WO2011115080A1 - ポリアミック酸エステル液晶配向剤及びそれを用いた液晶配向膜 - Google Patents

ポリアミック酸エステル液晶配向剤及びそれを用いた液晶配向膜 Download PDF

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diamine
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直樹 作本
勇歩 野口
将人 長尾
洋介 飯沼
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日産化学工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a polyamic acid ester-containing liquid crystal aligning agent for producing a liquid crystal aligning film, and a liquid crystal aligning film obtained from the liquid crystal aligning agent.
  • liquid crystal alignment film for controlling the alignment state of liquid crystals is usually provided in the element.
  • a liquid crystal alignment film a polyimide liquid crystal alignment film obtained by applying a liquid crystal alignment agent mainly composed of a polyimide precursor such as polyamic acid (polyamic acid) or a solution of soluble polyimide to a glass substrate or the like and baking it is mainly used. It is used.
  • liquid crystal alignment films have high liquid crystal alignment characteristics and stable pretilt angles in addition to the demands for suppressing the decrease in contrast and reducing the afterimage phenomenon. Characteristics such as a voltage holding ratio, suppression of an afterimage generated by AC driving, a small residual charge when a DC voltage is applied, and / or an early relaxation of a residual charge accumulated by a DC voltage are becoming increasingly important.
  • polyamic acid and its imidized polymer contains one carboxylic acid group in the molecule as a liquid crystal alignment film with a high voltage holding ratio and a short time until the afterimage generated by direct current voltage disappears.
  • a liquid crystal aligning agent containing a very small amount of a compound selected from a compound containing one carboxylic anhydride group in the molecule and a compound containing one tertiary amino group in the molecule ( For example, see Patent Document 3).
  • a liquid crystal alignment agent containing a polyamic acid obtained from a dianhydride and a specific diamine compound or an imidized polymer thereof for example, see Patent Document 4
  • a method of suppressing an afterimage caused by alternating current driving in a liquid crystal display element of a lateral electric field driving method a method of using a specific liquid crystal alignment film that has good liquid crystal alignment and large interaction with liquid crystal molecules (patent) Document 5) has been proposed.
  • liquid crystal televisions with large screens and high-definition are mainly used, and the demand for afterimages has become more severe, and characteristics that can withstand long-term use in harsh usage environments are required.
  • liquid crystal alignment films to be used are required to have higher reliability than conventional liquid crystal alignment films. Not only the initial characteristics of the liquid crystal alignment films are good, but also, for example, they are longer at high temperatures. There is a need to maintain good properties even after time exposure.
  • polyamic acid ester is excellent in liquid crystal alignment stability and reliability because it does not cause a decrease in molecular weight due to heat treatment when imidizing it. Has been reported (see Patent Document 6).
  • polyamic acid esters generally have problems such as a high volume resistivity and a large residual charge when a DC voltage is applied.
  • a method for improving the properties of the polyimide-based liquid crystal aligning agent containing such polyamic acid ester has not been known yet.
  • the present inventors paid attention to a liquid crystal aligning agent obtained by blending a polyamic acid ester and a polyamic acid excellent in electrical characteristics as a method for improving the characteristics of the liquid crystal aligning agent containing the polyamic acid ester.
  • a liquid crystal alignment film obtained from a liquid crystal aligning agent obtained by blending such a polyamic acid ester and a polyamic acid is not always satisfactory in both liquid crystal alignment properties and electrical characteristics. That is, a liquid crystal alignment film obtained from a liquid crystal aligning agent containing a polyamic acid ester and a polyamic acid causes white turbidity, and the voltage holding ratio decreases when the liquid crystal display element is used at a high temperature. Such as afterimages due to DC voltage accumulation and afterimages due to AC driving occur.
  • the present invention relates to a liquid crystal aligning agent containing a polyamic acid ester and a polyamic acid, which can provide a liquid crystal aligning film having good liquid crystal aligning properties and electrical characteristics and having no transparency and a transparent liquid crystal aligning film.
  • the purpose is to provide.
  • the liquid crystal aligning agent characterized by containing the following (A) component, (B) component, and (C) component.
  • R 1 is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • R 2 is a hydroxyl group or a chlorine atom.
  • a 1 is a single bond, an ester bond, an amide bond, a thioester bond, or a divalent organic group having 2 to 10 carbon atoms
  • a 2 is a halogen atom, a hydroxyl group, An amino group, a thiol group, a nitro group, a phosphate group, or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms, a is an integer of 1 to 4, and when a is 2 or more, the structure of A 2 is May be the same or different.
  • B Component: Polyamic acid obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine.
  • Component (C) consisting of at least one organic solvent (C1) selected from the group consisting of ⁇ -butyrolactone and derivatives thereof, and N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidozolidinone, or derivatives thereof.
  • a mixed solvent comprising at least one organic solvent (C2) selected from the group, wherein the content of the organic solvent (C2) is 2 with respect to the total amount of the organic solvent (C1) and the organic solvent (C2).
  • the content ratio of the component (A) and the component (B) is 1/9 to 9/1 in terms of mass ratio (A / B), and the content of the component (C) is the component (A), ( 2.
  • the liquid crystal aligning agent according to 1 above which is 70% by mass or more based on the total amount of the component (B) and the component (C). 3.
  • the liquid crystal aligning agent according to 1 or 2 above which is an acid ester. 4).
  • the component (A) is at least one diamine selected from the group consisting of the diamine represented by formula (2) and the diamine represented by (3), the diamine represented by formula (4), and (5) 4.
  • the component (A) is a polyamic acid ester obtained using a diamine containing at least one diamine selected from the group consisting of the diamine represented by the formula (2) and the diamine represented by the formula (4). 5.
  • a 3 in Formula (6) is a single bond, —O—, —S—, —NR ′ 3 —, an ester bond, an amide bond, a thioester bond, a urea bond, a carbonate bond, or a carbamate bond; 3 is selected from an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, and a group obtained by combining these, and these may have a substituent.
  • R ′ 3 is selected from a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, and a group obtained by combining these, and these may have a substituent. 7).
  • the component (A) is a polyamic acid ester obtained by using a diamine containing at least one diamine selected from the group consisting of diamines of the following formulas (A-1) to (A-5): The liquid crystal aligning agent in any one.
  • the component (A) is a polyamic obtained by using a diamine containing the diamine of the above formula (1) and at least one diamine selected from the group consisting of the above formulas (A-1) to (A-5) 8.
  • (B) Polyamic acid obtained by using a tetracarboxylic dianhydride containing at least one selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydrides of the following formulas (B-1) to (B-9): 9.
  • the component (B) has at least one tetracarboxylic dianhydride selected from the group consisting of the above formulas (B-1) to (B-9) in an amount of 20 mol% or more of the total tetracarboxylic dianhydrides.
  • the liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 9 above, which is a polyamic acid obtained from carboxylic dianhydride and diamine.
  • the component (B) is a polyamic acid obtained by using a diamine containing at least one selected from the group consisting of the following formulas (B-10) to (B-13): Liquid crystal aligning agent.
  • the component (B) is a polyamic acid obtained by using a diamine having 20 mol% or more of at least one diamine selected from the group consisting of the above formulas (B-10) to (B-13) based on the total diamine
  • Component (C) is a mixed solvent of ⁇ -butyrolactone and N-methyl-2-pyrrolidone, and the content of component (C) is the total amount of component (A), component (B), and component (C) 14.
  • the liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 13 above which is 80% by mass or more based on the total amount. 15. 15. A liquid crystal alignment film obtained by applying and baking the liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 14 above. 16. 15. A liquid crystal alignment film obtained by applying and baking the liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 14 above and further irradiating with polarized radiation.
  • the obtained liquid crystal alignment film can be reduced regardless of a coating method such as flexographic printing or inkjet coating. Furthermore, the obtained liquid crystal alignment film has improved interface characteristics such as reduced afterimages due to AC driving, and electrical characteristics such as voltage holding ratio, ion density, and residual DC voltage.
  • a liquid crystal aligning agent having improved and improved reliability is provided.
  • the organic solvent used for the liquid crystal aligning agent two or more organic solvents having an organic solvent having a high affinity with a polyamic acid ester having a specific structure and an organic solvent having a high affinity with a polyamic acid are used.
  • the fine irregularities generated on the surface of the film are reduced, and the polyamic acid ester and the polyamic acid are contained. Whether or not the above-mentioned difficulty of the liquid crystal aligning agent is solved is not necessarily clear, but is considered as follows.
  • the polyamic acid ester having a specific structure described in the present invention has high affinity for ⁇ -butyrolactone and its derivative (organic solvent (C1)), but N-methyl-2-pyrrolidone and 1,3-dimethylimidazolidinone. And its derivative (organic solvent (C2)) tend to have a low affinity.
  • polyamic acid generally has high affinity for the organic solvent (C2). According to the study by the present inventors, when the polyamic acid ester dissolved in the organic solvent (C1) and the polyamic acid dissolved in the organic solvent (C2) are mixed, the organic solvent (C2) which is a poor solvent for the polyamic acid ester is mixed. It was found that the phase separation state of the polyamic acid ester and the polyamic acid changes due to the influence.
  • This phenomenon is considered to be related to the solubility of the polyamic acid ester and the polyamic acid.
  • the organic solvent (C1) having a higher vapor pressure than the organic solvent (C2) is the organic solvent (C2). Volatilizes faster than.
  • the organic solvent (C2) which is a poor solvent for the polyamic acid ester, is in an excessive state, the aggregation and precipitation of the polyamic acid ester is promoted, and before the polyamic acid ester moves to the film surface layer, Since aggregates of polyamic acid esters are formed in the polyamic acid phase, the film has a large number of fine irregularities on the surface of the film.
  • the amount of the organic solvent (C2) is too small, aggregation and precipitation of the polyamic acid are promoted, and aggregates of the polyamic acid are formed in the polyamic acid ester phase, so that there are many fine irregularities on the film surface. It becomes an existing film.
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention even when a polyamic acid ester having a specific structure is used, by controlling the ratio of the organic solvent (C1) and the organic solvent (C2), the above polyamic acid ester or polyamic acid is used. Phase separation without agglomeration or precipitation, polyamic acid ester is present near the film surface without mixing with polyamic acid, and polyamic acid is present within the film and without intermingling polyamic acid ester in the substrate interface become.
  • the surface of the obtained liquid crystal alignment film has a smooth surface because unevenness due to phase separation of polyamic acid ester and polyamic acid is not formed, and the cloudiness of the film due to the occurrence of unevenness is also reduced.
  • the liquid crystal alignment film has a smooth surface with no irregularities.
  • the polyamic acid ester with excellent alignment stability and reliability covers the film surface, and the polyamic acid with excellent electrical properties is present inside the film and at the electrode interface. Therefore, it is considered to have excellent characteristics.
  • the polyamic acid ester used for this invention is a polyimide precursor for obtaining a polyimide, and is a polymer which has the site
  • the component (A) of the present invention includes a tetracarboxylic acid dialkyl ester derivative containing a tetracarboxylic acid dialkyl ester represented by the following formula (1) in an amount of 60 mol% or more of the total tetracarboxylic acid dialkyl ester derivative, and the following formulas (2) to It is a polyamic acid ester obtained by a polycondensation reaction with a diamine containing at least one diamine selected from the group consisting of diamines represented by (5).
  • R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms
  • R 2 is a hydroxyl group or a chlorine atom.
  • Me is a methyl group.
  • R 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, and a t-butyl group.
  • the polyamic acid ester has a higher temperature at which imidization proceeds as the number of carbon atoms in the alkyl group increases. Therefore, R 1 is preferably a methyl group or an ethyl group from the viewpoint of easiness of imidization by heat. Is particularly preferred.
  • R 2 is a chlorine atom, a bis (chlorocarbonyl) compound having a high reactivity with diamine is obtained, which is more preferable.
  • the diamine to be polycondensed with the tetracarboxylic acid dialkyl ester derivative represented by the formula (1) includes at least one diamine selected from the group consisting of diamines represented by the formulas (2) to (5).
  • at least one diamine selected from the group consisting of a diamine represented by formula (2) and a diamine represented by formula (3), a diamine represented by formula (4), and (5) It is preferable to include at least one diamine selected from the group consisting of diamines to be obtained, because the solubility of ⁇ -butyrolactone can be increased.
  • a liquid crystal alignment film having high liquid crystal alignment properties can be obtained. preferable.
  • a 1 is a single bond, an ester bond, an amide bond, a thioester bond, or a divalent organic group having 2 to 10 carbon atoms.
  • the ester bond is represented by —C (O) O— or —OC (O) —.
  • the amide bond a structure represented by —C (O) NH— or —C (O) NR—, —NHC (O) —, —NRC (O) — can be shown.
  • R is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, a thioester bond, or a combination thereof.
  • alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a t-butyl group, a hexyl group, an octyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and a bicyclohexyl group.
  • alkenyl group examples include those in which one or more CH 2 —CH 2 structures present in the above alkyl group are replaced with a CH ⁇ CH structure, and more specifically, vinyl groups, allyl groups, 1- Examples include propenyl group, isopropenyl group, 2-butenyl group, 1,3-butadienyl group, 2-pentenyl group, 2-hexenyl group, cyclopropenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group and the like.
  • Alkynyl groups include those in which one or more CH 2 —CH 2 structures present in the alkyl group are replaced with C ⁇ C structures, and more specifically, ethynyl groups, 1-propynyl groups, 2 -Propynyl group and the like.
  • Examples of the aryl group include a phenyl group.
  • As the thioester bond a structure represented by —C (O) S— or —SC (O) — can be shown.
  • a 1 is an organic group having 2 to 10 carbon atoms, it can be represented by the structure of the following formula (6).
  • a 4 , A 5 and A 6 are each independently a single bond, or —O—, —S—, —NR 8 —, ester bond, amide bond, thioester bond, urea bond, Carbonate bond and carbamate bond.
  • R 8 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, or a combination thereof, and the same as the above alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group An example can be given.
  • the ester bond, amide bond and thioester bond can have the same structures as the ester bond, amide bond and thioester bond described above.
  • As the urea bond a structure represented by —NH—C (O) NH— or —NR—C (O) NR— can be shown.
  • R is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, or a combination thereof, and examples thereof are the same as the above-described alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group.
  • R is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, or a combination thereof, and examples thereof are the same as the above-described alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group.
  • R 4 and R 5 in the formula (6) are each independently selected from a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenylene group, an alkynylene group, an arylene group, and a group obtained by combining these, May have a substituent. If one of R 4 and R 5 is a single bond, R 4 or R 5 is selected from the group formed by combining an alkylene group, an alkenylene group having 2 to 10 carbon atoms, an alkynylene group, an arylene group, and these, they You may have a substituent.
  • the structure remove
  • the structure remove
  • Examples of the alkynylene group include a structure in which one hydrogen atom is removed from the alkynyl group. More specifically, an ethynylene group, an ethynylene methylene group, an ethynylene-1,1-ethylene group, an ethynylene-1,2-ethylene group, an ethynylene-1,2-propylene group, an ethynylene-1,3-propylene group, Examples include ethynylene-1,4-butylene group, ethynylene-1,2-butylene group and the like.
  • the arylene group includes a structure in which one hydrogen atom is removed from the aryl group.
  • More specific examples include 1,2-phenylene group, 1,3-phenylene group, 1,4-phenylene group and the like.
  • the alkylene group, alkenylene group, alkynylene group, arylene group, and a combination thereof may have a substituent as long as the number of carbon atoms is 1 to 20 as a whole, and a ring structure depending on the substituent. May be formed. Note that forming a ring structure with a substituent means that the substituents or a substituent and a part of the mother skeleton are bonded to form a ring structure.
  • substituents examples include halogen groups, hydroxyl groups, thiol groups, nitro groups, organooxy groups, organothio groups, organosilyl groups, acyl groups, ester groups, thioester groups, phosphate ester groups, amide groups, aryl groups, alkyls.
  • the halogen group as a substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • the organooxy group as a substituent can have a structure represented by —O—R such as an alkoxy group, an alkenyloxy group, and an aryloxy group.
  • R examples include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group. These Rs may be further substituted with the substituent described above. Specific examples of the alkyloxy group include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group and the like.
  • the organothio group as a substituent can have a structure represented by —SR, such as an alkylthio group, an alkenylthio group, and an arylthio group.
  • R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • Specific examples of the alkylthio group include a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a butylthio group, a pentylthio group, and a hexylthio group.
  • the organosilyl group as a substituent can have a structure represented by —Si— (R) 3 .
  • the R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl groups and aryl groups described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • Specific examples of the alkylsilyl group include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a tripropylsilyl group, and a tributylsilyl group.
  • the acyl group as a substituent can have a structure represented by —C (O) —R.
