JPWO2013115228A1 - Novel diamine, polymer, liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, and liquid crystal display device using the same - Google Patents

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Abstract

下記一般式[1]で示されるジアミンを用いて得られるポリアミド、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、又は該ポリアミド酸及び/又はポリアミド酸エステルを脱水閉環(イミド化)して得られるポリイミドからなる重合体。[化1](式中Aは熱によって脱離し得る有機基を表す。NHA基はn個(n=1又は2)具備し、アミノ基(NH2基)に対してオルト位に存在する。また、アミノ基同士はメタ位又はパラ位に存在する。)A polymer comprising a polyamide obtained by using a diamine represented by the following general formula [1], a polyamic acid, a polyamic acid ester, or a polyimide obtained by dehydrating and ring-closing (imidizing) the polyamic acid and / or the polyamic acid ester . [In the formula, A represents an organic group that can be removed by heat. There are n (n = 1 or 2) NHA groups, and they are located in the ortho position with respect to the amino group (NH2 group). The amino groups are present at the meta position or the para position.)

Description

本発明は、新規のジアミン、液晶表示素子に用いる液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子に関するものである。   The present invention relates to a novel diamine, a liquid crystal aligning agent used for a liquid crystal display element, a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal display element.

液晶表示素子において、液晶配向膜は液晶を一定の方向に配向させるという役割を担っている。現在、工業的に利用されている主な液晶配向膜は、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸(ポリアミック酸ともいわれる。)やポリイミドの溶液からなるポリイミド系の液晶配向剤を、基板に塗布し成膜することで作製される。また、基板面に対して液晶を平行配向又は傾斜配向させる場合は、成膜した後、更にラビングによる表面延伸処理が行われている。また、ラビング処理に代わるものとして偏光紫外線照射等による異方性光化学反応を利用する方法も提案されており、近年では工業化に向けた検討が行われている。   In the liquid crystal display element, the liquid crystal alignment film plays a role of aligning the liquid crystal in a certain direction. Currently, the main liquid crystal alignment films used industrially are formed by applying a polyimide liquid crystal aligning agent made of a polyimide precursor, polyamic acid (also called polyamic acid) or a polyimide solution, onto a substrate. It is produced by doing. When the liquid crystal is aligned in parallel or inclined with respect to the substrate surface, a surface stretching process is further performed by rubbing after film formation. As an alternative to the rubbing treatment, a method using an anisotropic photochemical reaction by irradiation with polarized ultraviolet rays has been proposed, and in recent years, studies for industrialization have been performed.

液晶表示素子の表示特性の向上のために、ポリアミック酸やポリイミドの構造を種々変更し、最適化を行ったり、特性の異なる樹脂をブレンドしたり、添加剤を加えるなどにより、液晶配向性の改善やプレチルト角のコントロール、電気特性などの改善などが可能となり、更なる表示特性の改善を行うことができるとして、数々の技術が提案されてきた。例えば、高い電圧保持率を得るために、特定の繰り返し構造を有するポリイミド樹脂を用いることが提案されている(特許文献1など参照)。また、残像現象に対し、イミド基以外に窒素原子を有する可溶性ポリイミドを用いることにより、残像が消去されるまでの時間を短くすることが提案されている(特許文献2など参照)。   In order to improve the display characteristics of liquid crystal display elements, the structure of the polyamic acid and polyimide is changed and optimized, blending resins with different characteristics, and adding additives to improve liquid crystal alignment. Many technologies have been proposed for improving the display characteristics by controlling the pretilt angle and improving the electrical characteristics. For example, in order to obtain a high voltage holding ratio, it has been proposed to use a polyimide resin having a specific repeating structure (see Patent Document 1). Further, it has been proposed to shorten the time until the afterimage is erased by using soluble polyimide having a nitrogen atom in addition to the imide group for the afterimage phenomenon (see Patent Document 2 and the like).

しかしながら、液晶表示素子の高性能化、大面積化、表示デバイスの省電力化などが進み、それに加え、様々な環境下での使用がされるようになり、液晶配向膜に求められる特性も厳しいものになってきた。特に、液晶配向剤を基板に塗布した際に、タクトタイムが長くなることによる析出や分離による印刷不良の発生や、液晶表示素子の長期に渡る使用によるイオン密度の増加や、蓄積電荷による焼き付きなどの問題が課題となっており、従来の技術ではこの両者を同時に解決することは難しくなってきている。   However, the performance of liquid crystal display elements has increased, the area has been increased, and the power consumption of display devices has progressed. In addition, the liquid crystal display elements can be used in various environments, and the characteristics required for liquid crystal alignment films are severe. It has become a thing. In particular, when a liquid crystal aligning agent is applied to a substrate, printing failure due to deposition and separation due to a long tact time, increase in ion density due to long-term use of liquid crystal display elements, burn-in due to accumulated charges, etc. This problem is a problem, and it is difficult to solve both of these problems simultaneously with the conventional technology.

そこで、t−ブトキシカルボニル基(以下、Boc基という)で保護されたアルキルアミンを含有するジアミンを用いた液晶配向剤が提案されている(特許文献3参照)。この技術では、Boc基で保護された1級又は2級の脂肪族アミンを有するポリイミド前駆体又はポリイミドの塗膜を形成し、その後、焼成時に反応性の高い1級又は2級の脂肪族アミンを生成させて分子間架橋反応を進行させ、機械強度に優れたポリイミド膜を生成するというものである。   Therefore, a liquid crystal aligning agent using a diamine containing an alkylamine protected with a t-butoxycarbonyl group (hereinafter referred to as a Boc group) has been proposed (see Patent Document 3). In this technique, a polyimide precursor or a polyimide coating film having a primary or secondary aliphatic amine protected with a Boc group is formed, and then a primary or secondary aliphatic amine having high reactivity during firing. To generate a polyimide film having excellent mechanical strength.

しかしながら、かかるポリイミド膜は、ラビング耐性は向上するが、液晶配向性は逆に低下し、RDC(残留DC電圧)も蓄積し易くなるという課題がある。   However, such a polyimide film has improved rubbing resistance, but has a problem that the liquid crystal orientation is decreased and RDC (residual DC voltage) is easily accumulated.

特開平2−287324号公報JP-A-2-287324 特開平10−104633号公報JP-A-10-104633 WO2006−126555号公報WO2006-126555

本発明は、上記の事情に鑑み、基板への印刷性が良好な液晶配向剤の提供、またラビング耐性と液晶の配向性に優れ、RDCが蓄積し難く、かつ長期にわたる高温・高湿試験やバックライト照射においても液晶表示素子特性が低下し難い液晶配向膜を提供することを目的とする。すなわち、このような特性を有するポリアミド、ポリイミド前駆体、ポリイミドを得ることが出来るジアミンを提供し、さらに、それを用いた液晶配向剤、およびコントラストの低下や焼き付きの起こりにくい液晶表示素子を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention provides a liquid crystal aligning agent having good printability on a substrate, is excellent in rubbing resistance and liquid crystal orientation, does not accumulate RDC, and has a long-term high-temperature / high-humidity test. An object of the present invention is to provide a liquid crystal alignment film in which the characteristics of the liquid crystal display element are hardly deteriorated even in backlight irradiation. That is, the present invention provides a polyamide, a polyimide precursor, and a diamine capable of obtaining a polyimide having such characteristics, and further provides a liquid crystal aligning agent using the same, and a liquid crystal display element that hardly causes a decrease in contrast and image sticking. For the purpose.

本発明は、上記の事情に鑑みなされたものであって、その課題は液晶配向剤の印刷性(ポリマーの溶剤への溶解性)が良好であり、ラビング耐性に優れ且つ液晶の配向性が良好であり、RDCが蓄積し難く、長時間にわたる高温環境下やバックライトなどの光照射状況下においても電圧保持率の低下が生じにくい該液晶配向膜を有する液晶表示素子、及び該液晶配向膜を形成するための液晶配向剤を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the problem is that the liquid crystal aligning agent has good printability (solubility of the polymer in a solvent), excellent rubbing resistance, and good liquid crystal alignment. A liquid crystal display element having the liquid crystal alignment film, in which RDC is difficult to accumulate and the voltage holding ratio is not easily lowered even under light irradiation conditions such as a high temperature environment or a backlight for a long time, and the liquid crystal alignment film. It is in providing the liquid crystal aligning agent for forming.

本発明者は、鋭意研究を行った結果、ジアミン成分として、加熱によりアミノ基を生じる官能基を含有したジアミン化合物(以下、特定ジアミン化合物とも言う)を使用したポリアミド、ポリアミド酸、及び/又は該ポリアミド酸をイミド化して得られるポリイミドを含む液晶配向剤が上記の目的を達成するために極めて有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。なお、上記特定のジアミン化合物は、文献未載の新規化合物を含むものである。   As a result of diligent research, the inventor of the present invention has used polyamide, polyamic acid, and / or the diamine component containing a diamine compound containing a functional group that generates an amino group by heating (hereinafter also referred to as a specific diamine compound) as the diamine component. The present inventors have found that a liquid crystal aligning agent containing a polyimide obtained by imidizing a polyamic acid is extremely effective for achieving the above object, and has completed the present invention. In addition, the said specific diamine compound contains the novel compound which literature has not been described.

すなわち、本発明は以下の要旨を有するものである。
1.下記式[1]で示されるジアミンを用いて得られるポリアミド、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、又は該ポリアミド酸及び/又はポリアミド酸エステルを脱水閉環(イミド化)して得られるポリイミドからなる重合体。
That is, the present invention has the following gist.
1. A polymer comprising a polyamide, a polyamic acid, a polyamic acid ester obtained by using the diamine represented by the following formula [1], or a polyimide obtained by dehydrating and ring-closing (imidizing) the polyamic acid and / or the polyamic acid ester.

Figure 2013115228
(式中Aは熱によって脱離し得る有機基を表す。NHA基はn個(n=1又は2)具備し、アミノ基(NH基)に対してオルト位に存在する。また、アミノ基同士はメタ位又はパラ位に存在する。)
好ましくは、NHA基は1個であり、この場合には下記式1aで表される。
Figure 2013115228
(In the formula, A represents an organic group that can be removed by heat. The NHA group has n (n = 1 or 2), and exists in the ortho position with respect to the amino group (NH 2 group). They are in meta or para position.)
Preferably, there is one NHA group, and in this case, it is represented by the following formula 1a.

Figure 2013115228
Figure 2013115228

2.式[1]中、有機基Aがtert−ブトキシカルボニル基であるのが好ましい。 2. In the formula [1], the organic group A is preferably a tert-butoxycarbonyl group.

3.一般式[1]又は[1a]記載のジアミンを5〜95mol%含有することを特徴とするポリアミド、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、又は該ポリアミド酸及び/又はポリアミド酸エステルを脱水閉環(イミド化)して得られるポリイミドからなる重合体。 3. Polyamide, polyamic acid, polyamic acid ester, or polyamic acid and / or polyamic acid ester containing the diamine of the general formula [1] or [1a] described in 5-95 mol% The polymer which consists of a polyimide obtained by this.

4.下記式[2]で表される側鎖を含有するジアミンを5〜50mol%含有することを特徴とする、1〜3のいずれかに記載のポリアミド、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、又は該ポリアミド酸及び/又はポリアミド酸エステルを脱水閉環(イミド化)して得られるポリイミドからなる重合体。 4). The polyamide, the polyamic acid, the polyamic acid ester, or the polyamic acid according to any one of 1 to 3, which contains 5 to 50 mol% of a diamine containing a side chain represented by the following formula [2] And / or a polymer comprising a polyimide obtained by dehydrating and ring-closing (imidizing) a polyamic acid ester.

Figure 2013115228
(式中、Rは単結合、二価の有機基を表し、X、X、Xはそれぞれ独立してベンゼン環又はシクロヘキサン環を表し、p,q,rはそれぞれ独立して0又は1の整数を表し、Rは、水素原子、炭素数1〜22のアルキル基又はステロイド骨格を有する炭素数12〜25である2価の有機基を表す。)
Figure 2013115228
(In the formula, R 1 represents a single bond or a divalent organic group, X 1 , X 2 , and X 3 each independently represent a benzene ring or a cyclohexane ring, and p, q, and r each independently represents 0. Or an integer of 1 and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, or a divalent organic group having 12 to 25 carbon atoms having a steroid skeleton.)

5.1〜4のいずれか1つに記載の重合体(ポリマー)を含有することを特徴とする液晶配向剤。 5. A liquid crystal aligning agent comprising the polymer (polymer) described in any one of 5.1 to 4.

6.5記載の液晶配向剤を用いた液晶配向膜。 A liquid crystal alignment film using the liquid crystal aligning agent according to 6.5.

7.6記載の液晶配向膜を具備した液晶表示素子。 A liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to 7.6.

8.下記一般式[1−5]又は[1−6]で示されるジアミン化合物。 8). A diamine compound represented by the following general formula [1-5] or [1-6].

Figure 2013115228
Figure 2013115228

本発明の液晶配向剤は、特定構造のジアミン化合物を用いたポリマーを含有するので、印刷性(ポリマーの溶剤への溶解性)が良好である。また、本発明の液晶配向剤から得られる液晶配向膜は、塗膜焼成の際に特定構造のジアミン化合物由来の保護基が脱離したアミノ基が反応して環化構造を形成するので、ラビング耐性に優れ且つ液晶の配向性が良好であり、RDCが蓄積し難く、長時間にわたる高温環境下やバックライトなどの光照射状況下においても電圧保持率の低下が生じ難く、また、このような液晶配向膜を有する液晶表示素子を提供することができる。   Since the liquid crystal aligning agent of this invention contains the polymer using the diamine compound of a specific structure, printability (solubility to a solvent of a polymer) is favorable. In addition, the liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention is rubbed because an amino group from which a protective group derived from a diamine compound having a specific structure has been reacted reacts to form a cyclized structure during coating baking. Excellent resistance and liquid crystal orientation, RDC is difficult to accumulate, and voltage retention is not likely to decrease even under light irradiation conditions such as a high temperature environment or a backlight for a long time. A liquid crystal display element having a liquid crystal alignment film can be provided.

本発明において、特定ジアミン化合物を含有するジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物との反応によって得られるポリアミド酸、及び該ポリアミド酸を脱水閉環させて得られるポリイミドは、総称して重合体ということもある。   In the present invention, the polyamic acid obtained by the reaction of a diamine component containing a specific diamine compound and tetracarboxylic dianhydride and the polyimide obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid are collectively referred to as a polymer. is there.

本発明の重合体は、下記式[1]にて表されるジアミン化合物を用いて得られる。   The polymer of the present invention is obtained using a diamine compound represented by the following formula [1].

Figure 2013115228
(式中Aは熱によって脱離し得る有機基を表す。NHA基はn個(n=1又は2)具備し、アミノ基(NH基)に対してオルト位に存在する。また、アミノ基同士はメタ位又はパラ位に存在する。)
好ましくは、NHA基は1個であり、この場合には下記式1aで表される。
Figure 2013115228
(In the formula, A represents an organic group that can be removed by heat. The NHA group has n (n = 1 or 2), and exists in the ortho position with respect to the amino group (NH 2 group). They are in meta or para position.)
Preferably, there is one NHA group, and in this case, it is represented by the following formula 1a.

Figure 2013115228
式[1]におけるアミノ基の位置は特に限定されず、ジアミンであれば特に限定されず、例えば、下記式[1−1]〜[1−4]などが例示できるが、液晶配向性や合成のし易さの観点から、式[1−2]、[1−3]で表される構造になるような位置が好ましい。
Figure 2013115228
The position of the amino group in the formula [1] is not particularly limited, and is not particularly limited as long as it is a diamine. For example, the following formulas [1-1] to [1-4] can be exemplified, but liquid crystal alignment and synthesis From the viewpoint of ease of handling, a position where a structure represented by Formulas [1-2] and [1-3] is obtained is preferable.

Figure 2013115228
(式中Aは熱によって脱離し得る有機基を表す。)
式[1]中、アミノ基が置換されるベンゼン環には有機基が置換されていてもよく、試薬の入手性などにより種々選択されるが、特に好ましくは未置換のものが好ましい。
Figure 2013115228
(In the formula, A represents an organic group that can be removed by heat.)
In the formula [1], the benzene ring in which the amino group is substituted may be substituted with an organic group, and various selections are made depending on the availability of reagents, but an unsubstituted one is particularly preferable.

式[1]中の熱によって脱離し得る有機基Aは、熱で分解して脱離してアミノ基に変換される有機基であれば特に限定はされない。勿論、Aを具備する状態では、アミノ基の反応性を低下させるものである。熱で脱離し得るAの構造としてはベンジルオキシカルボニル基や9−フルオレニルメチルオキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基、第三級ブトキシカルボニル基などに代表されるカルバメート系の有機基が挙げられるが、熱による脱離の効率が良く、比較的低い温度で脱離し、脱離した際に無害な気体として排出されるという観点では第三級ブトキシカルボニル基が特に好ましい。   The organic group A that can be eliminated by heat in the formula [1] is not particularly limited as long as it is an organic group that decomposes by heat and is eliminated and converted into an amino group. Of course, in the state of having A, the reactivity of the amino group is lowered. Examples of the structure of A that can be removed by heat include carbamate-based organic groups represented by benzyloxycarbonyl group, 9-fluorenylmethyloxycarbonyl group, allyloxycarbonyl group, tertiary butoxycarbonyl group, and the like. The tertiary butoxycarbonyl group is particularly preferred from the viewpoint of good heat desorption efficiency, desorption at a relatively low temperature, and discharge as a harmless gas upon desorption.

<ジアミン化合物>
特に好ましい構造は、下記式で表されるジアミン化合物であり、新規化合物である。
<Diamine compound>
A particularly preferred structure is a diamine compound represented by the following formula, which is a novel compound.

Figure 2013115228
Figure 2013115228

以下、新規な本発明のジアミン化合物を例にとって作用効果を説明するが、上記式[1]に示す本発明で用いられるジアミン化合物も同様な作用効果を奏することは明らかであるから、重複する説明は省略する。   Hereinafter, the effects of the novel diamine compound of the present invention will be described as examples. However, since it is clear that the diamine compound used in the present invention represented by the above formula [1] also exhibits the same effects, the overlapping description Is omitted.

本発明のジアミン化合物は、第三級ブトキシカルボニル基(以下Boc基とする)で保護された芳香族アミノ基を他のアミノ基に隣接して(オルト位に)有することを特徴としている。通常アミノ基は反応性に富む有機基であるため、そのままではジアミンの側鎖の一部として応用することが困難であるが、Boc基で保護することによりアミノ基の反応性を低下させることができ、またBoc基で保護されたアミノ基は約150℃以上で加熱するとBoc基が脱保護されアミノ基に変化させることが出来る。それに加えてBoc基は嵩高い第三級ブチル基を有するため、モノマーの溶解性を向上させることができ、加えてそのモノマーを用いることで生成するポリマーも同様に溶解性を向上させることができる。   The diamine compound of the present invention is characterized by having an aromatic amino group protected with a tertiary butoxycarbonyl group (hereinafter referred to as a Boc group) adjacent to (in the ortho position) other amino groups. Usually, an amino group is a highly reactive organic group, so it is difficult to apply as it is as a part of the side chain of a diamine, but by protecting with a Boc group, the reactivity of the amino group may be reduced. In addition, when the amino group protected with the Boc group is heated at about 150 ° C. or higher, the Boc group is deprotected and can be converted into an amino group. In addition, since the Boc group has a bulky tertiary butyl group, the solubility of the monomer can be improved, and in addition, the polymer produced by using the monomer can also improve the solubility. .

アミノ基は反応性の高い有機基であり、不飽和結合、カルボン酸、カルボン酸無水物、エポキシ化合物、カルボニルなど様々な部位と反応することが知られている。一方で、下の図に示したようにアミド結合、エステル結合などのカルボニルを含む結合基と近接するようにBoc保護したアミノ基を配置させると、分子間ではなく分子内で反応が起こりやすくなり、例えば本発明のジアミンをポリアミドに適用させることでポリベンゾイミダゾールに誘導させることができ[scheme−1]、ポリアミック酸やポリイミドなどに応用することで、例えばカルボン酸部位を有すポリベンゾイミダゾール誘導体やアミノ基を有するポリイミド、またそれらから更に脱水反応を経て(1H−ベンゾ[d]ピロロ[1,2−a]イミダゾール−1−オン)のような環構造を有するポリマー[scheme−2]を誘導することができるようになる。   An amino group is a highly reactive organic group and is known to react with various sites such as unsaturated bonds, carboxylic acids, carboxylic anhydrides, epoxy compounds, and carbonyls. On the other hand, if a Boc-protected amino group is placed close to a carbonyl-containing linking group such as an amide bond or an ester bond as shown in the figure below, the reaction is likely to occur within the molecule rather than between the molecules. For example, by applying the diamine of the present invention to polyamide, polybenzimidazole can be derived [scheme-1], and by applying to polyamic acid or polyimide, for example, polybenzimidazole derivatives having a carboxylic acid moiety And a polyimide having an amino group, and a polymer [scheme-2] having a ring structure such as (1H-benzo [d] pyrrolo [1,2-a] imidazol-1-one) through further dehydration reaction therefrom. You will be able to guide.

本発明のジアミン化合物は、例えば、テトラカルボン酸二無水物と反応させてBoc基で保護されたアミンを有するポリイミド前駆体又はポリイミドの塗膜を形成し、焼成によりBoc基が脱離して発生したアミノ基を分子内で反応させることにより複素環を形成させる点に特徴を有する。なお、Boc基が外れたアミノ基のすべてが環化反応に費やされるわけではなく、一部は分子間反応(すなわち架橋反応)にも費やされることが考えられる。   The diamine compound of the present invention is generated, for example, by reacting with tetracarboxylic dianhydride to form a polyimide precursor or a polyimide coating film having an amine protected with a Boc group, and the Boc group is eliminated by firing. It is characterized in that a heterocyclic ring is formed by reacting an amino group in the molecule. It should be noted that not all of the amino groups from which the Boc group is removed are consumed for the cyclization reaction, and a part of the amino group is also consumed for the intermolecular reaction (that is, the crosslinking reaction).

