JP6638398B2 - Novel liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display device - Google Patents

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Description

本発明は、新規な液晶配向剤、その液晶配向剤に使用する重合体の原料として有用である新規なジアミン、該ジアミンを用いて得られるポリイミド前駆体、及びポリイミドに関する。   The present invention relates to a novel liquid crystal aligning agent, a novel diamine useful as a raw material of a polymer used in the liquid crystal aligning agent, a polyimide precursor obtained using the diamine, and a polyimide.

液晶表示素子は、従来からパソコン、携帯電話、テレビ受像機等の表示部として幅広く用いられており、駆動方式としては、TN(Twisted Nematic)方式、VA(Vertical Alignment)方式等の縦電界方式や、IPS(In-Plane-Switching)方式、FFS(Fringe Field Switching)方式等の横電界方式が知られている。
一般に、基板の片側のみに電極を形成させ、基板と平行方向に電界を印加する横電界方式では、従来の上下基板に形成された電極に電圧を印加して液晶を駆動させる縦電界方式と比べ、広い視野角特性を有し、高品位な表示が可能な液晶表示素子として知られている。液晶を一定方向に配向させるための手法としては、基板上にポリイミド等の高分子膜を形成し、この表面を布で擦る、いわゆるラビング処理を行う方法があり、工業的にも広く用いられてきた。
2. Description of the Related Art A liquid crystal display device has been widely used as a display unit of a personal computer, a mobile phone, a television receiver, and the like. A lateral electric field method such as an IPS (In-Plane-Switching) method, an FFS (Fringe Field Switching) method, or the like is known.
Generally, the horizontal electric field method, in which an electrode is formed on only one side of the substrate and an electric field is applied in a direction parallel to the substrate, is compared with the conventional vertical electric field method, in which a voltage is applied to the electrodes formed on the upper and lower substrates to drive the liquid crystal. Is known as a liquid crystal display device having a wide viewing angle characteristic and capable of high quality display. As a method for aligning the liquid crystal in a certain direction, there is a method of performing a so-called rubbing treatment in which a polymer film such as polyimide is formed on a substrate, and the surface is rubbed with a cloth, and has been widely used industrially. Was.

従来からの課題としては、電圧保持率や、アクティブマトリクス構造由来で印加される直流電圧成分による電荷の蓄積が挙げられる。液晶表示素子内に電荷が蓄積されると、液晶配向の乱れや、残像として表示に影響を与え、液晶表示素子の表示品位を著しく低下させる。あるいは、電荷が蓄積された状態で駆動した場合、駆動直後において、液晶分子の制御が正常に行われずにフリッカ(ちらつき)等を生じてしまう。   Conventional problems include a voltage holding ratio and accumulation of electric charge by a DC voltage component applied from an active matrix structure. When the electric charge is accumulated in the liquid crystal display element, it disturbs the alignment of the liquid crystal and affects the display as an afterimage, and significantly lowers the display quality of the liquid crystal display element. Alternatively, when driving is performed in a state in which electric charges are accumulated, immediately after driving, liquid crystal molecules are not normally controlled, and flicker occurs.

ポリイミド系の液晶配向膜においては、上記のような要求にこたえるために、種々の提案がなされてきている。例えば、直流電圧によって発生する残像が消えるまでの時間の短い液晶配向膜として、ポリアミド酸やイミド基含有ポリアミド酸に加えて、特定構造の3級アミンを含有する液晶配向剤を使用したもの(特許文献1参照)や、ピリジン骨格等を有する特定ジアミンを原料に使用した可溶性ポリイミドを含有する液晶配向剤を使用したもの(特許文献2参照)等が提案されている。   Various proposals have been made for polyimide-based liquid crystal alignment films in order to meet the above requirements. For example, a liquid crystal alignment film containing a tertiary amine having a specific structure in addition to a polyamic acid or an imide group-containing polyamic acid as a liquid crystal alignment film having a short time until an afterimage generated by a DC voltage disappears (patented) Document 1) and a liquid crystal aligning agent containing a soluble polyimide containing a specific diamine having a pyridine skeleton or the like as a raw material (see Patent Document 2) have been proposed.

電圧保持率の耐光性、高温高湿耐性、リワーク性、印刷性に優れた液晶配向膜を得るための液晶配向剤として、特許文献3には、特定ジアミンを含むポリイミドを含む液晶配向剤が開示されている。
また、液晶配向性、ラビング耐性、光透過率に優れ、広い温度範囲での残像低減に有効な液晶配向膜を形成する手段として、特許文献4には、特定ジアミンと芳香族テトラカルボン酸誘導体を含むことを特徴とする液晶配向剤が開示されている。
また、液晶配向性が高く傾斜配向角が低い液晶配向膜を得るための手段として、特許文献5には、特定ジアミンを含むポリイミド前駆体を含む液晶配向処理剤が開示されている。
Patent Document 3 discloses a liquid crystal aligning agent containing a polyimide containing a specific diamine as a liquid crystal aligning agent for obtaining a liquid crystal aligning film excellent in light resistance of voltage holding ratio, high temperature and high humidity resistance, reworkability and printability. Have been.
Patent Document 4 discloses a specific diamine and an aromatic tetracarboxylic acid derivative as means for forming a liquid crystal alignment film having excellent liquid crystal alignment properties, rubbing resistance, and light transmittance, and effective for reducing an afterimage in a wide temperature range. There is disclosed a liquid crystal aligning agent characterized by including.
As a means for obtaining a liquid crystal alignment film having a high liquid crystal alignment property and a low tilt alignment angle, Patent Document 5 discloses a liquid crystal alignment treatment agent containing a polyimide precursor containing a specific diamine.

最近では、高精細化にともなって従来よりも高い表示品位が求められており、電圧保持率や電荷の蓄積の問題がより顕著に現れるようになってきた。特に、横電界方式の液晶表示素子は、基板内に形成される電極部分が少ないために、液晶配向膜の電圧保持率が弱いと液晶に十分な電圧がかからず、表示コントラストが低下してしまうことに加えて、縦電界方式と比較して、画素電極と共通電極との距離が近いため、配向膜や液晶層に強い電界が作用してしまい、これらの不都合が顕著になりやすいという問題点がある。また、IPS方式やFFS駆動方式等、基板に対して平行配向している液晶分子を横電界で駆動させる方式においては、液晶配向の安定性も重要となる。配向の安定性に乏しいと、液晶を長時間駆動させた際に液晶が初期の状態に戻らなくなり、コントラストの低下や、残像又は焼き付きの原因となる。さらに、段差の大きな基板においては、より高いラビング耐性が求められるようになってきている。   Recently, with higher definition, higher display quality than before has been required, and the problems of voltage holding ratio and charge accumulation have come to appear more remarkably. In particular, in the liquid crystal display element of the horizontal electric field type, since the electrode portion formed in the substrate is small, if the voltage holding ratio of the liquid crystal alignment film is weak, a sufficient voltage is not applied to the liquid crystal, and the display contrast is reduced. In addition, compared to the vertical electric field method, the distance between the pixel electrode and the common electrode is short, so that a strong electric field acts on the alignment film and the liquid crystal layer, and these disadvantages are likely to be remarkable. There is a point. Further, in a method such as an IPS method or an FFS driving method in which liquid crystal molecules that are aligned parallel to a substrate are driven by a lateral electric field, stability of liquid crystal alignment is also important. If the stability of the alignment is poor, the liquid crystal will not return to the initial state when the liquid crystal is driven for a long time, causing a decrease in contrast, an afterimage, or burn-in. Further, in a substrate having a large step, higher rubbing resistance is required.

日本特開平9−316200号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-316200 日本特開平10−104633号公報JP-A-10-104633 日本特開2013−152421号公報JP 2013-152421 A 国際公開公報WO2013/062115号パンフレットInternational Publication WO2013 / 062115 pamphlet 日本特開平10−123532号公報Japanese Patent Laid-Open No. Hei 10-123532

液晶を配向させる方法として、ラビング処理は工業的に広く用いられているが、用いる液晶配向膜によっては、ラビング方向と液晶の配向方向が一致しない、いわゆるツイスト角が発現するという現象が起こりうる。すなわち、横電界素子においては、電圧を印加していない状態で黒表示を示すが、本現象により、電圧を印加していない状態でも輝度が上がってしまい、その結果、表示コントラストが低下してしまうという問題があった。
本発明は、電圧保持率及びラビング耐性が高く、蓄積した電荷を速く緩和させることができ、特に横電界駆動方式で問題となる、ラビング方向と液晶の配向方向のずれを抑制することができる液晶配向膜が得られる液晶配向剤を提供することを目的とする。
As a method of aligning the liquid crystal, rubbing treatment is widely used industrially, but depending on the liquid crystal alignment film used, a phenomenon in which the rubbing direction does not match the alignment direction of the liquid crystal, that is, a so-called twist angle may occur. That is, in the horizontal electric field element, black display is shown in a state where no voltage is applied. However, due to this phenomenon, luminance increases even in a state where no voltage is applied, and as a result, display contrast decreases. There was a problem.
The present invention provides a liquid crystal having a high voltage holding ratio and a high rubbing resistance, capable of rapidly relaxing accumulated charges, and capable of suppressing a shift between the rubbing direction and the alignment direction of the liquid crystal, which is a problem particularly in a lateral electric field driving method. An object is to provide a liquid crystal alignment agent from which an alignment film can be obtained.

本発明者らは、鋭意検討を行った結果、下記する式(1)のジアミンを含有するジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体成分を反応させて得られるポリイミド前駆体、及び該ポリイミド前駆体を閉環させたポリイミドからなる群から選ばれる重合体を含有する液晶配向剤により、上記の課題を達成し得ることを見出し、本発明に至った。   The present inventors have conducted intensive studies, and as a result, obtained a polyimide precursor obtained by reacting a diamine component containing a diamine of the following formula (1) with a tetracarboxylic acid derivative component, and ring-closing the polyimide precursor. It has been found that the above object can be achieved by a liquid crystal aligning agent containing a polymer selected from the group consisting of polyimides, and the present invention has been accomplished.

本発明の要旨は以下に示す通りである。
1.下記式(1)のジアミンを含有するジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体成分を反応させて得られるポリイミド前駆体、及び該ポリイミド前駆体を閉環させて得られるポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体を含有することを特徴とする液晶配向剤。

Figure 0006638398

(Rは水素、又は1価の有機基を表す。Qは炭素数1乃至5のアルキレンを表す。Cyはアゼチジン、ピロリジン、ピペリジン又はヘキサメチレンイミンからなる脂肪族へテロ環を表す2価の基であり、これらの環部分に置換基が結合されていてもよい。R及びRは、それぞれ独立に1価の有機基である。q及びrは、それぞれ独立に0〜4の整数である。但し、qとrの合計が2以上の場合、複数のR及びRは、上記定義を有する。)The gist of the present invention is as follows.
1. At least one member selected from the group consisting of a polyimide precursor obtained by reacting a diamine component containing a diamine of the following formula (1) with a tetracarboxylic acid derivative component, and a polyimide obtained by ring-closing the polyimide precursor A liquid crystal aligning agent characterized by containing a polymer.
Figure 0006638398

(R 1 represents hydrogen or a monovalent organic group. Q 1 represents an alkylene having 1 to 5 carbon atoms. Cy represents a divalent aliphatic ring composed of azetidine, pyrrolidine, piperidine or hexamethyleneimine. Wherein R 2 and R 3 are each independently a monovalent organic group, and q and r are each independently 0 to 4 (In the case where the sum of q and r is 2 or more, a plurality of R 2 and R 3 have the above definition.)

2.前記ポリイミド前駆体が下記式(9)で表される構造単位を有する重合体である、上記1に記載の液晶配向剤。

Figure 0006638398
(Xはテトラカルボン酸誘導体に由来する4価の有機基であり、Yは式(1)のジアミンに由来する2価の有機基であり、Rは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。)
3.X1が、以下の式(X-1)〜(X-14)である、上記2に記載の液晶配向剤。
Figure 0006638398
(R〜Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、炭素数2〜6のアルキニル基、又はフェニル基である。)
4.式(1)で表されるジアミンの割合は、全ジアミン成分1モルに対して、30〜100モル%である、上記1〜3のいずれかに記載の液晶配向剤。2. 2. The liquid crystal aligning agent according to the above 1, wherein the polyimide precursor is a polymer having a structural unit represented by the following formula (9).
Figure 0006638398
(X 1 is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative, Y 1 is a divalent organic group derived from a diamine of the formula (1), and R 4 is a hydrogen atom or a carbon atom having 1 to 5 carbon atoms. Is an alkyl group.)
3. 3. The liquid crystal aligning agent according to the above 2, wherein X1 has the following formula (X-1) to (X-14).
Figure 0006638398
(R 5 to R 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 6 carbon atoms, or a phenyl group. is there.)
4. The liquid crystal aligning agent according to any one of the above items 1 to 3, wherein the proportion of the diamine represented by the formula (1) is 30 to 100 mol% based on 1 mol of all diamine components.

5.式(1)のジアミンが、下記式(2)で表される、上記1に記載の液晶配向剤。

Figure 0006638398

(Rは水素原子、メチル基、又はtert−ブトキシカルボニル基である。Rは水素原子又はメチル基である。Qは炭素数1〜5の直鎖アルキレンである。)5. 2. The liquid crystal aligning agent according to the above 1, wherein the diamine of the formula (1) is represented by the following formula (2).
Figure 0006638398

(R 1 is a hydrogen atom, a methyl group, or a tert-butoxycarbonyl group. R 2 is a hydrogen atom or a methyl group. Q 1 is a linear alkylene having 1 to 5 carbon atoms.)

6.上記1〜5のいずれかに記載の液晶配向剤を塗布し、焼成して得られる液晶配向膜。
7.焼成後の膜厚が、5〜300nmである、上記6に記載の液晶配向膜。
8.上記6又は7に記載の液晶配向膜を有することを特徴とする液晶表示素子。
6. A liquid crystal alignment film obtained by applying and firing the liquid crystal alignment agent according to any one of the above 1 to 5.
7. 7. The liquid crystal alignment film according to the item 6, wherein the film thickness after firing is 5 to 300 nm.
8. A liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to the above item 6 or 7.

9.式(1)で表されるジアミン。

Figure 0006638398
(式(1)中、R、Q、Cy、R、R、q、rは、上記1に定義した通りである。)9. A diamine represented by the formula (1).
Figure 0006638398
(In the formula (1), R 1 , Q 1 , Cy, R 2 , R 3 , q, and r are as defined in the above 1.)

10.Rが炭素数1乃至3のアルキル基、水素原子、又は熱により水素原子に置き換わる熱脱離性基であり、R及びRが、それぞれ独立にメチル基、トリフルオロメチル基、シアノ基、又はメトキシ基である、上記9に記載のジアミン。
11.Rが、炭素数1乃至3の直鎖アルキル基、水素原子、又はtert−ブトキシカルボニル基であり、Cyがピロリジン又はピペリジン環である、上記10に記載のジアミン。
12.下記式(2)で表されるジアミン。

Figure 0006638398

(R1、、Qは上記5に定義した通りである。)
13.上記9〜12のいずれかに記載のジアミンを含有するジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体成分を反応させて得られるポリイミド前駆体、及び該ポリイミド前駆体を閉環させて得られるポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体。10. R 1 is an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a hydrogen atom, or a heat-labile group which is replaced by a hydrogen atom by heat; R 2 and R 3 each independently represent a methyl group, a trifluoromethyl group, a cyano group; Or a methoxy group.
11. The diamine according to the above 10, wherein R 1 is a straight-chain alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, a hydrogen atom, or a tert-butoxycarbonyl group, and Cy is a pyrrolidine or piperidine ring.
12. A diamine represented by the following formula (2).
Figure 0006638398

(R 1, R 2 and Q 1 are as defined in 5 above.)
13. A polyimide precursor obtained by reacting a diamine component containing a diamine according to any of the above 9 to 12 with a tetracarboxylic acid derivative component, and a polyimide precursor obtained by ring-closing the polyimide precursor, selected from the group consisting of: At least one polymer.

本発明の液晶配向剤によれば、電圧保持率及びラビング耐性が高く、蓄積した電荷を速く緩和させることが可能であり、特に横電界駆動方式において問題となる、ラビング方向と液晶の配向方向のずれを抑制することができる液晶配向膜が得られる。
本発明の液晶配向剤は、本発明の新規なジアミンを原料とするポリイミド前駆体、及び該ポリイミド前駆体を閉環させて得られるポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体を含有する。
According to the liquid crystal aligning agent of the present invention, the voltage holding ratio and the rubbing resistance are high, and the accumulated charges can be rapidly relaxed. A liquid crystal alignment film that can suppress the displacement can be obtained.
The liquid crystal alignment agent of the present invention contains at least one polymer selected from the group consisting of a polyimide precursor obtained by using the novel diamine of the present invention as a raw material, and a polyimide obtained by ring-closing the polyimide precursor.

<ポリイミド前駆体、及びポリイミド>
本発明の液晶配向剤は、下記式(1)のジアミンを含有するジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体成分を反応させて得られるポリイミド前駆体、及び該ポリイミド前駆体を閉環させて得られるポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体を含有する。
<Polyimide precursor and polyimide>
The liquid crystal aligning agent of the present invention comprises a polyimide precursor obtained by reacting a diamine component containing a diamine of the following formula (1) with a tetracarboxylic acid derivative component, and a polyimide obtained by ring-closing the polyimide precursor. It contains at least one polymer selected from the group.

本発明のポリイミド前駆体は、下記式(9)で表される構造単位を含有する重合体であることが好ましい。

Figure 0006638398

上記式(9)において、Xはテトラカルボン酸誘導体に由来する4価の有機基であり、Yは式(1)のジアミンに由来する2価の有機基であり、Rは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。The polyimide precursor of the present invention is preferably a polymer containing a structural unit represented by the following formula (9).
Figure 0006638398

In the above formula (9), X 1 is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative, Y 1 is a divalent organic group derived from a diamine of the formula (1), and R 4 is a hydrogen atom. Or it is a C1-C5 alkyl group.

1.ジアミン

Figure 0006638398

は、水素又は1価の有機基を表し、好ましくは、水素原子、又は炭素数1〜3の直鎖アルキル基であり、より好ましくは水素原子、又はメチル基である。
また、Rは、熱により脱離反応を生じ、水素原子に置き換わる保護基であってもよい。液晶配向剤の保存安定性の点から、この保護基は、室温においては脱離せず、好ましくは、80℃以上、より好ましくは100℃以上、特に好ましくは150〜200℃で脱離し、水素原子になるのが好適である。例えば、1,1−ジメチル−2−クロロエトキシカルボニル基、1,1−ジメチル−2−シアノエトキシカルボニル基、tert−ブトキシカルボニル基等が挙げられ、好ましくはtert]−ブトキシカルボニル基である。1. Diamine
Figure 0006638398

R 1 represents hydrogen or a monovalent organic group, preferably a hydrogen atom or a straight-chain alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
Further, R 1 may be a protecting group which causes an elimination reaction by heat and replaces a hydrogen atom. From the viewpoint of storage stability of the liquid crystal aligning agent, this protecting group does not leave at room temperature, preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, particularly preferably 150 to 200 ° C., and a hydrogen atom It is preferred that Examples thereof include a 1,1-dimethyl-2-chloroethoxycarbonyl group, a 1,1-dimethyl-2-cyanoethoxycarbonyl group, a tert-butoxycarbonyl group, and the like, and a tert] -butoxycarbonyl group is preferable.