  • R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • Specific examples of the acyl group include formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, valeryl group, isovaleryl group, benzoyl group and the like.
  • As the ester group which is a substituent a structure represented by —C (O) O—R or —OC (O) —R can be shown. Examples of R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • the thioester group which is a substituent can have a structure represented by —C (S) O—R or —OC (S) —R.
  • R examples include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • the phosphate group which is a substituent can have a structure represented by —OP (O) — (OR) 2 .
  • the R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl groups and aryl groups described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • Examples of the substituent amide group include —C (O) NH 2 , —C (O) NHR, —NHC (O) R, —C (O) N (R) 2 , —NRC (O) R.
  • the structure represented by can be shown.
  • the R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl groups and aryl groups described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • Examples of the aryl group as a substituent include the same aryl groups as described above. This aryl group may be further substituted with the other substituent described above.
  • Examples of the alkyl group as a substituent include the same alkyl groups as described above. This alkyl group may be further substituted with the other substituent described above.
  • Examples of the alkenyl group as a substituent include the same alkenyl groups as described above. This alkenyl group may be further substituted with the other substituent described above.
  • Examples of the alkynyl group that is a substituent include the same alkynyl groups as described above. This alkynyl group may be further substituted with the other substituent described above.
  • the structure of A 1 is a single bond or the following formula (A1-1)
  • the structure of (A1-23) is more preferable.
  • a 2 is a halogen atom, a hydroxyl group, an amino group, a thiol group, a nitro group, a phosphoric acid group, or a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms; Is an integer of 1 to 4, and when a is 2 or more, the structures of A 2 may be the same or different.
  • the halogen atom the same halogen atoms as those described above can be exemplified.
  • the amino group can have a structure represented by —NH 2 , —NHR, or —NR (R) —.
  • R is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, or a combination thereof, and examples thereof are the same as the above-described alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group.
  • Examples of monovalent organic groups having 1 to 20 carbon atoms include organooxy groups, organothio groups, organosilyl groups, acyl groups, ester groups, thioester groups, phosphate ester groups, amide groups, alkyl groups, alkenyl groups, and alkynyl groups. And aryl groups.
  • organooxy group a structure represented by —O—R such as an alkoxy group, an alkenyloxy group, and an aryloxy group can be shown. Examples of R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group.
  • the organothio group can have a structure represented by —SR, such as an alkylthio group, an alkenylthio group, and an arylthio group.
  • R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group.
  • Specific examples of the alkylthio group include a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a butylthio group, a pentylthio group, and a hexylthio group.
  • the organosilyl group a structure represented by —Si— (R) 3 can be shown.
  • the R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl groups and aryl groups described above.
  • Specific examples of the alkylsilyl group include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a tripropylsilyl group, and a tributylsilyl group.
  • the acyl group a structure represented by —C (O) —R can be shown. Examples of R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group.
  • Specific examples of the acyl group include formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, valeryl group, isovaleryl group, benzoyl group and the like.
  • ester group a structure represented by —C (O) O—R or —OC (O) —R can be shown.
  • R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group.
  • thioester group a structure represented by —C (S) O—R or —OC (S) —R can be shown.
  • R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • phosphate group a structure represented by —OP (O) — (OR) 2 can be shown.
  • the R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl groups and aryl groups described above.
  • the amide group is represented by —C (O) NH 2 , or —C (O) NHR, —NHC (O) R, —C (O) N (R) 2 , or —NRC (O) R.
  • the structure can be shown.
  • the R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl groups and aryl groups described above. Examples of the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group are the same as the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group described above.
  • the above alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group may have a substituent as long as it has 1 to 20 carbon atoms as a whole, and may further form a ring structure by the substituent.
  • forming a ring structure with a substituent means that the substituents or a substituent and a part of the mother skeleton are bonded to form a ring structure.
  • substituents examples include halogen groups, hydroxyl groups, thiol groups, nitro groups, organooxy groups, organothio groups, organosilyl groups, acyl groups, ester groups, thioester groups, phosphate ester groups, amide groups, carbamate groups, Examples thereof include an aryl group, an alkyl group, an alkenyl group, and an alkynyl group.
  • halogen group as a substituent examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • the organooxy group as a substituent can have a structure represented by —O—R such as an alkoxy group, an alkenyloxy group, and an aryloxy group. Examples of R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • alkyloxy group examples include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, a heptyloxy group, an octyloxy group, a nonyloxy group, a decyloxy group, and a lauryloxy group.
  • the organothio group as a substituent can have a structure represented by —SR, such as an alkylthio group, an alkenylthio group, and an arylthio group.
  • R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • alkylthio group examples include a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a butylthio group, a pentylthio group, a hexylthio group, a heptylthio group, an octylthio group, a nonylthio group, a decylthio group, and a laurylthio group.
  • the organosilyl group as a substituent can have a structure represented by —Si— (R) 3 .
  • the R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl groups and aryl groups described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • Specific examples of the alkylsilyl group include trimethylsilyl group, triethylsilyl group, tripropylsilyl group, tributylsilyl group, tripentylsilyl group, trihexylsilyl group, pentyldimethylsilyl group, hexyldimethylsilyl group, octyldimethylsilyl group, Examples include decyldimethylsilyl group.
  • the acyl group as a substituent can have a structure represented by —C (O) —R.
  • R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • Specific examples of the acyl group include formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, valeryl group, isovaleryl group, benzoyl group and the like.
  • ester group which is a substituent a structure represented by —C (O) O—R or —OC (O) —R can be shown.
  • R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • the thioester group which is a substituent can have a structure represented by —C (S) O—R or —OC (S) —R.
  • R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • the phosphate group which is a substituent can have a structure represented by —OP (O) — (OR) 2 .
  • the R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl groups and aryl groups described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • Examples of the substituent amide group include —C (O) NH 2 , —C (O) NHR, —NHC (O) R, —C (O) N (R) 2 , —NRC (O) R.
  • the structure represented by can be shown.
  • the R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl groups and aryl groups described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • the carbamate group that is a substituent is represented by —O—C (O) NH 2 , or —O—C (O) NHR, —NHC (O) —OR, —NR—C (O) OR.
  • the structure can be shown.
  • the R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl groups and aryl groups described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • Examples of the aryl group as a substituent include the same aryl groups as described above. This aryl group may be further substituted with the other substituent described above.
  • Examples of the alkyl group as a substituent include the same alkyl groups as described above. This alkyl group may be further substituted with the other substituent described above.
  • Examples of the alkenyl group as a substituent include the same alkenyl groups as described above. This alkenyl group may be further substituted with the other substituent described above.
  • Examples of the alkynyl group that is a substituent include the same alkynyl groups as described above. This alkynyl group may be further substituted with the other substituent described above.
  • a 2 in the above formulas (4) and (5) is preferably a structure represented by the following formula (6).
  • a 3 in formula (6) is a single bond, —O—, —S—, —NR ′ 3 —, an ester bond, an amide bond, a thioester bond, a urea bond, a carbonate bond, or a carbamate bond, and R 3 Is selected from an optionally substituted alkyl group having 1 to 10, preferably 1 to 5 carbon atoms, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, and a combination thereof. You may have.
  • R ′ 3 is selected from a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aryl group, and a group obtained by combining these, and these may have a substituent.
  • the structure of A 2 is a structure having a leaving group that is eliminated by heating, the solubility of the polymer is improved, and the liquid crystal orientation and the pretilt angle are not affected.
  • structures represented by the following formulas (A2-1) to (A2-24) are preferable.
  • the ratio of the diamines represented by the above formulas (2) to (5) is preferably 5 mol% to 100 mol% in the total diamine. As the ratio of the diamine represented by the above formulas (2) to (5) is higher, a liquid crystal alignment film having better liquid crystal alignment is obtained. Therefore, 40 mol% to 100 mol% is more preferable, and 60 mol% to 100 mol% is more preferable.
  • a diamine which is a raw material of (A) component at least 1 sort (s) of diamine chosen from the group which consists of the diamine represented by Formula (2) and the diamine represented by Formula (3), Formula ( It is preferable to include at least one diamine selected from the group consisting of the diamine represented by 4) and the diamine represented by formula (5).
  • the amount of the diamine represented by the formula (2), or the total amount of the diamine represented by the formula (2) and the diamine represented by the formula (3) is represented by the formula (4).
  • the amount of diamine used, or the total amount of diamine represented by formula (4) and diamine represented by formula (5) is preferably in a molar ratio, preferably 95/5 to 60/40, more preferably Is 90/10 to 80/20.
  • the diamine has a more rigid structure, a liquid crystal alignment film having excellent liquid crystal alignment can be obtained.
  • the following formula (A-1) to A diamine containing at least one diamine selected from the group consisting of formula (A-5) is preferred, and a diamine containing such a diamine and a diamine represented by formula (2) is particularly preferred.
  • the molar ratio between the amount of the diamine represented by the above formula (2) and the amount of at least one diamine selected from the group consisting of the diamine formula (A-1) to the formula (A-5) is , Preferably 95/5 to 60/40, more preferably 90/10 to 80/20.
  • the tetracarboxylic acid dialkyl ester represented by the above formula (1) is preferably 60 mol% or more, more preferably 80 mol% or more of the total tetracarboxylic acid dialkyl ester.
  • a tetracarboxylic acid dialkyl ester derivative represented by the following formulas (10) to (11) may be used as the tetracarboxylic acid derivative together with the tetracarboxylic acid dialkyl ester derivative represented by the above formula (1).
  • X is a tetravalent organic group, and R 1 is the same as in formula (1) including preferred examples.
  • X is not particularly limited, and specific examples thereof include structures represented by the following X-1 to X-46. Two or more of these tetracarboxylic acid derivatives may be used.
  • the diamines represented by the above formulas (2) to (5) are preferably 5 to 100 mol%, more preferably 50 to 100 mol% of the total diamine.
  • a diamine represented by the following formula (12) may be used together with the diamine represented by the above formulas (2) to (5).
  • R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group, alkenyl group or alkynyl group having 1 to 10 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group, alkenyl group and alkynyl group are the same as those described above.
  • the above alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group may have a substituent as long as it has 1 to 10 carbon atoms as a whole, and may further form a ring structure by the substituent. Note that forming a ring structure with a substituent means that the substituents or a substituent and a part of the mother skeleton are bonded to form a ring structure.
  • substituents are halogen groups, hydroxyl groups, thiol groups, nitro groups, aryl groups, organooxy groups, organothio groups, organosilyl groups, acyl groups, ester groups, thioester groups, phosphate ester groups, amide groups, alkyls.
  • Specific examples of each substituent include the same ones as described above. In general, when a bulky structure is introduced, there is a possibility that the reactivity of the amino group and the liquid crystal alignment may be lowered.
  • a hydrogen atom or a carbon atom that may have a substituent is 1
  • An alkyl group of 1 to 5 is more preferable, and a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group is particularly preferable.
  • Y is a divalent organic group.
  • Y is not particularly limited, but specific examples include structures represented by the following formulas Y-1 to Y113. Two or more diamine compounds may be used. Among these, in order to obtain good liquid crystal alignment, it is preferable to introduce a highly linear diamine into the polyamic acid ester.
  • Y 1 is Y-7, Y-10, Y-11, Y-12.
  • the polyamic acid used for this invention is a polyimide precursor for obtaining a polyimide, and is a polymer which has the site
  • (B) component of this invention is a polyamic acid obtained by the polycondensation reaction of tetracarboxylic dianhydride and diamine.
  • Tetracarboxylic dianhydride can be represented by the following formula (13), wherein X 1 is a tetravalent organic group, and its structure is not particularly limited. Specific examples include the structures of the above formulas (X-1) to (X-46).
  • the diamine compound can be represented by the following formula (14), in which Y 1 is a divalent organic group, and the structure thereof is not particularly limited. Specific examples include structures of the above formulas (Y-1) to (Y-99) and (Y-110) to (Y-113).
  • R 6 and R 7 have the same definitions as those in the formula (12)).
  • the polyamic acid as the component (B) is preferably a polyamic acid having high polarity and high solubility that improves the surface migration of the component (A). From such points, polyamics obtained from diamines and tetracarboxylic dianhydrides containing at least one tetracarboxylic dianhydride selected from the group consisting of the above formulas (B-1) to (B-9) Acid is preferred.
  • the use ratio of at least one tetracarboxylic dianhydride selected from the group consisting of (B-1) to (B-9) is 5 mol% to 100 mol% with respect to the total tetracarboxylic dianhydrides. preferable.
  • the polyamic acid of the component (B) can be unevenly distributed in the film and at the substrate interface by using a diamine having a highly polar substituent.
  • a diamine having a highly polar substituent a diamine containing a secondary or tertiary amino group, hydroxyl group, amide group, urea group, or carboxyl group is preferable.
  • Y 1 in the above formula (14) are Y-19, Y-31, Y-40, Y-45, Y-49 to Y-51, Y-61, Y-98, Y-99.
  • Y-98 and Y-99 containing a carboxyl group are more preferable.
  • the amount of the diamine compound having a highly polar substituent is preferably 5 mol% to 100 mol% with respect to the total diamine.
  • the tetracarboxylic dianhydride that is a raw material for the component (B) includes at least one selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydrides of the following formulas (B-1) to (B-9): Tetracarboxylic dianhydride is preferred.
  • the at least one tetracarboxylic dianhydride selected from the group consisting of the formulas (B-1) to (B-9) is preferably all tetracarboxylic dianhydrides used as the raw material for the component (B). Is used in an amount of 20 mol% or more, more preferably 40 mol% or more.
  • the diamine which is a raw material of the component (B) a diamine containing at least one selected from the group consisting of the following formulas (B-10) to (B-13) is preferable.
  • the at least one diamine selected from the group consisting of the above formulas (B-10) to (B-13) is preferably at least 20 mol%, more preferably all diamines used as the raw material for the component (B). 40 mol% or more is used.
  • Component (C) of the present invention comprises at least one organic solvent (C1) selected from the group consisting of ⁇ -butyrolactone and derivatives thereof, N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidazolidinone, and And at least one organic solvent (C2) selected from the group consisting of these derivatives, and the content of the organic solvent (C1) is 2 with respect to the total amount of the organic solvent (C1) and the organic solvent (C2). It is a mixed solvent of ⁇ 30% by mass.
  • Examples of the organic solvent (C1), ⁇ -butyrolactone and its derivatives are not particularly limited as long as they are organic solvents having a lactone structure, but as solvents for dissolving the polyamic acid ester of the component (A) of the present invention.
  • ⁇ -butyrolactone and ⁇ -valerolactone are particularly preferred because of their suitability.
  • N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylimidozolidinone, or derivatives thereof include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N- Examples thereof include vinyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, 2-pyrrolidone, and 1,3-dimethylimidozolidinone. If the boiling point is too high, N-methyl-2-pyrrolidone and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone are preferred because the solvent may remain in the film and may deteriorate the properties of the liquid crystal alignment film. N-methyl-2-pyrrolidone is more preferred.
  • the polyamic acid ester of the component (A) of the present invention has high affinity for the organic solvent (C1) and can be easily dissolved in these organic solvents.
  • the polyamic acid ester of the component (A) of the present invention has a low affinity for the organic solvent (C2), and when the content increases, the polyamic acid ester of the component (A) precipitates, or the polyamic acid ester And may affect the phase separation state of polyamic acid. Therefore, in the component (C) of the present invention, the content of the organic solvent (C2) is preferably 2% by mass to 30% by mass with respect to the total amount of the organic solvent (C1) and the organic solvent (C2). Is 2% by mass to 20% by mass, particularly preferably 5% by mass to 15% by mass.
  • the content of the organic solvent (C2) varies depending on the application method of the liquid crystal aligning agent.
  • the solvent composition hardly changes during application, so that the content is 5 to 30% by mass. Is more preferable, and 5 to 15% by mass is even more preferable.
  • the liquid crystal aligning agent becomes fine droplets at the time of coating, so the solvent composition before coating may be different from the solvent composition after the liquid crystal aligning agent is deposited on the substrate. There is.
  • ⁇ -butyrolactone and its derivative having a high vapor pressure are volatilized at the time of coating, and the content of ⁇ -butyrolactone and its derivative when it is deposited on the substrate is reduced. Therefore, a solvent composition with more organic solvent (C1) is preferable, and the content of the organic solvent (C2) is more preferably 2% by mass to 15% by mass, and further preferably 2% by mass to 10% by mass.
  • the polyamic acid ester which is the component (A) of the liquid crystal aligning agent of the present invention, can be produced by a known production method, and specifically includes the methods (a) and (b), but is not limited thereto. Not.
  • the polyamic acid ester can be produced from a bis (chlorocarbonyl) compound and a diamine compound. Specifically, a bis (chlorocarbonyl) compound and a diamine compound in the presence of a base and an organic solvent at ⁇ 20 ° C. to 140 ° C., preferably 0 ° C. to 50 ° C., for 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to It can be produced by reacting for 4 hours.
