JP7326852B2 - Liquid crystal aligning agent for photo-alignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using the same - Google Patents

Liquid crystal aligning agent for photo-alignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using the same Download PDF

Info

Publication number
JP7326852B2
JP7326852B2 JP2019088336A JP2019088336A JP7326852B2 JP 7326852 B2 JP7326852 B2 JP 7326852B2 JP 2019088336 A JP2019088336 A JP 2019088336A JP 2019088336 A JP2019088336 A JP 2019088336A JP 7326852 B2 JP7326852 B2 JP 7326852B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
formula
liquid crystal
group
represented
substituted
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019088336A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020184023A (en
Inventor
範行 古川
洋平 小関
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JNC Corp
JNC Petrochemical Corp
Original Assignee
JNC Corp
JNC Petrochemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JNC Corp, JNC Petrochemical Corp filed Critical JNC Corp
Priority to JP2019088336A priority Critical patent/JP7326852B2/en
Publication of JP2020184023A publication Critical patent/JP2020184023A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7326852B2 publication Critical patent/JP7326852B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、液晶配向剤、液晶配向膜およびこれを用いた液晶表示素子に関する。詳しくは、光配向方式の液晶配向膜(以降、光配向膜と略記することがある。)を形成するための液晶配向剤、この液晶配向剤を用いて形成される光配向方式の液晶配向膜、そして、この液晶配向膜を有する液晶表示素子に関する。さらには、前記液晶配向剤に用いられるポリアミック酸またはポリイミド等のポリマー、およびその原料となるテトラカルボン酸二無水物に関する。 The present invention relates to a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal aligning film, and a liquid crystal display device using the same. Specifically, a liquid crystal alignment agent for forming a photo-alignment liquid crystal alignment film (hereinafter sometimes abbreviated as a photo-alignment film), and a photo-alignment liquid crystal alignment film formed using this liquid crystal alignment agent and a liquid crystal display element having this liquid crystal alignment film. Furthermore, it relates to a polymer such as polyamic acid or polyimide used for the liquid crystal aligning agent, and a tetracarboxylic dianhydride as a raw material thereof.

液晶表示素子として、TN(Twisted Nematic)モード、STN(Super Twisted Nematic)モード、IPS(In-Plane Switching)モード、FFS(Fringe Field Switching)モード、垂直配向型のVA(Multi-domain Vertical Alignment)モード等、様々な駆動方式のものが知られている。これらの液晶表示素子は、テレビ、携帯電話等、各種電子機器の画像表示装置に応用されており、さらなる表示品位の向上を目指して開発が進められている。具体的には、液晶表示素子の性能の向上は、駆動方式、素子構造の改良のみならず、素子に使用される構成部材によっても達成される。そして、液晶表示素子に使用される構成部材のなかでも、特に液晶配向膜は表示品位に係わる重要な材料の1つであり、液晶表示素子の高品位化の要求に応えるべく、この液晶配向膜についても盛んに研究が進められている。 As a liquid crystal display element, TN (Twisted Nematic) mode, STN (Super Twisted Nematic) mode, IPS (In-Plane Switching) mode, FFS (Fringe Field Switching) mode, vertical alignment type VA (Multi-domain Vertical Alignment) mode etc., various drive systems are known. These liquid crystal display elements are applied to image display devices of various electronic devices such as televisions and mobile phones, and are being developed with the aim of further improving the display quality. Specifically, the improvement of the performance of the liquid crystal display element is achieved not only by improving the driving system and the element structure, but also by the constituent members used in the element. Among the constituent members used in the liquid crystal display element, the liquid crystal alignment film is one of the most important materials related to the display quality. is also being actively researched.

ここで、液晶配向膜は、液晶表示素子の液晶層の両側に設けられた一対の基板上に、該液晶層に接して設けられ、液晶層を構成する液晶分子を、基板に対して一定の規則性を持って配向させる機能を有する。液晶配向性の高い液晶配向膜を用いることにより、コントラストが高く、残像特性が改善された液晶表示素子を実現することができる(例えば、特許文献1および2参照)。
こうした液晶配向膜の形成には、現在、ポリアミック酸、可溶性のポリイミドもしくはポリアミック酸エステルを有機溶剤に溶解させた溶液(ワニス)が主に用いられている。これらのワニスにより液晶配向膜を形成するには、ワニスを基板に塗布した後、加熱等により塗膜を固化してポリイミド系液晶配向膜を形成し、必要に応じて前述の表示モードに適する配向処理を施す。配向処理方法としては、布などで配向膜の表面を擦ってポリマー分子の方向を整えるラビング法と、配向膜に直線偏光の紫外線を照射することにより、ポリマー分子に光異性化や二量化等の光化学変化を起こさせて膜に異方性を付与する光配向法が知られており、このうち光配向法は、ラビング法に比べて配向の均一性が高く、また、非接触の配向処理法であるため膜に傷が付かないことや、発塵や静電気等の液晶表示素子の表示不良を発生させる原因を低減できる等の利点がある。
Here, the liquid crystal alignment film is provided on a pair of substrates provided on both sides of the liquid crystal layer of the liquid crystal display element so as to be in contact with the liquid crystal layer. It has the function of orienting with regularity. By using a liquid crystal alignment film with high liquid crystal alignment, a liquid crystal display element with high contrast and improved afterimage properties can be realized (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
At present, a solution (varnish) obtained by dissolving polyamic acid, soluble polyimide or polyamic acid ester in an organic solvent is mainly used for forming such a liquid crystal alignment film. In order to form a liquid crystal alignment film from these varnishes, the varnish is applied to a substrate, and then the coating film is cured by heating or the like to form a polyimide liquid crystal alignment film. process. As the alignment treatment method, there is a rubbing method in which the surface of the alignment film is rubbed with a cloth to adjust the direction of the polymer molecules, and a method in which the alignment film is irradiated with linearly polarized ultraviolet rays to cause photoisomerization, dimerization, etc. of the polymer molecules. A photo-alignment method is known in which a photochemical change is caused to impart anisotropy to a film. Therefore, there are advantages such as that the film is not damaged, and that the cause of display failure of the liquid crystal display element such as dust generation and static electricity can be reduced.

こうした光配向法を用いた液晶配向膜として、例えば、特許文献1~6には、光異性化の技術を応用することで、アンカリングエネルギーが大きく、液晶配向性が良好な光配向膜を得たことが記載されている。 As a liquid crystal alignment film using such a photo-alignment method, for example, Patent Documents 1 to 6 apply photoisomerization technology to obtain a photo-alignment film with large anchoring energy and good liquid crystal alignment. It is stated that

特開2010-197999号公報JP 2010-197999 A 国際公開2013/157463号WO2013/157463 特開2005-275364号公報JP 2005-275364 A 特開2007-248637号公報JP 2007-248637 A 特開2009-069493号公報JP 2009-069493 A 国際公開2015/016118号WO2015/016118 特開平11-249142号公報JP-A-11-249142 国際公開2013/161569号WO2013/161569 特開2015-135464号公報JP 2015-135464 A 国際公開2017/119376号WO2017/119376

上記のように、ポリイミド系液晶配向膜に光配向法による配向処理を施して形成した液晶配向膜が知られている。しかしながら、光配向法によるポリイミド系液晶配向膜は、ラビング処理によるポリイミド系液晶配向膜と比較して一般に電気特性が劣り、これによって液晶表示素子の表示品位が損なわれる傾向があった。これは、光化学反応を生じさせるために導入している特定部位(光反応性基)、中でも、アゾ基が光を吸収してラジカルを発生しやすいために、液晶表示素子の電圧保持率(以降、VHRと略記する。)が低下するためであると考えられる。
これに対しては、従来のポリイミド系液晶配向膜を使用しながら、層構成等を工夫することで電圧保持率の低下を抑える検討が行われてきた(例えば、特許文献7~10を参照。)。
As described above, there is known a liquid crystal alignment film formed by subjecting a polyimide-based liquid crystal alignment film to alignment treatment using a photo-alignment method. However, the polyimide-based liquid crystal alignment film formed by the photo-alignment method is generally inferior in electrical properties to the polyimide-based liquid crystal alignment film formed by the rubbing treatment, which tends to impair the display quality of the liquid crystal display element. This is because the specific site (photoreactive group) introduced to cause the photochemical reaction, especially the azo group, absorbs light and easily generates radicals, so the voltage holding ratio of the liquid crystal display element (hereinafter referred to as , abbreviated as VHR).
In response to this, studies have been conducted to suppress the decrease in voltage holding ratio by devising the layer structure, etc., while using conventional polyimide-based liquid crystal alignment films (see, for example, Patent Documents 7 to 10). ).

しかし、近年、液晶表示素子に対しては、より高い表示品位が求められる一方で、屋外での使用を考慮して、光源となるバックライトの輝度を以前のものよりも高くすることも求められている。そのような高輝度バックライトに晒される状況においては、特許文献7~10に記載されているような構成を採用したとしても、ポリイミド系液晶配向膜による素子の電気特性劣化は避けられず、そうした場合、近年の要求に応える十分な表示品位を実現することは難しいのが実情である。 However, in recent years, while higher display quality has been demanded of liquid crystal display elements, it has also been required to increase the brightness of the backlight, which is the light source, compared to the previous ones, in consideration of outdoor use. ing. In a situation exposed to such a high-brightness backlight, even if the configurations described in Patent Documents 7 to 10 are adopted, the deterioration of the electrical characteristics of the element due to the polyimide-based liquid crystal alignment film cannot be avoided. In this case, it is actually difficult to achieve sufficient display quality to meet recent demands.

そこで本発明者らは、このような従来技術の課題を解決するために、光配向法により異方性を付与することができ、且つ、光に対して安定な液晶配向膜、および、そのような液晶配向膜を形成できる液晶配向剤を提供することを目的として鋭意検討を進めた。また、長時間強い光に晒されても、高い電圧保持率が維持されて表示品位が低下しない液晶表示素子を提供することを目的として鋭意検討を進めた。 Therefore, in order to solve such problems of the prior art, the present inventors have developed a liquid crystal alignment film that can be imparted anisotropy by a photo-alignment method and is stable to light, and such a liquid crystal alignment film. Intensive studies were conducted with the aim of providing a liquid crystal aligning agent capable of forming a liquid crystal aligning film. Further, the present inventors have made intensive studies with the aim of providing a liquid crystal display element that maintains a high voltage holding ratio and does not deteriorate in display quality even when exposed to strong light for a long period of time.

上記の課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明者らは、光反応性構造を含む構成単位を有し、且つ、その光反応性構造を含む構成単位が加熱により化学反応を起こすポリマーを液晶配向剤に用いることにより、液晶配向剤の塗膜に光配向処理を行った後の加熱・焼成工程で、その構成単位を、光反応性基を含まない構造に変化させることができ、これによって光に対して安定な液晶配向膜が実現できるとの知見を得るに至った。本発明は、こうした知見に基づいて提案されたものであり、具体的に以下の構成を有する。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found a structural unit containing a photoreactive structure, and the structural unit containing the photoreactive structure undergoes a chemical reaction by heating. By using the resulting polymer for the liquid crystal aligning agent, in the heating and baking process after performing the photo-alignment treatment on the coating film of the liquid crystal aligning agent, the structural unit can be changed to a structure that does not contain a photoreactive group. The present inventors have obtained the knowledge that a liquid crystal alignment film stable against light can be realized by this. The present invention has been proposed based on these findings, and specifically has the following configurations.

<1>テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、およびテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物からなる群より選ばれる少なくとも1つのモノマーと、ジアミンおよびジヒドラジドからなる群より選ばれる少なくとも1つのモノマーとを含む原料からの反応生成物であるポリマーを含有し、
前記ポリマーが、ポリアミック酸、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸-ポリアミドコポリマー、およびポリアミドイミドからなる群より選ばれる少なくとも1つであり、
テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、およびテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物からなる群より選ばれる少なくとも1つの前記モノマーが、式(1)または式(2)で表される光反応性構造を含む構成単位を有するモノマーである、光配向用液晶配向剤。
<1> Contains at least one monomer selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic diesters, and tetracarboxylic diester dihalides, and at least one monomer selected from the group consisting of diamines and dihydrazides containing a polymer that is a reaction product from raw materials,
The polymer is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide, partial polyimide, polyamic acid ester, polyamic acid-polyamide copolymer, and polyamideimide,
At least one monomer selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic diesters, and tetracarboxylic diester dihalides has a photoreactive structure represented by formula (1) or formula (2). A liquid crystal aligning agent for photo-alignment, which is a monomer having a structural unit containing.

[式(1)および式(2)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、式(1-1)または式(1-2)で表される基を表し、R1およびR2の少なくとも1つは、式(1-1)または式(1-2)で表される基であり;
*はベンゼン環における結合位置を表し、一方のベンゼン環における水素原子と置換可能ないずれかの位置、および、他方のベンゼン環の水素原子と置換可能ないずれかの位置であり;
ベンゼン環の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。]
[In formulas (1) and (2), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by formula (1-1) or formula (1-2), and R 1 and at least one of R 2 is a group represented by formula (1-1) or formula (1-2);
* represents the bonding position on the benzene ring, any position that can be substituted with a hydrogen atom on one benzene ring, and any position that can be substituted with a hydrogen atom on the other benzene ring;
A hydrogen atom of the benzene ring may be substituted with a substituent. ]

[式(1-1)および式(1-2)において、R3およびR4は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
*は、式(1)および式(2)におけるベンゼン環への結合位置を表す。]
<2>前記の式(1)または式(2)で表される構造を有するモノマーが、下記式(3)または下記式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物の少なくとも1つである、<1>に記載の光配向用液晶配向剤。
[In formulas (1-1) and (1-2), R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, or a substituted or represents an unsubstituted arylcarbonyl group;
* represents the bonding position to the benzene ring in formulas (1) and (2). ]
<2> The monomer having the structure represented by the formula (1) or (2) is at least one tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (3) or (4) The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to <1>.

[式(3)および式(4)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、式(1-1)または、式(1-2)で表される基を表し、R1およびR2の少なくとも1つは、前記式(1-1)または前記式(1-2)で表される基であり;
5およびR7は、炭素数1~20の直鎖アルキレン基、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-N(CH3)CO-、-CON(CH3)-、または単結合を表し、R5およびR7において、直鎖アルキレン基の-CH2-の1つまたは隣接しない2つは-O-で置き換えられていてもよく;
6およびR8は、それぞれ独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素、または複素環を表し;
ベンゼン環における水素原子は、置換基で置換されていてもよい。]
<3>前記テトラカルボン酸二無水物が、下記式(3-1)~(3-4)および(4-1)~(4-6)のいずれかで表される、<2>に記載の、光配向用液晶配向剤。
[In formulas (3) and (4), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by formula (1-1) or formula (1-2), and R at least one of 1 and R 2 is a group represented by the above formula (1-1) or the above formula (1-2);
R 5 and R 7 are linear alkylene groups having 1 to 20 carbon atoms, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-, -N(CH 3 )CO-, -CON(CH 3 )- , or represents a single bond, and in R 5 and R 7 , one or two non-adjacent -CH 2 - of the linear alkylene group may be replaced with -O-;
R 6 and R 8 each independently represent a monocyclic hydrocarbon, a condensed polycyclic hydrocarbon, or a heterocyclic ring;
A hydrogen atom in the benzene ring may be substituted with a substituent. ]
<3> Described in <2>, wherein the tetracarboxylic dianhydride is represented by any one of the following formulas (3-1) to (3-4) and (4-1) to (4-6) , a liquid crystal aligning agent for photo-alignment.

[式(3-1)~(3-4)および(4-1)~(4-6)において、R3は、独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
ベンゼン環の水素原子は、置換基で置換されてもよく;
式(3-3)、式(3-4)、式(4-5)および式(4-6)において、R4は、独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。]
<4>前記テトラカルボン酸二無水物が、下記式(3-1-1)~式(3-1-8)、式(3-2-1)~式(3-2-8)、式(3-3-1)、式(3-3-2)、式(3-4-1)、式(3-4-2)、下記式(4-1-1)~式(4-1-8)、式(4-2-1)~式(4-2-7)、式(4-3-1)~式(4-3-3)、式(4-4-1)~式(4-4-3)、式(4-5-1)、式(4-5-2)、式(4-6-1)および式(4-6-2)のいずれかで表される、<3>に記載の光配向用液晶配向剤。
[In formulas (3-1) to (3-4) and (4-1) to (4-6), R 3 is independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted represents an alkanoyl group, or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group;
hydrogen atoms of the benzene ring may be substituted with substituents;
In Formula (3-3), Formula (3-4), Formula (4-5) and Formula (4-6), R 4 is independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or represents an unsubstituted alkanoyl group or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group; ]
<4> The tetracarboxylic dianhydride is represented by the following formulas (3-1-1) to (3-1-8), formulas (3-2-1) to (3-2-8), formula (3-3-1), formula (3-3-2), formula (3-4-1), formula (3-4-2), the following formula (4-1-1) ~ formula (4-1 -8), formula (4-2-1) ~ formula (4-2-7), formula (4-3-1) ~ formula (4-3-3), formula (4-4-1) ~ formula (4-4-3), Formula (4-5-1), Formula (4-5-2), Formula (4-6-1) and Formula (4-6-2) , the liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to <3>.

[式において、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基、iPrはイソプロピル基、Buはブチル基、tBuはt-ブチル基をそれぞれ表す。]
<5>前記光配向用液晶配向剤から形成された膜を230℃で30分間加熱焼成したとき、前記膜の365nmにおける透過率が、加熱焼成前の前記膜の365nmにおける透過率から25%以上上昇する、<1>~<4>のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤。
<6>横電解型液晶表示素子の製造に用いられる、<1>~<5>のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤。
<7><1>~<6>のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤によって形成される液晶配向膜。
<8><7>に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
<9><7>に記載の液晶配向膜を有する横電解型液晶表示素子。
<10>光反応性構造を有するポリマーを含む光配向用液晶配向剤によって形成される、液晶配向膜の形成方法であって、
<1>~<6>のいずれかに記載の光配向用液晶配向剤を基板に塗布して形成した液晶配向剤の膜に、偏光を照射して異方性を付与した後、加熱焼成を行う工程を有し、前記加熱焼成時に光反応性構造を環化させ、光反応しない構造にする、液晶配向膜の形成方法。
<11>前記加熱焼成を、加熱温度を変えて2段階以上で行う、<10>に記載の液晶配向膜の形成方法。
<12><10>または<11>に記載の液晶配向膜の形成方法によって液晶配向膜を形成することを含む、液晶表示素子の製造方法。
<13><10>または<11>に記載の液晶配向膜の形成方法によって液晶配向膜を形成することを含む、横電界型液晶表示素子の製造方法。
<14>下記式(3)または下記式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物。
[In the formula, Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, Pr represents a propyl group, i Pr represents an isopropyl group, Bu represents a butyl group, and t Bu represents a t-butyl group. ]
<5> When the film formed from the liquid crystal aligning agent for photo-alignment is heated and baked at 230 ° C. for 30 minutes, the transmittance at 365 nm of the film is 25% or more from the transmittance at 365 nm of the film before heating and baking. The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to any one of <1> to <4>, which increases.
<6> The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to any one of <1> to <5>, which is used for manufacturing a horizontal electrolytic liquid crystal display device.
<7> A liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment agent for photo-alignment according to any one of <1> to <6>.
<8> A liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to <7>.
<9> A horizontal electrolytic liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to <7>.
<10> A method for forming a liquid crystal alignment film formed by a photo-alignment liquid crystal alignment agent containing a polymer having a photoreactive structure,
The film of the liquid crystal aligning agent formed by applying the liquid crystal aligning agent for photoalignment according to any one of <1> to <6> to a substrate is irradiated with polarized light to impart anisotropy, and then heated and baked. and cyclizing the photoreactive structure during the heating and baking to make the structure non-photoreactive.
<11> The method for forming a liquid crystal alignment film according to <10>, wherein the heating and baking are performed in two or more stages with different heating temperatures.
<12> A method for producing a liquid crystal display element, comprising forming a liquid crystal alignment film by the method for forming a liquid crystal alignment film according to <10> or <11>.
<13> A method for producing a horizontal electric field type liquid crystal display element, comprising forming a liquid crystal alignment film by the method for forming a liquid crystal alignment film according to <10> or <11>.
<14> A tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (3) or (4).

[式(3)および式(4)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、式(1-1)または、式(1-2)で表される基を表し、R1およびR2の少なくとも1つは、式(1-1)または式(1-2)で表される基であり;
5およびR7は、炭素数1~20の直鎖アルキレン基、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-N(CH3)CO-、-CON(CH3)-、または単結合を表し、R5およびR7において、直鎖アルキレン基の-CH2-の1つまたは隣接しない2つは-O-で置き換えられていてもよく;
6およびR8は、それぞれ独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素、または複素環を表し;
ベンゼン環における水素原子は、置換基で置換されていてもよい。
[In formulas (3) and (4), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by formula (1-1) or formula (1-2), and R at least one of 1 and R 2 is a group represented by formula (1-1) or formula (1-2);
R 5 and R 7 are linear alkylene groups having 1 to 20 carbon atoms, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-, -N(CH 3 )CO-, -CON(CH 3 )- , or represents a single bond, and in R 5 and R 7 , one or two non-adjacent -CH 2 - of the linear alkylene group may be replaced with -O-;
R 6 and R 8 each independently represent a monocyclic hydrocarbon, a condensed polycyclic hydrocarbon, or a heterocyclic ring;
A hydrogen atom in the benzene ring may be substituted with a substituent.

[式(1-1)および式(1-2)において、R3およびR4は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
*は、式(3)におけるベンゼン環への結合位置を表す。]
<15>下記式(3-1)~(3-4)および(4-1)~(4-6)のいずれかで表される、<14>に記載のテトラカルボン酸二無水物。
[In formulas (1-1) and (1-2), R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, or a substituted or represents an unsubstituted arylcarbonyl group;
* represents the bonding position to the benzene ring in formula (3). ]
<15> The tetracarboxylic dianhydride according to <14>, represented by any one of the following formulas (3-1) to (3-4) and (4-1) to (4-6).

[式(3-1)~(3-4)および(4-1)~(4-6)において、R3は、独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
ベンゼン環の水素原子は、置換基で置換されてもよく;
式(3-3)、式(3-4)、式(4-5)および式(4-6)において、R4は、独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。]
<16>下記式(3-1-1)~式(3-1-8)、式(3-2-1)~式(3-2-8)、式(3-3-1)、式(3-3-2)、式(3-4-1)、式(3-4-2)、下記式(4-1-1)~式(4-1-8)、式(4-2-1)~式(4-2-7)、式(4-3-1)~式(4-3-3)、式(4-4-1)~式(4-4-3)、式(4-5-1)、式(4-5-2)、式(4-6-1)および式(4-6-2)のいずれかで表される、<15>に記載のテトラカルボン酸二無水物。
[In formulas (3-1) to (3-4) and (4-1) to (4-6), R 3 is independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted represents an alkanoyl group, or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group;
hydrogen atoms of the benzene ring may be substituted with substituents;
In Formula (3-3), Formula (3-4), Formula (4-5) and Formula (4-6), R 4 is independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or represents an unsubstituted alkanoyl group or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group; ]
<16> The following formulas (3-1-1) to (3-1-8), formulas (3-2-1) to (3-2-8), formulas (3-3-1), formulas (3-3-2), formula (3-4-1), formula (3-4-2), the following formulas (4-1-1) to formulas (4-1-8), formulas (4-2 -1) to formula (4-2-7), formula (4-3-1) to formula (4-3-3), formula (4-4-1) to formula (4-4-3), formula (4-5-1), formula (4-5-2), formula (4-6-1) and tetracarboxylic acid according to <15>, represented by any one of formula (4-6-2) dianhydride.

[式において、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基、iPrはイソプロピル基、Buはブチル基、tBuはt-ブチル基をそれぞれ表す。]
<17><14>~<16>のいずれかに記載のテトラカルボン酸二無水物とジアミンおよびジヒドラジドから選ばれる少なくとも1つのモノマーとを含む原料からの反応生成物であって、かつ、
ポリアミック酸、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸-ポリアミドコポリマー、およびポリアミドイミドからなる群より選ばれる、ポリマー。
[In the formula, Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, Pr represents a propyl group, i Pr represents an isopropyl group, Bu represents a butyl group, and t Bu represents a t-butyl group. ]
<17> A reaction product from a raw material containing the tetracarboxylic dianhydride according to any one of <14> to <16> and at least one monomer selected from diamines and dihydrazides, and
A polymer selected from the group consisting of polyamic acids, polyimides, partial polyimides, polyamic acid esters, polyamic acid-polyamide copolymers, and polyamideimides.

本発明の光配向用液晶配向剤によれば、光配向法を用いて異方性を付与することができ、且つ、光に対して安定な液晶配向膜を形成することができる。また、本発明の光配向用液晶配向剤により形成した液晶配向膜を用いることにより、液晶層が高度に配向していて残像特性に優れており、また、高輝度バックライトを搭載した場合でも、高い電圧保持率が維持されて表示品位が低下しない液晶表示装置を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the liquid crystal aligning agent for photo-alignment of this invention, anisotropy can be provided using the photo-alignment method, and a stable liquid crystal aligning film can be formed with respect to light. Further, by using the liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment agent for photo-alignment of the present invention, the liquid crystal layer is highly aligned and excellent in afterimage properties, and even when a high-brightness backlight is mounted, It is possible to realize a liquid crystal display device in which a high voltage holding ratio is maintained and the display quality does not deteriorate.

以下において、本発明について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、代表的な実施形態や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施形態に限定されるものではない。なお、本明細書において「~」を用いて表される数値範囲は「~」前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。 The present invention will be described in detail below. Although the constituent elements described below may be described based on representative embodiments and specific examples, the present invention is not limited to such embodiments. In this specification, the numerical range represented by "-" means a range including the numerical values described before and after "-" as lower and upper limits.

<<光配向用液晶配向剤>>
本発明における「光配向用液晶配向剤」とは、その膜を基板上に形成したとき、偏光を照射することで異方性を付与することができる液晶配向剤を意味し、本明細書中では単に「液晶配向剤」ということがある。
本発明の光配向用液晶配向剤は、光反応性構造を含む構成単位であって、加熱により化学反応を起こす構成単位を有するポリマーを含有する。本明細書において光反応性構造を含む構成単位であって加熱により化学反応を起こす構成単位を「熱反応性の光反応性構造を含む構成単位」と称する。すなわち、本発明の光配向用液晶配向剤は、熱反応性の光反応性構造を含む構成単位を有するポリマーを含有する。本発明の液晶配向剤によれば、光配向法により配向性を付与することができる。
<<Liquid crystal aligning agent for photo-alignment>>
The "liquid crystal aligning agent for photo-alignment" in the present invention means a liquid crystal aligning agent capable of imparting anisotropy by irradiating polarized light when the film is formed on a substrate, and is used in the present specification. Then, it may simply be called a "liquid crystal aligning agent".
The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention contains a polymer having a structural unit that contains a photoreactive structure and causes a chemical reaction by heating. In the present specification, a structural unit containing a photoreactive structure and causing a chemical reaction by heating is referred to as a "structural unit containing a thermoreactive photoreactive structure". That is, the liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention contains a polymer having a constitutional unit containing a thermoreactive photoreactive structure. According to the liquid crystal aligning agent of the present invention, orientation can be imparted by a photo-alignment method.

本発明における「光反応性構造」とは、光の照射により構造が変化する原子団を意味する。こうした光反応性構造は、通常、光を吸収して化学変化を起こす特定部位(光反応性基)を有し、その光反応性基の化学変化に起因して構造が変化する。以下の説明では、こうした光吸収によって起こる光反応性構造の化学反応を「光化学反応」といい、光化学反応に起因して生じた構造の変化を光化学変化という。光化学反応は、電子が光を吸収して励起され、それによって引き起こされる化学反応であり、加熱により起こる化学反応とは区別される。光化学変化の具体例として、光異性化、光フリース転位等を挙げることができる。光反応性構造に構造変化を生じる光の波長は、特に制限されないが、150~800nmであることが好ましく、200~400nmであることがより好ましく、300~400nmであることがさらに好ましい。また、光反応性構造に構造変化を生じるのに要する光照射強度は、0.05~20J/cm2であることが好ましい。 The "photoreactive structure" in the present invention means an atomic group whose structure is changed by light irradiation. Such a photoreactive structure usually has a specific site (photoreactive group) that absorbs light and undergoes a chemical change, and the structure changes due to the chemical change of the photoreactive group. In the following description, the chemical reaction of the photoreactive structure caused by such light absorption is referred to as "photochemical reaction", and the structural change caused by the photochemical reaction is referred to as photochemical change. A photochemical reaction is a chemical reaction caused by electrons being excited by absorption of light, and is distinguished from a chemical reaction caused by heating. Specific examples of photochemical changes include photoisomerization and photofries rearrangement. The wavelength of light that causes a structural change in the photoreactive structure is not particularly limited, but is preferably 150 to 800 nm, more preferably 200 to 400 nm, even more preferably 300 to 400 nm. Further, the light irradiation intensity required to cause structural change in the photoreactive structure is preferably 0.05 to 20 J/cm 2 .

本発明における「熱反応性の光反応性構造を含む構成単位」とは、ポリマーを構成する構成単位であって、上記のような光反応性構造を含み、且つ、加熱により化学反応を起こすものを意味する。 The "structural unit containing a thermoreactive photoreactive structure" in the present invention is a structural unit that constitutes a polymer, contains the photoreactive structure as described above, and causes a chemical reaction when heated. means

本発明の光配向用液晶配向剤(液晶配向剤)は液晶配向膜の形成に用いられるものである。本発明の液晶配向剤によって液晶配向膜を形成するには、例えば液晶配向剤を基板に塗布して膜を形成した後、光配向用の偏光を照射する。これにより、その偏光方向と概ね平行にあるポリマー主鎖の光反応性構造が選択的に光化学反応を起こして構造が変化し、ポリマー主鎖のうちで特定の方向を向いた成分(構造が変化した結果、特定の方向を向いた成分)が支配的になる。すなわち、膜を構成するポリマー主鎖が特定の方向に配向した状態(異方性が付与された状態)になる。その後、この光配向させた膜を加熱して焼成することにより、固体の液晶配向膜が形成される。このとき、本発明で使用しているポリマーでは、加熱により光反応性構造を有する構成単位が化学反応を起こして、その光反応性基が消失し、膜全体で光反応性基の数が減少するか、光反応性基が存在しなくなる。そのため、形成された液晶配向膜は、強い光に晒されてもラジカルを発生しにくく、光に対して高い安定性を示す。また、このとき、本発明で使用しているポリマーでは、加熱により配向増幅が起こり、高い配向性を示すことができる。ここで、「配向増幅」とは、加熱によって分子運動が容易となったポリマーが、光配向処理により特定の方向を向いたポリマー主鎖の成分に沿って配向し、異方性が増幅する現象のことを意味する。
なお、液晶配向膜の詳細な形成条件については、液晶配向膜の欄の記載を参照することができる。
The liquid crystal aligning agent for photo-alignment (liquid crystal aligning agent) of the present invention is used for forming a liquid crystal aligning film. In order to form a liquid crystal aligning film with the liquid crystal aligning agent of the present invention, for example, the liquid crystal aligning agent is applied to a substrate to form a film, and then polarized light for photoalignment is irradiated. As a result, the photoreactive structure of the polymer main chain, which is roughly parallel to the polarization direction, selectively undergoes a photochemical reaction to change the structure, and the component of the polymer main chain that faces a specific direction (the structure changes As a result, the component oriented in a particular direction) becomes dominant. That is, the polymer main chains constituting the film are oriented in a specific direction (anisotropic state). Thereafter, the photo-aligned film is heated and baked to form a solid liquid crystal alignment film. At this time, in the polymer used in the present invention, the constituent units having a photoreactive structure undergo a chemical reaction by heating, the photoreactive groups disappear, and the number of photoreactive groups in the entire film decreases. or no photoreactive groups are present. Therefore, the formed liquid crystal alignment film does not easily generate radicals even when exposed to strong light, and exhibits high stability to light. Further, at this time, the polymer used in the present invention undergoes orientation amplification upon heating, and can exhibit high orientation. Here, "orientation amplification" refers to a phenomenon in which a polymer whose molecular motion is facilitated by heating is oriented along the component of the polymer main chain oriented in a specific direction by photo-orientation treatment, and anisotropy is amplified. means that
In addition, description of the column of a liquid crystal aligning film can be referred for the detailed formation conditions of a liquid crystal aligning film.

<熱反応性の光反応性構造を含む構成単位を有するポリマー:式(1)または式(2)で表される構造を有するポリマー>
以下において、本発明の液晶配向剤が含有する、熱反応性の光反応性構造を含む構成単位を有するポリマーについて説明する。以下の説明では、「熱反応性の光反応性構造を含む構成単位を有するポリマー」を「熱反応性の光反応性構造を有するポリマー」ということがある。
本発明の光配向用液晶配向剤に含まれる、熱反応性の光反応性構造を含む構成単位を有するポリマーは、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、およびテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物からなる群より選ばれる少なくとも1つのモノマーと、ジアミンおよびジヒドラジドからなる群より選ばれる少なくとも1つのモノマーを含む原料から反応させて得られる、ポリアミック酸、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸-ポリアミドコポリマー、およびポリアミドイミドからなる群から選ばれるポリマーである。上記のテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、およびテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物は、熱反応性の光反応性構造を含む下記式(1)または下記式(2)で表される構造を有し、熱反応性の光反応性構造を含む構成単位は、上記の原料に含まれる上記のテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、またはテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物に由来する。すなわち、本発明の光配向用液晶配向剤に含まれる熱反応性の光反応性構造を含む構成単位を有するポリマーは、下記式(1)または下記式(2)で表される構造を有するポリマーである。
<Polymer Having a Structural Unit Containing a Thermally Reactive Photoreactive Structure: Polymer Having a Structure Represented by Formula (1) or Formula (2)>
Below, the polymer which has a structural unit containing the thermoreactive photoreactive structure which the liquid crystal aligning agent of this invention contains is demonstrated. In the following description, "a polymer having a constitutional unit containing a heat-reactive photoreactive structure" may be referred to as "a polymer having a heat-reactive photoreactive structure".
The polymer having structural units containing a thermoreactive photoreactive structure contained in the liquid crystal aligning agent for photoalignment of the present invention is a tetracarboxylic dianhydride, a tetracarboxylic diester, and a tetracarboxylic diester dihalide. Polyamic acid, polyimide, partial polyimide, polyamic acid ester, polyamic acid-polyamide obtained by reacting a raw material containing at least one monomer selected from the group consisting of diamines and dihydrazides with at least one monomer selected from the group consisting of A polymer selected from the group consisting of copolymers, and polyamideimides. The above tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic diester, and tetracarboxylic diester dihalide have a structure represented by the following formula (1) or the following formula (2) containing a thermally reactive photoreactive structure. The structural unit containing a thermally reactive photoreactive structure is derived from the tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic diester, or tetracarboxylic diester dihalide contained in the raw material. That is, the polymer having a structural unit containing a thermoreactive photoreactive structure contained in the liquid crystal aligning agent for photoalignment of the present invention is a polymer having a structure represented by the following formula (1) or the following formula (2) is.

式(1)および式(2)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、式(1-1)または式(1-2)で表される基を表し、R1およびR2の少なくとも一方は、式(1-1)または式(1-2)で表される基である。R1およびR2のうちで式(1-1)または式(1-2)で表される基であるものは、R1およびR2のうちの一方であっても両方であってもよい。R1およびR2の両方が式(1-1)または式(1-2)で表される基であるとき、それらの基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
*は、式(1)および式(2)で表される構造の両側の構造への結合位置を表し、その一方のベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれか、または、他方のベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれかである。
In formulas (1) and (2), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by formula (1-1) or formula (1-2), and R 1 and At least one of R 2 is a group represented by formula (1-1) or formula (1-2). Of R 1 and R 2 , the group represented by formula (1-1) or (1-2) may be either one or both of R 1 and R 2 . When both R 1 and R 2 are groups represented by formula (1-1) or formula (1-2), these groups may be the same or different.
* represents the bonding position to the structures on both sides of the structures represented by formulas (1) and (2), either of the positions that can be substituted with the hydrogen atoms in one benzene ring, or the other benzene It is any position that can be substituted with a hydrogen atom in the ring.

式(1-1)および式(1-2)において、R3およびR4は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し、式(1-1)および式(1-2)において、*は、式(1)および式(2)におけるベンゼン環への結合位置を表す。 In formulas (1-1) and (1-2), R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, or a substituted or unsubstituted represents a substituted arylcarbonyl group, and in formulas (1-1) and (1-2), * represents the bonding position to the benzene ring in formulas (1) and (2).

式(1-1)のR3におけるアルキル基は、直鎖状、分枝状のいずれであってもよい。アルキル基の好ましい炭素数は1~10であり、より好ましくは1~6であり、さらに好ましくは1~4であり、さらにより好ましくは1~3である。アルキル基の具体例として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、1-メチルブチル基、1-エチルプロピル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、1-メチルペンチル基、1-エチルブチル基等を例示することができる。 The alkyl group for R 3 in formula (1-1) may be linear or branched. The alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 4 carbon atoms, and still more preferably 1 to 3 carbon atoms. Specific examples of alkyl groups include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, isopentyl group, neopentyl group, tert-pentyl group, 1 -methylbutyl group, 1-ethylpropyl group, hexyl group, isohexyl group, 1-methylpentyl group, 1-ethylbutyl group and the like.