は、炭素数1〜5のアルキレン基を表し、合成の簡便さから、好ましくは、炭素数1〜5の直鎖アルキレンである。Cyは、アゼチジン、ピロリジン、ピペリジン、又はヘキサメチレンイミンからなる脂肪族へテロ環を表す2価の基であり、合成の簡便さから、アゼチジン、ピロリジン、又はピペリジンが好ましい。また、これらの環部分に置換基が結合されていてもよい。
及びRは、それぞれ独立に、1価の有機基であり、q、rは、それぞれ独立に0〜4の整数である。但し、qとrの合計が2以上の場合、複数のR及びRは、上記定義を有する。合成の簡便さから、好ましくは、R及びRは、メチル基である。
また、上記ジアミンを構成するベンゼン環におけるアミノ基の結合位置は限定されないが、アミノ基がそれぞれ、Cy上の窒素原子に対して3位、又は、4位、QとRが結合する窒素原子に対して3位、又は、4位の位置にあることが好ましく、Cy上の窒素原子に対して4位、QとRが結合する窒素原子に対して4位の位置にあることがより好ましい。
Q 1 represents an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms, and is preferably a straight-chain alkylene having 1 to 5 carbon atoms for convenience of synthesis. Cy is a divalent group representing an aliphatic heterocycle composed of azetidine, pyrrolidine, piperidine, or hexamethyleneimine, and azetidine, pyrrolidine, or piperidine is preferable from the viewpoint of ease of synthesis. Further, a substituent may be bonded to these ring portions.
R 2 and R 3 are each independently a monovalent organic group, and q and r are each independently an integer of 0 to 4. However, when the sum of q and r is 2 or more, a plurality of R 2 and R 3 have the above definition. For convenience of synthesis, R 2 and R 3 are preferably a methyl group.
The bonding position of the amino group in the benzene ring constituting the diamine is not limited, but the amino group may be in the 3-position or the 4-position with respect to the nitrogen atom on Cy, and the nitrogen may be bonded to Q 1 and R 1. Preferably at the 3- or 4-position to the atom, at the 4-position to the nitrogen atom on Cy, and at the 4-position to the nitrogen atom to which Q 1 and R 1 bind. Is more preferred.

本発明の上記式(1)で表されるジアミンは、下記式(2)であることが好ましい。

Figure 0006638398

式(2)において、Rは、水素原子、メチル基、又はtert−ブトキシカルボニル基である。Rは、水素原子又はメチル基である。Qは、炭素数1〜5の直鎖アルキレンである。The diamine represented by the above formula (1) of the present invention is preferably the following formula (2).
Figure 0006638398

In the formula (2), R 1 is a hydrogen atom, a methyl group, or a tert-butoxycarbonyl group. R 2 is a hydrogen atom or a methyl group. Q 1 is linear alkylene having 1 to 5 carbon atoms.

上記(2)式で表されるジアミンの具体例としては、例えば、下記式(2−1)〜(2−10)で表されるジアミンを挙げることができる。下記式において、Bocはtert−ブトキシカルボニル基を表す。

Figure 0006638398
Specific examples of the diamine represented by the above formula (2) include, for example, diamines represented by the following formulas (2-1) to (2-10). In the following formula, Boc represents a tert-butoxycarbonyl group.
Figure 0006638398

式(1)で表されるジアミンを製造する方法は特に限定されないが、好ましい方法としては、以下の製法[1]又は[2]が挙げられる。
製法[1]
2当量以上のニトロ化合物(3−1)と、脂肪族アミン化合物(3−2)とを反応させることにより、ジニトロ体(3−3)を製造する。さらに必要に応じて、Rからなる1価の有機基を導入し、その後、ニトロ基を還元することで、目的のジアミンを得ることができる。なお、ニトロ化合物(3−1)及び脂肪族アミン化合物(3−2)は、容易に市販品として入手することが可能である。
The method for producing the diamine represented by the formula (1) is not particularly limited, but preferred methods include the following production methods [1] and [2].
Manufacturing method [1]
A dinitro compound (3-3) is produced by reacting two or more equivalents of the nitro compound (3-1) with the aliphatic amine compound (3-2). Further, if necessary, a monovalent organic group consisting of R 1 is introduced, and then the nitro group is reduced, whereby the desired diamine can be obtained. In addition, the nitro compound (3-1) and the aliphatic amine compound (3-2) can be easily obtained as commercial products.

Figure 0006638398
Figure 0006638398

Figure 0006638398
Figure 0006638398
Figure 0006638398
Figure 0006638398

ニトロ化合物(3−1)中、Xはハロゲン原子を示し、F、Cl、Br又はI原子を意味する。Rは1価の有機基であり、qは、0〜4の整数であり、qが2以上の場合、複数のRは、上記定義を有する。
XがF又はCl原子であり、かつ、NO基がXに対して2位、又は4位にあれば、適当な塩基の存在下、ハロゲン化アリールと脂肪族アミン化合物とを反応させ、ジニトロ体(3−3)を得ることができる。
使用する塩基は、例えば、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、燐酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム等の無機塩基;トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、キノリン、コリジン等のアミン類;水素化ナトリウム、水素化カリウム等の塩基;を使用できる。
In the nitro compound (3-1), X represents a halogen atom, and means F, Cl, Br or I atom. R 2 is a monovalent organic group, q is an integer of 0 to 4, and when q is 2 or more, a plurality of R 2 have the above definition.
When X is an F or Cl atom and the NO 2 group is at the 2- or 4-position to X, the aryl halide is reacted with an aliphatic amine compound in the presence of a suitable base to obtain dinitrobenzene. The body (3-3) can be obtained.
The base used is, for example, an inorganic base such as sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate, potassium phosphate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, cesium carbonate, etc .; trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, triisopropylamine, tributylamine, diisopropyl Amines such as ethylamine, pyridine, quinoline and collidine; bases such as sodium hydride and potassium hydride can be used.

溶媒に関しては、原料と反応しない溶媒であれば、いずれも使用することができる。例えば、非プロトン性極性有機溶媒(N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、 ジメチルスルホキシド(DMSO)、 N,N−ジメチルアセトアミド(DMAc)、 N−メチル−2−ピロリドン(NMP)等)、エーテル類(ジエチルエーテル(Et2O)、 イソプロピルエーテル(i-Pr2O)、 tert−ブチルメチルエーテル(TBME)、 シクロペンチルメチルエーテル(CPME)、 テトラヒドロフラン(THF)、 ジオキサン等)、脂肪族炭化水素類(ペンタン、へキサン、ヘプタン、石油エーテル等)、芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、テトラリン等)、ハロゲン系炭化水素類(クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン等)、低級脂肪酸エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル等)、ニトリル類(アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル等)が使用できる。これらの溶媒は、反応の起こり易さ等を考慮して、適宜選択することができる。この場合、上記溶媒は、1種単独で又は2種以上混合して用いることができる。場合によっては、適当な脱水剤や乾燥剤を用いて溶媒を脱水乾燥して用いることもできる。As for the solvent, any solvent that does not react with the raw materials can be used. For example, aprotic polar organic solvents (N, N-dimethylformamide (DMF), dimethylsulfoxide (DMSO), N, N-dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), etc.), ethers (Diethyl ether (Et 2 O), isopropyl ether (i-Pr 2 O), tert-butyl methyl ether (TBME), cyclopentyl methyl ether (CPME), tetrahydrofuran (THF), dioxane, etc.), aliphatic hydrocarbons ( Pentane, hexane, heptane, petroleum ether, etc.), aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, mesitylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, nitrobenzene, tetralin, etc.), halogenated hydrocarbons (chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride) , Dichloroethane, etc.), lower fatty acid esters (methyl acetate, Butyl, butyl acetate, methyl propionate, etc.) and nitriles (acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, etc.). These solvents can be appropriately selected in consideration of the easiness of the reaction and the like. In this case, the above-mentioned solvents can be used alone or in combination of two or more. In some cases, the solvent can be dehydrated and dried using a suitable dehydrating agent or desiccant, and used.

反応温度は−100℃から使用する溶媒の沸点までの範囲で、任意の温度を選択することができるが、好ましくは−50〜150℃の範囲である。反応時間は0.1〜1000時間の範囲で、任意に選択することができるが、好ましくは0.1〜100時間である。
生成物は、再結晶、蒸留、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等で精製しても良い。
XがBr又はI原子であれば、NO基がXに対して2位でも、3位でも、4位でもよく、適当な金属触媒と配位子を含み、塩基存在下でC-Nクロスカップリング反応を用いることで、ジニトロ体を得ることができる。
The reaction temperature can be selected from any temperature in the range from -100 ° C to the boiling point of the solvent used, but is preferably in the range of -50 to 150 ° C. The reaction time can be arbitrarily selected within the range of 0.1 to 1000 hours, but is preferably 0.1 to 100 hours.
The product may be purified by recrystallization, distillation, silica gel column chromatography or the like.
If X is a Br or I atom, the NO 2 group may be at the 2- , 3-, or 4-position to X, containing a suitable metal catalyst and a ligand, and CN cross-coupling in the presence of a base. A dinitro compound can be obtained by using the reaction.

金属触媒の例としては、酢酸パラジウム、塩化パラジウム、塩化パラジウム-アセトニトリル錯体、パラジウム−活性炭、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、ビス(アセトニトリル)ジクロロパラジウム、ビス(ベンゾニトリル)ジクロロパラジウム、CuCl、CuBr、CuI、 CuCN等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
配位子の例としては、トリフェニルホスフィン、トリ-o-トリルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィン、フェニルジメチルホスフィン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン、トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリ-tert-ブチルホスフィン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
塩基の例としては、前述の塩基を用いることができる。
反応溶媒及び反応温度は、前記の記載に準ずる。
生成物は、再結晶、蒸留、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等で精製しても良い。
Examples of the metal catalyst include palladium acetate, palladium chloride, palladium chloride-acetonitrile complex, palladium-activated carbon, bis (dibenzylideneacetone) palladium, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, bis (acetonitrile) dichloropalladium, bis (benzo) Nitrile) dichloropalladium, CuCl, CuBr, CuI, CuCN and the like, but are not limited thereto.
Examples of ligands include triphenylphosphine, tri-o-tolylphosphine, diphenylmethylphosphine, phenyldimethylphosphine, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane, 1,3-bis (diphenylphosphino) propane , 1,4-bis (diphenylphosphino) butane, 1,1'-bis (diphenylphosphino) ferrocene, trimethylphosphite, triethylphosphite, triphenylphosphite, tri-tert-butylphosphine and the like. However, the present invention is not limited to these.
As examples of the base, the above-mentioned bases can be used.
The reaction solvent and reaction temperature are as described above.
The product may be purified by recrystallization, distillation, silica gel column chromatography or the like.

上記反応式(4)において、ジニトロ体(3−3)に、必要に応じて、Rからなる1価の有機基を導入してもよい。
R1を導入するにあたっては、アミン類と反応が可能な化合物であればよく、例えば、酸ハライド、酸無水物、イソシアネート類、エポキシ類、オキセタン類、ハロゲン化アリール類、ハロゲン化アルキル類が挙げられる。また、アルコールの水酸基を、Oms(メシル基)、OTf(トリフラート基)、OTs(トシル基)等の脱離基に置換したアルコール類等が利用できる。
In the above reaction formula (4), a monovalent organic group consisting of R 1 may be introduced into the dinitro compound (3-3) as needed.
In introducing R1, any compound capable of reacting with amines may be used, and examples thereof include acid halides, acid anhydrides, isocyanates, epoxies, oxetanes, aryl halides, and alkyl halides. . In addition, alcohols in which the hydroxyl group of alcohol is substituted with a leaving group such as Oms (mesyl group), OTf (triflate group), and OTs (tosyl group) can be used.

NH基にRからなる1価の有機基を導入する方法には、以下に示す方法等が挙げられるが、特に制限はない。
例えば、適当な塩基存在下で、酸ハライドを反応させる方法が挙げられる。
酸ハライドの例としては、アセチルクロリド、プロピオン酸クロリド、クロロギ酸メチル、クロロギ酸エチル、クロロギ酸n‐プロピル、クロロギ酸i‐プロピル、クロロギ酸n‐ブチル、クロロギ酸i‐ブチル、クロロギ酸t‐ブチル、クロロギ酸ベンジル、又はクロロギ酸−9‐フルオレニルが挙げられる。
塩基の例としては、前述の塩基を用いることができる。
反応溶媒及び反応温度は、前記の記載に準ずる。
Methods for introducing a monovalent organic group consisting of R 1 into the NH group include the following methods and the like, but are not particularly limited.
For example, there is a method in which an acid halide is reacted in the presence of a suitable base.
Examples of acid halides include acetyl chloride, propionyl chloride, methyl chloroformate, ethyl chloroformate, n-propyl chloroformate, i-propyl chloroformate, n-butyl chloroformate, i-butyl chloroformate, and t-chloroformate. Butyl, benzyl chloroformate, or 9-fluorenyl chloroformate.
As examples of the base, the above-mentioned bases can be used.
The reaction solvent and reaction temperature are as described above.

NH基に酸無水物を反応させてRを導入させてもよい。
酸無水物の例としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、二炭酸ジメチル、二炭酸ジエチル、二炭酸-ジ-ターシャリーブチル、二炭酸ジベンジル等が挙げられる。
反応を促進させるために触媒を入れてもよく、例えば、ピリジン、コリジン、N,N-ジメチル-4―アミノピリジン等を使用してもよい。触媒量は、ジニトロ体(3−3)の使用量(1モル)に対し、0.0001〜1モル、好ましくは0.0005〜0.2モルである。
反応溶媒及び反応温度は、前記の記載に準ずる。
NH基にイソシアネート類を反応させてRを導入させてもよい。
イソシアネート類の例としては、メチルイソシアネート、エチルイソシアネート、n-プロピルイソシアネート、フェニルイソシアネート等が挙げられる。
反応溶媒及び反応温度は、前記の記載に準ずる。
NH基にエポキシ化合物類やオキセタン化合物類を反応させてRを導入させてもよい。
エポキシ類やオキセタン類の例としては、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、1,2−ブチレンオキシド、トリメチレンオキシド等が挙げられる。
反応溶媒及び反応温度は、前記の記載に準ずる。
R 1 may be introduced by reacting an acid anhydride with the NH group.
Examples of the acid anhydride include acetic anhydride, propionic anhydride, dimethyl dicarbonate, diethyl dicarbonate, di-tert-butyl dicarbonate, dibenzyl dicarbonate and the like.
A catalyst may be added to promote the reaction. For example, pyridine, collidine, N, N-dimethyl-4-aminopyridine and the like may be used. The amount of the catalyst is 0.0001 to 1 mol, preferably 0.0005 to 0.2 mol, based on the amount (1 mol) of the dinitro compound (3-3) used.
The reaction solvent and reaction temperature are as described above.
R 1 may be introduced by reacting an isocyanate with the NH group.
Examples of isocyanates include methyl isocyanate, ethyl isocyanate, n-propyl isocyanate, phenyl isocyanate and the like.
The reaction solvent and reaction temperature are as described above.
R 1 may be introduced by reacting an epoxy compound or an oxetane compound with the NH group.
Examples of epoxies and oxetanes include ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-butylene oxide, trimethylene oxide and the like.
The reaction solvent and reaction temperature are as described above.

また、金属触媒と配位子、及び塩基の存在下、ハロゲン化アリール化合物を反応させて、NH基へRを導入させてもよい。
ハロゲン化アリールの例としては、ヨードベンゼン、ブロモベンゼン、クロロベンゼン等が挙げられる。
金属触媒の例としては、酢酸パラジウム、塩化パラジウム、塩化パラジウム-アセトニトリル錯体、パラジウム−活性炭、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム、ビス(アセトニトリル)ジクロロパラジウム、ビス(ベンゾニトリル)ジクロロパラジウム、CuCl、CuBr、 CuI、 CuCN等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
配位子の例としては、トリフェニルホスフィン、トリ-o-トリルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィン、フェニルジメチルホスフィン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン、トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリ-tert-ブチルホスフィン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
塩基の例としては、前述の塩基を用いることができる。
反応溶媒及び反応温度は、前記の記載に準ずる。
Alternatively, R 1 may be introduced into the NH group by reacting a halogenated aryl compound in the presence of a metal catalyst, a ligand and a base.
Examples of aryl halides include iodobenzene, bromobenzene, chlorobenzene, and the like.
Examples of the metal catalyst include palladium acetate, palladium chloride, palladium chloride-acetonitrile complex, palladium-activated carbon, bis (dibenzylideneacetone) palladium, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium, bis (acetonitrile) dichloropalladium, bis (benzo) Nitrile) dichloropalladium, CuCl, CuBr, CuI, CuCN and the like, but are not limited thereto.
Examples of ligands include triphenylphosphine, tri-o-tolylphosphine, diphenylmethylphosphine, phenyldimethylphosphine, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane, 1,3-bis (diphenylphosphino) propane , 1,4-bis (diphenylphosphino) butane, 1,1'-bis (diphenylphosphino) ferrocene, trimethylphosphite, triethylphosphite, triphenylphosphite, tri-tert-butylphosphine and the like. However, the present invention is not limited to these.
As examples of the base, the above-mentioned bases can be used.
The reaction solvent and reaction temperature are as described above.

適当な塩基存在下で、アルコールの水酸基をOMs、OTf、OTs等の脱離基に置換したアルコール類を反応させて、NH基へRを導入させてもよい。
アルコール類の例としては、メタノール、エタノール、1-プロパノール等が挙げられ、これらのアルコール類と、メタンスルホニルクロリド、トリフルオロメタンスルホニルクロリド、パラトルエンスルホン酸クロリド等とを反応させることで、OMs、OTf、OTs等の脱離基に置換されたアルコールを得ることができる。
塩基の例としては、前述の塩基を用いることができる。
反応溶媒及び反応温度は、前記の記載に準ずる。
R 1 may be introduced into the NH group by reacting an alcohol in which a hydroxyl group of the alcohol is substituted with a leaving group such as OMs, OTf or OTs in the presence of a suitable base.
Examples of alcohols include methanol, ethanol, 1-propanol, etc., and OMs, OTf , OTs and other leaving groups can be obtained.
As examples of the base, the above-mentioned bases can be used.
The reaction solvent and reaction temperature are as described above.

適当な塩基存在下、ハロゲン化アルキルを反応させて、NH基にRを導入させてもよい。
ハロゲン化アルキル類の例としては、ヨウ化メチル、ヨウ化エチル、ヨウ化n-プロピル、臭化メチル、臭化エチル、臭化n-プロピル等が挙げられる。
塩基の例としては、前述の塩基に加え、カリウム-tert-ブトキシド、ナトリウム-tert-ブトキシド等の金属アルコキシド類を用いることができる。
反応溶媒及び反応温度は、前記の記載に準ずる。
An alkyl halide may be reacted in the presence of a suitable base to introduce R 1 into the NH group.
Examples of the alkyl halides include methyl iodide, ethyl iodide, n-propyl iodide, methyl bromide, ethyl bromide, n-propyl bromide and the like.
Examples of the base include metal alkoxides such as potassium-tert-butoxide and sodium-tert-butoxide in addition to the above-mentioned bases.
The reaction solvent and reaction temperature are as described above.