  • a base pyridine, triethylamine, and 4-dimethylaminopyridine can be used, but pyridine is preferable because the reaction proceeds gently. If the amount of the base is too large, removal is difficult, and if it is too small, the molecular weight becomes small.
  • the solvent used in the production of the polyamic acid ester of the above formula (i) is preferably N-methyl-2-pyrrolidone or ⁇ -butyrolactone in view of solubility of the monomer and the polymer. These may be used alone or in combination of two or more. May be used. If the concentration at the time of production is too high, polymer precipitation is likely to occur, and if it is too low, the molecular weight does not increase. Therefore, the total amount of the bis (chlorocarbonyl) compound and diamine compound in the reaction solution is preferably 1 to 30% by mass. 5 to 20% by mass is more preferable. Further, in order to prevent hydrolysis of the bis (chlorocarbonyl) compound, the solvent used for the production of the polyamic acid ester is preferably dehydrated as much as possible, and it is preferable to prevent mixing of outside air in a nitrogen atmosphere.
  • the polyamic acid ester can be produced by condensing a tetracarboxylic acid dialkyl ester and a diamine compound with a condensing agent.
  • a dialkyl ester dicarboxylic acid and a diamine compound in the presence of a condensing agent, a base, and an organic solvent at 0 ° C. to 140 ° C., preferably 0 ° C. to 100 ° C., for 30 minutes to 24 hours, preferably 3 to It can be produced by reacting for 15 hours.
  • condensing agent examples include triphenyl phosphite, dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, N, N′-carbonyldiimidazole, dimethoxy-1,3,5-triazide.
  • Nylmethylmorpholinium O- (benzotriazol-1-yl) -N, N, N ′, N′-tetramethyluronium tetrafluoroborate, O- (benzotriazol-1-yl) -N, N , N ′, N′-tetramethyluronium hexafluorophosphate, (2,3-dihydro-2-thioxo-3-benzoxazolyl) phosphonate diphenyl, and the like.
  • the amount of the condensing agent added is preferably 2 to 3 moles relative to the dialkyl ester dicarboxylic acid.
  • the base tertiary amines such as pyridine and triethylamine can be used. If the amount of the base added is too large, removal is difficult, and if it is too small, the molecular weight becomes small. Therefore, the amount is preferably 2 to 4 moles relative to the diamine component.
  • the reaction proceeds efficiently by adding Lewis acid as an additive.
  • the Lewis acid lithium halides such as lithium chloride and lithium bromide are preferable.
  • the addition amount of the Lewis acid is preferably 0 to 1.0 mole per mole of the diamine component.
  • the polyamic acid ester solution obtained as described above can be polymerized by pouring into a poor solvent while stirring well. Precipitation is performed several times, and after washing with a poor solvent, a purified polyamic acid ester powder can be obtained at room temperature or by heating and drying.
  • the said poor solvent is not specifically limited, Water, methanol, ethanol, hexane, butyl cellosolve, acetone, toluene etc. are mentioned.
  • the polyamic acid that is the component (B) of the liquid crystal aligning agent of the present invention and is the raw material of the polyamic acid ester of the component (A) can be produced by polycondensation of a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound. it can.
  • the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound are preferably in the presence of an organic solvent at ⁇ 20 ° C. to 140 ° C., preferably at 0 ° C. to 50 ° C., for 30 minutes to 24 hours, preferably It can be produced by reacting for 1 to 12 hours.
  • the solvent used for the production of the polyamic acid of the above formula (iii) is preferably N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone or ⁇ -butyrolactone from the solubility of the monomer and polymer. Or you may use it in mixture of 2 or more types. If the concentration at the time of production is too high, polymer precipitation is likely to occur, and if it is too low, the molecular weight does not increase. Therefore, the total amount of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound in the reaction solution is preferably 1 to 30% by mass. 5 to 20% by mass is more preferable.
  • the polyamic acid obtained as described above can use the reaction solution as the component (B), but if it is not desired to include the solvent used for the polymerization in the liquid crystal aligning agent, the polymer is solid as a polymer. Can be used as the component (B) of the present invention.
  • the polymer By injecting the polymer into a poor solvent while thoroughly stirring the reaction solution, the polymer can be precipitated and recovered. Precipitation is performed several times, washed with a poor solvent, and then dried at room temperature or by heating to obtain a purified polyamic acid powder.
  • the said poor solvent is not specifically limited, Water, methanol, ethanol, hexane, butyl cellosolve, acetone, toluene etc. are mentioned.
  • the ratio of the diamine component used in the polymerization reaction and the tetracarboxylic acid derivative should be 1: 0.7 to 1: 1.2 in terms of molecular weight control. Is preferred.
  • the molecular weight of the polyamic acid ester and the polyamic acid affects the viscosity of the varnish and the physical strength of the polyimide film. If the molecular weight of the polyamic acid ester and the polyamic acid is too large, the coating workability of the varnish and the coating film uniformity will be reduced.
  • the strength of the resulting polyimide film may be insufficient when the molecular weight is too small.
  • the molecular weight of the polyamic acid ester and polyamic acid of the present invention is preferably 2,000 to 500,000, more preferably 5,000 to 300,000, and still more preferably 10,000 to 300,000 in terms of weight average molecular weight. 100,000.
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention contains a polyamic acid ester (component (A)) having a specific structure, a polyamic acid (component (B)), an organic solvent (C1), and an organic solvent (C2). And a mixed solvent (component (C)).
  • the content ratio of the component (A) to the component (B) is preferably 1/9 to 9/1 in terms of mass ratio (A / B), and preferably 3/7 to 7 /. 3 is more preferable. By setting the ratio within this range, it is possible to provide a liquid crystal aligning agent having good liquid crystal alignment properties and electrical characteristics.
  • 70 mass% or more is preferable with respect to the total amount of (A) component, (B) component, and (C) component, and content of (C) component in the liquid crystal aligning agent of this invention is 80 mass% or more. Is more preferable, and 90 mass% or more is more preferable.
  • content of the component (C) is small, polymer precipitation may occur.
  • concentration of the polymer is low, and a coating film having a sufficient film thickness cannot be obtained.
  • the total content (concentration) of the component (A) and the component (B) in the liquid crystal aligning agent of the present invention can be appropriately changed by setting the thickness of the liquid crystal alignment film to be formed.
  • the viewpoint of forming a uniform and defect-free coating film it is preferably 0.5% by mass or more based on the organic solvent as component (C), and 15% by mass from the viewpoint of storage stability of the solution. % Or less, particularly 1 to 10% by mass is preferred.
  • the liquid crystal aligning agent of this invention has (C) component as an organic solvent, you may contain another solvent.
  • a solvent used in the liquid crystal aligning agent of the present invention a solvent capable of dissolving a polyamic acid ester and a polyamic acid (hereinafter referred to as a good solvent) and a coating film uniformity when applying the liquid crystal aligning agent to a substrate are improved.
  • the good solvent is not particularly limited as long as it dissolves the polyamic acid ester (A) and the polyamic acid (B).
  • the poor solvent is not particularly limited as long as it has a low surface tension and improves the coating film uniformity.
  • Specific examples include ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carbitol, butyl carbitol, ethyl carbitol acetate, ethylene glycol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, 1-butoxy.
  • -2-propanol 1-phenoxy-2-propanol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol diacetate, propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate, propylene glycol-1-monoethyl ether-2-acetate, butyl cellosolve acetate , Dipropylene glycol, 2- (2-ethoxypropoxy) propanol, lactate methyl ester, lactate ethyl ester, lactate n-propyl ester, lactate n-butyl ester , And the like lactic isoamyl ester. Two or more of these solvents may be used in combination.
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention may contain various additives such as a silane coupling agent and a crosslinking agent.
  • the silane coupling agent is added for the purpose of improving the adhesion between the substrate on which the liquid crystal alignment agent is applied and the liquid crystal alignment film formed thereon.
  • a silane coupling agent is given to the following, it is not limited to this.
  • the amount of the silane coupling agent added is too large, unreacted ones may adversely affect the liquid crystal orientation, and if too small, the effect on adhesion will not appear, so the amount of the silane coupling agent is 0 with respect to the solid content of the polymer. 0.01 to 5.0% by weight is preferable, and 0.1 to 1.0% by weight is more preferable.
  • silane coupling agent when adding a silane coupling agent, add it to the polyamic acid ester solution, the polyamic acid solution, or both the polyamic acid ester solution and the polyamic acid solution before mixing the polyamic acid ester solution and the polyamic acid solution. Can do. Further, it can be added to a polyamic acid ester-polyamic acid mixed solution. Since the silane coupling agent is added for the purpose of improving the adhesion between the polymer and the substrate, as a method for adding the silane coupling agent, the silane coupling agent is added to a polyamic acid solution that can be unevenly distributed in the film and the substrate interface, and the polymer is added.
  • a method in which the silane coupling agent is sufficiently reacted with the polyamic acid ester solution is more preferable.
  • An imidization accelerator may be added to efficiently advance imidization of the polyamic acid ester when the coating film is baked.
  • each D is independently a tert-butoxycarbonyl group or a 9-fluorenylmethoxycarbonyl group.
  • a plurality of Ds exist in one formula, but these may be the same or different.
  • the content of the imidization accelerator is not particularly limited as long as the effect of promoting thermal imidization of the polyamic acid ester is obtained, but the following formula (included in the polyamic acid ester in the liquid crystal aligning agent ( The amount is preferably 0.01 mol or more, more preferably 0.05 mol or more, still more preferably 0.1 mol or more with respect to 1 mol of the amic acid ester moiety of 12).
  • the following formula (12) contained in the polyamic acid ester in the liquid crystal aligning agent is used. ) Is preferably 2 mol or less, more preferably 1 mol or less, and even more preferably 0.5 mol or less, per 1 mol of the amic acid ester moiety.
  • the polyamic acid of the component (A) and the polyamic acid of the component (B) of the present invention may be two kinds each.
  • the concentration (content) of the polymer containing the polyamic acid ester (component (A)) and the polyamic acid (component (B)) in the liquid crystal aligning agent of the present invention is appropriately changed depending on the thickness of the polyimide film to be formed.
  • the content is preferably 1 to 10% by mass, more preferably 2 to 8% by mass with respect to the organic solvent. If it is less than 1% by mass, it is difficult to form a uniform and defect-free coating film, and if it exceeds 10% by mass, the storage stability of the solution may be deteriorated.
  • the liquid crystal aligning agent of this invention has polyamic acid ester ((A) component) and polyamic acid ((B) component) which have a specific structure, It is characterized by the above-mentioned.
  • the ratio of the component (A) to the total amount of the component (A) and the component (B) is preferably 5% by mass to 95% by mass. If the proportion of the component (A) is small, sufficient liquid crystal orientation may not be obtained, and if the proportion of the component (B) is small, the effects described in the present invention may not be obtained. Therefore, the proportion of the component (A) is more preferably 20% by mass to 80% by mass, and further preferably 30% by mass to 70% by mass.
  • the method of mixing the component (A) and the component (B) is a method of mixing the polyamic acid ester of the component (A) and the polyamic acid powder of the component (B) and dissolving them in an organic solvent, and the polyamic of the component (A).
  • Method of mixing acid ester powder and polyamic acid solution of component (B) Method of mixing polyamic acid ester solution of component (A) and polyamic acid powder of component (B), Polyamic acid ester of component (A)
  • a method of dissolving the polyamic acid ester powder of component (A) with ⁇ -butyrolactone or a derivative thereof or other good solvent is more preferable.
  • a method of dissolving with the derivative is more preferable.
  • the polymer concentration is preferably 10 to 30%, particularly preferably 10 to 15%.
  • the heating temperature is preferably 20 ° C to 150 ° C, particularly preferably 20 ° C to 80 ° C.
  • polyamic acid powder is dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylpyrrolidinone, or the good solvent to obtain a polyamic acid solution.
  • a method and a method of using the polymerization reaction solution as it is and a method of using the polymerization reaction solution as it is is more preferable. More preferred is a method of obtaining a polyamic acid solution by using a mixed solvent of ⁇ -butyrolactone or a derivative thereof and N-methyl-2-pyrrolidone, 1,3-dimethylpyrrolidinone or a derivative thereof as a solvent for polymerizing the polyamic acid.
  • the polymer concentration is preferably 10 to 30%, particularly preferably 10 to 15%. Further, heating may be performed when the polymer powder is dissolved. The heating temperature is preferably 20 ° C to 150 ° C, particularly preferably 20 ° C to 80 ° C.
  • the polyamic acid ester solution of component (A) and the polyamic acid of component (B) can be added to both the acid solution or the polyamic acid ester solution of the component (A) and the polyamic acid solution of the component (B). Further, it can be added to the polyamic acid ester of component (A) and the polyamic acid mixed solution of component (B).
  • the addition method of the silane coupling agent is a polyamic acid solution of component (B) that can be unevenly distributed in the film and at the substrate interface. More preferably, the polymer and the silane coupling agent are sufficiently reacted with each other and then mixed with the polyamic acid ester solution of the component (A). If the addition amount of the silane coupling agent is too large, unreacted ones may adversely affect the liquid crystal orientation. If the addition amount is too small, the effect on the adhesion does not appear.
  • the content is preferably from 01 to 5.0% by mass, and more preferably from 0.1 to 1.0% by mass.
  • the polymer concentration is preferably 10 to 30%, particularly preferably 10 to 15%. Further, heating may be performed at the time of mixing, and the heating temperature is preferably 20 ° C to 100 ° C, particularly preferably 20 ° C to 60 ° C.
  • a silane coupling agent or a crosslinking agent is added, it is preferably added before the poor solvent is added in order to prevent polymer precipitation.
  • the liquid crystal alignment of the present invention An agent is obtained.
  • the liquid crystal alignment film of the present invention can be formed into a coating film by applying the above liquid crystal aligning agent, preferably after filtering, to a substrate, drying and baking.
  • the substrate to which the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, and a glass substrate, a silicon nitride substrate, a plastic substrate such as an acrylic substrate or a polycarbonate substrate, or the like can be used. From the viewpoint of simplification of the process, it is preferable to use a substrate on which an ITO electrode or the like is formed. Further, in the reflection type liquid crystal display element, an opaque material such as a silicon wafer can be used as long as the substrate is only on one side, and in this case, a material that reflects light such as aluminum can be used.
  • Examples of the method for applying the liquid crystal aligning agent of the present invention include a spin coating method, a printing method, and an ink jet method.
  • After applying the liquid crystal aligning agent of the present invention it is preferably dried and baked. In order to sufficiently remove the organic solvent contained in the liquid crystal aligning agent, it is preferably dried at 50 to 120 ° C., preferably for 1 to 10 minutes.
  • baking is preferably performed at 150 to 300 ° C., more preferably 150 to 250 ° C.
  • the firing time varies depending on the firing temperature, but is preferably 5 to 120 minutes, more preferably 5 to 60 minutes.
  • the thickness of the liquid crystal alignment film of the present invention is not particularly limited, but if it is too thin, the reliability of the liquid crystal display element may be lowered, so it is 5 to 300 nm, preferably 10 to 200 nm.
  • an orientation treatment such as rubbing
  • the method for aligning the coating film include a rubbing method and a photo-alignment processing method.
  • the liquid crystal alignment film of the present invention is a liquid crystal alignment film to which liquid crystal alignment ability is imparted by irradiating polarized radiation. Furthermore, the liquid crystal alignment film of the present invention has a wide light irradiation range that exhibits liquid crystal alignment properties compared to conventional photo-alignment liquid crystal alignment films, and is uniform and good even in the case where unevenness in the substrate surface of the irradiation intensity occurs. It is a liquid crystal alignment film which can obtain a liquid crystal alignment property.
  • the photo-alignment treatment method the surface of the coating film is irradiated with radiation polarized in a certain direction, and in some cases, a heat treatment is further performed at a temperature of 150 to 250 ° C.
  • UV rays and visible rays having a wavelength of 100 to 800 nm can be used. Of these, ultraviolet rays having a wavelength of 100 to 400 nm are preferable, and ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 400 nm are particularly preferable.
  • radiation may be irradiated while heating the coated substrate at 50 to 250 ° C. Dose of the radiation is preferably in the range of 1 ⁇ 10,000mJ / cm 2, and particularly preferably in the range of 100 ⁇ 5,000mJ / cm 2.
  • 1,3DMCBDE-Cl dimethyl 1,3-bis (chlorocarbonyl) -1,3-dimethylcyclobutane-2,4-dicarboxylate
  • BDA 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride
  • NMP N-methyl-2-pyrrolidone
  • BCS Butyl cellosolve
  • GBL ⁇ -butyrolactone
  • BCA Butyl cellosolve acetate
  • DA-7 Formula (DA-7)
  • the molecular weight of the polyamic acid ester is measured by a GPC (room temperature gel permeation chromatography) apparatus, and is a number average molecular weight (hereinafter also referred to as Mn) and a weight average molecular weight (hereinafter also referred to as Mw) in terms of polyethylene glycol and polyethylene oxide. was calculated.
