 3-hydroxypropionate, 2-hydroxy-3-methylbutane Methyl acetate, methyl methoxyacetate, ethyl methoxyacetate, propyl methoxyacetate, butyl methoxyacetate, methyl ethoxy acetate, ethyl ethoxy acetate, propyl ethoxy acetate, butyl ethoxy acetate, methyl propoxyacetate, propoxy Ethyl acetate, propyl propoxyacetate, butyl propoxyacetate, methyl butoxyacetate, ethyl butoxyacetate, propyl butoxyacetate, butyl butoxyacetate, methyl 2-methoxypropionate, ethyl 2-methoxypropionate, propyl 2-methoxypropionate, 2- Butyl methoxypropionate, methyl 2-ethoxypropionate, ethyl 2-ethoxypropionate, propyl 2-ethoxypropionate, butyl 2-ethoxypropionate, methyl 2-butoxypropionate, ethyl 2-butoxypropionate, 2-butoxy Propyl propionate, butyl 2-butoxypropionate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, 3- Methyl toxipropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl 3-ethoxypropionate, butyl 3-ethoxypropionate, methyl 3-propoxypropionate, ethyl 3-propoxypropionate, propyl 3-propoxypropionate, 3-propoxy Esters such as butyl propionate, methyl 3-butoxypropionate, ethyl 3-butoxypropionate, propyl 3-butoxypropionate, butyl 3-butoxypropionate;
Etc.
これらのうち、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート、ジエチレングリコールアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテートが好ましく、特に、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エチルメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテートまたは3−メトキシプロピオン酸メチルが好ましい。 Of these, ethylene glycol alkyl ether acetate, diethylene glycol alkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether, and propylene glycol alkyl ether acetate are preferable. Particularly, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, propylene glycol methyl ether, propylene glycol ethyl ether, propylene glycol. Methyl ether acetate or methyl 3-methoxypropionate is preferred.
上記重合開始剤としては、一般的にラジカル重合開始剤として知られているものが使用できる。例えば2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス−(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)などのアゾ化合物;ベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t−ブチルペルオキシピバレート、1,1’−ビス−(t−ブチルペルオキシ)シクロヘキサン等の有機過酸化物、及び過酸化水素が挙げられる。ラジカル重合開始剤として過酸化物を用いる場合には、過酸化物を還元剤とともに用いてレドックス型開始剤としてもよい。 As said polymerization initiator, what is generally known as a radical polymerization initiator can be used. For example, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobis- (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) Azo compounds such as benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, t-butyl peroxypivalate, organic peroxides such as 1,1′-bis- (t-butylperoxy) cyclohexane, and hydrogen peroxide. When a peroxide is used as the radical polymerization initiator, the peroxide may be used together with a reducing agent to form a redox initiator.
重合体[A]の合成においては、重合体[A]の分子量を調整するために分子量調整剤を使用することができる。その具体例としては、クロロホルム、四臭化炭素等のハロゲン化炭化水素;n−ヘキシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン、チオグリコール酸等のメルカプタン;ジメチルキサントゲンスルフィド、ジイソプロピルキサントゲンジスルフィドなどのキサントゲン;ターピノーレン、α−メチルスチレンダイマー等が挙げられる。 In the synthesis of the polymer [A], a molecular weight modifier can be used to adjust the molecular weight of the polymer [A]. Specific examples thereof include halogenated hydrocarbons such as chloroform and carbon tetrabromide; mercaptans such as n-hexyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, thioglycolic acid; dimethylxanthogen sulfide, Xanthogens such as diisopropylxanthogen disulfide; terpinolene, α-methylstyrene dimer and the like.
重合体[A]の合成において、重合条件(溶媒種、溶媒と単量体との仕込み比、重合温度、開始剤種とその添加量、分子量調整剤の種類及びその添加量等)を適切に調整することによって、上記の分子量範囲に制御することが好ましい。上記の分子量範囲を実現するための適切な重合条件は、当業者が少しの予備実験を行うことによって容易に推知可能であろう。 In the synthesis of the polymer [A], the polymerization conditions (solvent species, charge ratio of solvent and monomer, polymerization temperature, initiator species and their addition amount, types of molecular weight regulator and their addition amount, etc.) are appropriately selected. It is preferable to control to the above molecular weight range by adjusting. Appropriate polymerization conditions for realizing the above molecular weight range can be easily estimated by a person skilled in the art by performing a few preliminary experiments.
上記のようにして重合体[A]を含有する重合体溶液が得られる。この重合体溶液はそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、重合体溶液中に含まれる重合体[A]を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、又は単離した重合体[A]を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。重合体[A]の単離は、上記重合体溶液を大量の貧溶媒中に注ぐことにより得た析出物を減圧下乾燥する方法、あるいは、重合体溶液をエバポレーターで減圧留去する方法により行うことができる。また、単離した重合体[A]を再び有機溶媒に溶解し、次いで貧溶媒で析出させる方法、あるいは、エバポレーターで減圧留去する工程を1回又は数回行う方法により、重合体[A]を精製することができる。 As described above, a polymer solution containing the polymer [A] is obtained. This polymer solution may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent as it is, and may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after the polymer [A] contained in the polymer solution is isolated or isolated. You may use for preparation of a liquid crystal aligning agent, after refine | purifying polymer [A]. The polymer [A] is isolated by a method of drying the precipitate obtained by pouring the polymer solution into a large amount of a poor solvent, or a method of distilling the polymer solution under reduced pressure using an evaporator. be able to. In addition, the polymer [A] can be obtained by dissolving the isolated polymer [A] in an organic solvent again and then precipitating with a poor solvent, or by performing the step of evaporating under reduced pressure with an evaporator once or several times. Can be purified.
液晶配向剤中における重合体[A]の含有量は、後述する重合体[B]100重量部に対して、3重量部以上20重量部以下が好ましい。これにより、長期の使用に対しても液晶の配向性能が維持されるような耐久性の向上を好適に実現することが可能となる。より好ましくは、3重量部以上15重量部以下であり、3重量部以上10重量部以下が特に好ましい。 The content of the polymer [A] in the liquid crystal aligning agent is preferably 3 parts by weight or more and 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polymer [B] described later. As a result, it is possible to suitably realize an improvement in durability so that the alignment performance of the liquid crystal is maintained even for long-term use. More preferably, it is 3 parts by weight or more and 15 parts by weight or less, and particularly preferably 3 parts by weight or more and 10 parts by weight or less.
<重合体[B]>
本発明の液晶配向剤は、上記重合体[A]に加えて、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸及びそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも一種である重合体[B]を含有していてもよい。
<Polymer [B]>
The liquid crystal aligning agent of this invention is at least 1 type selected from the group which consists of polyamic acid obtained by making tetracarboxylic dianhydride and diamine react in addition to the said polymer [A], and its imidized polymer. It may contain polymer [B] which is.
[テトラカルボン酸二無水物]
上記ポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。
[Tetracarboxylic dianhydride]
Examples of tetracarboxylic dianhydrides used to synthesize the polyamic acid include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides, alicyclic tetracarboxylic dianhydrides, aromatic tetracarboxylic dianhydrides, and the like. be able to.
これら各テトラカルボン酸二無水物として具体的には、脂肪族テトラカルボン酸二無水物として、例えばブタンテトラカルボン酸二無水物等を;
脂環式テトラカルボン酸二無水物として、例えば1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシメチルノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2,4,6,8−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン等を;
芳香族テトラカルボン酸二無水物として、例えばピロメリット酸二無水物等を;
それぞれ挙げることができるほか、
特開2010−97188号に記載のテトラカルボン酸二無水物を用いることができる。
Specifically, each of these tetracarboxylic dianhydrides includes, for example, butanetetracarboxylic dianhydride as an aliphatic tetracarboxylic dianhydride;
As the alicyclic tetracarboxylic dianhydride, for example, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2- c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2- c] furan-1,3-dione, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane-2,4-dione-6-spiro-3 ′-(tetrahydrofuran-2 ′, 5′-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro 3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxymethylnorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, 2 , 4,6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0] octane-2,4,6,8-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] Undecane-3,5,8,10-tetraone and the like;
As aromatic tetracarboxylic dianhydride, for example, pyromellitic dianhydride;
In addition to the above,
Tetracarboxylic dianhydrides described in JP 2010-97188 A can be used.
前記ポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、これらのうち、脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むものであることが好ましく、より具体的には、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物又は1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を含むものであることが好ましく、特に2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物を含むものであることが好ましい。 Among these, the tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid preferably includes an alicyclic tetracarboxylic dianhydride, and more specifically, 2, 3, 5 -It preferably contains tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride or 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, and particularly contains 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride. preferable.
前記ポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物又は1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を、全テトラカルボン酸二無水物に対して、10モル%以上含むものであることが好ましく、20モル%以上含むものであることがより好ましく、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物又は1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物のみからなるものであることが、最も好ましい。 As the tetracarboxylic dianhydride used to synthesize the polyamic acid, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride or 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, It is preferable to contain 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, and more preferably 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride or 1,2,2. Most preferably, it consists only of 3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride.
[ジアミン]
上記ポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンとしては、例えば脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン、ジアミノオルガノシロキサンなどを挙げることができる。
[Diamine]
Examples of diamines used to synthesize the polyamic acid include aliphatic diamines, alicyclic diamines, aromatic diamines, diaminoorganosiloxanes, and the like.