次に、上記反応式(5)において、得られたジニトロ体(4−1)中のニトロ基の還元を行い、目的のジアミン(5−1)を得ることができる。ニトロ基の還元には、パラジウムカーボン粉末や白金カーボン粉末等を使用することができる。還元反応は、水素雰囲気下、常圧又は加圧条件下で行なわれる。
また、Fe, Sn, Zn等の金属、もしくはこれらの金属塩をプロトン源と共に使用して、ニトロ基の還元を行ってもよい。さらに、前記金属と金属塩は、単体もしくは複数混合して使用しても良い。
プロトン源としては、塩酸等の酸、塩化アンモニウム等のアンモニウム塩、メタノール、エタノール等のプロトン性溶媒が使用できる。
Next, in the above reaction formula (5), the nitro group in the obtained dinitro compound (4-1) is reduced to obtain the desired diamine (5-1). For the reduction of the nitro group, palladium carbon powder, platinum carbon powder or the like can be used. The reduction reaction is performed under a hydrogen atmosphere under normal pressure or pressurized conditions.
The nitro group may be reduced using a metal such as Fe, Sn, or Zn, or a metal salt thereof together with a proton source. Further, the metal and the metal salt may be used alone or as a mixture of two or more.
Acids such as hydrochloric acid, ammonium salts such as ammonium chloride, and protic solvents such as methanol and ethanol can be used as the proton source.

溶媒は、還元的雰囲気下の環境に耐えられるものであれば良く、非プロトン性極性有機溶媒(DMF, DMSO, DMAC, NMP等)、エーテル類(Et2O, i-Pr2O, TBME, CPME, THF, ジオキサン等)、脂肪族炭化水素類(ペンタン、へキサン、ヘプタン、石油エーテル等)、芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、テトラリン等)、低級脂肪酸エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル等)、ニトリル類(アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル等)、アルコール類(メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール等)等が使用できる。
これらの溶媒は、反応の起こり易さ等を考慮して適宜選択することができ、1種単独で又は2種以上混合して用いることができる。場合によっては、適当な脱水剤や乾燥剤を用いて溶媒を脱水乾燥して用いることもできる。
反応温度は−100℃から使用する溶媒の沸点までの範囲で任意の温度を選択することができるが、好ましくは−50〜150℃の範囲である。
反応時間は0.1〜1000時間の範囲で任意に選択することができるが、好ましくは0.1〜100時間である。
生成物は、再結晶、蒸留、シリカゲルカラムクロマトグラフィー、活性炭等で精製しても良い。
The solvent may be any solvent that can withstand the environment under the reducing atmosphere, such as aprotic polar organic solvents (DMF, DMSO, DMAC, NMP, etc.), ethers (Et 2 O, i-Pr 2 O, TBME, CPME, THF, dioxane, etc.), aliphatic hydrocarbons (pentane, hexane, heptane, petroleum ether, etc.), aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, mesitylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, nitrobenzene, tetralin, etc.) , Lower fatty acid esters (methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, etc.), nitriles (acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, etc.), alcohols (methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1 -Butanol, etc.) can be used.
These solvents can be appropriately selected in consideration of the easiness of the reaction and the like, and can be used alone or in combination of two or more. In some cases, the solvent can be dehydrated and dried using a suitable dehydrating agent or desiccant, and used.
The reaction temperature can be arbitrarily selected from the range of -100 ° C to the boiling point of the solvent used, but is preferably in the range of -50 to 150 ° C.
The reaction time can be arbitrarily selected within the range of 0.1 to 1000 hours, but is preferably 0.1 to 100 hours.
The product may be purified by recrystallization, distillation, silica gel column chromatography, activated carbon or the like.

製法[2]
ニトロ化合物((3−1)、又は(6−1))と、保護基で保護された脂肪族アミン化合物(6−2)を反応させることにより、ニトロ化合物((6−3)、又は(6−4))を得る。その後、脱保護を行った後、ニトロ化合物((3−1)、又は(6−1))を反応させることで以下のジニトロ体((8−1)、又は(8−2))を得る。さらに必要に応じて、製法〔1〕と同様の方法により、NH基にRで表される1価の有機基を導入し、その後、ニトロ基を還元することで、目的のジアミンを得ることができる。
ニトロ化合物(6−1)と、保護基で保護された脂肪族アミン化合物(6−2)は、容易に市販品として入手することが可能である。
Manufacturing method [2]
By reacting the nitro compound ((3-1) or (6-1)) with the aliphatic amine compound (6-2) protected with a protecting group, the nitro compound ((6-3) or (6-3) 6-4)) is obtained. Then, after deprotection, the following dinitro compound ((8-1) or (8-2)) is obtained by reacting with a nitro compound ((3-1) or (6-1)). . Further, if necessary, a monovalent organic group represented by R 1 is introduced into the NH group by the same method as in the production method [1], and then the nitro group is reduced to obtain the desired diamine. Can be.
The nitro compound (6-1) and the aliphatic amine compound (6-2) protected with a protecting group can be easily obtained as commercial products.

下記反応式(6)中、X、R及びqは前述のとおりであり、Rは1価の有機基であり、rはそれぞれ0〜4の整数であり、rが2以上の場合、複数のRは、それぞれ独立に上記定義を有する。
Proは保護基を表し、アセチル基、トリフルオロアセチル基、ピバロイル基、tert-ブトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、2,2,2-トリクロロエトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、tert-ブチルジメチルシリル基、tert]-ブチルジエチルシリル基、9-フルオレニルメチルオキシカルボニル基、フタロイル基、アリルオキシカルボニル基、p-トルエンスルホニル基、o-ニトロベンゼンスルホニル基等を表す。
ニトロ化合物((6−3)、又は(6−4))の合成法は、ニトロ化合物((3−1)、又は(6−1))を1当量以上使用して、製法[1]の反応式(3)と同様の方法で実施することが可能である。保護基は、塩基条件によって脱保護されないことが望ましく、反応後の脱保護の容易性と入手性の観点からは、tert-ブトキシカルボニル基が望ましい。
In the following reaction formula (6), X, R 2 and q are as described above, R 3 is a monovalent organic group, r is an integer of 0 to 4, and when r is 2 or more, A plurality of R 3 each independently have the above definition.
Pro represents a protecting group, acetyl, trifluoroacetyl, pivaloyl, tert-butoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, isopropoxycarbonyl, 2,2,2-trichloroethoxycarbonyl, benzyloxycarbonyl, trimethylsilyl Group, triethylsilyl group, dimethylphenylsilyl group, tert-butyldimethylsilyl group, tert] -butyldiethylsilyl group, 9-fluorenylmethyloxycarbonyl group, phthaloyl group, allyloxycarbonyl group, p-toluenesulfonyl group, represents an o-nitrobenzenesulfonyl group or the like.
The nitro compound ((6-3) or (6-4)) is synthesized by using one or more equivalents of the nitro compound ((3-1) or (6-1)) in the production method [1]. It can be carried out in the same manner as in the reaction formula (3). The protecting group is preferably not deprotected under basic conditions, and a tert-butoxycarbonyl group is desirable from the viewpoint of ease of deprotection after the reaction and availability.

Figure 0006638398
Figure 0006638398

下記反応式(7)中、ニトロ化合物((6−3)、又は(6−4))に対して、脱保護を行うことにより、中間体((7−1)、又は(7−2))を得ることができる。
保護基の脱保護の方法としては、特に限定はされないが、酸又は塩基存在下、加水分解後に中和することによって、目的物を得ることが可能である。
使用する酸の例としては、塩酸、硫酸、硝酸、臭化水素酸等の無機酸や蟻酸、酢酸、蓚酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸が挙げられる。
使用する塩基の例としては、水酸化ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、燐酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム等の無機塩基、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリイソプロピルアミン、トリブチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジン、キノリン、コリジン等の有機アミン類等を使用してもよい。
また、塩化アルミニウムや、トリフルオロボランージエチルエーテル錯体等のルイス酸化合物を用いて脱保護を行っても良い。ただし、水素雰囲気下の脱ベンジル化反応は、芳香族ニトロ基のアミノ基への還元が生じるため好ましくない。
In the following reaction formula (7), the nitro compound ((6-3) or (6-4)) is deprotected to give an intermediate ((7-1) or (7-2)). ) Can be obtained.
The method for deprotecting the protecting group is not particularly limited, but the desired product can be obtained by neutralization after hydrolysis in the presence of an acid or a base.
Examples of the acid used include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, and hydrobromic acid, and organic acids such as formic acid, acetic acid, oxalic acid, and trifluoroacetic acid.
Examples of the base to be used include inorganic bases such as sodium hydroxide, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium phosphate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, cesium carbonate, etc., trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, triisopropylamine And organic amines such as tributylamine, diisopropylethylamine, pyridine, quinoline and collidine.
Alternatively, deprotection may be performed using a Lewis acid compound such as aluminum chloride or a trifluoroborane-diethyl ether complex. However, a debenzylation reaction under a hydrogen atmosphere is not preferable because an aromatic nitro group is reduced to an amino group.

溶媒に関しては、加水分解を妨げない溶媒であれば使用することができる。例えば、非プロトン性極性有機溶媒(DMF, DMSO, DMAc, NMP等)、エーテル類(Et2O, i-Pr2O, TBME, CPME, THF, ジオキサン等)、脂肪族炭化水素類(ペンタン、へキサン、ヘプタン、石油エーテル等)、芳香族炭化水素類(ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、ニトロベンゼン、テトラリン等)、ハロゲン系炭化水素類(クロロホルム、ジクロロメタン、四塩化炭素、ジクロロエタン等)、低級脂肪酸エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル等)、ニトリル類(アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル等)、アルコール類(メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール等)、又は水が使用できる。これらの溶媒は、反応の起こり易さ等を考慮して適宜選択することができ、1種単独で又は2種以上混合して用いることができる。
ルイス酸の使用等を考慮し、溶媒によっては、適当な脱水剤や乾燥剤を用いて脱水乾燥し、用いることもできる。
反応温度は−100℃から使用する溶媒の沸点までの範囲で任意の温度を選択することができるが、好ましくは−50〜150℃の範囲である。
反応時間は0.1〜1000時間の範囲で任意に選択することができるが、好ましくは0.1〜100時間である。
生成物は、再結晶、蒸留、シリカゲルカラムクロマトグラフィー等で精製しても良い。
As for the solvent, any solvent can be used as long as it does not hinder hydrolysis. For example, aprotic polar organic solvents (DMF, DMSO, DMAc, NMP, etc.), ethers (Et 2 O, i-Pr 2 O, TBME, CPME, THF, dioxane, etc.), aliphatic hydrocarbons (pentane, Hexane, heptane, petroleum ether, etc.), aromatic hydrocarbons (benzene, toluene, xylene, mesitylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, nitrobenzene, tetralin, etc.), halogenated hydrocarbons (chloroform, dichloromethane, carbon tetrachloride, dichloroethane) ), Lower fatty acid esters (methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl propionate, etc.), nitriles (acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, etc.), alcohols (methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol) , 1-butanol, etc.) or water. These solvents can be appropriately selected in consideration of the easiness of the reaction and the like, and can be used alone or in combination of two or more.
In consideration of the use of a Lewis acid and the like, depending on the solvent, the solvent may be dehydrated and dried using an appropriate dehydrating agent or drying agent before use.
The reaction temperature can be arbitrarily selected from the range of -100 ° C to the boiling point of the solvent used, but is preferably in the range of -50 to 150 ° C.
The reaction time can be arbitrarily selected within the range of 0.1 to 1000 hours, but is preferably 0.1 to 100 hours.
The product may be purified by recrystallization, distillation, silica gel column chromatography or the like.

Figure 0006638398
Figure 0006638398

中間体((7−1)、又は(7−2))に対し、ニトロ化合物((3−1)、又は(6−1))を1当量以上使用して、製法[1]の反応式(3)と同様の方法で、ジニトロ体((8−1)、又は(8−2))を得ることが可能である(反応式(8))。

Figure 0006638398
得られたジニトロ体((8−1)、又は(8−2))へ、必要に応じて、Rを導入する方法は、製法[1]の反応式(4)と同様の反応条件でよい。その後、ニトロ基を還元することで、目的のジアミンを得ることができる。
ジニトロ体の還元方法も、製法[1]の反応式(5)と同様の反応条件で実施すればよい。The reaction formula of the production method [1] using one or more equivalents of the nitro compound ((3-1) or (6-1)) with respect to the intermediate ((7-1) or (7-2)) A dinitro compound ((8-1) or (8-2)) can be obtained in the same manner as in (3) (reaction formula (8)).
Figure 0006638398
The resulting dinitro product ((8-1), or (8-2)) to, if necessary, a method of introducing the R 1, the reaction formula of the process [1] (4) under the same reaction conditions as Good. Then, the target diamine can be obtained by reducing the nitro group.
The dinitro compound may be reduced under the same reaction conditions as in the reaction formula (5) of the production method [1].

2.ポリイミド前駆体及びポリイミド
本発明のポリイミド前駆体は、式(1)で表されるジアミンを含有するジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体成分との反応によって得られるポリイミド前駆体である。ここで、ポリイミド前駆体は、ポリアミック酸又はポリアミック酸エステルである。
テトラカルボン酸誘導体は、酸二無水物や、ジカルボン酸ジエステル、ジエステルジカルボン酸クロリド等を挙げることができる。
ポリアミック酸は、ジアミン成分と酸二無水物を反応することによって得られ、ポリアミック酸エステルは、ジアミン成分とジカルボン酸ジエステル又はジエステルジカルボン酸クロリドとの反応によって得られる。
本発明のポリイミドは、これらポリイミド前駆体を閉環させて得られるポリイミドであり、共に液晶配向膜を得るための重合体として有用である。
2. Polyimide precursor and polyimide The polyimide precursor of the present invention is a polyimide precursor obtained by reacting a diamine component containing a diamine represented by the formula (1) with a tetracarboxylic acid derivative component. Here, the polyimide precursor is a polyamic acid or a polyamic acid ester.
Examples of the tetracarboxylic acid derivative include an acid dianhydride, a dicarboxylic diester, and a diester dicarboxylic chloride.
The polyamic acid is obtained by reacting a diamine component with an acid dianhydride, and the polyamic acid ester is obtained by reacting a diamine component with a dicarboxylic acid diester or diester dicarboxylic acid chloride.
The polyimide of the present invention is a polyimide obtained by ring-closing these polyimide precursors, and both are useful as a polymer for obtaining a liquid crystal alignment film.

上記ポリイミド前駆体を得るためのジアミン成分において、式(1)で表されるジアミンの含有割合に制限はないが、多いほうが本発明の効果が得られやすい。式(1)で表されるジアミンの割合は、全ジアミン成分1モルに対して、10〜100モル%が好ましく、より好ましくは、20〜100モル%、さらに好ましくは、30〜100モル%である。   In the diamine component for obtaining the above-mentioned polyimide precursor, the content ratio of the diamine represented by the formula (1) is not limited. The proportion of the diamine represented by the formula (1) is preferably from 10 to 100 mol%, more preferably from 20 to 100 mol%, and still more preferably from 30 to 100 mol%, based on 1 mol of all diamine components. is there.

本発明のポリイミド前駆体は、下記式(9)で表される構造単位を含有する重合体であることが好ましい。

Figure 0006638398

上記(9)式において、Xはテトラカルボン酸誘導体に由来する4価の有機基であり、Yは式(1)のジアミンに由来する2価の有機基であり、Rは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。加熱によるイミド化のしやすさの点から、Rは、水素原子、メチル基又はエチル基が好ましい。The polyimide precursor of the present invention is preferably a polymer containing a structural unit represented by the following formula (9).
Figure 0006638398

In the above formula (9), X 1 is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative, Y 1 is a divalent organic group derived from the diamine of the formula (1), and R 4 is a hydrogen atom Or it is a C1-C5 alkyl group. R 4 is preferably a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group from the viewpoint of imidization by heating.

は4価の有機基である限り、特に限定されるものではない。ポリイミド前駆体中、Xは2種類以上が混在していてもよい。
の具体例を示すならば、下記式(X−1)〜(X−43)の構造が挙げられる。入手性の点から、(X−1)〜(X−14)がより好ましい。

Figure 0006638398
X 1 is not particularly limited as long as it is a tetravalent organic group. In the polyimide precursor, X 1 is 2 or more may be mixed.
If Specific examples of X 1, include the structures represented by the following formula (X-1) ~ (X -43). From the viewpoint of availability, (X-1) to (X-14) are more preferable.
Figure 0006638398

Figure 0006638398
Figure 0006638398

Figure 0006638398
上記式(X−1)におけるR〜Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、炭素数2〜6のアルキニル基、又はフェニル基である。R〜Rが嵩高い構造である場合、液晶配向性を低下させる可能性があるため、水素原子、メチル基、又はエチル基がより好ましく、水素原子、又はメチル基が特に好ましい。
Figure 0006638398
R 5 to R 8 in the above formula (X-1) are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, An alkynyl group or a phenyl group. When R 5 to R 8 have a bulky structure, a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group is more preferable, and a hydrogen atom or a methyl group is particularly preferable, since liquid crystal alignment may be reduced.

また、本発明のポリイミド前駆体は、上記式(9)の他に、本発明の効果を損なわない範囲において、下記式(10)で表される構造単位を含んでいてもよい。

Figure 0006638398
In addition, the polyimide precursor of the present invention may contain a structural unit represented by the following formula (10) in addition to the above formula (9) as long as the effects of the present invention are not impaired.
Figure 0006638398

式(10)において、Rは、上記式(9)の定義と同じである。Xは4価の有機基であり、好ましい例も含めて、上記式(9)中のXと定義と同じである。Z及びZは、それぞれ独立して、水素原子、置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基又は炭素数2〜10のアルキニル基である。
炭素数1〜10のアルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビシクロヘキシル基等が挙げられる。
In the formula (10), R 4 has the same definition as in the above formula (9). X 2 is a tetravalent organic group, and has the same definition as X 1 in the above formula (9), including preferred examples. Z 1 and Z 2 are each independently a hydrogen atom, an optionally substituted alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms or an alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms. is there.
Specific examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, butyl, t-butyl, hexyl, octyl, decyl, cyclopentyl, cyclohexyl, bicyclohexyl, and the like. Is mentioned.

炭素数2〜10のアルケニル基としては、上記アルキル基に存在する1つ以上のCH−CHをCH=CHに置き換えたものが挙げられる。より具体的には、ビニル基、アリル基、1−プロペニル基、イソプロペニル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、2−ペンテニル基、2−ヘキセニル基、シクロプロペニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。
炭素数2〜10のアルキニル基としては、上記アルキル基に存在する1つ以上のCH−CHをC≡Cに置き換えたものが挙げられる。より具体的には、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基等が挙げられる。
Examples of the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms include one in which one or more CH 2 —CH 2 present in the above alkyl group is replaced with CH = CH. More specifically, vinyl group, allyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 2-butenyl group, 1,3-butadienyl group, 2-pentenyl group, 2-hexenyl group, cyclopropenyl group, cyclopentenyl group And a cyclohexenyl group.
Examples of the alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms include one in which one or more CH 2 —CH 2 present in the above alkyl group is replaced with C≡C. More specifically, examples include an ethynyl group, a 1-propynyl group, a 2-propynyl group, and the like.

上記炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、及び炭素数2〜10のアルキニル基は、置換基を含めて合計の炭素数が10を超えない範囲内で置換基を有していてもよく、更には置換基によって環構造を形成してもよい。なお、置換基によって環構造を形成するとは、置換基同士又は置換基と母骨格の一部とが結合して環構造となることを意味する。
置換基の例としては、ハロゲン基、水酸基、チオール基、ニトロ基、アリール基、オルガノオキシ基、オルガノチオ基、オルガノシリル基、アシル基、エステル基、チオエステル基、リン酸エステル基、アミド基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等を挙げることができる。
The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and the alkynyl group having 2 to 10 carbon atoms have a substituent within a range not exceeding 10 in total carbon atoms including the substituent. And a substituent may form a ring structure. Note that forming a ring structure with a substituent means that the substituents are bonded to each other or to a part of the parent skeleton to form a ring structure.
Examples of the substituent include a halogen group, a hydroxyl group, a thiol group, a nitro group, an aryl group, an organooxy group, an organothio group, an organosilyl group, an acyl group, an ester group, a thioester group, a phosphate ester group, an amide group, and an alkyl group. Group, alkenyl group, alkynyl group and the like.