  • Mn number average molecular weight
  • Mw weight average molecular weight
  • GPC device manufactured by Shodex (GPC-101) Column: manufactured by Shodex (series of KD803 and KD805) Column temperature: 50 ° C Eluent: N, N-dimethylformamide (as additives, lithium bromide-hydrate (LiBr ⁇ H 2 O) 30 mmol / L, phosphoric acid / anhydrous crystals (o-phosphoric acid) 30 mmol / L, tetrahydrofuran) (THF) is 10 ml / L) Flow rate: 1.0 ml / min Standard sample for preparing calibration curve: TSK standard polyethylene oxide (weight average molecular weight (Mw) of about 900,000, 150,000, 100,000, 30,000) manufactured by Tosoh Corporation, and polymer laboratory Polyethylene glycol manufactured by the company (peak top molecular weight (Mp) of about 12,000, 4,000, 1,000).
  • Mw weight average molecular weight
  • Mp peak top molecular weight
  • the coating film of the liquid crystal aligning agent obtained by flexographic printing or inkjet coating is dried for 5 minutes on a hot plate at a temperature of 80 ° C, and baked for 30 minutes to 1 hour in a hot air circulating oven at a temperature of 230 ° C. A 130 nm coating film was formed. The film surface of this coating film was observed with an atomic force microscope (AFM), the center line average roughness (Ra) of the film surface was measured, and the flatness of the film surface was evaluated.
  • AFM atomic force microscope
  • Measuring device L-trace probe microscope (manufactured by SII Technology) [AC drive burn-in of FFS drive liquid crystal cell]
  • an ITO electrode having a thickness of 50 nm as an electrode in the first layer, a silicon nitride film having a thickness of 500 nm as an insulating film in the second layer, and a comb-like ITO electrode as an electrode in the third layer
  • FFS drive electrode for fringe field switching
  • a coating film having a film thickness of 100 nm.
  • the coating surface was irradiated with 400 mJ / cm 2 of 254 nm ultraviolet light through a polarizing plate to obtain a substrate with a liquid crystal alignment film.
  • a coating film was similarly formed on a glass substrate having a columnar spacer having a height of 4 ⁇ m on which no electrode was formed as a counter substrate, and an orientation treatment was performed.
  • the two substrates are combined as a set, a sealant is printed on the substrate, and the other substrate is bonded so that the liquid crystal alignment film faces and the alignment direction is 0 °, and then the sealant is added.
  • An empty cell was produced by curing.
  • Liquid crystal MLC-2041 manufactured by Merck & Co., Inc.
  • VT characteristic voltage-transmittance characteristic
  • a rectangular wave of ⁇ 4 V / 120 Hz was applied for 4 hours.
  • the voltage was turned off and left at a temperature of 58 ° C. for 60 minutes, and then the VT characteristics were measured again, and the difference in voltage at which the transmittance before and after the rectangular wave application was 50% was calculated.
  • 1,3-DM 1,3-dimethylcyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride
  • 1,3-DM 1,3-dimethylcyclobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic dianhydride
  • -CBDA abbreviated 220 g (0.981 mol)
  • methanol 2200 g 6.87 mol, 10 wt times with respect to 1,3-DM-CBDA
  • the activated carbon was filtered off, the organic solvent was distilled off under reduced pressure, and the residual oil was dried under reduced pressure to obtain a diamine compound (A-5).
  • the yield was 19.8 g, and the yield was 96%.
  • the diamine compound (A-5) was confirmed by 1 H NMR.
  • Second Step Synthesis of Compound (A-2)
  • the dinitro compound (A8) (12.45 g, 42.7 mmol) was placed in a four-necked flask and suspended in 200 ml of ethanol.
  • palladium carbon (1.23 g) was added, hydrogen substitution was performed, and the mixture was stirred at room temperature (20 ° C.) for 2 days.
  • the palladium carbon was removed by Celite filtration, and the solvent was distilled off.
  • the obtained solid was dissolved in 100 ml of toluene, and then 50 ml of hexane was added for recrystallization.
  • the obtained solid was dried under reduced pressure to obtain a light brown solid.
  • Example 1 In a 100 ml Erlenmeyer flask containing a stir bar, 5.5345 g of the polyamic acid ester solution (PAE-1) obtained in Synthesis Example 3 and 3.4645 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 5 were placed. , NMP 1.6968 g, GBL 34.3647 g and BCA 5.0620 g were added and stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (Ia).
  • Example 4 In a 100 ml Erlenmeyer flask containing a stir bar, 7.2090 g of the polyamic acid ester solution (PAE-2) obtained in Synthesis Example 4 and 3.4230 g of the polyamic acid solution (PAA-2) obtained in Synthesis Example 4 were placed. , NMP 0.6286 g, GBL 33.7993 g and BCA 5.0192 g were added and stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (II-a).
  • PAE-2 polyamic acid ester solution
  • NMP 0.6286 g, GBL 33.7993 g and BCA 5.0192 g were added and stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (II-a).
  • Example 7 In a 20 ml sample tube containing a stir bar, 1.8711 g of the polyamic acid ester solution (PAE-1) obtained in Synthesis Example 3 and 1.1123 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 5 were taken. , NMP 0.2143 g, GBL 4.8191 g, BCS 2.0020 g, and N- ⁇ - (9-fluorenylmethoxycarbonyl) -Nt-butoxycarbonyl-L-histidine (hereinafter referred to as Fmoc) as an imidization accelerator.
  • Example 8> In a 20-ml sample tube containing a stir bar, 1.8648 g of the polyamic acid ester solution (PAE-1) obtained in Synthesis Example 3 and 1.1533 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 5 were taken. NMP (0.59 g), GBL (4.4782 g) and BCS (2.0022 g) were added, and 0.0606 g of Fmoc-His was further added as an imidization accelerator, followed by stirring with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (III-b). It was. (Solid content concentration: 6.0 wt%, NMP / GBL ratio: 10/90)
  • Example 9 In a 20-ml sample tube containing a stir bar, 1.8791 g of the polyamic acid ester solution (PAE-1) obtained in Synthesis Example 3 and 1.1632 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 5 were taken. , NMP1.3395g, GBL3.6976g, BCS2.0394g, 0.0575g of Fmoc-His as an imidization accelerator, and stirring with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (III-c) It was. (Solid content concentration: 6.0 wt%, NMP / GBL ratio: 20/80)
  • Example 10 In a 20 ml sample tube containing a stir bar, 1.8635 g of the polyamic acid ester solution (PAE-1) obtained in Synthesis Example 3 and 1.1301 g of the polyamic acid solution (PAA-1) obtained in Synthesis Example 5 were taken. , NMP 2.0570 g, GBL 2.9560 g and BCS 2.0165 g were added, and Fmoc-His 0.0580 g was further added as an imidization accelerator, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (III-d). It was. (Solid content concentration: 6.0 wt%, NMP / GBL ratio: 30/70)
  • Example 11 Into a 20 ml sample tube containing a stir bar, 1.8748 g of the polyamic acid ester solution (PAE-1) obtained in Synthesis Example 3 and 1.2008 g of the polyamic acid solution (PAA-2) obtained in Synthesis Example 6 were placed. NMP 0.2291 g, GBL 4.8059 g, and BCS 2.0692 g were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (-a). (Solid content concentration: 6.0 wt%, NMP / GBL ratio: 5/95)
  • Example 12 The liquid crystal aligning agent (Ia) obtained in Example 1 was filtered through a 1.0 ⁇ m filter, and this liquid crystal aligning agent was applied onto a glass substrate with an ITO transparent electrode by ink jet coating.
  • the obtained coating film was dried for 5 minutes on a hot plate at a temperature of 80 ° C. and baked for 1 hour in a hot air circulation oven at a temperature of 230 ° C. to form a coating film having a thickness of 130 nm.
  • the film surface of this coating film was observed with an atomic force microscope (AFM), the center line average roughness (Ra) of the film surface was measured, and the flatness of the film surface was evaluated.
  • AFM atomic force microscope
  • Ra center line average roughness
  • Examples 13 to 17 and Comparative Examples 9 to 13> The liquid crystal aligning agents (Ia) to (II-c) and the liquid crystal aligning agents (Id) to (II-f) obtained in Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were used. Except for the above, each coating film was produced in the same manner as in Example 12. The film surface of each coating film was observed with an atomic force microscope (AFM). Moreover, about each coating film, centerline average roughness (Ra) was measured and the flatness of the film
  • Example 18 The liquid crystal aligning agent (III-a) obtained in Example 7 was filtered through a 1.0 ⁇ m filter, and this liquid crystal aligning agent was applied onto a glass substrate with an ITO transparent electrode by flexographic printing.
  • the obtained coating film was dried on a hot plate at a temperature of 80 ° C. for 5 minutes and baked in a hot air circulation oven at a temperature of 230 ° C. for 30 minutes to form a coating film having a thickness of 130 nm.
  • the film surface of this coating film was observed with an atomic force microscope (AFM), the center line average roughness (Ra) of the film surface was measured, and the flatness of the film surface was evaluated.
  • AFM atomic force microscope
  • Examples 19 to 22 and Comparative Examples 14 to 16> Other than using each of the liquid crystal aligning agents (III-b) to (-a) and the liquid crystal aligning agents (III-e) to (-b) obtained in Examples 8 to 4 and Comparative Examples 1 to 5.
  • Example 23 After the liquid crystal aligning agent (Ib) obtained in Example 2 was filtered through a 1.0 ⁇ m filter, an ITO electrode having a film thickness of 50 nm was formed on the glass substrate as the first layer, and an insulating film was formed as the second layer. A glass substrate on which an FFS driving electrode having a comb-like ITO electrode (electrode width: 3 ⁇ m, electrode interval: 6 ⁇ m, electrode height: 50 nm) is formed as a third layer. The ink was applied by inkjet coating. After drying on an 80 ° C. hot plate for 5 minutes, baking was performed in a hot air circulation oven at 230 ° C. for 60 minutes to form a coating film having a thickness of 130 nm.
  • the coating surface was irradiated with 400 mJ / cm 2 of 254 nm ultraviolet light through a polarizing plate to obtain a substrate with a liquid crystal alignment film.
  • a coating film was similarly formed on a glass substrate having a columnar spacer having a height of 4 ⁇ m on which no electrode was formed as a counter substrate, and an orientation treatment was performed.
  • the two substrates are combined as a set, a sealant is printed on the substrate, and the other substrate is bonded so that the liquid crystal alignment film faces and the alignment direction is 0 °, and then the sealant is added.
  • An empty cell was produced by curing.
  • Liquid crystal MLC-2041 (manufactured by Merck Japan) was injected into this empty cell by a reduced pressure injection method, and the injection port was sealed to obtain an FFS drive liquid crystal cell. Using this FFS drive liquid crystal cell, AC drive burn-in and charge storage characteristics were evaluated. The results are shown in Table 3 below.
  • Example 24 An FFS drive liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 23 except that the liquid crystal aligning agent (II-b) obtained in Example 5 was used. Using this FFS drive liquid crystal cell, AC drive burn-in and charge storage characteristics were evaluated. The results are shown in Table 3 below.
  • a 1-L four-necked flask was connected to a Dimroth and a 100 mL dropping funnel, 2-cyano-4-nitroaniline (15 g, 92 mmol) was added, the system was replaced with nitrogen, 400 mL of THF was added, and the mixture was cooled to 0 ° C. Next, borane-THF complex (1M in THF, 100 mL, 100 mmol) was dropped from the dropping funnel over 30 minutes. Generation of gas was confirmed from the reaction system, and a yellow solid was precipitated. After completion of dropping, the mixture was stirred at room temperature for 2 days. After completion of the reaction, hydrochloric acid (2N, 200 mL) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours.
  • the Boc adduct (5.0 g, 18.7 mmol) and ethanol (40 ml) were added to a 100 mL eggplant flask, the inside of the system was replaced with nitrogen, platinum oxide (500 mg) was added, and the inside of the system was replaced with hydrogen.
  • the reaction mixture, which became a yellow suspension, was stirred at room temperature for 15 hours.
  • ethanol was added to dissolve the precipitated white solid, and the catalyst was removed by Celite filtration.
  • the filtrate was concentrated, and the resulting pink solid was recrystallized from ethyl acetate-hexane to obtain a light pink solid.
  • the yield was 3.40 g, and the yield was 77%.
  • 1 H-NMR measurement of the obtained solid confirmed that A-1 was formed.
  • the obtained polyamic acid ester solution was poured into 786 g of water while stirring, and the precipitated white precipitate was collected by filtration, followed by 786 g of water once, 786 g of ethanol once, and 197 g of ethanol.
  • the obtained polyamic acid ester solution was poured into 885 g of water while stirring, and the precipitated white precipitate was collected by filtration, followed by once with 885 g of water, once with 885 g of ethanol, and with 220 g of ethanol.
  • the resulting polyamic acid ester resin powder (7.2601 g) was placed in a 100 ml Erlenmeyer flask, and 65.3489 g of GBL was added and stirred at room temperature for 24 hours to dissolve to obtain a polyamic acid ester solution (PAE-7).
  • the obtained polyamic acid ester solution was poured into 825 g of water while stirring, and the deposited precipitate was collected by filtration, followed by once with 825 g of water, once with 825 g of ethanol, and three times with 200 g of ethanol. By washing and drying, white polyamic acid ester resin powder was obtained.
  • the obtained polyamic acid ester solution was poured into 835 g of 2-propanol with stirring, and the deposited precipitate was collected by filtration, then washed with 413 g of 2-propanol five times and dried to obtain a polyamic acid ester.
  • a resin powder was obtained.
  • 9.7076 g of the obtained polyamic acid ester resin powder was placed in a 100 ml Erlenmeyer flask, 87.3683 g of GBL was added, and the mixture was stirred and dissolved at room temperature for 24 hours to obtain a polyamic acid ester solution (PAE-9).
  • the obtained polyamic acid ester solution was poured into 706 g of 2-propanol with stirring, and the deposited precipitate was collected by filtration, then washed with 349 g of 2-propanol five times and dried to obtain a polyamic acid ester.
  • a resin powder was obtained.
  • 8.2385 g of the obtained polyamic acid ester resin powder was placed in a 100 ml Erlenmeyer flask, 74.1537 g of GBL was added, and the mixture was stirred and dissolved at room temperature for 24 hours to obtain a polyamic acid ester solution (PAE-10).
  • Example 25 A stir bar was placed in a 100 ml Erlenmeyer flask, and 7.2022 g of the polyamic acid ester solution (PAE-3) obtained in Synthesis Example 7 was taken, and 5.5201 g of the polyamic acid solution (PAA-6) obtained in Synthesis Example 19 was taken.
  • PAE-3 polyamic acid ester solution
  • PAA-6 polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 19 was taken.
  • Example 27 Solid content concentration: 3.6 wt%, NMP / GBL ratio: 5/95
  • a stirrer was placed in a 100 ml Erlenmeyer flask, and 7.2138 g of the polyamic acid ester solution (PAE-4) obtained in Synthesis Example 8 and 6.6321 g of the polyamic acid solution (PAA-4) obtained in Synthesis Example 17 were taken.
  • NMP (1.0482 g), GBL (30.1339 g), BCA (5.0290 g), and Fmoc-His (0.1811 g) as an imidization accelerator were added, and the mixture was stirred for 30 minutes with a magnetic stirrer. -3) was obtained.
  • Example 31 A stir bar was placed in a 100 ml Erlenmeyer flask, and 7.2141 g of the polyamic acid ester solution (PAE-9) obtained in Synthesis Example 13 and 6.7968 g of the polyamic acid solution (PAA-5) obtained in Synthesis Example 18 were taken. NMP (1.0209 g), GBL (30.1030 g), BCA (5.0183 g) and Fmoc-His (0.1636 g) as an imidization accelerator were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes. -7) was obtained.
  • Example 36 A stirrer was placed in a 100 ml Erlenmeyer flask, and 1.9957 g of the polyamic acid ester solution (PAE-4) obtained in Synthesis Example 8 and 1.7908 g of the polyamic acid solution (PAA-3) obtained in Synthesis Example 16 were taken. NMP (0.3158 g), GBL (2.4442 g), BCS (1.6242 g), and Fmoc-His (0.0653 g) as an imidization accelerator were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes. -3) was obtained.
  • PAE-4 polyamic acid ester solution
  • PAA-3 polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 16
  • DMI 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone
  • GBL 2.4600 g
  • BCS 1.6048 g
  • Fmoc-His 0.0617 g
  • Example 40 Solid content concentration: 6.0 wt%, DMI / GBL ratio: 40/60.