これらの具体例としては、脂肪族ジアミンとして、例えば1,1−メタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなどを;
脂環式ジアミンとして、例えば1,4−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンなどを;
芳香族ジアミンとして、例えばo−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、3,6−ジアミノアクリジン、3,6−ジアミノカルバゾール、N−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾール、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−ベンジジン、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−N,N’−ジメチルベンジジン、1,4−ビス−(4−アミノフェニル)−ピペラジン、3,5−ジアミノ安息香酸、ドデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、テトラデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ドデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、テトラデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ−3,5−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−3,5−ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン、3,5−ジアミノ安息香酸コレスタニル、3,5−ジアミノ安息香酸コレステニル、3,5−ジアミノ安息香酸ラノスタニル、3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン、3,6−ビス(4−アミノフェノキシ)コレスタン、4−(4’−トリフルオロメトキシベンゾイロキシ)シクロヘキシル−3,5−ジアミノベンゾエート、4−(4’−トリフルオロメチルベンゾイロキシ)シクロヘキシル−3,5−ジアミノベンゾエート、1,1−ビス(4−((アミノフェニル)メチル)フェニル)−4−ブチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−((アミノフェニル)メチル)フェニル)−4−ヘプチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−((アミノフェノキシ)メチル)フェニル)−4−ヘプチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−((アミノフェニル)メチル)フェニル)−4−(4−ヘプチルシクロヘキシル)シクロヘキサン、2,4−ジアミノーN,N―ジアリルアニリン、4−アミノベンジルアミン、3−アミノベンジルアミン、1−(2,4−ジアミノフェニル)ピペラジン−4−カルボン酸、4−(モルホリン−4−イル)ベンゼン−1,3−ジアミン、1,3−ビス(N−(4−アミノフェニル)ピペリジニル)プロパン、α−アミノ−ω−アミノフェニルアルキレン及び下記式(D1)
Specific examples thereof include aliphatic diamines such as 1,1-metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine and the like;
Examples of alicyclic diamines include 1,4-diaminocyclohexane, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane and the like;
As aromatic diamines, for example, o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2'- Dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diamino-2,2′-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 2,7-diaminofluorene, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′- Diamino-2,2′-dimethylbiphenyl, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,2-bis [4- ( 4-Aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane 4,4 ′-(p-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis ( 4-aminophenoxy) biphenyl, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacridine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6- Diaminocarbazole, N-ethyl-3,6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, N, N′-bis (4-aminophenyl) -benzidine, N, N′-bis (4-amino) Phenyl) -N, N′-dimethylbenzidine, 1,4-bis- (4-aminophenyl) -piperazine, 3,5-diaminobenzoic acid, Decanoxy-2,4-diaminobenzene, tetradecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy-2,4-diaminobenzene, dodecanoxy-2,5 -Diaminobenzene, tetradecanoxy-2,5-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,5-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,5-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-3,5-diaminobenzene Cholestenyloxy-3,5-diaminobenzene, cholestanyloxy-2,4-diaminobenzene, cholestenyloxy-2,4-diaminobenzene, cholestanyl 3,5-diaminobenzoate, 3,5-diamy Cholestenyl nobenzoate, lanostannyl 3,5-diaminobenzoate, 3,6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane, 3,6-bis (4-aminophenoxy) cholestane, 4- (4′-trifluoromethoxy) Benzyloxy) cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, 4- (4′-trifluoromethylbenzoyloxy) cyclohexyl-3,5-diaminobenzoate, 1,1-bis (4-((aminophenyl) methyl) Phenyl) -4-butylcyclohexane, 1,1-bis (4-((aminophenyl) methyl) phenyl) -4-heptylcyclohexane, 1,1-bis (4-((aminophenoxy) methyl) phenyl) -4 -Heptylcyclohexane, 1,1-bis (4-((aminophenyl) methyl) phenyl) -4 (4-heptylcyclohexyl) cyclohexane, 2,4-diamino-N, N-diallylaniline, 4-aminobenzylamine, 3-aminobenzylamine, 1- (2,4-diaminophenyl) piperazine-4-carboxylic acid, 4 -(Morpholin-4-yl) benzene-1,3-diamine, 1,3-bis (N- (4-aminophenyl) piperidinyl) propane, α-amino-ω-aminophenylalkylene and the following formula (D1)
で表される化合物などを;
ジアミノオルガノシロキサンとして、例えば1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサンなどを、それぞれ挙げることができるほか、特開2010−97188号に記載のジアミンを用いることができる。
A compound represented by:
Examples of the diaminoorganosiloxane include 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane, and the like, and diamines described in JP 2010-97188 A can be used.
上記式(D1)における−XI−(Rd1−XII)d−で表される2価の基としては、メチレン基、炭素数2もしくは3のアルキレン基、*4−O−、*4−COO−又は*4−O−CH2CH2−O−(但し、「*4」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合する。)であることが好ましい。−CcH2c+1基の具体例としては、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−エイコシル基等を挙げることができる。ジアミノフェニル基における2つのアミノ基は、他の基に対して2,4−位又は3,5−位にあることが好ましい。 -X I in the formula (D1) - (R d1 -X II) d - Examples of the divalent group represented by a methylene group, an alkylene group having a carbon number of 2 or 3, * 4-O -, * 4 It is preferably —COO— or * 4-O—CH 2 CH 2 —O— (however, the bond marked with “* 4” is bonded to the diaminophenyl group). Specific examples of —C c H 2c + 1 group include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, n-butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-heptyl group, n-octyl group, n -Nonyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, n-nonadecyl group, n -An eicosyl group etc. can be mentioned. The two amino groups in the diaminophenyl group are preferably in the 2,4-position or 3,5-position with respect to other groups.
上記式(D1)で表される化合物の具体例としては、例えば下記式(D1−1)〜(D1−3)のそれぞれで表される化合物などを挙げることができる。 Specific examples of the compound represented by the formula (D1) include compounds represented by the following formulas (D1-1) to (D1-3).
以上列挙したジアミンのうち、重合体[B]の合成に使用されるジアミンとしては、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビフェニル及び1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンよりなる群から選択される少なくとも一種を含んでいることが好ましい。 Among the diamines listed above, as diamines used for the synthesis of the polymer [B], p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 2,7-diaminofluorene, 4,4′-diaminodiphenyl ether, It preferably contains at least one selected from the group consisting of 4,4′-diamino-2,2′-dimethylbiphenyl and 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane.
本発明の液晶配向剤は、上記重合体[A]の組成と、液晶配向剤中の重合体[A]の含有割合とを適当な範囲に調整することによって、望みのプレチルト角を発現させることができるが、本発明の液晶配向剤がTN型、STN型、OCB型又はVA型の液晶表示素子に用いられる場合、液晶配向剤に含有される重合体[B]の合成に使用されるジアミンとしてプレチルト角発現部位を有するジアミンを使用することにより、得られる液晶配向膜のプレチルト角を制御することも可能である。 The liquid crystal aligning agent of the present invention expresses a desired pretilt angle by adjusting the composition of the polymer [A] and the content of the polymer [A] in the liquid crystal aligning agent to an appropriate range. However, when the liquid crystal aligning agent of the present invention is used for a TN type, STN type, OCB type or VA type liquid crystal display element, the diamine used for the synthesis of the polymer [B] contained in the liquid crystal aligning agent It is also possible to control the pretilt angle of the obtained liquid crystal alignment film by using a diamine having a pretilt angle developing site as
かかるプレチルト角発現部位を有するジアミンとしては、例えば下記一般式(D2)又は下記一般式(D3)で表される化合物等を挙げることできる。 Examples of the diamine having such a pretilt angle-expressing site include compounds represented by the following general formula (D2) or the following general formula (D3).
上記式(D2)で表される化合物の具体例としては、例えば下記式(D2−1)及び(D2−2)のそれぞれで表される化合物等を挙げることができる。 Specific examples of the compound represented by the above formula (D2) include, for example, compounds represented by the following formulas (D2-1) and (D2-2).
上記式(D3)で表される化合物の具体例としては、例えば下記式(D3−1)〜(D3−5)のそれぞれで表される化合物等を挙げることができる。 Specific examples of the compound represented by the formula (D3) include compounds represented by the following formulas (D3-1) to (D3-5).
上記のようなプレチルト角発現部位を有するジアミン化合物は1種単独で、又は2種類以上組み合わせて用いられる。 The diamine compounds having the pretilt angle expression sites as described above are used singly or in combination of two or more.
本発明の液晶配向剤がVA型の液晶表示素子に用いられる場合は、優れた液晶の垂直配向性を発現することから、上記プレチルト角発現部位を有するジアミン化合物のうち式(D3)で表される化合物を用いることが好ましく、上記式(D3−1)〜(D3−5)のそれぞれで表される化合物のうちから選択される少なくとも一種を使用することがより好ましく、特に上記式(D3−1)で表される化合物及び上記式(D3−2)で表される化合物のうちの少なくとも一種を使用することが好ましい。 When the liquid crystal aligning agent of the present invention is used for a VA type liquid crystal display element, the liquid crystal aligning agent exhibits an excellent vertical alignment property of liquid crystal, and therefore is represented by the formula (D3) among the diamine compounds having the pretilt angle developing site. It is preferable to use at least one compound selected from the compounds represented by the formulas (D3-1) to (D3-5), and particularly the formula (D3- It is preferable to use at least one of the compound represented by 1) and the compound represented by the above formula (D3-2).
プレチルト角発現部位を有するジアミンの使用割合は、全ジアミンに対して、好ましくは8モル%以上60モル%以下であり、より好ましくは9モル%以上50モル%以下であり、特に好ましくは10モル%以上40モル%以下である。この場合、プレチルト角発現部位を有するジアミンと、他のジアミンとを併用してもよく、かかる際の上記他のジアミンの使用割合は、全ジアミンに対して好ましくは1モル%以上90モル%以下であり、より好ましくは10モル%以上90モル%以下である。 The ratio of the diamine having a pretilt angle-expressing site is preferably 8 mol% or more and 60 mol% or less, more preferably 9 mol% or more and 50 mol% or less, and particularly preferably 10 mol% with respect to the total diamine. % Or more and 40 mol% or less. In this case, a diamine having a pretilt angle expression site and another diamine may be used in combination, and the use ratio of the other diamine in such a case is preferably 1 mol% or more and 90 mol% or less with respect to the total diamine. More preferably, it is 10 mol% or more and 90 mol% or less.
