WO2008114846A1 - Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display - Google Patents

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WO2008114846A1
WO2008114846A1 PCT/JP2008/055180 JP2008055180W WO2008114846A1 WO 2008114846 A1 WO2008114846 A1 WO 2008114846A1 JP 2008055180 W JP2008055180 W JP 2008055180W WO 2008114846 A1 WO2008114846 A1 WO 2008114846A1
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liquid crystal
aligning agent
crystal aligning
dianhydride
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Japanese (ja)
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Tsubasa Abe
Yusuke Uesaka
Eiji Hayashi
Michinori Nishikawa
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Jsr Corporation
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    • G02F1/133784Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by rubbing

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal display element and a liquid crystal aligning agent therefor. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display element excellent in liquid crystal alignment and storage stability and a liquid crystal aligning agent therefor. Background Technology ''
  • a nematic liquid crystal layer having a positive dielectric anisotropy is formed between two substrates having a liquid crystal alignment film formed on the surface thereof via a transparent conductive film to form a cell having a SANDENCHI structure.
  • a TN liquid crystal display element having a TN liquid crystal cell in which the major axis of liquid crystal molecules is continuously twisted 90 degrees from one substrate to the other is known.
  • the alignment of liquid crystal in a liquid crystal display element such as this TN type liquid crystal display element is usually realized by a liquid crystal alignment film provided with alignment ability of liquid crystal molecules by rubbing treatment.
  • resins such as polyimide, polyamide, and polyester, and an epoxy-based crosslinking agent are conventionally known.
  • polyimide is used in many liquid crystal display elements because of its excellent heat resistance, affinity with liquid crystals, and mechanical strength.
  • the rubbing resistance can be improved by adding an epoxy crosslinking agent to the resin.
  • the addition of an epoxy crosslinking agent is effective in achieving a high voltage holding ratio.
  • the present invention has been made on the basis of the circumstances as described above, and the first object of the present invention is to provide excellent adhesion to a substrate and to prevent rubbing scratches even by rubbing treatment performed under various conditions.
  • a liquid crystal aligning agent that can form a tough film that is difficult to stick, and can form a liquid crystal alignment film with excellent alignment regulating power of liquid crystal molecules by rubbing the surface of the film. It is in.
  • a second object of the present invention is to provide a liquid crystal aligning agent having excellent storage stability.
  • the third object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention.
  • R Q 1 is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 6 to 30 carbon atoms bonded to the N atom represented in the above formula by an aliphatic carbon.
  • a liquid crystal display device comprising a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention.
  • the polyamic acid constituting the liquid crystal aligning agent of the present invention can be obtained by reacting tetracarboxylic dianhydride with a diamine compound.
  • tetracarboxylic dianhydrides include butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dixotetrahydro-3-furanyl, 1) 3-Methyl _ 3-Cyclohexene 1, 2, 2-dicarboxylic anhydride, 1, 2_dimethyl-1, 2, 3, 4-cyclobutantetracarboxylic dianhydride, 1, 3-dimethyl-1, 2, 3, 4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dichloro-1, 2, 3, 4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1, 2, 3, 4-tetramethyl-1, 2, 3 , 4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1, 2, 3, 4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1, 2, 4, 5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3, 3 ', 4, 4
  • Aliphatic and alicyclic tetracarboxylic dianhydrides such as 6,8-tetracarboxylic dianhydride, compounds represented by the following formulas (I) and (I I);
  • R 1 and R 3 represent a divalent organic group having an aromatic ring
  • R 2 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkyl group
  • a plurality of R 2 and R 4 each represent They may be the same or different.
  • diamine compounds used in the synthesis of the polyamic acid include P-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4, 4'-diaminodiphenyl methane, 4, 4'-diaminodiphenylethane, 4, 4 '-Diaminodiphenylsulfide, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzanilide, 4,4'- Diaminodiphenyl, 1,5-diaminonaphtholene, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 5-amino-11 (1,4'-aminominophenyl) -1,3,3-trimethylindane 6-Amino 1- (4, 1-aminophenol) 1 1, 3, 3-Trimethylindane, 3, 4'-Diaminodiphenyl ether Le, 3, 3
  • R 5 represents a monovalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from pyridine, pyrimidine, lyrazine, piperidine and piperazine, and X represents a divalent organic group.
  • R 6 represents a divalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from pyridine, pyrimidine, triazine, piperidine and piperazine
  • X represents a divalent organic group
  • the existing X may be the same or different.
  • R 7 represents a divalent organic group selected from 1 O—, —COO—, _OCO_, 1 NHCO—, —CONH —, and 1 CO—
  • R 8 represents a steroid skeleton, trifluoro
  • R 9 represents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and a plurality of R 9 may be the same or different, p is an integer of 1 to 3, and q is 1) It is an integer of ⁇ 20.
  • Examples thereof include compounds represented by the following formulas (9) to (13). These diamine compounds can be used alone or in combination of two or more.
  • the proportion of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound used in the polyamic acid synthesis reaction is such that the amount of acid anhydride group of tetracarboxylic dianhydride is 1 equivalent to the amino group contained in the diamine compound.
  • the ratio force S to be 0.2 to 2 equivalents S is preferable, and the ratio to be 0.3 to 1.2 equivalents is more preferable.
  • the synthesis reaction of the polyamic acid is performed in an organic solvent under a temperature condition of preferably 1 20 to 15 50 t: more preferably 0 to 100.
  • the organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the synthesized polyamic acid.
  • N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl Sulfoxide, aptilolactone, tetrame examples include aprotic polar solvents such as tyluurea and hexamethylphosphoric triamide; and phenolic solvents such as m-cresol, xylenol, phenol, and nonogenated phenol.
  • the amount of organic solvent used (a) is 0.1 to 30% by weight based on the total amount of tetraforce rubonic acid dianhydride and diamine compound (b) and the total amount of reaction solution (a + b). Such an amount is preferred.
  • alcohol, ketone, ester, ether, halogenated hydrocarbon, hydrocarbon, etc. which are poor solvents for polyamic acid, can be used in combination with the organic solvent as long as the resulting polyamic acid does not precipitate.
  • poor solvents include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butyl diol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, Butyl Lactate, Acetone, Methyl Ethyl Ketone, Methyl Isoptyl Ketone, Cyclohexanone, Methyl Acetate, Ethyl Acetate, Ptyl Acetate, Methyl Methyl Cypropionate, Ethyl Ethoxy Propionate, Jetyl Succinate, Jetyl Malon, Jetyl Ether , Ethylene glycol
  • reaction solution obtained by dissolving polyamic acid is obtained. Then, this reaction solution is poured into a large amount of a poor solvent to obtain a precipitate, and this precipitate is dried under reduced pressure.
  • a polyamic acid can be obtained by drying. Further, the polyamic acid can be purified by dissolving the polyamic acid again in an organic solvent and then precipitating with a poor solvent once or several times.
  • the imidized polymer used in the liquid crystal aligning agent of the present invention can be synthesized by dehydrating and ring-closing the polyamic acid.
  • the imidized polymer referred to here includes a partially imidized polymer obtained by partially imidizing the polyamic acid and a polymer obtained by immobilizing 100%. “Combined”.
  • Dehydration and ring closure of polyamic acid is required by (i) heating the polyamic acid or (i 1) dissolving polyamic acid in an organic solvent and adding a dehydrating agent and dehydration ring closure catalyst to this solution. According to the method of heating according to this.
  • the reaction temperature in the above method (i) of heating the polyamic acid is preferably 50 to 200, more preferably 60 to 170. If the reaction temperature is less than 50, the dehydration ring-closing reaction does not proceed sufficiently, and if the reaction temperature exceeds 20 Ot :, the molecular weight of the resulting imidized polymer may decrease.
  • an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride is used as the dehydrating agent.
  • the amount of the dehydrating agent used is preferably from 0.01 to 20 mol per 1 mol of the polyamic acid repeating unit.
  • tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine, and triethylamine can be used. However, it is not limited to these.
  • the amount of the dehydration ring closure catalyst used is preferably from 0.01 to 10 mol per mol of the dehydrating agent used.
  • the organic solvent used in the dehydration ring closure reaction include organic solvents exemplified as those used for the synthesis of polyamic acid.
  • the reaction temperature of the dehydration cyclization reaction is preferably 0 to 180, more preferably 10 to 15:50.
  • the imidized polymer can be purified by performing the same operation as the polyamic acid purification method on the reaction solution thus obtained. ⁇ End-modified polymer>
  • the polyamic acid and the imidized polymer may be of a terminal modified type with a controlled molecular weight.
  • a terminal-modified polymer By using this terminal-modified polymer, the coating properties of the liquid crystal aligning agent can be improved without impairing the effects of the present invention.
  • Such a terminal-modified type can be synthesized by adding an acid monoanhydride, a monoamine compound, a monoisocyanate compound or the like to the reaction system when the polyamic acid is synthesized.
  • the acid monoanhydride for example, maleic anhydride, anhydrous fuuric acid, itaconic anhydride, n-decylsuccinic anhydride, n-dodecylsuccinic anhydride, n-tetradecylsuccinic anhydride And n-hexadecyl succinic anhydride.
  • Examples of the monoamine compound include aniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, n-undecylamine, n-dodecylamine, n-tridecylamine, n-tetradecylamine, n-pendecylamine, n-hexadecylamine, n-heptdecylamine, n-decylamine, n-eicosylamine, etc. it can.
  • Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.
  • the polyamic acid and imidized polymer obtained as described above preferably have a value of logarithmic viscosity ( ⁇ ? ⁇ ⁇ ) of preferably 0.05 to 10 d 1 /, more preferably 0.05 to 5 d 1.
  • the value of the logarithmic viscosity ( ⁇ ? 1 ⁇ ) in the present invention was measured at 30 for a solution having a concentration of 0.5 g Zl 0 ml using N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent. It is obtained by the following formula (i). 1 n (solution flow time / solvent flow time)
  • the epoxy compound used in the present invention is represented by the following formula (A).
  • R Q 1 is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 6 to 30 carbon atoms bonded to the N atom represented by the above formula and an aliphatic carbon.
  • Examples of the monovalent organic group of R Q 1 include an alicyclic hydrocarbon group having a cyclohexane ring, a norbornene ring, an adamantane ring, an aromatic hydrocarbon such as a benzene ring and a naphthenic ring. It preferably contains a group.
  • Examples of the epoxy compound represented by the above formula (A) include compounds represented by the following formulas (A) — 1, (A) 1-2, and (A) -3.
  • R G 2 is a hydrogen atom or a monovalent organic group such as an alkyl group or a phenyl group. It may be a ring structure. R 0 2 may combine with the ring-forming carbon of the cyclohexane ring or benzene ring shown in (A) — 1, (A) 1 2 and (A) — 3 to form a ring structure. . R Q 3 is a hydrogen atom or a monovalent organic group such as an alkyl group or a phenyl group, and a plurality of R Q 3 may be different from each other. R Q 2 and R Q 3 may be cross-linked in the same molecule.
  • epoxy compounds include N, N-diglycidylcyclohexylamine, N, N-diglycidyl-2-methylcyclohexylamine, N, N-diglycidyl 4-methylcyclohexylamine, N, N-diglycidyl 2, 3-dimethylcyclohexylamine, N, N-diglycidyl 3, 3, 5-trimethylcyclohexyl, N, N-diglycidyl 4-tert-butylcyclohexylamine, N, N-diglycidyl 2-aminonorbornane, N , N-diglycidyl 1-ethynylcyclohexylamine, N, N-diglycy 1-adadamantane methylamine, 1,2,3,4-tetrahydro-1-mononaphthylamine, N, N-diglycidylaminomethylcyclohexane, N, N-diglycidyl-1-adadamantanemethylamine, N,
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention comprises at least one selected from the [a] component comprising at least one polymer selected from polyamic acids and imidized polymers thereof, and an epoxy compound represented by the above formula (A).
  • the component [b] composed of seed is dissolved and contained in an organic solvent.
  • the ratio of the component [b] to 100 parts by weight of the component [a] is preferably 0.01 to 40 parts by weight, The amount is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 20 parts by weight.
  • the organic solvent for dissolving the [a] component and the [b] component these can be dissolved.
  • the solvent is not particularly limited as long as it can be used, and examples thereof include the same solvents as exemplified for use in the synthesis of polyamic acid and dehydration ring closure.
  • liquid crystal aligning agent of the present invention may contain a functional silane-containing compound for the purpose of further improving the adhesion to the substrate.
  • functional silane-containing compounds include 3-aminomino trimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyl trimethoxysilane,
  • 2-Aminopropyltriethoxysilane N- (2-Aminoethyl) 1 3-Aminopropyl trimethoxysilane, N_ (2-Aminoethyl) 1 3-Aminopropylmethyldimethoxysilane, 3_Ureidopropyl Methoxysilane, 3-uredopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl tri-aminotrimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl 3-aminopropylenetoxisilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylene-amine, 10-trimethoxysilyl-1,4- 4,7-triazadecane, 10-triethoxysilyl-1,4-, 7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-1,3, 6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-1
  • Examples thereof include 3-aminopropyltriethoxysilane.
  • the solid concentration (total concentration of [a] component, [b] component and additive) in the liquid crystal aligning agent of the present invention is selected in consideration of viscosity, volatility, etc. It is in the range of ⁇ 20% by weight.
  • the solid content concentration is less than 0.1% by weight, the coating film (film) becomes too thin to obtain a good liquid crystal alignment film, and the solid content concentration is less than 20% by weight. If it exceeds the upper limit, it is difficult to obtain a good liquid crystal alignment film due to excessive film thickness, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent increases, resulting in poor coating characteristics. There is a match.
  • the liquid crystal display element obtained using the liquid crystal aligning agent of this invention can be manufactured, for example with the following method.
  • a liquid crystal aligning agent for forming the liquid crystal alignment film of the present invention on one surface of a substrate on which a patterned transparent conductive film is provided for example, a roll coater method, a spinner method, a printing method, an ink jet method, etc. Then, the coated surface is formed by heating the coated surface.
  • a substrate for example, a glass such as float glass or soda glass; a transparent substrate made of a plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, or polycarbonate can be used.
  • NESA film made of tin oxide (S N_ ⁇ 2) (US PPG registered trademark), oxidation in Jiumu tin monoxide - from (ln 2 0 3 S n 0 2)
  • An ITO film or the like can be used.
  • a photo-etching method or a method using a mask in advance is used.
  • a functional silane-containing compound, a functional titanium-containing compound, etc. Can also be applied in advance.
  • the heating temperature after application of the liquid crystal aligning agent is preferably 80 to 30 O :, more preferably 120 to 25.50.
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention containing a polyamic acid has a force to form a coating film that becomes an alignment film by removing the organic solvent after coating, and further proceeds with dehydration ring closure by further heating, and is further imidized. It can also be a coating film.
  • the film thickness of the coating film to be formed is preferably from 0.01 to 1 m, more preferably from 0.05 to 0.5 m.
  • a rubbing process is performed in which the surface of the film formed of the liquid crystal aligning agent is rubbed in a certain direction with a roll wound with a cloth made of fibers such as nylon, rayon, and cotton. Thereby, the alignment ability of the liquid crystal molecules is imparted to the film to form a liquid crystal alignment film.
  • the surface of the resin film is irradiated with polarized ultraviolet rays, ion beams, electron beams, etc. to give alignment ability, uniaxial stretching method, Langmuir-
  • the liquid crystal alignment film can also be formed by a method of obtaining a film by a blow jet method or the like.
  • a resist film is partially formed on the substrate, and a rubbing process is performed in a direction different from the previous rubbing process, and then the resist film is removed to change the alignment ability of the liquid crystal alignment film (for example, a special
  • the viewing angle characteristics of the manufactured liquid crystal display element can also be improved by performing Kaihei 5- 10 7 5 4 4).
  • sealant for example, an epoxy resin containing a hardener and aluminum oxide spheres as a spacer can be used.
  • liquid crystals examples include nematic liquid crystals such as Schiff base liquid crystals, azoxy liquid crystals, biphenyl liquid crystals, phenyl cyclohexane liquid crystals, ester liquid crystals, terphenyl liquid crystals, biphenyl cyclohexane liquid crystals, and pyrimidine liquid crystals.
  • nematic liquid crystals such as Schiff base liquid crystals, azoxy liquid crystals, biphenyl liquid crystals, phenyl cyclohexane liquid crystals, ester liquid crystals, terphenyl liquid crystals, biphenyl cyclohexane liquid crystals, and pyrimidine liquid crystals.
  • Liquid crystals, dioxane liquid crystals, bicyclooctane liquid crystals, cubane liquid crystals, and the like can be used.
  • these liquid crystals include, for example, cholestyl chloride, Cholesteryl type liquid crystals such as cholesteryl nonate and cholesteryl carbonate may be used with the addition of chiral agents such as those sold under the trade names “C-15” and “CB-15” (Merck). it can.
  • a polarizing film in which a polarizing film called an H film that absorbs iodine while sandwiching and stretching polyvinyl alcohol is sandwiched between a protective film of roulose acetate or A polarizing plate made of the H film itself can be mentioned.