  • the liquid crystal aligning agent (V-1) obtained in Example 25 was filtered through a 1.0 ⁇ m filter, and then this liquid crystal aligning agent was applied onto a glass substrate with an ITO transparent electrode by inkjet application.
  • the obtained coating film was dried for 5 minutes on a hot plate having a temperature of 80 ° C. and baked for 20 minutes in a hot air circulation oven having a temperature of 230 ° C. to form a coating film having a thickness of 130 nm.
  • Example 46 The liquid crystal aligning agent (VI-1) obtained in Example 34 was filtered through a 1.0 ⁇ m filter, and this liquid crystal aligning agent was applied onto a glass substrate with an ITO transparent electrode by flexographic printing.
  • the obtained coating film was dried for 5 minutes on a hot plate at a temperature of 80 ° C. and baked for 20 minutes in a hot air circulation oven at a temperature of 230 ° C. to form a coating film having a thickness of 130 nm.
  • the film surface of this coating film was observed with an atomic force microscope (AFM), the center line average roughness (Ra) of the film surface was measured, and the flatness of the film surface was evaluated.
  • AFM atomic force microscope
  • Ra center line average roughness
  • Example 47 to 45 and Comparative Example 23 Each coating film was formed in the same manner as in Example 46 except that the respective liquid crystal aligning agents obtained in Examples 35 to 37 and Comparative Example 20 were used. The film surface of each coating film was observed with AFM. Further, the center line average roughness (Ra) was measured for each coating film. These measurement results are shown in Table 5 described later.
  • Example 50 and Comparative Example 24 Each coating film was formed in the same manner as in Example 46 except that the liquid crystal aligning agents obtained in Example 38 and Comparative Example 21 were used. The film surface of each coating film was observed with AFM. Further, the center line average roughness (Ra) was measured for each coating film. These measurement results are shown in Table 6 described later.
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention can reduce fine irregularities on the surface of the obtained liquid crystal aligning film, improve the characteristics of the interface between the liquid crystal and the liquid crystal aligning film, such as reducing the afterimage by AC driving, Electrical characteristics such as ion density and residual DC voltage are also improved.
  • the present invention is widely useful for TN elements, STN elements, TFT liquid crystal elements, and vertical alignment type liquid crystal display elements.

Abstract

 液晶配向膜の表面の微細な凹凸が低減でき、液晶配向性が向上するとともに各種の電気的特性も改善された液晶配向剤を提供する。 下記の(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含有する液晶配向剤。 (A)成分:下記式(1)で表されるテトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体を全テトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体の60mol%以上含むテトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体と下記式(2)~(5)で表されるジアミンから選ばれる少なくとも1つのジアミンを含むジアミンから得られるポリアミック酸エステル。(式 (1)中、Rは炭素数1~5のアルキル基であり、Rはヒドロキシル基、又は塩素原子である。)(式(2)~(5)中、Aは単結合、エステル結合、アミド結合、チオエステル結合、又は炭素数2~10の2価の有機基であり、Aはハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、チオール基、ニトロ基、リン酸基又は炭素数1~20の1価の有機基であり、aは1~4の整数であり、aが2以上の場合、Aの構造は同一でも異なってもよい。) (B)成分:テトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られるポリアミック酸。 (C)成分:γ-ブチロラクトン及びその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機溶媒(C1)とN-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機溶媒(C2)を含有し、有機溶媒(C2)の含有量が、有機溶媒(C1)と有機溶媒(C2)の合計量に対して、2質量%~30質量%である混合溶媒。

Description

ポリアミック酸エステル液晶配向剤及びそれを用いた液晶配向膜
 本発明は、液晶配向膜を作製するためのポリアミック酸エステル含有液晶配向剤、この液晶配向剤から得られる液晶配向膜に関する。
 液晶テレビ、液晶ディスプレイなどに用いられる液晶表示素子は、通常、液晶の配列状態を制御するための液晶配向膜が素子内に設けられている。液晶配向膜としては、これまで、ポリアミック酸(ポリアミド酸)などのポリイミド前駆体や可溶性ポリイミドの溶液を主成分とする液晶配向剤をガラス基板等に塗布し焼成したポリイミド系の液晶配向膜が主として用いられている。
 液晶表示素子の高精細化に伴い、液晶表示素子のコントラスト低下の抑制や残像現象の低減といった要求から、液晶配向膜においては、優れた液晶配向性や安定したプレチルト角の発現に加えて、高い電圧保持率、交流駆動により発生する残像の抑制、直流電圧を印加した際の少ない残留電荷、及び/又は直流電圧による蓄積した残留電荷の早い緩和といった特性が次第に重要となっている。
 ポリイミド系の液晶配向膜においては、上記のような要求にこたえるために、種々の提案がなされてきている。例えば、直流電圧によって発生する残像が消えるまでの時間が短い液晶配向膜として、ポリアミド酸やイミド基含有ポリアミド酸に加えて特定構造の3級アミンを含有する液晶配向剤を使用したもの(例えば、特許文献1参照)や、ピリジン骨格などを有する特定ジアミン化合物を原料に使用した可溶性ポリイミドを含有する液晶配向剤を使用したもの(例えば、特許文献2参照)などが提案されている。また、電圧保持率が高く、かつ直流電圧によって発生した残像が消えるまでの時間が短い液晶配向膜として、ポリアミド酸やそのイミド化重合体などに加えて分子内に1個のカルボン酸基を含有する化合物、分子内に1個のカルボン酸無水物基を含有する化合物及び分子内に1個の3級アミノ基を含有する化合物から選ばれる化合物を極少量含有する液晶配向剤を使用したもの(例えば、特許文献3参照)が提案されている。
また、液晶配向性に優れ、電圧保持率が高く、残像が少なく、信頼性に優れ、且つ高いプレチルト角を示す液晶配向膜として、特定構造のテトラカルボン酸二無水物とシクロブタンを有するテトラカルボン酸二無水物と特定のジアミン化合物から得られるポリアミド酸やそのイミド化重合体を含有する液晶配向剤を使用したもの(例えば、特許文献4参照)が知られている。また、横電界駆動方式の液晶表示素子において発生する交流駆動による残像を抑制する方法として、液晶配向性が良好で、且つ液晶分子との相互作用が大きい特定の液晶配向膜を使用する方法(特許文献5参照)が提案されている。
 しかし、近年では大画面で高精細の液晶テレビが主体となり、残像に対する要求はより厳しくなり、且つ過酷な使用環境での長期使用に耐えうる特性が要求されている。それとともに、使用される液晶配向膜は従来よりも信頼性の高いものが必要となってきており、液晶配向膜の諸特性に関しても、初期特性が良好なだけでなく、例えば、高温下に長時間曝された後であっても、良好な特性を維持することが求められている。
 一方、ポリイミド系の液晶配向剤を構成するポリマー成分として、ポリアミック酸エステルは、これをイミド化するときの加熱処理により、分子量低下を起こさないために、液晶の配向安定性・信頼性に優れることが報告されている(特許文献6参照)。しかし、ポリアミック酸エステルは、一般に、体積抵抗率が高く、直流電圧を印加した際の残留電荷が多いなどの問題がある。しかし、かかるポリアミック酸エステルを含有するポリイミド系の液晶配向剤の特性を改善する方法はいまだ知られていない。
特開平9-316200号公報 特開平10-104633号公報 特開平8-76128号公報 特開平9-138414号公報 特開平11-38415号公報 特開2003-26918号公報
 本発明者は、上記ポリアミック酸エステルを含有する液晶配向剤の特性を改善する方法として、ポリアミック酸エステルと、電気特性の点で優れるポリアミック酸をブレンドした液晶配向剤に注目した。しかし、かかるポリアミック酸エステルとポリアミック酸とをブレンドした液晶配向剤から得られる液晶配向膜は、液晶配向性と電気特性のいずれにおいても必ずしも満足し得るものではない。
 すなわち、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸とを含有する液晶配向剤から得られる液晶配向膜は、白濁現象を起こしてしまうということに加えて、液晶表示素子を高温で使用した場合に電圧保持率が低下する、直流電圧の蓄積による残像が発生する、また、交流駆動による残像が発生するなどの不具合が生じる。
 本発明は、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸とを含有する液晶配向剤であって、液晶配向性と電気特性のいずれも良好で、かつ白濁のない透明性のある液晶配向膜が得られる液晶配向剤を提供することを目的とする。
 本発明者の研究によると、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸とを含有する液晶配向剤から形成された液晶配向膜を解析したところ、膜表面に微細な凹凸が生じることが確認された。さらに、ポリアミック酸エステルとして、特定構造を有するポリアミック酸エステルを使用した場合には、膜表面の微細な凹凸がさらに大きくなることが確認された。しかし、膜表面に生じるこのような微細な凹凸は、液晶配向剤に使用する有機溶媒として、特定構造を有するポリアミック酸エステルとの親和性が高い有機溶媒とポリアミック酸との親和性が高い有機溶媒とを有する2種以上の溶媒を含む混合溶媒を使用し、さらにこの2種以上の有機溶媒の比率をコントロールすることにより、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸の相分離による微細な凹凸を小さく抑制できることを見出し、また、かかる膜表面に生じている微細な凹凸を小さくした場合には、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸とのブレンドとを含有する液晶配向剤の有する上記種々の難点が解消されることを見出した。
 かくして、本発明は、上記の知見に基づくものであり、下記の要旨を有する。
1.下記の(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含有することを特徴とする液晶配向剤。
(A)成分:下記式(1)で表されるテトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体を全テトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体の60mol%以上含むテトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体と下記式(2)~(5)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1つのジアミンを含むジアミンから得られるポリアミック酸エステル。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式(1)において、Rは炭素数1~5のアルキル基であり、Rはヒドロキシル基、又は塩素原子である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式(2)~(5)において、Aは単結合、エステル結合、アミド結合、チオエステル結合、又は炭素数2~10の2価の有機基であり、Aはハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、チオール基、ニトロ基、リン酸基、又は炭素数1~20の1価の有機基であり、aは1~4の整数であり、aが2以上の場合、Aの構造は同一でも異なってもよい。)
(B)成分:テトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られるポリアミック酸。
(C)成分:γ-ブチロラクトン又はその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機溶媒(C1)とN-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチルイミドゾリジノン、又はそれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機溶媒(C2)からなる混合溶媒であって、有機溶媒(C2)の含有量が、有機溶媒(C1)と有機溶媒(C2)の合計量に対して、2質量%~30質量%である混合溶媒。
2.上記(A)成分と(B)成分との含有比率が、質量比(A/B)にて1/9~9/1であり、(C)成分の含有量が、(A)成分、(B)成分、及び(C)成分の合計量に対して、70質量%以上である上記1に記載の液晶配向剤。
3.(A)成分が、上記式(2)~(5)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを全ジアミンに対して40~100モル%含むジアミンを用いて得られるポリアミック酸エステルである上記1または2に記載の液晶配向剤。
4.(A)成分が、式(2)で表されるジアミン及び(3)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンと、式(4)で表されるジアミン及び(5)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを含むジアミンと、を含むジアミンを用いて得られるポリアミック酸エステルである上記1~3のいずれかに記載の液晶配向剤。
5.(A)成分が、式(2)で表されるジアミンと、式(4)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを含むジアミンを用いて得られるポリアミック酸エステルである上記1~4のいずれかに記載の液晶配向剤。
6.上記式(4)のAが下記式(6)で表される構造である上記1~5のいずれかに記載の液晶配向剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式(6)中のAは、単結合、-O-、-S-、-NR´-、エステル結合、アミド結合、チオエステル結合、ウレア結合、カーボネート結合、又はカルバメート結合であり、Rは、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、及びこれらを組み合わせた基から選ばれ、これらは置換基を有してもよい。R´は、水素原子、又はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、及びこれらを組み合わせた基から選ばれ、これらは置換基を有してもよい。)
7.(A)成分が、下記式(A-1)~(A-5)のジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを含むジアミンを用いて得られるポリアミック酸エステルである上記1~6のいずれかに記載の液晶配向剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
8.(A)成分が、上記式(1)のジアミンと、上記式(A-1)~(A-5)からなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンと、を含むジアミンを用いて得られるポリアミック酸エステルである上記1~7のいずれかに記載の液晶配向剤。
9.(B)成分が、下記式(B-1)~(B-9)のテトラカルボン酸二無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含むテトラカルボン酸二無水物を用いて得られるポリアミック酸である上記1~8のいずれかに記載の液晶配向剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
10.(B)成分が、上記式(B-1)~(B-9)からなる群から選ばれる少なくとも1種のテトラカルボン酸二無水物を全テトラカルボン酸二無水物の20モル%以上有するテトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られるポリアミック酸である上記1~9のいずれかに記載の液晶配向剤。
11.(B)成分が、下記式(B-10)~(B-13)からなる群から選ばれる少なくとも1種を含むジアミンを用いて得られるポリアミック酸である上記1~10のいずれかに記載の液晶配向剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
12.(B)成分が、上記式(B-10)~(B-13)からなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを全ジアミンの20モル%以上有するジアミンを用いて得られるポリアミック酸である上記1~11のいずれかに記載の液晶配向剤。
13.(C)成分の有機溶媒(C1)がγ-ブチロラクトンであり、有機溶媒(C2)がN-メチル-2-ピロリドンである上記1~12のいずれかに記載の液晶配向剤。
14.(C)成分が、γ-ブチロラクトンとN-メチル-2-ピロリドンの混合溶媒であり、(C)成分の含有量が、(A)成分、(B)成分、及び(C)成分の合計量に対して80質量%以上である上記1~13にいずれかに記載の液晶配向剤。
15.上記1~14のいずれかに記載の液晶配向剤を塗布、焼成して得られる液晶配向膜。
16.上記1~14のいずれかに記載の液晶配向剤を塗布、焼成し、さらに偏光された放射線を照射して得られる液晶配向膜。
 本発明によれば、フレキソ印刷やインクジェット塗布などの塗布方法を問わず、得られる液晶配向膜の表面の微細な凹凸を低減することができる。さらに、得られる液晶配向膜は、交流駆動による残像が低減するなどの液晶と液晶配向膜の界面の特性が改善され、且つ電圧保持率、イオン密度、及び直流電圧の残留などの電気的特性も改善され、信頼性が向上した液晶配向剤が提供される。
 本発明において、液晶配向剤に使用する有機溶媒として、特定構造を有するポリアミック酸エステルとの親和性が高い有機溶媒とポリアミック酸との親和性が高い有機溶媒とを有する2種以上の有機溶媒を含む混合溶媒を使用し、さらにこの2種以上の有機溶媒の比率をコントロールすることにより、何故に、かかる膜表面に生じる微細な凹凸が小さくなり、かつ、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸とを含有する液晶配向剤の有する上記した難点が解消されるかについては、必ずしも明らかではないが、ほぼ次のように考えられる。
 本発明に記載の特定構造を有するポリアミック酸エステルは、γ-ブチロラクトン及びその誘導体(有機溶媒(C1))に対する親和性が高いが、N-メチル-2-ピロリドンや1,3-ジメチルイミダゾリジノン及びその誘導体(有機溶媒(C2))に対する親和性が低い傾向にある。一方、ポリアミック酸は、一般的に、上記有機溶媒(C2)に対する親和性が高い。本発明者らの研究によると、有機溶媒(C1)に溶解したポリアミック酸エステルと有機溶媒(C2)に溶解したポリアミック酸を混合する場合、ポリアミック酸エステルの貧溶媒となる有機溶媒(C2)の影響により、上記ポリアミック酸エステルとポリアミック酸の相分離状態が変化することがわかった。