このようなBoc基が脱離して発生したアミノ基の反応により、膜強度の向上や、ポリマー中の低分子成分と架橋することにより信頼性の向上に寄与すると考えられる。それに基づき、本発明ジアミンを用いたポリアミック酸又はポリイミドはラビング処理時の膜削れが起こり難く、長期間高温下やバックライトに暴露されても電圧保持率の低下が起こり難くなる効果が得られることがわかっている。   It is considered that the reaction of the amino group generated by the elimination of the Boc group contributes to the improvement of the film strength and the reliability by crosslinking with the low molecular component in the polymer. Based on that, polyamic acid or polyimide using the diamine of the present invention is less likely to be scraped during rubbing treatment, and it is possible to obtain an effect that the voltage holding ratio is less likely to be lowered even when exposed to a high temperature or backlight for a long period of time. I know.

また比較的低温でかさ高いBoc基が外れるため、液晶配向性も良好な構造に変化するため、ラビング耐性と液晶配向性の両立が可能になる。加えて、焼成にて生じる構造(複素環)は電気化学的に活性な構造となるため、低RDC化にも寄与することが考えられる。特に芳香族のテトラカルボン酸二無水物と本発明ジアミンを組み合わせるとお互いが強く相互作用すると考えられ、これにより非常にRDCが蓄積し難い配向膜を得ることが出来る。   In addition, since the bulky Boc group is removed at a relatively low temperature, the liquid crystal orientation also changes to a favorable structure, so that both rubbing resistance and liquid crystal orientation can be achieved. In addition, since the structure (heterocycle) generated by firing becomes an electrochemically active structure, it is considered that it contributes to the reduction of RDC. In particular, when an aromatic tetracarboxylic dianhydride and the diamine of the present invention are combined, it is considered that the mutual interaction strongly occurs, whereby an alignment film that is very difficult to accumulate RDC can be obtained.

Figure 2013115228
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Figure 2013115228
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<ジアミン化合物の合成方法>
以下に本発明のジアミンの主な合成法について説明する。尚、以下で説明した方法は合成例であり、これに限定されないものとする。
<Synthesis Method of Diamine Compound>
Below, the main synthesis methods of the diamine of this invention are demonstrated. The method described below is a synthesis example and is not limited to this.

本発明のジアミンは、各ステップを経てジニトロ体を合成し、通常用いる還元反応にてニトロ基をアミノ基に変換することにより目的とするジアミンを得ることができる。   The diamine of the present invention can be obtained by synthesizing a dinitro compound through each step and converting the nitro group into an amino group by a commonly used reduction reaction.

ジニトロ体の合成においては実施例にて具体的な合成法を示すが、ニトロ基とアミノ基が近接するようなジニトロアミノベンゼン誘導体やアミノ基同士が近接するようなモノニトロジアミノベンゼンに二炭酸第三級ブチルなどの熱脱保護が可能な保護試薬を反応させる方法が挙げられる。   In the synthesis of dinitro compounds, specific synthesis methods are shown in the examples, but dinitroaminobenzene derivatives in which the nitro group and amino group are close to each other and mononitrodiaminobenzene in which amino groups are close to each other Examples include a method of reacting a protective reagent capable of thermal deprotection such as tertiary butyl.

Figure 2013115228
Figure 2013115228

Figure 2013115228
Figure 2013115228

上記反応において、必要に応じて塩基存在下にて行うことができる。用いる塩基としては合成可能であれば特に限定はしないが、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸セシウム、ナトリウムアルコキシド、カリウムアルコキシド、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水素化ナトリウムなどの無機塩基、ピリジン、ジメチルアミノピリジン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミンなどの有機塩基などが挙げられる。一方で、用いる塩基によっては一つのアミノ基に二つの保護基が置換してしまう場合があるため、適宜塩基を選ぶ必要がある。水素化ナトリウムなどの塩基は効率よくアミノ基の水素を引き抜くことが出来るため好ましいが、この方法以外でも合成は可能であるため、特に合成法は限定しない。   The above reaction can be carried out in the presence of a base as necessary. The base to be used is not particularly limited as long as it can be synthesized. However, potassium carbonate, sodium carbonate, cesium carbonate, sodium alkoxide, potassium alkoxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium hydride and other inorganic bases, pyridine, dimethylamino Examples thereof include organic bases such as pyridine, trimethylamine, triethylamine, and tributylamine. On the other hand, depending on the base used, two protecting groups may be substituted for one amino group, so it is necessary to select a base as appropriate. A base such as sodium hydride is preferable because it can efficiently extract hydrogen of the amino group, but synthesis is not particularly limited because synthesis is possible by other methods.

ジニトロ化合物を還元する方法には、特に制限はなく、通常、パラジウム−炭素、酸化白金、ラネーニッケル、白金黒、ロジウム−アルミナ、硫化白金炭素などを触媒として用い、酢酸エチル、トルエン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、アルコール系などの溶媒中、水素ガス、ヒドラジン、塩化水素などによって還元を行う方法がある。必要に応じてオートクレーブなどを用いてもよい。一方で、構造に不飽和結合部位を含む場合、パラジウムカーボンや白金カーボンなどを用いると不飽和結合部位が還元されてしまい、飽和結合となってしまう恐れがあるため、好ましい条件としては還元鉄や錫、塩化錫などの遷移金属を触媒として用いた還元条件が好ましい。   The method for reducing the dinitro compound is not particularly limited. Usually, palladium-carbon, platinum oxide, Raney nickel, platinum black, rhodium-alumina, platinum sulfide carbon, etc. are used as a catalyst, ethyl acetate, toluene, tetrahydrofuran, dioxane, There is a method of performing reduction with hydrogen gas, hydrazine, hydrogen chloride, or the like in an alcohol-based solvent. You may use an autoclave etc. as needed. On the other hand, when an unsaturated bond site is included in the structure, if palladium carbon or platinum carbon is used, the unsaturated bond site may be reduced, resulting in a saturated bond. Reduction conditions using a transition metal such as tin or tin chloride as a catalyst are preferred.

<式[2]で表されるジアミン>
本発明の重合体は、上記式[1]にて表されるジアミン化合物に加えて、下記式[2]で表されるジアミンを用いることができる。
<Diamine Represented by Formula [2]>
The polymer of the present invention can use a diamine represented by the following formula [2] in addition to the diamine compound represented by the above formula [1].

Figure 2013115228
Figure 2013115228

上記式[2]における、R、X、X、X、p,q,r及びRは上記に定義したとおりである。上記式[2]のジアミンは、液晶のプレチルト角(液晶配向膜に対する液晶の傾斜角度)を大きくすることに貢献するものであり、これらのジアミンとしては、長鎖アルキル基、パーフルオロアルキル基、芳香族環状基、脂肪族環状基、及びこれらを組み合わせた置換基、ステロイド骨格基などを有するジアミンであることが好ましい。In the above formula [2], R 1 , X 1 , X 2 , X 3 , p, q, r and R 2 are as defined above. The diamine of the above formula [2] contributes to increasing the pretilt angle of the liquid crystal (the tilt angle of the liquid crystal with respect to the liquid crystal alignment film). Examples of these diamines include long-chain alkyl groups, perfluoroalkyl groups, A diamine having an aromatic cyclic group, an aliphatic cyclic group, a substituent combining these, a steroid skeleton group, or the like is preferable.

プレチルト角の好ましい大きさはモードにより種々異なるが、上記ジアミンの構造や、導入量を種々選択することにより好ましいプレチルト角を得ることができる。   Although the preferred magnitude of the pretilt angle varies depending on the mode, a preferred pretilt angle can be obtained by variously selecting the structure and amount of the diamine.

式[2]で表される側鎖ジアミンにおいて、3〜5°の比較的低いプレチルト角が要求されるTNモードや、8〜20°のプレチルトが要求されるOCBモードなどではチルト発現能が比較的低い側鎖含有ジアミンが好ましい。   In the side chain diamine represented by the formula [2], the tilting ability is compared in the TN mode in which a relatively low pretilt angle of 3 to 5 ° is required and the OCB mode in which a pretilt of 8 to 20 ° is required. Low side chain-containing diamines are preferred.

比較的チルト発現能の小さな構造としては、Rは−O−、又は−NHCO−(−CONH−)が好ましく、式中pは0〜1、qは0〜1、rは0が好ましく、p及び/又はqが1の場合、Rは炭素数1〜12の直鎖アルキルが好ましく、p=q=r=0の場合、Rは炭素数10〜22の直鎖アルキル基又はステロイド骨格を有する炭素数12〜25の有機基より選ばれる2価の有機基が好ましい。チルト発現能の小さい側鎖ジアミンの具体的な構造を表1に示すがこれに限定されない。As a structure having a relatively small ability to develop tilt, R 1 is preferably —O— or —NHCO— (—CONH—), wherein p is 0 to 1, q is 0 to 1, and r is preferably 0. When p and / or q is 1, R 2 is preferably a linear alkyl having 1 to 12 carbon atoms, and when p = q = r = 0, R 2 is a linear alkyl group having 10 to 22 carbon atoms or a steroid. A divalent organic group selected from organic groups having 12 to 25 carbon atoms having a skeleton is preferable. Specific structures of the side chain diamine having a small tilting ability are shown in Table 1, but are not limited thereto.

Figure 2013115228
Figure 2013115228

電気特性の観点では、表1の[2−1]〜[2−3]のような長鎖アルキル側鎖が好ましく、液晶配向性、プレチルトの安定性の観点から表1の[2−25]〜[2−27]で表されるジアミンが好ましい。特に[2−25]で表されるジアミンは式[A]で表されるジアミンを併用するとプレチルト角の面内均一性に優れた液晶配向剤を得ることができるため好ましい。   From the viewpoint of electrical characteristics, long-chain alkyl side chains such as [2-1] to [2-3] in Table 1 are preferable, and [2-25] in Table 1 from the viewpoint of liquid crystal orientation and pretilt stability. The diamine represented by-[2-27] is preferable. In particular, the diamine represented by [2-25] is preferably used in combination with the diamine represented by the formula [A] because a liquid crystal aligning agent having excellent in-plane uniformity of the pretilt angle can be obtained.

一方、VAモードなどはチルト発現能の大きな側鎖を併用することで垂直配向性を得ることができる。VAモードにおける式[2]の好ましい構造としては、式中、Rは−O−、−COO−、又は−CHO−が好ましく、pは0〜1、qは0〜1、rは0〜1が好ましく、Rは2〜22が好ましい。p=q=r=0の場合、Rは炭素数18〜22の直鎖アルキル基、又はステロイド骨格を有する炭素数12〜25の有機基である2価の有機基が好ましい。チルト発現能の大きな側鎖ジアミンの具体的な構造を表2−1及び表2−2に示す。On the other hand, in the VA mode and the like, vertical alignment can be obtained by using a side chain having a large tilting ability. As a preferable structure of the formula [2] in the VA mode, in the formula, R 1 is preferably —O—, —COO—, or —CH 2 O—, p is 0 to 1, q is 0 to 1, and r is 0-1 are preferred, R 2 is preferably 2 to 22. In the case of p = q = r = 0, R 2 is preferably a linear alkyl group having 18 to 22 carbon atoms or a divalent organic group that is an organic group having 12 to 25 carbon atoms having a steroid skeleton. Specific structures of side chain diamines having a large tilting ability are shown in Tables 2-1 and 2-2.

Figure 2013115228
Figure 2013115228

Figure 2013115228
Figure 2013115228

これらのジアミンはチルト発現能が高く、VAモードに用いる場合好ましい。特に、[2−43]、[2−92]などのジアミンは、チルト発現能が高く、比較的少ない側鎖量で垂直配向を示すため好ましく、特に[2−52]や[2−101]のジアミンは、極めてチルト発現能が高く、非常に少ない側鎖量で垂直配向を得ることができるため配向剤の印刷性の点で好ましい。   These diamines have high tilting ability and are preferred when used in the VA mode. In particular, diamines such as [2-43] and [2-92] are preferable because they have a high ability to develop a tilt and exhibit vertical alignment with a relatively small amount of side chains, and particularly [2-52] and [2-101]. This diamine is preferable in terms of the printability of the aligning agent because it has a very high ability to develop tilt and can obtain vertical alignment with a very small amount of side chain.

一方、前記の式[2]で表されるジアミンにおいては、Rは、−NHCO−が好ましく、Rは、炭素数1〜16、好ましくは3〜10のアルキル基が好ましい。また、X、X、X及びp、q、rは、適宜の組み合わせが選ばれる。かかるジアミンの構造において、ベンゼン環上の各置換基の位置は特に限定されないが、2つのアミノ基の位置関係はメタ又はパラが好ましい。On the other hand, in the diamine represented by the formula [2], R 1 is preferably —NHCO—, and R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, preferably 3 to 10 carbon atoms. In addition, X 1 , X 2 , X 3 and p, q, and r are appropriately combined. In such a diamine structure, the position of each substituent on the benzene ring is not particularly limited, but the positional relationship between the two amino groups is preferably meta or para.

上記式[2]で表されるジアミンの例として、下記の式[3]で表されるジアミンが挙げられる。   Examples of the diamine represented by the above formula [2] include a diamine represented by the following formula [3].

Figure 2013115228
(式[3]中、nは0〜21の整数であり、好ましくは0〜15の整数である。)
上記式[3]で表されるジアミンの好ましい具体例を挙げるが、これに限定されるものではない。
Figure 2013115228
(In Formula [3], n is an integer of 0-21, Preferably it is an integer of 0-15.)
Although the preferable specific example of the diamine represented by the said Formula [3] is given, it is not limited to this.

Figure 2013115228
Figure 2013115228

ここでnは0〜19の整数である。nは小さい場合、プレチルト角が発現せず、大きい場合は可溶性ポリイミドの溶解性が低下する。よって好ましいn範囲は2〜15であり、より好ましくは4〜10である。   Here, n is an integer of 0-19. When n is small, the pretilt angle does not appear, and when n is large, the solubility of the soluble polyimide decreases. Therefore, a preferable n range is 2-15, More preferably, it is 4-10.

上記[2]で表されるジアミンの含有量は、全アミン成分中の5〜60モル%が好ましく、プレチルトの均一性や印刷性の観点で5〜30モル%であるのが特に好ましい。   The content of the diamine represented by the above [2] is preferably 5 to 60 mol% in the total amine component, and particularly preferably 5 to 30 mol% from the viewpoint of pretilt uniformity and printability.

また、式[2]で表されるジアミンは、式[1]で表されるジアミンの1モルに対して0.1〜1.2モル含有することが好ましく、より好ましくは0.3〜1.0モルである。式[2]のジアミンがこの範囲の場合、適切なプレチルト角が得られ、かつ良好な配向性が得られる。   Moreover, it is preferable to contain 0.1-1.2 mol with respect to 1 mol of diamine represented by Formula [1], More preferably, the diamine represented by Formula [2] is 0.3-1. 0.0 mole. When the diamine of the formula [2] is within this range, an appropriate pretilt angle can be obtained and good orientation can be obtained.

上記のジアミン成分において、式[1]及び[2]は、これらのみでもよいが、他のジアミンを併用してもよい。その場合の他のジアミンとしては、特に限定されないが、後記する可溶性ポリイミドと混合して使用されるポリアミック酸の製造に使用されるジアミンが挙げられる。   In the diamine component, the formulas [1] and [2] may be only these, but other diamines may be used in combination. Although it does not specifically limit as another diamine in that case, The diamine used for manufacture of the polyamic acid used in mixture with the soluble polyimide mentioned later is mentioned.

また、ジアミンと反応させて可溶性ポリイミドを製造するのに使用されるテトラカルボン酸二無水物成分についても、後記する可溶性ポリイミドと混合して使用されるポリアミック酸の製造に使用されるテトラカルボン酸二無水物が挙げられる。   In addition, the tetracarboxylic dianhydride component used for producing a soluble polyimide by reacting with a diamine is also used for producing a polyamic acid used by mixing with a soluble polyimide described later. Anhydrides are mentioned.

本発明の液晶配向剤に含有される可溶性ポリイミドの分子量は特に限定されないが、塗膜の強度と液晶配向剤としての取り扱いのしやすさの観点から、重量平均分子量で2,000〜200,000が好ましく、より好ましくは5,000〜50,000である。   Although the molecular weight of the soluble polyimide contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention is not particularly limited, from the viewpoint of the strength of the coating film and the ease of handling as the liquid crystal aligning agent, the weight average molecular weight is 2,000 to 200,000. Is more preferable, and it is 5,000 to 50,000.

[ポリアミド、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド]
本発明のポリアミドは式[1]で表されるジアミン化合物を含有するジアミン成分とジカルボン酸のハライドとを塩基存在下で反応させる、またはジカルボン酸とジアミンを適当な縮合剤、塩基の存在下にて反応させることによって得られるポリアミドである。ポリアミック酸は、式[1]で表されるジアミン化合物を含有するジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物との反応によって得られるポリアミック酸である。本発明のポリアミック酸エステルは式[1]で表されるジアミンを含有するジアミン成分とテトラカルボン酸ジエステルジクロリドを塩基存在下で反応させる、またはテトラカルボン酸ジエステルとジアミンを適当な縮合剤、塩基の存在下にて反応させることによって得られるポリアミック酸エステルである。本発明のポリイミドはこのポリアミック酸を脱水閉環させる、あるいはポリアミック酸エステルを加熱閉環させることにより得られるポリイミドである。かかるポリアミド、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドのいずれも液晶配向膜を得るための重合体として有用である。
[Polyamide, polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide]
In the polyamide of the present invention, the diamine component containing the diamine compound represented by the formula [1] is reacted with a dicarboxylic acid halide in the presence of a base, or the dicarboxylic acid and the diamine are reacted in the presence of a suitable condensing agent and a base. It is a polyamide obtained by making it react. A polyamic acid is a polyamic acid obtained by reaction of a diamine component containing a diamine compound represented by the formula [1] and tetracarboxylic dianhydride. The polyamic acid ester of the present invention is obtained by reacting a diamine component containing the diamine represented by the formula [1] with a tetracarboxylic acid diester dichloride in the presence of a base, or reacting a tetracarboxylic acid diester and a diamine with a suitable condensing agent or base. It is a polyamic acid ester obtained by reacting in the presence. The polyimide of the present invention is a polyimide obtained by dehydrating and ring-closing this polyamic acid or by heating and ring-closing the polyamic acid ester. Any of such polyamide, polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide is useful as a polymer for obtaining a liquid crystal alignment film.

上記ポリアミド、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミドを得るためのジアミン成分(以下、ジアミン成分ともいう)において、式[1]で表されるジアミンの含有割合に制限はない。   In the diamine component (hereinafter also referred to as diamine component) for obtaining the polyamide, polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide, there is no limitation on the content ratio of the diamine represented by the formula [1].

ジアミン成分において、式[1]で表されるジアミンが100モル%未満の場合、使用される式[1]で表されるジアミン以外のジアミンは特に限定されない。あえて、その具体例を挙げるとすれば以下の通りである。   In the diamine component, when the diamine represented by the formula [1] is less than 100 mol%, the diamine other than the diamine represented by the formula [1] used is not particularly limited. The following is a specific example.

脂環式ジアミン類の例としては、1,4−ジアミノシクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルアミン、イソホロンジアミン等が挙げられる。   Examples of alicyclic diamines include 1,4-diaminocyclohexane, 1,3-diaminocyclohexane, 4,4′-diaminodicyclohexylmethane, 4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexylamine, isophorone Examples include diamines.