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention is excellent in storage stability, and according to this, it can form a tough film that is not easily damaged by rubbing treatment performed under various conditions. It is possible to form a liquid crystal alignment film having excellent alignment regulating power. For this reason, a liquid crystal display element free from alignment failure can be obtained.
  • the liquid crystal display element of the present invention can be effectively used in various devices, for example, display devices such as desk calculators, watches, table clocks, mobile phones, counting display boards, word processors, personal computers, and liquid crystal televisions. Can be suitably used.
  • Example 1 Example 1
  • Example ⁇ The presence or absence of anomalous domains when the voltage was turned on / off (applied / released) in the liquid crystal display element prepared in the comparative example was observed with a polarizing microscope. Table 1 summarizes the results of the evaluation of the liquid crystal alignment for each alignment agent.
  • the liquid crystal aligning agent is allowed to stand at room temperature for one week, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent before and after being left is measured using an E-type viscometer.
  • the change rate of the viscosity calculated based on the following formula (ii) is The cases within% were judged as good and the other cases were judged as bad.
  • Viscosity reduction rate (%) (i i) Initial viscosity (mPs) Synthesis example 1
  • the deposited salt was removed by filtration, the filtrate was transferred to NASFlasco, and ethanol was removed by evaporation.
  • 30 ml of toluene was added, followed by separation and washing four times with 15 ml of pure water and once with 15 ml of a saturated aqueous sodium chloride solution.
  • the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then magnesium sulfate was filtered.
  • the organic layer was concentrated by evaporation.
  • the precipitated salt was removed by filtration, the filtrate was transferred to an eggplant flask, and ethanol was removed by evaporation. To the residue, 30 ml of toluene was added, followed by separation and washing four times with 15 ml of pure water and once with 15 ml of a saturated aqueous sodium chloride solution. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, the magnesium sulfate was filtered, and the organic layer was concentrated by evaporation.
  • 2,3,5-tricarboxycyclopentyl succinic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride 224. 17 g (0.5 mol) and 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b —hexahydro —Methyl-5— (Tetrahydro-1,2,5-Dioxo1,3-Frael) One naphtho [1, 2— c] —Furan 1,3-Dione 157. 14 g (0.5 mol), p as diamine compound —Phenylene diamine 93. 27 g (0.8 625 mol), bisaminopropyltetramethyldisiloxane 24.
  • polyimide (A-2) a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.77 dlZg
  • polyamic acid (B— 1) “)” 360 g was obtained.
  • polyamic acid (B-2) After washing with methyl alcohol and drying at 40 under reduced pressure for 15 hours, 365 g of polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.90 d lZg (referred to as “polyamic acid (B-2)”) was obtained. .
  • polyamic acid (B-2) 365 g of polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.90 d lZg
  • An amount of a part was added to obtain a solution having a solid content of 4% by weight. After sufficient stirring, the solution was filtered using a filter having a pore size of 0.2 to prepare the liquid crystal aligning agent of the present invention.
  • the above liquid crystal aligning agent is applied onto a transparent conductive film made of an ITO film on one side of a 1 mm thick glass substrate using an inkjet printer (rotation speed: 2,000 rpm, application time: 1 And dried at 200 for 1 hour to form a film with a dry film thickness of 0.08 m.
  • a rubbing machine having a roll in which a rayon cloth was wrapped around this film was subjected to a rubbing treatment with a roll rotation speed of 400 rpm, a stage moving speed of 3 cm nosec, and a hair foot indentation length of 0.4 mm.
  • the liquid crystal alignment film coated substrate was immersed in isopropyl alcohol for 1 minute and then dried on a hot plate at 100 for 5 minutes.
  • the liquid crystal alignment film coated substrate After applying an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 // m to each outer edge of the liquid crystal alignment film coated substrate of the pair of transparent electrodes, the liquid crystal alignment film coated substrate.
  • the liquid crystal alignment film surface is opposite
  • the adhesives were cured by overlapping and pressing.
  • a nematic liquid crystal (MLC-6221, MLC-6221) is filled between the substrates from the liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port is sealed with an acrylic photo-curing adhesive, and polarized on both sides of the substrate.
  • the plates were laminated to make a liquid crystal display element.
  • the voltage holding ratio and liquid crystal orientation of the obtained liquid crystal display element were evaluated.
  • the storage stability of the prepared liquid crystal aligning agent was evaluated. The results are shown in Table 1.
  • the liquid crystal aligning agent obtained in the present invention was confirmed to have good voltage holding ratio and liquid crystal alignment.
  • -Butyrolactone / N-methyl-2-pyrrolidone-nobutylcetosolve mixed solvent (weight ratio 70Z20-10) and N, N-diglycidylaminomethylcyclohexane obtained in Synthesis Example 1 was polymerized. Ten parts by weight were added to one to obtain a solution with a solid content of 4% by weight. After sufficient stirring, this solution was filtered using a filter having a pore size of 0.2 // m to prepare the liquid crystal aligning agent of the present invention.
  • Example 1 Using the liquid crystal aligning agent thus prepared, a film was formed on the substrate surface in the same manner as in Example 1, and a liquid crystal display element was produced using the substrate on which the liquid crystal aligning film was formed. Then, voltage holding ratio and liquid crystal alignment were evaluated. In addition, the storage stability of the prepared liquid crystal aligning agent was evaluated. The results are shown in Table 1.
  • 10 parts by weight was added to obtain a solution having a solid concentration of 4% by weight. After sufficient stirring, this solution was filtered using a filter having a pore size of 0.2 zm to prepare the liquid crystal aligning agent of the present invention.
  • Example 1 Using the liquid crystal aligning agent thus prepared, a film was formed on the substrate surface in the same manner as in Example 1. And a liquid crystal display element was manufactured using the substrate on which the liquid crystal alignment film was formed. Then, voltage holding ratio and liquid crystal alignment were evaluated. In addition, the storage stability of the prepared liquid crystal aligning agent was evaluated. The results are shown in Table 1.
  • polyimides (A-1) to (A-2) and polyamic acids (B-1) to (B-2) obtained in Synthesis Examples 3 to 6 and Synthesis Example 2 were obtained.
  • 10 parts by weight of the obtained N, N-diglycidyl benzylamine with respect to the polymer was added to the alpha-ptyrolactone ZN-methyl-2-pyrrolidone Z-ptylcetosolve solvent mixture (weight ratio 70/200).
  • a liquid crystal aligning agent of the present invention was prepared by dissolving and obtaining a solution having a solid content concentration of 4.0% and filtering this solution through a filter having a pore size of 0.2 / xm.
  • Example 1 Using each of the thus prepared liquid crystal alignment agents, a film was formed on the substrate surface in the same manner as in Example 1, and a liquid crystal display element was manufactured using the substrate on which the liquid crystal alignment film was formed. . Then, voltage holding ratio and liquid crystal alignment were evaluated. In addition, the storage stability of the prepared liquid crystal aligning agent was evaluated. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 A-1 B-1 20/80 N, N-Cyclic aminomethylcyclohexane 10 Good Good Good Good
  • Example 2 A-1 B-2 20/80 N, N- Quaricyl'laminomethylcyclohexane 10 Good Good Good
  • Example 3 A-2 B-1 20/80 N, N-Silicy's lyaminomethylcyclohexane 10 Good Good Good
  • Example 4 A -1 B-1 20/80 N, N-squeeze to squeeze lumamine 10 Good Good Good Good
  • Example 5 A-1 B-2 20/80 N, N-squeeze lysyl
  • Example 6 A-2 B-1 20/80 N, N-SiC Rishi-he-Lumin 10 Good Good Good Good Good

Abstract

Disclosed is a liquid crystal aligning agent containing (a) at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acids and imidized polymers thereof, and (b) a compound represented by the formula (A) below and having two epoxy groups in a molecule. (In the formula, R01 represents a hydrogen atom or a monovalent organic group having 6-30 carbon atoms and bonded to the N atom by an aliphatic carbon.) This liquid crystal aligning agent is excellent in storage stability and adhesion to a substrate, and enables to form a tough coating film which hardly suffers from scratches due to rubbing processes performed under various conditions. Consequently, this liquid crystal aligning agent enables to form a liquid crystal alignment film having excellent liquid crystal aligning ability by performing a rubbing process on the surface of the coating film.

Description

明 細 書 液晶配向剤および液晶表示素子 技術分野  Technical Document Liquid Crystal Alignment Agent and Liquid Crystal Display Device Technical Field
本発明は液晶表示素子およびそのための液晶配向剤に関する。 さらに詳しくは、 液晶配向性および保存安定性に優れた液晶表示素子およびそのための液晶配向剤 に関する。 背景技術 '  The present invention relates to a liquid crystal display element and a liquid crystal aligning agent therefor. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal display element excellent in liquid crystal alignment and storage stability and a liquid crystal aligning agent therefor. Background Technology ''
従来、 透明導電膜を介して液晶配向膜が表面に形成されている 2枚の基板の間 に、 正の誘電異方性を有するネマチック型液晶の層を形成してサンドイツチ構造 のセルとし、 上記液晶分子の長軸が一方の基板から他方の基板に向かって連続的 に 9 0度捻れるようにした TN型液晶セルを有する TN型液晶表示素子が知られ ている。  Conventionally, a nematic liquid crystal layer having a positive dielectric anisotropy is formed between two substrates having a liquid crystal alignment film formed on the surface thereof via a transparent conductive film to form a cell having a SANDENCHI structure. A TN liquid crystal display element having a TN liquid crystal cell in which the major axis of liquid crystal molecules is continuously twisted 90 degrees from one substrate to the other is known.
この T N型液晶表示素子などの液晶表示素子における液晶の配向は、 通常、 ラ ビング処理により液晶分子の配向能が付与された液晶配向膜により実現される。 ここに、 液晶表示素子を構成する液晶配向膜の材料としては、 従来より、 ポリイ ミド、 ポリアミドおよびポリエステルなどの樹脂ならびにエポキシ系架橋剤が知 られている。 特にポリイミドは、 耐熱性、 液晶との親和性、 機械的強度などに優 れているため多くの液晶表示素子に使用されている。 また、 上記樹脂にエポキシ 系架橋剤を添加することにより、 ラビング耐性向上が達成される。 さらに、 ラビ ング処理を用いない垂直配向膜においても、 エポキシ系架橋剤の添加は高電圧保 持率の達成において有効である。  The alignment of liquid crystal in a liquid crystal display element such as this TN type liquid crystal display element is usually realized by a liquid crystal alignment film provided with alignment ability of liquid crystal molecules by rubbing treatment. Here, as materials for the liquid crystal alignment film constituting the liquid crystal display element, resins such as polyimide, polyamide, and polyester, and an epoxy-based crosslinking agent are conventionally known. In particular, polyimide is used in many liquid crystal display elements because of its excellent heat resistance, affinity with liquid crystals, and mechanical strength. In addition, the rubbing resistance can be improved by adding an epoxy crosslinking agent to the resin. Furthermore, even in a vertical alignment film that does not use a rubbing process, the addition of an epoxy crosslinking agent is effective in achieving a high voltage holding ratio.
しかしながら、 従来知られているエポキシ系架橋剤では、 保存安定性が十分で なく、 特にラビング処理を適応する配向モードでは十分な液晶配向性が得られな いという問題があった。 発明の開示 However, the conventionally known epoxy-based crosslinking agents have a problem in that the storage stability is not sufficient, and sufficient liquid crystal alignment cannot be obtained particularly in an alignment mode adapted for rubbing treatment. Disclosure of the invention
本発明は、 以上のような事情に基づいてなされたものであって、 本発明の第 1 の目的は、 基板に対する密着性に優れ、 種々の条件下に施されるラビング処理に よってもラビング傷がつきにくい強靭な被膜を形成することができ、 当該被膜の 表面にラビング処理を施すことにより、 液晶分子の配向規制力に優れた液晶配向 膜を形成することのできる液晶配向剤を提供することにある。  The present invention has been made on the basis of the circumstances as described above, and the first object of the present invention is to provide excellent adhesion to a substrate and to prevent rubbing scratches even by rubbing treatment performed under various conditions. Provided is a liquid crystal aligning agent that can form a tough film that is difficult to stick, and can form a liquid crystal alignment film with excellent alignment regulating power of liquid crystal molecules by rubbing the surface of the film. It is in.
本発明の第 2の目的は、 保存安定性に優れた液晶配向剤を提供することにある。 本発明の第 3の目的は、 本発明の液晶配向剤から得られた液晶配向膜を有する 液晶表示素子を提供することにある。  A second object of the present invention is to provide a liquid crystal aligning agent having excellent storage stability. The third object of the present invention is to provide a liquid crystal display device having a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention.
本発明の他の目的および利点は以下の説明から明らかになろう。  Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.
本発明によれば、 本発明の上記目的および利点は、 第 1に、 〔a〕 ポリアミツ ク酸およびそのイミド化重合体から選ばれる少なくとも一種の重合体および、 〔b〕 下記式 (1 ) で表される分子内に 2個のエポキシ基を含有する化合物を含 有してなることを特徴とする液晶配向剤によって達成される。  According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are as follows. First, [a] at least one polymer selected from polyamic acid and its imidized polymer, and [b] the following formula (1): This is achieved by a liquid crystal aligning agent characterized in that it contains a compound containing two epoxy groups in the molecule represented.
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(式中、 R Q 1は水素原子または上記式に表示されている N原子と脂肪族炭素で 結合している、 炭素数 6〜 3 0の 1価の有機基である。) (In the formula, R Q 1 is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 6 to 30 carbon atoms bonded to the N atom represented in the above formula by an aliphatic carbon.)
本発明によれば、 本発明の上記目的および利点は、 第 2に、 本発明の液晶配向 剤から得られた液晶配向膜を具備する液晶表示素子によって達成される。 発明を実施するための最良の形態  According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are secondly achieved by a liquid crystal display device comprising a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
以下、 本発明についてその詳細を説明する。  Hereinafter, the details of the present invention will be described.
<ポリアミック酸 > 本発明の液晶配向剤を構成するポリアミック酸は、 テトラカルボン酸二無水物 とジァミン化合物とを反応させることにより得られる。 <Polyamic acid> The polyamic acid constituting the liquid crystal aligning agent of the present invention can be obtained by reacting tetracarboxylic dianhydride with a diamine compound.