3におけるアルカノイル基は、直鎖状、分枝状のいずれであってもよい。アルカノイル基の好ましい炭素数は1~10であり、より好ましくは1~6であり、さらに好ましくは1~2であり、さらにより好ましくは1である。アルカノイル基の具体例として、メタノイル基、エタノイル基、プロパノイル基、イソプロパノイル基、ブタノイル基、イソブタノイル基、sec-ブタノイル基、tert-ブタノイル基、ペンタノイル基、イソペンタノイル基、ネオペンタノイル基、tert-ペンタノイル基、1-メチルブタノイル基、1-エチルプロパノイル基、ヘキサノイル基、イソヘキサノイル基、1-メチルペンタノイル基、1-エチルブタノイル基等を例示することができる。
3におけるアリールカルボニル基のアリール基は、単環であっても縮合環であってもよい。アリール基の好ましい炭素数は6~22であり、より好ましくは6~14であり、さらに好ましくは6~10である。アリール基の具体例として、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基等を例示することができる。アリールカルボニル基の具体例として、フェニルカルボニル基、1-ナフチルカルボニル基等を例示することができる。
3におけるアルキル基、アルカノイル基およびアリールカルボニル基は、それぞれ置換基で置換されていてもよい。置換基として、水酸基、アミノ基、ハロゲノ基等を挙げることができる。
これらのうちで、最終的に製造される液晶配向膜の性能を良好にできる点から、R3はメチル基、エチル基、プロピル基、水素原子、メタノイル基、フェニル基であることが好ましい。
The alkanoyl group for R 3 may be linear or branched. The alkanoyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, still more preferably 1 to 2 carbon atoms, and still more preferably 1 carbon atom. Specific examples of alkanoyl groups include methanoyl, ethanoyl, propanoyl, isopropanoyl, butanoyl, isobutanoyl, sec-butanoyl, tert-butanoyl, pentanoyl, isopentanoyl, neopentanoyl groups, Examples include tert-pentanoyl group, 1-methylbutanoyl group, 1-ethylpropanoyl group, hexanoyl group, isohexanoyl group, 1-methylpentanoyl group, 1-ethylbutanoyl group and the like.
The aryl group of the arylcarbonyl group in R 3 may be monocyclic or condensed. The aryl group preferably has 6 to 22 carbon atoms, more preferably 6 to 14 carbon atoms, and still more preferably 6 to 10 carbon atoms. Specific examples of aryl groups include phenyl, 1-naphthyl and 2-naphthyl groups. Specific examples of the arylcarbonyl group include a phenylcarbonyl group and a 1-naphthylcarbonyl group.
Each of the alkyl group, alkanoyl group and arylcarbonyl group in R 3 may be substituted with a substituent. A hydroxyl group, an amino group, a halogeno group, etc. can be mentioned as a substituent.
Among these, R 3 is preferably a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hydrogen atom, a methanoyl group, or a phenyl group from the viewpoint of improving the performance of the finally produced liquid crystal alignment film.

式(1-2)のR3およびR4におけるアルキル基、アルカノイル基、アリールカルボニル基およびこれらの基に置換しうる置換基の説明と好ましい範囲、具体例については、上記の式(1-1)のR3におけるアルキル基、アルカノイル基、アリールカルボニル基およびこれらの基に置換しうる置換基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。 Description of the alkyl group, alkanoyl group, arylcarbonyl group, and substituents that can be substituted on these groups for R 3 and R 4 in formula (1-2), preferred ranges, and specific examples are given in the above formula (1-1 ), descriptions, preferred ranges, and specific examples of the alkyl group, alkanoyl group, arylcarbonyl group, and substituents that can be substituted on these groups for R 3 of ) can be referred to.

式(1)および式(2)におけるベンゼン環の水素原子は置換基で置換されていてもよい。置換基の好ましい例として、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲノ基、カルボキシアルキル基が挙げられる。アルキル基は、直鎖状、分枝状、環状のいずれであってもよい。アルキル基の好ましい炭素数は1~4であり、より好ましくは1~2である。アルキル基の具体例として、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基等を例示することができる。アルコキシ基の好ましい炭素数は1~4であり、より好ましくは1~2である。アルコキシ基の具体例として、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基等を例示することができる。ハロゲン化アルキル基の具体例として、トリフルオロメチル基等を例示することができる。ハロゲノ基の具体例として、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基等を例示することができる。カルボキシアルキル基の具体例として、カルボキシメチル基、カルボキシエチル基等を例示することができる。 A hydrogen atom of the benzene ring in formulas (1) and (2) may be substituted with a substituent. Preferred examples of substituents include alkyl groups, alkoxy groups, halogenated alkyl groups, halogeno groups, and carboxyalkyl groups. Alkyl groups may be linear, branched, or cyclic. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-4, more preferably 1-2. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group and the like. The alkoxy group preferably has 1 to 4 carbon atoms, more preferably 1 to 2 carbon atoms. Specific examples of alkoxy groups include methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, sec-butoxy, and tert-butoxy groups. A trifluoromethyl group etc. can be illustrated as a specific example of a halogenated alkyl group. Specific examples of the halogeno group include a fluoro group, a chloro group, a bromo group, an iodo group and the like. A carboxymethyl group, a carboxyethyl group, etc. can be illustrated as a specific example of a carboxyalkyl group.

本発明の液晶配向剤が含有する熱反応性の光反応性構造を含む構成単位を有するポリマーを構成する構成単位は、全てが熱反応性の光反応性構造を含む構成単位(式(1)および式(2)で表される構造を含む構成単位)であってもよく、一部が熱反応性の光反応性構造を含む構成単位で残りが非熱反応性の光反応性構造を含む構成単位であってもよく、一部が熱反応性の光反応性構造を含む構成単位で別の一部が非熱反応性の光反応性構造を含む構成単位で残りが光反応性構造を含まない構成単位であってもよく、一部が熱反応性の光反応性構造を含む構成単位で、残りが光反応性構造を含まない構成単位であってもよい。本発明の液晶配向剤が含有する熱反応性の光反応性構造を含む構成単位を有するポリマーを構成する構成単位は、一部が熱反応性の光反応性構造を含む構成単位で、残りが光反応性構造を含まない構成単位であることが好ましい。
ポリマーにおける熱反応性の光反応性構造を含む構成単位の数は、特に制限されないが、ポリマー1分子当たり3~100個であることが好ましく、5~50個であることがより好ましく、5~30個であることがさらに好ましい。ポリマーが光反応性構造を含む構成単位を2つ以上有するとき、その複数の構成単位は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
The structural units constituting the polymer having a structural unit containing a thermoreactive photoreactive structure contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention are all structural units containing a thermoreactive photoreactive structure (formula (1) and a structural unit containing a structure represented by formula (2)), part of which contains a thermoreactive photoreactive structure and the rest contains a non-thermally reactive photoreactive structure It may be a structural unit, a part of which contains a thermoreactive photoreactive structure, another part of which contains a non-thermally reactive photoreactive structure, and the rest of which contains a photoreactive structure. It may be a structural unit that does not contain a photoreactive structure, or a structural unit that partially contains a thermoreactive photoreactive structure and the rest of which does not contain a photoreactive structure. Structural units constituting a polymer having a structural unit containing a thermoreactive photoreactive structure contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention, a part of the structural unit containing a thermoreactive photoreactive structure, the rest Structural units that do not contain a photoreactive structure are preferred.
The number of structural units containing a thermoreactive photoreactive structure in the polymer is not particularly limited, but is preferably 3 to 100, more preferably 5 to 50, more preferably 5 to 5 per molecule of the polymer. Thirty is more preferred. When the polymer has two or more structural units containing photoreactive structures, the plurality of structural units may be the same or different.

[式(1)および式(2)で表される構造の光反応および化学反応]
式(1)および式(2)で表される構造に紫外線が照射されると、アゾ基のトランス-シス異性化が起こってポリマー主鎖の向きが変化する。これにより、ポリマー主鎖が特定の向きに配向した液晶配向膜が得られる。さらに式(1)または式(2)で表される構造は加熱により化学反応を起こす。この化学反応は、光反応性構造の光反応性基を、光反応性を有しない構造に変換する反応であり、通常、光反応性基と他の基の環化反応である。これにより、ポリマーの直線性が高くなり、より配向性が高い液晶配向膜を得ることができる。また、式(1)または式(2)で表される構造を含むポリマーでは、光配向法にて異方性を付与した後(光照射により光反応性構造に構造変化を生じさせた後)、加熱を行うことで、光反応性構造の光反応性を消失させて、光に対して安定な構造に変換することができる。
[Photoreaction and chemical reaction of structures represented by formula (1) and formula (2)]
When the structures represented by formulas (1) and (2) are irradiated with UV light, trans-cis isomerization of the azo groups occurs to change the orientation of the polymer backbone. Thereby, a liquid crystal alignment film in which the polymer main chain is oriented in a specific direction is obtained. Furthermore, the structure represented by Formula (1) or Formula (2) undergoes a chemical reaction by heating. This chemical reaction is a reaction that converts the photoreactive group of the photoreactive structure into a non-photoreactive structure, and is usually a cyclization reaction between the photoreactive group and another group. Thereby, the linearity of the polymer is increased, and a liquid crystal alignment film with higher alignment can be obtained. Further, in the polymer containing the structure represented by formula (1) or formula (2), after imparting anisotropy by a photo-alignment method (after causing a structural change in the photoreactive structure by light irradiation) By heating, the photoreactivity of the photoreactive structure can be extinguished and converted into a structure stable to light.

化学反応を起こすための加熱温度は40~300℃であることが好ましく、100~300℃であることがより好ましく、150~280℃であることがさらに好ましい。加熱時間は1分間~3時間であることが好ましく、5分間~1時間であることがより好ましく、15分間~45分間であることがさらに好ましい。化学反応を起こすための加熱温度と加熱時間は、加熱温度が40~180℃の時は加熱時間が10分間~3時間であることが好ましく、加熱温度が180~300℃の時は加熱時間が1分間~1時間であることが好ましい。なかでも反応効率を高めることができる点から、加熱温度が150~280℃で加熱時間が10分間~1時間であることがより好ましく、加熱温度が180~250℃で加熱時間が15分間~45分間であることがさらに好ましい。 The heating temperature for causing the chemical reaction is preferably 40 to 300.degree. C., more preferably 100 to 300.degree. C., even more preferably 150 to 280.degree. The heating time is preferably 1 minute to 3 hours, more preferably 5 minutes to 1 hour, even more preferably 15 minutes to 45 minutes. Regarding the heating temperature and heating time for causing a chemical reaction, when the heating temperature is 40 to 180°C, the heating time is preferably 10 minutes to 3 hours, and when the heating temperature is 180 to 300°C, the heating time is reduced. It is preferably from 1 minute to 1 hour. Among them, it is more preferable that the heating temperature is 150 to 280° C. and the heating time is 10 minutes to 1 hour, and the heating temperature is 180 to 250° C. and the heating time is 15 minutes to 45 minutes, because the reaction efficiency can be improved. Minutes is more preferred.

以下に、アゾベンゼン構造を有する式(1)および式(2)で表される構造について、加熱による化学反応により光反応性基が消失するメカニズムについて説明する。
(A)アゾベンゼン構造の環化反応:5員環形成
一方のベンゼン環のアゾ基に対するオルト位に置換基R1Aを有するアゾベンゼン構造、すなわち、下記式(A-1)で表されるアゾベンゼン構造を有する構成単位では、下記反応式に示すように、加熱により、アゾ基がベンゼン環の置換基R1Aと反応してインダゾール環を形成し、アゾ基が消失する。この反応の詳細については、New J. chem., 1999, 23, 1223-1230を参照することができる。
The mechanism of disappearance of photoreactive groups due to chemical reactions caused by heating in the structures represented by formulas (1) and (2) having an azobenzene structure will be described below.
(A) Cyclization reaction of azobenzene structure: 5-membered ring formation An azobenzene structure having a substituent R 1A at the ortho position to the azo group of one benzene ring, that is, an azobenzene structure represented by the following formula (A-1) As shown in the following reaction formula, the azo group of the structural unit having the compound reacts with the substituent R 1A of the benzene ring to form an indazole ring upon heating, and the azo group disappears. For details of this reaction, reference can be made to New J. chem., 1999, 23, 1223-1230.

式(A-1)において、R1Aは、式(A-1-1)または式(A-1-2)で表される基を表す。式(A-1-1)および式(A-1-2)において、R4AおよびR5Aは、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。R4AおよびR5Aの説明と好ましい範囲、具体例については、上記の式(a-1)のRaにおけるアルキル基、アルカノイル基、アリールカルボニル基およびこれらの基に置換しうる置換基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。 In formula (A-1), R 1A represents a group represented by formula (A-1-1) or formula (A-1-2). In formulas (A-1-1) and (A-1-2), R 4A and R 5A are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, or represents a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group. Descriptions, preferred ranges, and specific examples of R 4A and R 5A are described with respect to the alkyl group, alkanoyl group, arylcarbonyl group, and substituents that can be substituted on these groups for R a in formula (a-1) above. and preferred ranges and specific examples can be referred to.

(B)アゾベンゼン構造の環化反応:6員環形成
一方のベンゼン環のアゾ基に対するオルト位に置換基(-CH2COOR1B)を有するアゾベンゼン構造、すなわち、下記式(B-1)で表されるアゾベンゼン構造を有する構成単位では、下記反応式に示すように、加熱により、アゾ基がベンゼン環の置換基(-CH2COOR1B)と反応して環状構造を形成し、アゾ基が消失する。
(B) Cyclization reaction of azobenzene structure: 6-membered ring formation An azobenzene structure having a substituent (—CH 2 COOR 1B ) at the ortho position to the azo group on one benzene ring, that is, represented by the following formula (B-1) In the structural unit having an azobenzene structure, the azo group reacts with the substituent (—CH 2 COOR 1B ) on the benzene ring to form a cyclic structure by heating, and the azo group disappears, as shown in the reaction formula below. do.

式(B-1)において、R1Bは、水素原子または置換もしくは無置換のアルキル基を表す。アルキル基およびアルキル基に置換しうる置換基の説明と好ましい範囲、具体例については、上記の式(a-1)のRaにおけるアルキル基およびその置換基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。 In formula (B-1), R 1B represents a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted alkyl group. For the description, preferred range, and specific examples of the alkyl group and the substituents that can be substituted on the alkyl group, the description, preferred range, and specific examples of the alkyl group and the substituent thereof for R a in the above formula (a-1) are provided. You can refer to it.

熱反応性の光反応性構造を含む構成単位が化学反応を起こしたか否かは、紫外可視吸収スペクトル(透過率)、核磁気共鳴(NMR)スペクトル、赤外分光(IR)スペクトルにより確認することができる。例えば、光反応性構造がアゾベンゼン構造である場合には、アゾベンゼンの吸収波長である365nmでの透過率が上昇することで、上記の環化反応が生じたことを確認することができる。ここで、アゾベンゼン構造をポリマーの構成単位に含む液晶配向剤では、加熱による化学反応により365nmの透過率が25%以上上昇することが好ましい。具体的には、光配向用液晶配向剤から形成された膜を230℃で30分間加熱焼成したとき、その膜の365nmにおける透過率が、加熱焼成前の膜の365nmにおける透過率から25%以上上昇することが好ましい。こうした光配向用液晶配向剤では、加熱によりアゾベンゼン構造の光反応性を確実に低減させることができ、光安定性が高く、良好な液晶配向性を示す液晶配向膜を形成することができる。 Whether or not a structural unit containing a thermoreactive photoreactive structure has undergone a chemical reaction should be confirmed by ultraviolet-visible absorption spectrum (transmittance), nuclear magnetic resonance (NMR) spectrum, and infrared spectroscopy (IR) spectrum. can be done. For example, when the photoreactive structure is an azobenzene structure, the occurrence of the cyclization reaction can be confirmed by an increase in transmittance at 365 nm, which is the absorption wavelength of azobenzene. Here, in a liquid crystal aligning agent containing an azobenzene structure as a structural unit of a polymer, it is preferable that the chemical reaction caused by heating increases the transmittance at 365 nm by 25% or more. Specifically, when the film formed from the liquid crystal aligning agent for photo-alignment is heated and baked at 230 ° C. for 30 minutes, the transmittance at 365 nm of the film is 25% or more from the transmittance at 365 nm of the film before heating and baking. Rise is preferred. With such a liquid crystal aligning agent for photoalignment, the photoreactivity of the azobenzene structure can be reliably reduced by heating, and a liquid crystal alignment film having high photostability and exhibiting good liquid crystal alignment can be formed.

[環化開始温度および配向増幅開始温度]
上記のように本発明の液晶配向剤は、熱反応性の光反応性構造を含む構成単位を有するポリマーを含有し、その熱反応性の光反応性構造を含む構成単位は加熱により環化反応を起こすものである。その環化開始温度は、配向増幅開始温度よりも低いものであっても高いものであってもよい。例えば、環化開始温度が配向増幅開始温度よりも低いときは、液晶配向剤の膜に光配向処理を施した後、加熱焼成を行う際、まず、環化開始温度以上で配向増幅開始温度未満の範囲内の温度に保持することにより、配向増幅よりも先に、ある程度の環化を進行させることができる。その後に、配向増幅開始温度以上に昇温して保持することにより、配向増幅を起こさせることができる。逆に、環化開始温度が配向増幅開始温度よりも高いときは、液晶配向剤の膜に光配向処理を施した後、加熱焼成を行う際、まず、配向増幅開始温度以上で環化温度未満の範囲内の温度に保持することにより、環化よりも先に、ある程度の配向増幅をさせることができる。その後に、環化開始温度以上に昇温して保持することにより、環化を起こさせることができる。このように環化と配向増幅の開始時期をずらすことにより、得られる液晶配向膜の配向性がより良好になるように制御することができる。
[Cyclization start temperature and orientation amplification start temperature]
As described above, the liquid crystal aligning agent of the present invention contains a polymer having a structural unit containing a thermoreactive photoreactive structure, and the structural unit containing the thermoreactive photoreactive structure undergoes a cyclization reaction by heating. is what causes The cyclization onset temperature may be lower or higher than the orientation amplification onset temperature. For example, when the cyclization initiation temperature is lower than the orientation amplification initiation temperature, after the film of the liquid crystal aligning agent is subjected to photo-alignment treatment, when heating and baking, first, the cyclization initiation temperature is higher than the orientation amplification initiation temperature. By maintaining the temperature within the range of , cyclization can proceed to some extent prior to orientational amplification. Thereafter, by raising the temperature to or above the orientation amplification start temperature and maintaining it, orientation amplification can be caused. Conversely, when the cyclization initiation temperature is higher than the orientation amplification initiation temperature, when the film of the liquid crystal aligning agent is subjected to photo-alignment treatment and then heated and baked, first, the orientation amplification initiation temperature is higher than the orientation amplification initiation temperature and lower than the cyclization temperature. A certain degree of orientational amplification can be achieved prior to cyclization by maintaining the temperature within the range of . Thereafter, the temperature is raised to the cyclization initiation temperature or higher and maintained to cause cyclization. By staggering the start times of cyclization and orientation amplification in this manner, the orientation of the obtained liquid crystal orientation film can be controlled to be better.

ここで、特定の温度範囲内に保持する場合の「範囲内の温度で保持」とは、一定温度に固定する場合のみならず、昇温、降温、またはこれらの両方を行いながらその温度範囲から外れないようにする場合も含む。その温度範囲内に保持する時間は、通常1分~1時間とすることができ、1分~30分とすることが好ましい。
ポリマーの環化開始温度を測定するには、例えば、そのポリマーを含有する膜に、それぞれ、異なる温度で加熱処理を行った後に透過率を測定し、加熱温度を横軸とし、透過率を縦軸とする相関図を作成する。その相関図上で透過率曲線が平坦なラインから右肩上がりになる境界の温度を「環化開始温度」とする。ここでの透過率は環化反応の指標であり、そのポリマーの吸収波長範囲の光であって、ポリマーで環化反応が起こったときに吸光度が減少する(透過率が上昇する)光の透過率を使用する。例えばアゾベンゼン構造を有するポリマーでは365nmにおける透過率を環化反応の指標とすることができ、その透過率と加熱温度の相関図から環化開始温度を求めることができる。なお、透過率の測定に使用するポリマーを含有する膜は、光配向処理を施したものであってもよい。
Here, "holding at a temperature within a specific temperature range" means not only fixing at a constant temperature, but also increasing the temperature, decreasing the temperature, or increasing or decreasing the temperature from that temperature range. It also includes the case of preventing it from coming off. The time for holding within the temperature range can be usually 1 minute to 1 hour, preferably 1 minute to 30 minutes.
To measure the cyclization initiation temperature of a polymer, for example, a film containing the polymer is heat-treated at different temperatures, and then the transmittance is measured. Create a correlation diagram as an axis. The temperature at the boundary where the transmittance curve rises from the flat line on the correlation diagram is defined as the "cyclization start temperature". Transmittance here is a measure of the cyclization reaction, the transmission of light in the absorption wavelength range of the polymer where the absorbance decreases (transmittance increases) when the polymer undergoes a cyclization reaction. use the rate. For example, for a polymer having an azobenzene structure, the transmittance at 365 nm can be used as an indicator of the cyclization reaction, and the cyclization initiation temperature can be determined from the correlation diagram between the transmittance and the heating temperature. The polymer-containing film used for transmittance measurement may be subjected to photo-alignment treatment.

ポリマーの配向増幅開始温度を測定するには、例えば、そのポリマーを含有する膜に、それぞれ、光配向処理を行った後に異なる温度で加熱処理を行い、そのリタデーション値を測定する。そして、加熱温度を横軸とし、リタデーション値を縦軸とする相関図を作成し、その相関図上でリタデーション値曲線が平坦なラインから右肩上がりになる境界の温度を「配向増幅開始温度」とする。ここで、リタデーション値とは、ポリマー主鎖の配向度の指標であり、リタデーション値が大きい程、ポリマー鎖が高度に配向していることを意味する。リタデーション値の測定には、400~700nmの光を用いることができる。 To measure the orientation amplification start temperature of a polymer, for example, films containing the polymer are subjected to photo-orientation treatment and then heat treatment at different temperatures, and the retardation value is measured. Then, create a correlation diagram with the heating temperature on the horizontal axis and the retardation value on the vertical axis. and Here, the retardation value is an index of the degree of orientation of the polymer main chain, and the higher the retardation value, the more highly oriented the polymer chain. Light of 400 to 700 nm can be used to measure the retardation value.

透過率およびリタデーション値の具体的な測定条件については、実施例の欄の記載を参照することができる。
液晶配向剤の膜を、特定の温度範囲内に保持する際、その範囲内の目的温度まで一時に加熱してもよいが、目的温度よりも低い温度(例えば、90~180℃)で予備加熱(予備焼成)を行った後に、目的温度(例えば、185℃以上)まで加熱して保持することが好ましい。これにより、環化反応や配向増幅を安定に進行させることができる。加熱焼成の具体的な条件については、液晶配向膜の欄の加熱焼成工程についての記載を参照することができる。
For specific measurement conditions of the transmittance and retardation value, the description in the Examples section can be referred to.
When the film of the liquid crystal aligning agent is held within a specific temperature range, it may be temporarily heated to the target temperature within that range, but the temperature lower than the target temperature (eg, 90 to 180 ° C.) is preheated. After performing (preliminary baking), it is preferable to heat and hold the target temperature (for example, 185° C. or higher). This allows the cyclization reaction and orientation amplification to proceed stably. For specific conditions of the heating and baking, reference can be made to the description of the heating and baking process in the column of the liquid crystal alignment film.

液晶配向剤に用いるポリマーの環化開始温度は100~200℃のいずれかの温度であることが好ましく、例えば110~160℃の範囲内の環化開始温度を有するポリマーを用いたりすることができる。ポリマーの環化開始温度は、ポリマー合成時に用いる式(1)または式(2)で表される構造を有するモノマー(酸二無水物等)の種類を変えることにより調整することが可能である。
液晶配向剤に用いるポリマーの配向増幅開始温度は100~200℃のいずれかの温度であることが好ましく、例えば110~180℃の範囲内の配向増幅開始温度を有するポリマーを用いたりすることができる。ポリマーの配向増幅開始温度は、ポリマー合成時に用いる式(1)または式(2)で表される構造を有する酸二無水物以外の酸二無水物やジアミンの種類や組成比を変えることにより調整することが可能である。
The cyclization initiation temperature of the polymer used for the liquid crystal aligning agent is preferably any temperature of 100 to 200° C. For example, a polymer having a cyclization initiation temperature within the range of 110 to 160° C. can be used. . The cyclization initiation temperature of the polymer can be adjusted by changing the type of monomer (acid dianhydride, etc.) having a structure represented by formula (1) or formula (2) used during polymer synthesis.
The orientation amplification initiation temperature of the polymer used for the liquid crystal aligning agent is preferably any temperature of 100 to 200° C. For example, a polymer having an orientation amplification initiation temperature within the range of 110 to 180° C. can be used. . The orientation amplification starting temperature of the polymer is adjusted by changing the type and composition ratio of acid dianhydrides and diamines other than the acid dianhydrides having the structure represented by formula (1) or formula (2) used during polymer synthesis. It is possible to

[ポリアミック酸およびその誘導体]
本発明で液晶配向剤に用いる、式(1)または式(2)で表される構造を含むポリマー(熱反応性の光反応性構造を有するポリマー)は、式(1)または式(2)で表される構造を含むポリアミック酸、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸-ポリアミドコポリマー、およびポリアミドイミドからなる群より選ばれる少なくとも1つである。本明細書中では、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸-ポリアミドコポリマー、およびポリアミドイミドを、ポリアミック酸誘導体と称することもある。液晶配向剤に用いる式(1)または式(2)で表される構造を含むポリマーの種類は、1種類であってもよいし、2種類以上であってもよい。すなわち、本発明の液晶配向剤は、2種類以上の式(1)または式(2)で表される構造を含むポリマーを含んでいてもよい。
[Polyamic acid and its derivatives]
The polymer containing the structure represented by formula (1) or formula (2) (polymer having a thermoreactive photoreactive structure) used for the liquid crystal aligning agent in the present invention is represented by formula (1) or formula (2) At least one selected from the group consisting of polyamic acids, polyimides, partial polyimides, polyamic acid esters, polyamic acid-polyamide copolymers, and polyamideimides containing a structure represented by Polyimides, partial polyimides, polyamic acid esters, polyamic acid-polyamide copolymers, and polyamideimides are sometimes referred to herein as polyamic acid derivatives. One type or two or more types of the polymer containing the structure represented by Formula (1) or Formula (2) used for the liquid crystal aligning agent may be used. That is, the liquid crystal aligning agent of the present invention may contain a polymer containing two or more structures represented by formula (1) or formula (2).

ポリアミック酸は、ジアミンおよびジヒドラジドからなる群より選択される1つ以上とテトラカルボン酸二無水物の重合反応により合成されるポリマーである。例えば、ポリアミック酸は、式(DI)で表されるジアミンと式(AN)で表されるテトラカルボン酸二無水物との重合反応により合成されるポリマーであり、式(PAA)で表される構成単位を有する。ポリアミック酸をイミド化させることで、式(PI)で表される構成単位を有するポリイミド液晶配向膜を形成することができる。 Polyamic acid is a polymer synthesized by a polymerization reaction of one or more selected from the group consisting of diamines and dihydrazides and tetracarboxylic dianhydride. For example, a polyamic acid is a polymer synthesized by a polymerization reaction of a diamine represented by the formula (DI) and a tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (AN), and is represented by the formula (PAA). It has structural units. By imidizing polyamic acid, a polyimide liquid crystal alignment film having a structural unit represented by formula (PI) can be formed.

式(AN)、式(PAA)、および式(PI)において、X1は4価の有機基を表す。式(DI)、式(PAA)、および式(PI)において、X2は2価の有機基を表す。X1における4価の有機基の好ましい範囲と具体例については、式(1)、式(2)または下記の既知のテトラカルボン酸二無水物の欄に記載したテトラカルボン酸二無水物の対応する構造を参照することができる。X2における2価の有機基の好ましい範囲と具体例については、下記の既知のジアミンおよびジヒドラジドの欄に記載したジアミンまたはジヒドラジドの対応する構造についての記載を参照することができる。 In Formula (AN), Formula (PAA), and Formula (PI), X 1 represents a tetravalent organic group. In Formula (DI), Formula (PAA), and Formula (PI), X2 represents a divalent organic group. Preferred ranges and specific examples of the tetravalent organic group in X 1 are the corresponding tetracarboxylic dianhydrides described in the column of formula (1), formula (2) or known tetracarboxylic dianhydrides below. You can refer to the structure that For the preferred range and specific examples of the divalent organic group in X 2 , reference can be made to the description of the corresponding structures of the diamines or dihydrazides described in the section on known diamines and dihydrazides below.

ポリアミック酸の誘導体は、ポリアミック酸の一部分を他の原子または原子団に置き換えて特性を改変した化合物であり、特に液晶配向剤に用いる溶剤への溶解性を高くしたものであることが好ましい。ポリアミック酸の誘導体は1)ポリアミック酸のすべてのアミノ基とカルボキシル基とが脱水閉環反応したポリイミド、2)部分的に脱水閉環反応した部分ポリイミド、3)ポリアミック酸のカルボキシル基がエステルに変換されたポリアミック酸エステル、4)テトラカルボン酸二無水物化合物に含まれる酸二無水物の一部を有機ジカルボン酸に置き換えて反応させて得られたポリアミック酸-ポリアミドコポリマー、および5)該ポリアミック酸-ポリアミドコポリマーの一部または全部を脱水閉環反応させたポリアミドイミドが含まれる。 Derivatives of polyamic acid are compounds in which a part of polyamic acid is replaced with other atoms or atomic groups to modify the properties, and in particular, it is preferred that the solubility in the solvent used for the liquid crystal aligning agent is increased. Derivatives of polyamic acid are 1) polyimides in which all amino groups and carboxyl groups of polyamic acid undergo dehydration ring-closing reaction, 2) partial polyimides in which partial dehydration ring-closure reaction occurs, and 3) carboxyl groups of polyamic acid are converted to esters. polyamic acid ester, 4) polyamic acid-polyamide copolymer obtained by replacing part of the acid dianhydride contained in the tetracarboxylic acid dianhydride compound with an organic dicarboxylic acid and reacting it, and 5) the polyamic acid-polyamide Polyamideimides obtained by subjecting a part or all of the copolymer to a dehydration ring closure reaction are included.

例えばポリイミドとしては、上記式(PI)で表される構成単位を有するものを挙げることができ、ポリアミック酸エステルとしては、下記式(PAE)で表される構成単位を有するものを挙げることができる。 For example, polyimides include those having a structural unit represented by the above formula (PI), and polyamic acid esters include those having a structural unit represented by the following formula (PAE). .

式(PAE)において、X1は4価の有機基、X2は2価の有機基、Yはアルキル基を表す。X1、X2の好ましい範囲と具体例については、式(PAA)におけるX1、X2についての記載を参照することができる。Yの説明と好ましい範囲、具体例については、上記の式(a-1)のRaにおけるアルキル基についての説明と好ましい範囲、具体例を参照することができる。 In formula (PAE), X 1 represents a tetravalent organic group, X 2 represents a divalent organic group, and Y represents an alkyl group. For preferred ranges and specific examples of X 1 and X 2 , the description of X 1 and X 2 in Formula (PAA) can be referred to. For the description, preferred range, and specific examples of Y, the description, preferred range, and specific examples of the alkyl group for R a in formula (a-1) above can be referred to.

本発明において、熱反応性の光反応性構造を有するポリマーとして用いるポリアミック酸およびその誘導体は、式(1)または式(2)で表される構造を含む構成単位を有するものである。この構成単位は例えば、主鎖に含まれていればよい。上記ポリアミック酸およびその誘導体は式(1)または式(2)で表される構造を含むモノマーであって、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、およびテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物よりなる群から選択されるモノマーとジアミンまたはジヒドラジドとの重合反応による反応生成物として得ることができる。例えばポリアミック酸は、後述する式(3)または式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物と、ジアミンまたはジヒドラジドとの重合反応による反応生成物として得ることができる。 In the present invention, the polyamic acid and its derivative used as the polymer having a thermoreactive photoreactive structure have a structural unit containing a structure represented by Formula (1) or Formula (2). This structural unit may be included in the main chain, for example. The polyamic acid and its derivatives are monomers containing a structure represented by formula (1) or formula (2), and are a group consisting of tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic diesters, and tetracarboxylic diester dihalides. can be obtained as a reaction product by a polymerization reaction of a monomer selected from and a diamine or dihydrazide. For example, a polyamic acid can be obtained as a reaction product from a polymerization reaction between a tetracarboxylic dianhydride represented by formula (3) or formula (4) described below and a diamine or dihydrazide.

ここで、重合反応に用いられるジアミンまたはジヒドラジドは光反応性構造を含んでいても含んでいなくてもよく、光反応性構造を含まないジアミンまたはジヒドラジドのみからなることも好ましい。ジアミンまたはジヒドラジドの説明と好ましい範囲、具体例については、後述の、「非熱反応性の光反応性構造を含むモノマー」の欄におけるジアミンの記載および「光反応性構造を含まないジアミンおよびジヒドラジド」の欄の記載を参照することができる。ポリアミック酸の合成に用いる、式(1)または式(2)で表される構造を含むモノマーおよびジアミンまたはジヒドラジドは、それぞれ1種類であっても2種類以上であってもよい。式(1)または式(2)で表される構造を含むモノマーとして、式(3)で表される構造を有するテトラカルボン酸二無水物と式(4)で表される構造を有するテトラカルボン酸二無水物とを組み合わせて重合反応に供してもよい。また、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、またはテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物としては、式(1)または式(2)で表される構造を含むモノマーに加えて、その他のモノマーを併用し、そのモノマーに由来する構成単位をポリアミック酸に導入してもよい。その他のモノマーとしては、熱反応性の光反応性構造を含まないテトラカルボン酸二無水物を挙げることができる。それらの説明と好ましい範囲、具体例については、後述の非熱反応性の光反応性構造を含むモノマーの欄におけるテトラカルボン酸二無水物の記載、および後述の光反応性構造を含まないテトラカルボン酸二無水物の欄を参照することができる。 Here, the diamine or dihydrazide used in the polymerization reaction may or may not contain a photoreactive structure, and it is also preferred that the diamine or dihydrazide only contain no photoreactive structure. Description and preferred range of diamine or dihydrazide, and specific examples are described below in the column of "monomer containing non-thermally reactive photoreactive structure" and "diamine and dihydrazide containing no photoreactive structure". You can refer to the description in the column. The monomer containing the structure represented by Formula (1) or Formula (2) and the diamine or dihydrazide used for synthesizing the polyamic acid may be of one type or two or more types. As monomers containing a structure represented by formula (1) or formula (2), a tetracarboxylic dianhydride having a structure represented by formula (3) and a tetracarboxylic acid having a structure represented by formula (4) It may be used in combination with an acid dianhydride for the polymerization reaction. Further, as the tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic diester, or tetracarboxylic diester dihalide, in addition to the monomer containing the structure represented by formula (1) or (2), other monomers may be used in combination. However, a structural unit derived from the monomer may be introduced into the polyamic acid. Other monomers include tetracarboxylic dianhydrides that do not contain thermally reactive photoreactive structures. For descriptions, preferred ranges, and specific examples thereof, descriptions of tetracarboxylic dianhydrides in the column of monomers containing a non-thermally reactive photoreactive structure described later, and tetracarboxylic acid dianhydrides containing no photoreactive structures described later Reference can be made to the dianhydride column.

原料におけるテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、およびテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物の全量に対する式(1)または式(2)で表される構造を含むモノマー(テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、またはテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物)の量は20~100モル%が好ましく、50~100モル%がより好ましい。 Monomers (tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic dianhydride, The amount of carboxylic acid diester or tetracarboxylic acid diester dihalide) is preferably 20 to 100 mol %, more preferably 50 to 100 mol %.

式(1)または式(2)で表される構造を主鎖に有するポリアミック酸またはその誘導体は、ポリイミドの膜の形成に用いられる公知のポリアミック酸またはその誘導体と同様に製造することができる。
例えばテトラカルボン酸二無水物の総仕込み量は、ジアミンの合計1モルに対して、0.9~1.1モルとすることが好ましい。
A polyamic acid or derivative thereof having a structure represented by formula (1) or formula (2) in its main chain can be produced in the same manner as known polyamic acids or derivatives thereof used for forming polyimide films.
For example, the total amount of tetracarboxylic dianhydride charged is preferably 0.9 to 1.1 mol per 1 mol of diamine.

また、式(1)または式(2)で表される構造を主鎖に有するポリアミック酸を、ポリアミック酸誘導体である、式(1)または式(2)で表される構造を主鎖に有するポリイミドとする場合には、得られたポリアミック酸溶液を、脱水剤である無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物、および脱水閉環触媒であるトリエチルアミン、ピリジン、コリジンなどの三級アミンとともに、温度20~150℃でイミド化反応させることにより、ポリイミドを得ることができる。あるいは、得られたポリアミック酸溶液から多量の貧溶媒(メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶媒やグリコール系溶媒)を用いてポリアミック酸を析出させ、析出させたポリアミック酸を、トルエン、キシレン等の溶媒中で、上記の脱水剤および脱水閉環触媒とともに、温度20~150℃でイミド化反応させることにより、ポリイミドを得ることもできる。 Further, a polyamic acid having a structure represented by formula (1) or formula (2) in the main chain is a polyamic acid derivative having a structure represented by formula (1) or formula (2) in the main chain In the case of polyimide, the resulting polyamic acid solution is mixed with acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride and trifluoroacetic anhydride as dehydrating agents, and triethylamine, pyridine and collidine as dehydration ring closure catalysts. A polyimide can be obtained by an imidization reaction with a class amine at a temperature of 20 to 150°C. Alternatively, polyamic acid is precipitated from the resulting polyamic acid solution using a large amount of poor solvent (alcoholic solvent such as methanol, ethanol, isopropanol, or glycol solvent), and the precipitated polyamic acid is dissolved in toluene, xylene, or the like. A polyimide can also be obtained by an imidization reaction at a temperature of 20 to 150° C. in a solvent together with the dehydrating agent and the dehydration ring-closing catalyst.

前記イミド化反応において、脱水剤と脱水閉環触媒の割合は、0.1~10(モル比)であることが好ましい。脱水剤と脱水閉環触媒の合計使用量は、当該ポリアミック酸の合成に使用したテトラカルボン酸二無水物のモル量の合計に対して1.5~10倍モルであることが好ましい。このイミド化反応に用いる脱水剤、触媒量、反応温度および反応時間を調整することによって、イミド化の程度を制御することができ、これによりポリアミック酸の一部のみがイミド化した部分ポリイミドを得ることができる。得られたポリイミドは、反応に用いた溶剤と分離し、他の溶剤に再溶解させて液晶配向剤として使用することもできるし、あるいは溶剤と分離することなく液晶配向剤として使用することもできる。 In the imidization reaction, the ratio of the dehydrating agent to the dehydration ring-closing catalyst is preferably 0.1 to 10 (molar ratio). The total amount of the dehydrating agent and dehydration ring-closing catalyst used is preferably 1.5 to 10 times the molar amount of the tetracarboxylic dianhydride used in the synthesis of the polyamic acid. By adjusting the dehydrating agent, catalyst amount, reaction temperature and reaction time used in this imidization reaction, the degree of imidization can be controlled, thereby obtaining a partial polyimide in which only a portion of the polyamic acid is imidized. be able to. The resulting polyimide can be separated from the solvent used for the reaction and re-dissolved in another solvent to be used as a liquid crystal aligning agent, or can be used as a liquid crystal aligning agent without separating from the solvent. .