[分子量調節剤]
前記ポリアミック酸を合成するに際して、上記の如きテトラカルボン酸二無水物及びジミアンとともに、適当な分子量調節剤を用いて末端修飾型の重合体を合成することとしてもよい。かかる末端修飾型の重合体とすることにより、本発明の効果を損なうことなく液晶配向剤の塗布性(印刷性)をさらに改善することができる。
[Molecular weight regulator]
In synthesizing the polyamic acid, a terminal-modified polymer may be synthesized using an appropriate molecular weight regulator together with the tetracarboxylic dianhydride and dimian as described above. By using such a terminal-modified polymer, the coating property (printability) of the liquid crystal aligning agent can be further improved without impairing the effects of the present invention.
前記分子量調節剤としては、例えば酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などを挙げることができる。これらの具体例としては、酸一無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、n−デシルサクシニック酸無水物、n−ドデシルサクシニック酸無水物、n−テトラデシルサクシニック酸無水物、n−ヘキサデシルサクシニック酸無水物などを;
モノアミン化合物として、例えばアニリン、シクロヘキシルアミン、n−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミンなどを;
モノイソシアネート化合物として、例えばフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどを、それぞれ挙げることができる。
Examples of the molecular weight regulator include acid monoanhydrides, monoamine compounds, monoisocyanate compounds, and the like. Specific examples of these acid monoanhydrides include maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, n-decylsuccinic anhydride, n-dodecylsuccinic anhydride, n-tetradecylsuccinic acid. Nic acid anhydride, n-hexadecyl succinic acid anhydride, etc .;
Examples of monoamine compounds include aniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, and n-octylamine;
Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.
分子量調節剤の使用割合は、使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミンの合計100重量部に対して、20重量部以下とすることが好ましく、10重量部以下とすることがより好ましい。 The use ratio of the molecular weight regulator is preferably 20 parts by weight or less, and more preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total of the tetracarboxylic dianhydride and diamine used.
[ポリアミック酸の合成]
ポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの使用割合は、ジアミンのアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2〜2当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは0.3〜1.2当量となる割合である。
[Synthesis of polyamic acid]
The ratio of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine used in the polyamic acid synthesis reaction is 0.2 to 2 for the tetracarboxylic dianhydride acid anhydride group to 1 equivalent of the amino group of the diamine. The ratio which becomes an equivalent is preferable, More preferably, it is the ratio which becomes 0.3-1.2 equivalent.
ポリアミック酸の合成反応は、好ましくは有機溶媒中において行われる。このときの反応温度は−20℃〜150℃が好ましく、0〜100℃がより好ましい。また、反応時間は0.1〜24時間が好ましく、0.5〜12時間がより好ましい。 The polyamic acid synthesis reaction is preferably carried out in an organic solvent. The reaction temperature at this time is preferably −20 ° C. to 150 ° C., more preferably 0 to 100 ° C. The reaction time is preferably 0.1 to 24 hours, more preferably 0.5 to 12 hours.
ここで、有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノール及びその誘導体、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素などを挙げることができる。 Here, examples of the organic solvent include an aprotic polar solvent, phenol and derivatives thereof, alcohol, ketone, ester, ether, halogenated hydrocarbon, and hydrocarbon.
これら有機溶媒の具体例としては、上記非プロトン性極性溶媒として、例えばN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどを;
上記フェノール誘導体として、例えばm−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノールなどを;
上記アルコールとして、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテルなどを;
上記ケトンとして、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどを;
上記エステルとして、例えば乳酸エチル、乳酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチルなどを;
上記エーテルとして、例えばジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフランなどを;
上記ハロゲン化炭化水素として、例えばジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロルベンゼン、o−ジクロルベンゼンなどを;
上記炭化水素として、例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテルなどを、それぞれ挙げることができる。
Specific examples of these organic solvents include, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea as the aprotic polar solvent. Hexamethylphosphotriamide, etc .;
Examples of the phenol derivative include m-cresol, xylenol, halogenated phenol and the like;
Examples of the alcohol include methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, and ethylene glycol monomethyl ether;
Examples of the ketone include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone;
Examples of the ester include ethyl lactate, butyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, diethyl oxalate, and diethyl malonate;
Examples of the ether include diethyl ether, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate. Diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, tetrahydrofuran and the like;
Examples of the halogenated hydrocarbon include dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene and the like;
Examples of the hydrocarbon include hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene, isoamylpropionate, isoamylisobutyrate, and diisopentyl ether.
これらの有機溶媒のうち、非プロトン性極性溶媒並びにフェノール及びその誘導体よりなる群(第一群の有機溶媒)から選択される1種以上、又は前記第一群の有機溶媒から選択される1種以上と、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素及び炭化水素よりなる群(第二群の有機溶媒)から選択される一種以上との混合物を使用することが好ましい。後者の場合、第二群の有機溶媒の使用割合は、第一群の有機溶媒及び第二群の有機溶媒の合計に対して、好ましくは50重量%以下であり、より好ましくは40重量%以下であり、更に30重量%以下であることが好ましい。 Among these organic solvents, one or more selected from the group consisting of an aprotic polar solvent and phenol and derivatives thereof (first group organic solvent), or one selected from the first group of organic solvents It is preferable to use a mixture of the above and one or more selected from the group consisting of alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons and hydrocarbons (second group organic solvent). In the latter case, the use ratio of the second group of organic solvents is preferably 50% by weight or less, more preferably 40% by weight or less, based on the total of the first group of organic solvents and the second group of organic solvents. Furthermore, it is preferable that it is 30 weight% or less.
有機溶媒の使用量(a)は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミンの合計量(b)が、反応溶液の全量(a+b)に対して0.1〜50重量%になるような量とすることが好ましい。 The amount of organic solvent used (a) is such that the total amount (b) of tetracarboxylic dianhydride and diamine is 0.1 to 50% by weight based on the total amount (a + b) of the reaction solution. It is preferable.
以上のようにして、ポリアミック酸を溶解してなる反応溶液が得られる。この反応溶液はそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液中に含まれるポリアミック酸を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、又は単離したポリアミック酸を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。ポリアミック酸を脱水閉環してポリイミドとする場合には、上記反応溶液をそのまま脱水閉環反応に供してもよく、反応溶液中に含まれるポリアミック酸を単離したうえで脱水閉環反応に供してもよく、又は単離したポリアミック酸を精製したうえで脱水閉環反応に供してもよい。ポリアミック酸の単離および精製は公知の方法に従って行うことができる。 As described above, a reaction solution obtained by dissolving polyamic acid is obtained. This reaction solution may be used as it is for the preparation of the liquid crystal aligning agent, may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after isolating the polyamic acid contained in the reaction solution, or the isolated polyamic acid was purified. You may use for preparation of a liquid crystal aligning agent. When polyamic acid is dehydrated and cyclized into a polyimide, the above reaction solution may be directly subjected to dehydration and cyclization reaction, or may be subjected to dehydration and cyclization reaction after isolating the polyamic acid contained in the reaction solution. Alternatively, the isolated polyamic acid may be purified and then subjected to a dehydration ring closure reaction. Isolation and purification of the polyamic acid can be performed according to a known method.
[ポリイミドの合成]
ポリイミドは、上記の如くして合成されたポリアミック酸を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。
[Synthesis of polyimide]
Polyimide can be obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid synthesized as described above to imidize.
本発明におけるポリイミドは、その前駆体であるポリアミック酸が有していたアミック酸構造のすべてを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造が併存する部分イミド化物であってもよい。本発明におけるポリイミドは、そのイミド化率が30%以上であることが好ましく、50%以上99%以下であることがより好ましく、65%以上99%以下であることがより好ましい。このイミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。ここで、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。 The polyimide in the present invention may be a completely imidized product obtained by dehydrating and cyclizing all of the amic acid structure that the polyamic acid that is a precursor thereof has, or by dehydrating and cyclizing only a part of the amic acid structure, A partially imidized product in which a structure and an imide ring structure coexist may be used. The polyimide in the present invention preferably has an imidation ratio of 30% or more, more preferably 50% or more and 99% or less, and more preferably 65% or more and 99% or less. This imidation ratio represents the ratio of the number of imide ring structures to the total of the number of polyimide amic acid structures and the number of imide ring structures in percentage. Here, a part of the imide ring may be an isoimide ring.
ポリアミック酸の脱水閉環は、好ましくはポリアミック酸を加熱する方法により、又はポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行われる。このうち、後者の方法によることが好ましい。 The polyamic acid is preferably dehydrated and closed by heating the polyamic acid, or by dissolving the polyamic acid in an organic solvent, adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the solution, and heating if necessary. . Of these, the latter method is preferred.
上記ポリアミック酸の溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加する方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸のアミック酸構造の1モルに対して0.01〜20モルとすることが好ましい。脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミン等の3級アミンを用いることができる。脱水閉環触媒の使用量は、使用する脱水剤1モルに対して0.01〜10モルとすることが好ましい。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。脱水閉環反応の反応温度は好ましくは0〜180℃であり、より好ましくは10〜150℃である。反応時間は好ましくは1.0〜120時間であり、より好ましくは2.0〜30時間である。 In the method of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the polyamic acid solution, for example, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride can be used as the dehydrating agent. It is preferable that the usage-amount of a dehydrating agent shall be 0.01-20 mol with respect to 1 mol of the amic acid structure of a polyamic acid. As the dehydration ring closure catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine, triethylamine and the like can be used. It is preferable that the usage-amount of a dehydration ring-closing catalyst shall be 0.01-10 mol with respect to 1 mol of dehydrating agents to be used. Examples of the organic solvent used in the dehydration ring-closing reaction include the organic solvents exemplified as those used for the synthesis of polyamic acid. The reaction temperature of the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180 ° C, more preferably 10 to 150 ° C. The reaction time is preferably 1.0 to 120 hours, more preferably 2.0 to 30 hours.