[テトラカルボン酸二無水物]  [Tetracarboxylic dianhydride]
テトラカルボン酸二無水物としては、 例えば、 ブタンテトラカルボン酸二無水 物、 1, 2, 3, 4ーシクロブタンテトラカルボン酸二無水物、 5— (2, 5— ジォキソテトラヒドロー 3—フラニル) 一 3—メチル _ 3—シクロへキセン一 1, 2—ジカルボン酸無水物、 1, 2 _ジメチルー 1, 2, 3, 4—シクロブタンテ トラカルボン酸二無水物、 1, 3—ジメチルー 1, 2, 3, 4—シクロブタンテ トラカルボン酸二無水物、 1, 3—ジクロロー 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ーテトラメチルー 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ーシクロペンタンテトラ カルボン酸二無水物、 1, 2, 4, 5—シクロへキサンテトラカルボン酸二無水 物、 3, 3 ', 4, 4 ' —ジシクロへ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、 3, 5, 6—トリカルボキシ ノルポルナン一 2—齚酸ニ無水物、 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, 3, 3 a, 4, δ, 9 b—へキサヒドロー 5 (テトラ ヒドロー 2, 5—ジォキソ一 3—フラニル) 一ナフト [1, 2— c] 一フラン一 1, 3—ジオン、 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b—へキサヒドロ一 5—メチルー 5 (テトラヒドロ一 2, 5—ジォキソ _3—フラニル) 一ナフト [1, 2— c] — フラン一 1, 3—ジオン、 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b—へキサヒドロ一 5—ェ チルー 5 (テトラヒドロ一 2, 5—ジォキソー 3—フラニル) 一ナフト [1, 2 — c] —フラン一 1, 3—ジオン、 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b—へキサヒドロ 一 7—メチル一5 (テトラヒドロー 2, 5—ジォキソー 3—フラニル) 一ナフト [1, 2— c] 一フラン一 1, 3—ジオン、 1, 3, 3 a, 4, 5, 9b—へキ サヒドロー 7—ェチルー 5 (テトラヒドロ _ 2, 5—ジォキソ一 3—フラニル) —ナフト [1, 2— c] —フラン一 1, 3—ジオン、 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b—へキサヒドロー 8_メチル一5 (テトラヒドロ一 2, 5—ジォキソ一 3—フ ラエル) 一ナフ卜 [1, 2— c] —フラン— 1, 3—ジオン、 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b—へキサヒドロー 8—ェチルー 5 (テトラヒドロー 2, 5—ジォキソ一 3—フラニル) 一ナフト [1, 2— c] —フラン一1, 3—ジオン、 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b—へキサヒドロ— 5, 8—ジメチルー 5 (テトラヒドロー 2, 5—ジォキソー3—フラニル) 一ナフト [1, 2— c] —フランー1, 3—ジォ ン、 5— (2, 5—ジォキソテトラヒドロフラル) 一 3—メチル一3—シクロへ キセン一 1, 2—ジカルボン酸二無水物、 ビシクロ [2, 2, 2] ーォクトー 7 一ェンー 2, 3, 5, 6—テトラカルボン酸二無水物、 3—ォキサビシクロ [3. 2. 1] オクタン一 2, 4ージオン一 6—スピロー3, - (テトラヒドロフラン 一 2', δ ' ージオン)、 3, 5, 6—トリカルボキシー 2—カルボキシノルボル ナンー2 : 3, δ : 6—ジ無水物、 ビシクロ [3. 3. 0] オクタン一2, 4,Examples of tetracarboxylic dianhydrides include butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dixotetrahydro-3-furanyl, 1) 3-Methyl _ 3-Cyclohexene 1, 2, 2-dicarboxylic anhydride, 1, 2_dimethyl-1, 2, 3, 4-cyclobutantetracarboxylic dianhydride, 1, 3-dimethyl-1, 2, 3, 4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dichloro-1, 2, 3, 4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1, 2, 3, 4-tetramethyl-1, 2, 3 , 4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1, 2, 3, 4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1, 2, 4, 5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3, 3 ', 4, 4'—Dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride, 2, 3 , 5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 3, 5, 6-tricarboxynorpolnan mono 2-oxalic acid dianhydride, 2, 3, 4, 5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride, 1, 3, 3 a, 4, δ, 9 b—Hexahydro-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) 1-naphtho [1, 2-c] 1-furan 1,3-dione 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b—Hexahydro 1-Methyl-5 (Tetrahydro 1,2,5-Dioxo_3-Furanyl) One naphtho [1, 2-c] — Furan 1,3-Dione 1, 3, 3 a , 4, 5, 9 b—Hexahydro-1,5-ethyl-5 (tetrahydro-1,5-dioxo-3-furanyl) 1 naphtho [1, 2 — c] —furan 1,3-dione, 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b-Hexahydro 1-Methyl 1-5 (tetrahydro-2,5-dioxo 3-furanyl) 1-naphtho [1,2-c] 1-furan 1,3 Dione, 1, 3, 3 a, 4, 5, 9b—Hexahydro-7-ethyl-5 (tetrahydro_ 2,5-dioxo-3-furanyl) —naphtho [1,2-c] —furan 1,3 —Dione, 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b—Hexahydro-8_methyl-1-5 (tetrahydro-1,5-dioxone 3-frael) 1 naphtho [1, 2-c] —furan — 1, 3—Dione, 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b—Hexahydro-8-ethyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) 1-naphtho [1, 2-c] —furan-1,3-dione, 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b-Hexahydro-5,8-dimethyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) 1-naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 5-- (2, 5 —Dioxotetrahydrofural) 1 3-Methyl 1-3-cyclohexene 1,2-dicarboxylic dianhydride, bicyclo [2, 2, 2] Oct 7 7 1, 2, 5, 5, 6-tetracarboxylic Acid dianhydride, 3-oxabicyclo [3.2.1] Octane 1,2,4-dione 6-Spiro 3,-(tetrahydrofuran 1 ', δ' dione), 3, 5, 6-tricarboxy 2— Carboxynorbornane 2: 3, δ: 6-dianhydride, bicyclo [3. 3. 0] octane 1, 2, 4,
6, 8—テトラカルボン酸二無水物、 下記式 (I) および (I I) で表される化 合物などの脂肪族および脂環式テトラカルボン酸二無水物; Aliphatic and alicyclic tetracarboxylic dianhydrides such as 6,8-tetracarboxylic dianhydride, compounds represented by the following formulas (I) and (I I);
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Figure imgf000005_0002
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(式中、 R1および R3は、 芳香環を有する 2価の有機基を示し、 R2および R4 は、 水素原子またはアルキル基を示し、 複数存在する R2および R4は、 それぞ れ同一でも異なっていてもよい。) (Wherein R 1 and R 3 represent a divalent organic group having an aromatic ring, R 2 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkyl group, and a plurality of R 2 and R 4 each represent They may be the same or different.)
ピロメリット酸二無水物、 3, 3 ', 4, 4' 一べンゾフエノンテトラカルボ ン酸ニ無水物、 3, 3', 4, 4' —ビフエニルスルホンテトラカルボン酸二無 水物、 1, 4, 5, 8—ナフ夕レンテトラカルボン酸二無水物、 2, 3, 6, 7 —ナフ夕レンテトラカルボン酸二無水物、 3, 3 ', 4, 4, 一ビフエニルエー テルテトラカルボン酸二無水物、 3, 3 4, 4, ージメチルジフエ二ルシラ ンテトラカルボン酸二無水物、 3, 3 ', 4, 4, ーテトラフエエルシランテ卜 ラカルボン酸二無水物、 1, 2, 3, 4一フランテトラカルボン酸二無水物、 4, 4, —ビス (3, 4—ジカルボキシフエノキシ) ジフエニルスルフイド二無水物、 4, 4' —ビス (3, 4ージカルボキシフエノキシ) ジフエニルスルホン二無水 物、 4, 4 ' 一ビス (3, 4ージカルボキシフエノキシ) ジフエニルプロパン二 無水物、 3, 3', 4, 4' —パーフルォロイソプロピリデンジフ夕ル酸二無水 物、 3, 3 ', 4, 4' —ビフエニルテトラカルボン酸二無水物、 ビス (フタル 酸) フエニルホスフィンオキサイド二無水物、 p—フエ二レン一ビス (トリフエ ニルフタル酸) 二無水物、 m—フエ二レン一ビス (トリフエニルフタル酸) 二無 水物、 ビス (トリフエニルフタル酸) _4, 4' ージフエニルエーテル二無水物、 ビス (トリフエニルフタル酸) —4, 4' ージフエニルメタン二無水物、 ェチレ ングリコール一ビス (アンヒドロトリメリテート)、 プロピレングリコール一ビ ス (アンヒドロトリメリテート)、 1, 4—ブタンジォ一ルービス (アンヒドロ トリメリテート)、 1, 6—へキサンジオール一ビス (アンヒドロトリメリテー -ト)、 1, 8—オクタンジオール一ビス (アンヒドロトリメリテート)、 2, 2- ビス (4ーヒドロキシフエニル) プロパン一ビス (アンヒドロトリメリテート)、 下記式 (1) 〜 (4) で表される化合物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物 を挙げることができる。 これらは 1種単独でまたは 2種以上組み合わせて用いら れる。 Pyromellitic dianhydride, 3, 3 ', 4, 4' monobenzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3, 3 ', 4, 4' — biphenyl sulfone tetracarboxylic acid Water, 1, 4, 5, 8—naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 2, 3, 6, 7 —naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 3, 3 ', 4, 4, 1 biphenyl ether Tertetracarboxylic dianhydride, 3, 3 4, 4, -dimethyldiphenylsilan tetracarboxylic dianhydride, 3, 3 ', 4, 4, -tetraphenylsilane terephthalic acid dianhydride, 1, 2 , 3, 4 Monofurantetracarboxylic dianhydride, 4, 4, — Bis (3, 4-dicarboxyphenoxy) Diphenyl sulfide dianhydride, 4, 4 ′ — Bis (3, 4− Dicarboxyphenoxy) Diphenylsulfone dianhydride, 4, 4 'monobis (3,4-dicarboxyphenoxy) Diphenylpropane dianhydride, 3, 3', 4, 4 '— Perfluoro Loisopropylidenediphthalic acid dianhydride, 3, 3 ', 4, 4' — biphenyltetracarboxylic dianhydride, (Phthalic acid) Phenylphosphine oxide dianhydride, p-Phenylene monobis (Triphenyl phthalic acid) dianhydride, m-Phenylene mono bis (Triphenyl phthalic acid) Dihydrate, Bis (Trif Enylphthalic acid) _4,4'-diphenyl ether dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) —4,4'-diphenylmethane dianhydride, ethylene glycol monobis (anhydrotrimellitate), propylene Glycol monobis (anhydro trimellitate), 1,4-butanedio rubis (anhydro trimellitate), 1,6-hexanediol monobis (anhydro trimellitate), 1,8-octanediol monobis (Anhydro trimellitate), 2, 2-bis (4-hydroxyphenyl) propane monobis (anhydro trimellitate), Serial formula (1) and aromatic tetracarboxylic dianhydrides such as compounds represented by - (4). These may be used alone or in combination of two or more.
Figure imgf000007_0001
これらのうち、 ブタンテトラカルボン酸二無水物、 1, 2, 3, 4—シクロブ 夕ンテトラカルボン酸二無水物、 5— (2, 5—ジォキソテトラヒドロ一 3—フ フ
Figure imgf000007_0001
Of these, butanetetracarboxylic dianhydride, 1, 2, 3, 4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-hydr F
ラニル) 一 3—メチルー 3—シクロへキセン一 1, 2—ジカルボン酸無水物、 1, 3—ジメチルー 1, 2, 3, 4ーシクロブタンテトラカルボン酸二無水物、 1, 2, 3, 4—シクロペン夕ンテトラ力ルポン酸ニ無水物、 1, 2, 4, 5—シク 口へキサンテトラカルボン酸二無水物、 2, 3, 5—トリカルボキシシクロペン チル酢酸二無水物、 5— (2, 5—ジォキソテトラヒドロフラル) 一 3—メチル _3—シクロへキセン一 1, 2—ジカルボン酸二無水物、 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b—へキサヒドロ一 5— (テトラヒドロー 2, 5—ジォキソ一 3—フラニル) —ナフト [1, 2— c] フラン一 1, 3—ジオン、 1, 3, 3 a, 4, 5, 9b 一へキサヒドロ一 8—メチルー 5— (テトラヒドロー 2, 5—ジォキソ一 3—フ ラエル) 一ナフト [1, 2— c] フラン一 1, 3—ジオン、 1, 3, 3 a, 4, 5, 9b—へキサヒドロー 5, 8—ジメチルー 5_ (テトラヒドロー 2, 5—ジ ォキソ _ 3—フラニル) 一ナフト [1, 2— c] フラン一 1, 3—ジオン、 ビシ クロ [2, 2, 2] —ォクト一 7—ェン一 2, 3, 5, 6—テトラカルボン酸二 無水物、 3—ォキサビシクロ [3. 2. 1] オクタン— 2, 4ージオン一 6—ス ピロ _3, 一 (テトラヒドロフラン一 2 ', 5 ' ージオン)、 3, 5, 6—トリ力 ルポキシ— 2—カルボキシノルボルナン一 2 : 3, 5 : 6—ジ無水物、 ビシクロ Ranyl) 1 3-methyl-3-cyclohexene 1,2-dicarboxylic anhydride 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride 1, 2, 3, 4— Cyclopentane tetra-luronic acid dianhydride, 1, 2, 4, 5—cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 2, 3, 5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 5-— (2, 5-Dioxotetrahydrofural) 1 3-Methyl _3-Cyclohexene 1 1,2-Dicarboxylic dianhydride, 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b-Hexahydro-5- (Tetrahydro 2 , 5-dioxo-3-furanyl) —naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3 a, 4,5,9b monohexahydro-1-methyl-5- (tetrahydro-2 , 5—Dioxo 3—Frael) 1 naphtho [1, 2— c] 1 franc 1, 3-dione, 1, 3, 3 a, 4, 5, 9b—Hexahydro-5,8-dimethyl-5_ (tetrahydro-2,5-dioxo_ 3-furanyl) 1-naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, bicyclo [2, 2, 2] — Oct-7-en-1,2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3-oxabicyclo [3.2.1] Octane-2,4-dione-6-spiro_3,1 (tetrahydrofuran ', 5'-dione), 3, 5, 6-tri-force lupoxy-2-carboxynorbornane 1: 3,5: 6-dianhydride, bicyclo
[3. 3. 0] オクタン一 2, 4, 6, 8—テトラカルボン酸二無水物、 ピロメ リット酸二無水物、 3, 3', 4, 4' 一べンゾフエノンテトラカルボン酸二無 水物、 3, 3', 4, 4' —ビフエニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、 1, 4, 5, 8—ナフ夕レンテトラカルボン酸二無水物、 上記式 (I) で表される化 合物のうち下記式 (5) 〜 (7) で表される化合物および上記式 (I I) で表さ れる化合物のうち下記式 (8) で表される化合物が、 良好な液晶配向性を発現さ せることができる観点から好ましく、 より好ましいものとして、 1, 2, 3, 4 ーシクロブタンテトラカルボン酸二無水物、 5— (2, 5—ジォキソテトラヒド ロー 3—フラニル) 一 3—メチル—3—シクロへキセン— 1, 2—ジカルボン酸 無水物、 1, 3—ジメチルー 1, 2, 3, 4—シクロブタンテトラカルボン酸二 無水物、 1, 2, 4, 5—シクロへキサンテトラカルボン酸二無水物、 2, 3, 5—トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、 1, 3, 3 a, 4, 5, 9b —へキサヒドロー 5— (テトラヒドロー 2, 5—ジォキソ一 3—フラニル) ーナ フト [1, 2— c] フラン一 1, 3—ジオン、 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b—へ キサヒドロー 8—メチル一5— (テトラヒドロー 2, 5—ジォキソ一3—フラニ ル) 一ナフト [1, 2— c] フラン一 1, 3—ジオン、 3—ォキサビシクロ [3. 2. 1] オクタン一 2, 4—ジオン一 6—スピロ一 3, 一 (テトラヒドロフラン -2', 5 ' —ジオン)、 3, 5, 6—トリカルボキシ一 2—カルボキシノルポル ナン— 2 : 3, 5 : 6—ジ無水物、 ビシクロ [3. 3. 0] オクタン一 2, 4, 6, 8—テトラカルボン酸二無水物、 ピロメリット酸二無水物および下記式 (5) で表される化合物を挙げることができる。 これらのうち、 特に好ましいも のとして、 1, 2, 3, 4—シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、 5— (2, 5—ジォキソテトラヒドロー 3—フラニル) 一 3—メチルー 3—シクロへキセン - 1, 2—ジカルボン酸無水物、 2, 3, 5—トリ力ルポキシシクロペンチル酢 酸二無水物、 1, 3, 3 a, 4, δ, 9 b—へキサヒドロ— 5— (テトラヒドロ -2, 5—ジォキソ _ 3—フラニル) 一ナフト [1, 2— c] フラン一 1, 3— ジオン、 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b—へキサヒドロ一 8—メチルー 5— (テト ラヒドロー 2, 5—ジォキソー 3—フラニル) 一ナフト [1, 2— c] フラン一 1, 3—ジオン、 ピロメリット酸二無水物を挙げることができる。 [3. 3. 0] Octane 1, 2, 4, 6, 8—tetracarboxylic dianhydride, pyromeritic dianhydride, 3, 3 ′, 4, 4 ′ monobenzophenone tetracarboxylic dianhydride Water, 3, 3 ', 4, 4'-biphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, represented by the above formula (I) Among the compounds, the compound represented by the following formulas (5) to (7) and the compound represented by the following formula (8) among the compounds represented by the above formula (II) have good liquid crystal orientation. It is preferable from the viewpoint that it can be expressed, and more preferable is 1, 2, 3, 4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dixotetrahydro 3-furanyl) —Methyl—3-cyclohexene— 1,2-dicarboxylic anhydride, 1,3-dimethyl-1, 2, 3, 4-cyclobutanetetracar Boronic acid dianhydride, 1, 2, 4, 5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 2, 3, 5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride, 1, 3, 3 a, 4, 5, 9b —Hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan 1,3-dione, 1,3,3 a, 4, 5, 9 b- Xahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dixo-3-furanyl) 1-naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane-2 , 4-dione, 6-spiro-1, 3, (tetrahydrofuran-2 ', 5'-dione), 3, 5, 6-tricarboxyl 2-carboxynorpolnan-2: 3, 5: 6-dianhydride And bicyclo [3.3.0] octane-1,2,4,6,8-tetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, and a compound represented by the following formula (5). Of these, particularly preferred are 1, 2, 3, 4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) 1 3-methyl-3-cyclohe Xene-1,2-dicarboxylic anhydride, 2,3,5-tri-stroxyloxycyclopentyl acetyl dianhydride, 1, 3, 3 a, 4, δ, 9 b-hexahydro-5- (tetrahydro- 2,5-Dioxo_ 3-furanyl) One naphtho [1,2, c] furan 1,3-Dione, 1,3,3a, 4,5,9b-Hexahydro 8-Methyl-5- ( Tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) 1-naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, pyromellitic dianhydride.