式(1)または式(2)で表される構造を主鎖に有するポリアミック酸エステルは、前述の式(1)または式(2)で表される構造を主鎖に有するポリアミック酸と水酸基含有化合物、ハロゲン化物、エポキシ基含有化合物等とを反応させることにより合成する方法、または、式(1)または式(2)で表される構造を有するテトラカルボン酸二無水物から誘導されるテトラカルボン酸ジエステルもしくはテトラカルボン酸ジエステルジクロライドと、ジアミンとを反応させることにより合成する方法により得ることができる。テトラカルボン酸二無水物から誘導されるテトラカルボン酸ジエステルは、例えばテトラカルボン酸二無水物を2当量のアルコールと反応させ開環させて得ることができ、テトラカルボン酸ジエステルジクロライドは、テトラカルボン酸ジエステルを2当量の塩素化剤(例えば塩化チオニルなど)と反応させることで得ることができる。なお、ポリアミック酸エステルは、アミック酸エステル構造のみを有していてもよく、アミック酸構造とアミック酸エステル構造とが併存する部分エステル化物であってもよい。 A polyamic acid ester having a structure represented by formula (1) or formula (2) in the main chain is a polyamic acid having a structure represented by the above formula (1) or formula (2) in the main chain and a hydroxyl group-containing A method of synthesizing by reacting a compound, a halide, an epoxy group-containing compound, etc., or a tetracarboxylic acid derived from a tetracarboxylic dianhydride having a structure represented by formula (1) or formula (2) It can be obtained by a method of synthesizing by reacting an acid diester or a tetracarboxylic acid diester dichloride with a diamine. A tetracarboxylic acid diester derived from a tetracarboxylic acid dianhydride can be obtained, for example, by reacting a tetracarboxylic acid dianhydride with two equivalents of alcohol to open the ring, and a tetracarboxylic acid diester dichloride is a tetracarboxylic acid It can be obtained by reacting the diester with 2 equivalents of a chlorinating agent (for example, thionyl chloride, etc.). The polyamic acid ester may have only the amic acid ester structure, or may be a partially esterified product in which the amic acid structure and the amic acid ester structure coexist.

本発明の光配向用液晶配向剤はこれらのポリアミック酸、ポリアミック酸エステルおよびこれらをイミド化して得られるポリイミドのうちの1種類のみを含んでいてもよいし、2種類以上含んでいてもよい。 The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention may contain only one type of these polyamic acids, polyamic acid esters, and polyimides obtained by imidizing these, or may contain two or more types.

式(1)または式(2)で表される構造を主鎖に有するポリアミック酸またはその誘導体の分子量は、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)で、7,000~500,000であることが好ましく、10,000~200,000であることがより好ましい。ポリアミック酸またはその誘導体の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法による測定から求めることができる。 The molecular weight of the polyamic acid or derivative thereof having the structure represented by formula (1) or formula (2) in the main chain is 7,000 to 500,000 in terms of polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw). It is preferably from 10,000 to 200,000. The molecular weight of the polyamic acid or derivative thereof can be obtained from measurement by gel permeation chromatography (GPC).

式(1)または式(2)で表される構造を主鎖に有するポリアミック酸またはその誘導体は、多量の貧溶剤で沈殿させて得られる固形分をIR(赤外分光法)、NMR(核磁気共鳴分析)で分析することによりその存在を確認することができる。またKOHやNaOH等の強アルカリの水溶液による前記ポリアミック酸またはその誘導体の分解物の有機溶剤による抽出物をGC(ガスクロマトグラフィ)、HPLC(高速液体クロマトグラフィ)またはGC-MS(ガスクロマトグラフィ質量分析法)で分析することにより、使用されているモノマーを確認することができる。 A polyamic acid having a structure represented by formula (1) or formula (2) in its main chain or a derivative thereof is precipitated with a large amount of poor solvent, and the solid content obtained is analyzed by IR (infrared spectroscopy), NMR (nuclear Its presence can be confirmed by analysis with magnetic resonance analysis). Further, an extract of the decomposition product of the polyamic acid or its derivative with an organic solvent using a strong alkaline aqueous solution such as KOH or NaOH is subjected to GC (gas chromatography), HPLC (high performance liquid chromatography) or GC-MS (gas chromatography mass spectrometry). The monomers used can be confirmed by analyzing with .

<その他のポリマー>
本発明の光配向用液晶配向剤は、ポリマーとして式(1)または式(2)で表される構造を含むポリマーのみを含んでいてもよく、その他のポリマーを含んでいてもよい。その他のポリマーとして、熱反応性の光反応性構造を含まないが光反応性構造を含むポリマー、および光反応性構造を含まないポリマーを挙げることができる。
熱反応性の光反応性構造を含まないが光反応性構造を含むポリマーとしては、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、およびテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物よりなる群から選択されるモノマーとジアミンまたはジヒドラジドとの重合反応による反応生成物として得ることができるポリアミック酸およびその誘導体を挙げることができる。ここで用いられるテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、およびテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物としては、後述の非熱反応性の光反応性構造を含むモノマーの欄におけるテトラカルボン酸二無水物の記載、および後述の光反応性構造を含まないテトラカルボン酸二無水物の欄を参照することができる。ジアミンおよびジヒドラジドの説明と好ましい範囲、具体例については、後述の、「非熱反応性の光反応性構造を含むモノマー」の欄におけるジアミンの記載および「光反応性構造を含まないジアミンおよびジヒドラジド」の欄の記載を参照することができる。ここで、重合反応に用いられるいずれかのモノマーとして、非熱反応性の光反応性構造を含むモノマーを用いて、熱反応性の光反応性構造を含まないが光反応性構造を含むポリマーを得ることができる。熱反応性の光反応性構造を含まないが光反応性構造を含むポリマーの製造については、上記のポリアミック酸およびその誘導体の欄の記載を参照することができる。
<Other polymers>
The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention may contain only a polymer having a structure represented by Formula (1) or Formula (2) as a polymer, or may contain other polymers. Other polymers can include polymers that do not contain thermally reactive photoreactive structures but do contain photoreactive structures and polymers that do not contain photoreactive structures.
Polymers that do not contain thermally reactive photoreactive structures but do contain photoreactive structures include monomers selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic diesters, and tetracarboxylic diester dihalides. Mention may be made of polyamic acids and derivatives thereof obtainable as reaction products by polymerization reactions with diamines or dihydrazides. The tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic diesters, and tetracarboxylic diester dihalides used herein include tetracarboxylic dianhydrides in the column of monomers containing non-thermally reactive photoreactive structures described below. Reference can be made to the description and the section on tetracarboxylic dianhydrides containing no photoreactive structures below. Descriptions of diamines and dihydrazides, preferred ranges, and specific examples are described below in the column of "monomers containing non-thermally reactive photoreactive structures" and "diamines and dihydrazides containing no photoreactive structures". You can refer to the description in the column. Here, a monomer containing a non-thermally reactive photoreactive structure is used as one of the monomers used in the polymerization reaction to obtain a polymer containing a photoreactive structure but not containing a thermally reactive photoreactive structure. Obtainable. For the production of polymers that do not contain thermally reactive photoreactive structures but do contain photoreactive structures, reference can be made to the description in the section on polyamic acids and derivatives thereof above.

光反応性構造を含まないポリマーとしては、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、およびテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物よりなる群から選択されるモノマーとジアミンまたはジヒドラジドとの重合反応による反応生成物として得ることができるポリアミック酸およびその誘導体を挙げることができる。ここで用いられるテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、およびテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物としては、後述の光反応性構造を含まないテトラカルボン酸二無水物の欄を参照することができる。ジアミンおよびジヒドラジドの説明と好ましい範囲、具体例については、後述の「光反応性構造を含まないジアミンおよびジヒドラジド」の欄の記載を参照することができる。光反応性構造を含まないポリマーの製造については、上記のポリアミック酸およびその誘導体の欄の記載を参照することができる。 Polymers containing no photoreactive structure include reaction products obtained by polymerization of monomers selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic diesters, and tetracarboxylic diester dihalides with diamines or dihydrazides. Polyamic acid and its derivatives that can be obtained as. As the tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic diesters, and tetracarboxylic diester dihalides used herein, the column of tetracarboxylic dianhydrides containing no photoreactive structure described later can be referred to. For descriptions, preferred ranges, and specific examples of diamines and dihydrazides, the descriptions in the section "Diamines and dihydrazides containing no photoreactive structure" below can be referred to. For the production of a polymer that does not contain a photoreactive structure, reference can be made to the above section on polyamic acid and its derivatives.

<ポリマー製造の原料モノマー>
[熱反応性の光反応性構造を含む構成単位を有するモノマー:式(1)または式(2)で表される熱反応性の光反応性構造を有するテトラカルボン酸二無水物等]
本発明の光配向用液晶配向剤に含まれる、熱反応性の光反応性構造を含む構成単位を有するポリマーにおける熱反応性の光反応性構造を含む構成単位は、原料に含まれる熱反応性の光反応性構造を含む構成単位を有するモノマーに由来する。熱反応性の光反応性構造を含む構成単位を有するモノマーは1種であってもよく、2種以上を併用してもよい。
<Raw material monomer for polymer production>
[Monomer having structural unit containing thermally reactive photoreactive structure: tetracarboxylic acid dianhydride having thermally reactive photoreactive structure represented by formula (1) or formula (2)]
The structural unit containing a thermoreactive photoreactive structure in the polymer having a structural unit containing a thermoreactive photoreactive structure contained in the liquid crystal aligning agent for photoalignment of the present invention is a thermoreactive polymer contained in the raw material. derived from a monomer having a constitutional unit containing a photoreactive structure. The number of monomers having a constitutional unit containing a thermoreactive photoreactive structure may be one, or two or more may be used in combination.

熱反応性の光反応性構造を含む構成単位を有するモノマーは、式(1)または式(2)で表される熱反応性の光反応性構造を有するテトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、またはテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物であり、式(1)または式(2)で表される熱反応性の光反応性構造を有するテトラカルボン酸二無水物であることが好ましい。
式(1)または式(2)で表される熱反応性の光反応性構造を有するテトラカルボン酸二無水物は、式(3)または式(4)で表される構造を有するものであることが好ましい。
The monomer having a structural unit containing a thermally reactive photoreactive structure is a tetracarboxylic acid dianhydride or tetracarboxylic acid having a thermally reactive photoreactive structure represented by formula (1) or formula (2). It is a diester or a tetracarboxylic acid diester dihalide, and is preferably a tetracarboxylic acid dianhydride having a heat-reactive photoreactive structure represented by formula (1) or formula (2).
A tetracarboxylic dianhydride having a thermoreactive photoreactive structure represented by formula (1) or formula (2) has a structure represented by formula (3) or formula (4). is preferred.

式(3)または式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物は、それぞれ式(1)または式(2)で表される構造と共通するアゾベンゼン構造を有しており、例えば、これをモノマーとしてポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸―ポリアミドコポリマーおよびポリアミドイミドなどのポリマーを合成することにより、式(1)または式(2)で表される構造を含む構成単位を主鎖に有するポリマーを得ることができる。そのため、式(3)または式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物は、本発明の液晶配向剤に用いるポリマーの原料として有用である。なお、式(3)または式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物をモノマーに用いて合成したポリマーは、液晶配向膜の他にも、光学異方体、位相差膜、光学補償膜、反射防止剤、各種フィルム、または光学部材等にも用いることができる。 The tetracarboxylic dianhydride represented by formula (3) or formula (4) has an azobenzene structure common to the structure represented by formula (1) or formula (2), respectively. By synthesizing polymers such as polyamic acids, polyimides, polyamides, partial polyimides, polyamic acid esters, polyamic acid-polyamide copolymers and polyamideimides using monomers containing structures represented by formula (1) or formula (2) It is possible to obtain a polymer having constitutional units in the main chain. Therefore, the tetracarboxylic dianhydride represented by Formula (3) or Formula (4) is useful as a raw material for the polymer used in the liquid crystal aligning agent of the present invention. In addition to the liquid crystal alignment film, the polymer synthesized using the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (3) or the formula (4) as a monomer is an optical anisotropic body, a retardation film, an optical compensation It can also be used for films, antireflection agents, various films, optical members, and the like.

式(3)および式(4)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、式(1-1)または、式(1-2)で表される基を表し、式(3)および式(4)における、R1およびR2の少なくとも1つは、式(1-1)または式(1-2)で表される基である。式(3)および式(4)におけるR1およびR2の説明については、式(1)および式(2)におけるR1およびR2についての説明を参照することができる。
式(4)において、R5およびR7は、炭素数1~20の直鎖アルキレン基、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-N(CH3)CO-、-CON(CH3)-、または単結合を表す。R5およびR7において、直鎖アルキレン基の-CH2-の1つまたは隣接しない2つは-O-で置き換えられていてもよい。R5およびR7は、互いに同一であっても異なっていてもよい。R6およびR8は、それぞれ独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素、または複素環を表す。R6およびR8は、互いに同一であっても異なっていてもよい。;
In formulas (3) and (4), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by formula (1-1), or formula (1-2); At least one of R 1 and R 2 in 3) and formula (4) is a group represented by formula (1-1) or formula (1-2). For the description of R 1 and R 2 in formulas (3) and (4), the description of R 1 and R 2 in formulas ( 1 ) and ( 2) can be referred to.
In formula (4), R 5 and R 7 are linear alkylene groups having 1 to 20 carbon atoms, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-, -N(CH 3 )CO-, - CON(CH 3 )—, or represents a single bond. In R 5 and R 7 , one or two non-adjacent straight-chain alkylene groups —CH 2 — may be replaced with —O—. R 5 and R 7 may be the same or different from each other. R 6 and R 8 each independently represent a monocyclic hydrocarbon, a condensed polycyclic hydrocarbon, or a heterocyclic ring. R 6 and R 8 may be the same or different from each other. ;

式(4)において、R6およびR8における単環式炭化水素は脂環であっても芳香環であってもよい。単環式炭化水素の炭素数は6~12であることが好ましく、6~10であることがより好ましく、6~8であることがさらに好ましい。単環式炭化水素の具体例として、ベンゼン環、シクロヘキサン環をあげることができる。
式(4)において、R6およびR8における複素環は脂環であっても芳香環であってもよい。複素環の炭素数は1~26であることが好ましく、3~14であることがより好ましく、3~8であることがさらに好ましい。複素環が環員として含む複素原子として、窒素原子、酸素原子、硫黄原子を挙げることができる。複素環の具体例として、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドール環、オキサゾール環を挙げることができる。
In formula (4), the monocyclic hydrocarbon for R 6 and R 8 may be an alicyclic ring or an aromatic ring. The number of carbon atoms in the monocyclic hydrocarbon is preferably 6-12, more preferably 6-10, even more preferably 6-8. Specific examples of monocyclic hydrocarbons include a benzene ring and a cyclohexane ring.
In formula (4), the heterocyclic ring for R 6 and R 8 may be an alicyclic ring or an aromatic ring. The number of carbon atoms in the heterocyclic ring is preferably 1-26, more preferably 3-14, even more preferably 3-8. A nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom can be mentioned as a heteroatom contained as a ring member in the heterocyclic ring. Specific examples of heterocyclic rings include pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, indole ring and oxazole ring.

式(4)において、-R5は、式(2)における一方のベンゼン環に結合しており、その結合位置は、ベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれかである。-R7は、式(2)における他方のベンゼン環に結合しており、その結合位置は、ベンゼン環における水素原子と置換可能な位置のいずれかである。ベンゼン環の残りの置換可能な位置は、無置換であっても置換基で置換されていてもよい。置換基の好ましい範囲と具体例については、上記の式(1)において、ベンゼン環に置換しうる置換基の好ましい範囲と具体例を参照することができる。 In formula (4), —R 5 is bonded to one of the benzene rings in formula (2), and the bonding position is any position that can be substituted with a hydrogen atom on the benzene ring. —R 7 is bonded to the other benzene ring in formula (2), and the bonding position is any position that can be substituted with a hydrogen atom on the benzene ring. The remaining substitutable positions on the benzene ring may be unsubstituted or substituted with a substituent. As for the preferred range and specific examples of the substituent, the preferred range and specific examples of the substituent that can be substituted on the benzene ring in the above formula (1) can be referred to.

式(1-1)および式(1-2)において、R3およびR4は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。式(1-1)および(1-2)において、*は式(3)および式(4)におけるベンゼン環への結合位置を表す。式(1-1)、(1-2)におけるR3、R4、*についての説明は、式(1)および式(2)における式(1-1)、(1-2)のR3、R4、*についての説明を参照することができる。 In formulas (1-1) and (1-2), R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, or a substituted or unsubstituted represents a substituted arylcarbonyl group. In formulas (1-1) and (1-2), * represents the bonding position to the benzene ring in formulas (3) and (4). Descriptions of R 3 , R 4 and * in formulas (1-1) and (1-2) refer to R 3 in formulas (1-1) and (1-2) in formulas (1) and ( 2 ). , R 4 , * can be referred to.

式(3)および式(4)で表される酸二無水物は、合成のしやすさや原料入手の容易さから、さらに液晶配向剤の原料として用いる場合はその液晶配向性の高さから、下記式(3-1)~(3-4)および式(4-1)~式(4-6)のいずれかで表される酸二無水物であることが好ましい。 The acid dianhydrides represented by the formulas (3) and (4) are easy to synthesize and easy to obtain raw materials. Acid dianhydrides represented by any of the following formulas (3-1) to (3-4) and formulas (4-1) to (4-6) are preferred.

式(3-1)~(3-4)および式(4-1)~式(4-6)において、R3およびR4は、式(3)および式(4)の式(1-1)および式(1-2)におけるR3およびR4と同義である。R3およびR4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル、または炭素数1~10のアルカノイル基であることが好ましい。式(3-1)、式(4-1)および式(4-3)のR3同士、式(3-3)および式(4-5)のR3同士、R4同士およびR3とR4、式(3-4)および式(4-6)のR3とR4は、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。 In formulas (3-1) to (3-4) and formulas (4-1) to (4-6), R 3 and R 4 are the formulas (1-1 ) and R 3 and R 4 in formula (1-2). R 3 and R 4 are each independently preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkanoyl group having 1 to 10 carbon atoms. R 3 in formula (3-1), formula (4-1) and formula (4-3), R 3 in formula (3-3) and formula (4-5), R 4 and R 3 R 4 , and R 3 and R 4 in formulas (3-4) and (4-6) may be the same or different, but are preferably the same.

式(3-1)~(3-4)および式(4-1)~式(4-6)のいずれかで表されるテトラカルボン酸二無水物の好ましい具体例として、式(3-1-1)~式(3-1-8)、式(3-2-1)~式(3-2-8)、式(3-3-1)、式(3-3-2)、式(3-4-1)、式(3-4-2)、下記式(4-1-1)~式(4-1-8)、式(4-2-1)~式(4-2-7)、式(4-3-1)~式(4-3-3)、式(4-4-1)~式(4-4-3)、式(4-5-1)、式(4-5-2)、式(4-6-1)および式(4-6-2)のいずれかを挙げることができる。これらのテトラカルボン酸二無水物をモノマーとして合成したポリマーは、高い液晶配向性を示す傾向がある。各式において、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基、iPrはイソプロピル基、Buはブチル基、tBuはt-ブチル基をそれぞれ表す。 As a preferred specific example of the tetracarboxylic dianhydride represented by any one of formulas (3-1) to (3-4) and formulas (4-1) to (4-6), formula (3-1 -1) to formula (3-1-8), formula (3-2-1) to formula (3-2-8), formula (3-3-1), formula (3-3-2), formula (3-4-1), formula (3-4-2), the following formulas (4-1-1) to formulas (4-1-8), formulas (4-2-1) to formulas (4-2 -7), formula (4-3-1) to formula (4-3-3), formula (4-4-1) to formula (4-4-3), formula (4-5-1), formula (4-5-2), formula (4-6-1) and formula (4-6-2). Polymers synthesized using these tetracarboxylic dianhydrides as monomers tend to exhibit high liquid crystal orientation. In each formula, Me is a methyl group, Et is an ethyl group, Pr is a propyl group, i Pr is an isopropyl group, Bu is a butyl group, and t Bu is a t-butyl group.

より液晶配向性の高い液晶配向膜となり得る液晶配向剤を提供するためには、これらの化合物のうち、式(3-2-1)~式(3-2-4)、式(3-4-1)、式(4-2-1)~式(4-2-4)、および式(4-5-1)のいずれかで表されるテトラカルボン酸二無水物の少なくとも1つを、ポリマーの原料に用いることが好ましい。 In order to provide a liquid crystal aligning agent that can be a liquid crystal alignment film with higher liquid crystal alignment, among these compounds, formulas (3-2-1) to (3-2-4), formula (3-4 -1), formulas (4-2-1) to (4-2-4), and at least one of the tetracarboxylic dianhydrides represented by any of formulas (4-5-1), It is preferably used as a raw material for polymers.

[非熱反応性の光反応性構造を含むモノマー]
本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲において、式(1)または式(2)で表される熱反応性の光反応性構造を含むモノマー(テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、またはテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物)以外の光反応性構造を含むモノマーである非熱反応性のモノマーを、熱反応性の光反応性構造を含むモノマーと併用してもよい。前記モノマーにより導入される光反応性構造は、加熱による化学反応を起こさないものである。
非熱反応性の光反応性構造を含むモノマーにより導入される光反応性構造は、光異性化構造または光二量化構造であることが好ましく、光異性化構造であることがより好ましい。光異性化構造として、アゾベンゼン構造、スチルベン構造、アシルヒドラゾン構造などを挙げることができ、光二量化構造として、クマリン構造、シンナメート構造、カルコン構造、トラン構造などを挙げることができる。
[Monomer Containing Non-Thermal Reactive Photoreactive Structure]
In the present invention, a monomer (tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic acid Non-thermally reactive monomers, which are monomers containing photoreactive structures other than diesters or tetracarboxylic acid diester dihalides), may be used in combination with monomers containing thermally reactive photoreactive structures. The photoreactive structure introduced by the monomer does not undergo a chemical reaction upon heating.
The photoreactive structure introduced by the monomer containing the non-thermally reactive photoreactive structure is preferably a photoisomerization structure or a photodimerization structure, more preferably a photoisomerization structure. Examples of the photoisomerizable structure include an azobenzene structure, a stilbene structure, an acylhydrazone structure, etc. Examples of the photodimerizable structure include a coumarin structure, a cinnamate structure, a chalcone structure, a tolan structure, and the like.

非熱反応性の光反応性構造を含むモノマーとしては、下記式(II-1)、式(II-2)、式(III-1)、式(III-2)、式(IV-1)~(IV-3)、式(V-1)~式(V-3)、式(VI-1)、式(VI-2)、式(VII-1)、式(VIII-1)、および式(VIII-2)で表される化合物の群から選ばれる少なくとも1つを用いることができる。 Monomers containing a non-thermally reactive photoreactive structure include the following formulas (II-1), (II-2), (III-1), (III-2), and (IV-1) ~ (IV-3), Formula (V-1) ~ Formula (V-3), Formula (VI-1), Formula (VI-2), Formula (VII-1), Formula (VIII-1), and At least one selected from the group of compounds represented by formula (VIII-2) can be used.

上記各式において、環を構成するいずれかの炭素原子に結合位置が固定されていない基は、その環における結合位置が任意であることを示す。式(IV-3)において、rは1から10の整数である。式(V-2)において、R6は独立して-CH3、-OCH3、-CF3、-COOCH3であり、aは独立して0~2の整数である。式(V-3)において、環Aおよび環Bはそれぞれ独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素および複素環から選ばれる少なくとも1つであり、R11は、炭素数1~20の直鎖アルキレン、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-N(CH3)CO-、または-CON(CH3)-であり、R12は、炭素数1~20の直鎖アルキレン、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-N(CH3)CO-、または-CON(CH3)-であり、R11およびR12において、直鎖アルキレンの-CH2-の1つまたは2つは-O-で置換されてもよく、R7~R10は、それぞれ独立して、-F、-CH3、-OCH3、-CF3、または-OHであり、そして、b~eは、それぞれ独立して、0~4の整数である。式(VII-1)において、R4およびR6は、独立して炭素数1~20の直鎖アルキレン、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-N(CH3)CO-、-CON(CH3)-、または単結合であり、R4およびR6において、直鎖アルキレンの-CH2-の1つまたは隣接しない2つは-O-で置き換えられてもよく、R5およびR7は、独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素、複素環、または単結合である。 In each of the above formulas, a group in which the bonding position is not fixed to any carbon atom constituting the ring indicates that the bonding position in the ring is arbitrary. In formula (IV-3), r is an integer from 1 to 10. In formula (V-2), R 6 is independently -CH 3 , -OCH 3 , -CF 3 , -COOCH 3 and a is independently an integer of 0-2. In formula (V-3), ring A and ring B are each independently at least one selected from monocyclic hydrocarbons, condensed polycyclic hydrocarbons and heterocyclic rings, and R 11 has 1 carbon atom. -20 linear alkylene, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-, -N(CH 3 )CO-, or -CON(CH 3 )-, where R 12 has 1 carbon -20 linear alkylene, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-, -N(CH 3 )CO-, or -CON(CH 3 )-, and at R 11 and R 12 , One or two of —CH 2 — in linear alkylene may be substituted with —O—, and R 7 to R 10 are each independently —F, —CH 3 , —OCH 3 , —CF 3 , or -OH, and b to e are each independently an integer of 0 to 4; In formula (VII-1), R 4 and R 6 are independently linear alkylene having 1 to 20 carbon atoms, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-, -N(CH 3 ) CO—, —CON(CH 3 )—, or a single bond, and in R 4 and R 6 , one or two non-adjacent straight-chain alkylene —CH 2 — may be replaced with —O—; , R 5 and R 7 are independently a monocyclic hydrocarbon, a fused polycyclic hydrocarbon, a heterocyclic ring, or a single bond.

式(V-3)の、環Aおよび環B、ならびに式(VII-1)のR5およびR7における単環式炭化水素は脂環であっても芳香環であってもよい。単環式炭化水素の炭素数は6~12であることが好ましく、6~10であることがより好ましく、6~8であることがさらに好ましい。単環式炭化水素の具体例として、ベンゼン環、シクロヘキサン環、シクロヘキセン環を挙げることができる。
式(V-3)の、環Aおよび環B、ならびに式(VII-1)のR5およびR7における縮合多環式炭化水素の炭素数は10~26であることが好ましく、10~18であることがより好ましく、10~14であることがさらに好ましい。縮合多環式炭化水素の具体例として、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環を挙げることができる。
式(V-3)の、環Aおよび環B、ならびに式(VII-1)のR5およびR7における複素環は脂環であっても芳香環であってもよい。複素環の炭素数は1~26であることが好ましく、3~14であることがより好ましく、3~8であることがさらに好ましい。複素環が環員として含む複素原子として、窒素原子、酸素原子、硫黄原子を挙げることができる。複素環の具体例として、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、インドール環、オキサゾール環を挙げることができる。
The monocyclic hydrocarbons in rings A and B of formula (V-3) and R 5 and R 7 of formula (VII-1) may be alicyclic or aromatic rings. The number of carbon atoms in the monocyclic hydrocarbon is preferably 6-12, more preferably 6-10, even more preferably 6-8. Specific examples of monocyclic hydrocarbons include benzene ring, cyclohexane ring, and cyclohexene ring.
The number of carbon atoms in the condensed polycyclic hydrocarbon in rings A and B of formula (V-3) and R 5 and R 7 of formula (VII-1) is preferably 10 to 26, preferably 10 to 18. is more preferable, and 10 to 14 is even more preferable. Specific examples of condensed polycyclic hydrocarbons include naphthalene ring, anthracene ring, and phenanthrene ring.
The heterocycles in ring A and ring B in formula (V-3) and R 5 and R 7 in formula (VII-1) may be alicyclic or aromatic rings. The number of carbon atoms in the heterocyclic ring is preferably 1-26, more preferably 3-14, even more preferably 3-8. A nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom can be mentioned as a heteroatom contained as a ring member in the heterocyclic ring. Specific examples of heterocyclic rings include pyridine ring, pyrazine ring, pyrimidine ring, pyridazine ring, indole ring and oxazole ring.

液晶分子をより一様に配向させることを重視する場合には、式(V-1)、式(V-2)、式(VI-1)、式(VI-2)、式(V-3)および式(VII-1)で表される化合物を特に好適に用いることができる。
式(V-1)、式(V-2)、式(VI-1)、式(VI-2)、式(V-3)または式(VII-1)で表される化合物の好ましい具体例として、下記の化合物を挙げることができる。
When more uniform alignment of liquid crystal molecules is emphasized, formula (V-1), formula (V-2), formula (VI-1), formula (VI-2), formula (V-3) ) and compounds represented by formula (VII-1) can be particularly preferably used.
Preferred specific examples of compounds represented by formula (V-1), formula (V-2), formula (VI-1), formula (VI-2), formula (V-3) or formula (VII-1) As, the following compounds can be mentioned.

[光反応性構造を含まないテトラカルボン酸二無水物]
ポリマーの原料には、光反応性構造を含まないテトラカルボン酸二無水物以外のテトラカルボン酸二無水物を含有させてもよい。光反応性構造を含まないテトラカルボン酸二無水物としては、公知のテトラカルボン酸二無水物から制限されることなく選択することができる。このようなテトラカルボン酸二無水物は、芳香環に直接ジカルボン酸無水物が結合した芳香族系(複素芳香環系を含む)、および芳香環に直接ジカルボン酸無水物が結合していない脂肪族系(複素環系を含む)の何れの群に属するものであってもよい。
[Tetracarboxylic dianhydride containing no photoreactive structure]
The raw material for the polymer may contain a tetracarboxylic dianhydride other than the tetracarboxylic dianhydride containing no photoreactive structure. The tetracarboxylic dianhydride containing no photoreactive structure can be selected without limitation from known tetracarboxylic dianhydrides. Such tetracarboxylic dianhydrides include aromatic systems (including heteroaromatic ring systems) in which a dicarboxylic anhydride is directly bonded to an aromatic ring, and aliphatic dianhydrides in which a dicarboxylic anhydride is not directly bonded to an aromatic ring. It may belong to any group of systems (including heterocyclic ring systems).

このようなテトラカルボン酸二無水物の好適な例としては、原料入手の容易さや、ポリマー製造の容易さ、膜の電気特性の点から、下記式(AN-I)~(AN-V)のいずれかで表されるテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。 Preferable examples of such tetracarboxylic dianhydrides include the following formulas (AN-I) to (AN-V) from the viewpoint of ease of raw material availability, ease of polymer production, and electrical properties of films. A tetracarboxylic dianhydride represented by any one is mentioned.

式(AN-I)、式(AN-IV)および式(AN-V)において、Xは、それぞれ独立して単結合または-CH2-を表す。式(AN-II)において、Gは単結合、炭素数1~20のアルキレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO2-、-C(CH32-、-C(CF32-、または下記式(G13-1)で表される2価の基を表し、-CH2-は、-O-、-CO-、-NH-で置き換えられてもよい。 In Formula (AN-I), Formula (AN-IV) and Formula (AN-V), each X independently represents a single bond or -CH 2 -. In formula (AN-II), G is a single bond, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, -CO-, -O-, -S-, -SO 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, -C (CF 3 ) 2 —, or a divalent group represented by the following formula (G13-1), wherein —CH 2 — may be replaced with —O—, —CO— or —NH—.

式(G13-1)において、G13aおよびG13bは、それぞれ独立して、単結合、または、-O-、-CONH-もしくは-NHCO-から選択される2価の基を表す。フェニレン基は、1,4-フェニレン基または1,3-フェニレン基であることが好ましい。 In formula (G13-1), G 13a and G 13b each independently represent a single bond or a divalent group selected from -O-, -CONH- or -NHCO-. The phenylene group is preferably a 1,4-phenylene group or a 1,3-phenylene group.

式(AN-II)~(AN-IV)において、Yは独立して下記の3価の基の群から選ばれる1つを表す。3価の基の各結合手は、任意の炭素原子に連結しており、この少なくとも1つの水素原子は、メチル基、エチル基またはフェニル基で置換されてもよい。 In formulas (AN-II) to (AN-IV), Y independently represents one selected from the group of trivalent groups below. Each bond of the trivalent group is attached to any carbon atom, and at least one hydrogen atom may be substituted with a methyl, ethyl or phenyl group.

式(AN-III)~(AN-V)において、環A10は炭素数3~10の単環式炭化水素から結合手の数だけ水素原子を除いた環状基、または炭素数6~30の縮合多環式炭化水素から結合手の数だけ水素原子を除いた環状基を表す。各環状基における少なくとも1つの水素原子は、メチル基、エチル基またはフェニル基で置換されていてもよい。また、各環に掛かっている結合手は、環を構成する任意の炭素に連結しており、2本の結合手が同一の炭素原子に結合してもよい。 In formulas (AN-III) to (AN-V), ring A 10 is a cyclic group obtained by removing hydrogen atoms by the number of bonds from a monocyclic hydrocarbon having 3 to 10 carbon atoms, or a cyclic group having 6 to 30 carbon atoms. It represents a cyclic group obtained by removing hydrogen atoms from a condensed polycyclic hydrocarbon by the number of bonds. At least one hydrogen atom in each cyclic group may be replaced with a methyl group, an ethyl group or a phenyl group. Moreover, the bond hanging on each ring is connected to any carbon constituting the ring, and two bonds may be bonded to the same carbon atom.

さらに、テトラカルボン酸二無水物として、以下の式(AN-1)~式(AN-16-15)で表されるものが挙げられる。 Furthermore, examples of tetracarboxylic dianhydrides include those represented by the following formulas (AN-1) to (AN-16-15).

式(AN-1)において、G11は単結合、炭素数1~12のアルキレン基、1,4-フェニレン基、または1,4-シクロヘキシレン基を表す。X11は独立して単結合または-CH2-を表す。G12は独立して下記の3価の基のいずれかを表す。 In formula (AN-1), G 11 represents a single bond, an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group. X 11 independently represents a single bond or -CH 2 -. G 12 independently represents any of the following trivalent groups.

12が>CH-であるとき、>CH-の水素原子はメチル基で置換されていてもよい。G12が>N-であるとき、G11は単結合および-CH2-であることはなく、X11は単結合であることはない。R11は水素原子またはメチル基を表す。 When G 12 is >CH--, the hydrogen atom of >CH-- may be substituted with a methyl group. When G 12 is >N-, G 11 cannot be a single bond and -CH 2 - and X 11 cannot be a single bond. R 11 represents a hydrogen atom or a methyl group.

式(AN-1)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by formula (AN-1) include compounds represented by the following formula.

式(AN-1-2)および(AN-1-14)において、mはそれぞれ独立して1~12の整数である。 In formulas (AN-1-2) and (AN-1-14), m is each independently an integer of 1 to 12.

式(AN-2)において、R61は独立して、水素原子、炭素数1~5のアルキル基、またはフェニル基を表す。 In formula (AN-2), R 61 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a phenyl group.

式(AN-2)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by formula (AN-2) include compounds represented by the following formula.

式(AN-3)において、環A11はシクロヘキサン環またはベンゼン環を表す。 In formula (AN-3), ring A 11 represents a cyclohexane ring or a benzene ring.

式(AN-3)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by formula (AN-3) include compounds represented by the following formula.

式(AN-4)において、G13は単結合、-(CH2m-、-O-、-S-、-C(CH32-、-SO2-、-CO-、-C(CF32-、または下記式(G13-1)で表される2価の基を表し、mは1~12の整数である。環A11はそれぞれ独立してシクロヘキサン環またはベンゼン環を表す。G13は環A11の任意の位置に結合してよい。 In formula (AN-4), G 13 is a single bond, —(CH 2 ) m —, —O—, —S—, —C(CH 3 ) 2 —, —SO 2 —, —CO—, —C (CF 3 ) 2 —, or a divalent group represented by the following formula (G13-1), where m is an integer of 1-12. Each ring A 11 independently represents a cyclohexane ring or a benzene ring. G 13 may be attached to any position of ring A 11 .

式(G13-1)において、G13aおよびG13bはそれぞれ独立して、単結合、-O-、-CONH-、または-NHCO-で表される2価の基を表す。フェニレン基は、1,4-フェニレン基または1,3-フェニレン基であることが好ましい。 In formula (G13-1), G 13a and G 13b each independently represent a divalent group represented by a single bond, —O—, —CONH— or —NHCO—. The phenylene group is preferably a 1,4-phenylene group or a 1,3-phenylene group.

式(AN-4)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。
Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by formula (AN-4) include compounds represented by the following formula.

式(AN-4-17)において、mは1~12の整数である。 In formula (AN-4-17), m is an integer of 1-12.

式(AN-5)において、R11は独立して水素原子またはメチル基を表す。2つのR11のうちベンゼン環におけるR11は、ベンゼン環の置換可能な位置のいずれかに結合する。 In formula (AN-5), R 11 independently represents a hydrogen atom or a methyl group. Of the two R 11 , the R 11 on the benzene ring binds to any of the substitutable positions on the benzene ring.

式(AN-5)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by formula (AN-5) include compounds represented by the following formula.

式(AN-6)において、X11は独立して単結合または-CH2-を表す。X12は-CH2-、-CH2CH2-または-CH=CH-を表す。nは1または2である。nが2であるとき、2つのX12は互いに同一であっても異なっていてもよい。 In formula (AN-6), X 11 independently represents a single bond or -CH 2 -. X 12 represents -CH 2 -, -CH 2 CH 2 - or -CH=CH-. n is 1 or 2; When n is 2, two X 12 may be the same or different.

式(AN-6)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by formula (AN-6) include compounds represented by the following formula.

式(AN-7)において、X11は単結合または-CH2-を表す。 In formula (AN-7), X 11 represents a single bond or -CH 2 -.

式(AN-7)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by formula (AN-7) include compounds represented by the following formula.

式(AN-8)において、X11は単結合または-CH2-を表す。R12は水素原子、メチル基、エチル基、またはフェニル基を表す。環A12はシクロヘキサン環またはシクロヘキセン環を表す。 In formula (AN-8), X 11 represents a single bond or -CH 2 -. R12 represents a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, or a phenyl group. Ring A 12 represents a cyclohexane ring or a cyclohexene ring.

式(AN-8)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by formula (AN-8) include compounds represented by the following formula.

式(AN-9)において、rはそれぞれ独立して0または1である。 In formula (AN-9), each r is independently 0 or 1.

式(AN-9)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by formula (AN-9) include compounds represented by the following formula.