ポリイミド前駆体において、一般に、嵩高い構造を導入すると、アミノ基の反応性や液晶配向性を低下させる可能性があるため、Z及びZとしては、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルキル基がより好ましく、水素原子、メチル基又はエチル基が特に好ましい。In the polyimide precursor, generally, when a bulky structure is introduced, the reactivity of the amino group and the liquid crystal alignment may be reduced. Therefore, as Z 1 and Z 2 , a hydrogen atom or a An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable, and a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group is particularly preferable.

上記式(10)において、Yは式(1)以外のジアミン成分に由来する二価の有機基であり、その構造は特に限定されない。Yの具体例を挙げるならば、下記式(Y−1)〜(Y−114)が挙げられる。また、ジアミン成分は2種以上であってもよい。

Figure 0006638398
In the above formula (10), Y 2 is a divalent organic group derived from a diamine component other than the formula (1), and its structure is not particularly limited. Specific examples of Y 2 include the following formulas (Y-1) to (Y-114). Further, two or more diamine components may be used.
Figure 0006638398

Figure 0006638398
Figure 0006638398

Figure 0006638398
Figure 0006638398

Figure 0006638398
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Figure 0006638398
Figure 0006638398

Figure 0006638398
Figure 0006638398

Figure 0006638398
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なかでも、良好な液晶配向性を得るためには、直線性の高いポリイミドを形成するジアミンを用いることが好ましい。したがって、液晶配向性の点からは、Yは、Y−7、Y−10、Y−11、Y−12、Y−13、Y−21、Y−22、Y−23、Y−25、Y−26、Y−27、Y−41、Y−42、Y−43、Y−44、Y−45、Y−46、Y−48、Y−61、Y−63、Y−64、Y−71、Y−72、Y−73、Y−74、Y−75又はY−98であることが好ましい。
上記ジアミンの割合は、全ジアミン成分1モルに対して、好ましくは40〜100モル%であり、より好ましくは60〜100モル%である。
Among them, in order to obtain good liquid crystal alignment, it is preferable to use a diamine which forms a highly linear polyimide. Therefore, from the liquid crystal orientation point, Y 2 is, Y-7, Y-10 , Y-11, Y-12, Y-13, Y-21, Y-22, Y-23, Y-25, Y-26, Y-27, Y-41, Y-42, Y-43, Y-44, Y-45, Y-46, Y-48, Y-61, Y-63, Y-64, Y- 71, Y-72, Y-73, Y-74, Y-75 or Y-98.
The proportion of the diamine is preferably 40 to 100 mol%, more preferably 60 to 100 mol%, based on 1 mol of all diamine components.

また、プレチルト角を高くしたい場合は、側鎖に長鎖アルキル基、芳香族環、脂肪族環、ステロイド骨格、又はこれらを組み合わせた構造を有するジアミンを用いることが好ましい。プレチルト角の点からは、Yは、Y−76、Y−77、Y−78、Y−79、Y−80、Y−81、Y−82、Y−83、Y−84、Y−85、Y−86、Y−87、Y−88、Y−89、Y−90、Y−91、Y−92、Y−93、Y−94、Y−95、Y−96又はY−97であることが好ましい。これらジアミンを、全ジアミン成分の1〜50モル%、より好ましくは5〜20モル%添加することにより、任意のプレチルト角を発現させることができる。When it is desired to increase the pretilt angle, it is preferable to use a long-chain alkyl group, an aromatic ring, an aliphatic ring, a steroid skeleton, or a diamine having a structure obtained by combining these in a side chain. In terms of pre-tilt angle, Y 2 is, Y-76, Y-77 , Y-78, Y-79, Y-80, Y-81, Y-82, Y-83, Y-84, Y-85 , Y-86, Y-87, Y-88, Y-89, Y-90, Y-91, Y-92, Y-93, Y-94, Y-95, Y-96 or Y-97. Is preferred. By adding these diamines in an amount of 1 to 50 mol%, more preferably 5 to 20 mol% of the total diamine components, an arbitrary pretilt angle can be developed.

3.ポリアミック酸の製造方法
本発明のポリイミド前駆体であるポリアミック酸は、本発明のジアミンを含有するジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体成分を反応させて得ることができる。
具体的には、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを、有機溶媒の存在下で反応させることによって合成できる。
有機溶媒としては、生成したポリアミック酸が溶解するものであれば特に限定されない。具体例を挙げるならば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン等である。また、ポリイミド前駆体の溶解性が高い場合は、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン又は下記の式(D−1)〜式(D−3)で示される有機溶媒を用いることができる。
3. Method for Producing Polyamic Acid Polyamic acid which is a polyimide precursor of the present invention can be obtained by reacting a diamine component containing the diamine of the present invention with a tetracarboxylic acid derivative component.
Specifically, it can be synthesized by reacting a tetracarboxylic dianhydride with a diamine in the presence of an organic solvent.
The organic solvent is not particularly limited as long as the generated polyamic acid can be dissolved. Specific examples include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, dimethylsulfoxide, and γ-butyrolactone. When the solubility of the polyimide precursor is high, it is represented by methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone or the following formulas (D-1) to (D-3). Organic solvent can be used.

Figure 0006638398
式(D−1)中、Dは炭素数1〜3のアルキル基を示し、式(D−2)中、Dは炭素数1〜3のアルキル基を示し、式(D−3)中、Dは炭素数1〜4のアルキル基を示す。
これらは単独で使用しても、混合して使用してもよい。さらには、単独ではポリアミック酸を溶解させない溶媒であっても、生成したポリアミック酸が析出しない範囲で、上記溶媒に混合して使用してもよい。また、有機溶媒中の水分は重合反応を阻害し、さらには生成したポリアミック酸を加水分解させる原因となるので、有機溶媒は、なるべく脱水乾燥させたものを用いることが好ましい。
Figure 0006638398
In the formula (D-1), D 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and in the formula (D-2), D 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms; In the formula, D 3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
These may be used alone or as a mixture. Furthermore, even a solvent which does not dissolve the polyamic acid alone may be used by mixing with the above solvent as long as the generated polyamic acid does not precipitate. Further, since water in the organic solvent inhibits the polymerization reaction and further causes hydrolysis of the generated polyamic acid, it is preferable to use an organic solvent which is dehydrated and dried as much as possible.

有機溶媒中でジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物とを混合する方法としては、ジアミンを有機溶媒に分散あるいは溶解させた溶液を攪拌し、テトラカルボン酸二無水物をそのまま、又は有機溶媒に分散あるいは溶解させて添加する方法、テトラカルボン酸二無水物を有機溶媒に分散あるいは溶解させた溶液に、ジアミンを添加する方法、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを有機溶媒に交互に、又は同時に添加する方法等が挙げられ、これらのいずれの方法であってもよい。
ポリアミック酸の合成時の温度は、−20〜150℃の任意の温度を選択することができるが、好ましくは−5〜100℃の範囲であり、より好ましくは0〜80℃である。
また、反応時間はポリアミック酸の重合が安定する時間より長い範囲で、任意に選択することができるが、好ましくは30分〜24時間であり、より好ましくは1〜12時間である。
As a method of mixing the diamine component and the tetracarboxylic dianhydride in the organic solvent, a solution obtained by dispersing or dissolving the diamine in the organic solvent is stirred, and the tetracarboxylic dianhydride is directly dispersed in the organic solvent. Alternatively, a method of dissolving and adding, a method of dispersing or dissolving tetracarboxylic dianhydride in an organic solvent, a method of adding diamine, alternately or simultaneously adding tetracarboxylic dianhydride and diamine to an organic solvent. Addition methods and the like are mentioned, and any of these methods may be used.
The temperature at the time of synthesizing the polyamic acid can be selected from any temperature of -20 to 150 ° C, but is preferably in the range of -5 to 100 ° C, and more preferably 0 to 80 ° C.
The reaction time can be arbitrarily selected within a range longer than the time during which the polymerization of the polyamic acid is stabilized, but is preferably 30 minutes to 24 hours, more preferably 1 to 12 hours.

反応は任意の濃度で行うことができるが、原料のジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物の濃度が低すぎると、高分子量の重合体を得ることが難しくなり、濃度が高すぎると、反応液の粘性が高くなり過ぎて均一な攪拌が困難となるので、好ましくは1〜50質量%、より好ましくは5〜20質量%である。反応初期は高濃度で行い、その後、有機溶媒を追加しても構わない。
ポリアミック酸の合成反応において、ジアミン成分のモル数に対する、テトラカルボン酸二無水物のモル数の比は0.8〜1.2であることが好ましい。通常の重縮合反応と同様に、このモル比が1.0に近いほど、生成するポリアミック酸の分子量は大きくなる。
The reaction can be performed at any concentration, but if the concentration of the raw material diamine component and tetracarboxylic dianhydride is too low, it becomes difficult to obtain a high molecular weight polymer, and if the concentration is too high, the reaction solution Is too high and uniform stirring becomes difficult, so the amount is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 20% by mass. The initial stage of the reaction may be performed at a high concentration, and then an organic solvent may be added.
In the synthesis reaction of the polyamic acid, the ratio of the number of moles of the tetracarboxylic dianhydride to the number of moles of the diamine component is preferably 0.8 to 1.2. As in the ordinary polycondensation reaction, the closer the molar ratio is to 1.0, the higher the molecular weight of the generated polyamic acid.

上記のようにして得られたポリアミック酸は、反応溶液をよく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、重合体を析出させて回収することができる。また、析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥することで、精製されたポリアミック酸の粉末を得ることができる。
貧溶媒は、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエン等が挙げられ、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール等が好ましい。
The polyamic acid obtained as described above can be recovered by precipitating a polymer by injecting it into a poor solvent while stirring the reaction solution well. In addition, by performing precipitation several times, washing with a poor solvent, and drying at room temperature or by heating, a purified polyamic acid powder can be obtained.
The poor solvent is not particularly limited, but includes water, methanol, ethanol, 2-propanol, hexane, butyl cellosolve, acetone, toluene and the like, and water, methanol, ethanol, 2-propanol and the like are preferable.

4.ポリアミック酸エステルの製造
本発明のポリイミド前駆体であるポリアミック酸エステルは、以下に示す[1]、[2]又は[3]の製法で製造することができる。
4. Production of polyamic acid ester The polyamic acid ester which is the polyimide precursor of the present invention can be produced by the following method [1], [2] or [3].

[1]ポリアミック酸から製造する場合
ポリアミック酸エステルは、前記のように製造されたポリアミック酸をエステル化することによって製造できる。
具体的には、ポリアミック酸とエステル化剤を、有機溶剤の存在下で、−20〜150℃、好ましくは0〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜4時間反応させることによって製造することができる。
エステル化剤としては、精製によって容易に除去できるものが好ましく、N,N−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジプロピルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジネオペンチルブチルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジ−t−ブチルアセタール、1−メチル−3−p−トリルトリアゼン、1−エチル−3−p−トリルトリアゼン、1−プロピル−3−p−トリルトリアゼン、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジンー2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロリド等が挙げられる。エステル化剤の添加量は、ポリアミック酸の繰り返し単位1モルに対して、2〜6モル当量が好ましい。
[1] When Producing from Polyamic Acid The polyamic acid ester can be produced by esterifying the polyamic acid produced as described above.
Specifically, by reacting a polyamic acid and an esterifying agent in the presence of an organic solvent at -20 to 150 ° C, preferably 0 to 50 ° C, for 30 minutes to 24 hours, preferably for 1 to 4 hours. Can be manufactured.
As the esterifying agent, those which can be easily removed by purification are preferable, and N, N-dimethylformamide dimethyl acetal, N, N-dimethylformamide diethyl acetal, N, N-dimethylformamide dipropyl acetal, N, N-dimethylformamide Dineopentyl butyl acetal, N, N-dimethylformamide di-t-butyl acetal, 1-methyl-3-p-tolyltriazene, 1-ethyl-3-p-tolyltriazene, 1-propyl-3-p -Tolyltriazene, 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium chloride and the like. The addition amount of the esterifying agent is preferably 2 to 6 molar equivalents per 1 mol of the repeating unit of the polyamic acid.

有機溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン又はγ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド又は1,3−ジメチル−イミダゾリジノンが挙げられる。また、ポリイミド前駆体の溶媒への溶解性が高い場合は、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、又は前記式(D−1)〜式(D−3)で示される溶媒を用いることができる。
溶媒は単独で使用しても、混合して使用してもよい。さらに、ポリイミド前駆体を溶解させない溶媒であっても、生成したポリイミド前駆体が析出しない範囲で、前記溶媒に混合して使用してもよい。また、溶媒中の水分は、重合反応を阻害し、さらには生成したポリイミド前駆体を加水分解させる原因となるので、溶媒は脱水乾燥させたものを用いることが好ましい。
上記の反応に用いる溶媒は、ポリマーの溶解性から、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、又はγ−ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。製造時の濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという点から、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。
Examples of the organic solvent include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide or 1,3-dimethyl- And imidazolidinone. When the solubility of the polyimide precursor in the solvent is high, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, or any of the above formulas (D-1) to (D-3) ) Can be used.
The solvents may be used alone or as a mixture. Furthermore, even if the solvent does not dissolve the polyimide precursor, the solvent may be mixed with the solvent as long as the generated polyimide precursor does not precipitate. Further, since water in the solvent inhibits the polymerization reaction and further causes hydrolysis of the produced polyimide precursor, it is preferable to use a solvent that has been dehydrated and dried.
The solvent used in the above reaction is preferably N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, or γ-butyrolactone from the viewpoint of solubility of the polymer. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Is also good. The concentration at the time of production is preferably from 1 to 30% by mass, more preferably from 5 to 20% by mass, from the viewpoint that precipitation of the polymer hardly occurs and a high molecular weight substance is easily obtained.

[2]テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンとの反応により製造する場合
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドと本発明のジアミンを含有するジアミン成分から製造することができる。
具体的には、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンとを、塩基と有機溶剤の存在下で、−20〜150℃、好ましくは0〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜4時間反応させることによって製造することができる。
塩基としては、ピリジン、トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジン等が使用できるが、反応が穏和に進行するためにピリジンが好ましい。塩基の添加量は、除去が容易な量で、かつ高分子量体が得やすいという点から、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドに対して、2〜4倍モルであることが好ましく、2〜3倍モルがより好ましい。
[2] When Produced by Reaction of Tetracarboxylic Acid Diester Dichloride with Diamine The polyamic acid ester can be produced from a tetracarboxylic diester dichloride and a diamine component containing the diamine of the present invention.
Specifically, tetracarboxylic diester dichloride and diamine, in the presence of a base and an organic solvent, at -20 to 150 ° C, preferably at 0 to 50 ° C, for 30 minutes to 24 hours, preferably for 1 to 4 hours. It can be produced by reacting.
As the base, pyridine, triethylamine, 4-dimethylaminopyridine and the like can be used, but pyridine is preferable because the reaction proceeds gently. The amount of the base to be added is preferably 2 to 4 moles, more preferably 2 to 3 moles with respect to the tetracarboxylic diester dichloride from the viewpoint of easy removal and high molecular weight. More preferred.

上記の反応に用いる溶媒は、モノマー及びポリマーの溶解性の点からは、N−メチル−2−ピロリドン、又はγ−ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。
製造時のポリマー濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという点から、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。
また、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドの加水分解を防ぐため、ポリアミック酸エステルの製造に用いる溶媒は、できるだけ脱水されていることが好ましく、窒素雰囲気中で、外気の混入を防ぐのが好ましい。
The solvent used in the above reaction is preferably N-methyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone from the viewpoint of solubility of the monomer and the polymer, and these may be used alone or in combination of two or more. .
The polymer concentration at the time of production is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 5 to 20% by mass, since precipitation of the polymer hardly occurs and a high molecular weight product is easily obtained.
Further, in order to prevent hydrolysis of the tetracarboxylic acid diester dichloride, the solvent used for producing the polyamic acid ester is preferably dehydrated as much as possible, and it is preferable to prevent outside air from being mixed in a nitrogen atmosphere.

[3]テトラカルボン酸ジエステルとジアミンから製造する場合
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸ジエステルと本発明のジアミンを含有するジアミン成分を、重縮合することにより製造することができる。
具体的には、テトラカルボン酸ジエステルとジアミンを、縮合剤、塩基、及び有機溶剤の存在下で、0〜150℃、好ましくは0〜100℃において、30分〜24時間、好ましくは3〜15時間反応させることによって製造することができる。
縮合剤としては、トリフェニルホスファイト、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、N,N’−カルボニルジイミダゾール、ジメトキシ−1,3,5−トリアジニルメチルモルホリニウム、O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウム テトラフルオロボラート、O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート、(2,3−ジヒドロ−2−チオキソ−3−ベンゾオキサゾリル)ホスホン酸ジフェニル等が使用できる。縮合剤の添加量は、テトラカルボン酸ジエステルに対して2〜3倍モルが好ましく、2〜2.5倍モルがより好ましい。
[3] When Produced from Tetracarboxylic Diester and Diamine The polyamic acid ester can be produced by polycondensation of a tetracarboxylic diester and a diamine component containing the diamine of the present invention.
Specifically, a tetracarboxylic acid diester and a diamine are mixed with a condensing agent, a base, and an organic solvent at 0 to 150 ° C, preferably 0 to 100 ° C, for 30 minutes to 24 hours, preferably 3 to 15 hours. It can be produced by reacting for hours.
Examples of the condensing agent include triphenyl phosphite, dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, N, N′-carbonyldiimidazole, dimethoxy-1,3,5-triazinyl Methylmorpholinium, O- (benzotriazol-1-yl) -N, N, N ', N'-tetramethyluronium tetrafluoroborate, O- (benzotriazol-1-yl) -N, N, N ', N'-tetramethyluronium hexafluorophosphate, diphenyl (2,3-dihydro-2-thioxo-3-benzoxazolyl) phosphonate and the like can be used. The addition amount of the condensing agent is preferably 2 to 3 times mol, more preferably 2 to 2.5 times mol, based on the tetracarboxylic acid diester.

塩基としては、ピリジン、トリエチルアミン等の3級アミンが使用できる。塩基の添加量は、除去が容易な量で、かつ高分子量体が得やすいという点から、ジアミン成分に対して2〜4倍モルが好ましく、2.5〜3.5倍モルがより好ましい。
また、上記反応において、ルイス酸を添加剤として加えることで反応が効率的に進行する。ルイス酸としては、塩化リチウム、臭化リチウム等のハロゲン化リチウムが好ましい。ルイス酸の添加量は、ジアミン成分に対して0〜1.0倍モルが好ましく、0〜0.7倍モルがより好ましい。
Tertiary amines such as pyridine and triethylamine can be used as the base. The amount of the base to be added is preferably 2 to 4 times, more preferably 2.5 to 3.5 times the mol of the diamine component, from the viewpoint that the base can be easily removed and a high molecular weight substance is easily obtained.
In the above reaction, the reaction proceeds efficiently by adding a Lewis acid as an additive. As the Lewis acid, lithium halides such as lithium chloride and lithium bromide are preferable. The addition amount of the Lewis acid is preferably 0 to 1.0 times, more preferably 0 to 0.7 times, the mol of the diamine component.