芳香族ジアミン類の例としては、o−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、2,4−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノトルエン、3,5−ジアミノトルエン、1,4−ジアミノ−2−メトキシベンゼン、2,5−ジアミノ−p−キシレン、1,3−ジアミノ−4−クロロベンゼン、3,5−ジアミノ安息香酸、1,4−ジアミノ−2,5−ジクロロベンゼン、4,4’−ジアミノ−1,2−ジフェニルエタン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ジメチルビベンジル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノ−3,3’―ジメチルジフェニルメタン、2,2’−ジアミノスチルベン、4,4’−ジアミノスチルベン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジアミノジフェニルスルホン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、3,5−ビス(4−アミノフェノキシ)安息香酸、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビベンジル、2,2−ビス[(4−アミノフェノキシ)メチル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフロロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス[4−(3−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサン、α、α’−ビス(4−アミノフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、2,2−ビス(3−アミノフェニル)ヘキサフロロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフロロプロパン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,4−ジアミノジフェニルアミン、1,8−ジアミノナフタレン、1,5−ジアミノナフタレン、1,5−ジアミノアントラキノン、1,3−ジアミノピレン、1,6−ジアミノピレン、1,8―ジアミノピレン、2,7−ジアミノフルオレン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)テトラメチルジシロキサン、ベンジジン、2,2’−ジメチルベンジジン、1,2−ビス(4−アミノフェニル)エタン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、1,4−ビス(4−アミノフェニル)ブタン、1,5−ビス(4−アミノフェニル)ペンタン、1,6−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサン、1,7−ビス(4−アミノフェニル)ヘプタン、1,8−ビス(4−アミノフェニル)オクタン、1,9−ビス(4−アミノフェニル)ノナン、1,10−ビス(4−アミノフェニル)デカン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)プロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ブタン、1,5−ビス(4−アミノフェノキシ)ペンタン、1,6−ビス(4−アミノフェノキシ)ヘキサン、1,7−ビス(4−アミノフェノキシ)ヘプタン、1,8−ビス(4−アミノフェノキシ)オクタン、1,9−ビス(4−アミノフェノキシ)ノナン、1,10−ビス(4−アミノフェノキシ)デカン、ジ(4−アミノフェニル)プロパン−1,3−ジオエート、ジ(4−アミノフェニル)ブタン−1,4−ジオエート、ジ(4−アミノフェニル)ペンタン−1,5−ジオエート、ジ(4−アミノフェニル)ヘキサン−1,6−ジオエート、ジ(4−アミノフェニル)ヘプタン−1,7−ジオエート、ジ(4−アミノフェニル)オクタン−1,8−ジオエート、ジ(4−アミノフェニル)ノナン−1,9−ジオエート、ジ(4−アミノフェニル)デカン−1,10−ジオエート、1,3−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ〕プロパン、1,4−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ〕ブタン、1,5−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ〕ペンタン、1,6−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ〕ヘキサン、1,7−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ〕ヘプタン、1,8−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ〕オクタン、1,9−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ〕ノナン、1,10−ビス〔4−(4−アミノフェノキシ)フェノキシ〕デカンなどが挙げられる。   Examples of aromatic diamines include o-phenylenediamine, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 2,4-diaminotoluene, 2,5-diaminotoluene, 3,5-diaminotoluene, 1,4-diamino. 2-methoxybenzene, 2,5-diamino-p-xylene, 1,3-diamino-4-chlorobenzene, 3,5-diaminobenzoic acid, 1,4-diamino-2,5-dichlorobenzene, 4,4 '-Diamino-1,2-diphenylethane, 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbibenzyl, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 3,3'-diaminodiphenylmethane, 3,4'-diaminodiphenylmethane 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldiphenylmethane, 2,2'-diaminostilbene, 4,4'-diamy Stilbene, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 3,3′-diaminodiphenyl sulfone, 4,4′- Diaminobenzophenone, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 3,5-bis (4- Aminophenoxy) benzoic acid, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) bibenzyl, 2,2-bis [(4-aminophenoxy) methyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) Phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, [4- (3-aminophenoxy) phenyl] sulfone, bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,1-bis (4-aminophenyl) cyclohexane, α, α′-bis (4- Aminophenyl) -1,4-diisopropylbenzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,2-bis (3-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) Hexafluoropropane, 4,4'-diaminodiphenylamine, 2,4-diaminodiphenylamine, 1,8-diaminonaphthalene, 1,5-diaminonaphthalene, 1,5-diaminoanthraquinone, 1,3-diaminopyrene, 1,6 -Diaminopyrene, 1,8-diaminopyrene, 2,7-diaminofluorene, 1,3-bis (4-amino Enyl) tetramethyldisiloxane, benzidine, 2,2′-dimethylbenzidine, 1,2-bis (4-aminophenyl) ethane, 1,3-bis (4-aminophenyl) propane, 1,4-bis (4 -Aminophenyl) butane, 1,5-bis (4-aminophenyl) pentane, 1,6-bis (4-aminophenyl) hexane, 1,7-bis (4-aminophenyl) heptane, 1,8-bis (4-aminophenyl) octane, 1,9-bis (4-aminophenyl) nonane, 1,10-bis (4-aminophenyl) decane, 1,3-bis (4-aminophenoxy) propane, 1,4 -Bis (4-aminophenoxy) butane, 1,5-bis (4-aminophenoxy) pentane, 1,6-bis (4-aminophenoxy) hexane, 1,7-bis (4- Aminophenoxy) heptane, 1,8-bis (4-aminophenoxy) octane, 1,9-bis (4-aminophenoxy) nonane, 1,10-bis (4-aminophenoxy) decane, di (4-aminophenyl) ) Propane-1,3-dioate, di (4-aminophenyl) butane-1,4-dioate, di (4-aminophenyl) pentane-1,5-dioate, di (4-aminophenyl) hexane-1, 6-dioate, di (4-aminophenyl) heptane-1,7-dioate, di (4-aminophenyl) octane-1,8-dioate, di (4-aminophenyl) nonane-1,9-dioate, di (4-aminophenyl) decane-1,10-dioate, 1,3-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] propane, 1,4-bi [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] butane, 1,5-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] pentane, 1,6-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] hexane, , 7-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] heptane, 1,8-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] octane, 1,9-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy Nonane, 1,10-bis [4- (4-aminophenoxy) phenoxy] decane, and the like.

芳香族−脂肪族ジアミンの例としては、3−アミノベンジルアミン、4−アミノベンジルアミン、3−アミノ−N−メチルベンジルアミン、4−アミノ−N−メチルベンジルアミン、3−アミノフェネチルアミン、4−アミノフェネチルアミン、3−アミノ−N−メチルフェネチルアミン、4−アミノ−N−メチルフェネチルアミン、3−(3−アミノプロピル)アニリン、4−(3−アミノプロピル)アニリン、3−(3−メチルアミノプロピル)アニリン、4−(3−メチルアミノプロピル)アニリン、3−(4−アミノブチル)アニリン、4−(4−アミノブチル)アニリン、3−(4−メチルアミノブチル)アニリン、4−(4−メチルアミノブチル)アニリン、3−(5−アミノペンチル)アニリン、4−(5−アミノペンチル)アニリン、3−(5−メチルアミノペンチル)アニリン、4−(5−メチルアミノペンチル)アニリン、2−(6−アミノナフチル)メチルアミン、3−(6−アミノナフチル)メチルアミン、2−(6−アミノナフチル)エチルアミン、3−(6−アミノナフチル)エチルアミンなどが挙げられる。   Examples of aromatic-aliphatic diamines include 3-aminobenzylamine, 4-aminobenzylamine, 3-amino-N-methylbenzylamine, 4-amino-N-methylbenzylamine, 3-aminophenethylamine, 4- Aminophenethylamine, 3-amino-N-methylphenethylamine, 4-amino-N-methylphenethylamine, 3- (3-aminopropyl) aniline, 4- (3-aminopropyl) aniline, 3- (3-methylaminopropyl) Aniline, 4- (3-methylaminopropyl) aniline, 3- (4-aminobutyl) aniline, 4- (4-aminobutyl) aniline, 3- (4-methylaminobutyl) aniline, 4- (4-methyl) Aminobutyl) aniline, 3- (5-aminopentyl) aniline, 4- (5-aminopentyl) Niline, 3- (5-methylaminopentyl) aniline, 4- (5-methylaminopentyl) aniline, 2- (6-aminonaphthyl) methylamine, 3- (6-aminonaphthyl) methylamine, 2- (6 -Aminonaphthyl) ethylamine, 3- (6-aminonaphthyl) ethylamine and the like.

複素環式ジアミン類の例としては、2,6−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノ−1,3,5−トリアジン、2,7−ジアミノジベンゾフラン、3,6−ジアミノカルバゾール、2,4−ジアミノ−6−イソプロピル−1,3,5−トリアジン、2,5−ビス(4−アミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾールなどが挙げられる。   Examples of heterocyclic diamines include 2,6-diaminopyridine, 2,4-diaminopyridine, 2,4-diamino-1,3,5-triazine, 2,7-diaminodibenzofuran, 3,6-diamino. Examples thereof include carbazole, 2,4-diamino-6-isopropyl-1,3,5-triazine, 2,5-bis (4-aminophenyl) -1,3,4-oxadiazole.

脂肪族ジアミン類の例としては、1,2−ジアミノエタン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノヘキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,3−ジアミノ−2,2−ジメチルプロパン、1,6−ジアミノ−2,5−ジメチルヘキサン、1,7−ジアミノ−2,5−ジメチルヘプタン、1,7−ジアミノ−4,4−ジメチルヘプタン、1,7−ジアミノ−3−メチルヘプタン、1,9−ジアミノ−5−メチルヘプタン、1,12−ジアミノドデカン、1,18−ジアミノオクタデカン、1,2−ビス(3−アミノプロポキシ)エタンなどが挙げられる。   Examples of aliphatic diamines include 1,2-diaminoethane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane. 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,3-diamino-2,2-dimethylpropane, 1,6-diamino-2,5-dimethylhexane, 1,7 -Diamino-2,5-dimethylheptane, 1,7-diamino-4,4-dimethylheptane, 1,7-diamino-3-methylheptane, 1,9-diamino-5-methylheptane, 1,12-diamino Examples include dodecane, 1,18-diaminooctadecane, and 1,2-bis (3-aminopropoxy) ethane.

側鎖にアルキル基、フッ素含有アルキル基、芳香環、脂肪族環、複素環、並びにそれらからなる大環状置換体を有するジアミン化合物を併用してもよい。具体的には、下記の式[DA-1]〜式[DA-30]で示されるジアミン化合物を例示することができる。   You may use together the diamine compound which has an alkyl group, a fluorine-containing alkyl group, an aromatic ring, an aliphatic ring, a heterocyclic ring, and the macrocyclic substituent which consists of them in a side chain. Specifically, the diamine compound shown by the following formula [DA-1]-a formula [DA-30] can be illustrated.

Figure 2013115228
(式[DA-1]から式[DA-5]中、Rは、炭素数1〜22のアルキル基又はフッ素含有アルキル基である。)
Figure 2013115228
(In formula [DA-1] to formula [DA-5], R 6 is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group.)

Figure 2013115228
(式[DA-6]から式[DA-9]中、Sは、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−CH−、−O−、−CO−、又は−NH−を示し、Rは炭素数1〜22のアルキル基又はフッ素含有アルキル基を示す。)
Figure 2013115228
(In formula [DA-6] to formula [DA-9], S 5 represents —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —CH 2 —, —O—, —CO—, or —NH— represents R 6 represents an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group.

Figure 2013115228
(式[DA-10]及び式[DA-11]中、Sは、−O−、−OCH−、−CHO−、−COOCH−、又は−CHOCO−を示し、Rは炭素数1〜22のアルキル基、アルコキシ基、フッ素含有アルキル基又はフッ素含有アルコキシ基である。)
Figure 2013115228
(In Formula [DA-10] and Formula [DA-11], S 6 represents —O—, —OCH 2 —, —CH 2 O—, —COOCH 2 —, or —CH 2 OCO—, and R 7 is an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkoxy group, a fluorine-containing alkyl group or a fluorine-containing alkoxy group.

Figure 2013115228
(式[DA-12]から式[DA-14]中、Sは、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−COOCH−、−CHOCO−、−CHO−、−OCH−、又は−CH−を示し、Rは炭素数1〜22のアルキル基、アルコキシ基、フッ素含有アルキル基又はフッ素含有アルコキシ基である。)
Figure 2013115228
(In the formulas [DA-12] to [DA-14], S 7 represents —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —COOCH 2 —, —CH 2 OCO—, —CH 2. O—, —OCH 2 —, or —CH 2 — is represented, and R 8 represents an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, an alkoxy group, a fluorine-containing alkyl group, or a fluorine-containing alkoxy group.

Figure 2013115228
(式[DA-15]及び式[DA-16]中、Sは、−COO−、−OCO−、−CONH−、−NHCO−、−COOCH−、−CHOCO−、−CHO−、−OCH−、−CH−、−O−、又は−NH−を示し、Rはフッ素基、シアノ基、トリフルオロメタン基、ニトロ基、アゾ基、ホルミル基、アセチル基、アセトキシ基、又は水酸基である。)
Figure 2013115228
(In Formula [DA-15] and Formula [DA-16], S 8 represents —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —COOCH 2 —, —CH 2 OCO—, —CH 2. O—, —OCH 2 —, —CH 2 —, —O—, or —NH—, wherein R 9 is a fluorine group, cyano group, trifluoromethane group, nitro group, azo group, formyl group, acetyl group, acetoxy Group or hydroxyl group.)

Figure 2013115228
(式[DA-17]〜[DA-20]中、R10は炭素数3〜12のアルキル基であり、1,4−シクロへキシレンのシス−トランス異性は、それぞれトランス体である。)
Figure 2013115228
(In the formulas [DA-17] to [DA-20], R 10 is an alkyl group having 3 to 12 carbon atoms, and the cis-trans isomerism of 1,4-cyclohexylene is a trans isomer.)

Figure 2013115228
Figure 2013115228

光により配向処理する場合においては、一般式[1]のジアミンと上記[DA−1]〜[DA−30]のジアミンを併用させることでさらに安定したプレチルトを得ることができるため好ましい。併用できるより好ましいジアミンとしては式[DA−10]〜[DA−30]が好ましく、より好ましくは[DA−10]〜[DA−16]のジアミンである。これらのジアミンの好ましい含有量は特に限定はされないが、5〜50mol%が好ましく、印刷性の観点では5〜30mol%が好ましい。   In the case of performing alignment treatment with light, it is preferable to use a diamine of the general formula [1] and a diamine of the above [DA-1] to [DA-30] in order to obtain a more stable pretilt. More preferable diamines that can be used in combination are those represented by the formulas [DA-10] to [DA-30], more preferably diamines of [DA-10] to [DA-16]. Although preferable content of these diamines is not particularly limited, 5 to 50 mol% is preferable, and 5 to 30 mol% is preferable from the viewpoint of printability.

また、以下のジアミンを併用させても良い。   Moreover, you may use the following diamine together.

Figure 2013115228
Figure 2013115228

式[DA−35]中、mは0〜3の整数であり、式[DA−38]中、nは1〜5の整数である。[DA−31]や[DA−32]は導入することによりVHRを向上させることができ、[DA−33]〜[DA−38]は蓄積電化の低減に効果があるため、好ましい。   In the formula [DA-35], m is an integer of 0 to 3, and in the formula [DA-38], n is an integer of 1 to 5. [DA-31] and [DA-32] are preferable because VHR can be improved by introducing them, and [DA-33] to [DA-38] are preferable because they are effective in reducing the storage charge.

加えて、下記の式[DA−39]で示されるようなジアミノシロキサンなども挙げることができる。   In addition, diaminosiloxanes represented by the following formula [DA-39] can also be exemplified.

Figure 2013115228
(式[DA−39]中、mは、1から10の整数である。)
Figure 2013115228
(In the formula [DA-39], m is an integer of 1 to 10.)

その他のジアミン化合物は、液晶配向膜とした際の液晶配向性、電圧保持特性、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類または2種類以上を混合して使用することもできる。   Other diamine compounds may be used alone or in combination of two or more depending on properties such as liquid crystal alignment properties, voltage holding properties, and accumulated charges when the liquid crystal alignment film is formed.

本発明のポリアミド酸を得るためにジアミン成分と反応させるテトラカルボン酸二無水物は特に限定されない。その具体例を以下に挙げる。   The tetracarboxylic dianhydride reacted with the diamine component to obtain the polyamic acid of the present invention is not particularly limited. Specific examples are given below.

脂環式構造又は脂肪族構造を有するテトラカルボン酸二無水物としては、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,4−ジカルボキシ−1−シクロヘキシルコハク酸二無水物、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸二無水物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[3,3,0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、シス−3,7−ジブチルシクロオクタ−1,5−ジエン−1,2,5,6−テトラカルボン酸二無水物、トリシクロ[4.2.1.02,5]ノナン−3,4,7,8−テトラカルボン酸−3,4:7,8−二無水物、ヘキサシクロ[6.6.0.12,7.03,6.19,14.010,13]ヘキサデカン−4,5,11,12−テトラカルボン酸−4,5:11,12−二無水物、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1,2−ジカルボン酸無水物などが挙げられる。   Examples of the tetracarboxylic dianhydride having an alicyclic structure or an aliphatic structure include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutane. Tetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetra Carboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic Acid dianhydride, 3,4-dicarboxy-1-cyclohexyl succinic dianhydride, 3,4-dicarboxy-1,2,3,4-tetrahydro-1-naphthalene succinic dianhydride, 1, , 3,4-Butanetetracarboxylic dianhydride, bicyclo [3,3,0] octane-2,4,6,8-tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetra Carboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, cis-3,7-dibutylcycloocta-1,5-diene-1,2,5,6-tetracarboxylic dianhydride , Tricyclo [4.2.1.02,5] nonane-3,4,7,8-tetracarboxylic acid-3,4: 7,8-dianhydride, hexacyclo [6.6.0.12,7 .03, 6.19, 14.010, 13] hexadecane-4,5,11,12-tetracarboxylic acid-4,5: 11,12-dianhydride, 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran- 3-yl) -1,2,3,4-tetrahydro Futaren 1,2-dicarboxylic anhydride and the like.

更には、上記脂環式構造又は脂肪族構造を有するテトラカルボン酸二無水物に加えて、芳香族テトラカルボン酸二無水物を使用すると、液晶配向性が向上し、かつ液晶セルの蓄積電荷を低減させることができるので好ましい。芳香族テトラカルボン酸二無水物としては、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。   Furthermore, when an aromatic tetracarboxylic dianhydride is used in addition to the tetracyclic dianhydride having the alicyclic structure or aliphatic structure, the liquid crystal alignment is improved and the accumulated charge of the liquid crystal cell is reduced. Since it can reduce, it is preferable. As aromatic tetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic acid Dianhydride, 2,3,3 ′, 4-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,3,3 ′, 4-benzophenonetetra Carboxylic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride Products, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride and the like.

本発明のポリアミド酸エステルを得るためにジアミン成分と反応させるテトラカルボン酸ジアルキルエステルは特に限定されない。その具体例を以下に挙げる。   The tetracarboxylic acid dialkyl ester reacted with the diamine component to obtain the polyamic acid ester of the present invention is not particularly limited. Specific examples are given below.

脂肪族テトラカルボン酸ジエステルの具体的な例としては1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸ジアルキルエステル、1,2−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸ジアルキルエステル、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸ジアルキルエステル、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸ジアルキルエステル、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸ジアルキルエステル、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸ジアルキルエステル、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸ジアルキルエステル、3,4−ジカルボキシ−1−シクロヘキシルコハク酸ジアルキルエステル、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸ジアルキルエステル、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸ジアルキルエステル、ビシクロ[3,3,0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸ジアルキルエステル、3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸ジアルキルエステル、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸ジアルキルエステル、シス−3,7−ジブチルシクロオクタ−1,5−ジエン−1,2,5,6−テトラカルボン酸ジアルキルエステル、トリシクロ[4.2.1.02,5]ノナン−3,4,7,8−テトラカルボン酸−3,4:7,8−ジアルキルエステル、ヘキサシクロ[6.6.0.12,7.03,6.19,14.010,13]ヘキサデカン−4,5,11,12−テトラカルボン酸−4,5:11,12−ジアルキルエステル、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレンー1,2−ジカルボンジアルキルエステルなどが挙げられる。   Specific examples of the aliphatic tetracarboxylic acid diester include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dialkyl ester, 1,2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dialkyl ester, 1 , 3-Dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dialkyl ester, 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dialkyl ester, 1,2, 3,4-cyclopentanetetracarboxylic acid dialkyl ester, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic acid dialkyl ester, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dialkyl ester, 3,4-dicarboxy-1 -Cyclohexyl succinic acid dialkyl ester, 3,4-dicarboxy- , 2,3,4-Tetrahydro-1-naphthalene succinic acid dialkyl ester, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid dialkyl ester, bicyclo [3,3,0] octane-2,4,6,8- Tetracarboxylic acid dialkyl ester, 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic acid dialkyl ester, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dialkyl ester, cis-3,7-dibutylcycloocta-1,5- Diene-1,2,5,6-tetracarboxylic acid dialkyl ester, tricyclo [4.2.1.02,5] nonane-3,4,7,8-tetracarboxylic acid-3,4: 7,8- Dialkyl ester, hexacyclo [6.6.0.12,7.03,6.19,14.010,13] hexadecane-4,5,11, 2-tetracarboxylic acid-4,5: 11,12-dialkyl ester, 4- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic dialkyl Examples include esters.

芳香族テトラカルボン酸ジアルキルエステルとしては、ピロメリット酸ジアルキルエステル、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸ジアルキルエステル、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸ジアルキルエステル、2,3,3’,4−ビフェニルテトラカルボン酸ジアルキルエステル、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ジアルキルエステル、2,3,3’,4−ベンゾフェノンテトラカルボン酸ジアルキルエステル、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテルジアルキルエステル、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホンジアルキルエステル、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸ジアルキルエステル、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸ジアルキルエステルなどが挙げられる。   As the aromatic tetracarboxylic acid dialkyl ester, pyromellitic acid dialkyl ester, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid dialkyl ester, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic acid dialkyl ester, 2,3,3 ′, 4-biphenyltetracarboxylic acid dialkyl ester, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic acid dialkyl ester, 2,3,3 ′, 4-benzophenone tetracarboxylic acid dialkyl ester, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether dialkyl ester, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dialkyl ester, 1,2,5,6-naphthalene tetracarboxylic acid dialkyl ester, 2,3,6,7- Naphthalene tetracarboxylic acid dialkyl ester And the like.

本発明のポリアミドを得るためにジアミン成分と反応させるジカルボン酸は特に限定されない。ジカルボン酸またはその誘導体の脂肪族ジカルボン酸の具体例として、マロン酸、蓚酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、フマル酸、グルタル酸、アジピン酸、ムコン酸、2−メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2−ジメチルグルタル酸、3,3−ジエチルコハク酸、アゼライイン酸、セバシン酸およびスベリン酸等のジカルボン酸を挙げることができる。   The dicarboxylic acid reacted with the diamine component to obtain the polyamide of the present invention is not particularly limited. Specific examples of the aliphatic dicarboxylic acid of dicarboxylic acid or its derivative include malonic acid, succinic acid, dimethylmalonic acid, succinic acid, fumaric acid, glutaric acid, adipic acid, muconic acid, 2-methyladipic acid, trimethyladipic acid, pimelin Mention may be made of dicarboxylic acids such as acids, 2,2-dimethylglutaric acid, 3,3-diethylsuccinic acid, azelaic acid, sebacic acid and suberic acid.

脂環式系のジカルボン酸としては、1,1−シクロプロパンジカルボン酸、1,2−シクロプロパンジカルボン酸、1,1−シクロブタンジカルボン酸、1,2−シクロブタンジカルボン酸、1,3−シクロブタンジカルボン酸、3,4−ジフェニル−1,2−シクロブタンジカルボン酸、2,4−ジフェニル−1,3−シクロブタンジカルボン酸、1−シクロブテン−1,2−ジカルボン酸、1−シクロブテン−3,4−ジカルボン酸、1,1−シクロペンタンジカルボン酸、1,2−シクロペンタンジカルボン酸、1,3−シクロペンタンジカルボン酸、1,1−シクロヘキサンジカルボン酸、1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4−(2−ノルボルネン)ジカルボン酸、ノルボルネン−2,3−ジカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタン−1,4−ジカルボン酸、ビシクロ[2.2.2]オクタン−2,3−ジカルボン酸、2,5−ジオキソ−1,4−ビシクロ[2.2.2]オクタンジカルボン酸、1,3−アダマンタンジカルボン酸、4,8−ジオキソ−1,3−アダマンタンジカルボン酸、2,6−スピロ[3.3]ヘプタンジカルボン酸、1,3−アダマンタン二酢酸、カンファ−酸等を挙げることができる。   Examples of the alicyclic dicarboxylic acid include 1,1-cyclopropanedicarboxylic acid, 1,2-cyclopropanedicarboxylic acid, 1,1-cyclobutanedicarboxylic acid, 1,2-cyclobutanedicarboxylic acid, and 1,3-cyclobutanedicarboxylic acid. Acid, 3,4-diphenyl-1,2-cyclobutanedicarboxylic acid, 2,4-diphenyl-1,3-cyclobutanedicarboxylic acid, 1-cyclobutene-1,2-dicarboxylic acid, 1-cyclobutene-3,4-dicarboxylic acid Acid, 1,1-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,2-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,3-cyclopentanedicarboxylic acid, 1,1-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,2-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,3-cyclohexane Dicarboxylic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 1,4- (2-norbo Nene) dicarboxylic acid, norbornene-2,3-dicarboxylic acid, bicyclo [2.2.2] octane-1,4-dicarboxylic acid, bicyclo [2.2.2] octane-2,3-dicarboxylic acid, 2, 5-dioxo-1,4-bicyclo [2.2.2] octanedicarboxylic acid, 1,3-adamantane dicarboxylic acid, 4,8-dioxo-1,3-adamantane dicarboxylic acid, 2,6-spiro [3. 3] Heptanedicarboxylic acid, 1,3-adamantanediacetic acid, camphoric acid and the like.