式(AN-11)において、環A11は独立してシクロヘキサン環またはベンゼン環を表す。 In formula (AN-11), ring A 11 independently represents a cyclohexane ring or a benzene ring.

式(AN-11)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by formula (AN-11) include compounds represented by the following formula.

式(AN-12)において、環A11はそれぞれ独立してシクロヘキサン環またはベンゼン環を表す。 In formula (AN-12), each ring A 11 independently represents a cyclohexane ring or a benzene ring.

式(AN-12)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by formula (AN-12) include compounds represented by the following formula.

式(AN-15)において、wは1~10の整数である。 In formula (AN-15), w is an integer of 1-10.

式(AN-15)で表されるテトラカルボン酸二無水物の例としては、下記の式で表される化合物を挙げることができる。 Examples of the tetracarboxylic dianhydride represented by formula (AN-15) include compounds represented by the following formula.

上記以外のテトラカルボン酸二無水物として、下記の化合物が挙げられる。
Examples of tetracarboxylic dianhydrides other than the above include the following compounds.

上記テトラカルボン酸二無水物において、後述する液晶配向膜の各特性を向上させる好適な材料について述べる。液晶の配向性をさらに向上させることを重視する場合には、式(AN-1)、式(AN-3)、および式(AN-4)で表される化合物が好ましく、式(AN-1-2)、式(AN-1-13)、式(AN-3-2)、式(AN-4-17)、および式(AN-4-29)で表される化合物がより好ましく、式(AN-1-2)においては、m=4または8が好ましく、式(AN-4-17)においては、m=4、または8が好ましく、m=8がより好ましい。 In the above tetracarboxylic dianhydride, suitable materials for improving each characteristic of the liquid crystal alignment film to be described later will be described. When it is important to further improve the orientation of the liquid crystal, compounds represented by formulas (AN-1), (AN-3), and (AN-4) are preferred, and formula (AN-1 -2), formula (AN-1-13), formula (AN-3-2), formula (AN-4-17), and formula (AN-4-29) are more preferred compounds represented by formula In (AN-1-2), m=4 or 8 is preferable, and in formula (AN-4-17), m=4 or 8 is preferable, and m=8 is more preferable.

液晶表示素子の透過率を向上させることを重視する場合には、式(AN-1-1)、式(AN-1-2)、式(AN-3-1)、式(AN-4-17)、式(AN-4-30)、式(AN-5-1)、式(AN-7-2)、式(AN-10-1)、式(AN-16-3)、式(AN-16-4)、および式(AN-2-1)で表される化合物が好ましく、中でも式(AN-1-2)においては、m=4または8が好ましく、式(AN-4-17)においては、m=4、または8が好ましく、m=8がより好ましい。 When emphasis is placed on improving the transmittance of the liquid crystal display element, formula (AN-1-1), formula (AN-1-2), formula (AN-3-1), formula (AN-4- 17), formula (AN-4-30), formula (AN-5-1), formula (AN-7-2), formula (AN-10-1), formula (AN-16-3), formula ( AN-16-4), and compounds represented by formula (AN-2-1) are preferred, and among them, in formula (AN-1-2), m = 4 or 8 is preferred, and formula (AN-4- In 17), m=4 or 8 is preferable, and m=8 is more preferable.

液晶表示素子のVHRを向上させることを重視する場合には、式(AN-1-1)、式(AN-1-2)、式(AN-3-1)、式(AN-4-17)、式(AN-4-30)、式(AN-7-2)、式(AN-10-1)、式(AN-16-3)、式(AN-16-4)、および式(AN-2-1)で表される化合物が好ましく、式(AN-1-2)においては、m=4または8が好ましく、式(AN-4-17)においては、m=4、または8が好ましく、m=8がより好ましい。 When emphasis is placed on improving the VHR of the liquid crystal display element, formula (AN-1-1), formula (AN-1-2), formula (AN-3-1), formula (AN-4-17 ), formula (AN-4-30), formula (AN-7-2), formula (AN-10-1), formula (AN-16-3), formula (AN-16-4), and formula ( AN-2-1) is preferred, m = 4 or 8 is preferred in formula (AN-1-2), m = 4 or 8 in formula (AN-4-17) is preferred, and m=8 is more preferred.

液晶配向膜の体積抵抗値を低下させることにより、液晶配向膜中の残留電荷(残留DC)の緩和速度を向上させることが、焼き付きを防ぐ方法の1つとして有効である。この目的を重視する場合には、式(AN-1-13)、式(AN-3-2)、式(AN-4-21)、式(AN-4-29)、および式(AN-11-3)で表される化合物が好ましい。 Improving the rate of relaxation of residual charges (residual DC) in the liquid crystal alignment film by reducing the volume resistance of the liquid crystal alignment film is effective as one of the methods for preventing burn-in. When emphasizing this purpose, formula (AN-1-13), formula (AN-3-2), formula (AN-4-21), formula (AN-4-29), and formula (AN- 11-3) are preferred.

[光反応性構造ヲ含マナイジアミンオヨビジヒドラジド]
本発明の液晶配向剤に含まれるポリマーの原料に用いるジアミンおよびジヒドラジドとしては、上述の非熱反応性の光反応性構造を含むモノマーとして説明したジアミン(式(II-2)、式(III-2)、式(IV-2)、式(V-2)、式(V-3)、式(VI-2)、式(VII-1)、式(VIII-1)、および式(VIII-2)のいずれかで表される化合物)のほか、光反応性構造を含まないジアミンおよびジヒドラジドを用いることができる。光反応性構造を含まないジアミンおよびジヒドラジドとしては公知のものから制限されることなく選択することができる。
[Diamine ioobidihydrazide containing a photoreactive structure]
The diamine and dihydrazide used as raw materials for the polymer contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention include the diamines (formula (II-2), formula (III- 2), formula (IV-2), formula (V-2), formula (V-3), formula (VI-2), formula (VII-1), formula (VIII-1), and formula (VIII- In addition to compounds represented by any one of 2), diamines and dihydrazides that do not contain a photoreactive structure can be used. Diamines and dihydrazides that do not contain a photoreactive structure can be selected without limitation from known ones.

ジアミンはその構造によって2種類に分けることができる。即ち、2つのアミノ基を結ぶ骨格を主鎖として見たときに、主鎖から分岐する基、即ち側鎖基を有するジアミンと側鎖基を持たないジアミンである。以下の説明では、このような側鎖基を有するジアミンを側鎖型ジアミンと称することがある。そして、このような側鎖基を持たないジアミンを非側鎖型ジアミンと称することがある。この側鎖基はプレチルト角を大きくする効果を有する基である。
非側鎖型ジアミンと側鎖型ジアミンを適切に使い分けることにより、それぞれに必要なプレチルト角に対応することができる。
Diamines can be classified into two types according to their structures. That is, when the skeleton connecting two amino groups is viewed as a main chain, there are groups branched from the main chain, that is, diamines having side chain groups and diamines having no side chain groups. In the following description, diamines having such side chain groups may be referred to as side chain type diamines. Such diamines having no side chain groups are sometimes referred to as non-side chain diamines. This side chain group is a group having the effect of increasing the pretilt angle.
By properly using the non-side chain type diamine and the side chain type diamine properly, it is possible to correspond to the pretilt angle required for each.

側鎖型ジアミンは、本発明の特性を損なわない程度に併用するのが好ましい。また側鎖型ジアミンおよび非側鎖型ジアミンについて、液晶に対する垂直配向性、VHR、焼き付き特性および配向性を向上させる目的で取捨選択して使用することが好ましい。 Side chain type diamines are preferably used in combination to the extent that the properties of the present invention are not impaired. Moreover, it is preferable to select and use the side-chain type diamine and the non-side-chain type diamine for the purpose of improving the vertical alignment property, VHR, image sticking property and alignment property with respect to the liquid crystal.

既知のジアミン、ジヒドラジドを以下に示す。
Known diamines and dihydrazides are shown below.

上記の式(DI-1)において、G20は、-CH2-または式(DI-1-a)で表される基を表す。G20が-CH2-であるとき、m個の-CH2-の少なくとも1つは-NH-、-O-に置き換えられてもよく、m個の-CH2-の少なくとも1つの水素原子は水酸基またはメチル基で置換されてもよい。mは1~12の整数である。DI-1におけるmが2以上であるとき、複数のG20は互いに同一であっても異なっていてもよい。ただし、G20が式(DI-1-a)で表される基であるとき、mは1である。 In formula (DI-1) above, G 20 represents —CH 2 — or a group represented by formula (DI-1-a). When G 20 is -CH 2 -, at least one of m -CH 2 - may be replaced with -NH-, -O-, and at least one hydrogen atom of m -CH 2 - may be substituted with hydroxyl or methyl groups. m is an integer from 1 to 12; When m in DI-1 is 2 or more, a plurality of G 20 may be the same or different. However, m is 1 when G 20 is a group represented by formula (DI-1-a).

式(DI-1-a)において、vはそれぞれ独立して1~6の整数である。 In formula (DI-1-a), v is each independently an integer of 1 to 6.

式(DI-3)、式(DI-6)および式(DI-7)において、G21は独立して単結合、-NH-、-NCH3-、-O-、-S-、-S-S-、-SO2-、-CO-、-COO-、-CONCH3-、-CONH-、-C(CH32-、-C(CF32-、-(CH2m-、-O-(CH2m-O-、-N(CH3)-(CH2k-N(CH3)-、-(O-C24m-O-、-O-CH2-C(CF32-CH2-O-、-O-CO-(CH2m-CO-O-、-CO-O-(CH2m-O-CO-、-(CH2m-NH-(CH2m-、-CO-(CH2k-NH-(CH2k-、-(NH-(CH2mk-NH-、-CO-C36-(NH-C36n-CO-、または-S-(CH2m-S-を表し、mは独立して1~12の整数であり、kは1~5の整数であり、nは1または2である。式(DI-4)において、sは独立して0~2の整数である。 In Formula (DI-3), Formula (DI-6) and Formula (DI-7), G 21 is independently a single bond, —NH—, —NCH 3 —, —O—, —S—, —S -S-, -SO 2 -, -CO-, -COO-, -CONCH 3 -, -CONH-, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, -(CH 2 ) m -, -O-(CH 2 ) m -O-, -N(CH 3 )-(CH 2 ) k -N(CH 3 )-, -(O-C 2 H 4 ) m -O-, -O -CH 2 -C(CF 3 ) 2 -CH 2 -O-, -O-CO-(CH 2 ) m -CO-O-, -CO-O-(CH 2 ) m -O-CO-, - (CH 2 ) m —NH—(CH 2 ) m —, —CO—(CH 2 ) k —NH—(CH 2 ) k —, —(NH—(CH 2 ) m ) k —NH—, —CO —C 3 H 6 —(NH—C 3 H 6 ) n —CO— or —S—(CH 2 ) m —S—, m is independently an integer of 1 to 12, k is 1 is an integer from ~5 and n is 1 or 2; In formula (DI-4), s is independently an integer of 0-2.

式(DI-5)において、G33は単結合、-NH-、-NCH3-、-O-、-S-、-S-S-、-SO2-、-CO-、-COO-、-CONCH3-、-CONH-、-C(CH32-、-C(CF32-、-(CH2m-、-O-(CH2m-O-、-N(CH3)-(CH2k-N(CH3)-、-(O-C24m-O-、-O-CH2-C(CF32-CH2-O-、-O-CO-(CH2m-CO-O-、-CO-O-(CH2m-O-CO-、-(CH2m-NH-(CH2m-、-CO-(CH2k-NH-(CH2k-、-(NH-(CH2mk-NH-、-CO-C36-(NH-C36n-CO-、または-S-(CH2m-S-、-N(Boc)-(CH2e-N(Boc)-、-NH-(CH2e-N(Boc)-、-N(Boc)-(CH2e-、-(CH2m-N(Boc)-CONH-(CH2m-、-(CH2m-N(Boc)-(CH2m-、下記式(DI-5-a)または下記式(DI-5-b)で表される基であり、mは独立して1~12の整数であり、kは1~5の整数であり、eは2~10の整数であり、nは1または2である。Bocはt-ブトキシカルボニル基である。 In formula (DI-5), G 33 is a single bond, -NH-, -NCH 3 -, -O-, -S-, -S-S-, -SO 2 -, -CO-, -COO-, -CONCH 3 -, -CONH-, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, -(CH 2 ) m -, -O-(CH 2 ) m -O-, -N( CH 3 )--(CH 2 ) k --N(CH 3 )--, --(O--C 2 H 4 ) m --O--, --O--CH 2 --C(CF 3 ) 2 --CH 2 --O--, -O-CO-(CH 2 ) m -CO-O-, -CO-O-(CH 2 ) m -O-CO-, -(CH 2 ) m -NH-(CH 2 ) m -, -CO —(CH 2 ) k —NH—(CH 2 ) k —, —(NH—(CH 2 ) m ) k —NH—, —CO—C 3 H 6 —(NH—C 3 H 6 ) n —CO -, or -S-(CH 2 ) m -S-, -N(Boc)-(CH 2 ) e -N(Boc)-, -NH-(CH 2 ) e -N(Boc)-, -N (Boc)-( CH2 ) e -,-( CH2 ) m -N(Boc)-CONH-( CH2 ) m -,-( CH2 ) m -N(Boc)-( CH2 ) m- , a group represented by the following formula (DI-5-a) or the following formula (DI-5-b), m is independently an integer of 1 to 12, k is an integer of 1 to 5 , e is an integer from 2 to 10, and n is 1 or 2. Boc is a t-butoxycarbonyl group.

式(DI-6)および式(DI-7)において、G22は独立して単結合、-O-、-S-、-CO-、-C(CH32-、-C(CF32-、または炭素数1~10のアルキレン基を表す。 In formulas (DI-6) and (DI-7), G 22 is independently a single bond, -O-, -S-, -CO-, -C(CH 3 ) 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms.

式(DI-2)~(DI-7)中のシクロヘキサン環およびベンゼン環の少なくとも1つの水素原子は、-F、-Cl、炭素数1~3のアルキレン基、-OCH3、-OH、-CF3、-CO2H、-CONH2、-NHC65、フェニル基、またはベンジル基で置換されてもよく、加えて式(DI-4)においては、シクロヘキサン環およびベンゼン環の少なくとも1つの水素原子は、下記式(DI-4-a)~(DI-4-i)のいずれかで表される基の群から選ばれる1つで置換されていてもよく、式(DI-5)においては、G33が単結合の時にはシクロヘキサン環およびベンゼン環の少なくとも1つの水素原子はNHBocまたはN(Boc)2で置換されてもよい。 At least one hydrogen atom of the cyclohexane ring and the benzene ring in formulas (DI-2) to (DI-7) is -F, -Cl, an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, -OCH 3 , -OH, - CF 3 , —CO 2 H, —CONH 2 , —NHC 6 H 5 , —NHC 6 H 5 , phenyl group, or benzyl group. One hydrogen atom may be substituted with one selected from the group of groups represented by any of the following formulas (DI-4-a) to (DI-4-i), and the formula (DI-5 ), at least one hydrogen atom of the cyclohexane ring and the benzene ring may be substituted with NHBoc or N(Boc) 2 when G 33 is a single bond.

環を構成する炭素原子に結合位置が固定されていない基は、その環における結合位置が任意であることを示す。そして、シクロヘキサン環またはベンゼン環への-NH2の結合位置は、G21、G22またはG33の結合位置を除く任意の位置である。 A group in which the bonding position is not fixed to a carbon atom constituting a ring indicates that the bonding position in the ring is arbitrary. The bonding position of —NH 2 to the cyclohexane ring or benzene ring is any position except the bonding position of G 21 , G 22 or G 33 .

式(DI-4-a)および式(DI-4-b)において、R20は独立して水素原子または-CH3を表す。式(DI-4-f)および式(DI-4-g)において、mはそれぞれ独立して0~12の整数であり、Bocはt-ブトキシカルボニル基である。 In formulas (DI-4-a) and (DI-4-b), R 20 independently represents a hydrogen atom or —CH 3 . In formulas (DI-4-f) and (DI-4-g), m is each independently an integer of 0 to 12, and Boc is a t-butoxycarbonyl group.

式(DI-5-a)において、qはそれぞれ独立して0~6の整数である。R44は水素原子、-OH、炭素数1~6のアルキル基、または炭素数1~6のアルコキシ基を表す。 In formula (DI-5-a), each q is independently an integer of 0-6. R 44 represents a hydrogen atom, --OH, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms.

式(DI-11)において、rは0または1である。式(DI-8)~(DI-11)において、環に結合する-NH2の結合位置は、任意の位置である。 In formula (DI-11), r is 0 or 1. In formulas (DI-8) to (DI-11), the bonding position of —NH 2 bonded to the ring is any position.

式(DI-12)において、R21およびR22は、それぞれ独立して炭素数1~3のアルキル基またはフェニル基を表し、G23は独立して炭素数1~6のアルキレン基、フェニレン基またはアルキル基で置換されたフェニレン基を表し、wは1~10の整数である。 In formula (DI-12), R 21 and R 22 each independently represent an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or a phenyl group, and G 23 independently represents an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms or a phenylene group. or represents a phenylene group substituted with an alkyl group, and w is an integer of 1-10.

式(DI-13)において、R23は独立して炭素数1~5のアルキル基、炭素数1~5のアルコキシ基または-Clを表し、pは独立して0~3の整数であり、qは0~4の整数である。 In formula (DI-13), R 23 independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms or -Cl, p is independently an integer of 0 to 3, q is an integer from 0 to 4;

式(DI-14)において、環Bは単環の複素環式芳香族基を表し、R24は水素原子、-F、-Cl、炭素数1~6のアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基を表し、qは独立して0~4の整数である。qが2以上であるとき、複数のR24は互いに同一であっても異なっていてもよい。式(DI-15)において、環Cは複素環式芳香族基または複素環式脂肪族基を表す。式(DI-16)において、G24は単結合、炭素数2~6のアルキレン基または1,4-フェニレン基を表し、rは0または1である。そして、環を構成する炭素原子に結合位置が固定されていない基は、その環における結合位置が任意であることを示す。式(DI-13)~式(DI-16)において、環に結合する-NH2の結合位置は、任意の位置である。 In formula (DI-14), ring B represents a monocyclic heterocyclic aromatic group, R 24 is a hydrogen atom, -F, -Cl, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group, an alkenyl group, It represents an alkynyl group, and q is independently an integer of 0-4. When q is 2 or more, multiple R 24 may be the same or different. In formula (DI-15), ring C represents a heterocyclic aromatic group or a heterocyclic aliphatic group. In formula (DI-16), G 24 represents a single bond, an alkylene group having 2 to 6 carbon atoms or a 1,4-phenylene group, and r is 0 or 1. A group in which the bonding position is not fixed to a carbon atom constituting a ring indicates that the bonding position in the ring is arbitrary. In formulas (DI-13) to (DI-16), the bonding position of —NH 2 bonded to the ring is any position.

上記式(DI-1)~(DI-16)の側鎖を有さないジアミンとして、以下の式(DI-1-1)~式(DI-16-1)の具体例を挙げることができる。 Specific examples of the diamines of formulas (DI-1) to (DI-16) having no side chain include the following formulas (DI-1-1) to (DI-16-1). .

式(DI-1)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by formula (DI-1) are shown below.

式(DI-1-7)および式(DI-1-8)において、kはそれぞれ独立して、1~3の整数である。式(DI-1-9)において、vはそれぞれ独立して1~6の整数である。 In formulas (DI-1-7) and (DI-1-8), k is each independently an integer of 1-3. In formula (DI-1-9), v is each independently an integer of 1 to 6.

式(DI-2)~(DI-3)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by formulas (DI-2) to (DI-3) are shown below.

式(DI-4)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by formula (DI-4) are shown below.

式(DI-4-20)および(DI-4-21)において、mはそれぞれ独立して1~12の整数である。 In formulas (DI-4-20) and (DI-4-21), m is each independently an integer of 1 to 12.

式(DI-5)で表されるジアミンの例を以下に示す。
式(DI-5-1)において、mは1~12の整数である。
Examples of diamines represented by formula (DI-5) are shown below.
In formula (DI-5-1), m is an integer of 1-12.

式(DI-5-12)および式(DI-5-13)において、mはそれぞれ独立して1~12の整数である。 In Formula (DI-5-12) and Formula (DI-5-13), m is each independently an integer of 1 to 12.

式(DI-5-16)において、vは1~6の整数である。 In formula (DI-5-16), v is an integer of 1-6.

式(DI-5-30)において、kは1~5の整数である。 In formula (DI-5-30), k is an integer of 1-5.

式(DI-5-35)~式(DI-5-37)、および式(DI-5-39)において、mはそれぞれ独立して1~12の整数であり、式(DI-5-38)および式(DI-5-39)において、kはそれぞれ独立して1~5の整数であり、式(DI-5-40)において、nは1または2の整数である。 In formulas (DI-5-35) to (DI-5-37) and (DI-5-39), m is each independently an integer of 1 to 12, and formula (DI-5-38 ) and formula (DI-5-39), k is each independently an integer of 1 to 5, and n is an integer of 1 or 2 in formula (DI-5-40).

式(DI-5-42)~式(DI-5-44)において、eはそれぞれ独立して2~10の整数であり、式(DI-5-45)においてR43は水素原子、-NHBoc、または-N(Boc)2である。式(DI-5-42)~式(DI-5-44)において、Bocはt-ブトキシカルボニル基である。 In formulas (DI-5-42) to (DI-5-44), e is each independently an integer of 2 to 10, and in formula (DI-5-45) R 43 is a hydrogen atom, —NHBoc , or -N(Boc) 2 . In Formulas (DI-5-42) to (DI-5-44), Boc is a t-butoxycarbonyl group.

式(DI-6)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by formula (DI-6) are shown below.

式(DI-7)で表されるジアミンの例を以下に示す。
式(DI-7-3)および式(DI-7-4)において、mはそれぞれ独立して1~12の整数であり、nは独立して1または2である。
Examples of diamines represented by formula (DI-7) are shown below.
In Formula (DI-7-3) and Formula (DI-7-4), m is each independently an integer of 1 to 12, and n is independently 1 or 2.

式(DI-8)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by formula (DI-8) are shown below.

式(DI-9)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by formula (DI-9) are shown below.

式(DI-10)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by formula (DI-10) are shown below.

式(DI-11)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by formula (DI-11) are shown below.

式(DI-12)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by formula (DI-12) are shown below.

式(DI-13)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by formula (DI-13) are shown below.

式(DI-14)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by formula (DI-14) are shown below.

式(DI-15)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by formula (DI-15) are shown below.

式(DI-16)で表されるジアミンの例を以下に示す。
Examples of diamines represented by formula (DI-16) are shown below.

次に、本発明のポリマーの原料に用いるジヒドラジドについて説明する。既知の側鎖を有さないジヒドラジドとしては、以下の式(DIH-1)~(DIH-3)のいずれかで表される化合物を挙げることができる。 Next, the dihydrazide used as a starting material for the polymer of the present invention will be described. Known side chain-free dihydrazides include compounds represented by any of the following formulas (DIH-1) to (DIH-3).

式(DIH-1)において、G25は単結合、炭素数1~20のアルキレン基、-CO-、-O-、-S-、-SO2-、-C(CH32-、または-C(CF32-を表す。
式(DIH-2)において、環Dはシクロヘキサン環、ベンゼン環またはナフタレン環を表し、この基の少なくとも1つの水素原子はメチル基、エチル基、またはフェニル基で置換されてもよい。式(DIH-3)において、環Eはそれぞれ独立してシクロヘキサン環、またはベンゼン環を表し、この基の少なくとも1つの水素原子はメチル基、エチル基、またはフェニル基で置換されてもよい。複数のEは互いに同一であっても異なっていてもよい。Yは単結合、炭素数1~20のアルキレン、-CO-、-O-、-S-、-SO2-、-C(CH32-、または-C(CF32-を表す。式(DIH-2)および式(DIH-3)において、環に結合する-CONHNH2の結合位置は、任意の位置である。
In formula (DIH-1), G 25 is a single bond, an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, —CO—, —O—, —S—, —SO 2 —, —C(CH 3 ) 2 —, or — represents C(CF 3 ) 2 —.
In formula (DIH-2), ring D represents a cyclohexane ring, benzene ring or naphthalene ring, and at least one hydrogen atom in this group may be substituted with a methyl group, an ethyl group or a phenyl group. In formula (DIH-3), each ring E independently represents a cyclohexane ring or a benzene ring, and at least one hydrogen atom in this group may be substituted with a methyl group, an ethyl group, or a phenyl group. A plurality of E may be the same or different. Y represents a single bond, alkylene having 1 to 20 carbon atoms, -CO-, -O-, -S-, -SO 2 -, -C(CH 3 ) 2 -, or -C(CF 3 ) 2 - . In formulas (DIH-2) and (DIH-3), the bonding position of —CONHNH 2 bonded to the ring is any position.

式(DIH-1)~(DIH-3)のいずれかで表される化合物の例を以下に示す。
式(DIH-1-2)において、mは1~12の整数である。
Examples of compounds represented by formulas (DIH-1) to (DIH-3) are shown below.
In formula (DIH-1-2), m is an integer of 1-12.

上記のようなジアミンおよびジヒドラジドは液晶表示素子のイオン密度を低下させる等、電気特性を改善する効果がある。 The above diamines and dihydrazides have the effect of improving the electrical properties of the liquid crystal display element, such as reducing the ion density.

プレチルト角を大きくする目的に適したジアミンについて説明する。プレチルト角を大きくする目的に適した側鎖基をもったジアミンとしては、式(DI-31)~(DI-35)、式(DI-36-1)~(DI-36-8)のいずれかで表されるジアミンが挙げられる。 A diamine suitable for increasing the pretilt angle will be described. Diamines having a side chain group suitable for increasing the pretilt angle include formulas (DI-31) to (DI-35) and formulas (DI-36-1) to (DI-36-8). and diamines represented by

式(DI-31)において、G26は単結合、-O-、-COO-、-OCO-、-CO-、-CONH-、-CH2O-、-OCH2-、-CF2O-、-OCF2-、または-(CH2ma-を表し、maは1~12の整数である。G26の好ましい例は単結合、-O-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、および炭素数1~3のアルキレン基であり、特に好ましい例は単結合、-O-、-COO-、-OCO-、-CH2O-、-CH2-および-CH2CH2-である。R25は炭素数3~30のアルキル基、フェニル基、ステロイド骨格を有する基、または下記の式(DI-31-a)で表される基を表す。このアルキル基において、少なくとも1つの水素原子は-Fで置換されてもよく、そして少なくとも1つの-CH2-は-O-、-CH=CH-または-C≡C-で置換されていてもよい。このフェニル基の水素原子は、-F、-CH3、-OCH3、-OCH2F、-OCHF2、-OCF3、炭素数3~30のアルキル基または炭素数3~30のアルコキシ基で置換されていてもよい。ベンゼン環に結合する-NH2の結合位置はその環において任意の位置であることを示すが、その結合位置はメタ位またはパラ位であることが好ましい。即ち、基「R25-G26-」の結合位置を1位としたとき、2つの結合位置は3位と5位、または2位と5位であることが好ましい。
In formula (DI-31), G 26 is a single bond, -O-, -COO-, -OCO-, -CO-, -CONH-, -CH 2 O-, -OCH 2 -, -CF 2 O- , —OCF 2 —, or —(CH 2 ) ma —, where ma is an integer of 1-12. Preferred examples of G 26 are a single bond, —O—, —COO—, —OCO—, —CH 2 O— and an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms, and particularly preferred examples are a single bond, —O—, --COO--, --OCO--, --CH 2 O--, --CH 2 -- and --CH 2 CH 2 --. R 25 represents an alkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a phenyl group, a group having a steroid skeleton, or a group represented by the following formula (DI-31-a). In this alkyl group, at least one hydrogen atom may be replaced by -F, and at least one -CH 2 - may be replaced by -O-, -CH=CH- or -C≡C-. good. The hydrogen atom of this phenyl group is substituted with -F, -CH 3 , -OCH 3 , -OCH 2 F, -OCHF 2 , -OCF3, an alkyl group having 3 to 30 carbon atoms or an alkoxy group having 3 to 30 carbon atoms. may have been Although the bonding position of —NH 2 bonded to the benzene ring is any position on the ring, the bonding position is preferably meta-position or para-position. That is, when the bonding position of the group "R 25 -G 26 -" is the 1st position, the two bonding positions are preferably the 3rd and 5th positions, or the 2nd and 5th positions.

式(DI-31-a)において、G27、G28およびG29は結合基であり、これらは、それぞれ独立して単結合、または炭素数1~12のアルキレン基であり、このアルキレン基の1以上の-CH2-は、-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-CH=CH-で置換されていてもよい。環B21、環B22、環B23および環B24は、それぞれ独立して1,4-フェニレン基、1,4-シクロへキシレン基、1,3-ジオキサン-2,5-ジイル基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、ナフタレン-1,5-ジイル基、ナフタレン-2,7-ジイル基またはアントラセン-9,10-ジイル基を表し、環B21、環B22、環B23および環B24において、少なくとも1つの水素原子は-Fまたは-CH3で置換されてもよく、s、tおよびuは、それぞれ独立して0~2の整数であって、これらの合計は1~5であり、s、tまたはuが2であるとき、各々の括弧内の2つの結合基は同じであっても異なってもよく、そして、2つの環は同じであっても異なっていてもよい。R26は水素原子、-F、-OH、炭素数1~30のアルキル基、炭素数1~30のフッ素置換アルキル基、炭素数1~30のアルコキシ基、-CN、-OCH2F、-OCHF2、または-OCF3を表し、この炭素数1~30のアルキル基の少なくとも1つの-CH2-は下記式(DI-31-b)で表される2価の基で置換されていてもよい。
In formula (DI-31-a), G 27 , G 28 and G 29 are bonding groups, each of which is independently a single bond or an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms. One or more -CH 2 - may be replaced by -O-, -COO-, -OCO-, -CONH-, -CH=CH-. Ring B 21 , Ring B 22 , Ring B 23 and Ring B 24 are each independently a 1,4-phenylene group, a 1,4-cyclohexylene group, a 1,3-dioxane-2,5-diyl group, represents a pyrimidine-2,5-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, naphthalene-1,5-diyl group, naphthalene-2,7-diyl group or anthracene-9,10-diyl group, and ring B 21 , ring B 22 , ring B 23 and ring B 24 , at least one hydrogen atom may be substituted with —F or —CH 3 , and s, t and u are each independently an integer of 0 to 2. and the sum of these is 1 to 5, when s, t or u is 2, the two bonding groups within each parenthesis may be the same or different, and the two rings are They may be the same or different. R 26 is a hydrogen atom, -F, -OH, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a fluorine-substituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, -CN, -OCH 2 F, - represents OCHF 2 or -OCF 3 , wherein at least one -CH 2 - of the alkyl group having 1 to 30 carbon atoms is substituted with a divalent group represented by the following formula (DI-31-b); good too.

式(DI-31-b)において、R27およびR28は、それぞれ独立して炭素数1~3のアルキル基であり、vは1~6の整数である。R26の好ましい例は炭素数1~30のアルキル基および炭素数1~30のアルコキシ基である。 In formula (DI-31-b), R 27 and R 28 are each independently an alkyl group having 1-3 carbon atoms, and v is an integer of 1-6. Preferred examples of R 26 are C 1-30 alkyl groups and C 1-30 alkoxy groups.

式(DI-32)および式(DI-33)において、G30は独立して単結合、-CO-または-CH2-を表し、R29は独立して水素原子または-CH3を表し、R30は独立して水素原子、炭素数1~20のアルキル基、または炭素数2~20のアルケニル基を表す。式(DI-33)におけるベンゼン環の少なくとも1つの水素原子は、炭素数1~20のアルキル基またはフェニル基で置換されてもよい。そして、環を構成するいずれかの炭素原子に結合位置が固定されていない基は、その環における結合位置が任意であることを示す。式(DI-32)における2つの基「-フェニレン-G30-O-」の一方はステロイド核の3位に結合し、もう一方はステロイド核の6位に結合していることが好ましい。式(DI-33)における2つの基「-フェニレン-G30-O-」のベンゼン環への結合位置は、ステロイド核の結合位置に対して、それぞれメタ位またはパラ位であることが好ましい。式(DI-32)および式(DI-33)において、ベンゼン環に結合する-NH2はその環における結合位置が任意であることを示す。 In formulas (DI-32) and (DI-33), G 30 independently represents a single bond, —CO— or —CH 2 —, R 29 independently represents a hydrogen atom or —CH 3 , R 30 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms. At least one hydrogen atom of the benzene ring in formula (DI-33) may be substituted with an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a phenyl group. A group in which the bonding position is not fixed to any carbon atom constituting the ring indicates that the bonding position in the ring is arbitrary. Preferably, one of the two groups "-phenylene-G 30 -O-" in formula (DI-32) is attached to the 3-position of the steroid nucleus and the other is attached to the 6-position of the steroid nucleus. The bonding positions of the two groups "-phenylene-G 30 -O-" in the formula (DI-33) to the benzene ring are preferably meta-positions or para-positions relative to the bonding position of the steroid nucleus. In formulas (DI-32) and (DI-33), --NH 2 bound to the benzene ring indicates that the binding position on the ring is arbitrary.

式(DI-34)および式(DI-35)において、G31は独立して-O-または炭素数1~6のアルキレン基を表し、G32は単結合または炭素数1~3のアルキレン基を表す。R31は水素原子または炭素数1~20のアルキル基を表し、このアルキル基の少なくとも1つの-CH2-は、-O-、-CH=CH-または-C≡C-で置き換えられてもよい。R32は炭素数6~22のアルキル基を表し、R33は水素原子または炭素数1~22のアルキル基を表す。環B25は1,4-フェニレン基または1,4-シクロヘキシレン基であり、rは0または1である。そしてベンゼン環に結合する-NH2はその環における結合位置が任意であることを示すが、独立してG31の結合位置に対してメタ位またはパラ位であることが好ましい。 In formulas (DI-34) and (DI-35), G 31 independently represents —O— or an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, and G 32 is a single bond or an alkylene group having 1 to 3 carbon atoms. represents R 31 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and at least one —CH 2 — in this alkyl group may be replaced with —O—, —CH═CH— or —C≡C—. good. R 32 represents an alkyl group having 6 to 22 carbon atoms, and R 33 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms. Ring B 25 is a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexylene group, and r is 0 or 1. The --NH 2 binding to the benzene ring indicates that the binding position on the ring is optional, but it is independently preferred that it is meta-position or para-position with respect to the binding position of G 31 .

式(DI-31)で表される化合物の例を以下に示す。
Examples of compounds represented by formula (DI-31) are shown below.

式(DI-31-1)~(DI-31-11)において、R34はそれぞれ独立して炭素数1~30のアルキル基または炭素数1~30のアルコキシ基を表し、好ましくは炭素数5~25のアルキル基または炭素数5~25のアルコキシ基である。R35はそれぞれ独立して炭素数1~30のアルキル基または炭素数1~30のアルコキシ基を表し、好ましくは炭素数3~25のアルキル基または炭素数3~25のアルコキシ基である。 In formulas (DI-31-1) to (DI-31-11), each R 34 independently represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, preferably 5 carbon atoms. ∼25 alkyl groups or C5-25 alkoxy groups. Each R 35 independently represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, preferably an alkyl group having 3 to 25 carbon atoms or an alkoxy group having 3 to 25 carbon atoms.

式(DI-31-12)~(DI-31-17)において、R36はそれぞれ独立して炭素数4~30のアルキル基を表し、好ましくは炭素数6~25のアルキル基である。R37はそれぞれ独立して炭素数6~30のアルキル基を表し、好ましくは炭素数8~25のアルキル基である。 In formulas (DI-31-12) to (DI-31-17), each R 36 independently represents an alkyl group having 4 to 30 carbon atoms, preferably an alkyl group having 6 to 25 carbon atoms. Each R 37 independently represents an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms, preferably an alkyl group having 8 to 25 carbon atoms.

式(DI-31-18)~(DI-31-43)において、R38はそれぞれ独立して炭素数1~20のアルキル基または炭素数1~20のアルコキシ基を表し、好ましくは炭素数3~20のアルキル基または炭素数3~20のアルコキシ基である。R39はそれぞれ独立して水素原子、-F、炭素数1~30のアルキル基、炭素数1~30のアルコキシ基、-CN、-OCH2F、-OCHF2または-OCF3を表し、好ましくは炭素数3~25のアルキル基、または炭素数3~25のアルコキシ基である。そしてG33は炭素数1~20のアルキレン基を表す。 In formulas (DI-31-18) to (DI-31-43), each R 38 independently represents an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, preferably 3 carbon atoms. ∼20 alkyl groups or C3-20 alkoxy groups. Each R 39 independently represents a hydrogen atom, -F, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, -CN, -OCH 2 F, -OCHF 2 or -OCF 3 , preferably is an alkyl group having 3 to 25 carbon atoms or an alkoxy group having 3 to 25 carbon atoms. G 33 represents an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.

式(DI-32)で表される化合物の例を以下に示す。
Examples of compounds represented by formula (DI-32) are shown below.

式(DI-33)で表される化合物の例を以下に示す。
Examples of compounds represented by formula (DI-33) are shown below.

式(DI-34)で表される化合物の例を以下に示す。
Examples of compounds represented by formula (DI-34) are shown below.

式(DI-34-1)~式(DI-34-12)において、R40はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1~20のアルキル基、好ましくは水素原子または炭素数1~10のアルキル基を表し、そしてR41はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1~12のアルキル基を表す。 In formulas (DI-34-1) to (DI-34-12), each R 40 is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms. and each R 41 independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.

式(DI-35)で表される化合物の例を以下に示す。
Examples of compounds represented by formula (DI-35) are shown below.

式(DI-35-1)~(DI-35-3)において、R37はそれぞれ独立して炭素数6~30のアルキル基を表し、R41はそれぞれ独立して水素原子または炭素数1~12のアルキル基を表す。 In formulas (DI-35-1) to (DI-35-3), R 37 each independently represents an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms, and R 41 each independently represents a hydrogen atom or represents 12 alkyl groups.

式(DI-36-1)~(DI-36-8)で表される化合物を以下に示す。
Compounds represented by formulas (DI-36-1) to (DI-36-8) are shown below.

式(DI-36-1)~(DI-36-8)において、R42はそれぞれ独立して炭素数3~30のアルキル基を表す。 In formulas (DI-36-1) to (DI-36-8), each R 42 independently represents an alkyl group having 3 to 30 carbon atoms.