上記3つのポリアミック酸エステルの製造方法の中でも、高分子量のポリアミック酸エステルが得られるため、上記[1]又は上記[2]の製法が特に好ましい。
上記のようにして得られるポリアミック酸エステルの溶液は、よく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、ポリマーを析出させることができる。析出を数回行い、貧溶媒で洗浄した後、常温あるいは加熱乾燥して、精製されたポリアミック酸エステルの粉末を得ることができる。貧溶媒は、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエン等が挙げられる。
Among the above three methods for producing a polyamic acid ester, the method of the above [1] or [2] is particularly preferable because a high molecular weight polyamic acid ester is obtained.
The solution of the polyamic acid ester obtained as described above can be poured into a poor solvent with good stirring to precipitate a polymer. After performing precipitation several times, washing with a poor solvent, and drying at room temperature or by heating, a purified polyamic acid ester powder can be obtained. The poor solvent is not particularly limited, and examples thereof include water, methanol, ethanol, hexane, butyl cellosolve, acetone, and toluene.

5.ポリイミドの製造方法
本発明に用いられるポリイミドは、前記ポリイミド前駆体をイミド化することにより製造することができる。
本発明のポリイミドにおいて、アミック酸基、又はアミック酸エステル基の閉環率(イミド化率)は、必ずしも100%である必要はなく、用途や目的に応じて任意に調整すればよい。
ポリイミド前駆体を閉環させる方法としては、触媒を使用せずにポリイミド前駆体を加熱する熱イミド化、触媒を使用する触媒イミド化が挙げられる。
ポリイミド前駆体を熱イミド化させる場合は、ポリイミド前駆体の溶液を、100〜400℃、好ましくは120〜250℃に加熱し、イミド化反応により生成する水又はアルコールを系外に除きながら行う方が好ましい。
5. Method for Producing Polyimide The polyimide used in the present invention can be produced by imidizing the polyimide precursor.
In the polyimide of the present invention, the ring closure ratio (imidization ratio) of the amic acid group or amic acid ester group does not necessarily need to be 100%, and may be arbitrarily adjusted according to the application and purpose.
Examples of the method for ring-closing the polyimide precursor include thermal imidization in which the polyimide precursor is heated without using a catalyst and catalytic imidization in which a catalyst is used.
When the polyimide precursor is thermally imidized, a method of heating the solution of the polyimide precursor to 100 to 400 ° C., preferably 120 to 250 ° C. and removing water or alcohol generated by the imidation reaction out of the system is preferred. Is preferred.

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

ポリイミドの反応溶液から、ポリマー成分を回収する場合には、反応溶液を貧溶媒に投入して沈殿させればよい。沈殿に用いる貧溶媒としては、メタノール、アセトン、ヘキサン、ブチルセロソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン、水等を挙げることができる。貧溶媒に投入して沈殿させたポリマーは、濾過して回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱して、乾燥することが好ましい。   When recovering the polymer component from the polyimide reaction solution, the reaction solution may be poured into a poor solvent to cause precipitation. Examples of the poor solvent used for the precipitation include methanol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, toluene, benzene, water and the like. It is preferable that the polymer put into the poor solvent and precipitated is collected by filtration and then dried at normal temperature or reduced pressure at normal temperature or under heating.

6.液晶配向剤
液晶配向剤は、液晶配向膜を作製するための塗布液であり、その主成分が、樹脂被膜を形成するための樹脂成分と、この樹脂成分を溶解させる有機溶媒とを含有する組成物である。本発明の液晶配向剤は、樹脂成分として、上記したポリイミド前駆体、及び該ポリイミド前駆体を閉環させて得られるポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体が使用される。
6. Liquid crystal aligning agent A liquid crystal aligning agent is a coating solution for producing a liquid crystal aligning film, and its main component is a composition containing a resin component for forming a resin film and an organic solvent for dissolving the resin component. Things. In the liquid crystal aligning agent of the present invention, as the resin component, at least one polymer selected from the group consisting of the above-mentioned polyimide precursor and a polyimide obtained by ring-closing the polyimide precursor is used.

液晶配向剤中の重合体の濃度は、形成させようとする塗膜の厚みの設定によって適宜変更することができる。均一で欠陥のない塗膜を形成させるという点からは、1質量%以上であることが好ましく、溶液の保存安定性の点からは、10質量%以下とすることが好ましい。特に好ましい重合体の濃度は、2〜8質量%である。
液晶配向剤中の樹脂成分は、全てが本発明の重合体であってもよく、また、本発明の重合体以外の他の重合体が混合されていてもよい。かかる他の重合体としては、ジアミン成分として、式(1)で表される以外のジアミンを使用して得られるポリイミド前駆体又はポリイミドが挙げられる。
The concentration of the polymer in the liquid crystal aligning agent can be appropriately changed by setting the thickness of the coating film to be formed. The amount is preferably 1% by mass or more from the viewpoint of forming a uniform and defect-free coating film, and is preferably 10% by mass or less from the viewpoint of storage stability of the solution. A particularly preferred concentration of the polymer is 2 to 8% by mass.
All of the resin components in the liquid crystal alignment agent may be the polymer of the present invention, or a polymer other than the polymer of the present invention may be mixed. Examples of such another polymer include a polyimide precursor or polyimide obtained by using a diamine other than the formula (1) as the diamine component.

液晶配向剤に含有される有機溶媒は、重合体成分が均一に溶解するものであれば特に限定されない。その具体例を挙げるならば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、γ−ブチロラクトン、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド等を挙げることができる。これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。また、単独では重合体成分を均一に溶解できない溶媒であっても、重合体が析出しない範囲であれば、上記の有機溶媒に混合してもよい。   The organic solvent contained in the liquid crystal aligning agent is not particularly limited as long as the polymer component is uniformly dissolved. Specific examples thereof include N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, Examples thereof include 2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, and 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide. These may be used alone or in combination of two or more. In addition, even if the solvent alone cannot dissolve the polymer component uniformly, it may be mixed with the above organic solvent as long as the polymer is not precipitated.

液晶配向剤は、重合体成分を溶解させるための有機溶媒の他に、液晶配向剤を基板へ塗布する際の塗膜均一性を向上させるための溶媒を含有してもよい。かかる溶媒は、一般的に、上記有機溶媒よりも低表面張力の溶媒が用いられる。その具体例としては、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−ブトキシ−2−プロパノール、1−フェノキシ−2−プロパノール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート、プロピレングリコール−1−モノエチルエーテル−2−アセテート、ブチルセロソルブアセテート、ジプロピレングリコール、2−(2−エトキシプロポキシ)プロパノール、乳酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、乳酸n−プロピルエステル、乳酸n−ブチルエステル、乳酸イソアミルエステル等が挙げられる。これらの溶媒は、2種以上を併用してもよい。
上記溶媒は、樹脂の溶解性が低い貧溶媒となる。これらの溶媒は、液晶配向処理剤に含有される有機溶媒の5〜60質量%であることが好ましく、より好ましくは10〜50質量%である。
The liquid crystal aligning agent may contain a solvent for improving the uniformity of the coating when the liquid crystal aligning agent is applied to the substrate, in addition to the organic solvent for dissolving the polymer component. As such a solvent, generally, a solvent having a lower surface tension than the above organic solvent is used. Specific examples thereof include ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carbitol, butyl carbitol, ethyl carbitol acetate, ethylene glycol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, and 1-butoxy-2-propanol. , 1-phenoxy-2-propanol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol diacetate, propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate, propylene glycol-1-monoethyl ether-2-acetate, butyl cellosolve acetate, dipropylene glycol , 2- (2-ethoxypropoxy) propanol, methyl lactate, ethyl lactate, n-propyl lactate, n-butyl lactate, isobutyl lactate Glycol ester and the like. Two or more of these solvents may be used in combination.
The solvent is a poor solvent having low solubility of the resin. The amount of these solvents is preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 50% by mass of the organic solvent contained in the liquid crystal alignment treatment agent.

液晶配向剤には、上記の他、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、本発明の重合体以外の重合体、液晶配向膜の誘電率や導電性等の電気特性を変化させる目的の誘電体若しくは導電物質、液晶配向膜と基板との密着性を向上させる目的のシランカップリング剤、液晶配向膜にした際の膜の硬度や緻密度を高める目的の架橋性化合物、さらには、塗膜を焼成する際にポリイミド前駆体のイミド化を効率よく進行させる目的のイミド化促進剤等を添加しても良い。
官能性シラン含有化合物やエポキシ基含有化合物などの架橋性化合物を含有させる場合、その量は、いずれも樹脂成分100質量部に対して0.1〜30質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜20質量部であり、特に好ましくは1〜10質量部である。
In addition to the above, the liquid crystal aligning agent may be a polymer other than the polymer of the present invention, as long as the effects of the present invention are not impaired. A dielectric or conductive material, a silane coupling agent for the purpose of improving the adhesion between the liquid crystal alignment film and the substrate, a crosslinkable compound for the purpose of increasing the hardness and denseness of the film when the liquid crystal alignment film, and further, When firing the coating film, an imidization accelerator or the like for the purpose of efficiently promoting the imidization of the polyimide precursor may be added.
When a crosslinkable compound such as a functional silane-containing compound or an epoxy group-containing compound is contained, the amount thereof is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 100 parts by mass, more preferably 100 parts by mass of the resin component. The amount is 1 to 20 parts by mass, particularly preferably 1 to 10 parts by mass.

7.液晶配向膜の製造方法
液晶配向膜は、上記液晶配向剤を基板に塗布し、乾燥し、焼成して得られる膜である。
液晶配向剤を塗布する基板としては、透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板、窒化珪素基板、アクリル基板、ポリカーボネート基板等のプラスチック基板等を用いることができる。特に、液晶駆動のためのITO電極等が形成された基板を用いることが、プロセスの簡素化の観点から好ましい。
また、反射型の液晶表示素子では、片側の基板のみにならば、シリコンウエハー等の不透明な物でも使用でき、この場合の電極は、アルミニウム等の光を反射する材料も使用できる。
7. Method for Manufacturing Liquid Crystal Alignment Film The liquid crystal alignment film is a film obtained by applying the above liquid crystal alignment agent to a substrate, drying and firing.
The substrate on which the liquid crystal alignment agent is applied is not particularly limited as long as it is a substrate having high transparency, and a glass substrate, a silicon nitride substrate, an acrylic substrate, a plastic substrate such as a polycarbonate substrate, or the like can be used. In particular, it is preferable to use a substrate on which an ITO electrode or the like for driving liquid crystal is formed, from the viewpoint of simplifying the process.
In a reflection type liquid crystal display device, an opaque material such as a silicon wafer can be used as long as only one substrate is used. In this case, a material which reflects light such as aluminum can be used.

液晶配向剤の塗布方法としては、スピンコート法、印刷法、インクジェット法等が挙げられる。その他、塗布液を用いる方法としては、ディップ、ロールコーター、スリットコーター、スピンナー等があり、目的に応じてこれらを用いてもよい。
液晶配向剤を塗布した後の乾燥、焼成工程は、任意の温度と時間を選択することができる。通常は、含有される有機溶媒を十分に除去するために、50〜120℃、好ましくは50〜80℃で、1〜10分、好ましくは3〜5分で乾燥させ、その後、150〜300℃、好ましくは200〜240℃で、5〜120分、好ましくは10〜40分で焼成する。
焼成後の塗膜の厚みは、特に限定されないが、薄すぎると液晶表示素子の信頼性が低下する場合があるので、5〜300nm、好ましくは10〜200nmである。
Examples of the method for applying the liquid crystal aligning agent include a spin coating method, a printing method, an ink jet method, and the like. Other methods using a coating liquid include a dip, a roll coater, a slit coater, and a spinner, and these may be used according to the purpose.
In the drying and baking steps after the application of the liquid crystal aligning agent, any temperature and time can be selected. Usually, in order to sufficiently remove the contained organic solvent, drying at 50 to 120 ° C., preferably 50 to 80 ° C., for 1 to 10 minutes, preferably 3 to 5 minutes, and then 150 to 300 ° C. The firing is preferably performed at 200 to 240 ° C. for 5 to 120 minutes, preferably 10 to 40 minutes.
The thickness of the coating film after baking is not particularly limited, but if it is too thin, the reliability of the liquid crystal display element may be reduced. Therefore, the thickness is 5 to 300 nm, preferably 10 to 200 nm.

得られた液晶配向膜を配向処理する方法としては、ラビング法、光配向処理法等が挙げられる。ラビング処理には、レーヨン布、ナイロン布、コットン布等を使用することができる。垂直配向用の液晶配向膜は、ラビング処理によって均一な配向状態を得ることが難しいので、垂直配向用液晶配向剤として用いる場合には、ラビングせずに用いることもできる。   Examples of a method for subjecting the obtained liquid crystal alignment film to an alignment treatment include a rubbing method and a photo-alignment treatment method. Rayon cloth, nylon cloth, cotton cloth, or the like can be used for the rubbing treatment. Since it is difficult to obtain a uniform alignment state by a rubbing treatment, the liquid crystal alignment film for vertical alignment can be used without rubbing when used as a liquid crystal alignment agent for vertical alignment.

光配向処理法の具体例としては、前記塗膜表面に、一定方向に偏向した放射線を照射し、場合によっては、さらに150〜250℃の温度で加熱処理を行い、液晶配向能を付与する方法が挙げられる。放射線としては、100〜800nmの波長を有する紫外線及び可視光線を用いることができる。このうち、100〜400nmの波長を有する紫外線が好ましく、200〜400nmの波長を有するものが特に好ましい。
また、液晶配向性を改善するために、塗膜基板を50〜250℃で加熱しつつ、放射線を照射してもよい。
放射線の照射量は、1〜10,000mJ/cmが好ましく、100〜5,000mJ/cmが特に好ましい。上記のようにして作製した液晶配向膜は、液晶分子を一定の方向に安定して配向させることができる。
As a specific example of the photo-alignment treatment method, a method of irradiating the coating film surface with radiation deflected in a fixed direction and, in some cases, performing a heat treatment at a temperature of 150 to 250 ° C. to impart liquid crystal alignment capability Is mentioned. As the radiation, ultraviolet light and visible light having a wavelength of 100 to 800 nm can be used. Among them, ultraviolet rays having a wavelength of 100 to 400 nm are preferable, and ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 400 nm are particularly preferable.
Further, in order to improve the liquid crystal alignment, the coated substrate may be irradiated with radiation while being heated at 50 to 250 ° C.
The dose of radiation is preferably 1~10,000mJ / cm 2, 100~5,000mJ / cm 2 is particularly preferred. The liquid crystal alignment film manufactured as described above can stably align liquid crystal molecules in a certain direction.

上記で、偏光された放射線を照射した膜は、次いで、水及び有機溶媒から選ばれる少なくとも1種類を含む溶媒で接触処理してもよい。
接触処理に使用する溶媒としては、光照射によって生成した分解物を溶解する溶媒であれば、特に限定されるものではない。具体例としては、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、1−メトキシ−2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノールアセテート、ブチルセロソルブ、乳酸エチル、乳酸メチル、ジアセトンアルコール、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸シクロヘキシル等が挙げられる。これらの溶媒は、2種以上を併用してもよい。
汎用性や安全性の観点から、水、2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール及び乳酸エチルからなる群から選ばれる少なくとも1種がより好ましい。1−メトキシ−2−プロパノール又は乳酸エチルが特に好ましい。
The film irradiated with the polarized radiation described above may then be subjected to contact treatment with a solvent containing at least one selected from water and an organic solvent.
The solvent used for the contact treatment is not particularly limited as long as the solvent dissolves the decomposed product generated by light irradiation. Specific examples include water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, 1-methoxy-2-propanol, 1-methoxy-2-propanol acetate, butyl cellosolve, ethyl lactate, methyl lactate, diacetone alcohol, and 3-acetone alcohol. Examples include methyl methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl acetate, butyl acetate, and cyclohexyl acetate. Two or more of these solvents may be used in combination.
From the viewpoint of versatility and safety, at least one selected from the group consisting of water, 2-propanol, 1-methoxy-2-propanol, and ethyl lactate is more preferable. 1-methoxy-2-propanol or ethyl lactate is particularly preferred.

本発明において、偏光された放射線を照射した膜と有機溶媒を含む溶液との接触処理は、浸漬処理、噴霧(スプレー)処理等の、膜と液とが十分に接触するような処理で行なわれることが好ましい。なかでも、有機溶媒を含む溶液中に膜を、好ましくは10秒〜1時間、より好ましくは1〜30分浸漬処理する方法が好ましい。接触処理は、常温でも加温してもよいが、好ましくは10〜80℃、より好ましくは20〜50℃で実施される。また、必要に応じて、超音波等の接触を高める手段を施すことができる。
上記接触処理の後に、使用した溶液中の有機溶媒を除去する目的で、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン等の低沸点溶媒による、すすぎ(リンス)や乾燥のいずれか、又は両方を行ってよい。
In the present invention, the contact treatment between the film irradiated with the polarized radiation and the solution containing the organic solvent is performed by a treatment such as immersion treatment or spraying treatment that makes sufficient contact between the film and the liquid. Is preferred. Among them, a method of immersing the film in a solution containing an organic solvent is preferably for 10 seconds to 1 hour, more preferably for 1 to 30 minutes. The contact treatment may be carried out at normal temperature or at elevated temperature, but is preferably carried out at 10 to 80C, more preferably at 20 to 50C. Further, if necessary, a means for enhancing contact with ultrasonic waves or the like can be provided.
After the above-mentioned contact treatment, for the purpose of removing the organic solvent in the solution used, any of a rinse or drying with a low boiling point solvent such as water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, and methyl ethyl ketone; or You can do both.

さらに、溶媒による接触処理をした膜は、溶媒の乾燥及び膜中の分子鎖の再配向を目的に、150℃以上で加熱してもよい。
加熱の温度としては、150〜300℃が好ましい。温度が高いほど、分子鎖の再配向が促進されるが、温度が高すぎると、分子鎖の分解を伴う恐れがある。そのため、加熱温度としては、180〜250℃がより好ましく、200〜230℃が特に好ましい。
加熱する時間は、短すぎると本発明の効果が得られない可能性があり、長すぎると分子鎖が分解してしまう可能性があるため、10秒〜30分が好ましく、1〜10分がより好ましい。
Further, the film subjected to the contact treatment with the solvent may be heated at 150 ° C. or higher for the purpose of drying the solvent and reorienting the molecular chains in the film.
The heating temperature is preferably from 150 to 300C. The higher the temperature, the more the reorientation of the molecular chain is promoted. However, if the temperature is too high, the molecular chain may be decomposed. Therefore, the heating temperature is more preferably 180 to 250 ° C, and particularly preferably 200 to 230 ° C.
If the heating time is too short, the effects of the present invention may not be obtained. If the heating time is too long, the molecular chain may be decomposed. Thus, the heating time is preferably 10 seconds to 30 minutes, and more preferably 1 to 10 minutes. More preferred.

8.液晶表示素子
液晶表示素子は、本発明の液晶配向剤から得られる液晶配向膜付きの基板を得た後、既知の方法で液晶セルを作製し、該液晶セルを使用して液晶表示素子としたものである。
液晶セルの作製方法の一例として、パッシブマトリクス構造の液晶表示素子を例にとり説明する。尚、画像表示を構成する各画素部分にTFT(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子が設けられた、アクティブマトリクス構造の液晶表示素子であってもよい。
8. Liquid crystal display device After obtaining a substrate with a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal alignment agent of the present invention, a liquid crystal cell was manufactured by a known method, and the liquid crystal cell was used as a liquid crystal display device. Things.
As an example of a method for manufacturing a liquid crystal cell, a liquid crystal display element having a passive matrix structure will be described as an example. Note that a liquid crystal display element having an active matrix structure in which a switching element such as a TFT (Thin Film Transistor) is provided in each pixel portion forming an image display may be used.