芳香族ジカルボン酸としては、o−フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、5−メチルイソフタル酸、5−tert−ブチルイソフタル酸、5−アミノイソフタル酸、5−ヒドロキシイソフタル酸、2,5−ジメチルテレフタル酸、テトラメチルテレフタル酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、2,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、1,4−アントラセンジカルボン酸、1,4−アントラキノンジカルボン酸、2,5−ビフェニルジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、1,5−ビフェニレンジカルボン酸、4,4"−タ−フェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルプロパンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルヘキサフルオロプロパンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−ビベンジルジカルボン酸、4,4’−スチルベンジカルボン酸、4,4’−トランジカルボン酸、4,4’−カルボニル二安息香酸、4,4’−スルホニル二安息香酸、4,4’−ジチオ二安息香酸、p−フェニレン二酢酸、3,3’−p−フェニレンジプロピオン酸、4−カルボキシ桂皮酸、p−フェニレンジアクリル酸、3,3’−[4,4’−(メチレンジ−p−フェニレン)]ジプロピオン酸、4,4’−[4,4’−(オキシジ−p−フェニレン)]ジプロピオン酸、4,4’−[4,4’−(オキシジ−p−フェニレン)]二酪酸、(イソプロピリデンジ−p−フェニレンジオキシ)二酪酸、ビス(p−カルボキシフェニル)ジメチルシラン等のジカルボン酸を挙げることができる。   As aromatic dicarboxylic acids, o-phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 5-methylisophthalic acid, 5-tert-butylisophthalic acid, 5-aminoisophthalic acid, 5-hydroxyisophthalic acid, 2,5-dimethylterephthalic acid Acid, tetramethylterephthalic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, 2,5-naphthalenedicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-anthracenedicarboxylic acid, 1,4 -Anthraquinone dicarboxylic acid, 2,5-biphenyl dicarboxylic acid, 4,4'-biphenyl dicarboxylic acid, 1,5-biphenylene dicarboxylic acid, 4,4 "-terphenyl dicarboxylic acid, 4,4'-diphenylmethane dicarboxylic acid, 4,4'-diphenylethanedicarboxylic acid, 4,4'-diphenyl Rupropanedicarboxylic acid, 4,4'-diphenylhexafluoropropanedicarboxylic acid, 4,4'-diphenyl ether dicarboxylic acid, 4,4'-bibenzyldicarboxylic acid, 4,4'-stilbene dicarboxylic acid, 4,4'- Transdicarboxylic acid, 4,4′-carbonyldibenzoic acid, 4,4′-sulfonyldibenzoic acid, 4,4′-dithiodibenzoic acid, p-phenylenediacetic acid, 3,3′-p-phenylenedipropion Acid, 4-carboxycinnamic acid, p-phenylenediacrylic acid, 3,3 ′-[4,4 ′-(methylenedi-p-phenylene)] dipropionic acid, 4,4 ′-[4,4 ′-( Oxydi-p-phenylene)] dipropionic acid, 4,4 ′-[4,4 ′-(oxydi-p-phenylene)] butyric acid, (isopropylidenedi-p-phenylenedioxy) Can be exemplified a two-butyric acid, bis (p- carboxyphenyl) dicarboxylic acids such as dimethyl silane.

複素環を含むジカルボン酸としては、1,5−(9−オキソフルオレン)ジカルボン酸、3,4−フランジカルボン酸、4,5−チアゾールジカルボン酸、2−フェニル−4,5−チアゾールジカルボン酸、1,2,5−チアジアゾール−3,4−ジカルボン酸、1,2,5−オキサジアゾール−3,4−ジカルボン酸、2,3−ピリジンジカルボン酸、2,4−ピリジンジカルボン酸、2,5−ピリジンジカルボン酸、2,6−ピリジンジカルボン酸、3,4−ピリジンジカルボン酸、3,5−ピリジンジカルボン酸等を挙げることができる。   Examples of the dicarboxylic acid containing a heterocyclic ring include 1,5- (9-oxofluorene) dicarboxylic acid, 3,4-furandicarboxylic acid, 4,5-thiazole dicarboxylic acid, 2-phenyl-4,5-thiazole dicarboxylic acid, 1,2,5-thiadiazole-3,4-dicarboxylic acid, 1,2,5-oxadiazole-3,4-dicarboxylic acid, 2,3-pyridinedicarboxylic acid, 2,4-pyridinedicarboxylic acid, 2, Examples thereof include 5-pyridinedicarboxylic acid, 2,6-pyridinedicarboxylic acid, 3,4-pyridinedicarboxylic acid, and 3,5-pyridinedicarboxylic acid.

上記の各種ジカルボン酸は酸ジハライドあるいは無水の構造のものであってもよい。これらのジカルボン酸類は、特に直線的な構造のポリアミドを与えることが可能なジカルボン酸類であることが液晶分子の配向性を保つ上から好ましい。これらの中でも、テレフタル酸、イソテレフタル酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルプロパンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルヘキサフルオロプロパンジカルボン酸、2,2−ビス(フェニル)プロパンジカルボン酸、4、4鋳タ−フェニルジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,5−ピリジンジカルボン酸またはこれらの酸ジハライド等が好ましく用いられる。これらの化合物には異性体が存在するものもあるが、それらを含む混合物であってもよい。また、2種以上の化合物を併用してもよい。なお、本発明に使用するジカルボン酸類は、上記の例示化合物に限定されるものではない。   The various dicarboxylic acids may be acid dihalides or those having an anhydrous structure. These dicarboxylic acids are preferably dicarboxylic acids that can give a polyamide having a linear structure, from the viewpoint of maintaining the orientation of liquid crystal molecules. Among these, terephthalic acid, isoterephthalic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, 4,4′-diphenylmethanedicarboxylic acid, 4,4′-diphenylethanedicarboxylic acid, 4,4 '-Diphenylpropanedicarboxylic acid, 4,4'-diphenylhexafluoropropanedicarboxylic acid, 2,2-bis (phenyl) propanedicarboxylic acid, 4,4 cast tert-phenyldicarboxylic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2 , 5-pyridinedicarboxylic acid or these acid dihalides are preferably used. Some of these compounds have isomers, but may be a mixture containing them. Two or more compounds may be used in combination. The dicarboxylic acids used in the present invention are not limited to the above exemplary compounds.

テトラカルボン酸二無水物は、液晶配向膜にした際の液晶配向性、電圧保持特性、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類または2種類以上併用することができる。   Tetracarboxylic dianhydride can be used singly or in combination of two or more according to properties such as liquid crystal alignment properties, voltage holding properties, and accumulated charges when formed into a liquid crystal alignment film.

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

テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの反応に用いる有機溶媒としては、生成したポリアミド酸が溶解するものであれば特に限定されない。その具体例を以下に挙げる。   The organic solvent used for the reaction between tetracarboxylic dianhydride and diamine is not particularly limited as long as the produced polyamic acid can be dissolved. Specific examples are given below.

N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、ジペンテン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール−tert−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、プロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオキサン、n−へキサン、n−ペンタン、n−オクタン、ジエチルエーテル、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸メチルエチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−エトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミドなどが挙げられる。これらは単独で使用しても、混合して使用してもよい。さらに、ポリアミド酸を溶解させない溶媒であっても、生成したポリアミド酸が析出しない範囲で、上記溶媒に混合して使用してもよい。   N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, dimethyl sulfoxide, tetramethyl urea, pyridine, dimethyl sulfone, hexamethyl sulfoxide , Γ-butyrolactone, isopropyl alcohol, methoxymethylpentanol, dipentene, ethyl amyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl Carbitol, ethyl carbitol, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethyl Glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol-tert-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monomethyl ether, dipropylene glycol Monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monoacetate monopropyl ether, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, tripropylene Glycol methyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, diisopropyl ether, ethyl isobutyl ether, diisobutylene, amyl acetate, butyl butyrate, butyl ether, diisobutyl ketone, methylcyclohexene, propyl ether, dihexyl ether, dioxane, n- Hexane, n-pentane, n-octane, diethyl ether, cyclohexanone, ethylene carbonate, propylene carbonate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether, methyl pyruvate, Ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, methyl ethyl 3-ethoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropion , 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, diglyme, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-ethoxy -N, N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N, N-dimethylpropanamide and the like can be mentioned. These may be used alone or in combination. Further, even a solvent that does not dissolve the polyamic acid may be used by mixing with the above solvent as long as the produced polyamic acid does not precipitate.

また、有機溶媒中の水分は重合反応を阻害し、さらには生成したポリアミド酸を加水分解させる原因となるので、有機溶媒はなるべく脱水乾燥させたものを用いることが好ましい。   In addition, since water in the organic solvent inhibits the polymerization reaction and further causes hydrolysis of the produced polyamic acid, it is preferable to use a dehydrated and dried organic solvent as much as possible.

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

その際の重合温度は−20℃から150℃の任意の温度を選択することができるが、好ましくは−5℃から100℃の範囲である。また、反応は任意の濃度で行うことができるが、濃度が低すぎると高分子量の重合体を得ることが難しくなり、濃度が高すぎると反応液の粘性が高くなり過ぎて均一な攪拌が困難となるので、テトラカルボン酸二無水物とジアミン成分の反応溶液中での合計濃度が、好ましくは1から50質量%、より好ましくは5から30質量%である。反応初期は高濃度で行い、その後、有機溶媒を追加することができる。   The polymerization temperature at that time can be selected from an arbitrary temperature of -20 ° C to 150 ° C, preferably in the range of -5 ° C to 100 ° C. The reaction can be carried out at any concentration, but if the concentration is too low, it is difficult to obtain a high molecular weight polymer, and if the concentration is too high, the viscosity of the reaction solution becomes too high and uniform stirring is difficult. Therefore, the total concentration of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine component in the reaction solution is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 30% by mass. The initial stage of the reaction is carried out at a high concentration, and then an organic solvent can be added.

ポリアミド酸の重合反応においては、テトラカルボン酸二無水物の合計モル数と、ジアミン成分の合計モル数の比は0.8から1.2であることが好ましい。通常の重縮合反応同様、このモル比が1.0に近いほど生成するポリアミド酸の分子量は大きくなる。   In the polyamic acid polymerization reaction, the ratio of the total number of moles of tetracarboxylic dianhydride to the total number of moles of the diamine component is preferably 0.8 to 1.2. Similar to the normal polycondensation reaction, the closer the molar ratio is to 1.0, the higher the molecular weight of the polyamic acid produced.

本発明のポリイミドは、前記のポリアミド酸を脱水閉環させて得られるポリイミドであり、液晶配向膜を得るための重合体として有用である。   The polyimide of the present invention is a polyimide obtained by dehydrating and ring-closing the above polyamic acid, and is useful as a polymer for obtaining a liquid crystal alignment film.

本発明のポリイミドにおいて、アミド酸基の脱水閉環率(イミド化率)は、必ずしも100%である必要はなく、用途や目的に応じて任意に調整することができる。   In the polyimide of the present invention, the dehydration cyclization rate (imidation rate) of the amic acid group is not necessarily 100%, and can be arbitrarily adjusted according to the application and purpose.

[ポリイミド]
ポリアミド酸をイミド化させる方法としては、ポリアミド酸の溶液をそのまま加熱する熱イミド化、ポリアミド酸の溶液に触媒を添加する触媒イミド化が挙げられる。
[Polyimide]
Examples of the method for imidizing the polyamic acid include thermal imidization in which the polyamic acid solution is heated as it is, and catalytic imidization in which a catalyst is added to the polyamic acid solution.

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

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

[ポリアミック酸エステル]
ポリアミック酸エステルを合成する方法としては、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンとの反応や、テトラカルボン酸ジエステルとジアミンを適当な縮合剤、塩基の存在下にて反応させることによりポリイミドの前駆体の一種であるポリアミック酸エステルを得ることができる。または、予めポリアミック酸を重合し、高分子反応を利用してアミック酸中のカルボン酸をエステル化することでも得ることができる。
[Polyamic acid ester]
As a method of synthesizing a polyamic acid ester, a reaction between a tetracarboxylic acid diester dichloride and a diamine, or a reaction between a tetracarboxylic acid diester and a diamine in the presence of an appropriate condensing agent and a base, a kind of polyimide precursor. The polyamic acid ester which is can be obtained. Alternatively, it can also be obtained by polymerizing a polyamic acid in advance and esterifying the carboxylic acid in the amic acid using a polymer reaction.

具体的には、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンとを塩基と有機溶剤の存在下で−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜4時間反応させることによって合成することができる。   Specifically, tetracarboxylic acid diester dichloride and diamine in the presence of a base and an organic solvent are −20 ° C. to 150 ° C., preferably 0 ° C. to 50 ° C., 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to 4 hours. It can be synthesized by reacting.

前記塩基には、ピリジン、トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジンが使用できるが、反応が穏和に進行するためにピリジンが好ましい。塩基の添加量は、除去が容易な量で、かつ高分子量体が得やすいという観点から、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドに対して、2〜4倍モルであることが好ましい。   As the base, pyridine, triethylamine, and 4-dimethylaminopyridine can be used, but pyridine is preferable because the reaction proceeds gently. The addition amount of the base is preferably 2 to 4 times the molar amount of the tetracarboxylic acid diester dichloride from the viewpoint of easy removal and high molecular weight.

縮合剤存在下にて縮合重合を行う場合、トリフェニルホスファイト、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、N,N’−カルボニルジイミダゾール、ジメトキシ−1,3,5−トリアジニルメチルモルホリニウム、O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウム テトラフルオロボラート、O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート、(2,3−ジヒドロ−2−チオキソ−3−ベンゾオキサゾリル)ホスホン酸ジフェニル、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)4−メトキシモルホリウムクロリド n−水和物などが使用できる。   When performing condensation polymerization in the presence of a condensing agent, triphenyl phosphite, dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, N, N′-carbonyldiimidazole, dimethoxy-1, 3,5-triazinylmethylmorpholinium, O- (benzotriazol-1-yl) -N, N, N ′, N′-tetramethyluronium tetrafluoroborate, O- (benzotriazole-1- Yl) -N, N, N ′, N′-tetramethyluronium hexafluorophosphate, (2,3-dihydro-2-thioxo-3-benzoxazolyl) phosphonate diphenyl, 4- (4,6 -Dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) 4-methoxymorpholium chloride n-hydrate can be used The

また、上記縮合剤を用いる方法において、ルイス酸を添加剤として加えることで反応が効率的に進行する。ルイス酸としては、塩化リチウム、臭化リチウムなどのハロゲン化リチウムが好ましい。ルイス酸の添加量は(C1)に対して0.1〜1.0倍モル量であることが好ましい。   In the method using the condensing agent, the reaction proceeds efficiently by adding Lewis acid as an additive. As the Lewis acid, lithium halides such as lithium chloride and lithium bromide are preferable. The addition amount of the Lewis acid is preferably 0.1 to 1.0 times the molar amount relative to (C1).

上記の反応に用いる溶媒は、上記にて示したポリアミック酸を重合する際に用いられる溶媒で行うことができるが、モノマーおよびポリマーの溶解性からN−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。合成時の濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという観点から、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。また、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドの加水分解を防ぐため、ポリアミック酸エステルの合成に用いる溶媒はできるだけ脱水されていることが良く、窒素雰囲気中で、外気の混入を防ぐのが好ましい。   The solvent used in the above reaction can be the solvent used when polymerizing the polyamic acid shown above, but N-methyl-2-pyrrolidone and γ-butyrolactone are preferred from the solubility of the monomer and polymer. These may be used alone or in combination of two or more. The concentration at the time of synthesis is preferably 1 to 30% by mass and more preferably 5 to 20% by mass from the viewpoint that polymer precipitation is unlikely to occur and a high molecular weight body is easily obtained. Moreover, in order to prevent hydrolysis of tetracarboxylic acid diester dichloride, the solvent used for the synthesis of the polyamic acid ester is preferably dehydrated as much as possible, and it is preferable to prevent mixing of outside air in a nitrogen atmosphere.

[ポリアミド]
ポリアミドもポリアミック酸エステル同様にして合成することができる。
[polyamide]
Polyamide can also be synthesized in the same manner as the polyamic acid ester.

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

本発明の液晶配向剤に含有されるポリアミド酸及びポリイミドの分子量は、そこから得られる塗膜の強度及び、塗膜形成時の作業性、塗膜の均一性を考慮した場合、GPC(Gel Permeation Chromatography)法で測定した重量平均分子量で5,000から1,000,000とするのが好ましく、より好ましくは、10,000から150,000である。   The molecular weight of the polyamic acid and polyimide contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention is determined by considering the strength of the coating film obtained therefrom, the workability during coating film formation, and the uniformity of the coating film. The weight average molecular weight measured by the Chromatography method is preferably 5,000 to 1,000,000, more preferably 10,000 to 150,000.

<液晶配向剤>
本発明の液晶配向剤は、液晶配向膜を形成するための塗布液であり、樹脂被膜を形成するための樹脂成分が有機溶媒に溶解した溶液である。ここで、前記の樹脂成分は、上記した本発明の重合体から選ばれる少なくとも一種の重合体を含む樹脂成分である。その際、樹脂成分の含有量は1質量%から20質量%が好ましく、より好ましくは3質量%から15質量%、特に好ましくは3質量%から10質量%である。
<Liquid crystal aligning agent>
The liquid crystal aligning agent of this invention is a coating liquid for forming a liquid crystal aligning film, and is a solution which the resin component for forming a resin film melt | dissolved in the organic solvent. Here, the said resin component is a resin component containing at least 1 type of polymer chosen from the polymer of this invention mentioned above. In that case, the content of the resin component is preferably 1% by mass to 20% by mass, more preferably 3% by mass to 15% by mass, and particularly preferably 3% by mass to 10% by mass.

本発明において、前記樹脂成分は、全てが本発明に用いる共重合体であってもよく、本発明の重合体にそれ以外の他の重合体が混合されていてもよい。その際、樹脂成分中における本発明の重合体以外の他の重合体の含有量は0.5質量%から15質量%、好ましくは1質量%から10質量%である。   In the present invention, the resin component may be a copolymer used in the present invention, or other polymer may be mixed with the polymer of the present invention. At that time, the content of the polymer other than the polymer of the present invention in the resin component is 0.5% by mass to 15% by mass, preferably 1% by mass to 10% by mass.

かかる他の重合体は、例えば、テトラカルボン酸二無水物成分と反応させるジアミン成分として、特定ジアミン化合物以外のジアミン化合物を使用して得られるポリアミド酸又はポリイミドなどが挙げられる。   Examples of such other polymers include polyamic acid or polyimide obtained by using a diamine compound other than the specific diamine compound as a diamine component to be reacted with the tetracarboxylic dianhydride component.

本発明の液晶配向剤に用いる有機溶媒は、樹脂成分を溶解させる有機溶媒であれば特に限定されない。その具体例を以下に挙げる。   The organic solvent used for the liquid crystal aligning agent of this invention will not be specifically limited if it is an organic solvent in which a resin component is dissolved. Specific examples are given below.

N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、2−ピロリドン、N−エチルピロリドン、N−ビニルピロリドン、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−エトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、3−ブトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジグライム、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノンなどが挙げられる。これらは単独で使用しても、混合して使用してもよい。   N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, 2-pyrrolidone, N-ethylpyrrolidone, N-vinylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, pyridine, Dimethylsulfone, hexamethylsulfoxide, γ-butyrolactone, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-ethoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-butoxy-N, N-dimethylpropanamide, 1,3 -Dimethyl-imidazolidinone, ethyl amyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone, cyclohexanone, ethylene carbonate, propylene carbonate, diglyme, 4-hydroxy-4 Such as methyl-2-pentanone and the like. These may be used alone or in combination.

本発明の液晶配向剤は、上記以外の成分を含有してもよい。その例としては、液晶配向剤を塗布した際の膜厚均一性や表面平滑性を向上させる溶媒や化合物、液晶配向膜と基板との密着性を向上させる化合物などである。   The liquid crystal aligning agent of this invention may contain components other than the above. Examples thereof include solvents and compounds that improve the film thickness uniformity and surface smoothness when a liquid crystal aligning agent is applied, and compounds that improve the adhesion between the liquid crystal aligning film and the substrate.

膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる溶媒(貧溶媒)の具体例としては次のものが挙げられる。   Specific examples of the solvent (poor solvent) that improves the uniformity of the film thickness and the surface smoothness include the following.