上記ジアミンおよびジヒドラジドにおいて、後述する液晶配向膜の各特性を向上させる好適な材料について述べる。液晶の配向性を向上させることを重視する場合には、式(DI-1-3)、式(DI-5-1)、式(DI-5-5)、式(DI-5-9)、式(DI-5-12)、式(DI-5-13)、式(DI-5-29)、式(DI-6-7)、式(DI-7-3)、および式(DI-11-2)で表される化合物を用いるのが好ましい。式(DI-5-1)においては、m=2、4、6または8が好ましく、m=8がより好ましい。式(DI-5-12)においては、m=2~6が好ましく、m=5がより好ましい。式(DI-5-13)においては、m=1または2が好ましく、m=1がより好ましい。 Among the above diamines and dihydrazides, suitable materials for improving each property of the liquid crystal alignment film to be described later will be described. When emphasis is placed on improving the orientation of the liquid crystal, formula (DI-1-3), formula (DI-5-1), formula (DI-5-5), formula (DI-5-9) , Formula (DI-5-12), Formula (DI-5-13), Formula (DI-5-29), Formula (DI-6-7), Formula (DI-7-3), and Formula (DI -11-2) is preferably used. In formula (DI-5-1), m=2, 4, 6 or 8 is preferred, and m=8 is more preferred. In formula (DI-5-12), m=2 to 6 is preferred, and m=5 is more preferred. In formula (DI-5-13), m=1 or 2 is preferred, and m=1 is more preferred.

透過率を向上させることを重視する場合には、式(DI-1-3)、式(DI-2-1)、式(DI-5-1)、式(DI-5-5)、式(DI-5-24)、および式(DI-7-3)で表されるジアミンを用いるのが好ましく、式(DI-2-1)で表される化合物がより好ましい。式(DI-5-1)においては、m=2、4、6または8が好ましく、m=8がより好ましい。式(DI-7-3)においては、m=2または3、n=1または2が好ましく、m=3、n=1がより好ましい。 When emphasizing improving the transmittance, formula (DI-1-3), formula (DI-2-1), formula (DI-5-1), formula (DI-5-5), formula (DI-5-24) and a diamine represented by formula (DI-7-3) are preferably used, and a compound represented by formula (DI-2-1) is more preferable. In formula (DI-5-1), m=2, 4, 6 or 8 is preferred, and m=8 is more preferred. In formula (DI-7-3), m=2 or 3 and n=1 or 2 are preferred, and m=3 and n=1 are more preferred.

液晶表示素子のVHRを向上させることを重視する場合には、式(DI-2-1)、式(DI-4-1)、式(DI-4-2)、式(DI-4-10)、式(DI-4-15)、式(DI-4-22)、式(DI-5-28)、式(DI-5-30)、および式(DI-13-1)で表される化合物を用いるのが好ましく、式(DI-2-1)、式(DI-5-1)、および式(DI-13-1)で表されるジアミンがより好ましい。式(DI-5-1)においては、m=1が好ましい。式(DI-5-30)においては、k=2が好ましい。 When emphasizing improving the VHR of the liquid crystal display element, formula (DI-2-1), formula (DI-4-1), formula (DI-4-2), formula (DI-4-10 ), Formula (DI-4-15), Formula (DI-4-22), Formula (DI-5-28), Formula (DI-5-30), and Formula (DI-13-1) Diamines represented by formulas (DI-2-1), (DI-5-1), and (DI-13-1) are more preferred. In formula (DI-5-1), m=1 is preferred. In formula (DI-5-30), k=2 is preferred.

液晶配向膜の体積抵抗値を低下させることにより、液晶配向膜中の残留電荷(残留DC)の緩和速度を向上させることが、焼き付きを防ぐ方法の1つとして有効である。この目的を重視する場合には、式(DI-4-1)、式(DI-4-2)、式(DI-4-10)、式(DI-4-15)、式(DI-5-1)、式(DI-5-12)、式(DI-5-13)、式(DI-5-28)、式(DI-4-20)、式(DI-4-21)、式(DI-7-12)、および式(DI-16-1)で表される化合物を用いるのが好ましく、式(DI-4-1)、式(DI-5-1)、および式(DI-5-13)で表される化合物がより好ましい。式(DI-5-1)において、m=2、6または8が好ましく、m=8がより好ましい。式(DI-5-12)においては、m=2~6が好ましく、m=5がより好ましい。式(DI-5-13)においては、m=1または2が好ましく、m=1がより好ましい。式(DI-7-12)においては、m=3または4が好ましく、m=4がより好ましい。 Improving the rate of relaxation of residual charges (residual DC) in the liquid crystal alignment film by reducing the volume resistance of the liquid crystal alignment film is effective as one of the methods for preventing burn-in. When emphasizing this purpose, formula (DI-4-1), formula (DI-4-2), formula (DI-4-10), formula (DI-4-15), formula (DI-5 -1), formula (DI-5-12), formula (DI-5-13), formula (DI-5-28), formula (DI-4-20), formula (DI-4-21), formula (DI-7-12) and compounds represented by the formula (DI-16-1) are preferably used, and the formulas (DI-4-1), (DI-5-1) and (DI -5-13) is more preferred. In formula (DI-5-1), m=2, 6 or 8 is preferred, and m=8 is more preferred. In formula (DI-5-12), m=2 to 6 is preferred, and m=5 is more preferred. In formula (DI-5-13), m=1 or 2 is preferred, and m=1 is more preferred. In formula (DI-7-12), m=3 or 4 is preferred, and m=4 is more preferred.

各ジアミンにおいて、ジアミンに対するモノアミンの比率が40モル%以下の範囲で、ジアミンの一部がモノアミンに置き換えられていてもよい。このような置き換えは、ポリアミック酸を生成する際の重合反応のターミネーションを起こすことができ、それ以上の重合反応の進行を抑えることができる。このため、このような置き換えによって、得られるポリマー(ポリアミック酸またはその誘導体)の分子量を容易に制御することができ、例えば本発明の効果が損われることなく液晶配向剤の塗布特性を改善することができる。モノアミンに置き換えられるジアミンは、本発明の効果が損なわれなければ、1種でも2種以上でもよい。前記モノアミンとしては、例えばアニリン、4-ヒドロキシアニリン、シクロヘキシルアミン、n-ブチルアミン、n-ペンチルアミン、n-ヘキシルアミン、n-ヘプチルアミン、n-オクチルアミン、n-ノニルアミン、n-デシルアミン、n-ウンデシルアミン、n-ドデシルアミン、n-トリデシルアミン、n-テトラデシルアミン、n-ペンタデシルアミン、n-ヘキサデシルアミン、n-ヘプタデシルアミン、n-オクタデシルアミン、およびn-エイコシルアミンが挙げられる。 In each diamine, part of the diamine may be replaced with a monoamine, provided that the ratio of the monoamine to the diamine is 40 mol % or less. Such replacement can cause the termination of the polymerization reaction during production of the polyamic acid, and can suppress the further progress of the polymerization reaction. Therefore, by such replacement, the molecular weight of the resulting polymer (polyamic acid or derivative thereof) can be easily controlled, and for example, the coating properties of the liquid crystal aligning agent can be improved without impairing the effects of the present invention. can be done. As long as the effects of the present invention are not impaired, one or two or more diamines may be substituted for the monoamine. Examples of the monoamine include aniline, 4-hydroxyaniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, n- undecylamine, n-dodecylamine, n-tridecylamine, n-tetradecylamine, n-pentadecylamine, n-hexadecylamine, n-heptadecylamine, n-octadecylamine, and n-eicosylamine is mentioned.

ポリアミック酸またはその誘導体の原料は、モノマーとしてモノイソシアネート化合物をさらに含んでいてもよい。モノイソシアネート化合物をモノマーに含むことによって、得られるポリアミック酸またはその誘導体の末端が修飾され、分子量が調節される。この末端修飾型のポリアミック酸またはその誘導体を用いることにより、例えば本発明の効果が損なわれることなく液晶配向剤の塗布特性を改善することができる。モノマー中のモノイソシアネート化合物の含有量は、モノマー中のジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物の総量に対して1~10モル%であることが、前記の観点から好ましい。前記モノイソシアネート化合物としては、例えばフェニルイソシアネート、およびナフチルイソシアネートが挙げられる。 The raw material for the polyamic acid or derivative thereof may further contain a monoisocyanate compound as a monomer. By including the monoisocyanate compound in the monomer, the terminal of the obtained polyamic acid or derivative thereof is modified, and the molecular weight is adjusted. By using this terminal-modified polyamic acid or derivative thereof, for example, the application properties of the liquid crystal aligning agent can be improved without impairing the effects of the present invention. From the above viewpoint, the content of the monoisocyanate compound in the monomer is preferably 1 to 10 mol % relative to the total amount of diamine and tetracarboxylic dianhydride in the monomer. Examples of the monoisocyanate compounds include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.

<ポリマーの組み合わせ:ブレンド型液晶配向剤>
本発明の液晶配向剤は、式(1)または式(2)で表される構造を含むポリマー1種類で構成されていてもよく、式(1)または式(2)で表される構造を含むポリマー2種類以上で構成されていてもよく、式(1)または式(2)で表される構造を含むポリマーの1種類以上および式(1)または式(2)で表される構造を含むポリマー以外のポリマーの1種類以上で構成されていてもよい。
上記のように、式(1)または式(2)で表される構造を含むポリマー以外のポリマーとしては、熱反応性の光反応性構造を含まないが光反応性構造を含むポリマー、および光反応性構造を含まないポリマーが挙げられ、これらのポリマーもポリアミック酸またはその誘導体であることが好ましい。
<Combination of Polymers: Blended Liquid Crystal Aligning Agent>
Liquid crystal aligning agent of the present invention may be composed of one type of polymer containing a structure represented by formula (1) or formula (2), the structure represented by formula (1) or formula (2) It may be composed of two or more types of polymers containing one or more types of polymers containing a structure represented by formula (1) or formula (2) and a structure represented by formula (1) or formula (2) It may be composed of one or more types of polymers other than the containing polymer.
As described above, the polymer other than the polymer containing the structure represented by formula (1) or formula (2) includes a polymer that does not contain a heat-reactive photoreactive structure but contains a photoreactive structure, and a polymer that contains a photoreactive structure. Polymers that do not contain reactive structures are included, and these polymers are also preferably polyamic acids or derivatives thereof.

本願明細書において、ポリマー1種類で構成された液晶配向剤を単層型液晶配向剤と称することがあり、ポリマー2種類以上で構成された液晶配向剤をブレンド型液晶配向剤と称することがある。
液晶配向剤の保存安定性、液晶配向剤の表示素子基板への印刷性、および形成される液晶配向膜の特性のバランスを重視する場合は、ブレンド型液晶配向剤であることが好ましい。ブレンド型液晶配向剤として、具体的には、式(3)もしくは式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物を用いたポリアミック酸およびその誘導体からなる群から選択されるポリマーの2種以上の混合により得られる液晶配向剤、式(3)もしくは式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物を用いたポリアミック酸およびその誘導体からなる群から選択されるポリマーと非熱反応性の光反応性構造を含むポリアミック酸もしくはその誘導体からなる群から選択されるポリマーとをそれぞれ1種以上混合して得られる液晶配向剤、または式(3)もしくは式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物を用いたポリアミック酸およびその誘導体からなる群から選択されるポリマーと光反応性構造を含まないポリアミック酸およびその誘導体からなる群から選択されるポリマーとをそれぞれ1種以上混合して得られる液晶配向剤が好ましい。
In the specification of the present application, a liquid crystal aligning agent composed of one type of polymer may be referred to as a single-layer type liquid crystal aligning agent, and a liquid crystal aligning agent composed of two or more types of polymers may be referred to as a blend type liquid crystal aligning agent. .
A blend-type liquid crystal aligning agent is preferable when considering the balance between the storage stability of the liquid crystal aligning agent, the printability of the liquid crystal aligning agent on a display element substrate, and the characteristics of the liquid crystal aligning film to be formed. As the blend type liquid crystal aligning agent, specifically, two types of polymers selected from the group consisting of polyamic acids and derivatives thereof using tetracarboxylic dianhydride represented by formula (3) or formula (4). Liquid crystal aligning agent obtained by the above mixture, polyamic acid using tetracarboxylic dianhydride represented by formula (3) or formula (4) and non-thermally reactive polymer selected from the group consisting of derivatives thereof A liquid crystal aligning agent obtained by mixing one or more polymers selected from the group consisting of polyamic acids or derivatives thereof containing a photoreactive structure, or a tetra represented by formula (3) or formula (4) At least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid and its derivatives using carboxylic acid dianhydride and at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid and its derivatives containing no photoreactive structure are mixed. A liquid crystal aligning agent obtained by

光反応性構造を含まないポリアミック酸およびその誘導体の製造には前述の光反応性構造を含まないテトラカルボン酸二無水物、ならびに光反応性構造を含まないジアミンまたはジヒドラジドが好適に使用される。 For the production of the photoreactive structure-free polyamic acid and its derivatives, the photoreactive structure-free tetracarboxylic dianhydride and the photoreactive structure-free diamine or dihydrazide are preferably used.

液晶配向剤に2成分のポリマーを用いる場合、例えば、一方には液晶配向能に優れた性能を有するポリマーを選択し、他方には液晶表示素子の電気的特性を改善するのに優れた性能を有するポリマーを選択する態様がある。この場合、それぞれのポリマーの構造や分子量を制御することにより、これらのポリマーを溶剤に溶解した液晶配向剤を、後述するように、基板に塗布し、予備乾燥を行って薄膜を形成する過程で、液晶配向能に優れた性能を有するポリマーを薄膜の上層に、液晶表示素子の電気的特性を改善するのに優れた性能を有するポリマーを薄膜の下層に偏析させることができる。これには、混在するポリマーにおいて、表面エネルギーの小さなポリマーが上層に、表面エネルギーの大きなポリマーが下層に分離する現象を応用することができる。このような層分離の確認は、形成された液晶配向膜の表面エネルギーが、上層に偏析させることを意図したポリマーのみを含有する液晶配向剤によって形成された膜の表面エネルギーと同じか、または近い値であることで確認することができる。 When two-component polymers are used for the liquid crystal aligning agent, for example, one polymer having excellent liquid crystal alignment ability is selected, and the other polymer has excellent performance in improving the electrical properties of the liquid crystal display element. There is an aspect of selecting a polymer that has In this case, by controlling the structure and molecular weight of each polymer, a liquid crystal aligning agent obtained by dissolving these polymers in a solvent is applied to the substrate and pre-dried to form a thin film, as described later. Alternatively, a polymer having excellent liquid crystal alignment ability can be segregated in the upper layer of the thin film, and a polymer having excellent performance in improving the electrical characteristics of the liquid crystal display element can be segregated in the lower layer of the thin film. This can be done by applying a phenomenon in which polymers with small surface energy separate into an upper layer and polymers with large surface energy into a lower layer in mixed polymers. Confirmation of such layer separation is that the surface energy of the formed liquid crystal alignment film is the same as or close to the surface energy of the film formed by the liquid crystal alignment agent containing only the polymer intended to be segregated to the upper layer. It can be confirmed by being a value.

層分離を発現させる方法として、上層に偏析させたいポリマーの分子量を小さくすることも挙げられる。 As a method for developing layer separation, it is possible to reduce the molecular weight of the polymer to be segregated in the upper layer.

ポリアミック酸およびポリイミドの混合からなる液晶配向剤では、上層に偏析させたいポリマーをポリイミドとすることで層分離を発現させることもできる。 In a liquid crystal aligning agent comprising a mixture of polyamic acid and polyimide, layer separation can be realized by using polyimide as the polymer to be segregated in the upper layer.

式(3)または式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物は前記薄膜の上層に偏析するポリマーの原料モノマーとして用いられてもよく、薄膜の下層に偏析するポリマーの原料モノマーとして用いられてもよい。また、両方のポリマーの原料モノマーとして用いられてもよい。 The tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (3) or (4) may be used as a raw material monomer for the polymer that segregates in the upper layer of the thin film, and is used as a raw material monomer for the polymer that segregates in the lower layer of the thin film. may be Alternatively, it may be used as a raw material monomer for both polymers.

前記薄膜の上層に偏析するポリアミック酸またはその誘導体を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、式(3)または式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物の他、上記に例示した公知のテトラカルボン酸二無水物から制限されることなく選択することができる。 As the tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid or its derivative that segregates in the upper layer of the thin film, in addition to the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (3) or (4), It can be selected without limitation from the known tetracarboxylic dianhydrides exemplified above.

薄膜の上層に偏析するポリアミック酸またはその誘導体を合成するために用いられる式(3)で表されるテトラカルボン酸二無水物および式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物の両テトラカルボン酸二無水物以外のテトラカルボン酸二無水物は、式(AN-1-1)、式(AN-2-1)、式(AN-3-1)、式(AN-4-5)、および式(AN-4-17)で表される化合物が好ましく、式(AN-4-17)がより好ましい。式(AN-4-17)においては、m=4または8が好ましく、m=8がより好ましい。 Both the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (3) and the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (4) used for synthesizing the polyamic acid or its derivative that segregates in the upper layer of the thin film Tetracarboxylic dianhydrides other than carboxylic dianhydrides are formula (AN-1-1), formula (AN-2-1), formula (AN-3-1), formula (AN-4-5) , and compounds represented by formula (AN-4-17) are preferred, and formula (AN-4-17) is more preferred. In formula (AN-4-17), m=4 or 8 is preferred, and m=8 is more preferred.

薄膜の上層に偏析するポリアミック酸またはその誘導体を合成するために用いられるジアミンおよびジヒドラジドとしては、上記に例示した公知のジアミンから制限されることなく選択することができる。 The diamine and dihydrazide used for synthesizing the polyamic acid or its derivative that segregates in the upper layer of the thin film can be selected without limitation from the known diamines exemplified above.

薄膜の上層に偏析するポリアミック酸またはその誘導体を合成するために用いられるジアミンおよびジヒドラジドとしては、式(DI-4-13)、式(DI-4-15)、式(DI-5-1)、および式(DI-13-1)で表される化合物を用いるのが好ましい。中でも、式(DI-4-13)、式(DI-4-15)、式(DI-5-1)、および式(DI-13-1)で表される化合物を用いるのがより好ましい。式(DI-5-1)において、m=4~8が好ましく、m=8がより好ましい。 Diamines and dihydrazides used for synthesizing the polyamic acid or its derivative that segregates in the upper layer of the thin film include formula (DI-4-13), formula (DI-4-15), and formula (DI-5-1). , and compounds represented by formula (DI-13-1) are preferably used. Among them, it is more preferable to use compounds represented by formula (DI-4-13), formula (DI-4-15), formula (DI-5-1), and formula (DI-13-1). In formula (DI-5-1), m=4 to 8 is preferred, and m=8 is more preferred.

式(3)で表されるテトラカルボン酸二無水物および式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物ならびに非熱反応性の光反応性構造を含むモノマーは、薄膜の上層に偏析するポリアミック酸またはその誘導体を合成するために用いるのがより好ましい。 The tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (3) and the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (4) and the monomer containing the non-thermally reactive photoreactive structure segregate in the upper layer of the thin film. It is more preferably used for synthesizing polyamic acid or its derivatives.

薄膜の下層に偏析するポリアミック酸またはその誘導体を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、式(3)または式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物の他、上記に例示した公知のテトラカルボン酸二無水物から制限されることなく選択することができる。 As the tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid or its derivative that segregates in the lower layer of the thin film, in addition to the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (3) or (4), the above can be selected without limitation from the known tetracarboxylic dianhydrides exemplified in .

薄膜の下層に偏析するポリアミック酸またはその誘導体を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、式(AN-1-1)、式(AN-2-1)、式(AN-3-2)、および式(AN-4-21)で表される化合物が好ましく、式(AN-1-1)、式(AN-2-1)、および式(AN-3-2)がより好ましい。 Tetracarboxylic dianhydrides used for synthesizing the polyamic acid or its derivative that segregates in the lower layer of the thin film include formula (AN-1-1), formula (AN-2-1), formula (AN-3 -2), and the compound represented by formula (AN-4-21) are preferred, and formula (AN-1-1), formula (AN-2-1), and formula (AN-3-2) are more preferable.

薄膜の下層に偏析するポリアミック酸またはその誘導体を合成するために用いられるジアミンおよびジヒドラジドとしては、上記に例示した公知のジアミンから制限されることなく選択することができる。 The diamine and dihydrazide used for synthesizing the polyamic acid or its derivative that segregates to the lower layer of the thin film can be selected without limitation from the known diamines exemplified above.

薄膜の下層に偏析するポリアミック酸またはその誘導体を合成するために用いられるジアミンおよびジヒドラジドとしては、式(DI-4-1)、式(DI-4-2)、式(DI-4-10)、式(DI-4-18)、式(DI-4-19)、式(DI-5-1)、式(DI-5-9)、式(DI-5-28)、式(DI-5-30)、式(DI-13-1)、および式(DIH-2-1)で表される化合物が好ましい。式(DI-5-1)において、m=1または2である化合物が好ましく、式(DI-5-30)において、k=2である化合物が好ましい。中でも、式(DI-4-1)、式(DI-4-18)、式(DI-4-19)、式(DI-5-9)、式(DI-13-1)および式(DIH-1-2)で表される化合物がより好ましい。 Diamines and dihydrazides used for synthesizing the polyamic acid or its derivative that segregates in the lower layer of the thin film include Formula (DI-4-1), Formula (DI-4-2), and Formula (DI-4-10). , Formula (DI-4-18), Formula (DI-4-19), Formula (DI-5-1), Formula (DI-5-9), Formula (DI-5-28), Formula (DI- 5-30), formula (DI-13-1), and formula (DIH-2-1) are preferred. In formula (DI-5-1), compounds where m=1 or 2 are preferred, and in formula (DI-5-30), compounds where k=2 are preferred. Among them, formula (DI-4-1), formula (DI-4-18), formula (DI-4-19), formula (DI-5-9), formula (DI-13-1) and formula (DIH -1-2) is more preferred.

薄膜の上層に偏析するポリアミック酸またはその誘導体、および薄膜の下層に偏析するポリアミック酸またはその誘導体は共に、それぞれ、本発明の液晶配向剤の必須成分であるポリアミック酸またはその誘導体の合成方法として下記に記載したところに準じて合成することができる。 Both the polyamic acid or its derivative segregating in the upper layer of the thin film and the polyamic acid or its derivative segregating in the lower layer of the thin film are described below as a method for synthesizing the polyamic acid or its derivative, which is an essential component of the liquid crystal aligning agent of the present invention. can be synthesized according to the method described in .

<溶剤>
本発明の液晶配向剤は、液晶配向剤の塗布性や式(1)または式(2)で表される構造を有するポリマーの濃度の調整の観点から、溶剤をさらに含有していてもよい。前記溶剤は、高分子成分を溶解する能力を持った溶剤であれば格別制限なく適用可能である。前記溶剤は、ポリアミック酸、可溶性ポリイミド等の高分子成分の製造工程や用途面で通常使用されている溶剤を広く含み、使用目的に応じて、適宜選択できる。前記溶剤は1種でも2種以上の混合溶剤であってもよい。
<Solvent>
The liquid crystal aligning agent of the present invention may further contain a solvent from the viewpoint of coating properties of the liquid crystal aligning agent and adjusting the concentration of the polymer having the structure represented by formula (1) or formula (2). The solvent can be applied without particular limitation as long as it has the ability to dissolve the polymer component. The solvent includes a wide range of solvents that are commonly used in manufacturing processes and applications of polymer components such as polyamic acid and soluble polyimide, and can be appropriately selected according to the purpose of use. The solvent may be one kind or a mixed solvent of two or more kinds.

溶剤としては、前記ポリアミック酸またはその誘導体の親溶剤や、塗布性改善を目的とした他の溶剤が挙げられる。 Examples of the solvent include a solvent affinity for the polyamic acid or its derivative, and other solvents intended to improve coatability.

ポリアミック酸またはその誘導体に対し親溶剤である非プロトン性極性有機溶剤としては、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、N-メチルカプロラクタム、N-メチルプロピオンアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、ジエチルアセトアミド、N,N-ジメチルイソブチルアミド、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトン等のラクトンが挙げられる。 Aprotic polar organic solvents that are affinity for polyamic acid or derivatives thereof include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, dimethylimidazolidinone, N-methylcaprolactam, and N-methylpropion. Lactones such as amides, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, N,N-dimethylformamide, N,N-diethylformamide, diethylacetamide, N,N-dimethylisobutyramide, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, etc. be done.

これらの親溶剤の中でも、N-メチル-2-ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノン、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトンがより好ましい。 Among these hydrophilic solvents, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylimidazolidinone, γ-butyrolactone, and γ-valerolactone are more preferred.

塗布性改善等を目的とした他の溶剤の例としては、ジイソブチルケトン、乳酸アルキル、ジアセトンアルコール、3-メチル-3-メトキシブタノール、4-メチル-2-ペンタノール、ジイソブチルカルビノール、テトラリン、イソホロン、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のジエチレングリコールモノアルキルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル等のジエチレングリコールジアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルまたはフェニルアセテート、トリエチレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、1-ブトキシ-2-プロパノール等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル、マロン酸ジエチル等のマロン酸ジアルキル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等のジプロピレングリコールモノアルキルエーテル、これらアセテート類等のエステル化合物が挙げられる。 Examples of other solvents aimed at improving coatability include diisobutyl ketone, alkyl lactate, diacetone alcohol, 3-methyl-3-methoxybutanol, 4-methyl-2-pentanol, diisobutylcarbinol, tetralin, isophorone, ethylene glycol monoalkyl ether such as ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoalkyl ether such as diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dialkyl ether such as diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, ethylene glycol monoalkyl or phenyl Propylene glycol monoalkyl ether such as acetate, triethylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol monomethyl ether, 1-butoxy-2-propanol, dialkyl malonate such as diethyl malonate, dipropylene glycol monoalkyl such as dipropylene glycol monomethyl ether Ester compounds such as ethers and these acetates are included.

これらの他の溶剤の中でも、ジイソブチルケトン、4-メチル-2-ペンタノール、ジイソブチルカルビノール、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、1-ブトキシ-2-プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、およびジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ブチルセロソルブアセテートがより好ましい。 Among these other solvents, diisobutyl ketone, 4-methyl-2-pentanol, diisobutylcarbinol, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol ethyl methyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, 1- More preferred are butoxy-2-propanol, propylene glycol monomethyl ether and dipropylene glycol monomethyl ether, butyl cellosolve acetate.

本発明の液晶配向剤中の式(1)または式(2)で表される構造を有するポリマーの濃度は0.1~40重量%であることが好ましい。この液晶配向剤を基板に塗布するときには、膜厚の調整のために、含有されているポリマーを予め溶剤により希釈する操作が必要とされることがある。 The concentration of the polymer having the structure represented by formula (1) or (2) in the liquid crystal aligning agent of the invention is preferably 0.1 to 40% by weight. When applying this liquid crystal aligning agent to a substrate, it may be necessary to dilute the contained polymer in advance with a solvent in order to adjust the film thickness.

本発明の液晶配向剤における固形分濃度は特に限定されるものではなく、下記の種々の塗布法に合わせ最適な値を選べばよい。通常、塗布時のムラやピンホール等を抑えるため、ワニス重量に対し、好ましくは0.1~30重量%、より好ましくは1~10重量%である。 The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent of the present invention is not particularly limited, and an optimum value may be selected according to the following various coating methods. Generally, in order to suppress unevenness, pinholes, etc. during application, the amount is preferably 0.1 to 30% by weight, more preferably 1 to 10% by weight, based on the weight of the varnish.

本発明の液晶配向剤の粘度は、塗布する方法、ポリアミック酸またはその誘導体の濃度、使用するポリアミック酸またはその誘導体の種類、溶剤の種類と割合によって好ましい範囲が異なる。例えば、印刷機による塗布の場合は5~100mPa・s(より好ましくは10~80mPa・s)である。5mPa・s以上であれば十分な膜厚が得られやすくなり、100mPa・s以下であれば印刷ムラを抑えやすくなる。スピンコートによる塗布の場合は5~200mPa・s(より好ましくは10~100mPa・s)が適している。インクジェット塗布装置を用いて塗布する場合は5~50mPa・s(より好ましくは5~20mPa・s)が適している。液晶配向剤の粘度は回転粘度測定法により測定され、例えば回転粘度計(東機産業製TVE-20L型)を用いて測定(測定温度:25℃)される。 The preferred range of the viscosity of the liquid crystal aligning agent of the present invention varies depending on the coating method, the concentration of the polyamic acid or its derivative, the type of polyamic acid or its derivative used, and the type and ratio of the solvent. For example, it is 5 to 100 mPa·s (more preferably 10 to 80 mPa·s) in the case of coating by a printing machine. If it is 5 mPa·s or more, a sufficient film thickness can be easily obtained, and if it is 100 mPa·s or less, printing unevenness can be easily suppressed. 5 to 200 mPa·s (more preferably 10 to 100 mPa·s) is suitable for application by spin coating. When applying using an inkjet coating device, 5 to 50 mPa·s (more preferably 5 to 20 mPa·s) is suitable. The viscosity of the liquid crystal aligning agent is measured by a rotational viscosity measurement method, for example, using a rotational viscometer (Model TVE-20L manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) (measurement temperature: 25° C.).

<添加剤>
本発明の液晶配向剤は各種添加剤をさらに含有していてもよい。各種添加剤は、配向膜の各種特性を向上させるために、それぞれの目的に応じて選択して使用することができる。以下に例を示す。
<Additive>
The liquid crystal aligning agent of the present invention may further contain various additives. Various additives can be selected and used according to their respective purposes in order to improve various properties of the alignment film. An example is shown below.

[アルケニル置換ナジイミド化合物]
例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子の電気特性を長期に安定させる目的から、アルケニル置換ナジイミド化合物をさらに含有していてもよい。アルケニル置換ナジイミド化合物は1種で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。アルケニル置換ナジイミド化合物の含有量は、上記の目的から、ポリアミック酸またはその誘導体に対して1~50重量%であることが好ましく、1~30重量%であることがより好ましく、1~20重量%であることがさらに好ましい。アルケニル置換ナジイミド化合物は、本発明で用いられるポリアミック酸またはその誘導体を溶解する溶剤に溶解させることができる化合物であることが好ましい。好ましいアルケニル置換ナジイミド化合物には、特開2008-096979号公報、特開2009-109987号公報、特開2013-242526号公報に開示されているアルケニル置換ナジイミド化合物が挙げられる。特に好ましいアルケニル置換ナジイミド化合物としては、ビス{4-(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド)フェニル}メタン、N,N’-m-キシリレン-ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド)、N,N’-ヘキサメチレン-ビス(アリルビシクロ[2.2.1]ヘプト-5-エン-2,3-ジカルボキシイミド)が挙げられる。
[Alkenyl-Substituted Nadimide Compound]
For example, the liquid crystal aligning agent of the present invention may further contain an alkenyl-substituted nadimide compound for the purpose of stabilizing the electrical properties of the liquid crystal display element for a long period of time. Alkenyl-substituted nadimide compounds may be used alone or in combination of two or more. The content of the alkenyl-substituted nadimide compound is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 1 to 30% by weight, more preferably 1 to 20% by weight, based on the polyamic acid or its derivative, for the above purpose. is more preferable. The alkenyl-substituted nadimide compound is preferably a compound that can be dissolved in a solvent that dissolves the polyamic acid or derivative thereof used in the present invention. Preferred alkenyl-substituted nadimide compounds include alkenyl-substituted nadimide compounds disclosed in JP-A-2008-096979, JP-A-2009-109987, and JP-A-2013-242526. Particularly preferred alkenyl-substituted nadimide compounds include bis{4-(allylbicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboximide)phenyl}methane, N,N'-m-xylylene- Bis(allylbicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboximide), N,N'-hexamethylene-bis(allylbicyclo[2.2.1]hept-5-ene -2,3-dicarboximide).

[ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物]
例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子の電気特性を長期に安定させる目的から、ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物をさらに含有していてもよい。ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物は1種の化合物であってもよいし、2種以上の化合物であってもよい。なお、ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物にはアルケニル置換ナジイミド化合物は含まれない。ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物には、好ましいものとして、N,N’-メチレンビスアクリルアミド、N,N’-ジヒドロキシエチレン-ビスアクリルアミド、エチレンビスアクリレート、および4,4’-メチレンビス(N,N-ジヒドロキシエチレンアクリレートアニリン)、シアヌル酸トリアリル、他に、特開2009-109987号公報、特開2013-242526号公報、国際公報2014/119682、国際公報2015/152014に開示されているラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物が挙げられる。ラジカル重合性不飽和二重結合を有する化合物の含有量は、上記の目的から、ポリアミック酸またはその誘導体に対して1~50重量%であることが好ましく、1~30重量%であることがより好ましい。
[Compound having a radically polymerizable unsaturated double bond]
For example, the liquid crystal aligning agent of the present invention may further contain a compound having a radically polymerizable unsaturated double bond for the purpose of stabilizing the electrical properties of the liquid crystal display element for a long period of time. The compound having a radically polymerizable unsaturated double bond may be one kind of compound or two or more kinds of compounds. The compounds having a radically polymerizable unsaturated double bond do not include alkenyl-substituted nadimide compounds. Preferred compounds with radically polymerizable unsaturated double bonds include N,N'-methylenebisacrylamide, N,N'-dihydroxyethylene-bisacrylamide, ethylenebisacrylate, and 4,4'-methylenebis( N,N-dihydroxyethylene acrylate aniline), triallyl cyanurate, and other radicals disclosed in JP 2009-109987, JP 2013-242526, WO 2014/119682, WO 2015/152014 A compound having a polymerizable unsaturated double bond can be mentioned. The content of the compound having a radically polymerizable unsaturated double bond is preferably 1 to 50% by weight, more preferably 1 to 30% by weight, based on the polyamic acid or its derivative for the above purpose. preferable.

[オキサジン化合物]
例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子における電気特性を長期に安定させる目的から、オキサジン化合物をさらに含有していてもよい。オキサジン化合物は1種の化合物であってもよいし、2種以上の化合物であってもよい。オキサジン化合物の含有量は、上記の目的から、ポリアミック酸またはその誘導体に対して0.1~50重量%であることが好ましく、1~40重量%であることがより好ましく、1~20重量%であることがさらに好ましい。
[Oxazine compound]
For example, the liquid crystal aligning agent of the present invention may further contain an oxazine compound for the purpose of stabilizing the electrical properties of the liquid crystal display element for a long period of time. The oxazine compound may be one kind of compound or two or more kinds of compounds. The content of the oxazine compound is preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 1 to 40% by weight, more preferably 1 to 20% by weight, based on the polyamic acid or its derivative, for the above purpose. is more preferable.

オキサジン化合物は、ポリアミック酸またはその誘導体を溶解させる溶剤に可溶であり、加えて、開環重合性を有するオキサジン化合物が好ましい。好ましいオキサジン化合物には、式(OX-3-1)、式(OX-3-9)、式(OX-3-10)で表されるオキサジン化合物、他に、特開2007-286597号公報、特開2013-242526号公報に開示されているオキサジン化合物が挙げられる。
The oxazine compound is preferably an oxazine compound that is soluble in a solvent that dissolves polyamic acid or a derivative thereof and that has ring-opening polymerizability. Preferred oxazine compounds include oxazine compounds represented by formula (OX-3-1), formula (OX-3-9), and formula (OX-3-10). Examples include the oxazine compounds disclosed in JP-A-2013-242526.

[オキサゾリン化合物]
例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子における電気特性を長期に安定させる目的から、オキサゾリン化合物をさらに含有していてもよい。オキサゾリン化合物はオキサゾリン構造を有する化合物である。オキサゾリン化合物は1種の化合物であってもよいし、2種以上の化合物であってもよい。オキサゾリン化合物の含有量は、上記の目的から、ポリアミック酸またはその誘導体に対して0.1~50重量%であることが好ましく、1~40重量%であることがより好ましく、1~20重量%であることが好ましい。好ましいオキサゾリン化合物には、特開2010-054872号公報、特開2013-242526号公報に開示されているオキサゾリン化合物が挙げられる。より好ましくは、1,3-ビス(4,5-ジヒドロ-2-オキサゾリル)ベンゼンが挙げられる。
[Oxazoline compound]
For example, the liquid crystal aligning agent of the present invention may further contain an oxazoline compound for the purpose of stabilizing the electrical properties of the liquid crystal display element for a long period of time. An oxazoline compound is a compound having an oxazoline structure. The oxazoline compound may be one kind of compound or two or more kinds of compounds. The content of the oxazoline compound is preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 1 to 40% by weight, more preferably 1 to 20% by weight, based on the polyamic acid or its derivative for the above purpose. is preferred. Preferred oxazoline compounds include oxazoline compounds disclosed in JP-A-2010-054872 and JP-A-2013-242526. More preferred is 1,3-bis(4,5-dihydro-2-oxazolyl)benzene.

[エポキシ化合物]
例えば、本発明の液晶配向剤は、液晶表示素子における電気特性を長期に安定させる目的、膜の硬度を向上させる目的、もしくはシール剤との密着性を向上させる目的から、エポキシ化合物をさらに含有していてもよい。エポキシ化合物は1種の化合物であってもよいし、2種以上の化合物であってもよい。エポキシ化合物の含有量は、上記の目的から、ポリアミック酸またはその誘導体に対して0.1~50重量%であることが好ましく、1~20重量%であることがより好ましく、1~10重量%であることがさらに好ましい。
エポキシ化合物としては、分子内にエポキシ環を1つまたは2つ以上有する種々の化合物を用いることができる。
膜の硬度を向上させる目的、もしくはシール剤との密着性を向上させる目的のためには、分子内にエポキシ環を2つ以上有する化合物が好ましく、3つまたは4つ有する化合物がより好ましい。
エポキシ化合物としては、特開2009-175715号公報、特開2013-242526号公報、特開2016-170409号公報、国際公報2017/217413に開示されているエポキシ化合物が挙げられる。好ましいエポキシ化合物としては、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、(3,3‘,4,4’-ジエポキシ)ビシクロヘキシル、1,4-ブタンジオールグリシジルエーテル、イソシアヌル酸トリス(2,3-エポキシプロピル)、1,3-ビス(N,N-ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N‘-テトラグリシジル-m-キシレンジアミンが挙げられる。
上記の他、エポキシ環を有するオリゴマーや重合体を添加することもできる。エポキシ環を有するオリゴマーや重合体は特開2013-242526号公報に開示されているオリゴマーや重合体を使用することができる。
[Epoxy compound]
For example, the liquid crystal aligning agent of the present invention further contains an epoxy compound for the purpose of stabilizing the electrical properties in the liquid crystal display element for a long period of time, the purpose of improving the hardness of the film, or the purpose of improving the adhesion with the sealant. may be The epoxy compound may be one compound, or two or more compounds. The content of the epoxy compound is preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 1 to 20% by weight, more preferably 1 to 10% by weight, based on the polyamic acid or its derivative, for the above purpose. is more preferable.
Various compounds having one or more epoxy rings in the molecule can be used as the epoxy compound.
A compound having two or more epoxy rings in the molecule is preferable, and a compound having three or four epoxy rings is more preferable for the purpose of improving the hardness of the film or improving the adhesion to the sealant.
Examples of epoxy compounds include those disclosed in JP-A-2009-175715, JP-A-2013-242526, JP-A-2016-170409, and International Publication 2017/217413. Preferred epoxy compounds include N,N,N',N'-tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxy Silane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane, (3,3',4,4'-diepoxy)bicyclohexyl, 1,4-butanediol glycidyl ether, tris(2,3- epoxypropyl), 1,3-bis(N,N-diglycidylaminomethyl)cyclohexane, and N,N,N',N'-tetraglycidyl-m-xylenediamine.
In addition to the above, an oligomer or polymer having an epoxy ring can also be added. As the oligomer or polymer having an epoxy ring, the oligomer or polymer disclosed in JP-A-2013-242526 can be used.