まず、透明なガラス製の基板を準備し、一方の基板の上にコモン電極を、他方の基板の上にセグメント電極を設ける。これらの電極は、例えば、ITO電極とすることができ、所望の画像表示ができるようパターニングされる。次いで、各基板の上に、コモン電極とセグメント電極を被覆するようにして絶縁膜を設ける。絶縁膜は、例えば、ゾル−ゲル法によって形成された、SiO−TiOからなる膜とすることができる。
次に、各基板の上に、本発明の液晶配向膜を形成する。次に、一方の基板に他方の基板を、互いの配向膜面が対向するようにして重ね合わせ、周辺をシール材で接着する。シール材には、基板間隙を制御するために、通常、スペーサを混入しておく。また、シール材を設けない面内部分にも、基板間隙制御用のスペーサを散布しておくことが好ましい。シール材の一部には、外部から液晶を充填可能な開口部を設けておく。
First, a transparent glass substrate is prepared, and a common electrode is provided on one substrate, and a segment electrode is provided on the other substrate. These electrodes can be, for example, ITO electrodes, and are patterned so as to display a desired image. Next, an insulating film is provided on each substrate so as to cover the common electrode and the segment electrodes. The insulating film can be, for example, a film made of SiO 2 —TiO 2 formed by a sol-gel method.
Next, the liquid crystal alignment film of the present invention is formed on each substrate. Next, the other substrate is superimposed on one substrate so that the alignment film surfaces thereof face each other, and the periphery thereof is bonded with a sealant. Normally, a spacer is mixed in the sealing material in order to control the gap between the substrates. In addition, it is preferable that spacers for controlling the gap between the substrates are sprayed on the in-plane portion where the sealing material is not provided. Part of the sealing material is provided with an opening through which liquid crystal can be filled from the outside.

次に、シール材に設けた開口部を通じて、2枚の基板とシール材で包囲された空間内に液晶材料を注入する。その後、この開口部を接着剤で封止する。注入には、真空注入法を用いてもよいし、大気中で毛細管現象を利用した方法を用いてもよい。また、基板上にシール材を描画した後液晶を滴下し、減圧下で貼り合わせることによって、液晶を充填することもできる。
液晶材料としては、ポジ型液晶材料及びネガ型液晶材料のいずれを用いてもよい。特に、電圧保持率がポジ型液晶材料よりも低いネガ型液晶材料を用いた場合においても、本発明の液晶配向膜を用いれば、残像特性に優れたものとなる。
Next, a liquid crystal material is injected into a space surrounded by the two substrates and the sealant through an opening provided in the sealant. Thereafter, the opening is sealed with an adhesive. For the injection, a vacuum injection method may be used, or a method utilizing a capillary phenomenon in the atmosphere may be used. Alternatively, the liquid crystal can be filled by dropping a liquid crystal after drawing a sealant on the substrate and bonding the liquid crystal under reduced pressure.
Either a positive liquid crystal material or a negative liquid crystal material may be used as the liquid crystal material. In particular, even when a negative-type liquid crystal material having a lower voltage holding ratio than that of the positive-type liquid crystal material is used, the use of the liquid crystal alignment film of the present invention provides excellent afterimage characteristics.

次に、偏光板の設置を行う。具体的には、2枚の基板の液晶層とは反対側の面に、一対の偏光板を貼り付ける。以上の工程を経ることにより、本発明の液晶表示素子が得られる。この液晶表示素子は、液晶配向膜として、本発明の液晶配向膜の製造方法により得られた液晶配向膜を使用していることから、残像特性に優れたものとなり、高精細な多機能携帯電話(スマートフォン)や、タブレット型パソコン、液晶テレビ等に好適にされる。   Next, a polarizing plate is installed. Specifically, a pair of polarizing plates is attached to surfaces of the two substrates opposite to the liquid crystal layer. Through the above steps, the liquid crystal display device of the present invention is obtained. Since this liquid crystal display element uses a liquid crystal alignment film obtained by the method for producing a liquid crystal alignment film of the present invention as a liquid crystal alignment film, it has excellent afterimage characteristics and is a high-definition multifunctional mobile phone. (Smartphones), tablet computers, liquid crystal televisions, etc.

以下に、本発明について実施例等を挙げて具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。なお、化合物、溶媒の略号は、以下のとおりである。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples and the like, but the present invention is not limited to these examples. The abbreviations of the compound and the solvent are as follows.

Figure 0006638398
Boc:tert-ブトキシカルボニル基
BCS: ブチルセロソルブ
Figure 0006638398
Boc: tert-butoxycarbonyl group BCS: butyl cellosolve

(実施例1)
(DA−1)の合成

Figure 0006638398
窒素雰囲気下、4口フラスコにジメチルホルムアミド(390g)、4−フルオロニトロベンゼン(65.0g、0.461mol)、4―アミノメチルピペリジン(25.0g、0.219mol)、及び炭酸カリウム(90.9g、0.658mol)を加え、60℃で反応させた。22時間加熱攪拌後、中間体の消失をHPLCで確認した。その後、ろ過により炭酸カリウムを除去し、さらに、炭酸カリウムをジメチルホルムアミド250gで2回洗浄した。得られた溶液を、内容物が295gになるまで減圧留去し、その後、水1.50kgを加えて、化合物(11)を析出させた。その後、析出物をろ過により回収し、乾燥して、化合物(11)の粗物を得た。得られた粗物を、テトラヒドロフランにて再結晶して精製し、黄色固体の化合物(11)を得た(58.8g、0.165mol、収率75.3%)。
HPLC測定;島津製作所社製 Prominence Series、
NMR測定;
装置:Varian NMR System 400 NB (400 MHz)
基準物質:テトラメチルシラン(TMS)(δ=0.0 ppm)(Example 1)
Synthesis of (DA-1)
Figure 0006638398
Under a nitrogen atmosphere, dimethylformamide (390 g), 4-fluoronitrobenzene (65.0 g, 0.461 mol), 4-aminomethylpiperidine (25.0 g, 0.219 mol), and potassium carbonate (90.9 g) were placed in a four-necked flask. , 0.658 mol) and reacted at 60 ° C. After heating and stirring for 22 hours, disappearance of the intermediate was confirmed by HPLC. Thereafter, potassium carbonate was removed by filtration, and the potassium carbonate was further washed twice with 250 g of dimethylformamide. The obtained solution was distilled off under reduced pressure until the content became 295 g, and then 1.50 kg of water was added to precipitate the compound (11). Thereafter, the precipitate was collected by filtration and dried to obtain a crude compound (11). The obtained crude product was purified by recrystallization from tetrahydrofuran to obtain compound (11) as a yellow solid (58.8 g, 0.165 mol, yield 75.3%).
HPLC measurement; Prominence Series manufactured by Shimadzu Corporation,
NMR measurement;
Apparatus: Varian NMR System 400 NB (400 MHz)
Reference substance: tetramethylsilane (TMS) (δ = 0.0 ppm)

化合物(11)の構造は、H−NMR分析により、以下のスペクトルデータを得て確認した。
以降の合成で得られた化合物についても、化合物(11)と同様に、H−NMR分析により構造を確認した。
H−NMR(DMSO):
δ=8.05-7.98(m,4H), 7.41(t,1H J=6.8), 7.02(d,2H, J=9.6), 6.68(d,2H, J=9.2), 4.09(d,2H, J=13.6), 3.10(t,2H, J=6.0), 2.98(t,2H, J=12.0), 1.91−1.89(m,1H), 1.89−1.83(m,2H), 1.29−1.19(m,2H).
The structure of compound (11) was confirmed by obtaining the following spectral data by 1 H-NMR analysis.
The structure of the compound obtained in the subsequent synthesis was confirmed by 1 H-NMR analysis, similarly to the compound (11).
1 H-NMR (DMSO):
δ = 8.05-7.98 (m, 4H), 7.41 (t, 1H J = 6.8), 7.02 (d, 2H, J = 9.6), 6.68 (d, 2H, J = 9.2), 4.09 (d, 2H, J = 13.6), 3.10 (t, 2H, J = 6.0), 2.98 (t, 2H, J = 12) 1.0), 1.91-1.89 (m, 1H), 1.89-1.83 (m, 2H), 1.29-1.19 (m, 2H).

Figure 0006638398
窒素雰囲気下、4口フラスコにテトラヒドロフラン(400g)、化合物(11)(20.0g、0.0561mol)、及びN、N―ジメチル−4−アミノピリジン(77.4mg、0.634mmol)を加え、50℃に加熱した。その溶液へ、二炭酸ジ-tert−ブチル(15.3g、0.0699mol)とテトラヒドロフラン15.0gの混合液を滴下し、24時間反応させた。その後、HPLCにて原料が消失したことを確認した。次いで、内容物を減圧留去した後、トルエンによって再結晶を行った。析出した結晶をろ取し、乾燥させて、黄色固体の化合物(12)を収率87.3%で得た(22.3g、0.0489mol)。
Figure 0006638398
Under a nitrogen atmosphere, tetrahydrofuran (400 g), compound (11) (20.0 g, 0.0561 mol), and N, N-dimethyl-4-aminopyridine (77.4 mg, 0.634 mmol) were added to a four-necked flask, Heated to 50 ° C. A mixture of di-tert-butyl dicarbonate (15.3 g, 0.0699 mol) and 15.0 g of tetrahydrofuran was added dropwise to the solution and reacted for 24 hours. Thereafter, it was confirmed by HPLC that the raw materials had disappeared. Next, after the content was distilled off under reduced pressure, recrystallization was performed with toluene. The precipitated crystals were collected by filtration and dried to obtain a yellow solid compound (12) at a yield of 87.3% (22.3 g, 0.0489 mol).

H−NMR(DMSO):δ=8.21(d,2H, J=8.8), 8.01(d,2H J=9.2), 7.61(d,2H, J=9.2), 6.98(d,2H, J=9.6), 4.02(d,2H, J=13.6), 3.69(d,2H,J=7.2), 2.91(t,2H, J=11.6), 1.86−1.70(m,1H), 1.66(d,2H, J=11.2), 1.42(s,9H), 1.22−1.10(m,2H). 1 H-NMR (DMSO): δ = 8.21 (d, 2H, J = 8.8), 8.01 (d, 2H J = 9.2), 7.61 (d, 2H, J = 9) .2), 6.98 (d, 2H, J = 9.6), 4.02 (d, 2H, J = 13.6), 3.69 (d, 2H, J = 7.2), 2 .91 (t, 2H, J = 11.6), 1.86-1.70 (m, 1H), 1.66 (d, 2H, J = 11.2), 1.42 (s, 9H) , 1.22-1.10 (m, 2H).

Figure 0006638398
窒素雰囲気下、4口フラスコにテトラヒドロフラン(447g)、化合物(12)(22.3g、0.0489mol)、及びパラジウムカーボン粉末(1.16g)を加えた後、フラスコ内を水素雰囲気に置換し、室温で23時間攪拌した。その後、HPLCにて、原料が消失したことを確認した。その後、パラジウムカーボンをろ過し、得られた溶液を減圧留去して粗物を得た。得られた粗物にクロロホルム(206g)を加え、60℃に加温した。その後、60℃の水(100g)で2回、分液操作を繰り返した。得られた有機層に、活性炭(0.754g)を加えて攪拌した後、ろ過により活性炭を除去した。内容物を濃縮し、トルエンで再結晶を行った。その後、乾燥して、薄クリーム色固体の目的物(DA−1)を、収率71.3%で得た(13.8g、0.0349mol)。
Figure 0006638398
Under a nitrogen atmosphere, tetrahydrofuran (447 g), compound (12) (22.3 g, 0.0489 mol), and palladium carbon powder (1.16 g) were added to a four-necked flask, and the atmosphere in the flask was replaced with a hydrogen atmosphere. Stirred at room temperature for 23 hours. Thereafter, it was confirmed by HPLC that the raw materials had disappeared. Thereafter, palladium carbon was filtered, and the obtained solution was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. Chloroform (206 g) was added to the obtained crude product, and the mixture was heated to 60 ° C. Thereafter, the liquid separation operation was repeated twice with water (100 g) at 60 ° C. Activated carbon (0.754 g) was added to the obtained organic layer and stirred, and then the activated carbon was removed by filtration. The contents were concentrated and recrystallized from toluene. Thereafter, drying was performed to obtain the target product (DA-1) as a light cream solid in a yield of 71.3% (13.8 g, 0.0349 mol).

H−NMR(DMSO):δ=6.83(d,2H, J=8.0), 6.65(d,2H J=8.4), 6.50(d,2H, J=8.4), 6.45(d,2H, J=8.4), 5.05(br, 2H), 4.54(br,2H), 3.41(d,2H, J=6.8), 3.29(d,2H,J=12.4), 2.36(t,2H, J=10.8), 1.64(d,2H, J=11.6), 1.42−1.19(br,12H). 1 H-NMR (DMSO): δ = 6.83 (d, 2H, J = 8.0), 6.65 (d, 2H J = 8.4), 6.50 (d, 2H, J = 8) .4), 6.45 (d, 2H, J = 8.4), 5.05 (br, 2H), 4.54 (br, 2H), 3.41 (d, 2H, J = 6.8). ), 3.29 (d, 2H, J = 12.4), 2.36 (t, 2H, J = 10.8), 1.64 (d, 2H, J = 11.6), 1.42 -1.19 (br, 12H).

(実施例2)
(DA−2)の合成

Figure 0006638398
窒素雰囲気下、4口フラスコにテトラヒドロフラン(534g)、(実施例1)で得た化合物(11)(21.4g、0.0601mol)、及びカリウム−tert−ブトキシド(8.10g、0.0722mol)を加え、室温で攪拌させた溶液に、ヨウ化メチル(9.35g、0.0660mol)を滴下し、40℃に昇温した。24時間反応させた後、さらに、ヨウ化メチル(10.2g、0.0717mol)、及びカリウム−tert−ブトキシド(2.98g、0.0266mol)を加え、HPLCにて原料が消失したことを確認した。その後、水100gを加えて反応を停止させた。反応液を減圧留去して得られた粗物に、水500gを加えて、スラリー状態で24時間攪拌を行い、固体をろ過し、乾燥した。その後、テトラヒドロフランで再結晶を行い、黄色固体の化合物(13)を収率78.2%で得た(17.4g、0.0470mol)。(Example 2)
Synthesis of (DA-2)
Figure 0006638398
Under a nitrogen atmosphere, tetrahydrofuran (534 g), the compound (11) obtained in Example 1 (21.4 g, 0.0601 mol), and potassium tert-butoxide (8.10 g, 0.0722 mol) were placed in a four-necked flask. Was added, and methyl iodide (9.35 g, 0.0660 mol) was added dropwise to the solution stirred at room temperature, and the temperature was raised to 40 ° C. After reacting for 24 hours, methyl iodide (10.2 g, 0.0717 mol) and potassium-tert-butoxide (2.98 g, 0.0266 mol) were further added, and it was confirmed by HPLC that the raw materials had disappeared. did. Thereafter, 100 g of water was added to stop the reaction. 500 g of water was added to the crude product obtained by evaporating the reaction solution under reduced pressure, the mixture was stirred in a slurry state for 24 hours, and the solid was filtered and dried. Thereafter, recrystallization was performed with tetrahydrofuran to obtain compound (13) as a yellow solid in a yield of 78.2% (17.4 g, 0.0470 mol).

H−NMR(DMSO):δ=8.03(d,4H, J=9.2), 7.01(d,2H J=9.6), 6.82(d,2H, J=9.2), 4.10(d,2H, J=13.6), 3.42(d,2H, J=7.2), 3.09(s,3H), 2.95(t,2H, J=12.0), 2.15−2.10(m,1H), 1.68(d,2H, J=11.2), 1.33−1.23(m,2H). 1 H-NMR (DMSO): δ = 8.03 (d, 4H, J = 9.2), 7.01 (d, 2H J = 9.6), 6.82 (d, 2H, J = 9) .2), 4.10 (d, 2H, J = 13.6), 3.42 (d, 2H, J = 7.2), 3.09 (s, 3H), 2.95 (t, 2H) , J = 12.0), 2.15-2.10 (m, 1H), 1.68 (d, 2H, J = 11.2), 1.33-1.23 (m, 2H).

Figure 0006638398
窒素雰囲気下、4口フラスコにテトラヒドロフラン(697g)、化合物(13)(17.4g、0.0470mol)、及びパラジウムカーボン粉末(0.930g)を加えた後、フラスコ内を水素雰囲気に置換し、60℃で40時間攪拌した。その後、HPLCにて、原料が消失したことを確認した。その後、パラジウムカーボンをろ過して得られた溶液を、減圧留去して粗物を得た。得られた粗物に酢酸エチル450gを加え、450gの水で2回、分液操作を繰り返した。得られた有機層に、活性炭(0.739g)を加えて攪拌した後、ろ過により活性炭を除去した。得られた濾液を濃縮し、粗物をトルエンで再結晶した。次いで、結晶を乾燥して、薄紫色固体の目的物、(DA−2)を収率71.6%で得た(10.5g、0.0337mol)。
Figure 0006638398
Under a nitrogen atmosphere, tetrahydrofuran (697 g), compound (13) (17.4 g, 0.0470 mol), and palladium carbon powder (0.930 g) were added to a four-necked flask, and the atmosphere in the flask was replaced with a hydrogen atmosphere. Stirred at 60 ° C. for 40 hours. Thereafter, it was confirmed by HPLC that the raw materials had disappeared. Thereafter, the solution obtained by filtering palladium carbon was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. 450 g of ethyl acetate was added to the obtained crude product, and the liquid separation operation was repeated twice with 450 g of water. Activated carbon (0.739 g) was added to the obtained organic layer and stirred, and then the activated carbon was removed by filtration. The obtained filtrate was concentrated, and the crude product was recrystallized from toluene. Next, the crystals were dried to obtain the target substance (DA-2) as a light purple solid in a yield of 71.6% (10.5 g, 0.0337 mol).

H−NMR(DMSO):δ=6.67(d,2H, J=9.2), 6.54−6.45(m,6H), 4.54(br, 2H), 4.36(br,2H), 3.32(m,2H), 2.98(d,2H,J=6.8), 2.75(s,3H), 2.40(t,2H, J=10.0), 1.70−1.60(br,3H), 1.31−1.23(m,2H). 1 H-NMR (DMSO): δ = 6.67 (d, 2H, J = 9.2), 6.54-6.45 (m, 6H), 4.54 (br, 2H), 4.36 (Br, 2H), 3.32 (m, 2H), 2.98 (d, 2H, J = 6.8), 2.75 (s, 3H), 2.40 (t, 2H, J = 10) 1.0), 1.70-1.60 (br, 3H), 1.31-1.23 (m, 2H).

(比較例1)
(DA−4)の合成

Figure 0006638398
窒素雰囲気下、4口フラスコにジメチルホルムアミド(144g)、炭酸カリウム(65.6g、0.475mol)、4−フルオロニトロベンゼン(33.5g、0.237mol)、及び4−ヒドロキシピペリジン(24.0g、0.237mol)を仕込み、80℃にて16時間攪拌した。その後、無機塩を減圧ろ過により除去し、ろ液を酢酸エチル(288g)で希釈した。次いで、有機相を純水(288g)で3回洗浄し、硫酸ナトリウムで脱水処理した。その後、濃縮し乾燥して、化合物(14)45.5g(0.205mol、収率86.3%、黄色固体)を得た。(Comparative Example 1)
Synthesis of (DA-4)
Figure 0006638398
Under a nitrogen atmosphere, dimethylformamide (144 g), potassium carbonate (65.6 g, 0.475 mol), 4-fluoronitrobenzene (33.5 g, 0.237 mol), and 4-hydroxypiperidine (24.0 g, 0.237 mol) and stirred at 80 ° C. for 16 hours. Thereafter, the inorganic salts were removed by filtration under reduced pressure, and the filtrate was diluted with ethyl acetate (288 g). Next, the organic phase was washed three times with pure water (288 g) and dehydrated with sodium sulfate. Thereafter, the mixture was concentrated and dried to obtain 45.5 g (0.205 mol, yield: 86.3%, yellow solid) of compound (14).