例えば、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール−tert−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、プロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、1−ヘキサノール、n−へキサン、n−ペンタン、n−オクタン、ジエチルエーテル、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸メチルエチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−ブトキシ−2−プロパノール、1−フェノキシ−2−プロパノール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート、プロピレングリコール−1−モノエチルエーテル−2−アセテート、ジプロピレングリコール、2−(2−エトキシプロポキシ)プロパノール、乳酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、乳酸n−プロピルエステル、乳酸n−ブチルエステル、乳酸イソアミルエステルなどの低表面張力を有する溶媒などが挙げられる。   For example, isopropyl alcohol, methoxymethylpentanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl carbitol, ethyl carbitol, ethyl carbitol acetate, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol monoacetate Isopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol-tert-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipro Lenglycol monoacetate monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monoacetate monopropyl ether, 3-methyl-3 -Methoxybutyl acetate, tripropylene glycol methyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, diisopropyl ether, ethyl isobutyl ether, diisobutylene, amyl acetate, butyl butyrate, butyl ether, diisobutyl ketone, methylcyclohexene, propyl ether, dihexyl Ether, 1-hexanol, n-hexane, n-pentane, n-octane Diethyl ether, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, methyl ethyl 3-ethoxypropionate, Ethyl 3-methoxypropionate, 3-ethoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, 1 -Butoxy-2-propanol, 1-phenoxy-2-propanol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol diacetate, propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate, propylene glycol- Low 1-monoethyl ether-2-acetate, dipropylene glycol, 2- (2-ethoxypropoxy) propanol, lactate methyl ester, lactate ethyl ester, lactate n-propyl ester, lactate n-butyl ester, lactate isoamyl ester Examples include solvents having surface tension.

これらの貧溶媒は1種類でも複数種類を混合して用いてもよい。上記のような溶媒を用いる場合は、液晶配向剤に含まれる溶媒全体の5から80質量%であることが好ましく、より好ましくは20から60質量%である。   These poor solvents may be used alone or in combination. When using the above solvent, it is preferable that it is 5 to 80 mass% of the whole solvent contained in a liquid crystal aligning agent, More preferably, it is 20 to 60 mass%.

膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる化合物としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ノ二オン系界面活性剤などが挙げられる。   Examples of compounds that improve film thickness uniformity and surface smoothness include fluorine-based surfactants, silicone-based surfactants, and nonionic surfactants.

より具体的には、例えば、エフトップEF301、EF303、EF352(トーケムプロダクツ社製)、メガファックF171、F173、R−30(大日本インキ社製)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム社製)、アサヒガードAG710、サーフロンS−382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子社製)などが挙げられる。これらの界面活性剤の使用割合は、液晶配向剤に含有される樹脂成分の100質量部に対して、好ましくは0.01から2質量部、より好ましくは0.01から1質量部である。   More specifically, for example, F-top EF301, EF303, EF352 (manufactured by Tochem Products), MegaFuck F171, F173, R-30 (manufactured by Dainippon Ink), Florard FC430, FC431 (manufactured by Sumitomo 3M) Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.). The use ratio of these surfactants is preferably 0.01 to 2 parts by mass, more preferably 0.01 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the resin component contained in the liquid crystal aligning agent.

液晶配向膜と基板との密着性を向上させる化合物の具体例としては、次に示す官能性シラン含有化合物やエポキシ基含有化合物などが挙げられる。   Specific examples of the compound that improves the adhesion between the liquid crystal alignment film and the substrate include the following functional silane-containing compounds and epoxy group-containing compounds.

例えば、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−4、4’−ジアミノジフェニルメタンなどが挙げられる。   For example, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-ethoxy Carbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 10-to Ethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, N-benzyl-3-aminopropyltri Methoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-amino Propyltrimethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether , Polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetra Glycidyl-2,4-hexanediol, N, N, N ′, N ′,-tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, N Examples include ', N',-tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylmethane.

更に、基板と膜の密着性向上に加え、バックライトによる電気特性低下などを防ぐ目的で以下のようなフェノプラスト系の添加剤を導入しても良い。具体的なフェノプラスト系添加剤を以下に示すが、この構造に限定されない。   Furthermore, in addition to improving the adhesion between the substrate and the film, the following phenoplast type additives may be introduced for the purpose of preventing the deterioration of electrical characteristics due to the backlight. Specific phenoplast additives are shown below, but are not limited to this structure.

Figure 2013115228
Figure 2013115228

基板との密着性を向上させる化合物を使用する場合、その使用量は、液晶配向剤に含有される樹脂成分の100質量部に対して0.1から30質量部であることが好ましく、より好ましくは1から20質量部である。使用量が0.1質量部未満であると密着性向上の効果は期待できず、30質量部よりも多くなると液晶の配向性が悪くなる場合がある。   When using a compound that improves adhesion to the substrate, the amount used is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 100 parts by mass of the resin component contained in the liquid crystal aligning agent. Is 1 to 20 parts by mass. If the amount used is less than 0.1 parts by mass, the effect of improving the adhesion cannot be expected, and if it exceeds 30 parts by mass, the orientation of the liquid crystal may deteriorate.

本発明の液晶配向剤には、上記の他、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、液晶配向膜の誘電率や導電性などの電気特性を変化させる目的で、誘電体や導電物質、さらには、液晶配向膜にした際の膜の硬度や緻密度を高める目的の架橋性化合物を添加してもよい。   In addition to the above, the liquid crystal aligning agent of the present invention has a dielectric or conductive material for the purpose of changing the electrical properties such as the dielectric constant and conductivity of the liquid crystal aligning film, as long as the effects of the present invention are not impaired. Further, a crosslinkable compound for the purpose of increasing the hardness and density of the liquid crystal alignment film may be added.

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

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

液晶配向剤を基板上に塗布した後の焼成は、ホットプレートなどの加熱手段により50から300℃、好ましくは80から250℃で行い、溶媒を蒸発させて、塗膜を形成させることができる。焼成後に形成される塗膜の厚みは、厚すぎると液晶表示素子の消費電力の面で不利となり、薄すぎると液晶表示素子の信頼性が低下する場合があるので、好ましくは5から300nm、より好ましくは10から100nmである。液晶を水平配向や傾斜配向させる場合は、焼成後の塗膜をラビング又は偏光紫外線照射などで処理する。   Firing after applying the liquid crystal aligning agent on the substrate can be performed at 50 to 300 ° C., preferably 80 to 250 ° C. by a heating means such as a hot plate, and the solvent can be evaporated to form a coating film. If the thickness of the coating film formed after baking is too thick, it is disadvantageous in terms of power consumption of the liquid crystal display element, and if it is too thin, the reliability of the liquid crystal display element may be lowered. It is preferably 10 to 100 nm. When the liquid crystal is horizontally or tilted, the fired coating film is treated by rubbing or irradiation with polarized ultraviolet rays.

本発明の液晶表示素子は、上記した手法により本発明の液晶配向剤から液晶配向膜付き基板を得た後、公知の方法で液晶セルを作製し、液晶表示素子としたものである。   The liquid crystal display element of the present invention is a liquid crystal display element obtained by obtaining a substrate with a liquid crystal alignment film from the liquid crystal aligning agent of the present invention by the method described above, and then preparing a liquid crystal cell by a known method.

液晶セル作製の一例を挙げるならば、液晶配向膜の形成された1対の基板を用意し、片方の基板の液晶配向膜上にスペーサーを散布し、液晶配向膜面が内側になるようにして、もう片方の基板を貼り合わせ、液晶を減圧注入して封止する方法、又は、スペーサーを散布した液晶配向膜面に液晶を滴下した後に基板を貼り合わせて封止を行う方法などが例示できる。このときのスペーサーの厚みは、好ましくは1から30μm、より好ましくは2から10μmである。   To give an example of liquid crystal cell production, prepare a pair of substrates on which a liquid crystal alignment film is formed, spray spacers on the liquid crystal alignment film of one substrate, and make the liquid crystal alignment film surface inside. Examples include a method of bonding the other substrate and injecting the liquid crystal under reduced pressure, or a method of sealing the liquid crystal after dropping the liquid crystal on the liquid crystal alignment film surface on which the spacers are dispersed, and the like. . The thickness of the spacer at this time is preferably 1 to 30 μm, more preferably 2 to 10 μm.

以上のようにして、本発明の液晶配向剤を用いて作製された液晶表示素子は、信頼性に優れたものとなり、大画面で高精細の液晶テレビなどに好適に利用できる。   As described above, the liquid crystal display element manufactured using the liquid crystal aligning agent of the present invention has excellent reliability and can be suitably used for a large-screen high-definition liquid crystal television.

<実施例>
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではないことはもちろんである。
<Example>
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is of course not limited to these examples.

実施例及び比較例で使用する化合物の略号は以下の通りである。   The abbreviations of the compounds used in Examples and Comparative Examples are as follows.

また、表3には、実施例及び比較例で合成したポリアミック酸(PAA)のリストを、表4には、実施例及び比較例で合成した可溶性ポリイミド(SPI)のリストを、表5には、実施例及び比較例で合成したポリアミック酸エステル(PAE)及びポリアミドのリストを、それぞれ示す。   Table 3 shows a list of polyamic acids (PAA) synthesized in Examples and Comparative Examples, Table 4 shows a list of soluble polyimides (SPI) synthesized in Examples and Comparative Examples, and Table 5 shows The lists of polyamic acid esters (PAE) and polyamides synthesized in Examples and Comparative Examples are shown respectively.

さらに、表6及び表7には、実施例及び比較例で調製した液晶配向剤(AL)のリストをそれぞれ示し、表8には、実施例及び比較例の液晶配向剤の配向剤印刷性、ラビング耐性、セル表示特性評価結果を示し、表9には、実施例及び比較例の液晶配向剤を用いた液晶セルの特性評価結果を示す。   Further, Tables 6 and 7 show lists of liquid crystal alignment agents (AL) prepared in Examples and Comparative Examples, respectively, and Table 8 shows alignment agent printability of liquid crystal alignment agents in Examples and Comparative Examples. The evaluation results of rubbing resistance and cell display characteristics are shown, and Table 9 shows the evaluation results of liquid crystal cells using the liquid crystal aligning agents of Examples and Comparative Examples.

<テトラカルボン酸二無水物>
A−1:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二水物
A−2:ピロメリット酸二水物
A−3:ビシクロ[3,3,0]オクタンー2,4,6,8−テトラカルボン酸二無水物
A−4:2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸―1,4:2,3−二無水物
A−5:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸ジメチルエステル
A−6:アジピルクロリド
A−7:テレフタロイルクロリド
<Tetracarboxylic dianhydride>
A-1: 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dihydrate A-2: pyromellitic acid dihydrate A-3: bicyclo [3,3,0] octane-2,4,6,8- Tetracarboxylic dianhydride A-4: 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid-1,4: 2,3-dianhydride A-5: 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dimethyl ester A-6: Adipyl chloride A-7: Terephthaloyl chloride

Figure 2013115228
Figure 2013115228

<ジアミン>
B−1:1,4−フェニレンジアミン
B−2:3−アミノベンジルアミン
B−3:1,3−フェニレンジアミン
<Diamine>
B-1: 1,4-phenylenediamine B-2: 3-aminobenzylamine B-3: 1,3-phenylenediamine

Figure 2013115228
Figure 2013115228

B−4:4−ヘキサデシルオキシ−1,3−ジアミノベンゼン
B−5:4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)ベンズアミド−2’,4’−フェニレンジアミン
B−6:4−(トランス−4−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ−2’,4’−フェニレンジアミン
B-4: 4-Hexadecyloxy-1,3-diaminobenzene B-5: 4- (trans-4-pentylcyclohexyl) benzamide-2 ′, 4′-phenylenediamine B-6: 4- (trans-4 -Pentylcyclohexyl) phenoxy-2 ', 4'-phenylenediamine

Figure 2013115228
Figure 2013115228

B−7:2,5−ジアミノ tert−ブトキシカルボニルアミノベンゼン
B−8:2,4−ジアミノ tert−ブトキシカルボニルアミノベンゼン
B-7: 2,5-diamino tert-butoxycarbonylaminobenzene B-8: 2,4-diamino tert-butoxycarbonylaminobenzene

Figure 2013115228
Figure 2013115228

<縮合剤>
DMT−MM:4−(4,6−ジメトキシー1,3,5−トリアジンー2−イル)4−メトキシモルホリウムクロリド n−水和物
<Condensation agent>
DMT-MM: 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) 4-methoxymorpholium chloride n-hydrate

<有機溶媒>
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
GBL:γ−ブチロラクトン
BC:ブチルセロソルブ
THF:テトラヒドロフラン
DMF:N,N−ジメチルホルムアミド
<Organic solvent>
NMP: N-methyl-2-pyrrolidone GBL: γ-butyrolactone BC: Butyl cellosolve THF: Tetrahydrofuran DMF: N, N-dimethylformamide

以下に、本実施例で行った評価方法について示す。   Below, it shows about the evaluation method performed in the present Example.

<分子量の測定>
ポリアミック酸及びポリイミドの分子量は、該ポリイミドをGPC(常温ゲル浸透クロマトグラフィー)装置によって測定し、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド換算値として数平均分子量と重量平均分子量を算出した。
<Measurement of molecular weight>
The molecular weight of the polyamic acid and the polyimide was measured with a GPC (normal temperature gel permeation chromatography) apparatus, and the number average molecular weight and the weight average molecular weight were calculated as polyethylene glycol and polyethylene oxide equivalent values.

GPC装置:Shodex社製(GPC−101)
カラム:Shodex社製(KD803、KD805の直列)
カラム温度:50℃
溶離液:N,N−ジメチルホルムアミド(添加剤として、臭化リチウム−水和物(LiBr・HO)が30ミリモル/L、リン酸・無水結晶(o−リン酸)が30ミリモル/L、テトラヒドロフラン(THF)が10ml/L)
流速:1.0ml/分
検量線作成用標準サンプル:東ソー社製 TSK 標準ポリエチレンオキサイド(分子量約900,000、150,000、100,000、30,000)、及び、ポリマーラボラトリー社製ポリエチレングリコール(分子量約12,000、4,000、1,000)。
GPC device: manufactured by Shodex (GPC-101)
Column: manufactured by Shodex (series of KD803 and KD805)
Column temperature: 50 ° C
Eluent: N, N-dimethylformamide (as additive, lithium bromide-hydrate (LiBr · H 2 O) is 30 mmol / L, phosphoric acid / anhydrous crystal (o-phosphoric acid) is 30 mmol / L , Tetrahydrofuran (THF) at 10 ml / L)
Flow rate: 1.0 ml / min Standard sample for preparing a calibration curve: TSK standard polyethylene oxide (molecular weight: about 900,000, 150,000, 100,000, 30,000) manufactured by Tosoh Corporation, and polyethylene glycol manufactured by Polymer Laboratories ( Molecular weight about 12,000, 4,000, 1,000).

<イミド化率の測定>
ポリイミドのイミド化率は次のようにして測定した。ポリイミド粉末20mgをNMRサンプル管に入れ、重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO−d、0.05%TMS混合品)0.53mlを添加し、完全に溶解させた。この溶液を日本電子データム社製NMR測定器(JNM−ECA500)にて500MHzのプロトンNMRを測定した。
<Measurement of imidization ratio>
The imidation ratio of polyimide was measured as follows. 20 mg of the polyimide powder was put in an NMR sample tube, and 0.53 ml of deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d 6 , 0.05% TMS mixed product) was added and completely dissolved. 500 MHz proton NMR was measured for this solution with the NMR measuring device by the JEOL datum company (JNM-ECA500).

イミド化率は、以下の式によって算出した。なお、式[1]で表されるジアミンを用いないポリイミドのイミド化率は、下記の式中の「ポリアミック酸重合時の式[1]ジアミンの導入量」の値をゼロとして算出した。   The imidization rate was calculated by the following formula. In addition, the imidation ratio of the polyimide which does not use the diamine represented by the formula [1] was calculated by setting the value of “formula [1] diamine introduction amount during polyamic acid polymerization” in the following formula to zero.

イミド化率(%)=(100−ポリアミック酸重合時の式[1]ジアミンの導入量(mol%)×1/2)×α Imidation rate (%) = (100-Polyamic acid polymerization formula [1] Amount of diamine introduced (mol%) × 1/2) × α

式中αは、イミド化前後で変化しない構造に由来するプロトンを基準プロトンとして決め、このプロトンのピーク積算値と、9.5〜10.0ppm付近に現れるアミック酸のNH基に由来するプロトンピーク積算値とを用い次式によって求めた。   In the formula, α represents a proton derived from a structure that does not change before and after imidation as a reference proton, and a peak integrated value of this proton and a proton peak derived from the NH group of an amic acid that appears in the vicinity of 9.5 to 10.0 ppm. It calculated | required by following Formula using the integrated value.

α =(1−α・x/y)     α = (1−α · x / y)

上記式において、xはアミック酸のNH基由来のプロトンピーク積算値、yは基準プロトンのピーク積算値、αはポリアミック酸(イミド化率が0%)の場合におけるアミック酸のNH基プロトン一個に対する基準プロトンの個数割合である。   In the above formula, x is the proton peak integrated value derived from the NH group of the amic acid, y is the peak integrated value of the reference proton, and α is one NH group proton of the amic acid in the case of polyamic acid (imidation rate is 0%). The number ratio of the reference protons.

<液晶セルの作製>
液晶配向剤を透明電極付きガラス基板にスピンコートし、温度80℃のホットプレート上で70秒乾燥させた後、220℃のIRオーブンを用いて窒素雰囲気下で10分間焼成を行い、膜厚100nmの塗膜を形成させた。この塗膜面をロール径120mmのラビング装置でコットン布(吉川製YA−25C)を用いて、ロール回転数1000rpm、ロール進行速度50mm/sec、押し込み量0.4mmの条件でラビングし、液晶配向膜付き基板を得た。
<Production of liquid crystal cell>
A liquid crystal aligning agent is spin-coated on a glass substrate with a transparent electrode, dried on a hot plate at a temperature of 80 ° C. for 70 seconds, and then baked for 10 minutes in a nitrogen atmosphere using an IR oven at 220 ° C. The coating film was formed. This coating film surface is rubbed with a rubbing apparatus having a roll diameter of 120 mm using a cotton cloth (YA-25C, manufactured by Yoshikawa) under the conditions of a roll rotation speed of 1000 rpm, a roll traveling speed of 50 mm / sec, and an indentation amount of 0.4 mm. A substrate with a film was obtained.

この基板を2枚用意し、その1枚の液晶配向膜面上に6μmのスペーサーを散布し、その上からシール剤(住友化学株式会社製 NX−1500T)をシールディスペンサーにて印刷し、もう1枚の基板を液晶配向膜面が向き合いラビング方向が直行するようにして張り合わせた後、シール剤を硬化(仮硬化:80℃30分、本硬化:150℃1時間)させて空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶MLC−2003(メルク・ジャパン社製)を注入し、注入口を封止して、ツイストネマティック液晶セルを得た。   Two substrates are prepared, a 6 μm spacer is sprayed on the surface of the liquid crystal alignment film, and a sealant (NX-1500T manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) is printed thereon with a seal dispenser. After the substrates were bonded so that the liquid crystal alignment film faces each other and the rubbing direction was perpendicular, the sealing agent was cured (temporary curing: 80 ° C. for 30 minutes, main curing: 150 ° C. for 1 hour) to produce an empty cell. . Liquid crystal MLC-2003 (Merck Japan Co., Ltd.) was injected into this empty cell by a reduced pressure injection method, and the injection port was sealed to obtain a twisted nematic liquid crystal cell.

また、垂直配向(VAモード)用の液晶配向材評価にはラビング工程を踏まず、上記手法にて空セルを作製し、液晶はMLC−6608を用いて評価を行った。   Further, for evaluation of the liquid crystal alignment material for vertical alignment (VA mode), an empty cell was prepared by the above method without going through the rubbing process, and the liquid crystal was evaluated using MLC-6608.

<ワニス印刷性試験>
調製した液晶配向処理剤を、洗浄したCr板上に配向膜印刷機(日本写真印刷社製「オングストローマー」)を用いてフレキソ印刷を行うことにより塗布性試験を行った。アニロックスロールに約1.0mLの液晶配向剤を滴下し、空運転を10回実施した後、10分間印刷機を止め、印刷版を乾燥させた。その後、Cr基板1枚に印刷を行い、印刷後の基板は70℃のホットプレート上に5分間放置して、塗膜の仮乾燥を行い、膜状態の観察を行った。観察は目視と光学顕微鏡(ニコン社製「ECLIPSE ME600」)にて50倍で観察し、主に膜厚ムラやエッジ部の膜厚ムラの観察を行った。
<Varnish printability test>
The prepared liquid crystal aligning agent was subjected to flexographic printing on a cleaned Cr plate using an alignment film printing machine (“Nongstromer” manufactured by Nissha Printing Co., Ltd.), thereby performing an applicability test. About 1.0 mL of the liquid crystal aligning agent was dropped onto the anilox roll, and the blanking operation was performed 10 times. Then, the printing machine was stopped for 10 minutes, and the printing plate was dried. Thereafter, printing was performed on one Cr substrate, and the printed substrate was left on a hot plate at 70 ° C. for 5 minutes, the coating film was temporarily dried, and the film state was observed. The observation was performed by visual observation and an optical microscope (“ECLIPSE ME600” manufactured by Nikon Corporation) at 50 times, and mainly the film thickness unevenness and the film thickness unevenness of the edge portion were observed.

<プレチルト角の測定>
上記の<液晶セルの作製>と同様にして得られた液晶セルを105℃で10分間加熱した後、用いてプレチルト角の測定を行った。測定にはオプトメトリクス社製 Axo Scan ミュラーマトリクスポーラリメーターを用いた。
<Measurement of pretilt angle>
A liquid crystal cell obtained in the same manner as in the above <Production of liquid crystal cell> was heated at 105 ° C. for 10 minutes and then used to measure the pretilt angle. For the measurement, an Axo Scan Mueller matrix polarimeter manufactured by Optometrics was used.

<初期VHR(電圧保持率)の測定>
上記の<液晶セルの作製>に記載の方法で作製したツイストネマティック液晶セルに、60℃の温度下で1Vの電圧を60μs間印加し、166.7ms後の電圧を測定し、電圧がどのくらい保持できているかを電圧保持率として計算した。なお、電圧保持率の測定には東陽テクニカ社製のVHR−1電圧保持率測定装置を使用した。
<Measurement of initial VHR (voltage holding ratio)>
A voltage of 1V is applied for 60 μs at a temperature of 60 ° C. to the twisted nematic liquid crystal cell manufactured by the method described in <Preparation of liquid crystal cell> above, and the voltage after 166.7 ms is measured. It was calculated as voltage holding ratio. For measuring the voltage holding ratio, a VHR-1 voltage holding ratio measuring device manufactured by Toyo Corporation was used.