このようにしてポリイミドを含有する反応溶液が得られる。この反応溶液は、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液から脱水剤および脱水閉環触媒を除いたうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、ポリイミドを単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、又は単離したポリイミドを精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。これらの精製操作は公知の方法に従って行うことができる。 In this way, a reaction solution containing polyimide is obtained. This reaction solution may be used as it is for the preparation of the liquid crystal aligning agent, or may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after removing the dehydrating agent and the dehydrating ring-closing catalyst from the reaction solution. May be used for the preparation of a liquid crystal aligning agent, or may be used for the preparation of a liquid crystal aligning agent after purifying the isolated polyimide. These purification operations can be performed according to known methods.
[重合体[B]の溶液粘度]
以上のようにして得られる重合体[B]は、これを濃度10重量%の溶液としたときに、20〜800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、30〜500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。
[Solution viscosity of polymer [B]]
The polymer [B] obtained as described above preferably has a solution viscosity of 20 to 800 mPa · s, and is 30 to 500 mPa · s, when this is a 10% by weight solution. More preferably, it has a solution viscosity.
上記重合体[B]の溶液粘度(mPa・s)は、当該重合体[B]の良溶媒(例えばγ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドンなど)を用いて調製した濃度10重量%の重合体溶液につき、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。 The solution viscosity (mPa · s) of the polymer [B] is a concentration of 10% by weight prepared using a good solvent (for example, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.) of the polymer [B]. It is a value measured at 25 ° C. using an E-type viscometer for the polymer solution.
<その他の添加剤>
本発明の液晶配向膜は、上記の如き重合体[A]を必須成分として含有するとともに、より好ましくは重合体[B]を含有するが、必要に応じてその他の成分を含有していてもよい。かかるその他の成分としては、例えばその他の重合体、分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物(以下、「エポキシ化合物」という。)、官能性シラン化合物等を挙げることができる。
<Other additives>
The liquid crystal alignment film of the present invention contains the polymer [A] as an essential component and more preferably contains the polymer [B], but may contain other components as necessary. Good. Examples of such other components include other polymers, compounds having at least one epoxy group in the molecule (hereinafter referred to as “epoxy compound”), functional silane compounds, and the like.
[エポキシ化合物]
上記エポキシ化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリ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、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N−ジグリシジル−ベンジルアミン、N,N−ジグリシジル−アミノメチルシクロヘキサン、N,N−ジグリシジル−シクロヘキシルアミン等を好ましいものとして挙げることができる。
[Epoxy compound]
Examples of the epoxy compound include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, and 1,6-hexane. Diol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3 -Bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, N ', N'-tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylme Emissions, N, N-diglycidyl - benzylamine, N, N-diglycidyl - aminomethyl cyclohexane, N, N-diglycidyl - may be mentioned as being preferred and cyclohexylamine.
これらエポキシ化合物の配合割合は、重合体の合計100重量部に対して、好ましくは40重量部以下、より好ましくは0.1〜30重量部である。 The blending ratio of these epoxy compounds is preferably 40 parts by weight or less, more preferably 0.1 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polymer.
[官能性シラン化合物]
上記官能性シラン化合物としては、例えば3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリメトキシシリル−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、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノナン酸メチル、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノナン酸メチル、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、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、2―グリシドキシエチルトリメトキシシラン、2―グリシドキシエチルトリエトキシシラン、3―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3―グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。
[Functional silane compounds]
Examples of the functional silane compound include 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-aminopropyl Trimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4 7-triazadecane, 10-triethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9- Triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, methyl 9-trimethoxysilyl-3,6-diazananoate, methyl 9-triethoxysilyl-3,6-diazananoate, N-benzyl-3-aminopropyltri Methoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxy Methyltriethoxysilane, 2-glycidoxyethyltrimeth Shishiran, 2-glycidoxyethyl triethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, can be mentioned 3-glycidoxypropyl triethoxysilane.
これら官能性シラン化合物の配合割合は、重合体の合計100重量部に対して、好ましくは2重量部以下、より好ましくは0.02〜0.2重量部である。 The blending ratio of these functional silane compounds is preferably 2 parts by weight or less, more preferably 0.02 to 0.2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the polymer.
<液晶配向剤>
本発明の液晶配向剤は、上記重合体[A]及び上記重合体[B]、並びに必要に応じて任意的に配合されるその他の添加剤が、好ましくは有機溶媒中に溶解含有されて構成される。
<Liquid crystal aligning agent>
The liquid crystal aligning agent of the present invention comprises the polymer [A] and the polymer [B], and other additives optionally blended as required, preferably dissolved and contained in an organic solvent. Is done.
本発明の液晶配向剤に使用される有機溶媒としては、例えばN−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタム、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸ブチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等を挙げることができる。これらは単独で使用することができ、または2種以上を混合して使用することができる。 Examples of the organic solvent used in the liquid crystal aligning agent of the present invention include N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, γ-butyrolactam, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 4-hydroxy- 4-methyl-2-pentanone, ethylene glycol monomethyl ether, butyl lactate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether , Ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl Ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diisobutyl ketone, isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diisopentyl ether, ethylene carbonate, propylene carbonate, etc. Can be mentioned. These can be used alone or in admixture of two or more.
本発明の液晶配向剤における固形分濃度(液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計重量が液晶配向剤の全重量に占める割合)は、粘性、揮発性などを考慮して適宜に選択されるが、好ましくは1〜10重量%の範囲である。すなわち、本発明の液晶配向剤は、後述するように基板表面に塗布され、好ましくは加熱されることにより液晶配向膜である塗膜または液晶配向膜となる塗膜が形成されるが、固形分濃度が1重量%未満である場合には、この塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜を得ることができず、一方固形分濃度が10重量%を超える場合には、塗膜の膜厚が過大となって良好な液晶配向膜を得ることができず、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が劣るものとなる。 The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent of the present invention (the ratio of the total weight of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent to the total weight of the liquid crystal aligning agent) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, and the like. The range is preferably 1 to 10% by weight. That is, the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied to the substrate surface as described later, and preferably, when heated, a liquid crystal alignment film or a liquid crystal alignment film is formed. When the concentration is less than 1% by weight, the film thickness of the coating film is too small to obtain a good liquid crystal alignment film, while when the solid content concentration exceeds 10% by weight, The film thickness becomes too large to obtain a good liquid crystal alignment film, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent increases, resulting in poor coating properties.
特に好ましい固形分濃度の範囲は、基板に液晶配向剤を塗布する際に用いる方法によって異なる。例えばスピンナー法による場合には固形分濃度1.5〜4.5重量%の範囲が特に好ましい。印刷法による場合には、固形分濃度を3〜9重量%の範囲とし、それにより溶液粘度を12〜50mPa・sの範囲とすることが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を1〜5重量%の範囲とし、それにより、溶液粘度を3〜15mPa・sの範囲とすることが特に好ましい。 The particularly preferable range of the solid content concentration varies depending on the method used when the liquid crystal aligning agent is applied to the substrate. For example, when the spinner method is used, the solid content concentration is particularly preferably in the range of 1.5 to 4.5% by weight. In the case of the printing method, it is particularly preferable that the solid content concentration is in the range of 3 to 9% by weight, and thereby the solution viscosity is in the range of 12 to 50 mPa · s. In the case of the inkjet method, it is particularly preferable that the solid content concentration is in the range of 1 to 5% by weight, and thereby the solution viscosity is in the range of 3 to 15 mPa · s.
本発明の液晶配向剤を調製する際の温度は、好ましくは10〜50℃であり、より好ましくは20〜30℃である。 The temperature at the time of preparing the liquid crystal aligning agent of this invention becomes like this. Preferably it is 10-50 degreeC, More preferably, it is 20-30 degreeC.
<液晶配向膜及び液晶表示素子>
本発明の液晶配向膜は、上記の液晶配向剤により形成される。また、本発明の液晶表示素子は、該液晶配向膜を具備するものである。液晶表示素子における動作モードについて、IPS型やTN型、STN型といった水平配向型に適用してもよいし、VA型のような垂直配向型に適用してもよい。
<Liquid crystal alignment film and liquid crystal display element>
The liquid crystal alignment film of the present invention is formed by the above liquid crystal aligning agent. Moreover, the liquid crystal display element of this invention comprises this liquid crystal aligning film. The operation mode in the liquid crystal display element may be applied to a horizontal alignment type such as an IPS type, a TN type, and an STN type, or may be applied to a vertical alignment type such as a VA type.
以下に、本発明の液晶表示素子の製造方法を説明するとともに、その説明の中で本発明の液晶配向膜の製造方法についても説明する。本発明の液晶表示素子は、例えば以下(P1)〜(P3)の工程により製造することができる。 Below, while explaining the manufacturing method of the liquid crystal display element of this invention, the manufacturing method of the liquid crystal aligning film of this invention is also demonstrated in the description. The liquid crystal display element of the present invention can be produced, for example, by the following steps (P1) to (P3).
[工程(P1):塗膜の形成]
先ず基板上に本発明の液晶配向剤を塗布し、次いで塗布面を加熱することにより基板上に塗膜を形成する。
[Step (P1): Formation of coating film]
First, the liquid crystal aligning agent of this invention is apply | coated on a board | substrate, Then, a coating film is formed on a board | substrate by heating an application surface.
(P1−1)TN型、STN型又はVA型液晶表示素子を製造する場合、パターニングされた透明導電膜が設けられている基板二枚を一対として、その各透明性導電膜形成面上に、本発明の液晶配向剤を、好ましくはオフセット印刷法、スピンコート法、ロールコーター法又はインクジェット印刷法によりそれぞれ塗布し、次いで、各塗布面を加熱(好ましくは予備加熱(プレベーク)及び焼成(ポストベーク)からなる二段階加熱)することにより塗膜を形成する。ここで、本発明の液晶配向剤は、印刷性に優れているので、塗布方法としてオフセット印刷法を採用することが、本発明の優れた効果を最大限に発揮するとの観点から好ましい。 (P1-1) When manufacturing a TN type, STN type, or VA type liquid crystal display element, a pair of two substrates provided with a patterned transparent conductive film is used as a pair on each transparent conductive film formation surface. The liquid crystal aligning agent of the present invention is preferably applied by an offset printing method, a spin coating method, a roll coater method, or an ink jet printing method, and then each coated surface is heated (preferably pre-heated (pre-baked) and fired (post-baked). ) To form a coating film. Here, since the liquid crystal aligning agent of this invention is excellent in printability, it is preferable from the viewpoint that the offset printing method is employ | adopted as an application | coating method to exhibit the outstanding effect of this invention to the maximum.