[シラン化合物]
例えば、本発明の液晶配向剤は、基板およびシール剤との密着性を向上させる目的から、シラン化合物をさらに含有していてもよい。シラン化合物の含有量は、上記の目的から、ポリアミック酸またはその誘導体に対して0.1~30重量%であることが好ましく、0.5~20重量%であることがより好ましく、0.5~10重量%であることがさらに好ましい。
シランカップリング剤としては、特開2013-242526、特開2015-212807号公報、特開2018-173545号公報、国際公報2018/181566に開示されているシランカップリング剤を使用することができる。
好ましいシランカップリング剤として、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、パラアミノフェニルトリメトキシシラン、および3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-トリメトキシプロピルコハク酸、3-トリエトキシプロピルコハク酸、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3-ウレイドプロピルトリエトキシシランが挙げられる。
[Silane compound]
For example, the liquid crystal aligning agent of the present invention may further contain a silane compound for the purpose of improving adhesion to the substrate and sealing agent. The content of the silane compound is preferably 0.1 to 30% by weight, more preferably 0.5 to 20% by weight, more preferably 0.5 to 20% by weight, based on the polyamic acid or its derivative, for the above purpose. More preferably ~10% by weight.
As the silane coupling agent, the silane coupling agents disclosed in JP-A-2013-242526, JP-A-2015-212807, JP-A-2018-173545, and International Publication 2018/181566 can be used.
Preferred silane coupling agents include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, para-aminophenyltrimethoxysilane, and 3 -aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3-trimethoxypropylsuccinic acid, 3-triethoxypropylsuccinic acid, 3-isocyanatopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane mentioned.

上記記載の添加剤の他、配向膜の強度を上げる目的、または液晶表示素子における電気特性を長期に安定させる目的から、シクロカーボネート基を持つ化合物、ヒドロキシアルキルアミド部位や水酸基を持つ化合物を添加することもできる。具体的化合物としては、特開2016-118753号公報、国際公報2017/110976に開示されている化合物が挙げられる。好ましい化合物としては、以下の式(HD-1)~式(HD-4)が挙げられる。これらの化合物は、ポリアミック酸またはその誘導体に対して0.5~50重量%であることが好ましく、1~30重量%であることがより好ましく、1~10重量%であることがさらに好ましい。
In addition to the additives described above, a compound having a cyclocarbonate group, a compound having a hydroxyalkylamide moiety or a hydroxyl group is added for the purpose of increasing the strength of the alignment film or stabilizing the electrical properties of the liquid crystal display element for a long period of time. can also Specific compounds include compounds disclosed in JP-A-2016-118753 and International Publication 2017/110976. Preferred compounds include the following formulas (HD-1) to (HD-4). The content of these compounds is preferably 0.5 to 50% by weight, more preferably 1 to 30% by weight, even more preferably 1 to 10% by weight, relative to the polyamic acid or derivative thereof.

また、帯電防止の向上を必要とするときは帯電防止剤、低温でイミド化を進行させる場合はイミド化触媒を使用することもできる。イミド化触媒としては、特開2013-242526号公報に開示されているイミド化触媒が挙げられる。 In addition, an antistatic agent can be used when the antistatic properties need to be improved, and an imidization catalyst can be used when the imidization is to proceed at a low temperature. Examples of imidization catalysts include imidization catalysts disclosed in JP-A-2013-242526.

<<液晶配向膜>>
次に、本発明の液晶配向膜について説明する。
本発明の液晶配向膜は、本発明の光配向用液晶配向剤から形成されたものである。本発明の光配向用液晶配向剤は、加熱焼成の工程において、光反応性構造を有する構成単位の化学反応、配向増幅を起こして液晶配向膜を形成させることができる。ポリアミック酸またはその誘導体を含む本発明の光配向用液晶配向剤は、さらにイミド化反応を起こして液晶配向膜を形成することができる。
以下において、本発明の光配向用液晶配向剤による液晶配向膜の形成方法について説明する。
<< liquid crystal alignment film >>
Next, the liquid crystal alignment film of the present invention will be described.
The liquid crystal alignment film of the present invention is formed from the liquid crystal alignment agent for photo-alignment of the present invention. The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention can form a liquid crystal alignment film by causing chemical reaction and alignment amplification of structural units having a photoreactive structure in the step of heating and baking. The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention containing polyamic acid or a derivative thereof can further undergo an imidation reaction to form a liquid crystal alignment film.
Below, the formation method of the liquid crystal aligning film by the liquid crystal aligning agent for photoalignment of this invention is demonstrated.

本発明の液晶配向膜は、光配向用液晶配向剤から液晶配向膜を作製する通常の方法によって得ることができる。本発明の液晶配向膜は、例えば、本発明の光配向用液晶配向剤の塗膜を形成する工程と、塗膜を加熱乾燥して液晶配向剤の膜を形成する工程と、液晶配向剤の膜に光を照射して異方性を付与する工程と、異方性を付与した液晶配向剤の膜を加熱焼成する工程を経ることによって得ることができる。この加熱焼成の際、本発明による光配向用液晶配向剤では、光反応性構造を有する構成単位が化学反応を起こして光反応性基が減少もしくは消失する。このため、本発明の液晶配向膜については、塗膜工程、加熱乾燥工程の後に光を照射して異方性を付与し、加熱焼成工程を経るのが好ましい。なお、本明細書中では、光反応性構造の光反応性基を消失させることを、光反応性構造を光反応しない構造にするということがある。 The liquid crystal alignment film of the present invention can be obtained by a normal method for producing a liquid crystal alignment film from a liquid crystal alignment agent for photoalignment. The liquid crystal aligning film of the present invention includes, for example, a step of forming a coating film of the liquid crystal aligning agent for photoalignment of the present invention, a step of heating and drying the coating film to form a film of the liquid crystal aligning agent, and a liquid crystal aligning agent. It can be obtained through a step of irradiating the film with light to impart anisotropy and a step of heating and baking the film of the liquid crystal aligning agent to which the anisotropy is imparted. During this heating and baking, in the liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to the present invention, the structural units having a photo-reactive structure undergo a chemical reaction to reduce or eliminate photo-reactive groups. For this reason, the liquid crystal alignment film of the present invention is preferably irradiated with light to impart anisotropy after the coating process and the heat drying process, and then subjected to the heat baking process. In the present specification, making a photoreactive group of a photoreactive structure disappear is sometimes referred to as making the photoreactive structure into a structure that does not react with light.

配向性を向上させることを重視する場合には、本発明による液晶配向膜の加熱焼成工程では、液晶配向剤が含有するポリマーにおいて、化学反応、配向増幅およびイミド化反応の少なくとも2つの過程を時間的な差をつけて開始させることが好ましい。化学反応、配向増幅、イミド化反応の開始の順序は特に制限されず、例えば化学反応、配向増幅、イミド化反応の順で開始させてもよく、配向増幅、化学反応、イミド化反応の順で開始させてもよい。また、化学反応、配向増幅、イミド化反応のそれぞれの開始に時間的な差があればよく、化学反応、配向増幅、イミド化は時間的な重なりを持っていてもよい。すなわち、それらの開始時期に差があれば、化学反応、配向増幅およびイミド化反応の少なくとも2つの過程が、同時に進行してもよい。このように、化学反応、配向増幅、イミド化反応の開始時期をずらすことにより、より異方性が高まり、光に対する安定性に加えて、より優れた配向性を示す液晶配向膜を得ることができる。化学反応、配向増幅、イミド化反応の開始時期は、液晶配向剤の加熱焼成条件により制御することができる。例えば、液晶配向剤が含有するポリマーの化学反応開始温度が、配向増幅開始温度よりも低い場合には、液晶配向剤の膜を、化学反応開始温度以上で配向増幅開始温度未満の範囲内の温度に保持することにより、配向増幅よりも化学反応を先に開始させて進行させることができ、その後に、配向増幅開始温度以上に昇温して保持することにより、化学反応の開始に遅れて配向増幅をさせることができる。ここで、化学反応開始温度の一例としての環化開始温度、および、配向増幅開始温度の説明については、[環化開始温度および配向増幅開始温度]の記載を参照することができる。また、具体的な加熱焼成条件については、加熱焼成工程の欄の記載を参照することができる。 When emphasis is placed on improving the orientation, in the heating and baking step of the liquid crystal alignment film according to the present invention, in the polymer containing the liquid crystal alignment agent, at least two processes of chemical reaction, orientation amplification and imidization reaction are allowed to take time. It is preferable to start with a significant difference. The order of starting the chemical reaction, orientation amplification, and imidization reaction is not particularly limited. For example, the chemical reaction, orientation amplification, and imidization reaction may be started in this order. You can start. Moreover, the chemical reaction, the orientation amplification, and the imidization reaction may all start at different times, and the chemical reaction, the orientation amplification, and the imidization may overlap with each other. That is, at least two processes of chemical reaction, orientational amplification and imidization reaction may proceed at the same time if there is a difference in their initiation times. Thus, by shifting the start timing of the chemical reaction, orientation amplification, and imidization reaction, the anisotropy is further increased, and in addition to the stability to light, it is possible to obtain a liquid crystal orientation film exhibiting superior orientation. can. The start timing of the chemical reaction, orientation amplification, and imidization reaction can be controlled by the heating and baking conditions of the liquid crystal aligning agent. For example, when the chemical reaction initiation temperature of the polymer contained in the liquid crystal aligning agent is lower than the orientation amplification initiation temperature, the film of the liquid crystal aligning agent is heated to a temperature within the range of the chemical reaction initiation temperature or higher and the orientation amplification initiation temperature. By holding at , the chemical reaction can be started and progressed prior to the orientation amplification, and then by raising the temperature to the orientation amplification start temperature or higher and holding it, the orientation is delayed from the start of the chemical reaction. can be amplified. Here, for explanations of the cyclization initiation temperature and the orientation amplification initiation temperature as examples of the chemical reaction initiation temperature, reference can be made to the description of [Cyclization initiation temperature and orientation amplification initiation temperature]. Further, for specific heating and baking conditions, the description in the section of the heating and baking process can be referred to.

塗膜は、通常の液晶配向膜の作製と同様に、液晶表示素子における基板に本発明の液晶配向剤を塗布することによって形成することができる。基板には、ITO(IndiumTinOxide)、IZO(In23-ZnO)、IGZO(In-Ga-ZnO4)電極等の電極やカラーフィルタ等が設けられていてもよいガラス製、窒化ケイ素製、アクリル製、ポリカーボネイト製、ポリイミド製等の基板が挙げられる。 A coating film can be formed by apply|coating the liquid crystal aligning agent of this invention to the board|substrate in a liquid crystal display element similarly to preparation of a normal liquid crystal aligning film. The substrate may be provided with electrodes such as ITO (Indium Tin Oxide), IZO (In 2 O 3 —ZnO), IGZO (In—Ga—ZnO 4 ) electrodes, color filters, and the like. Substrates made of acrylic, polycarbonate, polyimide, or the like can be used.

液晶配向剤を基板に塗布する方法としてはスピンナー法、印刷法、ディッピング法、滴下法、インクジェット法等が一般に知られている。これらの方法は本発明においても同様に適用可能である。 A spinner method, a printing method, a dipping method, a dropping method, an inkjet method, and the like are generally known as methods for applying a liquid crystal aligning agent to a substrate. These methods are equally applicable in the present invention.

加熱乾燥工程は、オーブンまたは赤外炉の中で加熱処理する方法、ホットプレート上で加熱処理する方法等が一般に知られている。加熱乾燥工程は溶剤の蒸発が可能な範囲内の温度で実施することが好ましく、加熱焼成工程における温度に対して比較的低い温度で実施することがより好ましい。具体的には加熱乾燥温度は30℃~150℃の範囲であること、さらには50℃~120℃の範囲であることが好ましい。 As the heat-drying step, a method of heat-treating in an oven or an infrared furnace, a method of heat-treating on a hot plate, and the like are generally known. The heating and drying step is preferably carried out at a temperature within a range where the solvent can evaporate, and more preferably at a temperature relatively lower than the temperature in the heating and baking step. Specifically, the heat drying temperature is preferably in the range of 30°C to 150°C, more preferably in the range of 50°C to 120°C.

加熱焼成工程は、ポリアミック酸またはその誘導体がイミド化反応を呈するのに必要な条件で行うことができる。塗膜の焼成は、オーブンまたは赤外炉の中で加熱処理する方法、ホットプレート上で加熱処理する方法等が一般に知られている。これらの方法も本発明において同様に適用可能である。一般に100~300℃程度の温度で1分間~3時間行うことが好ましく、120~280℃がより好ましく、150~250℃がさらに好ましい。また、異なる温度で複数回加熱焼成することができる。異なる温度に設定された複数の加熱装置を用いてもよいし、1台の加熱装置を用いて、異なる温度に順次変化させながら行ってもよい。異なる温度で2回加熱焼成を行う場合、1回目は90~180℃、2回目は185℃以上の温度で行うのが好ましい。また、低温度から高温へと温度を変化させて焼成することができる。温度を変化させて焼成を行なう場合、初期温度は90~180℃が好ましい。最終温度は185~300℃が好ましく、190~230℃がより好ましい。配向性を向上させることを重視する場合には、加熱工程の昇温を緩やかに行うことが好ましい。例えば、低温から高温へと温度を変化させて加熱する、または、段階的に温度を上げながら、異なる温度で複数回加熱焼成することができる。温度を変化させて焼成を行う場合には、最終温度に到達するまでの時間は5分以上が好ましく、最終温度は185℃~300℃が好ましく、190~230℃がより好ましい。複数回加熱焼成する場合は、初めの焼成温度は90~180℃で行うのが好ましく、最後の温度は185℃~300℃で行うのが好ましい。例えば、110℃で加熱焼成した後220℃で加熱焼成、110℃で加熱焼成した後230℃で加熱焼成、130℃で加熱焼成した後220℃で加熱焼成、150℃で加熱焼成した後200℃で加熱焼成、150℃で加熱焼成した後220℃で加熱焼成、150℃で加熱焼成した後230℃で加熱焼成、170℃で加熱焼成した後200℃で加熱焼成することが好ましい。さらに段階を増やして緩やかに昇温させながら加熱焼成することも好ましい。加熱温度を変えて2段階以上で加熱焼成を行う場合、各加熱工程での加熱時間は5分~30分であることが好ましい。 The heating and baking step can be performed under the conditions necessary for the polyamic acid or its derivative to undergo an imidation reaction. For baking the coating film, a method of heat treatment in an oven or an infrared furnace, a method of heat treatment on a hot plate, and the like are generally known. These methods are similarly applicable in the present invention. In general, it is preferably carried out at a temperature of about 100 to 300°C for 1 minute to 3 hours, more preferably 120 to 280°C, even more preferably 150 to 250°C. Moreover, it is possible to heat and bake a plurality of times at different temperatures. A plurality of heating devices set to different temperatures may be used, or one heating device may be used while sequentially changing the temperatures to different temperatures. When heating and firing are performed twice at different temperatures, it is preferable to perform the first firing at a temperature of 90 to 180° C. and the second firing at a temperature of 185° C. or higher. In addition, firing can be performed by changing the temperature from a low temperature to a high temperature. When firing is performed by changing the temperature, the initial temperature is preferably 90 to 180°C. The final temperature is preferably 185-300°C, more preferably 190-230°C. When it is important to improve the orientation, it is preferable to gently raise the temperature in the heating step. For example, heating can be performed by changing the temperature from a low temperature to a high temperature, or heating and baking can be performed multiple times at different temperatures while increasing the temperature stepwise. When firing is performed by changing the temperature, the time to reach the final temperature is preferably 5 minutes or more, the final temperature is preferably 185°C to 300°C, more preferably 190 to 230°C. When heating and firing multiple times, the initial firing temperature is preferably 90 to 180°C, and the final firing temperature is preferably 185 to 300°C. For example, heat and bake at 110°C and then heat and bake at 220°C, heat and bake at 110°C and then heat and bake at 230°C, heat and bake at 130°C and then heat and bake at 220°C, and heat and bake at 150°C and then heat and bake at 200°C. It is preferable to heat and bake at 150°C and then heat and bake at 220°C, heat and bake at 150°C and then heat and bake at 230°C, and heat and bake at 170°C and then heat and bake at 200°C. It is also preferable to increase the number of stages and heat and bake while gently raising the temperature. When heating and baking are performed in two or more steps by changing the heating temperature, the heating time in each heating step is preferably 5 to 30 minutes.

本発明の液晶配向膜の形成方法において、液晶を水平および/または垂直方向に対して一方向に配向させるために、薄膜へ異方性を付与する手段として、公知の光配向法を好適に用いることができる。 In the method for forming the liquid crystal alignment film of the present invention, a known photo-alignment method is preferably used as a means for imparting anisotropy to the thin film in order to align the liquid crystal in one direction with respect to the horizontal and/or vertical directions. be able to.

光配向法による本発明の液晶配向膜の形成方法について、詳細に説明する。光配向法を用いた本発明の液晶配向膜は、塗膜を加熱乾燥した後の薄膜に、放射線の直線偏光または無偏光を照射することにより、薄膜に異方性を付与し、その膜を加熱焼成することにより形成することができる。または、塗膜を加熱乾燥し、加熱焼成した後に、薄膜に放射線の直線偏光または無偏光を照射することにより形成する事ができる。配向性の点から、放射線の照射工程は加熱焼成工程前に行うのが好ましい。 A method for forming the liquid crystal alignment film of the present invention by a photo-alignment method will be described in detail. The liquid crystal alignment film of the present invention using a photo-alignment method is obtained by irradiating the thin film after heat-drying the coating film with linearly polarized or non-polarized radiation to impart anisotropy to the thin film. It can be formed by heating and baking. Alternatively, the thin film can be formed by drying the coating film by heating, baking it by heating, and then irradiating the thin film with linearly polarized or non-polarized radiation. From the viewpoint of orientation, it is preferable to carry out the radiation irradiation step before the heating and baking step.

さらに、液晶配向膜の液晶配向能を上げるために、塗膜を加熱しながら放射線の直線偏光または無偏光を照射することもできる。放射線の照射は、塗膜を加熱乾燥する工程、または加熱焼成する工程で行ってもよく、加熱乾燥工程と加熱焼成工程の間に行ってもよい。該工程における加熱乾燥温度は、30℃~150℃の範囲であること、さらには50℃~120℃の範囲であることが好ましい。また該工程における加熱焼成温度は、30℃~300℃の範囲であること、さらには50℃~250℃の範囲であることが好ましい。 Further, in order to increase the liquid crystal alignment ability of the liquid crystal alignment film, linearly polarized or non-polarized radiation can be irradiated while heating the coating film. Irradiation with radiation may be performed in the step of drying the coating film by heating, or in the step of baking by heating, or may be performed between the step of drying by heating and the step of baking by heating. The heat drying temperature in this step is preferably in the range of 30°C to 150°C, more preferably in the range of 50°C to 120°C. The heating and firing temperature in this step is preferably in the range of 30°C to 300°C, more preferably in the range of 50°C to 250°C.

放射線としては、例えば150~800nmの波長の光を含む紫外線または可視光を用いることができるが、300~400nmの光を含む紫外線が好ましい。また、直線偏光または無偏光を用いることができる。これらの光は、前記薄膜に液晶配向能を付与することができる光であれば特に限定されないが、液晶に対して強い配向規制力を発現させたい場合、直線偏光が好ましい。 As the radiation, for example, ultraviolet light containing light with a wavelength of 150 to 800 nm or visible light can be used, but ultraviolet light containing light with a wavelength of 300 to 400 nm is preferable. Also, linearly polarized light or non-polarized light can be used. The light is not particularly limited as long as it can impart liquid crystal alignment ability to the thin film, but linearly polarized light is preferable when a strong alignment control force is to be exerted on the liquid crystal.

本発明の液晶配向膜は、低エネルギーの光照射でも高い液晶配向能を示すことができる。前記放射線照射工程における直線偏光の照射量は0.05~20J/cm2であることが好ましく、0.5~10J/cm2がより好ましい。また直線偏光の波長は200~400nmであることが好ましく、300~400nmであることがより好ましい。直線偏光の膜表面に対する照射角度は特に限定されないが、液晶に対する強い配向規制力を発現させたい場合、膜表面に対してなるべく垂直であることが配向処理時間短縮の観点から好ましい。また、本発明の液晶配向膜は、直線偏光を照射することにより、直線偏光の偏光方向に対して直角方向に液晶を配向させることができる。 The liquid crystal alignment film of the present invention can exhibit high liquid crystal alignment ability even with low-energy light irradiation. The dose of linearly polarized light in the radiation irradiation step is preferably 0.05 to 20 J/cm 2 , more preferably 0.5 to 10 J/cm 2 . The wavelength of linearly polarized light is preferably 200-400 nm, more preferably 300-400 nm. Although the irradiation angle of the linearly polarized light to the film surface is not particularly limited, it is preferably perpendicular to the film surface as much as possible from the viewpoint of shortening the alignment treatment time when it is desired to develop a strong alignment control force on the liquid crystal. Moreover, the liquid crystal aligning film of the present invention can align the liquid crystal in a direction perpendicular to the polarization direction of the linearly polarized light by irradiating it with the linearly polarized light.

放射線の直線偏光または無偏光を照射する工程に使用する光源には、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、Deep UVランプ、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、ハイパワーメタルハライドランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ、エキシマランプ、KrFエキシマレーザー、蛍光ランプ、LEDランプ、ナトリウムランプ、マイクロウェーブ励起無電極ランプ、などを制限なく用いることができる。 Light sources used in the process of irradiating linearly polarized or non-polarized radiation include super high pressure mercury lamps, high pressure mercury lamps, low pressure mercury lamps, deep UV lamps, halogen lamps, metal halide lamps, high power metal halide lamps, xenon lamps, and mercury. Xenon lamps, excimer lamps, KrF excimer lasers, fluorescent lamps, LED lamps, sodium lamps, microwave-excited electrodeless lamps, etc. can be used without limitation.

本発明の液晶配向膜は、前述した工程以外の他の工程をさらに含む方法によって好適に得られる。例えば、本発明の液晶配向膜は焼成または放射線照射後の膜を洗浄液で洗浄する工程は必須としないが、他の工程の都合で洗浄工程を設けることができる。 The liquid crystal alignment film of the present invention can be preferably obtained by a method further including steps other than the steps described above. For example, the liquid crystal alignment film of the present invention does not necessarily require a step of washing the film after baking or irradiation with a washing liquid, but a washing step can be provided for convenience of other steps.

洗浄液による洗浄方法としては、ブラッシング、ジェットスプレー、蒸気洗浄または超音波洗浄等が挙げられる。これらの方法は単独で行ってもよいし、併用してもよい。洗浄液としては純水または、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール等の各種アルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン等のハロゲン系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類を用いることができるが、これらに限定されるものではない。もちろん、これらの洗浄液は十分に精製された不純物の少ないものが用いられる。このような洗浄方法は、本発明の液晶配向膜の形成における前記洗浄工程にも適用することができる。 Cleaning methods using a cleaning liquid include brushing, jet spray, steam cleaning, ultrasonic cleaning, and the like. These methods may be performed alone or in combination. Cleansing liquids include pure water, various alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol, aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene and xylene, halogen solvents such as methylene chloride, and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. can be used, but is not limited to these. Of course, these washing liquids are sufficiently purified and contain few impurities. Such a cleaning method can also be applied to the cleaning step in forming the liquid crystal alignment film of the present invention.

本発明の液晶配向膜の液晶配向能を高めるために、加熱焼成工程の前後、または、偏光または無偏光の放射線照射の前後に、熱や光によるアニール処理を用いることができる。該アニール処理において、アニール温度が30~180℃、好ましくは50~150℃であり、時間は1分~2時間が好ましい。また、アニール処理に使用するアニール光には、UVランプ、蛍光ランプ、LEDランプなどが挙げられる。光の照射量は0.3~10J/cm2であることが好ましい。 In order to enhance the liquid crystal alignment ability of the liquid crystal alignment film of the present invention, annealing treatment with heat or light can be used before and after the heating and baking step, or before and after irradiation with polarized or non-polarized radiation. In the annealing treatment, the annealing temperature is 30 to 180° C., preferably 50 to 150° C., and the time is preferably 1 minute to 2 hours. Annealing light used for the annealing treatment includes a UV lamp, a fluorescent lamp, an LED lamp, and the like. The irradiation amount of light is preferably 0.3 to 10 J/cm 2 .

本発明の液晶配向膜の膜厚は、特に限定されないが、10~300nmであることが好ましく、30~150nmであることがより好ましい。本発明の液晶配向膜の膜厚は、段差計やエリプソメータ等の公知の膜厚測定装置によって測定することができる。 Although the film thickness of the liquid crystal alignment film of the present invention is not particularly limited, it is preferably 10 to 300 nm, more preferably 30 to 150 nm. The film thickness of the liquid crystal alignment film of the present invention can be measured by a known film thickness measuring device such as a profilometer or an ellipsometer.

本発明の液晶配向膜は特に大きな配向の異方性を持つことを特徴とする。このような異方性の大きさは特開2005-275364等に記載の偏光IRを用いた方法で評価する事ができる。またエリプソメトリーを用いた方法によっても評価することができる。詳しくは、分光エリプソメータによって液晶配向膜のリタデーション値を測定することができる。膜のリタデーション値はポリマー主鎖の配向度に比例して大きくなる。すなわち、大きなリタデーション値を持つポリマーの膜は、大きな配向度を持ち、液晶配向膜として使用した場合、より大きな異方性を持つ液晶配向膜が液晶組成物に対し大きな配向規制力を持つと考えられる。 The liquid crystal alignment film of the present invention is characterized by having particularly large anisotropy of alignment. The magnitude of such anisotropy can be evaluated by the method using polarized IR described in JP-A-2005-275364. It can also be evaluated by a method using ellipsometry. Specifically, the retardation value of the liquid crystal alignment film can be measured using a spectroscopic ellipsometer. The retardation value of the film increases in proportion to the degree of orientation of the polymer main chain. In other words, a polymer film with a large retardation value has a large degree of orientation, and when used as a liquid crystal alignment film, it is thought that a liquid crystal alignment film with a larger anisotropy has a large alignment control force with respect to the liquid crystal composition. be done.

本発明の液晶配向膜は横電界方式の液晶表示素子に好適に用いることができる。横電界方式の液晶表示素子に用いる場合、Pt角が小さいほど、また液晶配向能が高いほど暗状態での黒表示レベルは高くなり、コントラストが向上する。Pt角は0.1°以下が好ましい。 The liquid crystal alignment film of the present invention can be suitably used for a horizontal electric field type liquid crystal display device. When used in a lateral electric field type liquid crystal display device, the smaller the Pt angle and the higher the liquid crystal alignment ability, the higher the black display level in the dark state and the higher the contrast. The Pt angle is preferably 0.1° or less.

本発明の液晶配向膜は、スマートフォン、タブレット、車載モニター、テレビ等、液晶ディスプレイ用の液晶組成物の配向制御に用いることができる。液晶ディスプレイ用の液晶組成物の配向用途以外に、光学補償材やその他すべての液晶材料の配向制御に用いることができる。また本発明の液晶配向膜は大きな異方性を有するので、単独で光学補償材用途に使用することができる。 The liquid crystal alignment film of the present invention can be used for alignment control of liquid crystal compositions for liquid crystal displays such as smartphones, tablets, vehicle-mounted monitors, and televisions. In addition to alignment of liquid crystal compositions for liquid crystal displays, it can be used for alignment control of optical compensation materials and all other liquid crystal materials. Moreover, since the liquid crystal alignment film of the present invention has a large anisotropy, it can be used alone as an optical compensation material.

<<液晶表示素子>>
次に、本発明の液晶表示素子について説明する。
本発明の液晶表示素子は、本発明の液晶配向膜を有する点に特徴がある。
本発明の液晶表示素子は、高輝度バックライトを搭載した場合でも、高い電圧保持率が維持され、高い表示品位を実現することができる。
本発明の液晶表示素子について詳細に説明する。本発明は、対向配置されている一対の基板と、前記一対の基板それぞれの対向している面の一方または両方に形成されている電極と、前記一対の基板それぞれの対向している面に形成された液晶配向膜と、前記一対の基板間に形成された液晶層と、前記対向基板を挟むように設置されている一対の偏光フィルムとバックライトと駆動装置とを有する液晶表示素子において、前記液晶配向膜が本発明の液晶配向膜により構成されている。
<<Liquid crystal display element>>
Next, the liquid crystal display device of the present invention will be explained.
The liquid crystal display element of the present invention is characterized by having the liquid crystal alignment film of the present invention.
INDUSTRIAL APPLICABILITY The liquid crystal display device of the present invention can maintain a high voltage holding ratio and realize high display quality even when a high-brightness backlight is mounted.
The liquid crystal display device of the present invention will be described in detail. The present invention comprises a pair of substrates arranged to face each other, electrodes formed on one or both of the facing surfaces of the pair of substrates, and electrodes formed on the facing surfaces of the pair of substrates. A liquid crystal display element having a liquid crystal alignment film formed with the liquid crystal aligning film, a liquid crystal layer formed between the pair of substrates, and a pair of polarizing films, a backlight, and a driving device arranged so as to sandwich the counter substrate, wherein the A liquid crystal alignment film is composed of the liquid crystal alignment film of the present invention.

電極は、基板の一面に形成される電極であれば特に限定されない。このような電極には、例えばITOや金属の蒸着膜等が挙げられる。また電極は、基板の一方の面の全面に形成されていてもよいし、例えばパターン化されている所望の形状に形成されていてもよい。電極の前記所望の形状には、例えば櫛型またはジグザグ構造等が挙げられる。電極は、一対の基板のうちの一方の基板に形成されていてもよいし、両方の基板に形成されていてもよい。電極の形成の形態は液晶表示素子の種類に応じて異なり、例えばIPS型液晶表示素子(横電界型液晶表示素子)の場合は前記一対の基板の一方に電極が配置され、その他の液晶表示素子の場合は前記一対の基板の双方に電極が配置される。前記基板または電極の上に前記液晶配向膜が形成される。 The electrode is not particularly limited as long as it is an electrode formed on one surface of the substrate. Such electrodes include, for example, ITO and metal vapor deposition films. Also, the electrode may be formed on the entire surface of one surface of the substrate, or may be formed in a desired patterned shape, for example. The desired shape of the electrode includes, for example, a comb-shaped or zig-zag structure. The electrodes may be formed on one substrate of the pair of substrates, or may be formed on both substrates. The form of formation of the electrodes differs depending on the type of liquid crystal display element. For example, in the case of an IPS type liquid crystal display element (lateral electric field type liquid crystal display element), electrodes are arranged on one of the pair of substrates, and on other liquid crystal display elements. In the case of (1), electrodes are arranged on both of the pair of substrates. The liquid crystal alignment layer is formed on the substrate or electrode.

ホモジニアス配向の液晶表示素子(例えばIPS、FFSなど)の場合は、構成として、少なくとも、バックライト側からバックライト、第一の偏光フィルム、第一の基板、第一の液晶配向膜、液晶層、第二の基板、第二の偏光フィルムを有し、前記偏光フィルムの偏光軸は、第一の偏光フィルムの偏光軸(偏光吸収の方向)と第二の偏光フィルムの偏光軸は交差(好ましくは直交)するように設置される。この時、第一の偏光フィルムの偏光軸と液晶配向方向が平行になるように、または直交するように設置することができる。第一の偏光フィルムの偏光軸と液晶配向方向が平行になるように設置した液晶表示素子をO-モード、直交するように設置した液晶表示素子をE-モードと言う。本発明の液晶配向膜は、O-モード、E-モードどちらにも適用でき、目的によって選択することができる。 In the case of a homogeneously aligned liquid crystal display element (for example, IPS, FFS, etc.), the configuration includes, from the backlight side, at least a backlight, a first polarizing film, a first substrate, a first liquid crystal alignment film, a liquid crystal layer, It has a second substrate and a second polarizing film, and the polarizing axis of the polarizing film is such that the polarizing axis of the first polarizing film (direction of polarized light absorption) and the polarizing axis of the second polarizing film intersect (preferably perpendicular). At this time, the polarizing axis of the first polarizing film and the liquid crystal orientation direction can be set to be parallel or perpendicular to each other. A liquid crystal display device in which the polarization axis of the first polarizing film and the liquid crystal orientation direction are parallel to each other is called O-mode, and a liquid crystal display device in which they are perpendicular to each other is called E-mode. The liquid crystal alignment film of the present invention can be applied to both O-mode and E-mode, and can be selected depending on the purpose.

多くの光異性化型材料には2色性を有する化合物が用いられている。そのため、液晶配向剤に対して異方性を付加させるために照射する偏光の偏光軸を、バックライト側に配置した偏光フィルムからの偏光の偏光軸と平行に揃える(本発明の液晶配向剤を使用した場合には、O-モードの配置とする)と、液晶配向膜の光吸収波長域の透過率が上昇する。その為、液晶表示素子の透過率を更に改善することができる。 Dichroic compounds are used in many photoisomerizable materials. Therefore, the polarization axis of the polarized light irradiated in order to add anisotropy to the liquid crystal aligning agent is aligned parallel to the polarization axis of the polarized light from the polarizing film arranged on the backlight side (the liquid crystal aligning agent of the present invention When used, the arrangement is in O-mode), and the transmittance in the light absorption wavelength range of the liquid crystal alignment film increases. Therefore, the transmittance of the liquid crystal display element can be further improved.

前記液晶層は、液晶配向膜が形成された面が対向している前記一対の基板によって液晶組成物が挟持される形で形成される。液晶層の形成では、微粒子や樹脂シート等の、前記一対の基板の間に介在して適当な間隔を形成するスペーサを必要に応じて用いることができる。 The liquid crystal layer is formed in such a manner that the liquid crystal composition is sandwiched between the pair of substrates whose surfaces on which the liquid crystal alignment films are formed face each other. In the formation of the liquid crystal layer, spacers such as fine particles and resin sheets can be used as necessary to form an appropriate gap between the pair of substrates.

液晶層の形成方法としては、真空注入法とODF(One Drop Fill)法が知られている。 A vacuum injection method and an ODF (One Drop Fill) method are known as methods of forming a liquid crystal layer.

真空注入法では、液晶配向膜面が対向するように、空隙(セルギャップ)を設けて、かつ液晶の注入口を残して、シール剤を印刷し、基板を張り合わせる。基板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内に、真空差圧を利用して液晶を注入充填した後、注入口を封止し、液晶表示素子を製造する。 In the vacuum injection method, a gap (cell gap) is provided so that the surfaces of the liquid crystal alignment films face each other, a liquid crystal injection port is left, a sealant is printed, and the substrates are bonded together. After liquid crystal is injected and filled into the cell gap defined by the substrate surface and the sealant using a vacuum differential pressure, the injection port is sealed to manufacture the liquid crystal display element.

ODF法では、一対の基板のうちの一方の液晶配向膜面の外周にシール剤を印刷し、シール剤の内側の領域に液晶を滴下した後、液晶配向膜面が対向するように他方の基板を張り合わせる。そして、液晶を基板の全面に押し広げ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化し、液晶表示素子を製造する。 In the ODF method, a sealant is printed on the outer circumference of the liquid crystal alignment film surface of one of a pair of substrates, and liquid crystal is dropped on the inner region of the sealant, and then the other substrate is placed so that the liquid crystal alignment film surfaces face each other. glue together. Then, the liquid crystal is spread over the entire surface of the substrate, and then the entire surface of the substrate is irradiated with ultraviolet light to cure the sealant, thereby manufacturing a liquid crystal display element.

基板の張り合わせに用いられるシール剤には、UV硬化型以外に熱硬化型も知られている。シール剤の印刷は、例えばスクリーン印刷法により行なうことができる。 In addition to the UV curing type, a heat curing type is also known as a sealant used for laminating substrates. Printing of the sealant can be performed by, for example, a screen printing method.

液晶組成物には、特に制限はなく、誘電率異方性が正または負の各種の液晶組成物を用いることができる。誘電率異方性が正の好ましい液晶組成物には、特許3086228、特許2635435号、特表平5-501735号、特開平8-157826号、特開平8-231960号、特開平9-241644号(EP885272A1)、特開平9-302346号(EP806466A1)、特開平8-199168号(EP722998A1)、特開平9-235552号、特開平9-255956号、特開平9-241643号(EP885271A1)、特開平10-204016号(EP844229A1)、特開平10-204436号、特開平10-231482号、特開2000-087040号、特開2001-48822号等の各公報に開示されている液晶組成物が挙げられる。 The liquid crystal composition is not particularly limited, and various liquid crystal compositions having positive or negative dielectric anisotropy can be used. Preferred liquid crystal compositions with positive dielectric anisotropy include Japanese Patent No. 3086228, Japanese Patent No. 2635435, Japanese Patent Publication No. 5-501735, Japanese Patent Laid-Open No. 8-157826, Japanese Patent Laid-Open No. 8-231960, Japanese Patent Laid-Open No. 9-241644. (EP885272A1), JP-A-9-302346 (EP806466A1), JP-A-8-199168 (EP722998A1), JP-A-9-235552, JP-A-9-255956, JP-A-9-241643 (EP885271A1), JP-A-9 10-204016 (EP844229A1), JP-A-10-204436, JP-A-10-231482, JP-A-2000-087040, JP-A-2001-48822 and the like liquid crystal compositions disclosed in each publication. .