 この現象には上記ポリアミック酸エステルとポリアミック酸の溶解性が関与していると考えられる。フレキソ印刷やインクジェット塗布により液晶配向剤を塗布した後、塗膜を50℃~120℃で乾燥させる際、上記有機溶媒(C2)よりも蒸気圧の高い有機溶媒(C1)は有機溶媒(C2)よりも早く揮発する。これにより、膜中ではポリアミック酸エステルの貧溶媒となる有機溶媒(C2)が過剰な状態となり、ポリアミック酸エステルの凝集や析出が促進され、ポリアミック酸エステルが膜表層に移行するよりも前に、ポリアミック酸相の中にポリアミック酸エステルの凝集体が形成されるために、膜の表面に微細な凹凸が多数存在する膜となる。
 一方、有機溶媒(C2)が少なすぎると、ポリアミック酸の凝集や析出が促進され、ポリアミック酸エステル相の中にポリアミック酸の凝集体が形成されるために、膜の表面に微細な凹凸が多数存在する膜となる。
 それに対し、本発明の液晶配向剤では、特定構造を有するポリアミック酸エステルを用いた場合でも、有機溶媒(C1)と有機溶媒(C2)の比率をコントロールすることにより、上記ポリアミック酸エステルやポリアミック酸が凝集や析出することなく相分離し、ポリアミック酸エステルが膜表面付近にポリアミック酸と混在することなく存在し、且つポリアミック酸は膜内部及び基板界面にポリアミック酸エステルを混在することなく存在することになる。
 かくして、得られる液晶配向膜の表面は、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸の相分離による凹凸が形成されることがないために平滑な表面となり、凹凸の発生に起因する膜の白濁も低減される。そして、凹凸のない平滑な表面を有する液晶配向膜は、配向安定性、信頼性に優れたポリアミック酸エステルが膜表面を覆い、且つ、電気特性に優れたポリアミック酸が膜内部及び電極界面に存在するため、優れた特性を有するものと考えられる。
 <(A)成分>
 本発明に用いられるポリアミック酸エステルは、ポリイミドを得るためのポリイミド前駆体であり、加熱することによって下記に示すイミド化反応が可能な部位を有するポリマーである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 本発明の(A)成分は、下記式(1)で表されるテトラカルボン酸ジアルキルエステルを全テトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体の60mol%以上含むテトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体と下記式(2)~式(5)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1つのジアミンを含むジアミンとの重縮合反応により得られるポリアミック酸エステルである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 式(1)において、Rは炭素数1~4のアルキル基であり、Rはヒドロキシル基、又は塩素原子である。Meはメチル基である。
 Rの具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t-ブチル基が挙げられる。ポリアミック酸エステルは、アルキル基における炭素数が増えるに従ってイミド化が進行する温度が高くなるので、Rは、熱によるイミド化のしやすさの観点から、メチル基又はエチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
 Rが塩素原子の場合、ジアミンとの反応性が高いビス(クロロカルボニル)化合物になるため、より好ましい。
 式(1)で表されるテトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体と重縮合させるジアミンは、式(2)~式(5)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを含むが、なかでも、式(2)で表されるジアミン及び式(3)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンと、式(4)で表されるジアミン及び(5)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを含む場合、γ―ブチロラクトンの溶解性を高めることができるために好ましい。特に、式(2)で表されるジアミンと、式(4)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを含むジアミン場合、液晶配向性の高い液晶配向膜が得られるので好ましい。
 式(3)及び式(5)において、Aは単結合、エステル結合、アミド結合、チオエステル結合、又は炭素数2~10の2価の有機基である。
 Aにおいて、エステル結合は、-C(O)O-、又は-OC(O)-で表される。
 アミド結合としては、-C(O)NH-、又は、-C(O)NR-、-NHC(O)-、-NRC(O)-で表される構造を示すことができる。Rは炭素数1~10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、チオエステル結合、若しくはこれらの組み合わせである。
 上記アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t-ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビシクロヘキシル基などが挙げられる。アルケニル基としては、上記のアルキル基に存在する1つ以上のCH-CH構造を、CH=CH構造に置き換えたものが挙げられ、より具体的には、ビニル基、アリル基、1-プロペニル基、イソプロペニル基、2-ブテニル基、1,3-ブタジエニル基、2-ペンテニル基、2-ヘキセニル基、シクロプロペニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基などが挙げられる。アルキニル基としては、前記のアルキル基に存在する1つ以上のCH-CH構造をC≡C構造に置き換えたものが挙げられ、より具体的には、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基などが挙げられる。アリール基としては、例えばフェニル基が挙げられる。チオエステル結合としては-C(O)S-、又は-SC(O)-で表される構造を示すことができる。
 Aが炭素数2~10の有機基である場合、下記式(6)の構造で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 式(6)における、A4、A、Aはそれぞれ独立して、単結合、又は、-O-、-S-、-NR-、エステル結合、アミド結合、チオエステル結合、ウレア結合、カーボネート結合、カルバメート結合である。Rとしては、水素原子、又は炭素数1~10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、若しくはこれらの組み合わせであり、前記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基と同様の例を挙げることができる。
 A、A、Aにおいて、エステル結合、アミド結合、及び、チオエステル結合については、前記のエステル結合、アミド結合、及び、チオエステル結合の同様の構造を示すことができる。
 ウレア結合としては、-NH-C(O)NH-、又は-NR-C(O)NR-で表される構造を示すことができる。Rは炭素数1~10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、若しくはこれらの組み合わせであり、前記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基と同様の例を挙げることができる。
 カーボネート結合としては、-O-C(O)-O-で表される構造を示すことができる。
 カルバメート結合としては、-NH-C(O)-O-、-O-C(O)-NH-、-NR-C(O)-O-、又は-O-C(O)-NR-で表される構造を示すことができる。Rは炭素数1~10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、若しくはこれらの組み合わせであり、前記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基と同様の例を挙げることができる。
 式(6)中のR及びRは、それぞれ独立して単結合、又は炭素数1~10のアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、及びこれらを組み合わせた基から選ばれ、これらは置換基を有してもよい。RとRの何れかが単結合の場合、R又はRは炭素数2~10のアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、及びこれらを組み合わせた基から選ばれ、これらは置換基を有してもよい。
 上記アルキレン基としては、前記アルキル基から水素原子を1つ除いた構造が挙げられる。より具体的には、メチレン基、1,1-エチレン基、1,2-エチレン基、1,2-プロピレン基、1,3-プロピレン基、1,4-ブチレン基、1,2-ブチレン基、1,2-ペンチレン基、1,2-へキシレン基、2,3-ブチレン基、2,4-ペンチレン基、1,2-シクロプロピレン基、1,2-シクロブチレン基、1,3-シクロブチレン基、1,2-シクロペンチレン基、1,2-シクロへキシレン基などが挙げられる。
 上記アルケニレン基としては、前記アルケニル基から水素原子を1つ除いた構造が挙げられる。より具体的には、1,1-エテニレン基、1,2-エテニレン基、1,2-エテニレンメチレン基、1-メチル-1,2-エテニレン基、1,2-エテニレン-1,1-エチレン基、1,2-エテニレン-1,2-エチレン基、1,2-エテニレン-1,2-プロピレン基、1,2-エテニレン-1,3-プロピレン基、1,2-エテニレン-1,4-ブチレン基、1,2-エテニレン-1,2-ブチレン基などが挙げられる。
 アルキニレン基としては、前記アルキニル基から水素原子を1つ除いた構造が挙げられる。より具体的には、エチニレン基、エチニレンメチレン基、エチニレン-1,1-エチレン基、エチニレン-1,2-エチレン基、エチニレン-1,2-プロピレン基、エチニレン-1,3-プロピレン基、エチニレン-1,4-ブチレン基、エチニレン-1,2-ブチレン基などが挙げられる。
 アリーレン基としては、前記アリール基から水素原子を1つ除いた構造が挙げられる。より具体的には、1,2-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基などが挙げられる。
 上記のアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、及びこれらを組み合わせた基は、全体として炭素数が1~20であれば置換基を有していてもよく、更には置換基によって環構造を形成してもよい。なお、置換基によって環構造を形成するとは、置換基同士又は置換基と母骨格の一部とが結合して環構造となることを意味する。
 この置換基の例としてはハロゲン基、水酸基、チオール基、ニトロ基、オルガノオキシ基、オルガノチオ基、オルガノシリル基、アシル基、エステル基、チオエステル基、リン酸エステル基、アミド基、アリール基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基を挙げることができる。
 置換基であるハロゲン基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
 置換基であるオルガノオキシ基としては、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基など-O-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アルキルオキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピオキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基などが挙げられる。
 置換基であるオルガノチオ基としては、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アリールチオ基など-S-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アルキルチオ基の具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基などが挙げられる。
 置換基であるオルガノシリル基としては、-Si-(R)で表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アルキルシリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリブチルシリル基などが挙げられる。
 置換基であるアシル基としては、-C(O)-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アシル基の具体例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ベンゾイル基などが挙げられる。
 置換基であるエステル基としては、-C(O)O-R、又は-OC(O)-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
 置換基であるチオエステル基としては、-C(S)O-R、又は-OC(S)-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
 置換基であるリン酸エステル基としては、-OP(O)-(OR)2で表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
 置換基であるアミド基としては、-C(O)NH、又は、-C(O)NHR、-NHC(O)R、-C(O)N(R)、-NRC(O)Rで表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
 置換基であるアリール基としては、前述したアリール基と同じものを挙げることができる。このアリール基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
 置換基であるアルキル基としては、前述したアルキル基と同じものを挙げることができる。このアルキル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
 置換基であるアルケニル基としては、前述したアルケニル基と同じものを挙げることができる。このアルケニル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
置換基であるアルキニル基としては、前述したアルキニル基と同じものを挙げることができる。このアルキニル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
 直線性が高い構造や剛直な構造を有するジアミンを用いた場合、良好な液晶配向性を有する液晶配向膜が得られるため、Aの構造としては、単結合、又は下記式(A1-1)~(A1-23)の構造がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 上記式(4)及び式(5)において、Aはハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、チオール基、ニトロ基、リン酸基、又は炭素数1~20の1価の有機基であり、aは1~4の整数であり、aが2以上の場合、Aの構造は同一でも異なってもよい。
 ハロゲン原子としては、前記のハロゲン原子の例と同様のものを挙げることができる。
 アミノ基としては、-NH、-NHR、又は-NR(R)-で表される構造を示すことできる。Rは炭素数1~10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、若しくはこれらの組み合わせであり、前記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基と同様の例を挙げることができる。
 炭素数1~20の1価の有機基としては、オルガノオキシ基、オルガノチオ基、オルガノシリル基、アシル基、エステル基、チオエステル基、リン酸エステル基、アミド基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基を挙げることができる。
 オルガノオキシ基としては、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基など-O-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。アルキルオキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピオキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基などが挙げられる。
 オルガノチオ基としては、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アリールチオ基など-S-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。アルキルチオ基の具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基などが挙げられる。
 オルガノシリル基としては、-Si-(R)で表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アリール基などを例示することができる。アルキルシリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリブチルシリル基などが挙げられる。
 アシル基としては、-C(O)-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。アシル基の具体例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ベンゾイル基などが挙げられる。
 エステル基としては、-C(O)O-R、又は-OC(O)-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。
 チオエステル基としては、-C(S)O-R、又は-OC(S)-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
 リン酸エステル基としては、-OP(O)-(OR)2で表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アリール基などを例示することができる。
 アミド基としては、-C(O)NH、又は、-C(O)NHR、-NHC(O)R、-C(O)N(R)、-NRC(O)Rで表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アリール基などを例示することができる。
 アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、及びアリール基としては、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、及びアリール基と同じものを挙げることができる。
 上記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基は、全体として炭素数が1~20であれば置換基を有していてもよく、更には置換基によって環構造を形成してもよい。なお、置換基によって環構造を形成するとは、置換基同士又は置換基と母骨格の一部とが結合して環構造となることを意味する。
 この置換基の例としてはハロゲン基、ヒドロキシル基、チオール基、ニトロ基、オルガノオキシ基、オルガノチオ基、オルガノシリル基、アシル基、エステル基、チオエステル基、リン酸エステル基、アミド基、カルバメート基、アリール基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基を挙げることができる。
 置換基であるハロゲン基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
 置換基であるオルガノオキシ基としては、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基など-O-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アルキルオキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピオキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ラウリルオキシ基などが挙げられる。
 置換基であるオルガノチオ基としては、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アリールチオ基など-S-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アルキルチオ基の具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、ラウリルチオ基などが挙げられる。
 置換基であるオルガノシリル基としては、-Si-(R)で表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アルキルシリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリブチルシリル基、トリペンチルシリル基、トリヘキシルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基などが挙げられる。
 置換基であるアシル基としては、-C(O)-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アシル基の具体例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ベンゾイル基などが挙げられる。
 置換基であるエステル基としては、-C(O)O-R、又は-OC(O)-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
 置換基であるチオエステル基としては、-C(S)O-R、又は-OC(S)-Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
 置換基であるリン酸エステル基としては、-OP(O)-(OR)2で表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
 置換基であるアミド基としては、-C(O)NH、又は、-C(O)NHR、-NHC(O)R、-C(O)N(R)、-NRC(O)Rで表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