基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス基材、ポリエチレンナフタレート、トリアセチルセルロース(TAC)、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリ(脂環式オレフィン)などのプラスチックからなる透明基板を用いることができる。 Examples of the substrate include glass substrates such as float glass and soda glass, polyethylene naphthalate, triacetylcellulose (TAC), polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polyamide, polyimide, polymethyl methacrylate, polycarbonate, poly ( A transparent substrate made of plastic such as alicyclic olefin) can be used.
基板の一面に設けられる透明導電膜としては、酸化スズ(SnO2)からなるNESA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム−酸化スズ(In2O3−SnO2)からなるITO膜などを用いることができ、パターニングされた透明導電膜を得るには、例えばパターンなし透明導電膜を形成した後フォト・エッチングによりパターンを形成する方法、透明導電膜を形成する際に所望のパターンを有するマスクを用いる方法などによることができる。液晶配向剤の塗布に際しては、基板表面及び透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良好にするために、基板表面のうち塗膜を形成するべき面に、官能性シラン化合物、官能性チタン化合物などを予め塗布する前処理を施しておいてもよい。 As a transparent conductive film provided on one surface of the substrate, an NESA film (registered trademark of PPG, USA) made of tin oxide (SnO 2 ), an ITO film made of indium oxide-tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 ), etc. In order to obtain a patterned transparent conductive film which can be used, for example, a method of forming a pattern by photo-etching after forming a transparent conductive film without a pattern, a mask having a desired pattern when forming the transparent conductive film The method using can be used. When applying the liquid crystal aligning agent, in order to further improve the adhesion between the substrate surface and the transparent conductive film and the coating film, a functional silane compound or functional titanium is formed on the surface of the substrate surface on which the coating film is to be formed. You may give the pretreatment which apply | coats a compound etc. previously.
液晶配向剤塗布後の塗布面を、次いで予備加熱(プレベーク)し、さらに焼成(ポストベーク)することにより塗膜を形成する。プレベーク温度は、好ましくは30〜200℃であり、より好ましくは40〜150℃であり、特に好ましくは40〜100℃である。プレベーク時間は好ましくは0.25〜10分であり、より好ましくは0.5〜5分である。焼成(ポストベーク)温度は、好ましくは80〜300℃であり、より好ましくは120〜250℃である。ポストベーク時間は好ましくは5〜200分であり、より好ましくは10〜100分である。このようにして、形成される膜の膜厚は、好ましくは0.001〜1μmであり、より好ましくは0.005〜0.5μmである。 The coated surface after application of the liquid crystal aligning agent is then pre-heated (pre-baked) and further baked (post-baked) to form a coating film. The pre-baking temperature is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 40 to 150 ° C, and particularly preferably 40 to 100 ° C. The pre-bake time is preferably 0.25 to 10 minutes, more preferably 0.5 to 5 minutes. The firing (post-bake) temperature is preferably 80 to 300 ° C, more preferably 120 to 250 ° C. The post-bake time is preferably 5 to 200 minutes, more preferably 10 to 100 minutes. Thus, the film thickness of the formed film is preferably 0.001 to 1 μm, more preferably 0.005 to 0.5 μm.
(P1−2)一方、IPS型液晶表示素子を製造する場合、櫛歯型にパターニングされた透明導電膜が設けられている基板の導電膜形成面と、導電膜が設けられていない対向基板の一面とに、本発明の液晶配向剤をそれぞれ塗布し、次いで各塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。このとき使用される基板及び透明導電膜の材質、塗布方法、塗布後の加熱条件、透明導電膜のパターニング方法、基板の前処理ならびに形成される塗膜の好ましい膜厚については上記(P1−1)と同様である。 (P1-2) On the other hand, in the case of manufacturing an IPS liquid crystal display element, a conductive film forming surface of a substrate provided with a transparent conductive film patterned in a comb shape and a counter substrate provided with no conductive film are provided. The liquid crystal aligning agent of this invention is apply | coated to one surface, respectively, Then, a coating film is formed by heating each application surface. Regarding the material used for the substrate and the transparent conductive film, the coating method, the heating conditions after coating, the patterning method for the transparent conductive film, the pretreatment of the substrate, and the preferred film thickness of the coating film to be formed (P1-1). ).
上記(P1−1)及び(P1−2)のいずれの場合も、基板上に液晶配向剤を塗布した後、有機溶媒を除去することによって配向膜となる塗膜が形成される。この場合、塗膜形成後に更に加熱することによって脱水閉環反応を進行させ、よりイミド化された塗膜としてもよい。 In both cases (P1-1) and (P1-2), after applying the liquid crystal aligning agent on the substrate, the organic solvent is removed to form a coating film that becomes an alignment film. In this case, it is good also as a more imidized coating film by advancing the dehydration ring-closing reaction by further heating after forming the coating film.
[工程(P2):ラビング処理]
TN型、STN型又はIPS型液晶表示素子を製造する場合には、上記のようにして形成された塗膜を、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦るラビング処理を施す。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。
[Step (P2): rubbing treatment]
When manufacturing a TN type, STN type, or IPS type liquid crystal display element, the coating film formed as described above is fixed in a certain direction with a roll wound with a cloth made of fibers such as nylon, rayon, and cotton. Apply rubbing rubbing treatment. Thereby, the orientation ability of a liquid crystal molecule is provided to a coating film, and it becomes a liquid crystal aligning film.
さらに、上記の液晶配向膜に対し、液晶配向膜の一部に紫外線を照射することによって液晶配向膜の一部の領域のプレチルト角を変化させる処理や、液晶配向膜表面の一部にレジスト膜を形成した上で先のラビング処理と異なる方向にラビング処理を行った後にレジスト膜を除去する処理を行い、液晶配向膜が領域ごとに異なる液晶配向能を持つようにすることによって得られる液晶表示素子の視界特性を改善することが可能である。 Furthermore, with respect to the liquid crystal alignment film, a treatment for changing the pretilt angle of a part of the liquid crystal alignment film by irradiating a part of the liquid crystal alignment film with ultraviolet rays, or a resist film on a part of the liquid crystal alignment film surface A liquid crystal display obtained by forming a liquid crystal and performing a rubbing process in a direction different from the previous rubbing process and then removing the resist film so that the liquid crystal alignment film has different liquid crystal alignment capabilities in each region. It is possible to improve the visibility characteristics of the element.
なお、VA型液晶表示素子を製造する場合には、上記工程(1)で形成された塗膜をそのまま液晶配向膜として使用することができるが、上記のラビング処理を施してもよい。 In addition, when manufacturing a VA type liquid crystal display element, although the coating film formed at the said process (1) can be used as a liquid crystal aligning film as it is, you may give said rubbing process.
[工程(P3):液晶セルの構築]
基板間に液晶を配置するには、例えば以下の2つの方法が挙げられる。
[Step (P3): Construction of liquid crystal cell]
In order to dispose the liquid crystal between the substrates, for example, there are the following two methods.
第一の方法は、従来から知られている方法である。先ず、それぞれの液晶配向膜が対向するように間隙(セルギャップ)を介して2枚の基板を対向配置し、2枚の基板の周辺部を、シール剤を用いて貼り合わせ、基板表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造することができる。 The first method is a conventionally known method. First, two substrates are arranged to face each other through a gap (cell gap) so that the respective liquid crystal alignment films face each other, and the peripheral portions of the two substrates are bonded together using a sealant, and the substrate surface and the seal are bonded. After injecting and filling the liquid crystal into the cell gap partitioned by the agent, the liquid crystal cell can be manufactured by sealing the injection hole.
第二の方法は、ODF(One Drop Fill)方式と呼ばれる手法であり、液晶配向膜を形成した2枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に例えば紫外光硬化性のシール材を塗布し、さらに液晶配向膜面上に液晶を滴下した後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化することにより、液晶セルを製造することができる。 The second method is a method called an ODF (One Drop Fill) method. For example, an ultraviolet light curable sealant is applied to a predetermined location on one of the two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed. After applying and dropping the liquid crystal on the liquid crystal alignment film surface, the other substrate is bonded so that the liquid crystal alignment film faces, and then the entire surface of the substrate is irradiated with ultraviolet light to cure the sealing agent, A liquid crystal cell can be manufactured.
いずれの方法による場合でも、上記のようにして製造した液晶セルにつき、さらに、用いた液晶が等方相をとる温度まで加熱した後、室温まで徐冷することにより、液晶注入時の流動配向を除去することが望ましい。 Regardless of which method is used, the liquid crystal cell produced as described above is further heated to a temperature at which the liquid crystal used takes an isotropic phase, and then gradually cooled to room temperature, so that the flow alignment during liquid crystal injection is achieved. It is desirable to remove.
シール剤としては、例えば硬化剤及びスペーサーとしての酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂などを用いることができる。 As the sealing agent, for example, an epoxy resin containing a curing agent and aluminum oxide spheres as a spacer can be used.