<バックライトエージング耐性>
40inch型液晶TV用バックライトモジュール上に240時間放置し、上記の<初期VHR(電圧保持率)の測定>と同じ方法に準じて測定を行った。
<Backlight aging resistance>
The sample was left on a 40 inch liquid crystal TV backlight module for 240 hours and measured according to the same method as the above <Measurement of initial VHR (voltage holding ratio)>.

<高温高湿試験>
さらに高温高湿装置内に温度70℃、湿度70%下で240時間放置し、上記の<初期VHR(電圧保持率)の測定>と同じ方法に準じて測定を行った。
<High temperature and high humidity test>
Furthermore, it was left in a high-temperature and high-humidity device at a temperature of 70 ° C. and a humidity of 70% for 240 hours, and the measurement was performed according to the same method as the above <Measurement of initial VHR (voltage holding ratio)>.

<RDC(残留DC電圧)の測定>
上記の<液晶セルの作製>に記載の方法で作製したツイストネマティック液晶セルに、23℃の温度下で直流電圧を0Vから0.1V間隔で1.0Vまでに印加し、各電圧でのフリッカー振幅レベル光電変換装置を用いて測定し、フリッカー振幅レベルと印加電圧における検量線を作成した。セルを5分間アースし、放置後、交流電圧をV50(輝度が半分になる電圧)、直流電圧5.0Vを1時間印加した後、直流電圧のみ0Vにした直後のフリッカー振幅レベルを測定し、予め作製した検量線と照らし合わせる事によりRDCを見積もった。(このRDCの見積もり方法は、フリッカー参照法という。)
<Measurement of RDC (residual DC voltage)>
A flicker at each voltage is applied to the twisted nematic liquid crystal cell manufactured by the method described in <Preparation of liquid crystal cell> by applying a DC voltage from 0 V to 1.0 V at a temperature of 23 ° C. Measurement was performed using an amplitude level photoelectric conversion device, and a calibration curve was created for the flicker amplitude level and applied voltage. After grounding the cell for 5 minutes and leaving it to stand, measure the flicker amplitude level immediately after applying the AC voltage to V50 (the voltage at which the luminance is halved), the DC voltage of 5.0 V for 1 hour, and the DC voltage only to 0 V, RDC was estimated by comparing with a calibration curve prepared in advance. (This RDC estimation method is called a flicker reference method.)

<ジアミンの合成>
実施例1
2,5−ジアミノ tert−ブトキシカルボニルアミノベンゼン[B−7]の合成

Figure 2013115228
<Synthesis of diamine>
Example 1
Synthesis of 2,5-diamino tert-butoxycarbonylaminobenzene [B-7]
Figure 2013115228

Step1 4−ニトロ 2−tertブトキシカルボニルアミノアニリンの合成
1L四口フラスコに4−ニトロ−1,2−フェニレンジアミンを50.0g(326.5mmol)測りとり、THFを500ml加え溶解させ、窒素雰囲気下で約60℃に加熱し、二炭酸tertブチル71.3g(326.5mmol)を滴下ロートを用いて1時間かけてゆっくり滴下し、4時間還流させた。
Step 1 Synthesis of 4-nitro 2-tert-butoxycarbonylaminoaniline Weigh 50.0 g (326.5 mmol) of 4-nitro-1,2-phenylenediamine in a 1 L four-necked flask, dissolve 500 ml of THF, and dissolve in a nitrogen atmosphere. To about 60 ° C., and 71.3 g (326.5 mmol) of tert-butyl dicarbonate was slowly added dropwise over 1 hour using a dropping funnel and refluxed for 4 hours.

反応終了後、反応溶液をロータリーエバポレーターで濃縮し、酢酸エチル:n−ヘキサンの混合溶媒(体積比7:3)にて再結晶することで橙色の固体62.0g(収率75%)を得た。   After completion of the reaction, the reaction solution was concentrated with a rotary evaporator and recrystallized with a mixed solvent of ethyl acetate: n-hexane (volume ratio 7: 3) to obtain 62.0 g (yield 75%) of an orange solid. It was.

Step2 [B−7]の合成
1L四口フラスコに2−tertブトキシカルボニルアミノ−5−ニトロアニリンを60.0g(236.9mmol)、10wt%パラジウムカーボンを6.0g計り取り、THFを500ml加え、減圧脱気及び水素置換を行い、室温で24時間反応させた。
Synthesis of Step 2 [B-7] In a 1 L four-necked flask, 60.0 g (236.9 mmol) of 2-tertbutoxycarbonylamino-5-nitroaniline and 6.0 g of 10 wt% palladium carbon were weighed, and 500 ml of THF was added. Vacuum degassing and hydrogen substitution were performed, and the reaction was allowed to proceed at room temperature for 24 hours.

反応終了後、PTFE製のメンブランフィルターにてパラジウムカーボンを除去し、濾液をロータリーエバポレーターにより濃縮し、酢酸エチルとn−ヘキサンの混合溶媒(体積比5:5)により再結晶することにより目的のジアミンである薄ピンク色の固体50.2g(収率:95%)を得た。その構造は、分子内水素原子の核磁気共鳴スペクトルであるH−NMRスペクトルにて確認した。測定データを以下に示す。
H NMR (400 MHz,[D]−DMSO)δ:6.91−6.89(d、1H)、6.12−6.09(d−d、2H)、5.95(s−br、1H)、3.75(s−br、2H)、3.53(s−br、2H)、1.49(s、9H)
After completion of the reaction, palladium carbon was removed with a PTFE membrane filter, the filtrate was concentrated with a rotary evaporator, and recrystallized with a mixed solvent of ethyl acetate and n-hexane (volume ratio 5: 5) to obtain the target diamine. As a result, 50.2 g (yield: 95%) of a light pink solid was obtained. The structure was confirmed by 1 H-NMR spectrum which is a nuclear magnetic resonance spectrum of an intramolecular hydrogen atom. The measurement data is shown below.
1 H NMR (400 MHz, [D 6 ] -DMSO) δ: 6.91-6.89 (d, 1H), 6.12-6.09 (dd, 2H), 5.95 (s- br, 1H), 3.75 (s-br, 2H), 3.53 (s-br, 2H), 1.49 (s, 9H)

実施例2
2,4−ジアミノ−2−tert−ブトキシカルボニルアミノベンゼン[B−8]の合成

Figure 2013115228
Example 2
Synthesis of 2,4-diamino-2-tert-butoxycarbonylaminobenzene [B-8]
Figure 2013115228

Step1 2,4−ジニトロ tertブトキシカルボニルアミノベンゼンの合成
1L四口フラスコに水素化ナトリウム(Pure:50%)を22.8g(約273.0mmol分)を測り取り、DMFを500ml加え、窒素雰囲気下で約0℃に冷却し、2,4−ジニトロアニリン50.0g(273.0mmol)のDMF溶液をゆっくり滴下し、1時間反応させ、二炭酸tertブチル59.6g(273.0mmol)を滴下ロートを用いて1時間かけてゆっくり滴下し、室温で2時間反応させた。
Step 1 Synthesis of 2,4-dinitro tert-butoxycarbonylaminobenzene In a 1 L four-necked flask, 22.8 g (about 273.0 mmol) of sodium hydride (Pure: 50%) was measured, 500 ml of DMF was added, and nitrogen atmosphere was added. The solution was cooled to about 0 ° C., a DMF solution of 2,4-dinitroaniline 50.0 g (273.0 mmol) was slowly added dropwise and reacted for 1 hour, and 59.6 g (273.0 mmol) of tertbutyl dicarbonate was added to the dropping funnel. Was slowly added dropwise over 1 hour and reacted at room temperature for 2 hours.

反応終了後、イオン交換水を500ml加えしばらく攪拌すると固体が析出してくるため、固体を濾過により回収し、メタノールで数回洗浄し、酢酸エチルとn−ヘキサンの混合溶媒(体積比5:5)にて再結晶を行うことで、薄黄色の固体60.3g(収率78%)を得た。   After completion of the reaction, 500 ml of ion-exchanged water is added and stirred for a while, so that a solid precipitates. The solid is collected by filtration, washed several times with methanol, and a mixed solvent of ethyl acetate and n-hexane (volume ratio 5: 5). ) To obtain 60.3 g (yield 78%) of a pale yellow solid.

Step2 [B−8]の合成
1L四口フラスコに2,4−ジニトロ tertブトキシカルボニルアミノベンゼンを60.0g(211.8mmol)、10wt%パラジウムカーボンを6.0g計り取り、THFを500ml加え、減圧脱気及び水素置換を行い、室温で24時間反応させた。
Synthesis of Step 2 [B-8] In a 1 L four-necked flask, 60.0 g (211.8 mmol) of 2,4-dinitro tertbutoxycarbonylaminobenzene and 6.0 g of 10 wt% palladium carbon were weighed, 500 ml of THF was added, and the pressure was reduced. Deaeration and hydrogen replacement were performed, and the reaction was allowed to proceed at room temperature for 24 hours.

反応終了後、PTFE製のメンブランフィルターにてパラジウムカーボンを除去し、濾液をロータリーエバポレーターにより濃縮し、酢酸エチルとn−ヘキサンの混合溶媒(体積比3:7)により再結晶することにより目的のジアミンである乳白色の固体45.9g(収率:97%)を得た。その構造は、分子内水素原子の核磁気共鳴スペクトルであるH−NMRスペクトルにて確認した。測定データを以下に示す。
H NMR (400 MHz,[D]−DMSO)δ:7.07(s−br、1H)、6.68(d、1H)、6.67−6.63(d−d、1H)、6.35−6.32(d−d、1H)、3.42(s−br、2H)、3.12(s−br、2H)、1.50(s、9H)
After completion of the reaction, palladium carbon was removed with a PTFE membrane filter, the filtrate was concentrated with a rotary evaporator, and recrystallized with a mixed solvent of ethyl acetate and n-hexane (volume ratio 3: 7) to obtain the desired diamine. As a result, 45.9 g (yield: 97%) of a milky white solid was obtained. The structure was confirmed by 1 H-NMR spectrum which is a nuclear magnetic resonance spectrum of an intramolecular hydrogen atom. The measurement data is shown below.
1 H NMR (400 MHz, [D 6 ] -DMSO) δ: 7.07 (s-br, 1H), 6.68 (d, 1H), 6.67-6.63 (dd, 1H) 6.35-6.32 (dd, 1H), 3.42 (s-br, 2H), 3.12 (s-br, 2H), 1.50 (s, 9H)

実施例3
ポリアミック酸[PAA−1:A−1 / B−7]の重合と配向剤[AL−1]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B−7を3.35g(15.00mmol)測り取り、NMPを34.8g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A−1を2.85g(14.60mmol)を少しずつ加え、室温に戻し6時間反応させ15質量%のポリアミック酸溶液[PAA−1]を得た。
得られたPAA−1の数平均分子量11,300、重量平均分子量は24,500であった。
Example 3
Polymerization of polyamic acid [PAA-1: A-1 / B-7] and preparation of alignment agent [AL-1] In a 50 ml four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a mechanical stirrer, 3.35 g of B-7 ( 15.00 mmol), 34.8 g of NMP was added and dissolved, cooled to about 10 ° C. under a nitrogen atmosphere, 2.85 g (14.60 mmol) of A-1 was added little by little, returned to room temperature, and reacted for 6 hours. And a 15% by mass polyamic acid solution [PAA-1] was obtained.
The obtained PAA-1 had a number average molecular weight of 11,300 and a weight average molecular weight of 24,500.

攪拌子を備えた50mlの三角フラスコにこのポリアミック酸溶液を10.0g計り取り、NMPを7.5g、BCSを7.5gを加え、室温で30分攪拌し、PAA−1が6.0質量%、NMPが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−1]を得た。   10.0 g of this polyamic acid solution was weighed into a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, 7.5 g of NMP and 7.5 g of BCS were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. %, 64% by mass of NMP and 30% by mass of BCS were obtained [AL-1].

実施例4
可溶性ポリイミド[SPI−1:A−1/B−7]の合成と配向剤[AL−2]の調製
攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、実施例3で得られたポリアミック酸溶液[PAA−1]を30.0g測りとり、NMPを34.3g無水酢酸を3.32g、ピリジンを1.37g加え、室温で30分攪拌した後、50℃で3時間攪拌し反応させた。反応終了後、240mlのメタノールにゆっくり注ぎポリマーを析出させ、30分攪拌した後、濾過により固体を回収した。得られた固体をメタノールで十分洗浄した後、100℃で真空乾燥させることによりポリイミド[SPI−1]を得た。このポリイミドの数平均分子量は10,300、重量平均分子量は22,600、イミド化率は82%であった。
Example 4
Synthesis of Soluble Polyimide [SPI-1: A-1 / B-7] and Preparation of Orientation Agent [AL-2] The polyamic acid solution [PAA-] obtained in Example 3 was added to a 100 ml Erlenmeyer flask equipped with a stirrer. 1] was measured, 34.3 g of NMP was added, 3.32 g of acetic anhydride and 1.37 g of pyridine were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then stirred at 50 ° C. for 3 hours for reaction. After the completion of the reaction, the polymer was precipitated slowly into 240 ml of methanol, stirred for 30 minutes, and then a solid was collected by filtration. The obtained solid was sufficiently washed with methanol, and then vacuum-dried at 100 ° C. to obtain polyimide [SPI-1]. The number average molecular weight of this polyimide was 10,300, the weight average molecular weight was 22,600, and the imidation ratio was 82%.

攪拌子を備えた50mlの三角フラスコにSPI−1を2.00g測りとり、GBLを18.0g加え50℃で24時間攪拌し溶解させ、完全に溶解しているのを確認し、GBLを3.33g BCSを10.0g加え室温で30分攪拌することで、SPI−1が6.0質量%、GBLが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−2]を得た。   Measure 2.00 g of SPI-1 in a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, add 18.0 g of GBL, stir at 50 ° C. for 24 hours to dissolve it, and confirm that it is completely dissolved. .33 g BCS 10.0 g was added and stirred at room temperature for 30 minutes to obtain an aligning agent [AL-2] having SPI-1 of 6.0% by mass, GBL of 64% by mass, and BCS of 30% by mass.

実施例5
ポリアミック酸[PAA−2:A−1/B−8]の重合と配向剤[AL−3]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B−8を3.35g(15.00mmol)測り取り、NMPを34.8g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A−1 2.85g(14.60mmol)を少しずつ加え、室温に戻し6時間反応させ15質量%のポリアミック酸溶液[PAA−2]を得た。
得られたPAA−2の数平均分子量13,900、重量平均分子量は28,300であった。
Example 5
Polymerization of polyamic acid [PAA-2: A-1 / B-8] and preparation of alignment agent [AL-3] In a 50 ml four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a mechanical stirrer, 3.35 g of B-8 ( 15.00 mmol), 34.8 g of NMP was added and dissolved, cooled to about 10 ° C. under a nitrogen atmosphere, 2.85 g (14.60 mmol) of A-1 was added little by little, returned to room temperature, and allowed to react for 6 hours. A 15% by mass polyamic acid solution [PAA-2] was obtained.
The obtained PAA-2 had a number average molecular weight of 13,900 and a weight average molecular weight of 28,300.

攪拌子を備えた50mlの三角フラスコにこのポリアミック酸溶液を10.0g計り取り、NMPを7.5g、BCSを7.5gを加え、室温で30分攪拌し、PAA−1が6.0質量%、NMPが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−3]を得た。   10.0 g of this polyamic acid solution was weighed into a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, 7.5 g of NMP and 7.5 g of BCS were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. %, 64% by mass of NMP and 30% by mass of BCS were obtained [AL-3].

実施例6
可溶性ポリイミド[SPI−2:A−1/B−8]の合成と配向剤[AL−4]の調製
攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、実施例5で得られたポリアミック酸溶液[PAA−2]を30.0g測りとり、NMPを34.3g無水酢酸を3.32g、ピリジンを1.37g加え、室温で30分攪拌した後、50℃で3時間攪拌し反応させた。反応終了後、240mlのメタノールにゆっくり注ぎポリマーを析出させ、30分攪拌した後、濾過により固体を回収した。得られた固体をメタノールで十分洗浄した後、100℃で真空乾燥させることによりポリイミド[SPI−2]を得た。このポリイミドの数平均分子量は12,800、重量平均分子量は26,600、イミド化率は85%であった。
Example 6
Synthesis of Soluble Polyimide [SPI-2: A-1 / B-8] and Preparation of Orientation Agent [AL-4] In a 100 ml Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, the polyamic acid solution [PAA-] obtained in Example 5 was used. 2] was measured, 34.3 g of NMP was added, 3.32 g of acetic anhydride and 1.37 g of pyridine were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then stirred at 50 ° C. for 3 hours for reaction. After the completion of the reaction, the polymer was precipitated slowly into 240 ml of methanol, stirred for 30 minutes, and then a solid was collected by filtration. The obtained solid was sufficiently washed with methanol and then vacuum-dried at 100 ° C. to obtain polyimide [SPI-2]. The number average molecular weight of this polyimide was 12,800, the weight average molecular weight was 26,600, and the imidation ratio was 85%.

攪拌子を備えた50mlの三角フラスコにSPI−2を2.00g測りとり、GBLを18.0g加え50℃で24時間攪拌し溶解させ、完全に溶解しているのを確認し、GBLを3.33g BCSを10.0g加え室温で30分攪拌することで、SPI−1が6.0質量%、GBLが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−4]を得た。   Measure 2.00 g of SPI-2 in a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, add 18.0 g of GBL, stir at 50 ° C. for 24 hours to dissolve, and confirm that GBL is completely dissolved. .33 g BCS 10.0 g was added and stirred at room temperature for 30 minutes to obtain an aligning agent [AL-4] having SPI-1 of 6.0% by mass, GBL of 64% by mass, and BCS of 30% by mass.

実施例7
ポリアミック酸[PAA−3:A−2/B−7]の重合と配向剤[AL−5]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B−7を2.33g(6.00mmol)測り取り、NMPを14.5g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A−2を1.22g(5.58mmol)を少しずつ加え、室温に戻し6時間反応させ15質量%のポリアミック酸溶液[PAA−3]を得た。
得られたPAA−3の数平均分子量9,600、重量平均分子量は20,100であった。
Example 7
Polymerization of polyamic acid [PAA-3: A-2 / B-7] and preparation of alignment agent [AL-5] In a 50 ml four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a mechanical stirrer, 2.33 g of B-7 ( 6.00 mmol), 14.5 g of NMP was added and dissolved, cooled to about 10 ° C. under a nitrogen atmosphere, 1.22 g (5.58 mmol) of A-2 was added little by little, returned to room temperature, and reacted for 6 hours. And a 15% by mass polyamic acid solution [PAA-3] was obtained.
The obtained PAA-3 had a number average molecular weight of 9,600 and a weight average molecular weight of 20,100.

攪拌子を備えた50mlの三角フラスコにこのポリアミック酸溶液を15.0g計り取り、NMPを11.3g、BCSを11.3gを加え、室温で30分攪拌し、PAA−3が6.0質量%、NMPが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−5]を得た。   In a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 15.0 g of this polyamic acid solution was weighed, 11.3 g of NMP and 11.3 g of BCS were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. %, 64% by mass of NMP and 30% by mass of BCS were obtained [AL-5].

実施例8
ポリアミック酸[PAA−4:A−2/B−8]の重合と配向剤[AL−6]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B−8を2.33g(6.00mmol)測り取り、NMPを14.5g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A−2を1.22g(5.58mmol)を少しずつ加え、室温に戻し6時間反応させ15質量%のポリアミック酸溶液[PAA−4]を得た。
得られたPAA−4の数平均分子量は9,200、重量平均分子量は19,900であった。
Example 8
Polymerization of polyamic acid [PAA-4: A-2 / B-8] and preparation of alignment agent [AL-6] In a 50 ml four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a mechanical stirrer, 2.33 g of B-8 ( 6.00 mmol), 14.5 g of NMP was added and dissolved, cooled to about 10 ° C. under a nitrogen atmosphere, 1.22 g (5.58 mmol) of A-2 was added little by little, returned to room temperature, and reacted for 6 hours. And a 15% by mass polyamic acid solution [PAA-4] was obtained.
The obtained PAA-4 had a number average molecular weight of 9,200 and a weight average molecular weight of 19,900.

攪拌子を備えた50mlの三角フラスコにこのポリアミック酸溶液を15.0g計り取り、NMPを11.3g、BCSを11.3gを加え、室温で30分攪拌し、PAA−3が6.0質量%、NMPが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−6]を得た。   In a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 15.0 g of this polyamic acid solution was weighed, 11.3 g of NMP and 11.3 g of BCS were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. %, 64% by mass of NMP and 30% by mass of BCS were obtained [AL-6].

実施例9
可溶性ポリイミド[SPI−3:A−1、A−2(30)/B−2、B−7(40)、B−4(20)]の合成と配向剤[AL−7]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B−2を0.92g(7.50mmol)、B−7を2.23g(10.00mmol)、B−4を1.74g(5.00mmol)測り取り、NMPを39.5g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A−2を1.64g(7.50mmol)を少しずつ加え、室温に戻し30分間反応させ、さらにA−1を3.36g(17.13mmol)加え、室温で16時間反応させ、20質量%のポリアミック酸溶液[PAA−6]を得た。
得られたPAA−6の数平均分子量12,800、重量平均分子量は29,600であった。
Example 9
Synthesis of soluble polyimide [SPI-3: A-1, A-2 (30) / B-2, B-7 (40), B-4 (20)] and preparation of alignment agent [AL-7] Introduction of nitrogen In a 50 ml four-necked flask equipped with a tube and a mechanical stirrer, 0.92 g (7.50 mmol) of B-2, 2.23 g (10.00 mmol) of B-7, 1.74 g (5.00 mmol) of B-4 ) Weighed and dissolved 39.5 g of NMP, cooled to about 10 ° C. under nitrogen atmosphere, added 1.64 g (7.50 mmol) of A-2 little by little, returned to room temperature, reacted for 30 minutes, 3.36 g (17.13 mmol) of A-1 was added and reacted at room temperature for 16 hours to obtain a 20% by mass polyamic acid solution [PAA-6].
The obtained PAA-6 had a number average molecular weight of 12,800 and a weight average molecular weight of 29,600.

攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、前記で得られたポリアミック酸溶液を30.0g測りとり、NMPを45.0g無水酢酸を4.39g(43.00mmol)、ピリジンを1.87g(23.65mmol)加え、室温で30分攪拌した後、50℃で3時間攪拌し反応させた。反応終了後、200mlのメタノールにゆっくり注ぎポリマーを析出させ、30分攪拌した後、濾過により固体を回収した。得られた固体をメタノールで十分洗浄した後、100℃で真空乾燥させることによりポリイミド[SPI−3]を得た。このポリイミドの数平均分子量は11,200、重量平均分子量は24,300、イミド化率は92%であった。   In a 100 ml Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, 30.0 g of the polyamic acid solution obtained above was measured, 45.0 g of NMP, 4.39 g (43.00 mmol) of acetic anhydride, and 1.87 g (23.23 mmol) of pyridine. 65 mmol) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, and then stirred at 50 ° C. for 3 hours to be reacted. After completion of the reaction, the polymer was slowly poured into 200 ml of methanol to precipitate a polymer, stirred for 30 minutes, and then a solid was collected by filtration. The obtained solid was sufficiently washed with methanol and then vacuum-dried at 100 ° C. to obtain polyimide [SPI-3]. The number average molecular weight of this polyimide was 11,200, the weight average molecular weight was 24,300, and the imidation ratio was 92%.

攪拌子を備えた50mlの三角フラスコにSPI−3を2.00g測りとり、GBLを18.0g加え50℃で24時間攪拌し溶解させ、完全に溶解しているのを確認し、GBLを3.33g、BCSを10.0g加え室温で30分攪拌することで、SPI−3が6.0質量%、GBLが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−7]を得た。   Measure 2.00 g of SPI-3 in a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, add 18.0 g of GBL, stir at 50 ° C. for 24 hours to dissolve, and confirm that GBL is completely dissolved. .33 g and 10.0 g of BCS were added and stirred at room temperature for 30 minutes to obtain an aligning agent [AL-7] having SPI-3 of 6.0% by mass, GBL of 64% by mass, and BCS of 30% by mass. .

実施例10
可溶性ポリイミド[SPI−4:A−1、A−2(30)/B−2、B−8(40)、B−4(20)]の合成と配向剤[AL−8]の調製
実施例9のB−7をそのままB−8に置き換えて同様の操作にて行い、20質量%のポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸の数平均分子量10,600、重量平均分子量は26,600であった。
Example 10
Synthesis of Soluble Polyimide [SPI-4: A-1, A-2 (30) / B-2, B-8 (40), B-4 (20)] and Preparation of Orientation Agent [AL-8] 9 B-7 was replaced with B-8 as it was, and the same operation was performed to obtain a 20% by mass polyamic acid solution.
The resulting polyamic acid had a number average molecular weight of 10,600 and a weight average molecular weight of 26,600.

PAA−6を用いて実施例10同様の操作を行い、ポリイミド[SPI−4]およびSPI−4が6.0質量%、GBLが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−8]を得た。このポリイミドの数平均分子量は9,900、重量平均分子量は21,300、イミド化率は90%であった。   The same operation as in Example 10 was performed using PAA-6, and an alignment agent [AL-8 containing 6.0% by mass of polyimide [SPI-4] and SPI-4, 64% by mass of GBL, and 30% by mass of BCS was used. ] Was obtained. The number average molecular weight of this polyimide was 9,900, the weight average molecular weight was 21,300, and the imidation ratio was 90%.

実施例11
可溶性ポリイミド[SPI−5:A−1、A−2(30)/B−2、B−7(40)、B−5(15)]の合成と配向剤[AL−9]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B−2を1.10g(9.00mmol)、B−7を1.78g(8.00mmol)、B−5を1.22g(3.00mmol)測り取り、NMPを32.3g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A−2を1.30g(6.00mmol)を少しずつ加え、室温に戻し30分間反応させ、さらにA−1を2.67g(13.60mmol)加え、室温で16時間反応させ、20質量%のポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸の数平均分子量10,900、重量平均分子量は32,600であった。
Example 11
Synthesis of soluble polyimide [SPI-5: A-1, A-2 (30) / B-2, B-7 (40), B-5 (15)] and preparation of alignment agent [AL-9] Introduction of nitrogen In a 50 ml four-necked flask equipped with a tube and a mechanical stirrer, 1.10 g (9.00 mmol) of B-2, 1.78 g (8.00 mmol) of B-7, 1.22 g (3.00 mmol) of B-5 ) Weigh and add 32.3 g of NMP to dissolve, cool to about 10 ° C. under nitrogen atmosphere, add 1.30 g (6.00 mmol) of A-2 little by little, return to room temperature, react for 30 minutes, 2.67 g (13.60 mmol) of A-1 was added and reacted at room temperature for 16 hours to obtain a 20% by mass polyamic acid solution.
The resulting polyamic acid had a number average molecular weight of 10,900 and a weight average molecular weight of 32,600.

攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、前記で得られたポリアミック酸溶液[PAA−7]を30.0g測り取り、NMPを45.0g無水酢酸を4.39g(43.00mmol)、ピリジンを1.87g(23.65mmol)加え、室温で30分攪拌した後、50℃で3時間攪拌し反応させた。反応終了後、200mlのメタノールにゆっくり注ぎポリマーを析出させ、30分攪拌した後、濾過により固体を回収した。得られた固体をメタノールで十分洗浄した後、100℃で真空乾燥させることによりポリイミド[SPI−5]を得た。このポリイミドの数平均分子量は10,200、重量平均分子量は27,300、イミド化率は94%であった。   In a 100 ml Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, 30.0 g of the polyamic acid solution [PAA-7] obtained above was weighed, 45.0 g of NMP, 4.39 g (43.00 mmol) of acetic anhydride, and 1 of pyridine. .87 g (23.65 mmol) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, and then stirred at 50 ° C. for 3 hours for reaction. After completion of the reaction, the polymer was slowly poured into 200 ml of methanol to precipitate a polymer, stirred for 30 minutes, and then a solid was collected by filtration. The obtained solid was sufficiently washed with methanol and then vacuum-dried at 100 ° C. to obtain polyimide [SPI-5]. The number average molecular weight of this polyimide was 10,200, the weight average molecular weight was 27,300, and the imidation ratio was 94%.

攪拌子を備えた50mlの三角フラスコにSPI−5を2.00g測りとり、GBLを18.0g加え50℃で24時間攪拌し溶解させ、完全に溶解しているのを確認し、GBLを3.33g BCSを10.0g加え室温で30分攪拌することで、SPI−5が6.0質量%、GBLが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−9]を得た。   Measure 2.00 g of SPI-5 in a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, add 18.0 g of GBL, and stir at 50 ° C. for 24 hours to confirm that it is completely dissolved. .33 g BCS 10.0 g was added and stirred at room temperature for 30 minutes to obtain an aligning agent [AL-9] having SPI-5 of 6.0% by mass, GBL of 64% by mass and BCS of 30% by mass.

実施例12
可溶性ポリイミド[SPI−6:A−1、A−3(50)/B−1、B−7(40)、B−6(20)]の合成と配向剤[AL−10]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B−1を0.65g(6.00mmol)、B−7を1.34g(6.00mmol)、B−6を1.14g(3.00mmol)測り取り、NMPを25.0g加え溶解させ、室温でA−3を1.88g(7.50mmol)加え、窒素雰囲気下80℃で4時間反応させ、さらにA−1を1.44g(7.35mmol)加え、室温で16時間反応させ、20質量%のポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸の数平均分子量15,900、重量平均分子量は42,800であった。
Example 12
Synthesis of soluble polyimide [SPI-6: A-1, A-3 (50) / B-1, B-7 (40), B-6 (20)] and preparation of alignment agent [AL-10] Introduction of nitrogen In a 50 ml four-necked flask equipped with a tube and a mechanical stirrer, 0.65 g (6.00 mmol) of B-1, 1.34 g (6.00 mmol) of B-7, 1.14 g (3.00 mmol) of B-6 ) Weigh and add 25.0 g of NMP to dissolve, add 1.88 g (7.50 mmol) of A-3 at room temperature, react for 4 hours at 80 ° C. in a nitrogen atmosphere, and further add 1.44 g (7 .35 mmol) was added and reacted at room temperature for 16 hours to obtain a 20% by mass polyamic acid solution.
The resulting polyamic acid had a number average molecular weight of 15,900 and a weight average molecular weight of 42,800.

攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、前記で得られたポリアミック酸溶液を30.0g測り取り、NMPを55.7g無水酢酸を6.71g(65.74mmol)、ピリジンを5.20g(65.74mmol)加え、室温で30分攪拌した後、90℃で2.5時間攪拌し反応させた。反応終了後、200mlのメタノールにゆっくり注ぎポリマーを析出させ、30分攪拌した後、濾過により固体を回収した。得られた固体をメタノールで十分洗浄した後、100℃で真空乾燥させることによりポリイミド[SPI−6]を得た。このポリイミドの数平均分子量は14,300、重量平均分子量は33,300、イミド化率は69%であった。   In a 100 ml Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 30.0 g of the polyamic acid solution obtained above was weighed, 55.7 g of NMP, 6.71 g (65.74 mmol) of acetic anhydride, and 5.20 g (65.74 mmol) of pyridine. 74 mmol) and stirred at room temperature for 30 minutes, and then stirred at 90 ° C. for 2.5 hours for reaction. After completion of the reaction, the polymer was slowly poured into 200 ml of methanol to precipitate a polymer, stirred for 30 minutes, and then a solid was collected by filtration. The obtained solid was sufficiently washed with methanol and then vacuum-dried at 100 ° C. to obtain polyimide [SPI-6]. The number average molecular weight of this polyimide was 14,300, the weight average molecular weight was 33,300, and the imidation ratio was 69%.

攪拌子を備えた50mlの三角フラスコにSPI−6を2.00g測りとり、NMPを18.0g加え50℃で24時間攪拌し溶解させ、完全に溶解しているのを確認し、NMPを3.33g、BCSを10.0g加え室温で30分攪拌することで、SPI−6が6.0質量%、NMPが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−10]を得た。   Measure 2.00 g of SPI-6 in a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, add 18.0 g of NMP, stir at 50 ° C. for 24 hours to dissolve, and confirm that NMP is completely dissolved. .33 g and 10.0 g of BCS were added and stirred at room temperature for 30 minutes to obtain an aligning agent [AL-10] having SPI-6 of 6.0% by mass, NMP of 64% by mass, and BCS of 30% by mass. .

実施例13
可溶性ポリイミド[SPI−7:A−1、A−4(50)/B−1、B−7(40)、B−6(20)]の合成と配向剤[AL−11]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B−1を0.65g(6.00mmol)、B−7を1.34g(10.00mmol)、B−6を1.14g(5.00mmol)測り取り、NMPを25.0g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A−4を1.68g(7.50mmol)を少しずつ加え、室温に戻し30分間反応させ、さらにA−1を1.44g(7.35mmol)加え、室温で16時間反応させ、酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸の数平均分子量13,800、重量平均分子量は39,800であった。
Example 13
Synthesis of soluble polyimide [SPI-7: A-1, A-4 (50) / B-1, B-7 (40), B-6 (20)] and preparation of alignment agent [AL-11] Introduction of nitrogen In a 50 ml four-necked flask equipped with a tube and a mechanical stirrer, 0.65 g (6.00 mmol) of B-1, 1.34 g (10.00 mmol) of B-7, 1.14 g (5.00 mmol) of B-6 ) Weigh, add 25.0 g of NMP, dissolve, cool to about 10 ° C. under nitrogen atmosphere, add 1.68 g (7.50 mmol) of A-4 little by little, return to room temperature, react for 30 minutes, 1.44 g (7.35 mmol) of A-1 was added and reacted at room temperature for 16 hours to obtain an acid solution.
The resulting polyamic acid had a number average molecular weight of 13,800 and a weight average molecular weight of 39,800.

攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、前記で得られたポリアミック酸溶液を30.0g測りとり、NMPを55.7g無水酢酸を6.71g(65.74mmol)、ピリジンを5.20g(65.74mmol)加え、室温で30分攪拌した後、90℃で3時間攪拌し反応させた。反応終了後、200mlのメタノールにゆっくり注ぎポリマーを析出させ、30分攪拌した後、濾過により固体を回収した。得られた固体をメタノールで十分洗浄した後、100℃で真空乾燥させることによりポリイミド[SPI−7]を得た。このポリイミドの数平均分子量は14,300、重量平均分子量は33,300、イミド化率は62%であった。   In a 100 ml Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 30.0 g of the polyamic acid solution obtained above was weighed, 55.7 g of NMP, 6.71 g (65.74 mmol) of acetic anhydride, and 5.20 g (65.65 mmol) of pyridine. 74 mmol), and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, and then stirred at 90 ° C. for 3 hours to be reacted. After completion of the reaction, the polymer was slowly poured into 200 ml of methanol to precipitate a polymer, stirred for 30 minutes, and then a solid was collected by filtration. The obtained solid was sufficiently washed with methanol and then vacuum-dried at 100 ° C. to obtain polyimide [SPI-7]. The number average molecular weight of this polyimide was 14,300, the weight average molecular weight was 33,300, and the imidation ratio was 62%.

攪拌子を備えた50mlの三角フラスコにSPI−7を2.00g測りとり、NMPを18.0g加え50℃で24時間攪拌し溶解させ、完全に溶解しているのを確認し、NMPを3.33g、BCSを10.0g加え室温で30分攪拌することで、SPI−7が6.0質量%、NMPが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−11]を得た。   Measure 2.00 g of SPI-7 in a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, add 18.0 g of NMP, and stir at 50 ° C. for 24 hours to confirm that it is completely dissolved. .33 g and 10.0 g of BCS were added and stirred at room temperature for 30 minutes to obtain an aligning agent [AL-11] having SPI-7 of 6.0% by mass, NMP of 64% by mass, and BCS of 30% by mass. .

実施例14
ポリアミック酸エステル[PAE−1:A−5/B−1,B−7(40)、B−4(10)]の合成と配向剤[AL−12]の調製
窒素導入管と攪拌子を備えた100mL四口フラスコにA−5を2.96g(11.40mmol)、ジアミン成分として、B−1を0.52g(4.80mmol)、B−7を1.07g(4.80mmol)、B−4を0.41g(1.20mmol)、NMPを36.5g、トリエチルアミン0.60g(5.90mmol)を加え、約10℃に冷却し、DMT−MMを9.96g(36.00mmol)加え、室温に戻し窒素雰囲気下24時間反応させ、ポリアミック酸エステル(PAE−1)の濃度12質量%の溶液を得た。
Example 14
Synthesis of polyamic acid ester [PAE-1: A-5 / B-1, B-7 (40), B-4 (10)] and preparation of alignment agent [AL-12] A nitrogen introduction tube and a stirrer are provided. In a 100 mL four-necked flask, 2.96 g (11.40 mmol) of A-5, 0.52 g (4.80 mmol) of B-1 as a diamine component, 1.07 g (4.80 mmol) of B-7, B -4 0.41 g (1.20 mmol), NMP 36.5 g and triethylamine 0.60 g (5.90 mmol) were added, cooled to about 10 ° C., and DMT-MM 9.96 g (36.00 mmol) added. The solution was returned to room temperature and reacted for 24 hours in a nitrogen atmosphere to obtain a 12 mass% solution of polyamic acid ester (PAE-1).

このポリアミック酸エステル(PAE−1)溶液にNMPを41.4g加え、約10℃に冷やしたメタノール500mL中に攪拌しながらゆっくり注ぎ、固体を析出させた。沈殿した固体を回収し、さらに、メタノール200mLで計2回分散洗浄し、100℃で減圧乾燥することで、ポリアミック酸エステル(PAE−1)の白色粉末を得た。このポリアミック酸エステルの数平均分子量は13,500、重量平均分子量は29,000であった。   41.4 g of NMP was added to this polyamic acid ester (PAE-1) solution, and the mixture was slowly poured into 500 mL of methanol cooled to about 10 ° C. with stirring to precipitate a solid. The precipitated solid was collected, further dispersed and washed twice with 200 mL of methanol, and dried under reduced pressure at 100 ° C. to obtain a white powder of polyamic acid ester (PAE-1). The number average molecular weight of this polyamic acid ester was 13,500, and the weight average molecular weight was 29,000.

ポリアミック酸エステル(PAE−1)2.00g測りとり、GBLを18.0g加え50℃で24時間攪拌し溶解させ、完全に溶解しているのを確認し、GBLを3.33g、BCSを10.0g加え室温で30分攪拌することで、PAE−1が6.0質量%、GBLが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−12]を得た。   Measure 2.00 g of polyamic acid ester (PAE-1), add 18.0 g of GBL and stir at 50 ° C. for 24 hours to dissolve, confirm that it is completely dissolved, 3.33 g of GBL and 10 of BCS. 0.0 g was added and stirred at room temperature for 30 minutes to obtain an aligning agent [AL-12] having PAE-1 of 6.0% by mass, GBL of 64% by mass, and BCS of 30% by mass.

実施例15
ポリアミド[PA−1:A−6、A−7(50)/B−7]の合成と配向剤[AL−13]の調製
窒素導入管と攪拌子を備えた100mL四口フラスコにB−7を2.23g(10.00mmol)、NMPを16.7g、ピリジン1.98g(25.00mmol)を加え、約10℃に冷却し、A−6を0.91g(4.80mmol)、A−7を1.02g(5.00mmol)加え、室温に戻し窒素雰囲気下24時間反応させポリアミド(PA−1)の濃度20質量%の溶液を得た。
Example 15
Synthesis of polyamide [PA-1: A-6, A-7 (50) / B-7] and preparation of orientation agent [AL-13] B-7 was added to a 100 mL four-necked flask equipped with a nitrogen introducing tube and a stirrer. 2.23 g (10.00 mmol), NMP 16.7 g and pyridine 1.98 g (25.00 mmol) were added, cooled to about 10 ° C., A-6 0.91 g (4.80 mmol), A- 7 (1.02 g, 5.00 mmol) was added, and the mixture was returned to room temperature and reacted for 24 hours under a nitrogen atmosphere to obtain a polyamide (PA-1) solution having a concentration of 20% by mass.

このポリアミド(PA−1)溶液にNMPを32.2g加え8.0%とし、約10℃に冷やしたメタノール500mL中に攪拌しながらゆっくり注ぎ、固体を析出させた。沈殿した固体を回収し、さらに、メタノール200mLで計2回分散洗浄し、100℃で減圧乾燥することで、ポリアミド(PA−1)の薄茶色粉末を得た。このポリアミック酸エステルの数平均分子量は11,600、重量平均分子量は23,000であった。   The polyamide (PA-1) solution was added with 32.2 g of NMP to 8.0%, and slowly poured into 500 mL of methanol cooled to about 10 ° C. with stirring to precipitate a solid. The precipitated solid was collected, further dispersed and washed twice with 200 mL of methanol, and dried under reduced pressure at 100 ° C. to obtain a light brown powder of polyamide (PA-1). The number average molecular weight of this polyamic acid ester was 11,600, and the weight average molecular weight was 23,000.

ポリアミド(PA−1)2.00g測りとり、NMPを18.0g加え50℃で24時間攪拌し溶解させ、完全に溶解しているのを確認し、NMPを3.33g BCSを10.0g加え室温で30分攪拌することで、PA−1が6.0質量%、NMPが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−13]を得た。   2.00 g of polyamide (PA-1) was measured, 18.0 g of NMP was added and dissolved by stirring at 50 ° C. for 24 hours, and it was confirmed that it was completely dissolved, and 3.33 g of NMP and 10.0 g of BCS were added. By stirring for 30 minutes at room temperature, an aligning agent [AL-13] having PA-1 of 6.0% by mass, NMP of 64% by mass, and BCS of 30% by mass was obtained.

比較例1
ポリアミック酸[PAA−5:A−1/B−1]の重合と配向剤[AL−14]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B−1を2.16g(20.00mmol)測り取り、NMPを32.9g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A−1を3.64g(18.60mmol)を少しずつ加え、室温に戻し6時間反応させ15質量%のポリアミック酸溶液[PAA−5]を得た。
得られたPAA−5の数平均分子量9,700、重量平均分子量は19,300であった。
Comparative Example 1
Polymerization of polyamic acid [PAA-5: A-1 / B-1] and preparation of alignment agent [AL-14] In a 50 ml four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a mechanical stirrer, 2.16 g of B-1 ( 20.00 mmol), 32.9 g of NMP was added and dissolved, cooled to about 10 ° C. under a nitrogen atmosphere, 3.64 g (18.60 mmol) of A-1 was added little by little, returned to room temperature, and reacted for 6 hours. And a 15% by mass polyamic acid solution [PAA-5] was obtained.
The obtained PAA-5 had a number average molecular weight of 9,700 and a weight average molecular weight of 19,300.

攪拌子を備えた50mlの三角フラスコにこのポリアミック酸溶液を10.0g計り取り、NMPを7.5g、BCSを7.5gを加え、室温で30分攪拌し、PAA−5が6.0質量%、NMPが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−14]を得たが、冷蔵保存中にポリマーが析出するのを確認した。   10.0 g of this polyamic acid solution was weighed out into a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, 7.5 g of NMP and 7.5 g of BCS were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. %, NMP 64 mass%, BCS 30 mass% orientation agent [AL-14] was obtained, but it was confirmed that the polymer precipitated during refrigerated storage.

比較例2
可溶性ポリイミド[SPI−8:A−1/B−1]の合成と配向剤[AL−15]の調製
攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、比較例1で得られたポリアミック酸溶液[PAA−5]を30.0g測りとり、NMPを45.0g無水酢酸を4.65g、ピリジンを2.00g加え、室温で30分攪拌した後、50℃で3時間攪拌し反応させたが、反応途中でゲル化が生じてしまい、ポリイミド(SPI−8)の調製が出来なかった。よって配向剤AL−15の調製はできなかった。
Comparative Example 2
Synthesis of Soluble Polyimide [SPI-8: A-1 / B-1] and Preparation of Orientation Agent [AL-15] A polyamic acid solution [PAA-] obtained in Comparative Example 1 was added to a 100 ml Erlenmeyer flask equipped with a stirrer. 5] was measured, 45.0 g of NMP was added, 4.65 g of acetic anhydride and 2.00 g of pyridine were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then stirred at 50 ° C. for 3 hours. Gelation occurred and polyimide (SPI-8) could not be prepared. Therefore, alignment agent AL-15 could not be prepared.