H−NMR(DMSO):δ=8.02(d,2H J=9.6), 7.00(d,2H J=9.6), 4.79(d,1H, J=4.0), 3.90−3.72(m,3H), 3.26−3.19(m、2H), 1.86−1.76(m、2H), 1.47−1.35(m,2H). 1 H-NMR (DMSO): δ = 8.02 (d, 2H J = 9.6), 7.00 (d, 2H J = 9.6), 4.79 (d, 1H, J = 4. 0), 3.90-3.72 (m, 3H), 3.26-3.19 (m, 2H), 1.86-1.76 (m, 2H), 1.47-1.35 ( m, 2H).

Figure 0006638398
窒素雰囲気下、4口フラスコに水素化ナトリウム(60質量%、流動パラフィン分散品)(3.24g、0.0810mol)を仕込み、テトラヒドロフラン(30.0g)を加えた。その後、氷冷攪拌しながら、化合物[6](15.0g、0.0675mol)をテトラヒドロフラン(120g)に溶解させた溶液を、10分間掛けて滴下した。次いで、4−フルオロニトロベンゼン(10.0g、0.0709mol)をテトラヒドロフラン(30.0g)に溶解させた溶液を滴下した後、室温にて5時間攪拌した。その後、酢酸エチル(300g)及び純水(300g)を加え、析出した結晶を、室温にてスラリー洗浄し、結晶を減圧ろ過した。続いて、得られた結晶を取り出し、更に、酢酸エチル(300g)、及び純水(300g)を加え、室温にてスラリー洗浄した。その後、この結晶をろ過し、乾燥して、化合物(15)20.0g(0.0583mol、収率86.4%、黄色固体)を得た。
Figure 0006638398
Under a nitrogen atmosphere, sodium hydride (60% by mass, liquid paraffin dispersion) (3.24 g, 0.0810 mol) was charged into a four-necked flask, and tetrahydrofuran (30.0 g) was added. Thereafter, a solution of compound [6] (15.0 g, 0.0675 mol) dissolved in tetrahydrofuran (120 g) was added dropwise over 10 minutes while stirring with ice cooling. Next, a solution in which 4-fluoronitrobenzene (10.0 g, 0.0709 mol) was dissolved in tetrahydrofuran (30.0 g) was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours. Thereafter, ethyl acetate (300 g) and pure water (300 g) were added, and the precipitated crystals were slurry-washed at room temperature and filtered under reduced pressure. Subsequently, the obtained crystals were taken out, and further, ethyl acetate (300 g) and pure water (300 g) were added, and the resultant was subjected to slurry washing at room temperature. Thereafter, the crystals were filtered and dried to obtain 20.0 g (0.0583 mol, yield 86.4%, yellow solid) of compound (15).

H−NMR(DMSO):δ=8.19(d,2H, J=9.6), 8.05(d,2H J=9.6), 7.22(d,2H, J=9.6), 7.06(d,2H, J=9.6), 4.96−4.86(m,1H), 3.89−3.80(m,2H), 3.48−3.40(m,2H), 2.12−2.05(m,2H), 1.77−1.67(m,2H). 1 H-NMR (DMSO): δ = 8.19 (d, 2H, J = 9.6), 8.05 (d, 2H J = 9.6), 7.22 (d, 2H, J = 9). .6), 7.06 (d, 2H, J = 9.6), 4.96-4.86 (m, 1H), 3.89-3.80 (m, 2H), 3.48-3 .40 (m, 2H), 2.12 to 2.05 (m, 2H), 1.77-1.67 (m, 2H).

Figure 0006638398
窒素雰囲気下、オートクレーブにテトラヒドロフラン(300g)、化合物(15)(20.01g、0.0583mol)、及びパラジウムカーボン粉末(4.00g)を仕込んだ。その後、容器内を水素0.8MPaに置換し、50℃にて4時間攪拌した。次いで、パラジウムカーボンをろ過し、ろ液を濃縮し、乾燥した。その後、析出した結晶を、メタノール(120g)で懸濁させた。懸濁液を60℃にて1時間攪拌し、溶解させた後、更に氷浴下30分間攪拌した。析出した結晶をろ過し、メタノール10.0gで洗浄し、乾燥して、目的物(DA−4)8.80g(0.0311mol、収率53.3%、紫色結晶)を得た。
Figure 0006638398
Under a nitrogen atmosphere, an autoclave was charged with tetrahydrofuran (300 g), compound (15) (20.01 g, 0.0583 mol), and palladium carbon powder (4.00 g). Thereafter, the inside of the vessel was replaced with hydrogen 0.8 MPa, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 4 hours. Then, the palladium carbon was filtered, and the filtrate was concentrated and dried. Thereafter, the precipitated crystals were suspended in methanol (120 g). The suspension was stirred at 60 ° C. for 1 hour to dissolve, and then further stirred in an ice bath for 30 minutes. The precipitated crystals were collected by filtration, washed with 10.0 g of methanol, and dried to obtain 8.80 g (0.0311 mol, yield 53.3%, purple crystals) of the target product (DA-4).

H−NMR(DMSO):δ=6.72−6.64(m,4H), 6.52−6.44(m,4H), 4.63(br、2H), 4.56(br,2H), 4.19−4.10(m,1H), 3.24−3.15(m,2H), 2.77−2.68(m,2H), 2.00−1.91(m,2H), 1.71−1.60(m,2H). 1 H-NMR (DMSO): δ = 6.72-6.64 (m, 4H), 6.52-6.44 (m, 4H), 4.63 (br, 2H), 4.56 (br) , 2H), 4.19-4.10 (m, 1H), 3.24-3.15 (m, 2H), 2.77-2.68 (m, 2H), 2.00-1.91. (M, 2H), 1.71-1.60 (m, 2H).

[粘度測定]
実施例又は比較例において、ポリアミック酸溶液の粘度は、E型粘度計TVE−22H(東機産業社製)を用い、サンプル量は1.1mL、コーンロータはTE−1(1°34’、R24)、温度25℃で測定した。
[Viscosity measurement]
In Examples and Comparative Examples, the viscosity of the polyamic acid solution was measured using an E-type viscometer TVE-22H (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), the sample amount was 1.1 mL, and the cone rotor was TE-1 (1 ° 34 ′, R24), measured at a temperature of 25 ° C.

(実施例3)
撹拌装置及び窒素導入管付きの50mLの四つ口フラスコに、DA−1を1.98g(5.00mmol)量り取り、NMPを20.8g加え、窒素を送りながら、撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら、酸二無水物(A)を1.03g(4.75mmol)添加し、更にNMPを5.20g加え、窒素雰囲気下、23℃で3時間撹拌して、ポリアミック酸溶液(PAA−1)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は、134mPa・sであった。
(Example 3)
1.98 g (5.00 mmol) of DA-1 was weighed and placed in a 50 mL four-necked flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, and 20.8 g of NMP was added thereto. While stirring this diamine solution, 1.03 g (4.75 mmol) of acid dianhydride (A) was added, and 5.20 g of NMP was further added. The mixture was stirred at 23 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a polyamic acid. A solution (PAA-1) was obtained. The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 134 mPa · s.

撹拌子の入った100mL三角フラスコに、合成例2で得られたポリアミック酸溶液(PAA−1)を7.92g分取し、NMPを2.56g、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを1質量%含むNMP溶液を0.67g、BCSを3.72g加え、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、液晶配向剤(A−1)を得た。   7.92 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 2 was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 2.56 g of NMP, and 1 part of 3-glycidoxypropyltriethoxysilane. 0.67 g of an NMP solution containing mass% and 3.72 g of BCS were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (A-1).

(実施例4)
撹拌装置及び窒素導入管付きの50mLの四つ口フラスコに、DA−2を2.17g(7.00mmol)量り取り、NMPを24.7g加え、窒素を送りながら、撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら、酸二無水物(A)を1.26g(5.77mmol)添加し、更にNMPを6.19g加え、窒素雰囲気下、23℃で3時間撹拌して、ポリアミック酸溶液(PAA−2)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は、150mPa・sであった。
(Example 4)
2.17 g (7.00 mmol) of DA-2 was weighed and placed in a 50 mL four-necked flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 24.7 g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while sending nitrogen. While stirring the diamine solution, 1.26 g (5.77 mmol) of acid dianhydride (A) was added, and 6.19 g of NMP was further added. The mixture was stirred at 23 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a polyamic acid. A solution (PAA-2) was obtained. The viscosity at a temperature of 25 ° C. of this polyamic acid solution was 150 mPa · s.

撹拌子の入った100mL三角フラスコに、合成例1で得られたポリアミック酸溶液(PAA−2)を8.84g分取し、NMPを4.09g、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを1質量%含むNMP溶液を0.82g、及びBCSを4.59g加え、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、液晶配向剤(A−2)を得た。   In a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 8.84 g of the polyamic acid solution (PAA-2) obtained in Synthesis Example 1 was taken, 4.09 g of NMP, and 1 of 3-glycidoxypropyltriethoxysilane were added. 0.82 g of an NMP solution containing mass% and 4.59 g of BCS were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (A-2).

(比較例2)
撹拌装置及び窒素導入管付きの100mLの四つ口フラスコに、DA−3を5.16g(20.0mmol)量り取り、NMPを52.2g加え、窒素を送りながら、撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら、酸二無水物(A)を4.17g(19.1mmol)添加し、更にNMPを31.8g加え、窒素雰囲気下、23℃で3時間撹拌して、ポリアミック酸溶液(PAA−3)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は、140mPa・sであった。
(Comparative Example 2)
In a 100 mL four-necked flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, 5.16 g (20.0 mmol) of DA-3 was weighed, 52.2 g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved while sending nitrogen. While stirring this diamine solution, 4.17 g (19.1 mmol) of acid dianhydride (A) was added, and 31.8 g of NMP was further added. The mixture was stirred at 23 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a polyamic acid. A solution (PAA-3) was obtained. The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 140 mPa · s.

撹拌子の入った100mL三角フラスコに、比較合成例2で得られたポリアミック酸溶液(PAA−3)を15.2g分取し、NMPを7.18g、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを1質量%含むNMP溶液を1.43g、及びBCSを7.94g加え、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、液晶配向剤(B−1)を得た。   In a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 15.2 g of the polyamic acid solution (PAA-3) obtained in Comparative Synthesis Example 2 was taken, and 7.18 g of NMP and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane were added. 1.43 g of an NMP solution containing 1% by mass and 7.94 g of BCS were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (B-1).

(比較例3)
撹拌装置及び窒素導入管付きの100mLの四つ口フラスコにDA−4を1.42g(5.00mmol)量り取り、NMPを16.7g加え、窒素を送りながら、撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら、酸二無水物(A)を0.948g(4.30mmol)添加し、更にNMPを4.18g加え、窒素雰囲気下、23℃で3時間撹拌して、ポリアミック酸溶液(PAA−4)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は、110mPa・sであった。
(Comparative Example 3)
1.42 g (5.00 mmol) of DA-4 was weighed and placed in a 100 mL four-necked flask equipped with a stirrer and a nitrogen inlet tube, and 16.7 g of NMP was added thereto. While stirring the diamine solution, 0.948 g (4.30 mmol) of acid dianhydride (A) was added, and 4.18 g of NMP was further added. The mixture was stirred at 23 ° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a polyamic acid. A solution (PAA-4) was obtained. The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 110 mPa · s.

撹拌子の入った100mL三角フラスコに、比較合成例3で得られたポリアミック酸溶液(PAA−4)を10.4g分取し、NMPを3.36g、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランを1重量%含むNMP溶液を0.878g、及びBCSを4.88g加え、マグネチックスターラーで2時間撹拌して、液晶配向剤(B−2)を得た。   In a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 10.4 g of the polyamic acid solution (PAA-4) obtained in Comparative Synthesis Example 3 was taken, and 3.36 g of NMP and 3-glycidoxypropyltriethoxysilane were added. 0.878 g of an NMP solution containing 1% by weight and 4.88 g of BCS were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 2 hours to obtain a liquid crystal aligning agent (B-2).

以下に、蓄積電荷の緩和特性を評価するための液晶セルI、及び、電圧保持率とツイスト角を評価するための液晶セルIIの作製方法を示す。
[液晶セルIの作製]
FFS方式の液晶表示素子の構成を備えた液晶セルを作製する。初めに、電極付きの基板を準備した。基板は、30mm×35mmの大きさで、厚さが0.7mmのガラス基板である。基板上には第1層目として対向電極を構成する、IZO電極が全面に形成されている。第1層目の対向電極の上には、第2層目として、CVD法により成膜されたSiN(窒化珪素)膜が形成されている。第2層目のSiN膜の膜厚は500nmであり、層間絶縁膜として機能する。第2層目のSiN膜の上には、第3層目として、IZO膜をパターニングして形成された櫛歯状の画素電極が配置され、第1画素及び第2画素の2つの画素を形成している。各画素のサイズは、縦10mm、横約5mmである。このとき、第1層目の対向電極と第3層目の画素電極とは、第2層目のSiN膜の作用により、電気的に絶縁されている。
Hereinafter, a method for manufacturing a liquid crystal cell I for evaluating the relaxation characteristic of the accumulated charge and a liquid crystal cell II for evaluating the voltage holding ratio and the twist angle will be described.
[Preparation of Liquid Crystal Cell I]
A liquid crystal cell having a configuration of an FFS type liquid crystal display element is manufactured. First, a substrate with electrodes was prepared. The substrate is a glass substrate having a size of 30 mm × 35 mm and a thickness of 0.7 mm. On the substrate, an IZO electrode constituting a counter electrode as a first layer is formed on the entire surface. On the counter electrode of the first layer, a SiN (silicon nitride) film formed by a CVD method is formed as a second layer. The thickness of the second-layer SiN film is 500 nm, and functions as an interlayer insulating film. A comb-shaped pixel electrode formed by patterning an IZO film is arranged as a third layer on the second-layer SiN film, and two pixels of a first pixel and a second pixel are formed. are doing. The size of each pixel is 10 mm long and about 5 mm wide. At this time, the first layer counter electrode and the third layer pixel electrode are electrically insulated by the action of the second layer SiN film.

第3層目の画素電極は、中央部分が屈曲した、くの字形状の電極要素を複数配列して構成された、櫛歯状の形状を有する。各電極要素の短手方向の幅は3μmであり、電極要素間の間隔は6μmである。各画素を形成する画素電極が、中央部分の屈曲した、くの字形状の電極要素を複数配列して構成されているため、各画素の形状は長方形状ではなく、電極要素と同様に中央部分で屈曲する、太字の、くの字に似た形状を備える。そして、各画素は、その中央の屈曲部分を境にして上下に分割され、屈曲部分の上側の第1領域と下側の第2領域を有する。
各画素の第1領域と第2領域とを比較すると、それらを構成する画素電極の電極要素の形成方向が異なるものとなっている。すなわち、後述する液晶配向膜のラビング方向を基準とした場合、画素の第1領域では、画素電極の電極要素が+10°の角度(時計回り)をなすように形成され、画素の第2領域では、画素電極の電極要素が−10°の角度(時計回り)をなすように形成されている。すなわち、各画素の第1領域と第2領域とでは、画素電極と対向電極との間の電圧印加によって誘起される液晶の、基板面内での回転動作(インプレーン・スイッチング)の方向が、互いに逆方向となるように構成されている。
The third-layer pixel electrode has a comb-like shape formed by arranging a plurality of U-shaped electrode elements with a bent central portion. The width in the lateral direction of each electrode element is 3 μm, and the interval between the electrode elements is 6 μm. Since the pixel electrode forming each pixel is formed by arranging a plurality of electrode elements in the shape of a square with a bent central portion, the shape of each pixel is not rectangular, but is similar to the electrode element. It has a shape that resembles a bold character and a U-shape that is bent at Each pixel is vertically divided by a center bent portion, and has a first region above the bent portion and a second region below the bent portion.
When the first region and the second region of each pixel are compared, the formation directions of the electrode elements of the pixel electrodes constituting them are different. That is, when the rubbing direction of the liquid crystal alignment film described later is used as a reference, in the first region of the pixel, the electrode element of the pixel electrode is formed so as to form an angle of + 10 ° (clockwise), and in the second region of the pixel. The electrode elements of the pixel electrodes are formed so as to form an angle of -10 ° (clockwise). That is, in the first region and the second region of each pixel, the direction of the rotation operation (in-plane switching) of the liquid crystal induced by the application of the voltage between the pixel electrode and the counter electrode in the substrate plane is as follows. They are configured to be in opposite directions.

次に、液晶配向剤を1.0μmのフィルターで濾過した後、準備された上記電極付き基板に、スピンコート塗布にて塗布した。50℃のホットプレート上で5分間乾燥させた後、230℃の熱風循環式オーブンで20分間焼成を行い、膜厚60nmのポリイミド膜を得た。このポリイミド膜をレーヨン布でラビング(ローラー直径:120mm、ローラー回転数:500rpm、移動速度:30mm/sec、押し込み長:0.3mm、ラビング方向:3層目IZO櫛歯電極に対して10°傾いた方向)した後、純水中にて1分間超音波照射をして洗浄を行い、エアブローにて水滴を除去した。その後、80℃で15分間乾燥して、液晶配向膜付き基板を得た。また、対向基板として、裏面にITO電極が形成されている、高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板にも、上記と同様にしてポリイミド膜を形成し、上記と同様の手順で、配向処理が施された液晶配向膜付き基板を得た。これら2枚の液晶配向膜付き基板を1組とし、基板上に液晶注入口を残した形でシール剤を印刷し、もう1枚の基板を、液晶配向膜面が向き合い、ラビング方向が逆平行になるようにして張り合わせた。その後、シール剤を硬化させて、セルギャップが4μmの空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶ZLI−4792(メルク社製)を注入し、注入口を封止して、FFS方式の液晶セルを得た。その後、得られた液晶セルを110℃で1時間加熱し、23℃で一晩放置してから各評価に使用した。   Next, the liquid crystal aligning agent was filtered through a 1.0 μm filter, and then applied to the prepared substrate with electrodes by spin coating. After drying on a hot plate at 50 ° C. for 5 minutes, it was baked in a hot air circulating oven at 230 ° C. for 20 minutes to obtain a polyimide film having a thickness of 60 nm. This polyimide film is rubbed with rayon cloth (roller diameter: 120 mm, roller rotation speed: 500 rpm, moving speed: 30 mm / sec, indentation length: 0.3 mm, rubbing direction: inclined by 10 ° with respect to the third-layer IZO comb-teeth electrode. After that, cleaning was performed by irradiating ultrasonic waves in pure water for 1 minute, and water droplets were removed by air blow. Thereafter, the substrate was dried at 80 ° C. for 15 minutes to obtain a substrate with a liquid crystal alignment film. In addition, a polyimide film is formed in the same manner as described above on a glass substrate having a columnar spacer having a height of 4 μm, on the back surface of which an ITO electrode is formed, and an alignment treatment is performed in the same procedure as described above. The obtained substrate with a liquid crystal alignment film was obtained. A pair of these two substrates with a liquid crystal alignment film was formed, and a sealant was printed on the substrate while leaving a liquid crystal injection port, and the other substrate was aligned with the liquid crystal alignment film surfaces facing each other and the rubbing directions were antiparallel. And stuck together. Thereafter, the sealant was cured to produce an empty cell having a cell gap of 4 μm. Liquid crystal ZLI-4792 (manufactured by Merck) was injected into the empty cell by a reduced pressure injection method, and the injection port was sealed to obtain an FFS type liquid crystal cell. Thereafter, the obtained liquid crystal cell was heated at 110 ° C. for 1 hour, left at 23 ° C. overnight, and used for each evaluation.