液晶としては、ネマチック型液晶及びスメクチック型液晶を挙げることができ、その中でもネマチック型液晶が好ましく、例えばシッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶などを用いることができる。また、これらの液晶に、例えばコレスチルクロライド、コレステリルノナエート、コレステリルカーボネートなどのコレステリック型液晶;商品名「C−15」、「CB−15」(メルク社製)として販売されているようなカイラル剤;p−デシロキシベンジリデン−p−アミノ−2−メチルブチルシンナメートなどの強誘電性液晶などを、添加して使用してもよい。 Examples of the liquid crystal include nematic liquid crystals and smectic liquid crystals. Among them, nematic liquid crystals are preferable. For example, Schiff base liquid crystals, azoxy liquid crystals, biphenyl liquid crystals, phenylcyclohexane liquid crystals, ester liquid crystals, terphenyl liquid crystals. Liquid crystals, biphenylcyclohexane liquid crystals, pyrimidine liquid crystals, dioxane liquid crystals, bicyclooctane liquid crystals, cubane liquid crystals, and the like can be used. In addition, cholesteric liquid crystals such as cholestyl chloride, cholesteryl nonate, and cholesteryl carbonate; chiral products such as those sold under the trade names “C-15” and “CB-15” (manufactured by Merck) Agent: Ferroelectric liquid crystal such as p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutylcinnamate may be added and used.
液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより、本発明の液晶表示素子を得ることができる。偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「H膜」と称される偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板又はH膜そのものからなる偏光板を挙げることができる。 The liquid crystal display element of the present invention can be obtained by attaching a polarizing plate to the outer surface of the liquid crystal cell. Examples of the polarizing plate include a polarizing plate formed by sandwiching a polarizing film called “H film” in which iodine is absorbed while stretching and orientation of polyvinyl alcohol are sandwiched between cellulose acetate protective films, or a polarizing film made of the H film itself. .
本発明の液晶表示素子は、種々の装置に有効に適用することができ、例えば、時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、PDA、デジタルカメラ、携帯電話、各種モニター、液晶テレビなどの表示装置に用いることができる。 The liquid crystal display element of the present invention can be effectively applied to various devices such as watches, portable games, word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, PDAs, digital cameras, mobile phones, various monitors. It can be used for a display device such as a liquid crystal television.
次に、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、以下の各合成例では、必要に応じて下記のスケールで繰り返すことにより、以下の重合例における必要量を確保した。 EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these examples. In each of the following synthesis examples, the necessary amount in the following polymerization examples was ensured by repeating the following scale as necessary.
<コレスタニルメタクリレートの合成>
[合成例1]
β−コレスタノール800gを8,000mLの脱水テトラヒドロフラン(THF)に溶解し、トリエチルアミン270gを加えた後、塩化メタクリロイル360gを徐々に滴下し、室温で3時間攪拌して反応を行った。反応終了後、ろ過によりトリエチルアミン塩化水素酸塩を取り除き、減圧蒸留によりTHFを除去した後にクロロホルム4,000mLを加えた。得られた溶液を水洗し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、クロロホルムを減圧蒸留により除去した。その後、エタノールによる再結晶を行なうことにより、白色固体状のコレスタニルメタクリレート540gを得た(収率:57.4%)。
<Synthesis of cholestanyl methacrylate>
[Synthesis Example 1]
After dissolving 800 g of β-cholestanol in 8,000 mL of dehydrated tetrahydrofuran (THF) and adding 270 g of triethylamine, 360 g of methacryloyl chloride was gradually added dropwise and stirred at room temperature for 3 hours to carry out the reaction. After completion of the reaction, triethylamine hydrochloride was removed by filtration, THF was removed by distillation under reduced pressure, and then 4,000 mL of chloroform was added. The resulting solution was washed with water and the organic layer was dried over magnesium sulfate, and then chloroform was removed by distillation under reduced pressure. Thereafter, recrystallization with ethanol was performed to obtain 540 g of cholestanyl methacrylate as a white solid (yield: 57.4%).
<重合体[A]の合成>
上記コレスタニルメタクリレート以外の化合物は、それぞれ市販のものを使用した。例えば、繰り返し単位(a1)を与える単量体であるメタクリル酸2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル、及びメタクリル酸1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルはそれぞれ、日立化成工業株式会社の市販品「FA−712HM」及び「FA−711MM」をそのまま使用した。
<Synthesis of Polymer [A]>
Commercially available compounds were used for the compounds other than the above-mentioned cholestanyl methacrylate. For example, 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate and monomers 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl methacrylate are monomers that give the repeating unit (a1). Commercial products “FA-712HM” and “FA-711MM” manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd. were used as they were, respectively.
なお、重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)は、東ソー株式会社製GPCカラム(G2000HXL 2本、G3000HXL 1本、G4000HXL 1本)を用い、流量1.0ミリリットル/分、溶出溶媒にテトラヒドロフラン、カラム温度40℃の分析条件で、単分散ポリスチレンを標準とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。 The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) are GPC columns (2 G2000HXL, 1 G3000HXL, 1 G4000HXL) manufactured by Tosoh Corporation, and the flow rate is 1.0 ml / min. Measurement was performed by gel permeation chromatography (GPC) using monodisperse polystyrene as a standard under the analysis conditions of tetrahydrofuran and a column temperature of 40 ° C.
[合成例2:重合体[A−1]の合成]
攪拌棒、三方コックおよび温度計を装着した四つ口フラスコに、モノマーとして、メタクリル酸2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルを5g(0.0222モル)、上記合成例1で得たコレスタニルメタクリレート30.0g(0.0657モル)、グリシジルメタクリレート25.0g(0.176モル)、メタクリル酸10.0g(0.116モル)、N−シクロヘキシルマレイミド7.50g(0.0418モル)、スチレン7.50g(0.0720モル)、及び2−ヒドロキシエチルメタクレレート15.0g(0.115モル)を仕込み、さらに溶媒としてジエチレングリコールエチルメチルエーテル200g、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)8.00g並びに分子量調整剤としてα−メチルスチレンダイマー4.00gを添加した。これを窒素気流で約10分間バブリングして系内の窒素置換を行った後、窒素雰囲気下、70℃で5時間反応を行うことにより、重合体[A−1]を33.2重量%含有する溶液を得た。重合体[A−1]の分子量測定を行ったところ、Mw=10,000、Mw/Mn=2.4であり、残留モノマーに起因するピークは認められなかった。
[Synthesis Example 2: Synthesis of Polymer [A-1]]
In a four-necked flask equipped with a stirrer, a three-way cock and a thermometer, 5 g (0.0222 mol) of 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate was used as a monomer. The obtained cholestanyl methacrylate 30.0 g (0.0657 mol), glycidyl methacrylate 25.0 g (0.176 mol), methacrylic acid 10.0 g (0.116 mol), N-cyclohexylmaleimide 7.50 g (0.0418) Mol), 7.50 g (0.0720 mol) of styrene, and 15.0 g (0.115 mol) of 2-hydroxyethyl methacrylate, 200 g of diethylene glycol ethyl methyl ether as a solvent, and 2,2 as a polymerization initiator '-Azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) 8.00 g and molecular weight modifier As a result, 4.00 g of α-methylstyrene dimer was added. This was bubbled with a nitrogen stream for about 10 minutes to perform nitrogen substitution in the system, and then reacted at 70 ° C. for 5 hours in a nitrogen atmosphere, thereby containing 33.2% by weight of the polymer [A-1]. A solution was obtained. When the molecular weight measurement of the polymer [A-1] was performed, it was Mw = 10,000 and Mw / Mn = 2.4, and the peak resulting from a residual monomer was not recognized.
[合成例3〜10、比較合成例1〜3]
合成例3〜10、及び比較合成例1及び3については、使用するモノマーの種類、組成比を下記表1のようにした以外は、合成例1と同様にして、重合体[A−2](33.1重量%含有)、重合体[A−3](33.2重量%含有)、重合体[A−4](33.1重量%含有)、重合体[A−5](33.1重量%含有)、重合体[A−6](33.2重量%含有)、重合体[A−7](33.2重量%含有)、重合体[A−8](33.3重量%含有)、重合体[A−9](33.0重量%含有)、重合体[R−1](33.1重量%含有)、重合体[R−3](33.3重量%含有)をそれぞれ含有する溶液を調製した。
[Synthesis Examples 3 to 10, Comparative Synthesis Examples 1 to 3]
For Synthesis Examples 3 to 10 and Comparative Synthesis Examples 1 and 3, the polymer [A-2] was prepared in the same manner as Synthesis Example 1 except that the types and composition ratios of the monomers used were as shown in Table 1 below. (Containing 33.1% by weight), polymer [A-3] (containing 33.2% by weight), polymer [A-4] (containing 33.1% by weight), polymer [A-5] (33 0.1 wt%), Polymer [A-6] (containing 33.2 wt%), Polymer [A-7] (containing 33.2 wt%), Polymer [A-8] (33.3 Polymer [A-9] (containing 33.0% by weight), polymer [R-1] (containing 33.1% by weight), polymer [R-3] (33.3% by weight). Solution) were prepared.
また、比較合成例2については、使用するモノマーの種類、組成比を下記表1のようにするとともに、重合開始剤である2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)を8.00gに代えて4.50g添加する点、及び分子量調整剤としてα−メチルスチレンダイマーを4.00gに代えて2.00g添加する点を除き、合成例1と同様にして、重合体[R−2]を33.0重量%含有する重合体溶液を調製した。 In Comparative Synthesis Example 2, the types and composition ratios of the monomers used are as shown in Table 1 below, and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) as a polymerization initiator is changed to 8. In the same manner as in Synthesis Example 1, except that 4.50 g is added instead of 00 g, and 2.00 g of α-methylstyrene dimer is added as a molecular weight modifier instead of 4.00 g, the polymer [R- 2] was prepared to prepare a polymer solution containing 33.0% by weight.