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[ジァミン化合物] [Diamine compounds]
上記ポリアミック酸の合成に用いられるジァミン化合物としては、 例えば P— フエ二レンジァミン、 m—フエ二レンジァミン、 4, 4' ージアミノジフエニル メタン、 4, 4' ージアミノジフエニルェタン、 4, 4' ージアミノジフエニル スルフイド、 4, 4' ージアミノジフエニルスルホン、 3, 3 ' 一ジメチルー 4, 4' —ジアミノビフエニル、 4, 4' ージァミノベンズァニリド、 4, 4' ージ アミノジフエ二ルェ一テル、 1, 5—ジァミノナフ夕レン、 2, 2 ' —ジメチル —4, 4' ージアミノビフエニル、 5—アミノー 1一 (4' ーァミノフエニル) - 1 , 3, 3—トリメチルインダン、 6—ァミノ一 1— (4, 一ァミノフエ二 ル) 一 1, 3, 3—トリメチルインダン、 3, 4' —ジアミノジフエニルエーテ レ、 3, 3 ' —ジァミノべンゾフエノン、 3, 4' ージァミノべンゾフエノン、 4, 4, ージァミノべンゾフエノン、 2, 2—ビス [4— (4—ァミノフエノキ シ) フエニル] プロパン、 2, 2—ビス [4一 (4一アミノフエノキシ) フエ二 ル] へキサフルォロプロパン、 2, 2—ビス (4ーァミノフエニル) へキサフル ォロプロパン、 2, 2—ビス [4一 (4一アミノフエノキシ) フエニル] スルホ ン、 1, 4一ビス (4—アミノフエノキシ) ベンゼン、 1, 3—ビス (4—アミ ノフエノキシ) ベンゼン、 1, 3—ビス (3—アミノフエノキシ) ベンゼン、 9, 9一ビス (4—ァミノフエニル) 一 10—ヒドロアントラセン、 2, 7—ジアミ ノフルオレン、 9, 9一ビス (4—ァミノフエ二ル) フルオレン、 4, 4' ーメ チレン一ビス (2—クロロア二リン)、 2, 2 ', 5, 5 ' ーテトラクロロー 4, 4 ' ージアミノビフエニル、 2, 2, —ジクロ口一 4, 4 ' ージァミノ一 5, 5' —ジメトキシビフエニル、 3, 3' ージメトキシー 4, 4' ージアミノビフ ェニル、 1, 4, 4' — (p—フエ二レンイソプロピリデン) ビスァニリン、 4, 4, - (m—フエ二レンイソプロピリデン) ビスァニリン、 2, 2, 一ビス [4 一 (4一アミノー 2—トリフルォロメチルフエノキシ) フエニル] へキサフルォ 口プロパン、 4, 4' ージァミノ一 2, 2 ' —ビス (トリフルォロメチル) ビフ ェニル、 4, 4 ' —ビス [(4ーァミノ一 2—トリフルォロメチル) フエノキ シ] 一ォク夕フルォロビフエニル、 2, 7—ジァミノフルオレン、 3, 6—ジァ ミノカルバゾ一ル、 N—メチルー 3, 6—ジァミノカルバゾ一ル、 N—ェチルー 3, 6—ジァミノカルバゾ一ル、 N—フエ二ルー 3, 6—ジァミノカルバゾール、 N, N' —ビス一 (4ーァミノフエニル) 一べンジジンなどの芳香族ジァミン; 1, 1—メタキシリレンジァミン、 1, 3—プロパンジァミン、 テトラメチレ ンジァミン、 ペンタメチレンジァミン、 へキサメチレンジァミン、 ヘプタメチレ ンジァミン、 ォクタメチレンジァミン、 ノナメチレンジァミン、 4, 4—ジアミ ノヘプタメチレンジァミン、 1, 4ージアミノシクロへキサン、 イソホロンジァ ミン、 テ卜ラヒドロジシクロペン夕ジェニレンジァミン、 へキサヒドロ一 4, 7 一メ夕ノインダニレンジメチレンジァミン、 トリシクロ [6. 2. 1.02' 7] - ゥンデシレンジメチルジァミン、 4, 4, 一メチレンビス (シクロへキシルアミ ン) などの脂肪族および脂環式ジァミン; Examples of diamine compounds used in the synthesis of the polyamic acid include P-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4, 4'-diaminodiphenyl methane, 4, 4'-diaminodiphenylethane, 4, 4 '-Diaminodiphenylsulfide, 4,4'-diaminodiphenylsulfone, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diaminobenzanilide, 4,4'- Diaminodiphenyl, 1,5-diaminonaphtholene, 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 5-amino-11 (1,4'-aminominophenyl) -1,3,3-trimethylindane 6-Amino 1- (4, 1-aminophenol) 1 1, 3, 3-Trimethylindane, 3, 4'-Diaminodiphenyl ether Le, 3, 3 '— Gaminobenzofenone, 3, 4' Diaminobenzofenone, 4, 4, Diaminobenzofenone, 2, 2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2, 2-bis [4-1- (4-aminophenoxy) phenyl] Hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [41- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4 bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 9,9 bis (4-aminophenyl) Hydroanthracene, 2,7-diaminofluorene, 9,9-bis (4-aminophenol) fluorene, 4,4'-methylenbis (2-chloroaniline), 2, 2 ', 5, 5' Tet Lachloro-4,4'-diaminobiphenyl, 2, 2, —Diclonal 4,4'-Diamino-1,5,5'—Dimethoxybiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 1,4,4 '— (P-phenylene isopropylidene) bisaniline, 4, 4,-(m-phenylene isopropylidene) bisaniline, 2, 2, 1 bis [4 1 (4 1 amino-2-trifluoromethylphenoxy) C) Phenyl] Hexafluoropropane, 4, 4'-diamino-1, 2, 2 '— Bis (trifluoromethyl) biphenyl, 4, 4' — Bis [((4-amino-2- trifluoromethyl) phenoxy ] Fluorophenyl, 2,7-diaminofluorene, 3,6-diaminocarbazol, N-methyl-3,6-diaminocarbazol, N-ethylyl-3,6-diaminocarbazol Le, N—Hue Nilu 3, 6-Diaminocarbazole, N, N '— Bis (4-Aminophenyl) Aromatic diamines such as monobenzidine; 1, 1-metaxylylenediamine, 1, 3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylene Diamine, Hexamethylenediamine, Heptamethylethylenediamine, Octamethylenediamine, Nonamethylenediamine, 4,4-Diaminoheptamethylenediamine, 1,4-Diaminocyclohexane, Isophorone diamine, Te Bok La hydro dicyclopentanol evening Kisahidoro one 4-Genis range § Min to,, 7 Ichimeyu Noin mite range methylenedioxy § Min, tricyclo [6.2.2 1.0 2 '7] - © down decimeter range methyldichlorosilane § Min, 4, 4, monomethylenebis (cyclohexylamino Aliphatic and cycloaliphatic diamines such as
2 , 3—ジァミノピリジン、 2, 6—ジァミノピリジン、 3, 4ージアミノビ リジン、 2, 4ージァミノピリミジン、 5 , 6 _ジァミノー 2, 3—ジシァノビ ラジン、 5, 6—ジアミノー 2, 4—ジヒドロキシピリミジン、 2, 4ージアミ ノ一 6—ジメチルアミノー 1, 3 , 5—トリアジン、 1, 4一ビス (3—ァミノ プロピル) ピぺラジン、 2, 4—ジァミノー 6—イソプロポキシ一 1 , 3, 5 - トリァジン、 2 , 4—ジァミノー 6—メトキシー 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ジァミノ一 6—フエ二ルー 1, 3, 5—トリアジン、 2, 4—ジァミノー 6 —メチル一 s—卜リアジン、 2 , 4—ジアミノー 1, 3 , 5—トリアジン、 4, 6—ジアミノー 2—ビニルー s—トリアジン、 2, 4ージアミノー 5—フエニル チアゾール、 2 , 6—ジァミノプリン、 5, 6—ジァミノ一 1 , 3—ジメチルゥ ラシル、 3, 5—ジアミノー 1, 2, 4—トリァゾ一ル、 6, 9ージァミノ一 2 —エトキシァクリジンラクテート、 3, 8—ジァミノ一 6—フエニルフエナント リジン、 1 , 4ージアミノビペラジン、 3, 6—ジアミノアクリジン、 ビス (4 ーァミノフエニル) フエニルァミンおよび下記式 (I I I ) 〜 (V I ) のそれぞ れで表される化合物などの、 分子内に 2つの 1級ァミノ基および該 1級ァミノ基 以外の窒素原子を有するジァミン;  2,3-Diaminopyridine, 2,6-Diaminopyridine, 3,4-Diaminopyridine, 2,4-Diaminopyrimidine, 5,6_Diamino 2,3-Dicyanovirazine, 5,6-Diamino-2,4-Dihydroxypyrimidine 2,4-diamino-1,6-dimethylamino-1,3,5-triazine, 1,4 monobis (3-aminopropyl) piperazine, 2,4-diamino 6-isopropoxy 1,3,5 -Triazine, 2, 4-Diamino 6-Methoxy-1, 3, 5-Triazine, 2, 4-Diamino 6-Phenol, 1, 3, 5-Triazine, 2, 4-Diamino 6-Methyl s- 卜Liazine, 2,4-Diamino-1,3,5-Triazine, 4,6-Diamino-2-vinyl-s-Triazine, 2,4-Diamino-5-phenylthiazole, 2,6-Diaminopurine, 5,6-Diaminopurine 1, 3—Jime Ruracil, 3,5-Diamino-1,2,4-triazol, 6,9-Diamino-1-Two-ethoxylactyl lactate, 3,8-Diamino-6-phenylphenanthridine, 1,4-Diamino Two primary amino groups such as biperazine, 3,6-diaminoacridine, bis (4-aminophenyl) phenylamine, and compounds represented by the following formulas (III) to (VI), Diamines having nitrogen atoms other than primary amino groups;
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(式中、 R 5は、 ピリジン、 ピリミジン、 卜リアジン、 ピぺリジンおよびピペラ ジンから選ばれる窒素原子を含む環構造を有する 1価の有機基を示し、 Xは 2価 の有機基を示す。) (Wherein R 5 represents a monovalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from pyridine, pyrimidine, lyrazine, piperidine and piperazine, and X represents a divalent organic group. )
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(式中、 R6は、 ピリジン、 ピリミジン、 トリァジン、 ピぺリジンおよびピペラ ジンから選ばれる窒素原子を含む環構造を有する 2価の有機基を示し、 Xは 2価 の有機基を示し、 複数存在する Xは、 同一でも異なっていてもよい。)
Figure imgf000012_0002
(In the formula, R 6 represents a divalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from pyridine, pyrimidine, triazine, piperidine and piperazine, X represents a divalent organic group, and The existing X may be the same or different.)
下記式 (V) で表されるモノ置換フエ二レンジアミン;下記式 (V I ) で表さ れるジァミノオルガノシロキサン;  Monosubstituted phenylenediamine represented by the following formula (V); diaminoorganosiloxane represented by the following formula (V I);
( V )(V)
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、 '
Figure imgf000013_0001
, '
(式中、 R7は、 一 O—、 — COO—、 _OCO_、 一 NHCO—、 — CONH —および一 CO—から選ばれる 2価の有機基を示し、 R8は、 ステロイド骨格、 トリフルォロメチル基およびフルォロ基から選ばれる基を有する 1価の有機基ま たは炭素数 6〜 30のアルキル基を示す。 ) (Wherein R 7 represents a divalent organic group selected from 1 O—, —COO—, _OCO_, 1 NHCO—, —CONH —, and 1 CO—, and R 8 represents a steroid skeleton, trifluoro A monovalent organic group having a group selected from a methyl group and a fluoro group or an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms.
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(式中、 R9は炭素数 1〜12の炭化水素基を示し、 複数存在する R9は、 それ ぞれ同一でも異なっていてもよく、 pは 1〜3の整数であり、 qは 1〜20の整 数である。) (In the formula, R 9 represents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and a plurality of R 9 may be the same or different, p is an integer of 1 to 3, and q is 1) It is an integer of ~ 20.)
下記式 (9) 〜 (13) のそれぞれで表される化合物などを挙げることができ る。 これらのジァミン化合物は、 単独でまたは 2種以上組み合わせて用いること ができる。 Examples thereof include compounds represented by the following formulas (9) to (13). These diamine compounds can be used alone or in combination of two or more.
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Figure imgf000014_0003
(式中、 yは 2〜12の整数であり、 zは 1〜5の整数である。) (In the formula, y is an integer of 2 to 12, and z is an integer of 1 to 5.)
これらのうち、 p—フエ二レンジァミン、 4, 4' ージアミノジフエニルメタン、 4, 4' —ジアミノジフエニルスルフイド、 1, 5—ジァミノナフ夕レン、 2, 7—ジァミノフルオレン、 4, 4' —ジアミノジフエニルエーテル、 2, 2—ジ メチルー 4, 4 'ージアミノビフエニル、 2, 2—ビス [4一 (4ーァミノフエ ノキシ) フエニル] プロパン、 9, 9一ビス (4ーァミノフエニル) フルォレ ン 、 2, 2—ビス [4一 (4—アミノフエノキシ) フエニル] へキサフルォロ プロパン、 2, 2_ビス (4ーァミノフエニル) へキサフルォロプロパン、 4, 4, 一 (p—フエ二レンジイソプロピリデン) ビスァニリン、 4, 4, 一 (m— フエ二レンジイソプロピリデン) ビスァニリン、 1, 4—シクロへキサンジアミ ン、 4, 4, ーメチレンビス (シクロへキシルァミン)、 1, 4一ビス (4ーァ ミノフエノキシ) ベンゼン、 4, 4' 一ビス (4—アミノフエノキシ) ビフエ二 ル、 2, 7—ジァミノフルオレン、 3, 6—ジァミノカルバゾ一ル、 N—メチル -3, 6—ジァミノカルバゾール、 N—ェチルー 3, 6—ジァミノカルバゾール、 N—フエ二ルー 3, 6—ジァミノカルバゾ一ル、 N, N '—ビス一 (4ーァミノ フエニル) 一べンジジン、 上記式 (9) 〜 (13) のそれぞれで表される化合物、 2, 6—ジァミノピリジン、 3, 4—ジァミノピリジン、 2, 4—ジァミノピリ ミジン、 3, 6—ジアミノアクリジン、 上記式 (I I I) で表される化合物のう ち下記式 (14) で表される化合物、 上記式 (IV) で表される化合物のうち下 記式 (15) で表される化合物、 上記式 (V) で表される化合物のうち下記式 (16) 〜 (23) のそれぞれで表される化合物および上記式 (VI) で表され る化合物のうち下記式 (24) で表される化合物が好ましい。 Of these, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4, 4'-diaminodiphenylsulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,7-diaminofluorene, 4 , 4'—Diaminodiphenyl ether, 2,2-Dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2-bis [4 (4- (aminophenoxy) phenyl] propane, 9,9-bis (4-aminominophenyl) Fluore 2,2-bis [4 (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2,2_bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 4, 4,1, (p-phenylene diisopropylidene ) Bisaniline, 4, 4, 1 (m-phenylene diisopropylidene) Bisaniline, 1, 4-cyclohexanediamin, 4, 4, -methylenebis (cyclohexylamine), 1, 4 monobis (4-aminophenoxy) Benzene, 4,4'-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 2,7-diaminofluorene, 3,6-diaminocarbazol, N-methyl-3,6-diaminocarbazole, N-ethyl 3, 6-Diaminocarbazole, N-phenyl 3,6-Diaminocarbazol, N, N '-Bis (4-aminophenyl) monobenzidine, represented by the above formulas (9) to (13) Of the compounds represented by the above formulas, 2, 6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacridine, and the compounds represented by the above formula (III) 14), among the compounds represented by the above formula (IV), the compound represented by the following formula (15), among the compounds represented by the above formula (V): Of the compound represented by each of (23) and the compound represented by the above formula (VI), a compound represented by the following formula (24) is preferred.
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CH3 CH3 CH 3 CH 3
H2N - (CH2)3— Si-O- Si-(CH2)3一 NH2 ( 2 4 ) H 2 N-(CH 2 ) 3 — Si-O- Si- (CH 2 ) 3 1 NH 2 (2 4)
CH3 CH3 CH 3 CH 3
[ポリアミック酸の合成反応] [Synthetic reaction of polyamic acid]
ポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジァミン化 合物の使用割合は、 ジァミン化合物に含まれるアミノ基 1当量に対して、 テトラ カルボン酸二無水物の酸無水物基が 0. 2〜2当量となる割合力 S好ましく、 さら に好ましくは 0 . 3〜1 . 2当量となる割合である。  The proportion of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound used in the polyamic acid synthesis reaction is such that the amount of acid anhydride group of tetracarboxylic dianhydride is 1 equivalent to the amino group contained in the diamine compound. The ratio force S to be 0.2 to 2 equivalents S is preferable, and the ratio to be 0.3 to 1.2 equivalents is more preferable.