[液晶セルIIの作製]
初めに、電極付きの基板を準備した。基板は、30mm×40mmの大きさで、厚さが1.1mmのガラス基板である。基板上には、膜厚35nmのITO電極が形成されており、電極は縦40mm、横10mmのストライプパターンである。
次に、液晶配向剤を、1.0μmのフィルターで濾過した後、準備された上記電極付き基板に、スピンコート塗布にて塗布した。次いで、50℃のホットプレート上で5分間乾燥させた。その後、230℃のIR式オーブンで20分間焼成を行い、膜厚100nmの塗膜を形成させて、液晶配向膜付き基板を得た。この液晶配向膜を、レーヨン布でラビング(ローラー直径:120mm、ローラー回転数:1000rpm、移動速度:20mm/sec、押し込み長:0.4mm)した後、純水中にて1分間超音波照射をして洗浄を行い、エアブローにて水滴を除去した。その後、80℃で15分間乾燥して、ラビング処理が施された液晶配向膜付き基板を得た。この液晶配向膜付き基板を2枚用意し、その1枚の液晶配向膜面上に、直径4μmのスペーサー(日揮触媒化成社製)を散布した。その後、その上からシール剤を印刷し、もう1枚の基板を、ラビング方向が逆方向、かつ膜面が向き合うようにして張り合わせた。その後、シール剤を硬化させて空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶ZLI−4792(メルク社製)を注入し、注入口を封止して液晶セルを得た。その後、得られた液晶セルを、110℃で1時間加熱し、23℃で一晩放置してから各評価に用いた。
[Preparation of Liquid Crystal Cell II]
First, a substrate with electrodes was prepared. The substrate is a glass substrate having a size of 30 mm × 40 mm and a thickness of 1.1 mm. An ITO electrode having a thickness of 35 nm is formed on the substrate, and the electrode has a stripe pattern of 40 mm in length and 10 mm in width.
Next, the liquid crystal aligning agent was filtered through a 1.0 μm filter, and then applied to the prepared substrate with electrodes by spin coating. Then, it was dried on a hot plate at 50 ° C. for 5 minutes. Thereafter, baking was performed for 20 minutes in an IR oven at 230 ° C. to form a coating film having a thickness of 100 nm, thereby obtaining a substrate with a liquid crystal alignment film. This liquid crystal alignment film was rubbed with a rayon cloth (roller diameter: 120 mm, roller rotation speed: 1000 rpm, moving speed: 20 mm / sec, indentation length: 0.4 mm), and then subjected to ultrasonic irradiation in pure water for 1 minute. After washing, water droplets were removed by air blow. Thereafter, the substrate was dried at 80 ° C. for 15 minutes to obtain a rubbed substrate with a liquid crystal alignment film. Two substrates with a liquid crystal alignment film were prepared, and a spacer having a diameter of 4 μm (manufactured by Nikki Shokubai Kasei Co., Ltd.) was sprayed on one liquid crystal alignment film surface. Thereafter, a sealant was printed from above, and another substrate was adhered so that the rubbing direction was opposite and the film surfaces faced. Thereafter, the sealing agent was cured to produce an empty cell. Liquid crystal ZLI-4792 (manufactured by Merck) was injected into the empty cell by a reduced pressure injection method, and the injection port was sealed to obtain a liquid crystal cell. Thereafter, the obtained liquid crystal cell was heated at 110 ° C. for 1 hour, left at 23 ° C. overnight, and used for each evaluation.

[蓄積電荷の緩和特性]
液晶セルIを、偏光軸が直交するように配置された2枚の偏光板の間に設置し、画素電極と対向電極とを短絡して同電位にした状態で、2枚の偏光板の下から、LEDバックライトを照射しておき、2枚の偏光板の上で測定する、LEDバックライト透過光の輝度が最小となるように、液晶セルの角度を調節した。
次に、この液晶セルに、周波数30Hzの矩形波を印加しながら、23℃の温度下でのV−T特性(電圧−透過率特性)を測定し、相対透過率が23%となる交流電圧を算出した。この交流電圧は、電圧に対する輝度の変化が大きい領域に相当するため、蓄積電荷を、輝度を介して評価するのに都合がよい。
[Relaxation characteristics of accumulated charge]
The liquid crystal cell I is installed between two polarizing plates arranged so that the polarizing axes are orthogonal to each other. In a state where the pixel electrode and the counter electrode are short-circuited to have the same potential, from under the two polarizing plates, The LED backlight was irradiated, and the angle of the liquid crystal cell was adjusted so that the luminance of the transmitted light of the LED backlight measured on two polarizing plates was minimized.
Next, while applying a rectangular wave having a frequency of 30 Hz to the liquid crystal cell, a VT characteristic (voltage-transmittance characteristic) at a temperature of 23 ° C. was measured, and an AC voltage having a relative transmittance of 23% was obtained. Was calculated. Since this AC voltage corresponds to a region where the change in luminance with respect to the voltage is large, it is convenient to evaluate the accumulated charge through the luminance.

次に、相対透過率が23%となる交流電圧で、なおかつ、周波数30Hzの矩形波を5分間印加した後、+1.0Vの直流電圧を重畳し、30分間駆動させた。その後、直流電圧を切り、再び相対透過率が23%となる交流電圧で、なおかつ、周波数30Hzの矩形波のみを30分間印加した。
蓄積した電荷の緩和が速いほど、直流電圧を重畳したときの液晶セルへの電荷蓄積も速いことから、蓄積電荷の緩和特性は、直流電圧を重畳した直後の相対透過率が、30%以上の状態から23%に低下するまでに要した時間で評価した。この時間が短いほど、蓄積電荷の緩和特性が良好である。
Next, a rectangular wave having a relative transmittance of 23% and a frequency of 30 Hz was applied for 5 minutes, and then a +1.0 V DC voltage was superimposed and driven for 30 minutes. Thereafter, the DC voltage was turned off, and only an AC voltage having a relative transmittance of 23% and a rectangular wave having a frequency of 30 Hz was applied again for 30 minutes.
The faster the relaxation of the accumulated charge, the faster the charge accumulation in the liquid crystal cell when the DC voltage is superimposed. Therefore, the relaxation characteristic of the accumulated charge is that the relative transmittance immediately after the superimposition of the DC voltage is 30% or more. The evaluation was based on the time required for the state to decrease to 23%. The shorter this time is, the better the relaxation characteristics of the accumulated charges are.

[電圧保持率]
液晶セルIIに、85℃の温度下で、1Vの電圧を60μsec印加し、50msec後の電圧を測定して、電圧がどのくらい保持できているかを電圧保持率として評価した。
[Voltage holding ratio]
A voltage of 1 V was applied to the liquid crystal cell II at a temperature of 85 ° C. for 60 μsec, the voltage after 50 msec was measured, and how much the voltage could be held was evaluated as a voltage holding ratio.

[ツイスト角]
オプトメトリクス社製のAxoScanミュラーマトリクスポーラリメーターを用い、液晶セルII内のツイスト角を評価した。本来、ラビング方向と液晶の配向方向が一致するのであれば、液晶セルIIにおいてツイスト角は発生しない。ツイスト角があるということは、ラビング方向と液晶の配向方向が一致していないことを意味する。
[Twist angle]
The twist angle in the liquid crystal cell II was evaluated using an AxoScan Muller matrix polarimeter manufactured by Optometrics. Originally, if the rubbing direction and the alignment direction of the liquid crystal match, no twist angle occurs in the liquid crystal cell II. The fact that there is a twist angle means that the rubbing direction does not match the alignment direction of the liquid crystal.

[ラビング耐性]
液晶配向剤を、全面にITO電極が付いたガラス基板のITO面にスピンコートし、50℃のホットプレート上で、5分間乾燥させた。その後、230℃のIR式オーブンで20分間焼成を行い、膜厚100nmの塗膜を形成させて、液晶配向膜付き基板を得た。この液晶配向膜を、レーヨン布でラビング(ローラー直径:120mm、ローラー回転数:1000rpm、移動速度:20mm/sec、押し込み長:0.4mm)した。本基板を顕微鏡にて観察を行ない、膜面にラビングによるスジがみられなかったものを「良好」、スジがみられたものを「不良」として評価した。
[Rubbing resistance]
A liquid crystal aligning agent was spin-coated on the ITO surface of the glass substrate having an ITO electrode on the entire surface, and dried on a hot plate at 50 ° C. for 5 minutes. Thereafter, baking was performed for 20 minutes in an IR oven at 230 ° C. to form a coating film having a thickness of 100 nm, thereby obtaining a substrate with a liquid crystal alignment film. This liquid crystal alignment film was rubbed with a rayon cloth (roller diameter: 120 mm, roller rotation speed: 1000 rpm, moving speed: 20 mm / sec, indentation length: 0.4 mm). This substrate was observed with a microscope, and the film surface was evaluated as “good” when no streaks due to rubbing were observed, and evaluated as “poor” when streaks were observed.

(実施例5)
実施例3で得られた液晶配向剤(A−1)を、1.0μmのフィルターで濾過した後、上記のように処理を行い、液晶セルIを作製した。この液晶セルIについて、蓄積電荷の緩和特性を評価した結果、相対透過率が23%に低下するまでに要した時間は2分であり、良好であった。
次に、実施例3で得られた液晶配向剤(A−1)を、1.0μmのフィルターで濾過した後、上記のように処理を行い、液晶セルIIを作製した。この液晶セルIIの評価結果は、電圧保持率は91%、ツイスト角は0.1度であった。
次に、実施例3で得られた液晶配向剤(A−1)を、1.0μmのフィルターで濾過した後、ラビング耐性の評価を行なったところ、スジはみられず良好であった。
(Example 5)
The liquid crystal aligning agent (A-1) obtained in Example 3 was filtered through a 1.0 μm filter, and then processed as described above, to thereby manufacture a liquid crystal cell I. As a result of evaluating the relaxation property of the stored charge of the liquid crystal cell I, the time required for the relative transmittance to decrease to 23% was 2 minutes, which was favorable.
Next, the liquid crystal aligning agent (A-1) obtained in Example 3 was filtered through a 1.0 μm filter, and then processed as described above, thereby manufacturing a liquid crystal cell II. As a result of evaluating the liquid crystal cell II, the voltage holding ratio was 91% and the twist angle was 0.1 degree.
Next, the liquid crystal aligning agent (A-1) obtained in Example 3 was filtered with a 1.0 μm filter, and the rubbing resistance was evaluated.

(実施例6)
実施例4で得られた液晶配向剤(A−2)を用いた以外は、実施例5と同様の方法で液晶セルIを作製した。この液晶セルIについて、蓄積電荷の緩和特性を評価した結果、相対透過率が23%に低下するまでに要した時間は4分であり、良好であった。
次に、実施例4で得られた液晶配向剤(A−2)を用いた以外は、実施例5と同様の方法での液晶セルIIを作製した。この液晶セルIIの評価結果は、電圧保持率は92%、ツイスト角は0.1度であった。
次に、実施例4で得られた液晶配向剤(A−2)を用いた以外は、実施例5と同様にラビング耐性の評価を行なったところ、スジはみられず良好であった。
(Example 6)
A liquid crystal cell I was produced in the same manner as in Example 5, except that the liquid crystal aligning agent (A-2) obtained in Example 4 was used. With respect to this liquid crystal cell I, as a result of evaluating the relaxation property of the accumulated charge, the time required for the relative transmittance to decrease to 23% was 4 minutes, which was good.
Next, a liquid crystal cell II was produced in the same manner as in Example 5, except that the liquid crystal aligning agent (A-2) obtained in Example 4 was used. As a result of evaluating the liquid crystal cell II, the voltage holding ratio was 92% and the twist angle was 0.1 degree.
Next, the rubbing resistance was evaluated in the same manner as in Example 5, except that the liquid crystal aligning agent (A-2) obtained in Example 4 was used.

(比較例4)
比較例2で得られた液晶配向剤(B−1)を用いた以外は、実施例5と同様の方法で液晶セルIを作製した。この液晶セルIについて、蓄積電荷の緩和特性を評価した結果、30分経過しても相対透過率は23%に低下せず、不良であった。
次に、比較例2で得られた液晶配向剤(B−1)を用いた以外は、実施例5と同様の方法で液晶セIIを作製した。この液晶セルIIの評価結果は、電圧保持率は40%で、ツイスト角は1.1度であった。
(Comparative Example 4)
A liquid crystal cell I was produced in the same manner as in Example 5, except that the liquid crystal aligning agent (B-1) obtained in Comparative Example 2 was used. As a result of evaluating the relaxation property of the accumulated charge, the relative transmittance of the liquid crystal cell I was not reduced to 23% even after elapse of 30 minutes, and the liquid crystal cell I was defective.
Next, a liquid crystal cell II was prepared in the same manner as in Example 5, except that the liquid crystal aligning agent (B-1) obtained in Comparative Example 2 was used. As a result of evaluating the liquid crystal cell II, the voltage holding ratio was 40% and the twist angle was 1.1 degrees.

(比較例5)
比較例3で得られた液晶配向剤(B−2)を用いた以外は、実施例5と同様にラビング耐性の評価を行なった結果、スジが多くみられ不良であった。
(Comparative Example 5)
The rubbing resistance was evaluated in the same manner as in Example 5 except that the liquid crystal aligning agent (B-2) obtained in Comparative Example 3 was used.

Figure 0006638398
なお、表1中、「−」は評価していないことを示す。
Figure 0006638398
In Table 1, "-" indicates that evaluation was not performed.

本発明の液晶配向剤は、IPS駆動方式やFFS駆動方式の液晶表示素子、多機能携帯電話(スマートフォン)、タブレット型パソコン、液晶テレビ等に用いられる液晶配向膜として有用である。
なお、2014年2月13日に出願された日本特許出願2014−025438号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
The liquid crystal alignment agent of the present invention is useful as a liquid crystal alignment film used in IPS-driven or FFS-driven liquid crystal display devices, multifunctional mobile phones (smartphones), tablet computers, liquid crystal televisions, and the like.
The entire contents of the specification, claims, and abstract of Japanese Patent Application No. 2014-025438 filed on February 13, 2014 are cited here and incorporated as the disclosure of the specification of the present invention. Things.

Claims (7)

下記式(2)で表されるジアミンを含有するジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体成分を反応させて得られるポリイミド前駆体、及び該ポリイミド前駆体を閉環させて得られるポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体を含有することを特徴とする液晶配向剤。
Figure 0006638398

(式(2)中、Rは水素原子、メチル基、又はtert−ブトキシカルボニル基である。R2は水素原子又はメチル基である。Qは炭素数1〜5の直鎖アルキレンである。)
At least one selected from the group consisting of a polyimide precursor obtained by reacting a diamine component containing a diamine represented by the following formula (2) with a tetracarboxylic acid derivative component, and a polyimide obtained by ring-closing the polyimide precursor. A liquid crystal aligning agent comprising one kind of polymer.
Figure 0006638398

(In the formula (2), R 1 is a hydrogen atom, a methyl group, or a tert-butoxycarbonyl group. R 2 is a hydrogen atom or a methyl group. Q 1 is a linear alkylene having 1 to 5 carbon atoms. )
前記ポリイミド前駆体が下記式(9)で表される構造単位を有する重合体である、請求項1に記載の液晶配向剤。
Figure 0006638398
(式(9)中、Xはテトラカルボン酸誘導体に由来する4価の有機基であり、Yは式(2)で表されるジアミンに由来する2価の有機基であり、Rは水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基である。)
The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein the polyimide precursor is a polymer having a structural unit represented by the following formula (9).
Figure 0006638398
(In the formula (9), X 1 is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative, Y 1 is a divalent organic group derived from a diamine represented by the formula (2) , and R 4 Represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.)
X1が、以下の式(X-1)〜(X-14)である請求項2に記載の液晶配向剤。
Figure 0006638398
(式(X−1)中、R〜Rは、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数2〜6のアルケニル基、炭素数2〜6のアルキニル基、又はフェニル基である。)
3. The liquid crystal aligning agent according to claim 2, wherein X1 has the following formula (X-1) to (X-14).
Figure 0006638398
(In the formula (X-1), R 5 to R 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 6 carbon atoms, and 2 to 6 carbon atoms. Is an alkynyl group or a phenyl group.)
式()で表されるジアミンの割合は、全ジアミン成分1モルに対して、30〜100モル%である、請求項1〜3のいずれかに記載の液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 3, wherein a ratio of the diamine represented by the formula ( 2 ) is 30 to 100 mol% based on 1 mol of all diamine components. 請求項1〜4のいずれかに記載の液晶配向剤から得られる液晶配向膜。   A liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal alignment agent according to claim 1. 膜厚が、5〜300nmである、請求項5に記載の液晶配向膜。   The liquid crystal alignment film according to claim 5, wherein the film thickness is 5 to 300 nm. 請求項5又は6に記載の液晶配向膜を有することを特徴とする液晶表示素子。   A liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to claim 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016052714A1 (en) * 2014-10-03 2016-04-07 日産化学工業株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using same
JP6669159B2 (en) * 2015-03-09 2020-03-18 日産化学株式会社 Method for producing diamine compound and intermediate thereof
JP6447304B2 (en) * 2015-03-27 2019-01-09 Jsr株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film and manufacturing method thereof, liquid crystal display element, retardation film and manufacturing method thereof, polymer and compound
CN108139632B (en) * 2015-09-30 2023-12-05 日产化学工业株式会社 Liquid crystal display element
CN108369359B (en) * 2015-10-07 2021-07-27 日产化学工业株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP6747452B2 (en) 2015-11-25 2020-08-26 日産化学株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film and liquid crystal display device
WO2018051923A1 (en) * 2016-09-13 2018-03-22 日産化学工業株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element
CN110023826B (en) * 2016-09-29 2022-10-25 日产化学株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
US20200041849A1 (en) * 2016-10-07 2020-02-06 Sharp Kabushiki Kaisha Liquid crystal aligning agent for tft substrate and method for fabricating liquid crystal display panel
CN111095092B (en) 2017-11-07 2022-07-05 Jsr株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element
JP7334722B2 (en) * 2018-03-19 2023-08-29 日産化学株式会社 Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element
KR20230038504A (en) * 2020-07-14 2023-03-20 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, and liquid crystal display element

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3613421B2 (en) 1996-05-31 2005-01-26 Jsr株式会社 Liquid crystal alignment agent
JP3169062B2 (en) 1996-07-11 2001-05-21 日産化学工業株式会社 Liquid crystal cell alignment agent
JP3650982B2 (en) * 1996-10-02 2005-05-25 Jsr株式会社 Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element
JP4052307B2 (en) * 2002-08-29 2008-02-27 日産化学工業株式会社 Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element using the same
WO2011115118A1 (en) * 2010-03-15 2011-09-22 日産化学工業株式会社 Liquid crystal alignment agent containing polyamic acid ester, and liquid crystal alignment film
JP2013015773A (en) * 2011-07-06 2013-01-24 Jsr Corp Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment layer and liquid crystal display element
JP5895120B2 (en) 2011-09-13 2016-03-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Ultraviolet transmission xenon discharge tube and lighting device using the ultraviolet transmission xenon discharge tube
JP5691996B2 (en) * 2011-10-21 2015-04-01 Jsr株式会社 Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP5874590B2 (en) * 2011-12-26 2016-03-02 Jsr株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, liquid crystal display element, polymer and compound
JP5783380B2 (en) * 2012-03-23 2015-09-24 Jsr株式会社 Liquid crystal aligning agent and method for forming liquid crystal aligning film

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