 置換基であるカルバメート基としては、-O-C(O)NH、又は、-O-C(O)NHR、-NHC(O)-OR、-NR-C(O)ORで表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
 置換基であるアリール基としては、前述したアリール基と同じものを挙げることができる。このアリール基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
 置換基であるアルキル基としては、前述したアルキル基と同じものを挙げることができる。このアルキル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
 置換基であるアルケニル基としては、前述したアルケニル基と同じものを挙げることができる。このアルケニル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
 置換基であるアルキニル基としては、前述したアルキニル基と同じものを挙げることができる。このアルキニル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
 式(4)及び式(5)において、Aがアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、又はこれらの組み合わせの基を有する場合は、炭素数は1~14であることが好ましい。Aが炭素数15以上のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、又はこれらの組み合わせの基である場合、導入量に伴って液晶配向性が低下、若しくはプレチルト制御が困難になる可能性がある。
 上記式(4)及び式(5)におけるAは、下記式(6)で表される構造であるのが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 式(6)中のAは、単結合、-O-、-S-、-NR´-、エステル結合、アミド結合、チオエステル結合、ウレア結合、カーボネート結合、又はカルバメート結合であり、Rは、置換基を有してもよい炭素数1~10、好ましくは、1~5のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、及びこれらを組み合わせた基から選ばれ、これらは置換基を有してもよい。R´は、水素原子、又はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、及びこれらを組み合わせた基から選ばれ、これらは置換基を有してもよい。)
 さらに、Aの構造が、加熱により脱離する脱離基を有する構造である場合、ポリマーの溶解性を向上させ、且つ液晶配向性、プレチルト角に影響を与えることがない。加熱により脱離する脱離基を有するAの構造としては、下記式(A2-1)~(A2-24)で表される構造が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 上記式(2)~(5)で表されるジアミンの比率としては、全ジアミン中、5モル%~100モル%が好ましい。上記式(2)~(5)で表されるジアミンの比率が高いほど、良好な液晶配向性を有する液晶配向膜が得られるため、40モル%~100モル%がより好ましく、60モル%~100モル%がさらに好ましい。
 なかでも、(A)成分の原料であるジアミンとしては、式(2)で表されるジアミン及び式(3)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンと、式式(4)で表されるジアミン及び式(5)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを含むのが好ましい。(A)成分の原料であるジアミンとしては、特に、式(2)で表されるジアミンと、式(4)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを含むのが好ましい。これにより、特に、溶媒であるγ-ブチロラクトにおける溶解性が高めることができる。
 この場合、式(2)で表されるジアミンの使用量、又は式(2)で表されるジアミンと式(3)で表されるジアミンとの合計使用量と、式(4)で表されるジアミンの使用量、又は式(4)で表されるジアミンと式(5)で表されるジアミンとの合計使用量とは、モル比率で、好ましくは95/5~60/40、より好ましくは、90/10~80/20である。
 ジアミンは、その構造が剛直な構造であるほど、液晶配向性に優れた液晶配向膜が得られるため、本発明のポリアミック酸エステルを得るためのジアミンとしては、下記の式(A-1)~式(A-5)からなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを含有するジアミンが好ましく、特に、かかるジアミンと上記式(2)で表わされるジアミンとを含有するジアミンが好ましい。この場合、上記式(2)で表わされるジアミンの使用量と、ジアミン式(A-1)~式(A-5)からなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンの使用量とのモル比率は、好ましくは95/5~60/40、より好ましくは、90/10~80/20である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 本発明において、上記式(1)で表されるテトラカルボン酸ジアルキルエステルが全テトラカルボン酸ジアルキルエステルの好ましくは60モル%以上、より好ましくは80モル%以上であるのが好ましい。この場合、上記式(1)で表されるテトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体と共に、下記式(10)~(11)で表されるテトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体をテトラカルボン酸誘導体として用いてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 上記式(10)~(11)において、Xは4価の有機基であり、Rは、好ましい例も含めて式(1)の場合と同じである。Xは、特に限定されるものではないが、その具体例を挙げるならば、下記X-1~X-46で表される構造が挙げられる。また、これらのテトラカルボン酸誘導体は2種以上使用してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 また、本発明において、上記式(2)~(5)で表されるジアミンが全ジアミンの好ましくは5~100モル%、より好ましくは50~100モル%である。上記式(2)~(5)で表されるジアミンと共に、下記式(12)で表されるジアミンを用いてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 式(12)において、R及びRは、それぞれ独立して水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基である。上記アルキル基、アルケニル基、アルキニル基の具体例としては、前述したものと同じものを挙げることができる。
 上記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基は、全体として炭素数が1~10であれば置換基を有していてもよく、更には置換基によって環構造を形成してもよい。なお、置換基によって環構造を形成するとは、置換基同士又は置換基と母骨格の一部とが結合して環構造となることを意味する。
 この置換基の例としてはハロゲン基、水酸基、チオール基、ニトロ基、アリール基、オルガノオキシ基、オルガノチオ基、オルガノシリル基、アシル基、エステル基、チオエステル基、リン酸エステル基、アミド基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基を挙げることができる。各置換基の具体例としては、前述したものと同じものを挙げることができる。
 一般に、嵩高い構造を導入すると、アミノ基の反応性や液晶配向性を低下させる可能性があるため、R及びRとしては、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1~5のアルキル基がより好ましく、水素原子、メチル基又はエチル基が特に好ましい。
 上記式(12)において、Yは2価の有機基である。Yは特に限定されるものではないが、具体例を挙げるならば、下記式Y-1~Y113で表される構造が挙げられる。また、ジアミン化合物は2種以上であってもよい。なかでも、良好な液晶配向性を得るためには、直線性の高いジアミンをポリアミック酸エステルに導入することが好ましく、Yとしては、Y-7、Y-10、Y-11、Y-12、Y-13、Y-21、Y-22、Y-23、Y-25、Y-26、Y-27、Y-41、Y-42、Y-43、Y-44、Y-45、Y-46、Y-48、Y-61、Y-63、Y-64、Y-71、Y-72、Y-73、Y-74、Y-75、Y-98のジアミンがより好ましい。また、プレチルト角を高くしたい場合は、側鎖に長鎖アルキル基、芳香族環、脂肪族環、ステロイド骨格、又はこれらを組み合わせた構造を有するジアミンをポリアミック酸エステルに導入することが好ましく、Yとしては、Y-76、Y-77、Y-78、Y-79、Y-80、Y-81、Y-82、Y-83、Y-84、Y-85、Y-86、Y-87、Y-88、Y-89、Y-90、Y-91、Y-92、Y-93、Y-94、Y-95、Y-96、又はY-97のジアミンがより好ましい。これらジアミンを全ジアミンの1~50モル%、より好ましくは5~20モル%添加することにより、任意のプレチルト角を発現させることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
[(B)成分]
 本発明に用いられるポリアミック酸は、ポリイミドを得るためのポリイミド前駆体であり、加熱することによって下記に示すイミド化反応が可能な部位を有するポリマーである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
 本発明の(B)成分は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとの重縮合反応により得られるポリアミック酸である。テトラカルボン酸二無水物は、下記式(13)で表すことができ、式中Xは4価の有機基であり、その構造は特に限定されない。具体的例を挙げるならば、上記式(X-1)~(X-46)の構造が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 ジアミン化合物は、下記式(14)で表すことができ、式中、Yは2価の有機基であり、その構造は特に限定されない。具体例を挙げるならば、上記式(Y-1)~(Y-99)及び(Y-110)~(Y-113)の構造が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
(式中、R及びRは上記式(12)のそれぞれの定義と同じである。)
 (B)成分が膜表面に偏在してしまうと、液晶の配向を阻害する可能性がある。一方、(A)成分を膜表面に偏在させることができれば、液晶配向性だけでなく、信頼性や残像特性に優れた液晶配向膜が得られる。よって、(B)成分のポリアミック酸としては、(A)成分の表面移行性を向上させるような極性が高く、溶解性の高いポリアミック酸が好ましい。このような点から、上記式(B-1)~(B-9)からなる群から選ばれる少なくとも1種のテトラカルボン酸二無水物を含有するテトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られるポリアミック酸が好ましい。(B-1)~(B-9)からなる群から選ばれる少なくとも1種のテトラカルボン酸二無水物の使用割合は、全テトラカルボン酸二無水物に対して5モル%~100モル%が好ましい。かかる使用割合が高いほど、ポリマーの極性及び溶解性を高くすることができるため、20モル%~100モル%がより好ましく、40モル%~100モル%がさらに好ましい。
 また同様の観点から、極性の高い置換基を有するジアミンを用いることで(B)成分のポリアミック酸を膜内部及び基板界面に偏在させることができる。極性の高い置換基を有するジアミンとしては、2級又は3級のアミノ基、ヒドロキシル基、アミド基、ウレア基、又はカルボキシル基を含有するジアミンが好ましい。具体例としては、上記式(14)のYとして、Y-19、Y-31、Y-40、Y-45、Y-49~Y-51、Y-61、Y-98,Y-99が挙げられ、カルボキシル基を含有するY-98及びY-99がより好ましい。
 極性の高い置換基を有するジアミン化合物の使用量としては、全ジアミンに対して、5モル%~100モル%が好ましい。この使用量が高いほど、ポリマーの極性が向上し、(A)成分の膜表面割合が高くなるため、10モル%~100モル%がより好ましく、30モル%~100モル%がさらに好ましい。
 (B)成分の原料であるテトラカルボン酸二無水物としては、下記の式(B-1)~式(B-9)のテトラカルボン酸二無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種類を含むテトラカルボン酸二無水物が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058

 かかる式(B-1)~(B-9)からなる群から選ばれる少なくとも1種類のテトラカルボン酸二無水物は、(B)成分の原料に使用される全テトラカルボン酸二無水物の好ましくは20モル%以上、より好ましくは40モル%以上使用される。
 一方、(B)成分の原料であるジアミンとしては、下記の式(B-10)~(B-13)からなる群から選ばれる少なくとも1種類を含むジアミンが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
 上記の式(B-10)~(B-13)からなる群から選ばれる少なくとも1種類のジアミンは、(B)成分の原料に使用される全ジアミンの好ましくは20モル%以上、より好ましくは40モル%以上使用される。
[(C)成分]
 本発明の(C)成分は、γ-ブチロラクトン及びその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機溶媒(C1)と、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチルイミダゾリジノン及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機溶媒(C2)とを含み、有機溶媒(C1)の含有量が、有機溶媒(C1)と有機溶媒(C2)の合計量に対して、2~30質量%である混合溶媒である。
 有機溶媒(C1)である、γ-ブチロラクトン及びその誘導体の例としては、ラクトン構造を有する有機溶媒であれば、特に限定されないが、本発明の(A)成分のポリアミック酸エステルを溶解する溶媒として適していることから、γ-ブチロラクトン、γ-バレロラクトンが特に好ましい。
 有機溶媒(C2)である、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチルイミドゾリジノン、又はそれらの誘導体としては、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N-ビニル-2-ピロリドン、N-メチルカプロラクタム、2-ピロリドン、1,3-ジメチルイミドゾリジノンが挙げられる。沸点が高すぎると、溶媒が膜中に残存し、液晶配向膜としての特性を悪化させる可能性があるため、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノンが好ましく、N-メチル-2-ピロリドンがより好ましい。
 本発明の(A)成分のポリアミック酸エステルは、有機溶媒(C1)に対して、親和性が高く、これらの有機溶媒に容易に溶解することができる。しかし、本発明の(A)成分のポリアミック酸エステルは、有機溶媒(C2)に対して親和性が低く、その含有量が多くなると(A)成分のポリアミック酸エステルが析出する、又はポリアミック酸エステルとポリアミック酸の相分離状態に影響を与える可能性がある。従って、本発明の(C)成分において、この有機溶媒(C2)の含有量は、有機溶媒(C1)と有機溶媒(C2)の合計量に対して、2質量%~30質量%、より好ましくは、2質量%~20質量%、特に好ましくは、5質量%~15質量%である。
 有機溶媒(C2)の含有量は、液晶配向剤の塗布方法によっても好適な範囲が異なり、フレキソ印刷法の場合は、塗布の際に溶媒組成が変化しにくいため、5質量%~30質量%がより好ましく、5質量%~15質量%がさらに好ましい。
 一方、インクジェット塗布法の場合は、塗布の際に、液晶配向剤が微小な液滴となるため、塗布前の溶媒組成と、基板に液晶配向剤が着液した後の溶媒組成が異なる可能性がある。具体的には、蒸気圧の高いγ-ブチロラクトン及びその誘導体が塗布の際に揮発し、基板に着液した際のγ-ブチロラクトン及びその誘導体の含有量が少なくなる。このため、有機溶媒(C1)がより多い溶媒組成が好ましく、有機溶媒(C2)の含有量は、2質量%~15質量%がより好ましく、2質量%~10質量%がさらに好ましい。
[ポリアミック酸エステルの製造方法]
 本発明の液晶配向剤の(A)成分である、ポリアミック酸エステルは公知の製造方法により製造することができ、具体的には(a)、(b)の方法が挙げられるが、これに限定されない。
(a)酸クロライドとジアミン化合物からポリアミック酸エステルを製造する場合
 ポリアミック酸エステルは、ビス(クロロカルボニル)化合物とジアミン化合物から製造することができる。
 具体的には、ビス(クロロカルボニル)化合物とジアミン化合物とを塩基と有機溶媒の存在下で-20℃~140℃、好ましくは0℃~50℃において、30分~24時間、好ましくは1~4時間反応させることによって製造することができる。前記塩基には、ピリジン、トリエチルアミン、4-ジメチルアミノピリジンが使用できるが、反応が穏和に進行するためにピリジンが好ましい。塩基の添加量は、多すぎると除去が難しく、少なすぎると分子量が小さくなるため、ビス(クロロカルボニル)化合物に対して、2~4倍モルであることが好ましい。
 上記式(i)のポリアミック酸エステルの製造に用いる溶媒は、単量体及び重合体の溶解性からN-メチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。製造時の濃度は、高すぎると重合体の析出が起こりやすく、低すぎると分子量が上がらないので、ビス(クロロカルボニル)化合物とジアミン化合物の反応液中の合計量が1~30質量%が好ましく、5~20質量%がより好ましい。また、ビス(クロロカルボニル)化合物の加水分解を防ぐため、ポリアミック酸エステルの製造に用いる溶媒はできるだけ脱水されていることが良く、窒素雰囲気中で、外気の混入を防ぐのが良い。
(b)ジアルキルエステルジカルボン酸とジアミン化合物からポリアミック酸エステルを製造する場合
 ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸ジアルキルエステルとジアミン化合物を縮合剤により縮合することにより製造することができる。
 具体的には、ジアルキルエステルジカルボン酸とジアミン化合物を縮合剤、塩基、及び有機溶媒の存在下で0℃~140℃、好ましくは0℃~100℃において、30分~24時間、好ましくは3~15時間反応させることによって製造することができる。
 前記縮合剤には、トリフェニルホスファイト、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1-エチル-3-(3-ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、N,N’-カルボニルジイミダゾール、ジメトキシ-1,3,5-トリアジニルメチルモルホリニウム、O-(ベンゾトリアゾール-1-イル)-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウム テトラフルオロボラート、O-(ベンゾトリアゾール-1-イル)-N,N,N’,N’-テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート、(2,3-ジヒドロ-2-チオキソ-3-ベンゾオキサゾリル)ホスホン酸ジフェニルなどが使用できる。縮合剤の添加量は、ジアルキルエステルジカルボン酸に対して2~3倍モルであることが好ましい。
 前記塩基には、ピリジン、トリエチルアミンなどの3級アミンが使用できる。塩基の添加量は、多すぎると除去が難しく、少なすぎると分子量が小さくなるため、ジアミン成分に対して2~4倍モルであることが好ましい。
 また、上記反応において、ルイス酸を添加剤として加えることで反応が効率的に進行する。ルイス酸としては、塩化リチウム、臭化リチウムなどのハロゲン化リチウムが好ましい。ルイス酸の添加量はジアミン成分に対して0~1.0倍モルであることが好ましい。
 上記3つのポリアミック酸エステルの製造方法の中でも、高分子量のポリアミック酸エステルが得られるため、(a)の製造法が特に好ましい。
 以上のようにして得られるポリアミック酸エステルの溶液は、よく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、重合体を析出させることができる。析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥して精製されたポリアミック酸エステルの粉末を得ることができる。
 前記貧溶媒は、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエン等が挙げられる。
 [ポリアミック酸の製造]
 本発明の液晶配向剤の(B)成分であり、また、(A)成分のポリアミック酸エステルの原料であるポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物との重縮合により製造することができる。
 ポリアミック酸を製造する場合、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とは、好ましくは有機溶媒存在下で-20℃~140℃、好ましくは0℃~50℃において、30分~24時間、好ましくは1~12時間反応させることによって製造することができる。上記式(iii)のポリアミック酸の製造に用いる溶媒は、単量体及び重合体の溶解性からN,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。製造時の濃度は、高すぎると重合体の析出が起こりやすく、低すぎると分子量が上がらないので、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の反応液中の合計量が1~30質量%が好ましく、5~20質量%がより好ましい。
 上記のようにして得られたポリアミック酸は、その反応溶液を(B)成分とすることができるが、重合に用いた溶媒を液晶配向剤中に含有させたくない場合等は、重合体として固体で回収した後、本発明の(B)成分として使用することができる。
 重合体は、反応溶液をよく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、重合体を析出させ、回収することができる。析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥して、精製されたポリアミック酸の粉末を得ることができる。