ポリアミック酸の合成反応は、 有機溶媒中において、 好ましくは一 2 0〜1 5 0 t:、 より好ましくは 0〜1 0 0 の温度条件下で行われる。 ここで、 有機溶媒 としては、 合成されるポリアミック酸を溶解できるものであれば特に制限はなく、 例えば N—メチルー 2—ピロリドン、 N, N—ジメチルァセトアミド、 N, N - ジメチルホルムアミド、 ジメチルスルホキシド、 ァープチロラクトン、 テトラメ チル尿素、 へキサメチルホスホルトリアミドなどの非プロトン系極性溶媒; m— クレゾール、 キシレノール、 フエノール、 ノヽロゲン化フエノールなどのフエノー ル系溶媒を例示することができる。 また、 有機溶媒の使用量 (a ) は、 テトラ力 ルボン酸二無水物およびジァミン化合物の総量 (b) 、 反応溶液の全量 (a + b ) に対して 0 . 1〜3 0重量%になるような量であることが好ましい。 The synthesis reaction of the polyamic acid is performed in an organic solvent under a temperature condition of preferably 1 20 to 15 50 t: more preferably 0 to 100. Here, the organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the synthesized polyamic acid. For example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl Sulfoxide, aptilolactone, tetrame Examples include aprotic polar solvents such as tyluurea and hexamethylphosphoric triamide; and phenolic solvents such as m-cresol, xylenol, phenol, and nonogenated phenol. In addition, the amount of organic solvent used (a) is 0.1 to 30% by weight based on the total amount of tetraforce rubonic acid dianhydride and diamine compound (b) and the total amount of reaction solution (a + b). Such an amount is preferred.
[貧溶媒]  [Poor solvent]
なお、 前記有機溶媒には、 ポリアミック酸の貧溶媒であるアルコール、 ケトン、 エステル、 エーテル、 ハロゲン化炭化水素、 炭化水素などを、 生成するポリアミ ック酸が析出しない範囲で併用することができる。 かかる貧溶媒の具体例として は、 例えばメチルアルコール、 エチルアルコール、 イソプロピルアルコール、 シ クロへキサノール、 エチレングリコール、 プロピレングリコール、 1, 4ーブ夕 ンジオール、 トリエチレングリコール、 エチレングリコールモノメチルエーテル、 乳酸ェチル、 乳酸ブチル、 アセトン、 メチルェチルケトン、 メチルイソプチルケ トン、 シクロへキサノン、 酢酸メチル、 酢酸ェチル、 酢酸プチル、 メチルメトキ シプロピオネート、 ェチルエトキシプロピオネート、 シユウ酸ジェチル、 マロン 酸ジェチル、 ジェチルエーテル、 エチレングリコールメチルエーテル、 エチレン グリコールェチルエーテル、 エチレングリコール— n—プロピルエーテル、 ェチ レングリコ一ルー i—プロピルエーテル、 エチレングリコール一 n—ブチルエー テル、 エチレングリコールジメチルエーテル、 エチレングリコールェチルエーテ ルアセテート、 ジエチレングリコールジメチルエーテル、 ジエチレングリコール ジェチルエーテル、 ジエチレングリコールモノメチルエーテル、 ジエチレングリ コールモノェチルエーテル、 ジェチレングリコ一ルモノメチルエーテルァセテ一 ト、 ジエチレングリコールモノェチルエーテルアセテート、 テトラヒドロフラン、 ジクロロメタン、 1, 2—ジクロロェタン、 1, 4—ジクロロブタン、 トリクロ ロェタン、 クロルベンゼン、 o—ジクロルベンゼン、 へキサン、 ヘプタン、 ォク タン、 ベンゼン、 トルエン、 キシレンなどを挙げることができる。  In addition, alcohol, ketone, ester, ether, halogenated hydrocarbon, hydrocarbon, etc., which are poor solvents for polyamic acid, can be used in combination with the organic solvent as long as the resulting polyamic acid does not precipitate. Specific examples of such poor solvents include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butyl diol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, Butyl Lactate, Acetone, Methyl Ethyl Ketone, Methyl Isoptyl Ketone, Cyclohexanone, Methyl Acetate, Ethyl Acetate, Ptyl Acetate, Methyl Methyl Cypropionate, Ethyl Ethoxy Propionate, Jetyl Succinate, Jetyl Malon, Jetyl Ether , Ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol i-propyl ether, ethylene N-butyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol jetyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, jetylene glycol monomethyl ether acetate , Diethylene glycol monoethyl ether acetate, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, octane, benzene, toluene And xylene.
以上のようにして、 ポリアミック酸を溶解してなる反応溶液が得られる。 そし て、 この反応溶液を大量の貧溶媒中に注いで析出物を得、 この析出物を減圧下乾 燥することによりポリアミック酸を得ることができる。 また、 このポリアミック 酸を再び有機溶媒に溶解させ、 次いで貧溶媒で析出させる工程を 1回または数回 行うことにより、 ポリアミック酸を精製することができる。 As described above, a reaction solution obtained by dissolving polyamic acid is obtained. Then, this reaction solution is poured into a large amount of a poor solvent to obtain a precipitate, and this precipitate is dried under reduced pressure. A polyamic acid can be obtained by drying. Further, the polyamic acid can be purified by dissolving the polyamic acid again in an organic solvent and then precipitating with a poor solvent once or several times.
<イミド化重合体 > <Imidized polymer>
本発明の液晶配向剤に用いられるイミド化重合体は、 上記ポリアミック酸を脱 水閉環することにより合成することができる。 ここで言うイミド化重合体には、 上記ポリアミック酸を部分的にイミド化した部分イミド重合体および 1 0 0 %ィ ミド化した重合体が含まれ、 以下、 これらを総称して 『イミド化重合体』 と記載 する。 ポリアミック酸の脱水閉環は、 ( i ) ポリアミック酸を加熱する方法によ り、 または ( i 1 ) ポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、 この溶液中に脱水剤お よび脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行われる。  The imidized polymer used in the liquid crystal aligning agent of the present invention can be synthesized by dehydrating and ring-closing the polyamic acid. The imidized polymer referred to here includes a partially imidized polymer obtained by partially imidizing the polyamic acid and a polymer obtained by immobilizing 100%. “Combined”. Dehydration and ring closure of polyamic acid is required by (i) heating the polyamic acid or (i 1) dissolving polyamic acid in an organic solvent and adding a dehydrating agent and dehydration ring closure catalyst to this solution. According to the method of heating according to this.
上記 (i ) のポリアミック酸を加熱する方法における反応温度は、 好ましくは 5 0〜2 0 0でであり、 より好ましくは 6 0〜 1 7 0 である。 反応温度が 5 0 未満では脱水閉環反応が十分に進行せず、 反応温度が 2 0 O t:を超えると得 られるイミド化重合体の分子量が低下することがある。  The reaction temperature in the above method (i) of heating the polyamic acid is preferably 50 to 200, more preferably 60 to 170. If the reaction temperature is less than 50, the dehydration ring-closing reaction does not proceed sufficiently, and if the reaction temperature exceeds 20 Ot :, the molecular weight of the resulting imidized polymer may decrease.
一方、 上記 ( i i ) のポリアミック酸の溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を 添加する方法において、 脱水剤としては、 例えば無水酢酸、 無水プロピオン酸、 無水トリフルォ口酢酸などの酸無水物を用いることができる。 脱水剤の使用量は、 ポリアミック酸の繰り返し単位 1モルに対して 0. 0 1〜2 0モルとするのが好 ましい。 また、 脱水閉環触媒としては、 例えばピリジン、 コリジン、 ルチジン、 トリェチルァミンなどの 3級ァミンを用いることができる。 しかし、 これらに限 定されるものではない。 脱水閉環触媒の使用量は、 使用する脱水剤 1モルに対し て 0. 0 1〜1 0モルとするのが好ましい。 なお、 脱水閉環反応に用いられる有 機溶媒としては、 ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶 媒を挙げることができる。 そして、 脱水閉環反応の反応温度は、 好ましくは 0〜 1 8 0 、 より好ましくは 1 0〜: 1 5 0でである。 また、 このようにして得られ る反応溶液に対し、 ポリアミック酸の精製方法と同様の操作を行うことにより、 イミド化重合体を精製することができる。 <末端修飾型の重合体 > On the other hand, in the method (ii) of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the polyamic acid solution, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride is used as the dehydrating agent. Can do. The amount of the dehydrating agent used is preferably from 0.01 to 20 mol per 1 mol of the polyamic acid repeating unit. As the dehydration ring closure catalyst, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine, and triethylamine can be used. However, it is not limited to these. The amount of the dehydration ring closure catalyst used is preferably from 0.01 to 10 mol per mol of the dehydrating agent used. Examples of the organic solvent used in the dehydration ring closure reaction include organic solvents exemplified as those used for the synthesis of polyamic acid. The reaction temperature of the dehydration cyclization reaction is preferably 0 to 180, more preferably 10 to 15:50. Further, the imidized polymer can be purified by performing the same operation as the polyamic acid purification method on the reaction solution thus obtained. <End-modified polymer>
上記ポリアミック酸およびイミド化重合体は、 分子量が調節された末端修飾型 のものであってもよい。 この末端修飾型の重合体を用いることにより、 本発明の 効果が損われることなく液晶配向剤の塗布特性などを改善することができる。 こ のような末端修飾型のものは、 ポリアミック酸を合成する際に、 酸一無水物、 モ ノアミン化合物、 モノイソシァネート化合物などを反応系に添加することにより 合成することができる。 ここで、 酸一無水物としては、 例えば無水マレイン酸、 無水フ夕ル酸、 無水ィタコン酸、 n—デシルサクシニック酸無水物、 n—ドデシ ルサクシニック酸無水物、 n—テトラデシルサクシニック酸無水物、 n—へキサ デシルザクシニック酸無水物などを挙げることができる。 また、 モノアミン化合 物としては、 例えばァニリン、 シクロへキシルァミン、 n—ブチルァミン、 n— ペンチルァミン、 n—へキシルァミン、 n—へプチルァミン、 n—ォクチルアミ ン、 n—ノニルァミン、 n—デシルァミン、 n—ゥンデシルァミン、 n—ドデシ ルァミン、 n—トリデシルァミン、 n—テトラデシルァミン、 n—ペン夕デシル ァミン、 n—へキサデシルァミン、 n—ヘプ夕デシルァミン、 n—ォク夕デシル ァミン、 n—エイコシルァミンなどを挙げることができる。 また、 モノイソシァ ネート化合物としては、 例えばフエ二ルイソシァネート、 ナフチルイソシァネー トなどを挙げることができる。  The polyamic acid and the imidized polymer may be of a terminal modified type with a controlled molecular weight. By using this terminal-modified polymer, the coating properties of the liquid crystal aligning agent can be improved without impairing the effects of the present invention. Such a terminal-modified type can be synthesized by adding an acid monoanhydride, a monoamine compound, a monoisocyanate compound or the like to the reaction system when the polyamic acid is synthesized. Here, as the acid monoanhydride, for example, maleic anhydride, anhydrous fuuric acid, itaconic anhydride, n-decylsuccinic anhydride, n-dodecylsuccinic anhydride, n-tetradecylsuccinic anhydride And n-hexadecyl succinic anhydride. Examples of the monoamine compound include aniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, n-undecylamine, n-dodecylamine, n-tridecylamine, n-tetradecylamine, n-pendecylamine, n-hexadecylamine, n-heptdecylamine, n-decylamine, n-eicosylamine, etc. it can. Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.
<重合体の対数粘度 > <Logarithmic viscosity of polymer>
以上のようにして得られるポリアミック酸およびイミド化重合体は、 その対数 粘度 (τ? ΐ η ) の値が、 好ましくは 0 . 0 5〜1 0 d 1 / , より好ましくは 0 . 0 5〜5 d 1 である。  The polyamic acid and imidized polymer obtained as described above preferably have a value of logarithmic viscosity (τ? Ϊ́ η) of preferably 0.05 to 10 d 1 /, more preferably 0.05 to 5 d 1.
本発明における対数粘度 (τ? 1 η ) の値は、 N—メチルー 2 _ピロリドンを溶媒 として用い、 濃度が 0 . 5 g Z l 0 0ミリリットルである溶液について 3 0でで 粘度の測定を行い、 下記式 (i ) によって求められるものである。 1 n (溶液流下時間 / 溶媒流下時間)The value of the logarithmic viscosity (τ? 1 η ) in the present invention was measured at 30 for a solution having a concentration of 0.5 g Zl 0 ml using N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent. It is obtained by the following formula (i). 1 n (solution flow time / solvent flow time)
i n = ( 1 )  i n = (1)
(ポリマーの重量濃度)  (Polymer weight concentration)
<エポキシ基含有化合物 > <Epoxy group-containing compound>
本発明において用いられるエポキシ化合物は下記式 (A) で表わされる。  The epoxy compound used in the present invention is represented by the following formula (A).
Figure imgf000021_0001
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(式中、 R Q 1は、 水素原子または上記式に表示されている N原子と脂肪族炭素 で結合している炭素数 6〜 3 0の 1価の有機基である。) (In the formula, R Q 1 is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 6 to 30 carbon atoms bonded to the N atom represented by the above formula and an aliphatic carbon.)
上記 R Q 1の 1価の有機基としては、 シクロへキサン環、 ノルポルネン環、 ァ ダマン夕ン環などを有する脂環式炭化水素基もしくはべンゼン環、 ナフ夕レン環 などの芳香族炭化水素基を含有するのが好ましい。 Examples of the monovalent organic group of R Q 1 include an alicyclic hydrocarbon group having a cyclohexane ring, a norbornene ring, an adamantane ring, an aromatic hydrocarbon such as a benzene ring and a naphthenic ring. It preferably contains a group.
上記式 (A) で表わされるエポキシ化合物としては、 例えば下記式 (A) _ 1、 (A) 一 2および (A) — 3のそれぞれで表わされる化合物を挙げることができ る。 Examples of the epoxy compound represented by the above formula (A) include compounds represented by the following formulas (A) — 1, (A) 1-2, and (A) -3.
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上記式 (A) — 1、 (A) 一 2および (A) — 3中、 R G 2は水素原子またはァ ルキル基、 フエニル基などの 1価の有機基であり、 複数の場合はそれぞれ異なつ ていてもよく、 環構造を形成してもよい。 また、 R 0 2が (A) — 1、 (A) 一 2 および (A) —3に示されたシクロへキサン環またはベンゼン環の環形成炭素と 結合して環構造を形成してもよい。 R Q 3は水素原子またはアルキル基、 フエ二 ル基などの 1価の有機基であり、 複数の場合はそれぞれ異なっていてもよい。 ま た、 R Q 2と R Q 3は同一分子内で架橋していてもよい。
Figure imgf000022_0001
In the above formulas (A) — 1, (A) 1-2, and (A) — 3, R G 2 is a hydrogen atom or a monovalent organic group such as an alkyl group or a phenyl group. It may be a ring structure. R 0 2 may combine with the ring-forming carbon of the cyclohexane ring or benzene ring shown in (A) — 1, (A) 1 2 and (A) — 3 to form a ring structure. . R Q 3 is a hydrogen atom or a monovalent organic group such as an alkyl group or a phenyl group, and a plurality of R Q 3 may be different from each other. R Q 2 and R Q 3 may be cross-linked in the same molecule.