表1中、各化合物の略称は、それぞれ以下のとおりである。
[繰り返し単位(a1)]
a1−1:メタクリル酸2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル
a1−2:メタクリル酸1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル
a1−3:2−(メタクリロイルオキシ)−エチル−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン−4−カルボキシレート
a1−4:メタクリル酸2,2,6,6−テトラメチル−1−オクチルオキシ−4−ピペリジル
a1−5:メタクリル酸2,2,6,6−テトラメチル−1−オキソ−4−ピペリジル
a1−6:メタクリル酸2,2,6,6−テトラメチル−1−ベンジル−4−ピペリジル
a1−7:2−プロペニルオキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリニル
[繰り返し単位(a2)]
a2−1:コレスタニルメタクリレート
a2−2:4−(4’−ペンチルビシクロヘキシル−4−イル)フェニルメタクリレート
[繰り返し単位(a3)]
a3−1:グリシジルメタクリレート
[繰り返し単位(a4)]
a4−1:メタクリル酸
[繰り返し単位(a5)]
a5−1:N−シクロヘキシルマレイミド
[繰り返し単位(a6)]
a6−1:スチレン
[繰り返し単位(a7)]
a7−1:2−ヒドロキシエチルメタクレレート
In Table 1, the abbreviations of the respective compounds are as follows.
[Repeating unit (a1)]
a1-1: 2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl methacrylate a1-2: 1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl methacrylate a1-3: 2- (methacryloyloxy) ) -Ethyl-1,2,2,6,6-pentamethylpiperidine-4-carboxylate a1-4: 2,2,6,6-tetramethyl-1-octyloxy-4-piperidyl a1-5 methacrylate : Methacrylate 2,2,6,6-tetramethyl-1-oxo-4-piperidyl a1-6: Methacrylate 2,2,6,6-tetramethyl-1-benzyl-4-piperidyl a1-7: 2 -Propenyloxy-1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperinyl [repeating unit (a2)]
a2-1: Cholestanyl methacrylate a2-2: 4- (4′-pentylbicyclohexyl-4-yl) phenyl methacrylate [repeating unit (a3)]
a3-1: Glycidyl methacrylate [Repeating unit (a4)]
a4-1: Methacrylic acid [Repeating unit (a5)]
a5-1: N-cyclohexylmaleimide [Repeating unit (a6)]
a6-1: Styrene [Repeating unit (a7)]
a7-1: 2-hydroxyethyl methacrylate
<重合体[B]の合成>
下記重合例における各重合体溶液の溶液粘度およびポリイミドのイミド化率は以下の方法により測定した。
<Synthesis of Polymer [B]>
In the following polymerization examples, the solution viscosity of each polymer solution and the imidization ratio of polyimide were measured by the following methods.
[重合体溶液の溶液粘度]
重合体溶液の溶液粘度(mPa・s)は、所定の溶媒を用い、重合体濃度10重量%に調製した溶液について、E型回転粘度計を用いて25℃で測定した。
[Solution viscosity of polymer solution]
The solution viscosity (mPa · s) of the polymer solution was measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer for a solution prepared to a polymer concentration of 10% by weight using a predetermined solvent.
[ポリイミドのイミド化率]
ポリイミドの溶液を純水に投入し、得られた沈殿を室温で十分に減圧乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温で1H−NMRを測定した。得られた1H−NMRスペクトルから、下記数式によりイミド化率を求めた。
[Imidation rate of polyimide]
The polyimide solution was poured into pure water, and the resulting precipitate was sufficiently dried under reduced pressure at room temperature, then dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide, and 1 H-NMR was measured at room temperature using tetramethylsilane as a reference substance. From the obtained 1 H-NMR spectrum, the imidation ratio was determined by the following formula.
イミド化率(%)=(1−A1/A2×α)×100
(A1は化学シフト10ppm付近に現れるNH基のプロトン由来のピーク面積であり、A2はその他のプロトン由来のピーク面積であり、αは重合体の前駆体(ポリアミック酸)におけるNH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合である。)
Imidization rate (%) = (1-A 1 / A 2 × α) × 100
(A 1 is the peak area derived from the proton of the NH group appearing in the vicinity of 10 ppm of chemical shift, A 2 is the peak area derived from the other protons, and α is the proton of the NH group in the polymer precursor (polyamic acid). It is the number ratio of other protons to one.)
[合成例11:重合体[B−1]の合成]
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物112g(0.50モル)、並びにジアミンとしてp−フェニレンジアミン43g(0.40モル)及び上記式(D3−1)で表される化合物52g(0.10モル)を、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)830gに溶解し、60℃で6時間反応を行い、ポリアミック酸溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として粘度を測定したところ、60mPa・sであった。
[Synthesis Example 11: Synthesis of Polymer [B-1]]
112 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 43 g (0.40 mol) of p-phenylenediamine as diamine and the above formula (D3-1) Was dissolved in 830 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C. for 6 hours to obtain a polyamic acid solution. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, and NMP was added to measure the viscosity as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight. As a result, it was 60 mPa · s.
次いで、得られたポリアミック酸溶液にNMP1,900gを追加し、ピリジン40gおよび無水酢酸51gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなNMPで溶媒置換(本操作にて脱水閉環反応に使用したピリジンおよび無水酢酸を系外に除去した。以下同じ。)することにより、イミド化率約50%のイミド化重合体[B−1]を15重量%含有する溶液約1,400gを得た。この溶液を少量分取し、NMPを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は47mPa・sであった。 Next, 1,900 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 40 g of pyridine and 51 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with new NMP (in this operation, pyridine and acetic anhydride used for the dehydration cyclization reaction were removed from the system. The same applies hereinafter), whereby the imidation rate was reduced. About 1,400 g of a solution containing 15% by weight of 50% imidized polymer [B-1] was obtained. A small amount of this solution was taken, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight was 47 mPa · s.
[合成例12:重合体[B−2]の合成]
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物112g(0.50モル)、並びにジアミンとしてp−フェニレンジアミン43g(0.40モル)及び上記式(D3−2)で表される化合物49g(0.10モル)をNMP820gに溶解し、60℃で6時間反応を行い、ポリアミック酸溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として粘度を測定したところ、60mPa・sであった。
[Synthesis Example 12: Synthesis of Polymer [B-2]]
112 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, and 43 g (0.40 mol) of p-phenylenediamine as diamine and the above formula (D3-2) 49 g (0.10 mol) represented by the formula was dissolved in 820 g of NMP and reacted at 60 ° C. for 6 hours to obtain a polyamic acid solution. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, and NMP was added to measure the viscosity as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight. As a result, it was 60 mPa · s.
次いで、得られたポリアミック酸溶液にNMP1,900gを追加し、ピリジン40gおよび無水酢酸51gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなNMPで溶媒置換することにより、イミド化率約50%のイミド化重合体[B−2]を15重量%含有する溶液約1,300gを得た。この溶液を少量分取し、NMPを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は47mPa・sであった。 Next, 1,900 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 40 g of pyridine and 51 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration ring-closing reaction, the solvent in the system was replaced with new NMP to obtain about 1,300 g of a solution containing 15% by weight of imidized polymer [B-2] having an imidization ratio of about 50%. . A small amount of this solution was taken, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight was 47 mPa · s.
[合成例13:重合体[B−3]の合成]
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物112g(0.50モル)、並びにジアミンとして3,5−ジアミノ安息香酸53g(0.35モル)、上記式(D3−1)で表される化合物52g(0.10モル)及び上記式(D3−2)で表される化合物25g(0.050モル)をNMP970gに溶解し、60℃で6時間反応を行い、ポリアミック酸溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として粘度を測定したところ、60mPa・sであった。
[Synthesis Example 13: Synthesis of Polymer [B-3]]
112 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, and 53 g (0.35 mol) of 3,5-diaminobenzoic acid as diamine, the above formula (D3 -1) 52 g (0.10 mol) of the compound represented by the above formula (D3-2) and 25 g (0.050 mol) of the compound represented by the above formula (D3-2) are dissolved in 970 g of NMP and reacted at 60 ° C. for 6 hours. A polyamic acid solution was obtained. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, and NMP was added to measure the viscosity as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight. As a result, it was 60 mPa · s.
次いで、得られたポリアミック酸溶液にNMP1,200gを追加し、ピリジン40gおよび無水酢酸51gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなNMPで溶媒置換することにより、イミド化率約50%のイミド化重合体[B−3]を15重量%含有する溶液約1,600gを得た。この溶液を少量分取し、NMPを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は50mPa・sであった。 Next, 1,200 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 40 g of pyridine and 51 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with new NMP to obtain about 1,600 g of a solution containing 15% by weight of imidized polymer [B-3] having an imidization ratio of about 50%. . A small amount of this solution was collected, and NMP was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight was 50 mPa · s.
<液晶配向剤の調製>
[実施例1]
上記合成例2で得られた重合体[A−1]を含有する溶液と上記合成例11で得られたイミド化重合体[B−1]を含有する溶液とを、重合体[A−1]:イミド化重合体[B−1]の重量比が1:99となるように混合し、これにNMP及びブチルセロソルブを加えて、溶媒組成がNMP:ブチルセロソルブ:ジエチレングリコールエチルメチルエーテル=49.6:50:0.4(重量比)、固形分濃度が3.5重量%の溶液を得た。この溶液を十分に攪拌後、孔径0.2μmのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
<Preparation of liquid crystal aligning agent>
[Example 1]
A solution containing the polymer [A-1] obtained in Synthesis Example 2 and a solution containing the imidized polymer [B-1] obtained in Synthesis Example 11 were combined with the polymer [A-1 ]: The imidized polymer [B-1] was mixed at a weight ratio of 1:99, NMP and butyl cellosolve were added thereto, and the solvent composition was NMP: butyl cellosolve: diethylene glycol ethyl methyl ether = 49.6: A solution of 50: 0.4 (weight ratio) and a solid content concentration of 3.5% by weight was obtained. After sufficiently stirring this solution, a liquid crystal aligning agent was prepared by filtering using a filter having a pore size of 0.2 μm.
[実施例2〜13、比較例1〜4]
重合体[A]及びイミド化重合体[B]の種類及び重量比、並びに溶媒の種類及び重量比を下記表2のようにした以外は、実施例1と同様にして、実施例2〜13及び比較例1〜4についての液晶配向剤を調製した。
[Examples 2 to 13, Comparative Examples 1 to 4]
Examples 2 to 13 are the same as Example 1 except that the types and weight ratios of the polymer [A] and the imidized polymer [B] and the types and weight ratios of the solvents are as shown in Table 2 below. And the liquid crystal aligning agent about Comparative Examples 1-4 was prepared.