前記負の誘電率異方性を有する液晶組成物の好ましい例として、特開昭57-114532号、特開平2-4725号、特開平4-224885号、特開平8-40953号、特開平8-104869号、特開平10-168076号、特開平10-168453号、特開平10-236989号、特開平10-236990号、特開平10-236992号、特開平10-236993号、特開平10-236994号、特開平10-237000号、特開平10-237004号、特開平10-237024号、特開平10-237035号、特開平10-237075号、特開平10-237076号、特開平10-237448号(EP967261A1)、特開平10-287874号、特開平10-287875号、特開平10-291945号、特開平11-029581号、特開平11-080049号、特開2000-256307号、特開2001-019965号、特開2001-072626号、特開2001-192657号、特開2010-037428号、国際公開2011/024666号、国際公開2010/072370号、特表2010-537010号、特開2012-077201号、特開2009-084362号等の各公報に開示されている液晶組成物が挙げられる。 Preferred examples of liquid crystal compositions having negative dielectric anisotropy include JP-A-57-114532, JP-A-2-4725, JP-A-4-224885, JP-A-8-40953, and JP-A-8. -104869, JP-A-10-168076, JP-A-10-168453, JP-A-10-236989, JP-A-10-236990, JP-A-10-236992, JP-A-10-236993, JP-A-10- 236994, JP-A-10-237000, JP-A-10-237004, JP-A-10-237024, JP-A-10-237035, JP-A-10-237075, JP-A-10-237076, JP-A-10-237448 No. (EP967261A1), JP-A-10-287874, JP-A-10-287875, JP-A-10-291945, JP-A-11-029581, JP-A-11-080049, JP-A-2000-256307, JP-A-2001 -019965, JP 2001-072626, JP 2001-192657, JP 2010-037428, WO 2011/024666, WO 2010/072370, JP 2010-537010, JP 2012- 077201, JP-A-2009-084362 and other publications disclose liquid crystal compositions.

誘電率異方性が正または負の液晶組成物に1種以上の光学活性化合物を添加して使用することも何ら差し支えない。 A liquid crystal composition having a positive or negative dielectric anisotropy may be used by adding one or more optically active compounds.

また例えば、本発明の液晶表示素子に用いる液晶組成物は、例えば配向性を向上させる観点から、添加物をさらに添加してもよい。このような添加物は、光重合性モノマー、光学活性な化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合開始剤、重合禁止剤などである。好ましい光重合性モノマー、光学活性な化合物、酸化防止剤、紫外線吸収剤、色素、消泡剤、重合開始剤、重合禁止剤には、国際公開2015/146330等に開示されている化合物が挙げられる。 Further, for example, the liquid crystal composition used in the liquid crystal display element of the present invention may further contain an additive from the viewpoint of improving the orientation. Such additives include photopolymerizable monomers, optically active compounds, antioxidants, ultraviolet absorbers, dyes, antifoaming agents, polymerization initiators, polymerization inhibitors, and the like. Preferred photopolymerizable monomers, optically active compounds, antioxidants, ultraviolet absorbers, dyes, antifoaming agents, polymerization initiators, and polymerization inhibitors include compounds disclosed in International Publication 2015/146330 and the like. .

PSA(polymer sustained alignment)モードの液晶表示素子に適合させるために重合可能な化合物を液晶組成物に混合することができる。重合可能な化合物の好ましい例はアクリレート、メタクリレート、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物(オキシラン、オキセタン)、ビニルケトンなどの重合可能な基を有する化合物である。好ましい化合物には、国際公開2015/146330等に開示されている化合物が挙げられる。 A polymerizable compound can be mixed into the liquid crystal composition in order to adapt it to a PSA (polymer sustained alignment) mode liquid crystal display device. Preferred examples of polymerizable compounds are compounds with polymerizable groups such as acrylates, methacrylates, vinyl compounds, vinyloxy compounds, propenyl ethers, epoxy compounds (oxiranes, oxetanes), vinyl ketones. Preferred compounds include compounds disclosed in International Publication 2015/146330 and the like.

PSA(polymer sustained alignment)モードの液晶表示素子に適合させるために重合可能な化合物を液晶組成物に混合することができる。重合可能な化合物の好ましい例はアクリレート、メタクリレート、ビニル化合物、ビニルオキシ化合物、プロペニルエーテル、エポキシ化合物(オキシラン、オキセタン)、ビニルケトンなどの重合可能な基を有する化合物である。好ましい化合物には、国際公開2015/146330等に開示されている化合物が挙げられる。 A polymerizable compound can be mixed into the liquid crystal composition in order to adapt it to a PSA (polymer sustained alignment) mode liquid crystal display device. Preferred examples of polymerizable compounds are compounds with polymerizable groups such as acrylates, methacrylates, vinyl compounds, vinyloxy compounds, propenyl ethers, epoxy compounds (oxiranes, oxetanes), vinyl ketones. Preferred compounds include compounds disclosed in International Publication 2015/146330 and the like.

<<式(1)または式(2)で表される構造を有するポリマーの他の使用態様>>
上述の式(1)または式(2)で表される構造を有するポリマーは、上記の液晶配向膜のほか、光学異方体、位相差膜、光学補償膜、反射防止膜、各種フィルム、または光学部材等の材料に用いることができる。ここで、式(1)または式(2)で表される構造を有するポリマーを光学異方体、位相差膜、光学補償膜、反射防止膜、各種フィルム、または光学部材等に用いる場合、これらのものは式(1)または式(2)で表される構造を有するポリマー1種類で構成されていてもよく、式(1)または式(2)で表される構造を有するポリマーが2種類以上混合されていてもよい。これらの用途の内、より配向性を重視する用途、例えば位相差膜においては、式(1)または式(2)で表される構造を有するポリマー1種類で構成されていることが好ましい。
<<Other Modes of Use of Polymer Having Structure Represented by Formula (1) or Formula (2)>>
Polymers having a structure represented by the above formula (1) or formula (2), in addition to the above liquid crystal alignment film, optical anisotropic body, retardation film, optical compensation film, antireflection film, various films, or It can be used for materials such as optical members. Here, when a polymer having a structure represented by formula (1) or formula (2) is used for an optical anisotropic body, a retardation film, an optical compensation film, an antireflection film, various films, or an optical member, these may be composed of one type of polymer having a structure represented by formula (1) or formula (2), or two types of polymers having a structure represented by formula (1) or formula (2) or more may be mixed. Among these applications, applications in which orientation is more important, such as retardation films, are preferably composed of one type of polymer having a structure represented by formula (1) or formula (2).

以下、実施例と比較例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。 EXAMPLES The features of the present invention will be more specifically described below with reference to examples and comparative examples. The materials, amounts used, proportions, treatment details, treatment procedures, etc. shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed to be limited by the specific examples shown below.

測定法と評価法
[重量平均分子量(Mw)の測定]
ポリアミック酸の重量平均分子量は、2695セパレーションモジュール・2414示差屈折計(Waters社製)を用いてGPC法により測定し、ポリスチレン換算することにより求めた。測定に使用したサンプルは、得られたポリアミック酸をリン酸-DMF混合溶液(リン酸/N,N-ジメチルホルムアミド=0.6/100:重量比の混合溶液)で、ポリアミック酸濃度が約2重量%になるように希釈したものである。カラムにはHSPgel RT MB-M(Waters社製)を使用し、リン酸-DMF混合溶液を展開溶媒として、カラム温度50℃、流速0.40mL/minの条件で測定を行った。標準ポリスチレンには東ソー(株)社製のTSK標準ポリスチレンを用いた。
Measurement method and evaluation method [measurement of weight average molecular weight (Mw)]
The weight-average molecular weight of the polyamic acid was measured by GPC using a 2695 separation module/2414 differential refractometer (manufactured by Waters) and converted to polystyrene. The sample used for the measurement was the obtained polyamic acid in a phosphoric acid-DMF mixed solution (phosphoric acid/N,N-dimethylformamide = 0.6/100: mixed solution by weight), with a polyamic acid concentration of about 2. It is diluted to be weight %. HSPgel RT MB-M (manufactured by Waters) was used as a column, phosphoric acid-DMF mixed solution was used as a developing solvent, and measurement was performed under conditions of a column temperature of 50° C. and a flow rate of 0.40 mL/min. TSK standard polystyrene manufactured by Tosoh Corporation was used as the standard polystyrene.

[電圧保持率の評価]
液晶表示素子の電圧保持率は、「水嶋他、第14回液晶討論会予稿集p78(1988)」に記載の方法に従い、60℃で、波高±5Vの矩形波をセルに印加して測定した。電圧保持率は、印加した電圧がフレーム周期後どの程度保持されているかを示す指標であり、この値が100%であれば、全ての電荷が保持されていることを意味する。ネガ型液晶を搭載したセルでは、電圧保持率が97.5%以上であれば表示品位が良好な液晶表示素子であるとみなすことができる。
[Evaluation of voltage holding ratio]
The voltage holding ratio of the liquid crystal display element was measured by applying a rectangular wave with a wave height of ±5 V to the cell at 60° C. according to the method described in “Mizushima et al. . The voltage retention rate is an index indicating how much the applied voltage is retained after the frame cycle, and if this value is 100%, it means that all charges are retained. A cell mounted with a negative type liquid crystal can be regarded as a liquid crystal display element with good display quality if the voltage holding ratio is 97.5% or more.

[透過率の評価]
透明ガラス基板上に液晶配向膜を形成し、紫外可視分光光度計V-660(日本分光株式会社製)にて、330nm~480nmの透過率を測定し、380nm~430nmにおける透過率の平均値を求め、透過率を評価した。
[Evaluation of transmittance]
A liquid crystal alignment film is formed on a transparent glass substrate, and the transmittance at 330 nm to 480 nm is measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer V-660 (manufactured by JASCO Corporation), and the average transmittance at 380 nm to 430 nm is calculated. was obtained and the transmittance was evaluated.

[AC残像の測定(液晶配向性の評価)]
AC残像は国際公開2000/43833号パンフレットに記載の方法に従って測定した。
具体的には、作製した液晶セルの輝度-電圧特性(B-V特性)を測定し、これをストレス印加前の輝度-電圧特性:B(before)とした。次に、液晶セルに4.5V、60Hzの交流を20分間印加した後、1秒間ショートし、再び輝度-電圧特性(B-V特性)を測定した。これをストレス印加後の輝度-電圧特性:B(after)とした。ここでは、測定した各輝度-電圧特性の電圧1.3Vにおける輝度を用い、下記式にて輝度変化率ΔB(%)を求めた。ΔB(%)の値が小さいほど、AC残像の発生を抑制できること、すなわち液晶配向性が良好であることを意味する。
ΔB(%)=[B(after)-B(before)]/B(before)×100
[Measurement of AC afterimage (evaluation of liquid crystal orientation)]
The AC afterimage was measured according to the method described in International Publication No. 2000/43833.
Specifically, the luminance-voltage characteristic (BV characteristic) of the manufactured liquid crystal cell was measured, and this was defined as the luminance-voltage characteristic before stress application: B (before). Next, after applying an alternating current of 4.5 V and 60 Hz to the liquid crystal cell for 20 minutes, it was short-circuited for 1 second, and the luminance-voltage characteristics (BV characteristics) were measured again. This was taken as the luminance-voltage characteristic after stress application: B (after). Here, using the luminance at a voltage of 1.3 V of each measured luminance-voltage characteristic, the luminance change rate ΔB (%) was obtained by the following formula. A smaller value of ΔB (%) means that the generation of the AC afterimage can be suppressed, that is, the liquid crystal orientation is better.
ΔB (%) = [B (after) - B (before)] / B (before) × 100

使用した化合物
[式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物]
本実施例でワニスの調製に使用した式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物を下記に示す。
Compound used [tetracarboxylic dianhydride represented by formula (4)]
The tetracarboxylic dianhydride represented by formula (4) used in the preparation of the varnish in this example is shown below.

[熱反応性の光反応性構造を含まないテトラカルボン酸二無水物]
本実施例でワニスの調製に使用した式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外のテトラカルボン酸二無水物を下記に示す。
[Tetracarboxylic dianhydride containing no thermally reactive photoreactive structure]
Tetracarboxylic dianhydrides other than the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (4) used in the preparation of the varnish in this example are shown below.

[ジアミン]
本実施例でワニスの調製に使用したジアミンを下記に示す。
[Diamine]
The diamines used in the preparation of the varnishes in this example are shown below.

[溶剤]
本実施例で液晶配向剤の調製に使用した溶剤を下記に示す。
NMP:N-メチル-2-ピロリドン
BC:ブチルセロソルブ(エチレングリコールモノブチルエーテル)
GBL:γ-ブチロラクトン
[solvent]
The solvent used for preparation of the liquid crystal aligning agent in this example is shown below.
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone BC: butyl cellosolve (ethylene glycol monobutyl ether)
GBL: γ-butyrolactone

式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物の合成
本実施例で使用した式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物のうち、テトラカルボン酸二無水物(4-2-2)および(4-2-3)は、下記の手順で合成した。テトラカルボン酸二無水物(4-2-1)、(4-2-4)は、テトラカルボン酸二無水物(4-2-2)および(4-2-3)の合成例に準拠して合成した。
Synthesis of tetracarboxylic dianhydride represented by formula (4 ) Among the tetracarboxylic dianhydrides represented by formula (4) used in this example, tetracarboxylic dianhydride (4-2- 2) and (4-2-3) were synthesized by the following procedure. Tetracarboxylic dianhydrides (4-2-1) and (4-2-4) are according to the synthesis examples of tetracarboxylic dianhydrides (4-2-2) and (4-2-3) synthesized by

[合成例1]化合物(4-2-2)の合成
<第一段階:保護>
還流管、温度計、窒素導入管を装着した2000mL3つ口フラスコに、3-ヒドロキシベンジルアルコール(30.0g、241.7mmol)およびアセトン(750mL)を加えた。次いで、炭酸カリウム(39.5g、580.0mmol)および4-メトキシベンジルクロリド(41.6g、265.8mmol)を加えた。その後、溶液を7時間窒素雰囲気下で還流撹拌した。反応溶液を冷却後、ろ過し、溶媒を減圧留去して粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量59.0g、定量的)。
[Synthesis Example 1] Synthesis of compound (4-2-2) <First step: protection>
3-Hydroxybenzyl alcohol (30.0 g, 241.7 mmol) and acetone (750 mL) were added to a 2000 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, thermometer and nitrogen inlet tube. Potassium carbonate (39.5 g, 580.0 mmol) and 4-methoxybenzyl chloride (41.6 g, 265.8 mmol) were then added. The solution was then stirred at reflux under a nitrogen atmosphere for 7 hours. After cooling the reaction solution, it was filtered and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 59.0 g, quantitative).

<第二段階:クロル化>
滴下ロート、温度計、窒素導入管を装着した1000mL3つ口フラスコに、第一段階で得た化合物(59.0g、241.6mmol)、ジクロロメタン(300mL)、およびトリエチルアミン(40.4mL、290.0mmol)を加え、氷浴した。次いで、メタンスルホニルクロリド(22.4mL、290.0mmol)を滴下し、溶液を24時間室温窒素雰囲気下で撹拌した。反応終了後、ジクロロメタン(200mL)を加え、水(500mL×2回)で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を減圧留去して、粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量60.9g、96%)。
<Second step: chlorination>
A 1000 mL three-necked flask equipped with a dropping funnel, a thermometer, and a nitrogen inlet tube was charged with the compound obtained in the first step (59.0 g, 241.6 mmol), dichloromethane (300 mL), and triethylamine (40.4 mL, 290.0 mmol). ) was added and ice bathed. Methanesulfonyl chloride (22.4 mL, 290.0 mmol) was then added dropwise and the solution was stirred for 24 hours at room temperature under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, dichloromethane (200 mL) was added and washed with water (500 mL×2 times). After drying the organic layer with magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 60.9 g, 96%).

<第三段階:エーテル合成>
還流管、滴下ロート、温度計、窒素導入管を装着した2000mL3つ口フラスコに、ナトリウムエトキシド(18.3g、255.1mmol)、メタノール(300mL)を加え、氷浴した。第二段階で得た化合物(60.9g、231.9mmol)のメタノール溶液(600mL)を滴下し、その後、溶液を5時間窒素雰囲気下で還流撹拌した。溶媒を減圧留去した後、酢酸エチル(500mL)を加え、水(500mL×2回)で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去し、粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量57.5g、収率96%)。
<Third step: ether synthesis>
Sodium ethoxide (18.3 g, 255.1 mmol) and methanol (300 mL) were added to a 2000 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, a dropping funnel, a thermometer and a nitrogen inlet tube, and placed in an ice bath. A solution of the compound from the second step (60.9 g, 231.9 mmol) in methanol (600 mL) was added dropwise, then the solution was stirred at reflux under nitrogen for 5 hours. After distilling off the solvent under reduced pressure, ethyl acetate (500 mL) was added and washed with water (500 mL×2 times). The organic layer was dried with magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 57.5 g, yield: 96%).

<第四段階:保護>
還流管、温度計、窒素導入管を装着した3000mL3つ口フラスコに、4-ニトロフェノール(60.0g、431.3mmol)およびアセトン(1500mL)を加えた。次いで、炭酸カリウム(70.4g、1035.2mmol)および4-メトキシベンジルクロリド(74.3g、474.4mmol)を加えた。その後、溶液を7時間窒素雰囲気下で還流撹拌した。反応溶液を冷却後、ろ過し、溶媒を減圧留去して粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量111.8g、定量的)。
<Fourth Stage: Protection>
4-Nitrophenol (60.0 g, 431.3 mmol) and acetone (1500 mL) were added to a 3000 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, thermometer and nitrogen inlet tube. Potassium carbonate (70.4 g, 1035.2 mmol) and 4-methoxybenzyl chloride (74.3 g, 474.4 mmol) were then added. The solution was then stirred at reflux under a nitrogen atmosphere for 7 hours. After cooling the reaction solution, it was filtered and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 111.8 g, quantitative).

<第五段階:還元>
還流管、温度計、窒素導入管を装着した2000mL3つ口フラスコに、第四段階で得た化合物(111.8g、431.2mmol)、鉄(48.2g、862.5mmol)、塩化アンモニウム(46.1g、862.5mmol)、エタノール(600mL)および水(300mL)を加え、溶液を8時間窒素雰囲気下で還流撹拌した。反応溶液を冷却後、ろ過し、溶媒を減圧留去した後、トルエン(500mL)とpHが9になるまで1M水酸化ナトリウム水溶液を加えて抽出操作を行った。その後、有機層を水(500mL×2回)で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去し、粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量91.0g、収率92%)。
<Step 5: Reduction>
A 2000 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, a thermometer, and a nitrogen inlet tube was charged with the compound obtained in the fourth step (111.8 g, 431.2 mmol), iron (48.2 g, 862.5 mmol), ammonium chloride (46 .1 g, 862.5 mmol), ethanol (600 mL) and water (300 mL) were added and the solution was stirred at reflux under a nitrogen atmosphere for 8 hours. After cooling the reaction solution, it was filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure. After that, the organic layer was washed with water (500 mL×2 times). The organic layer was dried with magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 91.0 g, yield: 92%).

<第六段階:ジアゾカップリング>
滴下ロート、温度計、窒素導入管を装着した300mL3つ口フラスコに、第五段階で得た化合物(44.3g、193.5mmol)および6mol/L塩酸(110mL)を加え、氷浴した。亜硝酸ナトリウム(16.0g、232.3mmol)および水(80mL)を滴下し、その後、溶液を氷浴のまま1時間窒素雰囲気下で撹拌して、ジアゾニウム塩溶液を得た。別途準備した温度計、窒素導入管を装着した3000mL3つ口フラスコに、第三段階で得た化合物(50.0g、193.5mmol)、水(500mL)およびメタノール(1000mL)を加え、氷浴した。前述のジアゾニウム塩溶液を加えた後、溶液を氷浴のまま1時間窒素雰囲気下で撹拌した。反応終了後、ろ過して粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量63.7g、収率55%)。
<Sixth step: diazo coupling>
The compound obtained in the fifth step (44.3 g, 193.5 mmol) and 6 mol/L hydrochloric acid (110 mL) were added to a 300 mL three-necked flask equipped with a dropping funnel, thermometer and nitrogen inlet tube, and placed in an ice bath. Sodium nitrite (16.0 g, 232.3 mmol) and water (80 mL) were added dropwise, then the solution was left in an ice bath and stirred under a nitrogen atmosphere for 1 hour to give a diazonium salt solution. The compound obtained in the third step (50.0 g, 193.5 mmol), water (500 mL) and methanol (1000 mL) were added to a 3000 mL three-necked flask equipped with a separately prepared thermometer and a nitrogen inlet tube, followed by ice bathing. . After the previous diazonium salt solution was added, the solution was left in the ice bath and stirred under a nitrogen atmosphere for 1 hour. After completion of the reaction, a crude product was obtained by filtration. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 63.7 g, yield: 55%).

<第七段階:脱保護>
還流管、温度計、窒素導入管を装着した3000mL3つ口フラスコに、第六段階で得た化合物(63.6g、127.5mmol)、ジクロロメタン(1300mL)および水(200mL)を加えた。次いで、DDQ(115.8g、510.2mmol)を加え、溶液を2時間室温窒素雰囲気下で撹拌した。反応終了後、反応溶液をろ過し、ジクロロメタン(200mL)を加え、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(1000mL×2回)と水(1000mL×2回)で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去し、粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量14.5g、収率44%)。
<Seventh step: Deprotection>
A 3000 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, a thermometer and a nitrogen inlet was charged with the compound obtained in the sixth step (63.6 g, 127.5 mmol), dichloromethane (1300 mL) and water (200 mL). DDQ (115.8 g, 510.2 mmol) was then added and the solution was stirred for 2 hours at room temperature under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered, added with dichloromethane (200 mL), and washed with saturated aqueous sodium hydrogencarbonate solution (1000 mL x 2 times) and water (1000 mL x 2 times). The organic layer was dried with magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (14.5 g, 44% yield).

<第八段階:エステル化>
還流管、温度計、窒素導入管を装着した500mL3つ口フラスコに、第七段階で得た化合物(14.4g、55.7mmol)、THF(100mL)およびトリエチルアミン(11.9mL、117.1mmol)を加え、氷浴した。下記塩化物(30.1g、117.1mmol、国際公開2011/103321に記載の方法で調整した)およびTHF(100mL)を滴下し、その後、溶液を5時間室温窒素雰囲気下で撹拌した。反応終了後、酢酸エチル(300mL)を加え、水(500mL×2回)で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去し、粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量31.2g、収率80%)。
<Eighth step: Esterification>
A 500 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, a thermometer, and a nitrogen inlet was charged with the compound obtained in the seventh step (14.4 g, 55.7 mmol), THF (100 mL) and triethylamine (11.9 mL, 117.1 mmol). was added and an ice bath was performed. The chloride below (30.1 g, 117.1 mmol, prepared as described in WO2011/103321) and THF (100 mL) were added dropwise, then the solution was stirred at room temperature for 5 hours under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, ethyl acetate (300 mL) was added and washed with water (500 mL×2 times). The organic layer was dried with magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 31.2 g, yield: 80%).

<第九段階:加水分解>
還流管、温度計、窒素導入管を装着した500mL3つ口フラスコに、第八段階で得た化合物(31.0g、44.4mmol)、水酸化ナトリウム(7.1g、177.5mmol)、エタノール(320mL)、および水(70mL)を加えた。その後、溶液を7時間窒素雰囲気下で還流撹拌した。溶媒を減圧留去した後、pHが1になるまで6M塩酸を加えた。析出した固体をろ過後、乾燥し、下記化合物を得た(収量28.2g、収率99%)。
<Ninth step: Hydrolysis>
A 500 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, a thermometer, and a nitrogen inlet tube was charged with the compound obtained in the eighth step (31.0 g, 44.4 mmol), sodium hydroxide (7.1 g, 177.5 mmol), ethanol ( 320 mL), and water (70 mL) were added. The solution was then stirred at reflux under a nitrogen atmosphere for 7 hours. After the solvent was distilled off under reduced pressure, 6M hydrochloric acid was added until the pH became 1. After filtering the precipitated solid, it was dried to obtain the following compound (yield: 28.2 g, yield: 99%).

<第十段階:無水化>
還流管、温度計、窒素導入管を装着した300mL3つ口フラスコに、第八段階で得た化合物(28.0g、43.5mmol)、および無水酢酸(120mL)を加えた。その後、溶液を3時間窒素雰囲気下で還流撹拌した。溶媒を減圧留去した後、無水酢酸で再結晶を行ない、化合物(4-2-2)を得た(収量21.1g、収率80%)。
<Tenth step: Dehydration>
A 300 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, a thermometer, and a nitrogen inlet was charged with the compound obtained in the eighth step (28.0 g, 43.5 mmol) and acetic anhydride (120 mL). The solution was then stirred at reflux under a nitrogen atmosphere for 3 hours. After distilling off the solvent under reduced pressure, recrystallization was performed with acetic anhydride to obtain compound (4-2-2) (21.1 g, 80% yield).

[合成例2]化合物(4-2-3)の合成
<第一段階:保護>
還流管、温度計、窒素導入管を装着した2000mL3つ口フラスコに、3-ヒドロキシベンジルアルコール(30.0g、241.7mmol)およびアセトン(750mL)を加えた。次いで、炭酸カリウム(39.5g、580.0mmol)および4-メトキシベンジルクロリド(41.6g、265.8mmol)を加えた。その後、溶液を7時間窒素雰囲気下で還流撹拌した。反応溶液を冷却後、ろ過し、溶媒を減圧留去して粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量59.0g、定量的)。
[Synthesis Example 2] Synthesis of compound (4-2-3) <First step: protection>
3-Hydroxybenzyl alcohol (30.0 g, 241.7 mmol) and acetone (750 mL) were added to a 2000 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, thermometer and nitrogen inlet tube. Potassium carbonate (39.5 g, 580.0 mmol) and 4-methoxybenzyl chloride (41.6 g, 265.8 mmol) were then added. The solution was then stirred at reflux under a nitrogen atmosphere for 7 hours. After cooling the reaction solution, it was filtered and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 59.0 g, quantitative).

<第二段階:クロル化>
滴下ロート、温度計、窒素導入管を装着した1000mL3つ口フラスコに、第一段階で得た化合物(59.0g、241.6mmol)、ジクロロメタン(300mL)、およびトリエチルアミン(40.4mL、290.0mmol)を加え、氷浴した。次いで、メタンスルホニルクロリド(22.4mL、290.0mmol)を滴下し、溶液を24時間室温窒素雰囲気下で撹拌した。反応終了後、ジクロロメタン(200mL)を加え、水(500mL×2回)で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を減圧留去して、粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量60.9g、96%)。
<Second step: chlorination>
A 1000 mL three-necked flask equipped with a dropping funnel, a thermometer, and a nitrogen inlet tube was charged with the compound obtained in the first step (59.0 g, 241.6 mmol), dichloromethane (300 mL), and triethylamine (40.4 mL, 290.0 mmol). ) was added and ice bathed. Methanesulfonyl chloride (22.4 mL, 290.0 mmol) was then added dropwise and the solution was stirred for 24 hours at room temperature under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, dichloromethane (200 mL) was added and washed with water (500 mL×2 times). After drying the organic layer with magnesium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 60.9 g, 96%).

<第三段階:エーテル合成>
還流管、滴下ロート、温度計、窒素導入管を装着した2000mL3つ口フラスコに、ナトリウムエトキシド(18.3g、255.1mmol)、エタノール(300mL)を加え、氷浴した。第二段階で得た化合物(60.9g、231.9mmol)のエタノール溶液(600mL)を滴下し、その後、溶液を5時間窒素雰囲気下で還流撹拌した。溶媒を減圧留去した後、酢酸エチル(500mL)を加え、水(500mL×2回)で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去し、粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量61.9g、収率98%)。
<Third step: ether synthesis>
Sodium ethoxide (18.3 g, 255.1 mmol) and ethanol (300 mL) were added to a 2000 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, a dropping funnel, a thermometer, and a nitrogen introduction tube, and placed in an ice bath. An ethanol solution (600 mL) of the compound from the second step (60.9 g, 231.9 mmol) was added dropwise, then the solution was stirred at reflux under nitrogen for 5 hours. After distilling off the solvent under reduced pressure, ethyl acetate (500 mL) was added and washed with water (500 mL×2 times). The organic layer was dried with magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 61.9 g, yield: 98%).

<第四段階:保護>
還流管、温度計、窒素導入管を装着した3000mL3つ口フラスコに、4-ニトロフェノール(60.0g、431.3mmol)およびアセトン(1500mL)を加えた。次いで、炭酸カリウム(70.4g、1035.2mmol)および4-メトキシベンジルクロリド(74.3g、474.4mmol)を加えた。その後、溶液を7時間窒素雰囲気下で還流撹拌した。反応溶液を冷却後、ろ過し、溶媒を減圧留去して粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量111.8g、定量的)。
<Fourth Stage: Protection>
4-Nitrophenol (60.0 g, 431.3 mmol) and acetone (1500 mL) were added to a 3000 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, thermometer and nitrogen inlet tube. Potassium carbonate (70.4 g, 1035.2 mmol) and 4-methoxybenzyl chloride (74.3 g, 474.4 mmol) were then added. The solution was then stirred at reflux under a nitrogen atmosphere for 7 hours. After cooling the reaction solution, it was filtered and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 111.8 g, quantitative).

<第五段階:還元>
還流管、温度計、窒素導入管を装着した2000mL3つ口フラスコに、第四段階で得た化合物(111.8g、431.2mmol)、鉄(48.2g、862.5mmol)、塩化アンモニウム(46.1g、862.5mmol)、エタノール(600mL)および水(300mL)を加え、溶液を8時間窒素雰囲気下で還流撹拌した。反応溶液を冷却後、ろ過し、溶媒を減圧留去した後、トルエン(500mL)とpHが9になるまで1M水酸化ナトリウム水溶液を加えて抽出操作を行った。その後、有機層を水(500mL×2回)で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去し、粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量91.0g、収率92%)。
<Step 5: Reduction>
A 2000 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, a thermometer, and a nitrogen inlet tube was charged with the compound obtained in the fourth step (111.8 g, 431.2 mmol), iron (48.2 g, 862.5 mmol), ammonium chloride (46 .1 g, 862.5 mmol), ethanol (600 mL) and water (300 mL) were added and the solution was stirred at reflux under a nitrogen atmosphere for 8 hours. After cooling the reaction solution, it was filtered, and the solvent was distilled off under reduced pressure. After that, the organic layer was washed with water (500 mL×2 times). The organic layer was dried with magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 91.0 g, yield: 92%).

<第六段階:ジアゾカップリング>
滴下ロート、温度計、窒素導入管を装着した300mL3つ口フラスコに、第五段階で得た化合物(42.1g、184.0mmol)および6mol/L塩酸(100mL)を加え、氷浴した。亜硝酸ナトリウム(15.2g、220.3mmol)および水(75mL)を滴下し、その後、溶液を氷浴のまま1時間窒素雰囲気下で撹拌して、ジアゾニウム塩溶液を得た。別途準備した温度計、窒素導入管を装着した3000mL3つ口フラスコに、第三段階で得た化合物(50.0g、183.6mmol)、水(500mL)およびエタノール(1000mL)を加え、氷浴した。前述のジアゾニウム塩溶液を加えた後、溶液を氷浴のまま1時間窒素雰囲気下で撹拌した。反応終了後、ろ過して粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量64.4g、収率57%)。
<Sixth step: diazo coupling>
The compound obtained in the fifth step (42.1 g, 184.0 mmol) and 6 mol/L hydrochloric acid (100 mL) were added to a 300 mL three-necked flask equipped with a dropping funnel, thermometer, and nitrogen inlet tube, and placed in an ice bath. Sodium nitrite (15.2 g, 220.3 mmol) and water (75 mL) were added dropwise, then the solution was left in an ice bath and stirred under a nitrogen atmosphere for 1 hour to give a diazonium salt solution. The compound (50.0 g, 183.6 mmol) obtained in the third step, water (500 mL) and ethanol (1000 mL) were added to a 3000 mL three-necked flask equipped with a separately prepared thermometer and a nitrogen inlet tube, followed by ice bathing. . After the previous diazonium salt solution was added, the solution was left in the ice bath and stirred under a nitrogen atmosphere for 1 hour. After completion of the reaction, a crude product was obtained by filtration. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 64.4 g, yield: 57%).

<第七段階:脱保護>
還流管、温度計、窒素導入管を装着した3000mL3つ口フラスコに、第六段階で得た化合物(64.4g、125.6mmol)、ジクロロメタン(1300mL)および水(200mL)を加えた。次いで、DDQ(114.1g、502.5mmol)を加え、溶液を2時間室温窒素雰囲気下で撹拌した。反応終了後、反応溶液をろ過し、ジクロロメタン(200mL)を加え、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液(1000mL×2回)と水(1000mL×2回)で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去し、粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量14.4g、収率42%)。
<Seventh step: deprotection>
A 3000 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, a thermometer and a nitrogen inlet was charged with the compound obtained in the sixth step (64.4 g, 125.6 mmol), dichloromethane (1300 mL) and water (200 mL). DDQ (114.1 g, 502.5 mmol) was then added and the solution was stirred for 2 hours at room temperature under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, the reaction solution was filtered, added with dichloromethane (200 mL), and washed with saturated aqueous sodium hydrogencarbonate solution (1000 mL x 2 times) and water (1000 mL x 2 times). The organic layer was dried with magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 14.4 g, yield: 42%).

<第八段階:エステル化>
還流管、温度計、窒素導入管を装着した500mL3つ口フラスコに、第七段階で得た化合物(14.4g、52.9mmol)、THF(100mL)およびトリエチルアミン(11.2mL、111.1mmol)を加え、氷浴した。下記塩化物(28.5g、111.1mmol、国際公開2011/103321に記載の方法で調整した)およびTHF(100mL)を滴下し、その後、溶液を5時間室温窒素雰囲気下で撹拌した。反応終了後、酢酸エチル(300mL)を加え、水(500mL×2回)で洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させ、溶媒を減圧留去し、粗体を得た。粗体をシリカゲルクロマトグラフィーで精製し、下記化合物を得た(収量29.4g、収率78%)。
<Eighth step: Esterification>
A 500 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, a thermometer, and a nitrogen inlet was charged with the compound obtained in the seventh step (14.4 g, 52.9 mmol), THF (100 mL) and triethylamine (11.2 mL, 111.1 mmol). was added and an ice bath was performed. The chloride below (28.5 g, 111.1 mmol, prepared as described in WO2011/103321) and THF (100 mL) were added dropwise, then the solution was stirred at room temperature for 5 hours under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, ethyl acetate (300 mL) was added and washed with water (500 mL×2 times). The organic layer was dried with magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure to obtain a crude product. The crude product was purified by silica gel chromatography to obtain the following compound (yield: 29.4 g, yield: 78%).

<第九段階:加水分解>
還流管、温度計、窒素導入管を装着した500mL3つ口フラスコに、第八段階で得た化合物(29.4g、41.3mmol)、水酸化ナトリウム(6.6g、165.0mmol)、エタノール(300mL)、および水(50mL)を加えた。その後、溶液を7時間窒素雰囲気下で還流撹拌した。溶媒を減圧留去した後、pHが1になるまで6M塩酸を加えた。析出した固体をろ過後、乾燥し、下記化合物を得た(収量26.8g、収率99%)。
<Ninth step: Hydrolysis>
A 500 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, a thermometer, and a nitrogen inlet tube was charged with the compound obtained in the eighth step (29.4 g, 41.3 mmol), sodium hydroxide (6.6 g, 165.0 mmol), ethanol ( 300 mL), and water (50 mL) were added. The solution was then stirred at reflux under a nitrogen atmosphere for 7 hours. After the solvent was distilled off under reduced pressure, 6M hydrochloric acid was added until the pH became 1. After filtering the precipitated solid, it was dried to obtain the following compound (yield: 26.8 g, yield: 99%).

<第十段階:無水化>
還流管、温度計、窒素導入管を装着した300mL3つ口フラスコに、第八段階で得た化合物(26.8g、40.8mmol)、および無水酢酸(100mL)を加えた。その後、溶液を3時間窒素雰囲気下で還流撹拌した。溶媒を減圧留去した後、無水酢酸で再結晶を行ない、化合物(4-2-3)を得た(収量20.5g、収率81%)。
<Tenth step: Dehydration>
A 300 mL three-necked flask equipped with a reflux tube, a thermometer, and a nitrogen inlet was charged with the compound obtained in the eighth step (26.8 g, 40.8 mmol) and acetic anhydride (100 mL). The solution was then stirred at reflux under a nitrogen atmosphere for 3 hours. After distilling off the solvent under reduced pressure, recrystallization was performed with acetic anhydride to obtain compound (4-2-3) (20.5 g, 81% yield).

ワニスの調製
本実施例で使用したワニスは、下記の手順で調製した。ここで、ワニス1~12は、式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物を用いて光反応性構造をポリマーに導入したワニスであり、ブレンド用ワニス1~10は、式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外のテトラカルボン酸二無水物を用いて調製したワニスであって、ワニス1~12にブレンドして使用するものであり、比較ワニス1、2は、アゾベンゼン構造のアゾ基に対するオルト位に置換基を有しないテトラカルボン酸二無水物(VII-3)またはアゾベンゼン構造のアゾ基に対するオルト位に置換基を有しないジアミン(V-II-1)を用いて調製したワニスであって、比較用のものである。
Preparation of varnish The varnish used in this example was prepared by the following procedure. Here, varnishes 1 to 12 are varnishes in which a photoreactive structure is introduced into a polymer using a tetracarboxylic dianhydride represented by formula (4), and blending varnishes 1 to 10 are represented by formula (4 ) A varnish prepared using a tetracarboxylic dianhydride other than the tetracarboxylic dianhydride represented by ), which is used by blending with varnishes 1 to 12. Comparative varnishes 1 and 2 are Using a tetracarboxylic dianhydride (VII-3) having no substituent at the ortho position to the azo group of the azobenzene structure or a diamine (VI-II-1) having no substituent at the ortho position to the azo group of the azobenzene structure for comparison purposes.