このようなエポキシ化合物の具体例としては、 例えば N, N—ジグリシジルシ クロへキシルァミン、 N, N—ジグリシジル一 2—メチルシクロへキシルァミン、 N, N—ジグリシジルー 4—メチルシクロへキシルァミン、 N, N—ジグリシジ ルー 2、 3—ジメチルシクロへキシルァミン、 N, N—ジグリシジルー 3、 3、 5—トリメチルシクロへキシルァミン、 N, N—ジグリシジルー 4ー t e r t— ブチルシクロへキシルァミン、 N, N—ジグリシジルー 2—ァミノノルボルナン、 N, N—ジグリシジル一 1ーェチニルシクロへキシルァミン、 N, N—ジグリシ ジル一 1ーァダマン夕ンァミン、 1, 2, 3 , 4ーテトラヒドロー 1 一ナフチル ァミン、 N, N—ジグリシジルアミノメチルシクロへキサン, N, N—ジグリシ ジル— 1—ァダマン夕ンメチルァミン、 N, N—ジグリシジル _ 1ーシクロへキ シルェチルァミン、 N, N—ジグリシジルー 1ーァダマンタン一 1—ィル一ェチ ルァミン、 N, N—ジグリシジルベンジルァミン、 N, N—ジグリシジル _ 2— メチルベンジルァミン、 N, N—ジグリシジルー 3—メチルベンジルァミン、 N, N—ジグリシジル _ 4一メチルベンジルァミン、 N, N—ジグリシジルー 2、 5 ージメチルベンジルァミン、 N, N—ジグリシジルー 2—メトキシベンジルアミ ン、 N, N—ジグリシジル— 3—メトキシベンジルァミン、 N, N—ジグリシジ ルー 4ーメトキシベンジルァミン、 N, N—ジグリシジル 1 —ァミノインダン、 N, N—ジグリシジルベンズヒドリルァミン、 N, N—ジグリシジル— 1—フエ 二レンェチルァミン、 N, N—ジグリシジルー 1 一フエ二ルー 1—プロパンアミ ン、 N, N—ジグリシジルー 1— ( 4—メトキシフエ二ル) ェチルァミン、 N, N—ジグリシジルー 1— ( 1 一ナフチル) ェチルァミン、 N, N—ジグリシジル 一 1— ( p—トリル) ェチルァミン、 N, N—ジグリシジルー 1 _フエニル一 2 - ( p—トリル) ェチルァミン、 N, N—ジグリシジルートリフエニルメチルァ ミンなどを挙げることができる。 これらのうち、 好ましいものとして N, N—ジ グリシジルアミノメチルシクロへキサンおよび、 N, N—ジグリシジルベンジル ァミンなど力挙げられる。 Specific examples of such epoxy compounds include N, N-diglycidylcyclohexylamine, N, N-diglycidyl-2-methylcyclohexylamine, N, N-diglycidyl 4-methylcyclohexylamine, N, N-diglycidyl 2, 3-dimethylcyclohexylamine, N, N-diglycidyl 3, 3, 5-trimethylcyclohexyl, N, N-diglycidyl 4-tert-butylcyclohexylamine, N, N-diglycidyl 2-aminonorbornane, N , N-diglycidyl 1-ethynylcyclohexylamine, N, N-diglycy 1-adadamantane methylamine, 1,2,3,4-tetrahydro-1-mononaphthylamine, N, N-diglycidylaminomethylcyclohexane, N, N-diglycidyl-1-adadamantanemethylamine, N, N-diglycidyl _ 1-cyclohexylethylamine, N, N-diglycidyl 1-adamantane 1-ylethylamine, N, N-diglycidylbenzylamine, N, N-diglycidyl _2-methylbenzylamine, N, N —Diglycidylru 3-methylbenzylamine, N, N-diglycidyl_4 monomethylbenzylamine, N, N-diglycidyl2,5-dimethylbenzylamine, N, N-diglycidyl-2-methoxybenzylamine, N, N-diglycidyl-3-methoxybenzylamine, N, N-diglycidyl 4-methoxybenzylamine, N, N-diglyci 1-aminoindane, N, N-diglycidylbenzhydrylamine, N, N-diglycidyl- 1-phenol dilencylamine, N, N-diglycidyl 1 1-phenol 2 1-propaneamine, N, N-diglycidyl 1- (4-methoxyphenyl) ethylamine, N, N-diglycidyl 1- (1 naphthyl) ethylamine, N, N-diglycidyl 1 1- (p-tolyl) ethylamine, N, N-diglycidyl 1 _ phenyl 1 2-( p-tolyl) ethylamine, N, N-diglycidyl triphenylmethylamine and the like. Of these, N, N-diglycidylaminomethylcyclohexane and N, N-diglycidylbenzylamine are preferred as preferred.
<液晶配向剤 > <Liquid crystal aligning agent>
本発明の液晶配向剤は、 ポリアミック酸およびそのイミド化重合体から選ばれ る少なくとも 1種の重合体からなる 〔a〕 成分と、 上記式 (A) で表わされるェ ポキシ化合物から選ばれる少なくとも 1種からなる 〔b〕 成分とが有機溶媒中に 溶解含有されて構成される。  The liquid crystal aligning agent of the present invention comprises at least one selected from the [a] component comprising at least one polymer selected from polyamic acids and imidized polymers thereof, and an epoxy compound represented by the above formula (A). The component [b] composed of seed is dissolved and contained in an organic solvent.
ここで、 〔a〕 および 〔b〕 成分の含有割合としては、 〔a〕 成分 1 0 0重量 部に対する 〔b〕 成分の割合が、 好ましくは 0 . 0 1〜4 0重量部であり、 より 好ましくは 0 . 1〜3 0重量部、 更に好ましくは 1〜2 0重量部である。  Here, as the content ratio of the components [a] and [b], the ratio of the component [b] to 100 parts by weight of the component [a] is preferably 0.01 to 40 parts by weight, The amount is preferably 0.1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 20 parts by weight.
[ a ] 成分および 〔b〕 成分を溶解させる有機溶媒としては、 これらを溶解で きるものであれば特に制限されるものではなく、 例えば, ポリアミック酸の合成 や脱水閉環に用いられるものとして例示した溶媒と同じものを挙げることができ る。 As the organic solvent for dissolving the [a] component and the [b] component, these can be dissolved. The solvent is not particularly limited as long as it can be used, and examples thereof include the same solvents as exemplified for use in the synthesis of polyamic acid and dehydration ring closure.
また、 本発明の液晶配向剤には、 基板に対する密着性をさらに向上させること を目的として官能性シラン含有化合物が含有されていてもよい。 かかる官能性シ ラン含有化合物としては、 例えば 3—ァミノプロビルトリメトキシシラン、 3— ァミノプロピルトリエトキシシラン、 2—ァミノプロビルトリメトキシシラン、 Further, the liquid crystal aligning agent of the present invention may contain a functional silane-containing compound for the purpose of further improving the adhesion to the substrate. Examples of such functional silane-containing compounds include 3-aminomino trimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyl trimethoxysilane,
2—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 N— ( 2—アミノエチル) 一 3—アミ ノプロビルトリメトキシシラン、 N_ ( 2—アミノエチル) 一 3—アミノブロピ ルメチルジメトキシシラン、 3 _ウレイドプロピル卜リメトキシシラン、 3—ゥ レイドプロピルトリエトキシシラン、 N—エトキシカルボ二ルー 3—ァミノプロ ビルトリメトキシシラン、 N—エトキシカルボ二ルー 3—ァミノプロピル卜リエ トキシシラン、 N—卜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卜リアミン、 1 0—トリメトキシイシ リル一 1 , 4, 7—トリァザデカン、 1 0—トリエトキシシリル一 1 , 4 , 7— トリァザデカン、 9ートリメトキシシリル一 3 , 6—ジァザノニルアセテート、 9一トリエトキシシリル一 3 , 6—ジァザノニルアセテート、 N—ベンジル— 3 —ァミノプロピルトリメトキシシラン、 N—ベンジルー 3—ァミノプロピルトリ エトキシシラン、 N—フエニル _ 3—ァミノプロビルトリメトキシシラン、 N— フエ二ルー 3—ァミノプロピル卜リエトキシシラン、 N—ビス (ォキシェチレ ン) 一 3—ァミノプロビルトリメトキシシラン、 N—ビス (ォキシエチレン) 一2-Aminopropyltriethoxysilane, N- (2-Aminoethyl) 1 3-Aminopropyl trimethoxysilane, N_ (2-Aminoethyl) 1 3-Aminopropylmethyldimethoxysilane, 3_Ureidopropyl Methoxysilane, 3-uredopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl tri-aminotrimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl 3-aminopropylenetoxisilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylene-amine, 10-trimethoxysilyl-1,4- 4,7-triazadecane, 10-triethoxysilyl-1,4-, 7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-1,3, 6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-1,3,6-diazano Nyl acetate, N-benzyl-3 -aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl _ 3-aminopropyl trimethoxysilane, N-phenol 3-methoxyamino卜 Riethoxysilane, N-bis (oxchethylene) 1 3-Aminopropyl trimethoxysilane, N-bis (oxyethylene) 1
3—ァミノプロピルトリェトキシシランなどを挙げることができる。 Examples thereof include 3-aminopropyltriethoxysilane.
本発明の液晶配向剤における固形分濃度( 〔a〕 成分、 〔b〕 成分および添加 剤の合計濃度)は、 粘性、 揮発性などを考慮して選択されるが、 好ましくは 0 . ;!〜 2 0重量%の範囲である。 固形分濃度が 0 . 1重量%未満である場合には、 塗膜 (被膜) の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜を得ることができず、 固形 分濃度が 2 0重量%を超える場合には、 塗膜の膜厚が過大となって良好な液晶配 向膜を得難く、 また、 液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が劣るものとなる場 合がある。 The solid concentration (total concentration of [a] component, [b] component and additive) in the liquid crystal aligning agent of the present invention is selected in consideration of viscosity, volatility, etc. It is in the range of ~ 20% by weight. When the solid content concentration is less than 0.1% by weight, the coating film (film) becomes too thin to obtain a good liquid crystal alignment film, and the solid content concentration is less than 20% by weight. If it exceeds the upper limit, it is difficult to obtain a good liquid crystal alignment film due to excessive film thickness, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent increases, resulting in poor coating characteristics. There is a match.
ぐ液晶表示素子 > LCD device>
本発明の液晶配向剤を用いて得られる液晶表示素子は、 例えば次の方法によつ て製造することができる。  The liquid crystal display element obtained using the liquid crystal aligning agent of this invention can be manufactured, for example with the following method.
( 1 ) パターニングされた透明導電膜が設けられている基板の一面に、 本発明の 液晶配向膜を形成する液晶配向剤を例えばロールコ一夕一法、 スピンナ一法、 印 刷法、 インクジェット法などの方法によって塗布し、 次いで、 塗布面を加熱する ことにより塗膜を形成する。 ここに、 基板としては、 例えばフロートガラス、 ソ —ダガラスなどのガラス;ポリエチレンテレフ夕レー卜、 ポリブチレンテレフ夕 レート、 ポリエーテルスルホン、 ポリカーボネートなどのプラスチックからなる 透明基板を用いることができる。 基板の一面に設けられる透明導電膜としては、 酸化スズ (S n〇2) からなる N E S A膜 (米国 P P G社登録商標)、 酸化イン ジゥム一酸化スズ (l n 203— S n 02) からなる I T O膜などを用いることが できる。 これらの透明導電膜のパターニングには、 フォト ·エッチング法や予め マスクを用いる方法が用いられる。 液晶配向剤の塗布に際しては、 基板表面およ び透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良好にするために、 基板の該表面に、 官 能性シラン含有化合物、 官能性チタン含有化合物などを予め塗布することもでき る。 液晶配向剤塗布後の加熱温度は、 好ましくは 8 0〜3 0 O :であり、 より好 ましくは 1 2 0〜2 5 0でである。 なお、 ポリアミック酸を含有する本発明の液 晶配向剤は、 塗布後に有機溶媒を除去することによって配向膜となる塗膜を形成 する力 さらに加熱することによって脱水閉環を進行させ、 よりイミド化された 塗膜とすることもできる。 形成される塗膜の膜厚は、 好ましくは 0 . 0 0 1〜1 mであり、 より好ましくは 0 . 0 0 5〜0 . 5 mである。 (1) A liquid crystal aligning agent for forming the liquid crystal alignment film of the present invention on one surface of a substrate on which a patterned transparent conductive film is provided, for example, a roll coater method, a spinner method, a printing method, an ink jet method, etc. Then, the coated surface is formed by heating the coated surface. Here, as the substrate, for example, a glass such as float glass or soda glass; a transparent substrate made of a plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, or polycarbonate can be used. As the transparent conductive film provided on one surface of a substrate, NESA film made of tin oxide (S N_〇 2) (US PPG registered trademark), oxidation in Jiumu tin monoxide - from (ln 2 0 3 S n 0 2) An ITO film or the like can be used. For patterning these transparent conductive films, a photo-etching method or a method using a mask in advance is used. When applying the liquid crystal aligning agent, in order to further improve the adhesion between the substrate surface and the transparent conductive film and the coating film, a functional silane-containing compound, a functional titanium-containing compound, etc. Can also be applied in advance. The heating temperature after application of the liquid crystal aligning agent is preferably 80 to 30 O :, more preferably 120 to 25.50. The liquid crystal aligning agent of the present invention containing a polyamic acid has a force to form a coating film that becomes an alignment film by removing the organic solvent after coating, and further proceeds with dehydration ring closure by further heating, and is further imidized. It can also be a coating film. The film thickness of the coating film to be formed is preferably from 0.01 to 1 m, more preferably from 0.05 to 0.5 m.
( 2 ) 液晶配向剤によって形成された被膜表面を、 例えばナイロン、 レーヨン、 コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦るラビング処 理を行う。 これにより、 液晶分子の配向能力 ^被膜に付与されて液晶配向膜となる。 また、 ラビング処理による方法以外に、 樹脂膜表面に偏光紫外線、 イオンビーム、 電子ビーム等を照射して配向能を付与する方法や、 一軸延伸法、 ラングミュア - ブロジェット法などで被膜を得る方法などにより、 液晶配向膜を形成することも できる。 なお、 ラビング処理時に発生する微粉体 (異物) を除去して表面を清浄 な状態とするために、 形成された液晶配向膜をイソプロピルアルコールなどによ つて洗浄することが好ましい。 また、 形成された液晶配向膜の表面に紫外線、 ィ オンビーム、 電子ビーム等を部分的に照射することによりプレチルト角を変化さ せる処理 (例えば特開平 6 - 2 2 2 3 6 6号公報、 特開平 6— 2 8 1 9 3 7号公 報、 特開平 7— 1 6 8 1 8 7号公報、 特開平 8— 2 3 4 2 0 7号公報参照)、 形 成された液晶配向膜の表面にレジスト膜を部分的に形成し、 先行のラビング処理 とは異なる方向にラビング処理を行った後、 前記レジスト膜を除去して、 液晶配 向膜の配向能を変化させるような処理 (例えば特開平 5— 1 0 7 5 4 4号公報参 照) を行うことによって、 作製される液晶表示素子の視野角特性を改善すること もできる。 (2) A rubbing process is performed in which the surface of the film formed of the liquid crystal aligning agent is rubbed in a certain direction with a roll wound with a cloth made of fibers such as nylon, rayon, and cotton. Thereby, the alignment ability of the liquid crystal molecules is imparted to the film to form a liquid crystal alignment film. In addition to the rubbing method, the surface of the resin film is irradiated with polarized ultraviolet rays, ion beams, electron beams, etc. to give alignment ability, uniaxial stretching method, Langmuir- The liquid crystal alignment film can also be formed by a method of obtaining a film by a blow jet method or the like. In order to remove the fine powder (foreign matter) generated during the rubbing process and clean the surface, it is preferable to clean the formed liquid crystal alignment film with isopropyl alcohol or the like. Also, a treatment for changing the pretilt angle by partially irradiating the surface of the formed liquid crystal alignment film with ultraviolet rays, ion beams, electron beams, etc. (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-2 2 2 3 6 (Kaihei 6-2 8 1 9 3 7), JP 7-1 6 8 1 87, JP 8-2 3 4 2 07), surface of the liquid crystal alignment film formed A resist film is partially formed on the substrate, and a rubbing process is performed in a direction different from the previous rubbing process, and then the resist film is removed to change the alignment ability of the liquid crystal alignment film (for example, a special The viewing angle characteristics of the manufactured liquid crystal display element can also be improved by performing Kaihei 5- 10 7 5 4 4).
( 3 ) 上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を 2枚作製し、 それぞれの 液晶配向膜における配向処理方向、 すなわちラビング方向が直交または逆平行と なるように、 2枚の基板を、 間隙 (セルギャップ) を介して対向配置し、 2枚の 基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、 基板表面およびシール剤により区 画されたセルギャップ内に液晶を注入充填し、 注入孔を封止して液晶セルを構成 する。 そして、 液晶セルの外表面、 すなわち、 液晶セルを構成するそれぞれの基 板の他面側に、 偏光板を、 その偏光方向が当該基板の一面に形成された液晶配向 膜のラビング方向と一致または直交するように貼り合わせることにより、 液晶表 示素子が得られる。  (3) Two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed as described above are produced, and the two substrates are formed so that the alignment treatment direction in each liquid crystal alignment film, that is, the rubbing direction is orthogonal or antiparallel. The two substrates are placed opposite to each other with a gap (cell gap) between them, and the liquid crystal is injected and filled into the cell gap defined by the substrate surface and the sealing agent. The holes are sealed to form a liquid crystal cell. Then, on the outer surface of the liquid crystal cell, that is, on the other surface side of each substrate constituting the liquid crystal cell, the polarizing plate is aligned with the rubbing direction of the liquid crystal alignment film formed on one surface of the substrate. A liquid crystal display element can be obtained by bonding them so as to be orthogonal.
ここに、 シール剤としては、 例えば硬化剤およびスぺ一サ一としての酸化アル ミニゥム球を含有するエポキシ樹脂などを用いることができる。  Here, as the sealant, for example, an epoxy resin containing a hardener and aluminum oxide spheres as a spacer can be used.
液晶としては、 ネマティック型液晶を挙げることができ、 例えばシッフベース 系液晶、 ァゾキシ系液晶、 ビフエニル系液晶、 フエニルシクロへキサン系液晶、 エステル系液晶、 ターフェニル系液晶、 ビフエニルシクロへキサン系液晶、 ピリ ミジン系液晶、 ジォキサン系液晶、 ビシクロオクタン系液晶、 キュバン系液晶な どを用いることができる。 また、 これらの液晶に、 例えばコレスチルクロライド、 コレステリルノナエート、 コレステリルカーボネートなどのコレステリック型液 晶ゃ商品名 「C—1 5」 「C B— 1 5」 (メルク社製) として販売されているよう なカイラル剤などを添加して使用することもできる。 Examples of liquid crystals include nematic liquid crystals such as Schiff base liquid crystals, azoxy liquid crystals, biphenyl liquid crystals, phenyl cyclohexane liquid crystals, ester liquid crystals, terphenyl liquid crystals, biphenyl cyclohexane liquid crystals, and pyrimidine liquid crystals. Liquid crystals, dioxane liquid crystals, bicyclooctane liquid crystals, cubane liquid crystals, and the like can be used. In addition, these liquid crystals include, for example, cholestyl chloride, Cholesteryl type liquid crystals such as cholesteryl nonate and cholesteryl carbonate may be used with the addition of chiral agents such as those sold under the trade names “C-15” and “CB-15” (Merck). it can.