比較例3
ポリアミック酸[PAA−6:A−1/B−3]の重合と配向剤[AL−16]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B−3を2.16g(20.00mmol)測り取り、NMPを32.9g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A−1を3.77g(19.20mmol)を少しずつ加え、室温に戻し6時間反応させ15質量%のポリアミック酸溶液[PAA−6]を得た。
得られたPAA−6の数平均分子量11,700、重量平均分子量は23,200であった。
Comparative Example 3
Polymerization of polyamic acid [PAA-6: A-1 / B-3] and preparation of alignment agent [AL-16] In a 50 ml four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a mechanical stirrer, 2.16 g of B-3 ( 20.00 mmol), 32.9 g of NMP was added and dissolved, cooled to about 10 ° C. under a nitrogen atmosphere, 3.77 g (19.20 mmol) of A-1 was added little by little, returned to room temperature, and reacted for 6 hours. And a 15% by mass polyamic acid solution [PAA-6] was obtained.
The obtained PAA-6 had a number average molecular weight of 11,700 and a weight average molecular weight of 23,200.

攪拌子を備えた50mlの三角フラスコにこのポリアミック酸溶液を10.0g計り取り、NMPを7.5g、BCSを7.5gを加え、室温で30分攪拌し、PAA−6が6.0質量%、NMPが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−16]を得た。   In a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, 10.0 g of this polyamic acid solution was weighed, 7.5 g of NMP and 7.5 g of BCS were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. PAA-6 was 6.0 mass. %, 64% by mass of NMP and 30% by mass of BCS were obtained [AL-16].

比較例4
可溶性ポリイミド[SPI−9:A−1/B−3]の合成と配向剤[AL−17]の調製
攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、比較例3で得られたポリアミック酸溶液[PAA−6]を30.0g測りとり、NMPを45.0g無水酢酸を4.65g、ピリジンを2.00g加え、室温で30分攪拌した後、50℃で3時間攪拌し反応させたが、反応途中でゲル化が生じてしまい、ポリイミド(SPI−9)の調製が出来なかった。よって配向剤AL−17の調製はできなかった。
Comparative Example 4
Synthesis of Soluble Polyimide [SPI-9: A-1 / B-3] and Preparation of Orientation Agent [AL-17] The polyamic acid solution [PAA-] obtained in Comparative Example 3 was added to a 100 ml Erlenmeyer flask equipped with a stirrer. 6] was measured, 35.0 g of NMP was added, 45.0 g of NMP, 4.65 g of acetic anhydride and 2.00 g of pyridine were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes and then stirred at 50 ° C. for 3 hours. Gelation occurred and polyimide (SPI-9) could not be prepared. Therefore, alignment agent AL-17 could not be prepared.

比較例5
ポリアミック酸[PAA−7:A−1/B−5、B−4(10)]の重合と配向剤[AL−18]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B−5を3.570g(18.00mmol)、B−4を0.75g(2.00mmol)測り取り、NMPを31.9g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A−1を3.72g(19.0mmol)を少しずつ加え、室温で16時間反応させ、20質量%のポリアミック酸溶液[PAA−7]を得た。
得られたPAA−7の数平均分子量11,800、重量平均分子量は30,200であった。
Comparative Example 5
Polymerization of polyamic acid [PAA-7: A-1 / B-5, B-4 (10)] and preparation of alignment agent [AL-18] In a 50 ml four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a mechanical stirrer, -5 (3.570 g, 18.00 mmol) and B-4 (0.75 g, 2.00 mmol) were weighed, 31.9 g of NMP was added and dissolved, cooled to about 10 ° C. under a nitrogen atmosphere, A-1 3.72 g (19.0 mmol) was added little by little and reacted at room temperature for 16 hours to obtain a 20% by mass polyamic acid solution [PAA-7].
The obtained PAA-7 had a number average molecular weight of 11,800 and a weight average molecular weight of 30,200.

攪拌子を備えた50mlの三角フラスコにこのポリアミック酸溶液を10.0g計り取り、NMPを7.5g、BCSを7.5gを加え、室温で30分攪拌し、PAA−7が6.0質量%、NMPが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−18]を得た。   10.0 g of this polyamic acid solution was weighed into a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, 7.5 g of NMP and 7.5 g of BCS were added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes. %, 64% by mass of NMP and 30% by mass of BCS were obtained [AL-18].

比較例6
可溶性ポリイミド[SPI−10:A−1/B−5、B−4(10)]の合成と配向剤[AL−19]の調製
攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、比較例5で得られたポリアミック酸溶液[PAA−7]を30.0g測りとり、NMPを55.7g無水酢酸を4.62g(45.3mmol)、ピリジンを1.91g(24.2mmol)加え、室温で30分攪拌した後、45℃で反応させたが、ゲル化してしまった。よって配向剤AL−19を得ることは出来なかった。
Comparative Example 6
Synthesis of Soluble Polyimide [SPI-10: A-1 / B-5, B-4 (10)] and Preparation of Orientation Agent [AL-19] Obtained in Comparative Example 5 in a 100 ml Erlenmeyer flask equipped with a stirrer Weighed 30.0 g of the polyamic acid solution [PAA-7], added 55.7 g of NMP, 4.62 g (45.3 mmol) of acetic anhydride, and 1.91 g (24.2 mmol) of pyridine, and stirred at room temperature for 30 minutes. Then, the reaction was carried out at 45 ° C., but gelled. Therefore, orientation agent AL-19 could not be obtained.

比較例7
可溶性ポリイミド[SPI−11:A−1、A−4(50)/B−1、B−6(20)]の合成と配向剤[AL−20]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B−1を1.08g(10.00mmol)、B−6を1.14g(5.00mmol)測り取り、NMPを25.0g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A−4を1.68g(7.50mmol)を少しずつ加え、室温に戻し30分間反応させ、さらにA−1を1.44g(7.35mmol)加え、室温で16時間反応させ、ポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸の数平均分子量13,800、重量平均分子量は39,800であった。
Comparative Example 7
Synthesis of Soluble Polyimide [SPI-11: A-1, A-4 (50) / B-1, B-6 (20)] and Preparation of Orientation Agent [AL-20] A nitrogen introduction tube and a mechanical stirrer were provided. In a 50 ml four-necked flask, 1.08 g (10.00 mmol) of B-1 and 1.14 g (5.00 mmol) of B-6 were measured, 25.0 g of NMP was added and dissolved, and the temperature was about 10 ° C. under a nitrogen atmosphere. Then, 1.68 g (7.50 mmol) of A-4 was added little by little, returned to room temperature, allowed to react for 30 minutes, and 1.44 g (7.35 mmol) of A-1 was further added, and reacted at room temperature for 16 hours. A polyamic acid solution was obtained.
The resulting polyamic acid had a number average molecular weight of 13,800 and a weight average molecular weight of 39,800.

攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、前記で得られたポリアミック酸溶液を30.0g測りとり、NMPを55.7g無水酢酸を6.71g(65.74mmol)、ピリジンを5.20g(65.74mmol)加え、室温で30分攪拌した後、90℃で3時間攪拌し反応させた。反応終了後、200mlのメタノールにゆっくり注ぎポリマーを析出させ、30分攪拌した後、濾過により固体を回収した。得られた固体をメタノールで十分洗浄した後、100℃で真空乾燥させることによりポリイミド[SPI−11]を得た。このポリイミドの数平均分子量は13,200、重量平均分子量は30,710、イミド化率は62%であった。   In a 100 ml Erlenmeyer flask equipped with a stirrer, 30.0 g of the polyamic acid solution obtained above was weighed, 55.7 g of NMP, 6.71 g (65.74 mmol) of acetic anhydride, and 5.20 g (65.65 mmol) of pyridine. 74 mmol), and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes, and then stirred at 90 ° C. for 3 hours to be reacted. After completion of the reaction, the polymer was slowly poured into 200 ml of methanol to precipitate a polymer, stirred for 30 minutes, and then a solid was collected by filtration. The obtained solid was sufficiently washed with methanol and then vacuum-dried at 100 ° C. to obtain polyimide [SPI-11]. The number average molecular weight of this polyimide was 13,200, the weight average molecular weight was 30,710, and the imidation ratio was 62%.

攪拌子を備えた50mlの三角フラスコにSPI−11を2.00g測りとり、NMPを18.0g加え50℃で24時間攪拌し溶解させ、完全に溶解しているのを確認し、NMPを3.33g BCSを10.0g加え室温で30分攪拌することで、SPI−11が6.0質量%、NMPが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−20]を得た。   Measure 2.00 g of SPI-11 in a 50 ml Erlenmeyer flask equipped with a stir bar, add 18.0 g of NMP, stir at 50 ° C. for 24 hours to dissolve, and confirm that NMP is completely dissolved. .33 g BCS 10.0 g was added and stirred at room temperature for 30 minutes to obtain an aligning agent [AL-20] having SPI-11 of 6.0% by mass, NMP of 64% by mass, and BCS of 30% by mass.

比較例8
ポリアミック酸エステル[PAE−2:A−5/B−1、B−4(10)]の合成と配向剤[AL−21]の調製
窒素導入管と攪拌子を備えた100mL四口フラスコにA−5を2.96g(11.40mmol)、ジアミン成分として、B−1を1.16g(10.80mmol)、B−4を0.45g(1.20mmol)、NMPを30.6g、トリエチルアミン0.60g(5.90mmol)を加え、約10℃に冷却し、DMT−MMを9.96g(36.00mmol)加え、室温に戻し窒素雰囲気下24時間反応させ、ポリアミック酸エステル(PAE−2)の濃度12質量%の溶液を得た。
Comparative Example 8
Synthesis of polyamic acid ester [PAE-2: A-5 / B-1, B-4 (10)] and preparation of alignment agent [AL-21] A in a 100 mL four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube and a stirrer 2.96 g (11.40 mmol) of -5, as a diamine component, 1.16 g (10.80 mmol) of B-1, 0.45 g (1.20 mmol) of B-4, 30.6 g of NMP, triethylamine 0 .60 g (5.90 mmol) was added, cooled to about 10 ° C., 9.96 g (36.00 mmol) of DMT-MM was added, the mixture was returned to room temperature and reacted for 24 hours under a nitrogen atmosphere, and polyamic acid ester (PAE-2) A solution having a concentration of 12% by mass was obtained.

このポリアミック酸エステル(PAE−2)溶液にNMPを41.4g加え、約10℃に冷やしたメタノール500mL中に攪拌しながらゆっくり注ぎ、固体を析出させた。沈殿した固体を回収し、さらに、メタノール200mLで計2回分散洗浄し、100℃で減圧乾燥することで、ポリアミック酸エステル(PAE−2)の白色粉末を得た。このポリアミック酸エステルの数平均分子量は11,700、重量平均分子量は26,000であった。   41.4 g of NMP was added to this polyamic acid ester (PAE-2) solution, and the mixture was slowly poured into 500 mL of methanol cooled to about 10 ° C. with stirring to precipitate a solid. The precipitated solid was collected, further dispersed and washed twice with 200 mL of methanol, and dried under reduced pressure at 100 ° C. to obtain a white powder of polyamic acid ester (PAE-2). The number average molecular weight of this polyamic acid ester was 11,700, and the weight average molecular weight was 26,000.

ポリアミック酸エステル(PAE−2)2.00g測りとり、GBLを18.0g加え50℃で24時間攪拌し溶解させ、完全に溶解しているのを確認し、GBLを3.33g、BCSを10.0g加え室温で30分攪拌することで、PAE−2が6.0質量%、GBLが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−21]を得た。   2.00 g of polyamic acid ester (PAE-2) was measured, 18.0 g of GBL was added and stirred at 50 ° C. for 24 hours to dissolve, and it was confirmed that it was completely dissolved. 3.33 g of GBL and 10 BCS were obtained. 0.0 g was added and stirred at room temperature for 30 minutes to obtain an aligning agent [AL-21] having PAE-2 of 6.0% by mass, GBL of 64% by mass, and BCS of 30% by mass.

比較例9
ポリアミド[PA−2:A−6、A−7(50)/A−1]の合成と配向剤[AL−22]の調製
窒素導入管と攪拌子を備えた100mL四口フラスコにB−1を1.08g(10.00mmol)、NMPを16.7g、ピリジン1.98g(25.00mmol)を加え、約10℃に冷却し、A−6を0.91g(4.80mmol)、A−7を1.02g(5.00mmol)加え、室温に戻し窒素雰囲気下24時間反応させたが、反応中にポリマーが析出してきたため、配向剤AL−22を得ることは出来なかった。
Comparative Example 9
Synthesis of Polyamide [PA-2: A-6, A-7 (50) / A-1] and Preparation of Orientation Agent [AL-22] B-1 was added to a 100 mL four-necked flask equipped with a nitrogen inlet tube and a stirrer. 1.08 g (10.00 mmol), NMP 16.7 g and pyridine 1.98 g (25.00 mmol) were added and cooled to about 10 ° C., A-6 0.91 g (4.80 mmol), A- 7 (1.02 g, 5.00 mmol) was added, and the mixture was returned to room temperature and reacted for 24 hours under a nitrogen atmosphere. However, since a polymer was precipitated during the reaction, the alignment agent AL-22 could not be obtained.

比較例10
ポリアミド[PA−3:A−6、A−7(50)/B−3]の合成と配向剤[AL−23]の調製
窒素導入管と攪拌子を備えた100mL四口フラスコにB−3を1.08g(10.00mmol)、NMPを16.7g、ピリジン1.98g(25.00mmol)を加え、約10℃に冷却し、A−6を0.91g(4.80mmol)、A−7を1.02g(5.00mmol)加え、室温に戻し窒素雰囲気下24時間反応させたが、反応中にポリマーが析出してきたため、配向剤AL−23を得ることは出来なかった。
Comparative Example 10
Synthesis of Polyamide [PA-3: A-6, A-7 (50) / B-3] and Preparation of Orientation Agent [AL-23] B-3 was added to a 100 mL four-necked flask equipped with a nitrogen introduction tube and a stirrer. 1.08 g (10.00 mmol), NMP 16.7 g and pyridine 1.98 g (25.00 mmol) were added and cooled to about 10 ° C., A-6 0.91 g (4.80 mmol), A- 7 (1.02 g, 5.00 mmol) was added, and the mixture was returned to room temperature and reacted for 24 hours under a nitrogen atmosphere. However, since a polymer was precipitated during the reaction, it was not possible to obtain alignment agent AL-23.

比較例11
ポリアミド[PA−4:A−6/B−3]の合成と配向剤[AL−24]の調製
窒素導入管と攪拌子を備えた100mL四口フラスコにB−3を1.08g(10.00mmol)、NMPを16.7g、ピリジン1.98g(25.00mmol)を加え、約10℃に冷却し、A−6を1.50g(9.70mmol)加え、室温に戻し窒素雰囲気下24時間反応させた。反応終了後、300mlのアセトンにゆっくり注ぎ固体を析出させた。沈殿した固体を回収し、さらに、メタノール200mLで計2回分散洗浄し、100℃で減圧乾燥することで、ポリアミド(PA−4)の薄灰色粉末を得た。このポリアミドの数平均分子量は8,500、重量平均分子量は17,900であった。
Comparative Example 11
Synthesis of Polyamide [PA-4: A-6 / B-3] and Preparation of Alignment Agent [AL-24] 1.08 g of B-3 was added to a 100 mL four-necked flask equipped with a nitrogen introducing tube and a stirrer (10. 00 mmol), 16.7 g of NMP and 1.98 g (25.00 mmol) of pyridine were added, cooled to about 10 ° C., 1.50 g (9.70 mmol) of A-6 was added, the temperature was returned to room temperature, and 24 hours under a nitrogen atmosphere. Reacted. After completion of the reaction, the mixture was slowly poured into 300 ml of acetone to precipitate a solid. The precipitated solid was collected, further dispersed and washed twice with 200 mL of methanol, and dried under reduced pressure at 100 ° C. to obtain a light gray powder of polyamide (PA-4). The number average molecular weight of this polyamide was 8,500, and the weight average molecular weight was 17,900.

ポリアミド(PA−4)を2.00g測りとり、NMPを18.0g加え50℃で24時間攪拌し溶解させ、完全に溶解しているのを確認し、NMPを3.33g BCSを10.0g加え室温で30分攪拌することで、PA−4が6.0質量%、NMPが64質量%、BCSが30質量%の配向剤[AL−24]を得た。   2.00 g of polyamide (PA-4) was weighed, 18.0 g of NMP was added and stirred at 50 ° C. for 24 hours to dissolve, and it was confirmed that it was completely dissolved. 3.3 g of NMP and 10.0 g of BCS In addition, by stirring at room temperature for 30 minutes, an aligning agent [AL-24] having PA-4 of 6.0% by mass, NMP of 64% by mass, and BCS of 30% by mass was obtained.

Figure 2013115228
Figure 2013115228

Figure 2013115228
Figure 2013115228

Figure 2013115228
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Figure 2013115228
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Figure 2013115228
Figure 2013115228

Figure 2013115228
Figure 2013115228

本発明ジアミンを用いたポリマーは溶剤への溶解性が高くなるため、比較例1、2、4、6、10、11のような可溶性ポリマーにならないものでも、本発明のモノマーを導入することで可溶性ポリマーにすることが可能となる。すなわち、溶剤への溶解性が高くなることから、基板の濡れ性が良好な貧溶媒を多く導入することが可能となり、また印刷時に析出や白化などが生じにくくなるため、塗布・成膜性を向上させることができ、良好な印刷性の液晶配向剤を得ることが出来る。   Since the polymer using the diamine of the present invention has high solubility in a solvent, even if it does not become a soluble polymer as in Comparative Examples 1, 2, 4, 6, 10, and 11, the monomer of the present invention is introduced. It becomes possible to make it a soluble polymer. In other words, since the solubility in a solvent becomes high, it becomes possible to introduce a large amount of a poor solvent having good substrate wettability, and precipitation and whitening are less likely to occur during printing. The liquid crystal aligning agent which can be improved and has favorable printability can be obtained.

本発明の液晶配向処理剤により、ラビング時の膜剥がれや削れに強く、電圧保持率が高く、かつ直流電圧が印加されても初期の電荷の蓄積が起こり難い液晶配向膜が得られる。そのため、本発明の液晶配向処理剤を用いて作製した液晶表示素子は、信頼性の高い液晶表示デバイスとすることができ、TN液晶表示素子、STN液晶表示素子、TFT液晶表示素子、VA液晶表示素子、IPS液晶表示素子、OCB液晶表示素子など、種々の方式による表示素子に好適に用いられる。   With the liquid crystal aligning agent of the present invention, it is possible to obtain a liquid crystal alignment film that is resistant to film peeling and scraping during rubbing, has a high voltage holding ratio, and does not easily accumulate initial charge even when a DC voltage is applied. Therefore, the liquid crystal display element produced using the liquid crystal aligning agent of the present invention can be a highly reliable liquid crystal display device, and includes a TN liquid crystal display element, an STN liquid crystal display element, a TFT liquid crystal display element, and a VA liquid crystal display. It is suitably used for display elements by various methods such as an element, an IPS liquid crystal display element, and an OCB liquid crystal display element.

Claims (8)

下記一般式[1]で示されるジアミンを用いて得られるポリアミド、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、又は該ポリアミド酸及び/又はポリアミド酸エステルを脱水閉環(イミド化)して得られるポリイミドからなる重合体。
Figure 2013115228
(式中Aは熱によって脱離し得る有機基を表す。NHA基はn個(n=1又は2)具備し、アミノ基(NH基)に対してオルト位に存在する。また、アミノ基同士はメタ位又はパラ位に存在する。)
A polymer comprising a polyamide obtained by using a diamine represented by the following general formula [1], a polyamic acid, a polyamic acid ester, or a polyimide obtained by dehydrating and ring-closing (imidizing) the polyamic acid and / or the polyamic acid ester .
Figure 2013115228
(In the formula, A represents an organic group that can be removed by heat. The NHA group has n (n = 1 or 2), and exists in the ortho position with respect to the amino group (NH 2 group). They are in meta or para position.)
一般式[1]中、Aの熱によって脱離し得る有機基がtert-ブトキシカルボニル基である請求項1記載の重合体。 2. The polymer according to claim 1, wherein in the general formula [1], the organic group capable of leaving by the heat of A is a tert-butoxycarbonyl group. 一般式[1]で示されるジアミンを5〜95mol%含有することを特徴とする請求項1又は2記載の重合体。 The polymer according to claim 1 or 2, comprising 5 to 95 mol% of the diamine represented by the general formula [1]. 下記一般式[2]で表される側鎖を含有するジアミンを5〜50mol%含有することを特徴とする、請求項1〜3の何れか1項に記載の重合体。
Figure 2013115228
(式中、Rは単結合、二価の有機基を表し、X、X、Xはそれぞれ独立してベンゼン環又はシクロヘキサン環を表し、p,q,rはそれぞれ独立して0又は1の整数を表し、Rは、水素原子、炭素数1〜22のアルキル基又はステロイド骨格を有する炭素数12〜25である2価の有機基を表す。)
The polymer according to any one of claims 1 to 3, comprising 5 to 50 mol% of a diamine containing a side chain represented by the following general formula [2].
Figure 2013115228
(In the formula, R 1 represents a single bond or a divalent organic group, X 1 , X 2 , and X 3 each independently represent a benzene ring or a cyclohexane ring, and p, q, and r each independently represents 0. Or an integer of 1 and R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, or a divalent organic group having 12 to 25 carbon atoms having a steroid skeleton.)
請求項1〜4の何れか1項に記載の重合体を含有することを特徴とする液晶配向剤。 A liquid crystal aligning agent comprising the polymer according to claim 1. 請求項5記載の液晶配向剤を用いた液晶配向膜。 The liquid crystal aligning film using the liquid crystal aligning agent of Claim 5. 請求項6記載の液晶配向膜を具備した液晶表示素子。 A liquid crystal display device comprising the liquid crystal alignment film according to claim 6. 下記一般式[1−5]又は[1−6]で示されるジアミン。
Figure 2013115228
Diamine shown by the following general formula [1-5] or [1-6].
Figure 2013115228
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