[比較例5]
上記合成例11で得られたイミド化重合体[B−1]を含有する溶液にNMP及びブチルセロソルブを加えて希釈し、溶媒組成がNMP:ブチルセロソルブ=50:50(重量比)、固形分濃度3.5重量%の溶液とした。この溶液を十分に攪拌後、孔径0.2μmのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
[Comparative Example 5]
NMP and butyl cellosolve are added to the solution containing the imidized polymer [B-1] obtained in Synthesis Example 11 and diluted, and the solvent composition is NMP: butyl cellosolve = 50: 50 (weight ratio), solid content concentration 3 A 5 wt% solution. After sufficiently stirring this solution, a liquid crystal aligning agent was prepared by filtering using a filter having a pore size of 0.2 μm.
[比較例6及び7]
上記比較例5において、重合体溶液として、それぞれ下記表2に記載の重合体を含む溶液を使用したほかは比較例5と同様にして液晶配向剤を調製した。
[Comparative Examples 6 and 7]
In the above Comparative Example 5, a liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Comparative Example 5 except that the polymer solution was a solution containing a polymer described in Table 2 below.
<液晶セルの製造>
調製した実施例1〜13、比較例1〜7のそれぞれの液晶配向剤を、液晶配向膜印刷機(日本写真印刷(株)製)を用いてITO膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面に塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱(プレベーク)して溶媒を除去した後、200℃のホットプレート上で10分間加熱(ポストベーク)して、平均膜厚600Åの塗膜を形成した。この塗膜に対し、レーヨン布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンにより、ロール回転数500rpm、ステージ移動速度3cm/秒、毛足押しこみ長さ0.4mmでラビング処理を行い、液晶配向能を付与した。その後、超純水中で1分間超音波洗浄を行ない、次いで100℃クリーンオーブン中で10分間乾燥することにより、液晶配向膜を有する基板を得た。この操作を繰り返し、液晶配向膜を有する基板を一対(2枚)得た。
<Manufacture of liquid crystal cells>
Each of the prepared liquid crystal aligning agents of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 7 is made of an ITO film using a liquid crystal alignment film printer (Nissha Printing Co., Ltd.). After coating on the surface and heating (pre-baking) on a hot plate at 80 ° C. for 1 minute to remove the solvent, heating (post-baking) on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes to obtain a coating film with an average film thickness of 600 mm Formed. The coating film is rubbed with a rubbing machine having a roll wrapped with a rayon cloth at a roll rotation speed of 500 rpm, a stage moving speed of 3 cm / sec, and a hair foot indentation length of 0.4 mm to give liquid crystal alignment ability. did. Thereafter, ultrasonic cleaning was performed in ultrapure water for 1 minute, followed by drying in a 100 ° C. clean oven for 10 minutes to obtain a substrate having a liquid crystal alignment film. This operation was repeated to obtain a pair (two) of substrates having a liquid crystal alignment film.
次に、上記一対の基板の液晶配向膜を有するどちらか一枚の外縁に、直径5.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、液晶配向膜面が相対するように重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化させた。次いで、液晶注入口より一対の基板間に、ネマチック型液晶(メルク社製、MLC−6221)を充填した後、アクリル系光硬化接着剤で液晶注入口を封止することにより、液晶セルを製造した。 Next, an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 μm is applied to either one of the outer edges of the pair of substrates having the liquid crystal alignment film, and then superposed so that the liquid crystal alignment film surfaces face each other. And then the adhesive was cured. Next, after filling nematic liquid crystal (MLC-6221 manufactured by Merck & Co., Inc.) between a pair of substrates from the liquid crystal injection port, the liquid crystal injection port is sealed with an acrylic photo-curing adhesive to produce a liquid crystal cell. did.
<液晶セルの評価>
[垂直配向性の評価]
上記の如くに製造した垂直配向型液晶表示素子につき、中央精機(株)製のアンカリング強度測定装置「OMS−J3」によりプレチルト角を測定した。このプレチルト角が87°以上であった場合、垂直配向性は「良好」といえ、87°未満であった場合、垂直配向性は「不良」といえる。
<Evaluation of liquid crystal cell>
[Evaluation of vertical alignment]
With respect to the vertical alignment type liquid crystal display device manufactured as described above, the pretilt angle was measured with an anchoring strength measuring device “OMS-J3” manufactured by Chuo Seiki Co., Ltd. When this pretilt angle is 87 ° or more, the vertical alignment is “good”, and when it is less than 87 °, the vertical alignment is “bad”.
[電圧保持性の評価]
上記の如くに製造した液晶表示素子に対し、60℃において5Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、1,670ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から1,670ミリ秒後の電圧保持率を60℃の雰囲気下で測定した。電圧保持率の測定装置は(株)東陽テクニカ製VHR−1を使用した。電圧保持率の値が97.5%以上であれば電圧保持率は「良好」といえ、97.5%未満であれば「不良」といえる。
[Evaluation of voltage retention]
The liquid crystal display device manufactured as described above was applied with a voltage of 5 V at 60 ° C. with an application time of 60 microseconds and a span of 1,670 milliseconds, and then held for 1,670 milliseconds after release of the application. The rate was measured under an atmosphere of 60 ° C. As a voltage holding ratio measuring apparatus, VHR-1 manufactured by Toyo Corporation was used. If the value of the voltage holding ratio is 97.5% or more, the voltage holding ratio is “good”, and if it is less than 97.5%, it can be said “bad”.
[液晶表示素子の耐久性試験(表示欠陥の有無)]
高温高湿環境(温度70℃,相対湿度80%)下において、液晶表示素子を、5V、60Hzの矩形波で駆動させ、1,500時間経過後における白いシミ状の表示欠陥の有無を顕微鏡で観察した。その結果、白いシミ状の表示欠陥がなかった場合を耐久性「良好」、白いシミ状の表示欠陥があった場合を耐久性「不良」として評価した。
[Durability test of liquid crystal display elements (presence of display defects)]
In a high temperature and high humidity environment (temperature of 70 ° C., relative humidity of 80%), the liquid crystal display element is driven with a rectangular wave of 5 V and 60 Hz, and the presence or absence of white spot-like display defects after 1,500 hours has passed with a microscope. Observed. As a result, the case where there was no white spot-like display defect was evaluated as durability “good”, and the case where there was a white spot-like display defect was evaluated as durability “bad”.
[耐焼付き性の評価(残留DC電圧の測定、加速試験)]
上記の如くに製造した液晶表示素子に、17Vの直流電圧を100℃の雰囲気下で20時間印加した後、当該電圧の印加を解除し、室温環境下にて15分間静置した後、液晶セル内に残留した電圧(残留DC電圧)をフリッカー消去法により求めた。残留DC電圧の値が小さいほど、長期の耐焼付き性に優れた液晶表示素子であると判断できる。残留DC電圧値が200mV以下の液晶表示素子は耐焼付き性「良好」といえ、残留DC電圧値が200mVより大きい場合には耐焼付き性は「不良」といえる。
[Evaluation of seizure resistance (measurement of residual DC voltage, acceleration test)]
The liquid crystal display device manufactured as described above was applied with a DC voltage of 17 V in an atmosphere of 100 ° C. for 20 hours, then the application of the voltage was released, and the liquid crystal cell was left to stand in a room temperature environment for 15 minutes. The residual voltage (residual DC voltage) was determined by the flicker elimination method. It can be determined that the smaller the value of the residual DC voltage is, the longer the liquid crystal display element has excellent seizure resistance. A liquid crystal display element having a residual DC voltage value of 200 mV or less has “good” seizure resistance. When the residual DC voltage value is larger than 200 mV, it can be said that seizure resistance is “bad”.
実施例1〜13及び比較例1〜7の評価結果を、各組成とともに下記表2に示す。 The evaluation results of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 to 7 are shown in Table 2 below together with the respective compositions.
表2に示すように、実施例1〜13はいずれも、垂直配向性、電圧保持性、耐久性及び耐焼付き性が良好であった。これに対して、繰り返し単位(a1)を有していない比較例1〜7はいずれも、耐久性が不良であった。なお、比較例1〜7については、耐久性の試験を開始する前において表示欠陥が存在していないことを確認している。
また、重合体[A]の繰り返し単位として、繰り返し単位(a1)だけでなく繰り返し単位(a2)も有していない比較例2は、耐久性だけでなく垂直配向性も不良であった。また、重合体[A]の繰り返し単位として、繰り返し単位(a1)だけでなく繰り返し単位(a3)も有していない比較例3は、耐久性だけでなく電圧保持性も不良であった。また、重合体成分として重合体[A]を含有していない比較例5〜7はいずれも、耐久性に加えて耐焼付き性も不良であった。
As shown in Table 2, all of Examples 1 to 13 had good vertical alignment properties, voltage holding properties, durability, and seizure resistance. On the other hand, all of Comparative Examples 1 to 7 having no repeating unit (a1) were poor in durability. In addition, about Comparative Examples 1-7, it has confirmed that the display defect does not exist before starting a durability test.
Further, Comparative Example 2 having not only the repeating unit (a1) but also the repeating unit (a2) as the repeating unit of the polymer [A] was not only durable but also poor in vertical alignment. Further, Comparative Example 3 having not only the repeating unit (a1) but also the repeating unit (a3) as the repeating unit of the polymer [A] was not only durable but also had poor voltage holding property. Moreover, all of Comparative Examples 5 to 7 which did not contain the polymer [A] as a polymer component had poor seizure resistance in addition to durability.
Claims (7)
前記繰り返し単位が、
窒素原子に隣接する2つの炭素原子がそれぞれ下記式(S)で表される置換基2個を有している環状アミン構造
を有するものであることを特徴とする液晶配向剤。
The repeating unit is
Cyclic amine structure in which two carbon atoms adjacent to the nitrogen atom are each have two substituents represented by the following formula (S)
The liquid crystal aligning agent characterized by having.
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