また、 液晶セルの外表面に貼り合わされる偏光板としては、 ポリビニルアルコ ールを延伸配向させながら、 ヨウ素を吸収させた H膜と称される偏光膜を酢酸 ルロース保護膜で挟んだ偏光板または H膜そのものからなる偏光板を挙げること ができる。  In addition, as a polarizing plate to be bonded to the outer surface of the liquid crystal cell, a polarizing film in which a polarizing film called an H film that absorbs iodine while sandwiching and stretching polyvinyl alcohol is sandwiched between a protective film of roulose acetate or A polarizing plate made of the H film itself can be mentioned.
以上のとおり、 本発明の液晶配向剤は保存安定性に優れまたそれによれば、 種々の条件下に施されるラビング処理によってもラビング傷がつきにくい強靱な 被膜を形成することができ、 液晶分子の配向規制力に優れた液晶配向膜を形成す ることができる。 このため、 配向不良がない液晶表示素子を得ることができる。 本発明の液晶表示素子は、 種々の装置に有効に使用することができ、 例えば、 卓上計算機、 腕時計、 置時計、 携帯電話、 計数表示板、 ワードプロセッサ、 パー ソナルコンピュー夕、 液晶テレビなどの表示装置として好適に用いることができ る。 実施例  As described above, the liquid crystal aligning agent of the present invention is excellent in storage stability, and according to this, it can form a tough film that is not easily damaged by rubbing treatment performed under various conditions. It is possible to form a liquid crystal alignment film having excellent alignment regulating power. For this reason, a liquid crystal display element free from alignment failure can be obtained. The liquid crystal display element of the present invention can be effectively used in various devices, for example, display devices such as desk calculators, watches, table clocks, mobile phones, counting display boards, word processors, personal computers, and liquid crystal televisions. Can be suitably used. Example
[液晶配向性]  [Liquid crystal orientation]
実施例 ·比較例にて作成した液晶表示素子に電圧をオン ·オフ (印加 ·解除) したときの異常ドメインの有無を偏光顕微鏡で観察し、 異常ドメインのない場合 を 「良好」 と判断した。 各配向剤について液晶配向性を評価した結果を表 1にま とめた。  Example · The presence or absence of anomalous domains when the voltage was turned on / off (applied / released) in the liquid crystal display element prepared in the comparative example was observed with a polarizing microscope. Table 1 summarizes the results of the evaluation of the liquid crystal alignment for each alignment agent.
[電圧保持率]  [Voltage holding ratio]
液晶表示素子に 5 Vの電圧を 6 0マイク口秒の印加時間、 1 6 7ミリ秒のスパ ンで印加した後、 印加解除から 1 6 7ミリ秒後の電圧保持率を測定した。 測定装 置は (株) 東陽テク二力製 VH R— 1を使用した。 電圧保持率が 9 0 %以上の場 合を良、 それ以外の場合を不良と判断した。 各配向剤について電圧保持率を評価 した結果を表 1にまとめた。 [液晶配向剤の保存安定性] A voltage of 5 V was applied to the liquid crystal display element at an application time of 60 msec and a span of 1667 milliseconds, and the voltage holding ratio was measured after 16 7 milliseconds after the application was released. The measurement device used was VH R-1 manufactured by Toyo Corporation. The case where the voltage holding ratio was 90% or higher was judged as good, and the other cases were judged as bad. The results of evaluating the voltage holding ratio for each alignment agent are summarized in Table 1. [Storage stability of liquid crystal alignment agent]
液晶配向剤を室温で一週間放置し、 放置前と放置後の液晶配向剤の粘度を E型 粘度計を用いて測定し、 下記式 ( i i) に基づいて算出した粘度の変化率が土 20%以内の場合を良、 それ以外の場合を不良と判断した。  The liquid crystal aligning agent is allowed to stand at room temperature for one week, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent before and after being left is measured using an E-type viscometer. The change rate of the viscosity calculated based on the following formula (ii) is The cases within% were judged as good and the other cases were judged as bad.
各配向剤について保存安定性を評価した結果を表 1にまとめた。 初期の粘度 (mPs) — 90日後の粘度 (mPs)  The results of evaluating the storage stability of each alignment agent are summarized in Table 1. Initial viscosity (mPs) — viscosity after 90 days (mPs)
粘度低下率 (%) = (i i) 初期の粘度 (mPs) 合成例 1 Viscosity reduction rate (%) = (i i) Initial viscosity (mPs) Synthesis example 1
ジムロート冷却管を備えた 200ml三口フラスコ内でェピクロロヒドリン 1 2. 52ml (0. 16mo 1)、 エタノール 18mし 純水 1. 8mlを混合し、 攪拌を行いながら 50でに加温した。 この溶液にアミノメチルシクロへキサン 4. δ 3g(0. 04mo 1 )を反応溶液の昇温に注意し、 反応温度を 48〜53での 間に調節した状態で滴下した。 その後、 同温度範囲内で 3時間加熱攪拌した後、 反応温度を 30でとし、 50%Na〇H水溶液 8 gを 45分かけて滴下し、 同温 度でさらに 3時間加熱攪拌した。 析出した塩をろ過により除去し、 ろ液をナスフ ラスコに移し、 エバポレー夕一によりエタノールを除去した。 残渣にトルエン 3 0mlを加え、 純水 15mlで 4回、 飽和塩化ナトリウム水溶液 15 m 1で 1回、 分液洗浄した。 有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、 硫酸マグネシウム をろ過し、 有機層をエバポレー夕一により濃縮した。  In a 200 ml three-necked flask equipped with a Dimroth condenser, 12.52 ml (0.16 mo 1) of epichlorohydrin, 18 ml of ethanol and 1.8 ml of pure water were mixed and heated to 50 with stirring. Aminomethylcyclohexane 4.δ 3 g (0.04 mo 1) was added dropwise to this solution while paying attention to the temperature rise of the reaction solution, while adjusting the reaction temperature between 48-53. Thereafter, the mixture was heated and stirred within the same temperature range for 3 hours, the reaction temperature was adjusted to 30, 8 g of 50% NaOH aqueous solution was added dropwise over 45 minutes, and the mixture was further heated and stirred at the same temperature for 3 hours. The deposited salt was removed by filtration, the filtrate was transferred to NASFlasco, and ethanol was removed by evaporation. To the residue, 30 ml of toluene was added, followed by separation and washing four times with 15 ml of pure water and once with 15 ml of a saturated aqueous sodium chloride solution. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, and then magnesium sulfate was filtered. The organic layer was concentrated by evaporation.
得られた粘性液体をカラムクロマトグラフィー (展開溶媒:へキサン Z酢酸ェチ ル =2Z1) により精製し、 N, N—ジグリシジルアミノメチルシクロへキサン 3. 2 gを得た。 The resulting viscous liquid was purified by column chromatography (developing solvent: hexane Z ethyl acetate = 2Z1) to obtain 3.2 g of N, N-diglycidylaminomethylcyclohexane.
合成例 2  Synthesis example 2
ジムロート冷却管を備えた 200ml三口フラスコ内でェピクロロヒドリン 1 2. 52ml (0. 16mo 1)、 エタノール 18ml、 純水 1. 8mlを混合し、 攪拌を行いながら 50でに加温した。 この溶液にベンジルァミン 4. 29g(0. 04mo 1)を反応溶液の昇温に注意し、 反応温度を 48〜53での間に調節し た状態で滴下した。 その後、 同温度範囲内で 3時間加熱攪拌した後、 反応温度を 30 とし、 50%Na〇H水溶液 8g を 45分かけて滴下し、 同温度でさらに 3時間加熱攪拌した。 析出した塩をろ過により除去し、 ろ液をナスフラスコに移 し、 エバポレー夕一によりエタノールを除去した。 残渣にトルエン 30mlを加 え、 純水 15 m 1で 4回、 飽和塩化ナトリゥム水溶液 15 m 1で 1回、 分液洗浄 した。 有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥した後、 硫酸マグネシウムをろ過し、 有機層をエバポレー夕一により濃縮した。 In a 200 ml three-necked flask equipped with a Dimroth condenser, mix 1.25 ml (0.16 mo 1) of epichlorohydrin, 18 ml of ethanol, 1.8 ml of pure water, Warm to 50 with stirring. To this solution, 4.29 g (0.04 mo 1) of benzylamine was added dropwise while keeping the temperature of the reaction solution between 48 and 53 while paying attention to the temperature of the reaction solution. Thereafter, the mixture was heated and stirred for 3 hours within the same temperature range, the reaction temperature was adjusted to 30, 8 g of a 50% NaOH aqueous solution was added dropwise over 45 minutes, and the mixture was further heated and stirred at the same temperature for 3 hours. The precipitated salt was removed by filtration, the filtrate was transferred to an eggplant flask, and ethanol was removed by evaporation. To the residue, 30 ml of toluene was added, followed by separation and washing four times with 15 ml of pure water and once with 15 ml of a saturated aqueous sodium chloride solution. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate, the magnesium sulfate was filtered, and the organic layer was concentrated by evaporation.
得られた粘性液体をカラムクロマトグラフィー (展開溶媒:へキサン Z酢酸ェチ ル =2Z1) により精製し、 N, N—ジグリシジルベンジルァミン 5. 6 gを得 た。 The resulting viscous liquid was purified by column chromatography (developing solvent: hexane Z ethyl acetate = 2Z1) to obtain 5.6 g of N, N-diglycidylbenzylamine.
合成例 3  Synthesis example 3
テトラカルボン酸二無水物として 2, 3, 5—トリカルボキシシクロペンチル 酢酸二無水物 224. 17 g (0. 5モル) および 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b —へキサヒドロ一 8—メチルー 5— (テトラヒドロ一 2, 5—ジォキソ一 3—フ ラニル) 一ナフ卜 [1, 2— c] 一フラン一 1, 3—ジオン 157. 14 g (0. 5モル) 、 ジァミン化合物として p—フエ二レンジァミン 94. 62 g (0. 8 75モル) 、 ビスアミノプロピルテトラメチルジシロキサン 24. 85 g (0. 1モル) および 3, 6—ビス (4—ァミノべンゾィルォキシ) コレスタン 6. 4 3 g (0. 01モル) 、 モノアミンとして η—才クタデシルァミン 8. 09 g (0. 03モル) を N—メチル— 2—ピロリドン 4, 500 gに溶解させ、 6 0でで 6時間反応させた。 次いで、 反応溶液を大過剰のメチルアルコール中に注 いで反応生成物を沈澱させた。 その後、 メチルアルコールで洗浄し、 減圧下 4 0でで 15時間乾燥させることにより、 対数粘度 0. 82d lZgのポリアミツ ク酸 370 gを得た。 得られたポリアミック酸 30 gを N—メチルー 2—ピロリ ドン 570 gに溶解させ、 ピリジン 23. 4 gおよび無水酢酸 18. 1 gを添加 し 1 10でで 4時間脱水閉環させ、 上記と同様にして沈殿、 洗浄、 減圧を行い、 対数粘度 0. 77 d lZgのポリイミド (これを 「ポリイミド (A_ 1) 」 とす る) 18. 5 gを得た。 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride 224. 17 g (0.5 mol) and 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b —hexahydro-8- Methyl-5- (tetrahydro-1,2,5-dioxone 3-furanyl) mononaphtho [1,2-c] monofuran 1,3-dione 157.14 g (0.5 mol), p as diamine compound —Phenylenediamine, 94.62 g (0.8.75 mol), bisaminopropyltetramethyldisiloxane 24.85 g (0.1 mol) and 3,6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane 6.4 3 g (0.01 mol) η-aged decadecylamine as a monoamine 8.09 g (0.03 mol) was dissolved in 4,500 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacted at 60 for 6 hours. . The reaction solution was then poured into a large excess of methyl alcohol to precipitate the reaction product. Thereafter, the resultant was washed with methyl alcohol and dried at 40 under reduced pressure for 15 hours to obtain 370 g of polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.82 dlZg. 30 g of the resulting polyamic acid was dissolved in 570 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 23.4 g of pyridine and 18.1 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure was carried out at 1 10 for 4 hours. Precipitate, wash, decompress, 18.5 g of polyimide with a logarithmic viscosity of 0.77 dlZg (this is called “Polyimide (A_1)”) was obtained.
合成例 4  Synthesis example 4
テトラカルボン酸二無水物として 2, 3, 5—トリカルボキシシクロペンチル 醉酸ニ無水物 224. 17 g (0. 5モル) および 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b —へキサヒドロ一 8—メチルー 5— (テトラヒドロ一 2, 5—ジォキソ一 3—フ ラエル) 一ナフト [1, 2— c] —フラン一 1, 3—ジオン 157. 14 g (0. 5モル) 、 ジァミン化合物として p—フエ二レンジァミン 93. 27 g (0. 8 625モル) 、 ビスアミノプロピルテトラメチルジシロキサン 24. 85 g (0. 1モル) および 4' ーシクロへキシルー 3, 5—ジァミノべンゾェ一卜 13. 1 δ g (0. 03モル) 、 モノアミンとしてァニリン 1. 40 g (0. 015モ ル) を N—メチルー 2—ピロリドン 4, 500 gに溶解させ、 60でで 6時間反 応させた。 次いで、 反応溶液を大過剰のメチルアルコール中に注いで反応生成物 を沈澱させた。 その後、 メチルアルコールで洗浄し、 減圧下 40でで 15時間乾 燥させることにより、 対数粘度 0. 82 d lZgのポリアミック酸 370 gを得 た。 得られたポリアミック酸 30 gを N—メチル一2—ピロ.リドン 570 gに溶 解させ、 ピリジン 23. 4 gおよび無水齚酸 18. 1 gを添加し 110でで 4時 間脱水閉環させ、 上記と同様にして沈殿、 洗浄、 減圧を行い、 対数粘度 0. 77 d lZgのポリイミド (これを 「ポリイミド (A— 2) 」 とする) 18. 5gを 得た。  2,3,5-tricarboxycyclopentyl succinic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride 224. 17 g (0.5 mol) and 1, 3, 3 a, 4, 5, 9 b —hexahydro —Methyl-5— (Tetrahydro-1,2,5-Dioxo1,3-Frael) One naphtho [1, 2— c] —Furan 1,3-Dione 157. 14 g (0.5 mol), p as diamine compound —Phenylene diamine 93. 27 g (0.8 625 mol), bisaminopropyltetramethyldisiloxane 24. 85 g (0.1 mol) and 4′-cyclohexylene 3,5-diaminobenzene 13. 1 δ g (0.03 mol) and 1.40 g (0.015 mol) of aniline as a monoamine were dissolved in 4,500 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacted at 60 for 6 hours. The reaction solution was then poured into a large excess of methyl alcohol to precipitate the reaction product. Thereafter, it was washed with methyl alcohol, and dried at 40 under reduced pressure for 15 hours to obtain 370 g of polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.82 dlZg. 30 g of the resulting polyamic acid was dissolved in 570 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 23.4 g of pyridine and 18.1 g of succinic anhydride were added, and dehydration and ring closure at 110 at 4 hours. Precipitation, washing, and decompression were performed in the same manner as described above to obtain 18.5 g of a polyimide having a logarithmic viscosity of 0.77 dlZg (hereinafter referred to as “polyimide (A-2)”).
合成例 5  Synthesis example 5
テトラカルボン酸二無水物として 1, 2, 3, 4ーシクロブタンテトラカルボ ン酸ニ無水物 196. 12 g (1. 0モル) 、 ジァミン化合物として 2, 2 ' ― ジメチル _ 4, 4' ージアミノビフエニル 212 g (1. 0モル) を N—メチル — 2—ピロリドン 4, 500 gに溶解させ、 6 で 6時間反応させた。 次いで、 反応溶液を大過剰のメチルアルコール中に注いで反応生成物を沈澱させた。 その 後、 メチルアルコールで洗浄し、 減圧下 40 で 15時間乾燥させることにより、 対数粘度 0. 90 d lZgのポリアミック酸 (これを 「ポリアミック酸 (B— 1) 」 とする) 360 gを得た。 1,2,3,4-Cyclobutanetetracarboxylic dianhydride 196.12 g (1.0 mol) as tetracarboxylic dianhydride, 2,2'-dimethyl_4,4'-diamino as diamine compound Biphenyl 212 g (1.0 mol) was dissolved in 4,500 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacted at 6 for 6 hours. The reaction solution was then poured into a large excess of methyl alcohol to precipitate the reaction product. After washing with methyl alcohol and drying for 15 hours at 40 under reduced pressure, polyamic acid with a logarithmic viscosity of 0.90 d lZg (this is called “polyamic acid (B— 1) “)” 360 g was obtained.