[ワニスの調製例1] ワニス1の調製
攪拌翼、窒素導入管を装着した100mLの3つ口フラスコに、ジアミン化合物として、mが4である化合物(DI-5-1)を1.7029g入れ、N-メチル-2-ピロリドン(74.0g)を加えた。この溶液に、テトラカルボン酸二無水物(4-2-2)を4.2971g加え、室温で24時間攪拌した。この反応液に、γ-ブチロラクトン(10.0g)およびブチルセロソルブ(10.0g)を加え、生成したポリマーが目的の重量平均分子量になるまで、80℃で加熱攪拌した。その結果、ポリマーの重量平均分子量が13,000であり、樹脂分濃度(固形分であるポリマー濃度)が6重量%であるワニス1を得た。
[Varnish Preparation Example 1] Preparation of varnish 1 Into a 100 mL three-necked flask equipped with a stirring blade and a nitrogen inlet tube, 1.7029 g of a compound (DI-5-1) having m of 4 as a diamine compound was added. , N-methyl-2-pyrrolidone (74.0 g) was added. To this solution, 4.2971 g of tetracarboxylic dianhydride (4-2-2) was added and stirred at room temperature for 24 hours. γ-Butyrolactone (10.0 g) and butyl cellosolve (10.0 g) were added to the reaction solution, and the mixture was heated and stirred at 80° C. until the polymer produced had the target weight average molecular weight. As a result, Varnish 1 having a polymer weight average molecular weight of 13,000 and a resin concentration (polymer concentration as solid content) of 6% by weight was obtained.

[ワニスの調製例2~10] ワニス2~10の調製
ジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物として用いる化合物を、表1に示すように変更したこと以外は、調製例1と同様にして樹脂分濃度が6重量%のワニス2~10を調製した。このとき、ポリマーの合成条件は、重量平均分子量が5,000から20,000の範囲になるように調整した。生成したポリマーの重量平均分子量を表1に示す。なお、表1において、ジアミンとして2以上の化合物が掲載されている調製例では、その全ての化合物を合わせてジアミンとして使用したことを意味し、テトラカルボン酸二無水物として2以上の化合物が掲載されている調製例では、その全ての化合物を合わせてテトラカルボン酸二無水物として使用したことを意味する。角括弧内の数値は、配合比(モル%)を表す。表2および表3においても、同様である。
[Varnish Preparation Examples 2 to 10] Preparation of varnishes 2 to 10 Resin concentration Varnishes 2-10 were prepared with 6 wt. At this time, the polymer synthesis conditions were adjusted so that the weight average molecular weight was in the range of 5,000 to 20,000. Table 1 shows the weight average molecular weight of the polymer produced. In Table 1, preparation examples in which two or more compounds are listed as diamines mean that all the compounds were used together as diamines, and two or more compounds are listed as tetracarboxylic dianhydrides. In the preparation examples given, it means that all the compounds were combined and used as the tetracarboxylic dianhydride. Numerical values in square brackets represent compounding ratios (mol %). The same applies to Tables 2 and 3 as well.

[ワニスの調製例44~59] ブレンド用ワニス1~10の調製
ジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物として用いる化合物を、表2に示すように変更したこと以外は、調製例1と同様にして樹脂分濃度が6重量%のブレンド用ワニス1~10を調製した。ただし、ポリマーの合成条件は、重量平均分子量が45,000から51,000の範囲になるように調整した。生成したポリマーの重量平均分子量を表2に示す。
[Varnish Preparation Examples 44 to 59] Preparation of blending varnishes 1 to 10 Resin Blending varnishes 1-10 with a concentration of 6% by weight were prepared. However, the polymer synthesis conditions were adjusted so that the weight average molecular weight was in the range of 45,000 to 51,000. Table 2 shows the weight average molecular weights of the polymers produced.

[ワニスの比較調製例1、2] 比較ワニス1、2の調製
ジアミンおよびテトラカルボン酸二無水物として用いる化合物を、表3に示すように変更したこと以外は、調製例1と同様にして樹脂分濃度が6重量%の比較ワニス1、2を調製した。生成したポリマーの重量平均分子量を表3に示す。
[Comparative Preparation Examples 1 and 2 of Varnishes] Preparation of Comparative Varnishes 1 and 2 Resins were prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the compounds used as the diamine and tetracarboxylic dianhydride were changed as shown in Table 3. Comparative varnishes 1 and 2 were prepared with a concentration of 6% by weight. Table 3 shows the weight average molecular weights of the polymers produced.

液晶配向剤の調製
各調製例で調製したワニス1~12、ブレンド用ワニス1~10および比較ワニス1、2を使用して、下記の手順で液晶配向剤を調製した。
Preparation of Liquid Crystal Aligning Agent Using varnishes 1 to 12, blending varnishes 1 to 10, and comparative varnishes 1 and 2 prepared in each preparation example, liquid crystal aligning agents were prepared in the following procedure.

[実施例1] 配向剤1の調製
攪拌翼、窒素導入管を装着した50mLのナスフラスコに、ワニス1(10.0g)を秤取って投入し、そこにN-メチル-2-ピロリドン(1.0g)、ブチルセロソルブ(0.5g)およびジイソブチルケトン(0.5g)を加え、室温で1時間攪拌して樹脂分濃度5重量%の配向剤1を得た。
[Example 1] Preparation of alignment agent 1 Varnish 1 (10.0 g) was weighed and put into a 50 mL eggplant flask equipped with a stirring blade and a nitrogen inlet tube, and N-methyl-2-pyrrolidone (1 .0 g), butyl cellosolve (0.5 g) and diisobutyl ketone (0.5 g) were added and stirred at room temperature for 1 hour to obtain alignment agent 1 having a resin concentration of 5% by weight.

[実施例2~12] 配向剤2~12の調製
ワニス1の代わりにワニス2~12を用いること以外は、実施例1と同様にして配向剤2~12を調製した。
[Examples 2 to 12] Preparation of alignment agents 2 to 12 Alignment agents 2 to 12 were prepared in the same manner as in Example 1, except that varnishes 2 to 12 were used instead of varnish 1.

[実施例13] 配向剤13の調製
攪拌翼、窒素導入管を装着した50mLのナスフラスコに、ワニス1(3.0g)と、ブレンド用ワニス1(7.0g)をそれぞれ秤取って投入し、そこにN-メチル-2-ピロリドン(3.0g)、ブチルセロソルブ(1.0g)およびジイソブチルケトン(1.0g)を加え、室温で1時間攪拌して樹脂分濃度4重量%の配向剤11を得た。
[Example 13] Preparation of alignment agent 13 Varnish 1 (3.0 g) and blending varnish 1 (7.0 g) were each weighed and put into a 50 mL eggplant flask equipped with a stirring blade and a nitrogen inlet tube. , N-methyl-2-pyrrolidone (3.0 g), butyl cellosolve (1.0 g) and diisobutyl ketone (1.0 g) were added thereto, and stirred at room temperature for 1 hour to obtain alignment agent 11 having a resin concentration of 4% by weight. got

[実施例14~35] 配向剤14~35の調製
ワニス1およびブレンド用ワニス1の代わりに、表5に示すワニスおよびブレンド用ワニスをそれぞれ用い、ワニスおよびブレンド用ワニスの配合比を表5に示すように変更したこと以外は、実施例13と同様にして配向剤14~45を調製した。
[Examples 14 to 35] Preparation of alignment agents 14 to 35 Instead of varnish 1 and blending varnish 1, the varnishes and blending varnishes shown in Table 5 were used, respectively, and the blending ratios of the varnishes and blending varnishes are shown in Table 5. Aligning agents 14 to 45 were prepared in the same manner as in Example 13, except for the changes shown.

[比較例1、2] 比較配向剤1、2の調製
ワニス1の代わりに、表6に示す比較ワニスを用いること以外は、実施例1と同様にして比較配向剤1、2を調製した。
[Comparative Examples 1 and 2] Preparation of Comparative Aligning Agents 1 and 2 Comparative aligning agents 1 and 2 were prepared in the same manner as in Example 1, except that comparative varnishes shown in Table 6 were used instead of varnish 1.

[比較例3、4] 比較配向剤3、4の調製
ワニス1およびブレンド用ワニス1の代わりに、表7に示す比較ワニスおよびブレンド用ワニスをそれぞれ用いること以外は、実施例37と同様にして比較配向剤3、4を調製した。
各実施例および各比較例で液晶配向剤の調製に用いたワニスを表3~7に示す。
[Comparative Examples 3 and 4] Preparation of comparative alignment agents 3 and 4 In the same manner as in Example 37, except that the comparative varnishes and blending varnishes shown in Table 7 were used instead of varnish 1 and blending varnish 1, respectively. Comparative alignment agents 3 and 4 were prepared.
Tables 3 to 7 show varnishes used in the preparation of liquid crystal aligning agents in each example and each comparative example.

評価
[電圧保持率の評価]
実施例1~35および比較例1~4で調製した液晶配向剤を、IPS電極付きガラス基板およびカラムスペーサー付きガラス基板に滴下し、スピンナー法により、2,000rpmで15秒間基板を回転させることで塗布した。塗布後、基板を60℃で1分間加熱し、溶剤を蒸発させることで液晶配向剤の膜を形成した。この液晶配向剤の膜に、ウシオ電機(株)製マルチライトML-501C/Bを用い、基板に対して鉛直方向から、偏光板を介して波長365nmの紫外線直線偏光を2.0±0.1J/cm2で照射し、光配向処理を行った。この光配向処理を行った液晶配向剤の膜に、まず150℃にて20分加熱焼成を行った後、次に230℃にて15分間加熱焼成処理を行い、膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。
次いで、これらの液晶配向膜が形成された基板2枚を、液晶配向膜が形成されている面を対向させ、かつ、対向する液晶配向膜の間に液晶組成物を注入するための空隙が形成されるように貼り合わせた。このとき、基板の向きは、それぞれの液晶配向膜に照射された直線偏光の偏光方向が平行になるような向きにした。この貼り合わせた基板間の空隙に、下記組成のネガ型液晶組成物Aを注入し、セル厚7μmの液晶セル(液晶表示素子)を作製した。
Evaluation [Evaluation of voltage holding ratio]
The liquid crystal aligning agents prepared in Examples 1 to 35 and Comparative Examples 1 to 4 were dropped onto a glass substrate with IPS electrodes and a glass substrate with column spacers, and the substrates were rotated at 2,000 rpm for 15 seconds by a spinner method. applied. After coating, the substrate was heated at 60° C. for 1 minute to evaporate the solvent to form a liquid crystal aligning agent film. Multilight ML-501C/B manufactured by Ushio Inc. is used for this liquid crystal aligning agent film, and linearly polarized ultraviolet light with a wavelength of 365 nm is applied from a vertical direction to the substrate through a polarizing plate at 2.0±0. A photo-alignment treatment was performed by irradiation at 1 J/cm 2 . The film of the liquid crystal aligning agent subjected to the photo-alignment treatment was first subjected to heating and baking at 150° C. for 20 minutes, and then subjected to heating and baking treatment at 230° C. for 15 minutes to form a liquid crystal alignment film having a thickness of 100 nm. formed.
Next, two substrates on which these liquid crystal alignment films are formed are opposed to each other with the surfaces on which the liquid crystal alignment films are formed, and a gap for injecting a liquid crystal composition is formed between the opposed liquid crystal alignment films. It was pasted together so that it would be. At this time, the substrates were oriented so that the polarization directions of the linearly polarized light applied to the respective liquid crystal alignment films were parallel. A negative liquid crystal composition A having the following composition was injected into the gap between the bonded substrates to prepare a liquid crystal cell (liquid crystal display element) having a cell thickness of 7 μm.

<ネガ型液晶組成物A>
物性値:NI 75.7℃; Δε -4.1; Δn 0.101; η 14.5mPa・s.
<Negative liquid crystal composition A>
Physical properties: NI 75.7°C; Δε -4.1; Δn 0.101; η 14.5 mPa·s.

作製した各液晶セルについて、5V、30Hzで電圧保持率(初期電圧保持率)を測定した。続いて、点灯させたバックライト試験機(富士フィルム(株)製、FujiCOLOR LED Viewer Pro HR-2;輝度2,700cd/m2)の上に液晶セルを載せて300時間保持し、その光照射後の電圧保持率を測定した。その結果を、表8~11に示す。 The voltage holding ratio (initial voltage holding ratio) was measured at 5 V and 30 Hz for each liquid crystal cell produced. Subsequently, the liquid crystal cell was placed on a lit backlight tester (manufactured by Fuji Film Co., Ltd., FujiCOLOR LED Viewer Pro HR-2; luminance: 2,700 cd/m 2 ), held for 300 hours, and irradiated with light. After that, the voltage holding ratio was measured. The results are shown in Tables 8-11.

表8~11に示しているように、式(4)で表されるカルボン酸二無水物を用いて調製したワニス1~10を含有する配向剤1~35を用いた液晶セルは、いずれも初期および300時間のバックライト照射後の両方において、97.5%以上の電圧保持率を得ることができた。特に、式(4)で表されるカルボン酸二無水物とブレンド用ワニスを混合した配向剤11~30による液晶セルでは、バックライト照射後で98.4%以上の高い電圧保持率を達成することができた。これに対して、アゾベンゼン構造のアゾ基に対するオルト位に置換基を有しないカルボン酸二無水物(V1-1)および、ジアミン(V-2-1)を用いて調製した比較ワニス1または2を含有する比較配向剤1~4を用いた液晶セルは、バックライト照射後の電圧保持率が97.5%を下回っていた。これは、バックライトの照射により、アゾベンゼン構造の光化学反応に起因して、液晶配向膜の電気特性が劣化したためであると考えられる。このことから、加熱により光反応性構造を有する構成単位が化学反応(本実施例ではアゾ基とオルト位の置換基との環化反応)を起こすポリマーを用いることにより、液晶配向膜の光に対する安定性が高くなり、それを用いることで、液晶セルの電気特性が改善されることを確認することができた。 As shown in Tables 8 to 11, liquid crystal cells using alignment agents 1 to 35 containing varnishes 1 to 10 prepared using the carboxylic acid dianhydride represented by formula (4) are all A voltage retention rate of 97.5% or more was obtained both at the initial stage and after 300 hours of backlight irradiation. In particular, the liquid crystal cells using the aligning agents 11 to 30 in which the carboxylic acid dianhydride represented by the formula (4) and the blending varnish are mixed achieve a high voltage holding rate of 98.4% or more after backlight irradiation. I was able to On the other hand, a comparative varnish 1 or 2 prepared using a carboxylic acid dianhydride (V1-1) having no substituent at the ortho position to the azo group of the azobenzene structure and a diamine (V-2-1) The liquid crystal cells using the comparative alignment agents 1 to 4 contained had a voltage retention rate of less than 97.5% after backlight irradiation. It is considered that this is because the electrical properties of the liquid crystal alignment film deteriorated due to the photochemical reaction of the azobenzene structure due to the irradiation of the backlight. From this, by using a polymer in which structural units having a photoreactive structure undergo a chemical reaction (in this example, a cyclization reaction between an azo group and an ortho-position substituent) when heated, the liquid crystal alignment film reacts to light. It was confirmed that the stability was increased and that the electrical properties of the liquid crystal cell were improved by using it.

[透過率の評価]
実施例1~12および比較例1、2で調製した液晶配向剤を用い、透明ガラス基板上に、電圧保持率の評価におけるのと同様の条件で液晶配向剤の塗膜を形成し、光配向処理を行った。この膜を形成した基板の紫外可視透過率スペクトルを測定し、アゾベンゼンの吸収波長である365nmにおける透過率(加熱焼成前の透過率)を求めた。続いて、光配向処理を行った膜に、230℃にて30分間加熱焼成処理を行うことで膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。これらの基板の紫外可視透過率スペクトルを測定して365nmにおける透過率(加熱焼成後の透過率)と、380nm~430nmの範囲における透過率の平均値を求めた。また、下記式に基づいて、加熱焼成前と加熱焼成後における365nmにおける透過率の変化量を算出した。これらの結果を表12および、表13に示す。
変化量(%)=加熱焼成後の透過率(%)-加熱焼成前の透過率(%)
また、実施例13~35、比較例3、4で調製した液晶配向剤を用い、透明ガラス基板上に、電圧保持率の評価におけるのと同様の条件で液晶配向剤の塗膜を形成し、光配向処理を行った後、230℃で30分間加熱焼成処理を行うことで膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。これらの液晶配向膜を形成した基板についても、紫外可視透過率スペクトルを測定し、380nm~430nmの範囲における平均透過率を評価した。その結果を表14~15に示す。
[Evaluation of transmittance]
Using the liquid crystal aligning agents prepared in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 and 2, on a transparent glass substrate, a coating film of the liquid crystal aligning agent was formed under the same conditions as in the evaluation of the voltage holding ratio, and photoaligned. processed. The ultraviolet-visible transmittance spectrum of the substrate on which this film was formed was measured, and the transmittance (transmittance before heating and baking) at 365 nm, which is the absorption wavelength of azobenzene, was determined. Subsequently, a liquid crystal alignment film having a thickness of 100 nm was formed by subjecting the film subjected to the photo-alignment treatment to a heating and baking treatment at 230° C. for 30 minutes. The ultraviolet-visible transmittance spectrum of these substrates was measured to obtain the transmittance at 365 nm (transmittance after heating and baking) and the average transmittance in the range of 380 nm to 430 nm. Also, based on the following formula, the amount of change in transmittance at 365 nm before and after heat firing was calculated. These results are shown in Tables 12 and 13.
Amount of change (%) = transmittance after heat firing (%) - transmittance before heat firing (%)
Further, using the liquid crystal aligning agents prepared in Examples 13 to 35 and Comparative Examples 3 and 4, a coating film of the liquid crystal aligning agent was formed on the transparent glass substrate under the same conditions as in the evaluation of the voltage holding ratio, After performing the photo-alignment treatment, a liquid crystal alignment film having a thickness of 100 nm was formed by performing a heating and baking treatment at 230° C. for 30 minutes. The ultraviolet-visible transmittance spectrum was also measured for the substrates on which these liquid crystal alignment films were formed, and the average transmittance in the range of 380 nm to 430 nm was evaluated. The results are shown in Tables 14-15.

表12および、表13に示しているように、式(4)で表されるカルボン酸二無水物を用いて調製したワニス1~12を含有する配向剤1~12を用いて形成した液晶配向膜は、365nmにおける透過率の変化量が大きく、また平均透過率が高いことが確認できた。これは、加熱焼成処理によって、アゾベンゼン構造の一部が環化することによって、アゾベンゼン構造が減少したためだと考えられる。一方、比較ワニス1、2を含有する比較配向剤1,2を用いて形成した液晶配向膜は、365nmにおける透過率の変化量が小さく、また平均透過率も低かった。このように365nmにおける透過率変化量が小さく、また、平均透過率が低いのは、加熱焼成処理を行ってもアゾベンゼン構造がインダゾール環を形成せず、そのままアゾベンゼン構造として残るためであると考えられる。
また、表14~15に示しているように、式(4)で表されるカルボン酸二無水物を用いて調製したワニスとブレンド用ワニスを含有する配向剤13~35を用いて形成した液晶配向膜も、加熱焼成後において高い平均透過率を得ることができた。これに対して、比較ワニス1、2とブレンド用ワニスを含有する比較配向剤3、4を用いて形成した液晶配向膜は、平均透過率が低く、各実施例の液晶配向剤による液晶配向膜よりも劣っていた。このことから、ブレンド型液晶配向剤においても、同様の機構(インダゾール環の形成によるアゾ基の減少)が透過率の向上に寄与することが示唆された。
Liquid crystal alignment formed using alignment agents 1-12 containing varnishes 1-12 prepared using carboxylic acid dianhydride represented by formula (4), as shown in Table 12 and Table 13. It was confirmed that the film had a large change in transmittance at 365 nm and a high average transmittance. It is considered that this is because the azobenzene structure was reduced by cyclization of a part of the azobenzene structure by the heating and baking treatment. On the other hand, the liquid crystal alignment films formed using the comparative alignment agents 1 and 2 containing the comparative varnishes 1 and 2 had a small change in transmittance at 365 nm and a low average transmittance. It is considered that the reason why the change in transmittance at 365 nm is small and the average transmittance is low is that the azobenzene structure does not form an indazole ring even after the heating and baking treatment, and remains as an azobenzene structure. .
Further, as shown in Tables 14 and 15, liquid crystals formed using aligning agents 13 to 35 containing a varnish prepared using a carboxylic acid dianhydride represented by formula (4) and a blending varnish The alignment film was also able to obtain a high average transmittance after heating and baking. On the other hand, the liquid crystal alignment films formed by using the comparative varnishes 1 and 2 and the comparative alignment agents 3 and 4 containing the blending varnishes had a low average transmittance, and the liquid crystal alignment films formed by the liquid crystal alignment agents of each example. was inferior to From this, it was suggested that a similar mechanism (reduction of azo groups due to formation of indazole rings) contributes to an improvement in transmittance also in the blend type liquid crystal aligning agent.

[AC残像の測定(液晶配向性の評価)]
実施例1、2、15、31で調製した配向剤1、2、15、31を用い、FFS電極付きガラス基板およびカラムスペーサー付きガラス基板に、電圧保持率の評価におけるのと同様の条件で膜厚100nmの液晶配向膜を形成した。これらの液晶配向膜が形成された基板2枚を、液晶配向膜が形成されている面を対向させ、かつ、対向する液晶配向膜の間に液晶組成物を注入するための空隙が形成されるように貼り合わせた。このとき、基板の向きは、それぞれの液晶配向膜に照射された直線偏光の偏光方向が平行になるような向きにした。この貼り合わせた基板間の空隙に、上記組成のネガ型液晶組成物Aを注入し、注入口を光硬化剤で封止して、セル厚4μmの液晶セル(液晶表示素子)を作製した。得られた液晶表示素子について、上述の手順でAC残像の測定(液晶配向性の評価)を行った。その結果を表16および表17に示す。
[Measurement of AC afterimage (evaluation of liquid crystal orientation)]
Using the alignment agents 1, 2, 15, and 31 prepared in Examples 1, 2, 15, and 31, films were formed on the glass substrate with FFS electrodes and the glass substrate with column spacers under the same conditions as in the evaluation of the voltage holding rate. A liquid crystal alignment film having a thickness of 100 nm was formed. Two substrates on which these liquid crystal alignment films are formed are opposed to each other with the surfaces on which the liquid crystal alignment films are formed, and a gap for injecting a liquid crystal composition is formed between the opposed liquid crystal alignment films. I glued it together like this. At this time, the substrates were oriented so that the polarization directions of the linearly polarized light applied to the respective liquid crystal alignment films were parallel. A liquid crystal cell (liquid crystal display element) having a cell thickness of 4 μm was produced by injecting the negative type liquid crystal composition A having the above composition into the gap between the laminated substrates and sealing the injection port with a photo-curing agent. The obtained liquid crystal display device was subjected to AC afterimage measurement (evaluation of liquid crystal orientation) according to the procedure described above. The results are shown in Tables 16 and 17.

表16および表17に示しているように、式(4)で表されるカルボン酸二無水物を用いて調製したワニスを含有する液晶配向剤による液晶配向膜は、良好な液晶配向性を有することを確認することができた。 As shown in Tables 16 and 17, the liquid crystal alignment film by the liquid crystal alignment agent containing the varnish prepared using the carboxylic acid dianhydride represented by formula (4) has good liquid crystal alignment. I was able to confirm that.

本発明の光配向用液晶配向剤を使用すれば、長時間の使用においても高い電圧保持率および耐光性を維持し、表示品位の高い液晶表示素子を提供することができる。本発明の光配向用液晶配向剤は横電界型液晶表示素子に好適に適用することができる。また、本発明の液晶配向膜は、液晶を用いたマイクロ波・ミリ波帯の広帯域可変移相器にも用いることができる。この広帯域可変移相器は、電磁波信号の位相制御用のアンテナ等に好適に利用することができる。 By using the liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention, it is possible to provide a liquid crystal display element that maintains high voltage holding ratio and light resistance even in long-term use and has high display quality. The liquid crystal aligning agent for photo-alignment of the present invention can be suitably applied to a horizontal electric field type liquid crystal display device. In addition, the liquid crystal alignment film of the present invention can also be used for a broadband variable phase shifter in the microwave/millimeter wave band using liquid crystal. This wideband variable phase shifter can be suitably used for an antenna or the like for phase control of an electromagnetic wave signal.

Claims (13)

テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、およびテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物からなる群より選ばれる少なくとも1つのモノマーと、ジアミンおよびジヒドラジドからなる群より選ばれる少なくとも1つのモノマーとを含む原料からの反応生成物であるポリマーを含有し、
前記ポリマーが、ポリアミック酸、ポリイミド、部分ポリイミド、ポリアミック酸エステル、ポリアミック酸-ポリアミドコポリマー、およびポリアミドイミドからなる群より選ばれる少なくとも1つであり、
テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル、およびテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物からなる群より選ばれる少なくとも1つの前記モノマーが、式(1)または式(2)で表される光反応性構造を含む構成単位を有するモノマーである、光配向用液晶配向剤。
Figure 0007326852000207
[式(1)および式(2)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、式(1-1)または式(1-2)で表される基を表し、R1およびR2の少なくとも1つは、式(1-1)または式(1-2)で表される基であり;
*はベンゼン環における結合位置を表し、一方のベンゼン環における水素原子と置換可能ないずれかの位置、および、他方のベンゼン環の水素原子と置換可能ないずれかの位置であり;
ベンゼン環の水素原子は、置換基で置換されていてもよい。]
Figure 0007326852000208
[式(1-1)および式(1-2)において、R3およびR4は、それぞれ独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
*は、式(1)および式(2)におけるベンゼン環への結合位置を表す。]
From a raw material containing at least one monomer selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic diesters, and tetracarboxylic diester dihalides, and at least one monomer selected from the group consisting of diamines and dihydrazides containing a polymer that is a reaction product,
The polymer is at least one selected from the group consisting of polyamic acid, polyimide, partial polyimide, polyamic acid ester, polyamic acid-polyamide copolymer, and polyamideimide,
At least one monomer selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic diesters, and tetracarboxylic diester dihalides has a photoreactive structure represented by formula (1) or formula (2). A liquid crystal aligning agent for photo-alignment, which is a monomer having a structural unit containing.
Figure 0007326852000207
[In formulas (1) and (2), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by formula (1-1) or formula (1-2), and R 1 and at least one of R 2 is a group represented by formula (1-1) or formula (1-2);
* represents the bonding position on the benzene ring, any position that can be substituted with a hydrogen atom on one benzene ring, and any position that can be substituted with a hydrogen atom on the other benzene ring;
A hydrogen atom of the benzene ring may be substituted with a substituent. ]
Figure 0007326852000208
[In formulas (1-1) and (1-2), R 3 and R 4 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkanoyl group, or a substituted or represents an unsubstituted arylcarbonyl group;
* represents the bonding position to the benzene ring in formulas (1) and (2). ]
前記の式(1)または式(2)で表される構造を有するモノマーが、下記式(3)または下記式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物の少なくとも1つである、請求項1に記載の光配向用液晶配向剤。
Figure 0007326852000209
[式(3)および式(4)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、式(1-1)または、式(1-2)で表される基を表し、R1およびR2の少なくとも1つは、前記式(1-1)または前記式(1-2)で表される基であり;
5およびR7は、炭素数1~20の直鎖アルキレン基、-COO-、-OCO-、-NHCO-、-CONH-、-N(CH3)CO-、-CON(CH3)-、または単結合を表し、R5およびR7において、直鎖アルキレン基の-CH2-の1つまたは隣接しない2つは-O-で置き換えられていてもよく;
6およびR8は、それぞれ独立して、単環式炭化水素、縮合多環式炭化水素、または複素環を表し;
ベンゼン環における水素原子は、置換基で置換されていてもよい。]
wherein the monomer having the structure represented by formula (1) or (2) is at least one tetracarboxylic dianhydride represented by formula (3) or (4) below; Item 1. The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to item 1.
Figure 0007326852000209
[In formulas (3) and (4), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a group represented by formula (1-1) or formula (1-2), and R at least one of 1 and R 2 is a group represented by the above formula (1-1) or the above formula (1-2);
R 5 and R 7 are linear alkylene groups having 1 to 20 carbon atoms, -COO-, -OCO-, -NHCO-, -CONH-, -N(CH 3 )CO-, -CON(CH 3 )- , or represents a single bond, and in R 5 and R 7 , one or two non-adjacent -CH 2 - of the linear alkylene group may be replaced with -O-;
R 6 and R 8 each independently represent a monocyclic hydrocarbon, a condensed polycyclic hydrocarbon, or a heterocyclic ring;
A hydrogen atom in the benzene ring may be substituted with a substituent. ]
前記テトラカルボン酸二無水物が、下記式(3-1)~(3-4)および(4-1)~(4-6)のいずれかで表される、請求項2に記載の、光配向用液晶配向剤。
Figure 0007326852000210
Figure 0007326852000211
Figure 0007326852000212
[式(3-1)~(3-4)および(4-1)~(4-6)において、R3は、独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表し;
ベンゼン環の水素原子は、置換基で置換されてもよく;
式(3-3)、式(3-4)、式(4-5)および式(4-6)において、R4は、独立して、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルカノイル基、または置換もしくは無置換のアリールカルボニル基を表す。]
The light according to claim 2, wherein the tetracarboxylic dianhydride is represented by any one of the following formulas (3-1) to (3-4) and (4-1) to (4-6) Liquid crystal aligning agent for alignment.
Figure 0007326852000210
Figure 0007326852000211
Figure 0007326852000212
[In formulas (3-1) to (3-4) and (4-1) to (4-6), R 3 is independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted represents an alkanoyl group, or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group;
hydrogen atoms of the benzene ring may be substituted with substituents;
In Formula (3-3), Formula (3-4), Formula (4-5) and Formula (4-6), R 4 is independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or represents an unsubstituted alkanoyl group or a substituted or unsubstituted arylcarbonyl group; ]
前記テトラカルボン酸二無水物が、下記式(3-1-1)~式(3-1-8)、式(3-2-1)~式(3-2-8)、式(3-3-1)、式(3-3-2)、式(3-4-1)、式(3-4-2)、下記式(4-1-1)~式(4-1-8)、式(4-2-1)~式(4-2-7)、式(4-3-1)~式(4-3-3)、式(4-4-1)~式(4-4-3)、式(4-5-1)、式(4-5-2)、式(4-6-1)および式(4-6-2)のいずれかで表される、請求項3に記載の光配向用液晶配向剤。
Figure 0007326852000213
Figure 0007326852000214
Figure 0007326852000215
Figure 0007326852000216
Figure 0007326852000217
Figure 0007326852000218
Figure 0007326852000219
Figure 0007326852000220
Figure 0007326852000221
Figure 0007326852000222
Figure 0007326852000223
[式において、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基、iPrはイソプロピル基、Buはブチル基、tBuはt-ブチル基をそれぞれ表す。]
The tetracarboxylic dianhydride is the following formula (3-1-1) ~ formula (3-1-8), formula (3-2-1) ~ formula (3-2-8), formula (3- 3-1), formula (3-3-2), formula (3-4-1), formula (3-4-2), the following formulas (4-1-1) to formulas (4-1-8) , Formula (4-2-1) ~ Formula (4-2-7), Formula (4-3-1) ~ Formula (4-3-3), Formula (4-4-1) ~ Formula (4- 4-3), represented by any of formula (4-5-1), formula (4-5-2), formula (4-6-1) and formula (4-6-2), claim 3. The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to 3.
Figure 0007326852000213
Figure 0007326852000214
Figure 0007326852000215
Figure 0007326852000216
Figure 0007326852000217
Figure 0007326852000218
Figure 0007326852000219
Figure 0007326852000220
Figure 0007326852000221
Figure 0007326852000222
Figure 0007326852000223
[In the formula, Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, Pr represents a propyl group, i Pr represents an isopropyl group, Bu represents a butyl group, and t Bu represents a t-butyl group. ]
前記光配向用液晶配向剤から形成された膜を230℃で30分間加熱焼成したとき、前記膜の365nmにおける透過率が、加熱焼成前の前記膜の365nmにおける透過率から25%以上上昇する、請求項1~4のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤。 When the film formed from the liquid crystal aligning agent for photo-alignment is heated and baked at 230 ° C. for 30 minutes, the transmittance at 365 nm of the film is increased by 25% or more from the transmittance at 365 nm of the film before baking. The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to any one of claims 1 to 4. 横電解型液晶表示素子の製造に用いられる、請求項1~5のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤。 The liquid crystal aligning agent for photo-alignment according to any one of claims 1 to 5, which is used for manufacturing a horizontal electrolysis type liquid crystal display device. 請求項1~6のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤によって形成される液晶配向膜。 A liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment agent for photo-alignment according to any one of claims 1 to 6. 請求項7に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。 A liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to claim 7 . 請求項7に記載の液晶配向膜を有する横電解型液晶表示素子。 A horizontal electrolytic liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to claim 7 . 光反応性構造を有するポリマーを含む光配向用液晶配向剤によって形成される、液晶配向膜の形成方法であって、
請求項1~6のいずれか1項に記載の光配向用液晶配向剤を基板に塗布して形成した液晶配向剤の膜に、偏光を照射して異方性を付与した後、加熱焼成を行う工程を有し、前記加熱焼成時に光反応性構造を環化させ、光反応しない構造にする、液晶配向膜の形成方法。
A method for forming a liquid crystal alignment film formed by a liquid crystal alignment agent for photoalignment containing a polymer having a photoreactive structure,
The film of the liquid crystal aligning agent formed by applying the liquid crystal aligning agent for photoalignment according to any one of claims 1 to 6 on a substrate is irradiated with polarized light to impart anisotropy, and then heated and baked. and cyclizing the photoreactive structure during the heating and baking to make the structure non-photoreactive.
前記加熱焼成を、加熱温度を変えて2段階以上で行う、請求項10に記載の液晶配向膜の形成方法。 11. The method of forming a liquid crystal alignment film according to claim 10, wherein the heating and baking are performed in two or more stages with different heating temperatures. 請求項10または11に記載の液晶配向膜の形成方法によって液晶配向膜を形成することを含む、液晶表示素子の製造方法。 A method for manufacturing a liquid crystal display element, comprising forming a liquid crystal alignment film by the method for forming a liquid crystal alignment film according to claim 10 or 11. 請求項10または11に記載の液晶配向膜の形成方法によって液晶配向膜を形成することを含む、横電界型液晶表示素子の製造方法。 A method for manufacturing a lateral electric field type liquid crystal display device, comprising forming a liquid crystal alignment film by the method for forming a liquid crystal alignment film according to claim 10 or 11.
JP2019088336A 2019-05-08 2019-05-08 Liquid crystal aligning agent for photo-alignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using the same Active JP7326852B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019088336A JP7326852B2 (en) 2019-05-08 2019-05-08 Liquid crystal aligning agent for photo-alignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019088336A JP7326852B2 (en) 2019-05-08 2019-05-08 Liquid crystal aligning agent for photo-alignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020184023A JP2020184023A (en) 2020-11-12
JP7326852B2 true JP7326852B2 (en) 2023-08-16

Family

ID=73044394

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019088336A Active JP7326852B2 (en) 2019-05-08 2019-05-08 Liquid crystal aligning agent for photo-alignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7326852B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010197999A (en) 2009-01-29 2010-09-09 Chisso Corp Aligning agent and liquid crystal polyimide used for the same
JP2019049700A (en) 2017-09-08 2019-03-28 Jnc株式会社 Liquid crystal alignment agent for forming liquid crystal alignment film of photo alignment system, liquid crystal alignment film, liquid crystal display device using the same, polymer, and diamine
US20190127643A1 (en) 2017-10-31 2019-05-02 Jnc Corporation Liquid crystal aligning agent for photoalignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display device using it, and diamine and polymer

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08328005A (en) * 1995-05-26 1996-12-13 Hitachi Chem Co Ltd Liquid crystal oriented film, treatment of liquid crystal oriented film, liquid crystal holding substrate, liquid crystal display element, production of liquid crystal display element and material for liquid crystal oriented film

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010197999A (en) 2009-01-29 2010-09-09 Chisso Corp Aligning agent and liquid crystal polyimide used for the same
JP2019049700A (en) 2017-09-08 2019-03-28 Jnc株式会社 Liquid crystal alignment agent for forming liquid crystal alignment film of photo alignment system, liquid crystal alignment film, liquid crystal display device using the same, polymer, and diamine
US20190127643A1 (en) 2017-10-31 2019-05-02 Jnc Corporation Liquid crystal aligning agent for photoalignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display device using it, and diamine and polymer

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020184023A (en) 2020-11-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7247511B2 (en) Liquid crystal aligning agent for photo-alignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using the same, diamine and polymer
JP7180196B2 (en) Liquid crystal aligning agent for forming a photo-alignment liquid crystal alignment film, liquid crystal alignment film, liquid crystal display element using the same, polymer, and diamine
JP7287119B2 (en) Liquid crystal aligning agent for photo-alignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using the same
JP7234673B2 (en) Liquid crystal aligning agent for photo-alignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using the same, diamine, (meth)acrylate, and polymer
JP7326852B2 (en) Liquid crystal aligning agent for photo-alignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using the same
JP7102991B2 (en) A liquid crystal alignment film and its manufacturing method, and a liquid crystal display element using the liquid crystal alignment film.
JP7287089B2 (en) Liquid crystal aligning agent for photo-alignment, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using the same
JP7484622B2 (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal display element using the same, and diamine and polymer
JP7484664B2 (en) Liquid crystal alignment agent for forming a liquid crystal alignment film for photoalignment, liquid crystal alignment film, and liquid crystal device using the same
JP6907424B1 (en) Diamine compounds, polymers, liquid crystal alignment agents, liquid crystal alignment films, and liquid crystal display elements, and methods for producing liquid crystal alignment films, methods for producing diamine compounds, methods for producing dinitro compounds and dinitro compounds, and protected diamino compounds.
JP2023046261A (en) Liquid crystal aligning agent for optical alignment for forming optical alignment type liquid crystal alignment membrane, liquid crystal alignment membrane, and liquid crystal element using the same
JP2024059149A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, and method for producing liquid crystal alignment film
JP2023055648A (en) Optical alignment liquid crystal alignment agent for forming liquid crystal alignment film of photo-alignment method, liquid crystal alignment film, and liquid crystal element using the same
JP2023019900A (en) Liquid crystal aligning agent for optical alignment for forming optical alignment type liquid crystal aligning membrane, liquid crystal aligning membrane, and liquid crystal element using the same
JP2021071717A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal display device using the same, and diamine and polymer
JP2023033139A (en) Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display device
JP2023032586A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display device using the same
JP2022098295A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display device using the same
TW202216850A (en) Liquid crystal alignment agent for photo alignment, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, and method for producing liquid crystal alignment film capable of forming a liquid crystal display element with good contrast and excellent display quality
JP2022078956A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, liquid crystal display element using the same, compound, and polymer
JP2023155180A (en) Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal device using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220311

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230425

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230620

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230704

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230717

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7326852

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150