合成例 6  Synthesis example 6
テトラカルボン酸二無水物としてピロメリット酸二無水物 109. 06 g (0. 5モル) および 1, 2, 3, 4ーシクロブタンテトラカルボン酸二無水物 98. 06 g (0. 5モル) 、 ジァミン化合物として 4, 4, ージアミノジフエニルメ タン 198. 3 g (1. 0モル) を N—メチル一2—ピロリドン 4, 500 gに 溶解させ、 60でで 6時間反応させた。 次いで、 反応溶液を大過剰のメチルアル コール中に注いで反応生成物を沈澱させた。 その後、 メチルアルコールで洗浄し、 減圧下 40でで 15時間乾燥させることにより、 対数粘度 0. 90d lZgのポ リアミック酸 (これを 「ポリアミック酸 (B—2) 」 とする) 365 gを得た。 実施例 1  Pyromellitic dianhydride 109.06 g (0.5 mole) and 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride 98.06 g (0.5 mole) as tetracarboxylic dianhydride, As the diamine compound, 198.3 g (1.0 mol) of 4,4, -diaminodiphenylmethane was dissolved in 4,500 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and reacted at 60 for 6 hours. The reaction solution was then poured into a large excess of methyl alcohol to precipitate the reaction product. After washing with methyl alcohol and drying at 40 under reduced pressure for 15 hours, 365 g of polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.90 d lZg (referred to as “polyamic acid (B-2)”) was obtained. . Example 1
合成例 3で得られたポリイミド (A— 1) および合成例 5で得られたポリアミ ック酸 (B— 1) を、 ポリイミド:ポリアミック酸 =20 : 80 (重量比) にな るように r一プチロラクトン —メチルー 2—ピロリドン Zプチルセ口ソル ブ混合溶剤 (重量比 70Z20Z10) に溶解させ、 さらに、 合成例 1で得られ た N, N—ジグリシジルアミノメチルシクロへキサンをポリマーに対して 10重 量部加え、 固形分濃度 4重量%の溶液とした。 十分な攪拌後、 この溶液を孔径 0. 2 のフィルターを用いて濾過し、 本発明の液晶配向剤を調製した。 上記液晶 配向剤を、 厚さ 1mmのガラス基板の一面に設けられた I TO膜からなる透明導 電膜上に、 インクジェットプリンターを用いて塗布 (回転数: 2, 000 r pm, 塗布時間: 1分間) し、 200 で 1時間乾燥することにより乾燥膜厚 0. 08 mの被膜を形成した。 この被膜にレーヨン製の布を巻き付けたロールを有する ラビングマシーンにより、 ロールの回転数 400 r pm、 ステージの移動速度 3 cmノ秒、 毛足押し込み長さ 0. 4 mmでラビング処理を行った。 上記液晶配向 膜塗布基板を、 イソプロピルアルコール中に 1分間浸漬した後、 100でのホッ トプレート上で 5分間乾燥した。 次に、 一対の透明電極 透明電極基板の上記液 晶配向膜塗布基板の液晶配向膜を有するそれぞれの外縁に、 直径 5. 5//mの酸 化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、 液晶配向膜面が相対す るように重ね合わせて圧着し、 接着剤を硬化させた。 次いで、 液晶注入口より基 板間に、 ネマティック型液晶 (メルク社製、 MLC— 6221) を充填した後、 ァクリル系光硬化接着剤で液晶注入口を封止し、 基板の外側の両面に偏光板を張 り合わせ、 液晶表示素子を作製した。 得られた液晶表示素子の電圧保持率、 液晶 配向性をを評価した。 また、 調製した液晶配向剤について保存安定性を評価した。 結果を表 1に示す。 本発明で得られた液晶配向剤は、 電圧保持率と液晶配向性が 良好であることが確認された。 The polyimide (A-1) obtained in Synthesis Example 3 and the polyamic acid (B-1) obtained in Synthesis Example 5 were mixed so that polyimide: polyamic acid = 20: 80 (weight ratio). Dissolve in 1-ptilolactone-methyl-2-pyrrolidone Z-ptylcetone solvent mixture (weight ratio 70Z20Z10), and further add 10 times the N, N-diglycidylaminomethylcyclohexane obtained in Synthesis Example 1 to the polymer. An amount of a part was added to obtain a solution having a solid content of 4% by weight. After sufficient stirring, the solution was filtered using a filter having a pore size of 0.2 to prepare the liquid crystal aligning agent of the present invention. The above liquid crystal aligning agent is applied onto a transparent conductive film made of an ITO film on one side of a 1 mm thick glass substrate using an inkjet printer (rotation speed: 2,000 rpm, application time: 1 And dried at 200 for 1 hour to form a film with a dry film thickness of 0.08 m. A rubbing machine having a roll in which a rayon cloth was wrapped around this film was subjected to a rubbing treatment with a roll rotation speed of 400 rpm, a stage moving speed of 3 cm nosec, and a hair foot indentation length of 0.4 mm. The liquid crystal alignment film coated substrate was immersed in isopropyl alcohol for 1 minute and then dried on a hot plate at 100 for 5 minutes. Next, after applying an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 // m to each outer edge of the liquid crystal alignment film coated substrate of the pair of transparent electrodes, the liquid crystal alignment film coated substrate. The liquid crystal alignment film surface is opposite The adhesives were cured by overlapping and pressing. Next, a nematic liquid crystal (MLC-6221, MLC-6221) is filled between the substrates from the liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port is sealed with an acrylic photo-curing adhesive, and polarized on both sides of the substrate. The plates were laminated to make a liquid crystal display element. The voltage holding ratio and liquid crystal orientation of the obtained liquid crystal display element were evaluated. In addition, the storage stability of the prepared liquid crystal aligning agent was evaluated. The results are shown in Table 1. The liquid crystal aligning agent obtained in the present invention was confirmed to have good voltage holding ratio and liquid crystal alignment.
実施例 2  Example 2
合成例 3で得られたポリイミド (A— 1) および合成例 6で得られたポリアミ ック酸 (B—2) を、 ポリイミド:ポリアミック酸 =20 : 80 (重量比) にな るように ァーブチロラクトン/ N—メチルー 2—ピロリドンノブチルセ口ソル ブ混合溶剤 (重量比 70Z20ノ10) に溶解させ、 さらに、 合成例 1で得られ た N, N—ジグリシジルアミノメチルシクロへキサンをポリマ一に対して 10重 量部加え、 固形分濃度 4重量%の溶液とした。 十分な攪拌後、 この溶液を孔径 0. 2 //mのフィルターを用いて濾過し、 本発明の液晶配向剤を調製した。 このよう にして調製された液晶配向剤を用い、 実施例 1と同様にして、 基板表面上に被膜 を形成し、 当該液晶配向膜が形成された基板を用いて液晶表示素子を作製した。 そして、 電圧保持率と液晶配向性を評価した。 また、 調製した液晶配向剤につい て保存安定性を評価した。 結果を表 1に示す。  The polyimide (A-1) obtained in Synthesis Example 3 and the polyamic acid (B-2) obtained in Synthesis Example 6 were mixed so that polyimide: polyamic acid = 20: 80 (weight ratio). -Butyrolactone / N-methyl-2-pyrrolidone-nobutylcetosolve mixed solvent (weight ratio 70Z20-10) and N, N-diglycidylaminomethylcyclohexane obtained in Synthesis Example 1 was polymerized. Ten parts by weight were added to one to obtain a solution with a solid content of 4% by weight. After sufficient stirring, this solution was filtered using a filter having a pore size of 0.2 // m to prepare the liquid crystal aligning agent of the present invention. Using the liquid crystal aligning agent thus prepared, a film was formed on the substrate surface in the same manner as in Example 1, and a liquid crystal display element was produced using the substrate on which the liquid crystal aligning film was formed. Then, voltage holding ratio and liquid crystal alignment were evaluated. In addition, the storage stability of the prepared liquid crystal aligning agent was evaluated. The results are shown in Table 1.
実施例 3  Example 3
合成例 4で得られたポリイミド (A— 2) および合成例 5で得られたポリアミ ック酸 (B— 1) を、 ポリイミド:ポリアミック酸 =20 : 80 (重量比) にな るように ァープチロラクトン ZN—メチルー 2 _ピロリドン Zプチルセ口ソル ブ混合溶剤 (重量比 70ノ 20Z10) に溶解させさらに、 合成例 1で得られた N, N—ジグリシジルアミノメチルシクロへキサンをポリマーに対して 10重量 部加え、 固形分濃度 4重量%の溶液とした。 十分な攪拌後、 この溶液を孔径 0. 2 zmのフィル夕一を用いて濾過し、 本発明の液晶配向剤を調製した。 このよう にして調製された液晶配向剤を用い、 実施例 1と同様にして、 基板表面上に被膜 を形成し、 当該液晶配向膜が形成された基板を用いて液晶表示素子を作製した。 そして、 電圧保持率と液晶配向性を評価した。 また、 調製した液晶配向剤につい て保存安定性を評価した。 結果を表 1に示す。 The polyimide (A-2) obtained in Synthesis Example 4 and the polyamic acid (B-1) obtained in Synthesis Example 5 were mixed so that polyimide: polyamic acid = 20: 80 (weight ratio). Dissolve in propylolactone ZN-methyl-2-pyrrolidone Z-ptylcetosolv solvent (weight ratio 70- 20Z10) and use N, N-diglycidylaminomethylcyclohexane obtained in Synthesis Example 1 as a polymer. In contrast, 10 parts by weight was added to obtain a solution having a solid concentration of 4% by weight. After sufficient stirring, this solution was filtered using a filter having a pore size of 0.2 zm to prepare the liquid crystal aligning agent of the present invention. Using the liquid crystal aligning agent thus prepared, a film was formed on the substrate surface in the same manner as in Example 1. And a liquid crystal display element was manufactured using the substrate on which the liquid crystal alignment film was formed. Then, voltage holding ratio and liquid crystal alignment were evaluated. In addition, the storage stability of the prepared liquid crystal aligning agent was evaluated. The results are shown in Table 1.
実施例 4〜6  Examples 4-6
下記表 1に示す処方に従って、 合成例 3〜6で得られたポリイミド (A— 1 ) 〜 (A— 2 ) 、 ポリアミック酸 (B—1 ) 〜 (B— 2 ) と、 合成例 2で得られた N, N—ジグリシジルベンジルァミンをポリマーに対して 1 0重量部とを ァー プチロラクトン ZN—メチルー 2—ピロリドン Zプチルセ口ソルブ混合溶剤 (重 量比 7 0 / 2 0 1 0 ) に溶解させ固形分濃度 4. 0 %の溶液を得、 この溶液を 孔径 0 . 2 /xmのフィルターでろ過することにより、 本発明の液晶配向剤を調製 した。 このようにして調製された液晶配向剤の各々を用い、 実施例 1と同様にし て、 基板表面上に被膜を形成し、 当該液晶配向膜が形成された基板を用いて液晶 表示素子を作製した。 そして、 電圧保持率と液晶配向性を評価した。 また、 調製 した液晶配向剤について保存安定性を評価した。 結果を表 1に示す。 According to the formulation shown in Table 1 below, polyimides (A-1) to (A-2) and polyamic acids (B-1) to (B-2) obtained in Synthesis Examples 3 to 6 and Synthesis Example 2 were obtained. 10 parts by weight of the obtained N, N-diglycidyl benzylamine with respect to the polymer was added to the alpha-ptyrolactone ZN-methyl-2-pyrrolidone Z-ptylcetosolve solvent mixture (weight ratio 70/200). A liquid crystal aligning agent of the present invention was prepared by dissolving and obtaining a solution having a solid content concentration of 4.0% and filtering this solution through a filter having a pore size of 0.2 / xm. Using each of the thus prepared liquid crystal alignment agents, a film was formed on the substrate surface in the same manner as in Example 1, and a liquid crystal display element was manufactured using the substrate on which the liquid crystal alignment film was formed. . Then, voltage holding ratio and liquid crystal alignment were evaluated. In addition, the storage stability of the prepared liquid crystal aligning agent was evaluated. The results are shown in Table 1.
表 1 table 1
重合体 重合体混合比 エポキシ化合物 ポリマ一に対する 液晶配向性 保存安定性 電圧保持率 重量%  Polymer Polymer mixing ratio Epoxy compound Liquid crystal orientation with respect to polymer Storage stability Voltage holding ratio Weight%
実施例 1 A-1 B-1 20/80 N, N-シ'ク'リシシ'ルアミノメチルシクロへキサン 10 良好 良 良 実施例 2 A-1 B-2 20/80 N, N -シ'ク'リシシ 'ルアミノメチルシクロへキサン 10 良好 良 良 実施例 3 A-2 B-1 20/80 N, N-シ'ク'リシシ'ルァミノメチルシクロへキサン 10 良好 良 良 実施例 4 A-1 B-1 20/80 N, N-シ'ク'リシシ'ルへ'ンシ'ルァミン 10 良好 良 良 実施例 5 A-1 B-2 20/80 N, N -シ'ク'リシ ルへ'ンシ'ルァミン 10 良好 良 良 実施例 6 A-2 B-1 20/80 N, N-シ'ク'リシシ 'ルへ'ンシ'ルァミン 10 良好 良 良 Example 1 A-1 B-1 20/80 N, N-Cyclic aminomethylcyclohexane 10 Good Good Good Example 2 A-1 B-2 20/80 N, N- Quaricyl'laminomethylcyclohexane 10 Good Good Good Example 3 A-2 B-1 20/80 N, N-Silicy's lyaminomethylcyclohexane 10 Good Good Good Example 4 A -1 B-1 20/80 N, N-squeeze to squeeze lumamine 10 Good Good Good Example 5 A-1 B-2 20/80 N, N-squeeze lysyl Example 6 A-2 B-1 20/80 N, N-SiC Rishi-he-Lumin 10 Good Good Good

Claims

請 求 の 範 囲 The scope of the claims
1 . 〔a〕 ポリアミック酸およびそのイミド化重合体から選ばれる少なくとも 一種の重合体および、 〔b〕 下記式 (A) で表される分子内に 2個のエポキシ基 を含有する化合物を含有してなることを特徴とする液晶配向剤。 1. [a] at least one polymer selected from polyamic acid and imidized polymer thereof, and [b] a compound containing two epoxy groups in the molecule represented by the following formula (A) A liquid crystal aligning agent characterized by comprising:
Figure imgf000035_0001
Figure imgf000035_0001
(式中、 R Q 1は、 水素原子または上記式に表示されている N原子と脂肪族炭素 で結合している炭素数 6〜3 0の 1価の有機基である。) (In the formula, R Q 1 is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 6 to 30 carbon atoms bonded to the N atom represented by the above formula and an aliphatic carbon.)
2 . 上記式 (A) の R Q 1の 1価の有機基が脂環式炭化水素基もしくは芳香族 炭化水素基を含有する請求項 1に記載の液晶配向剤。 2. The liquid crystal aligning agent according to claim 1, wherein the monovalent organic group of R Q 1 in the formula (A) contains an alicyclic hydrocarbon group or an aromatic hydrocarbon group.
3 . 上記成分 〔b〕 が下記式 (A) — 1、 (A) 一 2および (A) — 3のそれ ぞれで表される請求項 1または 2に記載の液晶配向剤。 3. The liquid crystal aligning agent according to claim 1 or 2, wherein the component [b] is represented by each of the following formulas (A) — 1, (A) 1-2 and (A) — 3.
Figure imgf000036_0001
Figure imgf000036_0001
(式中、 RQ 2は水素または 1価の有機基であり、 複数の場合はそれぞれ異なつ ていてもよく、 環構造を形成してもよい。 また、 RQ2が (A) —1、 (A) -2 および (A) — 3に示されたシクロへキサン環またはベンゼン環の環形成炭素と 結合して環構造を形成してもよい。 RQ3は水素または 1価の有機基であり、 複 数の場合はそれぞれ異なっていてもよい。 また、 RQ2と RQ3は同一分子内で架 橋していてもよい。) 上記成分 〔a〕 100重量部に対して、 上記成分 〔b〕 を 0. 01〜40 部含有する請求項 1〜 3のいずれかに記載の液晶配向剤。 (In the formula, R Q 2 is hydrogen or a monovalent organic group, and when there are a plurality of them, they may be different from each other and may form a ring structure. Also, R Q2 is (A) —1, It may combine with the ring-forming carbon of the cyclohexane ring or benzene ring shown in (A) -2 and (A) — 3. R Q3 is hydrogen or a monovalent organic group. Yes , R Q2 and R Q3 may be bridged in the same molecule.) The above component [a] 100 parts by weight of the above component [ The liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 3, comprising 0.01 to 40 parts of b].
5. 上記重合体 〔a〕 の原料モノマーのテトラカルボン酸二無水物が 2, 3, 5一トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物である請求項 1〜4のいずれか に記載の液晶配向剤。 5. The liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 4, wherein a tetracarboxylic dianhydride as a raw material monomer of the polymer [a] is 2, 3, 5 monotricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride.
6 . 請求項 1〜 5のいずれかに記載の液晶配向剤から得られた液晶配向膜を具 備することを特徴とする液晶表示素子。 6. A liquid crystal display element comprising a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 to 5.
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