 前記貧溶媒は、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエン等が挙げられる。
 重合反応に用いるジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体(テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジアルキル誘導体)の比率は分子量制御の観点からモル比で1:0.7~1:1.2であることが好ましい。このモル比が1:1に近いほど得られるポリイミド前駆体の分子量は大きくなる。ポリアミック酸エステル及びポリアミック酸の分子量は、ワニスの粘度や、ポリイミド膜の物理的な強度に影響を与え、ポリアミック酸エステル及びポリアミック酸の分子量が大きすぎるとワニスの塗布作業性や塗膜均一性が悪くなる場合があり、分子量が小さすぎると得られるポリイミド膜の強度が不十分となる場合がある。
 従って、本発明のポリアミック酸エステル及びポリアミック酸の分子量は、重量平均分子量で2,000~500,000が好ましく、より好ましくは5,000~300,000であり、さらに好ましくは、10,000~100,000である。
〔液晶配向剤〕
 本発明の液晶配向剤は、上記のように、特定構造を有するポリアミック酸エステル((A)成分)とポリアミック酸((B)成分)と、有機溶媒(C1)と有機溶媒(C2)を含有する混合溶媒((C)成分)とを含む。本発明の液晶配向剤における、(A)成分と(B)成分との含有比率は、質量比(A/B)で好ましくは、1/9~9/1が好ましく、3/7~7/3がより好ましい。かかる比率をこの範囲にせしめることにより、液晶配向性と電気特性のいずれもが良好な液晶配向剤を提供することができる。
 また、本発明の液晶配向剤における(C)成分の含有量は、(A)成分、(B)成分及び(C)成分の合計量に対して、70質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましい。(C)成分の含有量が少ない場には、ポリマーの析出が起こる可能性があり、また多い場合は、ポリマーの濃度が低くなり、十分な膜厚の塗膜が得られないため好ましくない。
 一方、本発明の液晶配向剤中の(A)成分、及び(B)成分の合計の含有量(濃度)は、形成させようとする液晶配向膜の厚みの設定によって適宜変更することができるが、均一で欠陥のない塗膜を形成させるためという点から,(C)成分である有機溶媒に対して0.5質量%以上であることが好ましく、溶液の保存安定性の点からは15質量%以下、特には1~10質量%が好ましい。
 本発明の液晶配向剤は、有機溶媒として(C)成分を有することを特徴とするが、その他溶媒を含有してもよい。本発明の液晶配向剤に使用される溶媒としては、ポリアミック酸エステル及びポリアミック酸を溶解させることができる溶媒(以下、良溶媒)と液晶配向剤を基板へ塗布する際の塗膜均一性を向上させるための溶媒(以下、貧溶媒)の2種が挙げられる。
 良溶媒としては、(A)成分のポリアミック酸エステルと(B)成分のポリアミック酸を溶解させるものであれば特に限定されない。あえて、その具体例を挙げるならば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジエチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-エチル-2-ピロリドン、N-メチルカプロラクタム、2-ピロリドン、N-エチルピロリドン、N-ビニルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド等を挙げることができる。これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。また、単独では重合体を溶解させない溶媒であっても、重合体が析出しない範囲であれば、混合してもよく、2種以上の混合溶媒としてもよい。
 貧溶媒としては、低表面張力で、塗膜均一性を向上させるものであれば、特に限定されない。あえて、その具体例を挙げるならば、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコール、1-メトキシ-2-プロパノール、1-エトキシ-2-プロパノール、1-ブトキシ-2-プロパノール、1-フェノキシ-2-プロパノール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテル-2-アセテート、プロピレングリコール-1-モノエチルエーテル-2-アセテート、ブチルセロソルブアセテート、ジプロピレングリコール、2-(2-エトキシプロポキシ)プロパノール、乳酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、乳酸n-プロピルエステル、乳酸n-ブチルエステル、乳酸イソアミルエステル等が挙げられる。これらの溶媒は2種上を併用してもよい。
 本発明の液晶配向剤は、シランカップリング剤や架橋剤などの各種添加剤を含有してもよい。シランカップリング剤は、液晶配向剤が塗布される基板と、そこに形成される液晶配向膜との密着性を向上させる目的で添加される。以下にシランカップリング剤の具体例を挙げるが、これに限定されるものではない。
 3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3-トリエトキシシリル-N-(1,3-ジメチル-ブチリデン)プロピルアミン、3-アミノプロピルジエトキシメチルシランなどのアミン系シランカップリング剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、アリルトリメトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシランなどのビニル系シランカップリング剤;3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシ系シランカップリング剤;3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシランなどのメタクリル系シランカップリング剤;3-アクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのアクリル系シランカップリング剤;3-ウレイドプロピルトリエトキシシランなどのウレイド系シランカップリング剤;ビス(3-(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド、ビス(3-(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィドなどのスルフィド系シランカップリング剤;3-メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3-オクタノイルチオ-1-プロピルトリエトキシシランなどのメルカプト系シランカップリング剤;3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3-イソシアネートプロピルトリメトキシシランなどのイソシアネート系シランカップリング剤;トリエトキシシリルブチルアルデヒドなどのアルデヒド系シランカップリング剤;トリエトキシシリルプロピルメチルカルバメート、(3-トリエトキシシリルプロピル)-t-ブチルカルバメートなどのカルバメート系シランカップリング剤。
 上記シランカップリング剤の添加量は、多すぎると未反応のものが液晶配向性に悪影響を及ぼすことがあり、少なすぎると密着性への効果が現れないため、ポリマーの固形分に対して0.01~5.0重量%が好ましく、0.1~1.0重量%がより好ましい。
 上記シランカップリング剤を添加する場合は、ポリマーの析出を防ぐために、前記した塗膜均一性を向上させるための溶媒を加える前に添加するのが好ましい。また、シランカップリング剤を添加する場合は、ポリアミック酸エステル溶液とポリアミック酸溶液を混合する前に、ポリアミック酸エステル溶液、ポリアミック酸溶液、又はポリアミック酸エステル溶液とポリアミック酸溶液の両方に添加することができる。また、ポリアミック酸エステル-ポリアミック酸混合溶液に添加することができる。シランカップリング剤はポリマーと基板との密着性を向上させる目的で添加するため、シランカップリング剤の添加方法としては、膜内部及び基板界面に偏在することができるポリアミック酸溶液に添加し、ポリマーとシランカップリング剤を十分に反応させてから、ポリアミック酸エステル溶液と混合する方法がより好ましい。
 塗膜を焼成する際にポリアミック酸エステルのイミド化を効率よく進行させるために、イミド化促進剤を添加してもよい。以下にポリアミック酸エステルのイミド化促進剤の具体例を挙げるが、これに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061

 上記式(D-1)~(D-17)におけるDは、それぞれ独立してtert-ブトキシカルボニル基、又は9-フルオレニルメトキシカルボニル基である。なお、(D-14)~(D-17)には、ひとつの式に複数のDが存在するが、これらは互いに同一であっても異なってもよい。
 ポリアミック酸エステルの熱イミド化を促進する効果が得られる範囲であれば、イミド化促進剤の含有量は特に制限されるものではないが、液晶配向剤中のポリアミック酸エステルに含まれる下記式(12)のアミック酸エステル部位1モルに対して、好ましくは0.01モル以上、より好ましくは0.05モル以上、更に好ましくは0.1モル以上である。また、焼成後の膜中に残留するイミド化促進剤自体が、液晶配向膜の諸特性に及ぼす悪影響を最小限に留めるという点から、液晶配向剤中のポリアミック酸エステルに含まれる下記式(12)のアミック酸エステル部位1モルに対して、好ましくはイミド化促進剤が2モル以下、より好ましくは1モル以下、更に好ましくは0.5モル以下である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062

 イミド化促進剤を添加する場合は、加熱することでイミド化が進行する可能性があるため、良溶媒および貧溶媒で希釈した後に加えるのが好ましい。
 本発明の液晶配向剤に、さらに架橋剤などの各種添加剤を使用しても構わないことは言うまでもない。また、本発明の(A)成分のポリアミック酸及び(B)成分のポリアミック酸はそれぞれ2種上であってもよい。
 本発明の液晶配向剤におけるポリアミック酸エステル((A)成分)とポリアミック酸((B)成分)を含むポリマーの濃度(含有量)は、形成させようとするポリイミド膜の厚みの設定によって適宜変更することができるが、有機溶媒に対して1~10質量%とすることが好ましく、2~8質量%がより好ましい。1質量%未満では均一で欠陥のない塗膜を形成させることが困難となり、10質量%よりも多いと溶液の保存安定性が悪くなる場合がある。
液晶配向剤の製造方法]
 本発明の液晶配向剤は、特定構造を有するポリアミック酸エステル((A)成分)とポリアミック酸((B)成分)を有することを特徴とする。
 (A)成分と(B)成分の合計量に対する(A)成分の割合としては、5質量%~95質量%が好ましい。(A)成分の割合が少ないと、十分な液晶配向性が得られない可能性があり、(B)成分の割合が少ないと、本発明に記載の効果が得られない可能性がある。そのため、(A)成分の割合としては、20質量%~80質量%がより好ましく、30質量%~70質量%がさらに好ましい。
(A)成分と(B)成分を混合する方法としては(A)成分のポリアミック酸エステル及び(B)成分のポリアミック酸の粉末を混合し、有機溶媒に溶解する方法、(A)成分のポリアミック酸エステルの粉末と(B)成分のポリアミック酸溶液を混合する方法、(A)成分のポリアミック酸エステル溶液と(B)成分のポリアミック酸の粉末を混合する方法、(A)成分のポリアミック酸エステル溶液と(B)成分のポリアミック酸溶液を混合する方法がある。(A)成分のポリアミック酸エステルと(B)成分のポリアミック酸の溶解する良溶媒が異なる場合でも均一な(A)成分のポリアミック酸エステル-(B)成分のポリアミック酸混合溶液を得ることができるため、(A)成分のポリアミック酸エステル溶液と(B)成分のポリアミック酸溶液を混合する方法がより好ましい。
 (A)成分のポリアミック酸エステル溶液を調製する方法としては、(A)成分のポリアミック酸エステルの粉末をγ-ブチロラクトン又はその誘導体やその他の良溶媒で溶解する方法がより好ましく、γ-ブチロラクトン又はその誘導体で溶解する方法がさらに好ましい。この時、ポリマー濃度は10~30%が好ましく、10~15%が特に好ましい。また、(A)成分のポリアミック酸エステルの粉末を溶解する際に加熱してもよい。加熱温度は、20℃~150℃が好ましく、20℃~80℃が特に好ましい。
 (B)成分のポリアミック酸溶液を調製する方法としては、ポリアミック酸の粉末を、N-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチルピロリジノン、又は前記良溶媒に溶解させて、ポリアミック酸溶液とする方法、重合反応溶液をそのまま用いる方法があり、重合反応溶液をそのまま用いる方法がより好ましい。ポリアミック酸を重合する際の溶媒をγ-ブチロラクトン又はその誘導体とN-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチルピロリジノン又はその誘導体の混合溶媒とし、ポリアミック酸溶液を得る方法がさらに好ましい。ポリアミック酸粉末を再溶解する場合、ポリマー濃度は10~30%が好ましく、10~15%が特に好ましい。また、重合体の粉末を溶解する際に加熱してもよい。加熱温度は、20℃~150℃が好ましく、20℃~80℃が特に好ましい。
 シランカップリング剤を添加する場合は、(A)成分のポリアミック酸エステル溶液と(B)成分のポリアミック酸溶液を混合する前に、(A)成分のポリアミック酸エステル溶液、(B)成分のポリアミック酸溶液、又は(A)成分のポリアミック酸エステル溶液と(B)成分のポリアミック酸溶液の両方に添加することができる。また、(A)成分のポリアミック酸エステル-(B)成分のポリアミック酸混合溶液に添加することができる。シランカップリング剤はポリマーと基板との密着性を向上させる目的で添加するため、シランカップリング剤の添加方法としては、膜内部及び基板界面に偏在することができる(B)成分のポリアミック酸溶液に添加し、ポリマーとシランカップリング剤を十分に反応させてから、(A)成分のポリアミック酸エステル溶液と混合する方法がより好ましい。シランカップリング剤の添加量は、多すぎると未反応のものが液晶配向性に悪影響を及ぼすことがあり、少なすぎると密着性への効果が現れないため、ポリマーの固形分に対して0.01~5.0質量%が好ましく、0.1~1.0質量%がより好ましい。
(A)成分のポリアミック酸エステル溶液と(B)成分のポリアミック酸溶液を混合する際は、ポリマー濃度は10~30%が好ましく、10~15%が特に好ましい。また混合する際に加熱してもよく、加熱温度は、20℃~100℃が好ましく、20℃~60℃が特に好ましい。
 シランカップリング剤や架橋剤を添加する場合は、ポリマーの析出を防ぐため、貧溶媒を加える前に添加するのが好ましい。また、塗膜を焼成する際にポリアミック酸エステルのイミド化を効率よく進行させるために、イミド化促進剤を添加してもよい。イミド化促進剤を添加する場合は、加熱することでイミド化が進行する可能性があるため、良溶媒および貧溶媒で希釈した後に加えるのが好ましい。
 得られた(A)成分のポリアミック酸エステルと(B)成分のポリアミック酸混合溶液に前記良溶媒および前記貧溶媒を加え、所定のポリマー濃度になるように希釈することで、本発明の液晶配向剤が得られる。
g.[液晶配向膜]
 本発明の液晶配向膜は、上記の液晶配向剤を、好ましくはろ過した後、基板に塗布し、乾燥、焼成して塗膜とすることができる。本発明の液晶配向剤を塗布する基板としては透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板、窒化珪素基板、アクリル基板やポリカーボネート基板等のプラスチック基板等を用いることができ、液晶駆動のためのITO電極等が形成された基板を用いることがプロセスの簡素化の観点から好ましい。また、反射型の液晶表示素子では片側の基板のみにならばシリコンウエハー等の不透明な物でも使用でき、この場合の電極はアルミ等の光を反射する材料も使用できる。
 本発明の液晶配向剤の塗布方法としては、スピンコート法、印刷法、インクジェット法などが挙げられる。本発明の液晶配向剤を塗布した後、好ましくは乾燥し、焼成される。液晶配向剤に含有されていた有機溶媒を十分に除去するため、好ましくは50~120℃で好ましくは1~10分乾燥させる。次いで、好ましくは150~300℃、より好ましくは150~250℃で焼成される。焼成時間は、焼成温度によっても異なるが、好ましくは5~120分、より好ましくは5~60分で行われる。
 本発明の液晶配向膜の厚みは、特に限定されないが、薄すぎると液晶表示素子の信頼性が低下する場合があるので、5~300nm、好ましくは10~200nmである。この塗膜面をラビング等の配向処理をすることにより、液晶配向膜として使用することができる。
 この塗膜を配向処理する方法としては、ラビング法、光配向処理法などが挙げられる。
 本発明の液晶配向膜は、偏光された放射線を照射することにより、液晶配向能が付与される液晶配向膜である。さらに、本発明の液晶配向膜は、従来の光配向液晶配向膜に比べて液晶配向性を発現する光照射範囲が広く、照射強度の基板面内ムラが発生するような場合でも、均一且つ良好な液晶配向性が得られる液晶配向膜である。
 光配向処理法の具体例としては、前記塗膜表面に、一定方向に偏光した放射線を照射し、場合によっては、さらに150~250℃の温度で加熱処理を行い、液晶配向能を付与する方法が挙げられる。放射線としては、100~800nmの波長を有する紫外線及び可視光線を用いることができる。このうち、100~400nmの波長を有する紫外線が好ましく、200~400nmの波長を有する紫外線が特に好ましい。また、液晶配向性を改善するために、塗膜基板を50~250℃で加熱しつつ、放射線を照射してもよい。前記放射線の照射量は、1~10,000mJ/cmの範囲にあることが好ましく、100~5,000mJ/cmの範囲にあることが特に好ましい。
 以下に実施例を挙げて、さらに、本発明を具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に限定して解釈されないことはもちろんである。
1,3DMCBDE-Cl:ジメチル 1,3-ビス(クロロカルボニル)-1,3-ジ メチルシクロブタン-2,4-ジカルボキシレート
BDA:1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物
NMP:N-メチル-2-ピロリドン
BCS:ブチルセロソルブ
GBL:γ-ブチロラクトン
BCA:ブチルセロソルブアセテート
DA-7:下記式(DA-7)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063

[粘度]
 合成例において、ポリアミック酸エステル及びポリアミック酸溶液の粘度は、E型粘度計TVE-22H(東機産業社製)を用い、サンプル量1.1mL、コーンロータTE-1(1°34’、R24)、温度25℃で測定した。
[分子量]
 ポリアミック酸エステルの分子量はGPC(常温ゲル浸透クロマトグラフィー)装置によって測定し、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド換算値として数平均分子量(以下、Mnとも言う。)と重量平均分子量(以下、Mwとも言う。)を算出した。
GPC装置:Shodex社製(GPC-101)
カラム:Shodex社製(KD803、KD805の直列)
カラム温度:50℃
溶離液:N,N-ジメチルホルムアミド(添加剤として、臭化リチウム-水和物(LiBr・HO)が30mmol/L、リン酸・無水結晶(o-リン酸)が30mmol/L、テトラヒドロフラン(THF)が10ml/L)
流速:1.0ml/分
 検量線作成用標準サンプル:東ソー社製 TSK 標準ポリエチレンオキサイド(重量平均分子量(Mw) 約900,000、150,000、100,000、30,000)、及び、ポリマーラボラトリー社製 ポリエチレングリコール(ピークトップ分子量(Mp)約12,000、4,000、1,000)。測定は、ピークが重なるのを避けるため、900,000、100,000、12,000、1,000の4種を混合したサンプル、及び150,000、30,000、4,000の3種を混合したサンプルの2サンプルを別々に測定。
[フレキソ印刷]
 線数が250線/インチのクロムメッキアニロックスロールと線数400線/インチのAPR樹脂製印刷版を設置したオングストローマー(S-15型)(日本写真印刷社製)を用いて、固形分濃度6質量%に調製した液晶配向剤を塗布した。
[インクジェット塗布]
 インクジェット塗布装置(日立プラントテクノロジ社製)を用いて、固形分濃度3.6質量%に調製した液晶配向剤を塗布した。
[中心線平均粗さ測定]
 フレキソ印刷又はインクジェット塗布により得られた液晶配向剤の塗膜を、温度80℃のホットプレート上で5分間の乾燥、温度230℃の熱風循環式オーブンで30分~1時間の焼成し、膜厚130nmの塗膜を形成させた。この塗膜の膜表面を原子間力顕微鏡(AFM)で観察し、膜表面の中心線平均粗さ(Ra)を測定し、膜表面の平坦性を評価した。
測定装置:L-traceプローブ顕微鏡 (エスアイアイ・テクノロジー社製)
[FFS駆動液晶セルの交流駆動焼き付き]
 ガラス基板上に、第1層目に電極として膜厚50nmのITO電極を、第2層目に絶縁膜として膜厚500nmの窒化珪素を、第3層目に電極として櫛歯形状のITO電極(電極幅:3μm、電極間隔:6μm、電極高さ:50nm)を有するフリンジフィールドスィッチング(Fringe Field Switching:以下、FFSという)駆動用電極が形成されているガラス基板に、インクジェット塗布にて液晶配向剤を塗布した。80℃のホットプレート上で5分間乾燥させた後、230℃の熱風循環式オーブンで60分間焼成を行い、膜厚100nmの塗膜を形成させた。この塗膜面に偏光板を介して254nmの紫外線を400mJ/cm照射し、液晶配向膜付き基板を得た。また、対向基板として電極が形成されていない高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板にも、同様に塗膜を形成させ、配向処理を施した。
 上記、2枚の基板を一組とし、基板上にシール剤を印刷し、もう1枚の基板を、液晶配向膜面が向き合い配向方向が0°になるようにして張り合わせた後、シール剤を硬化させて空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶MLC-2041(メルク株式会社製)を注入し、注入口を封止して、FFS駆動液晶セルを得た。
 このFFS駆動液晶セルの58℃の温度下でのV-T特性(電圧-透過率特性)を測定した後、±4V/120Hzの矩形波を4時間印加した。4時間後、電圧を切り、58℃の温度下で60分間放置した後、再度V-T特性を測定し、矩形波印加前後の透過率50%となる電圧の差を算出した。
 [電荷蓄積特性の評価]
 上記FFS駆動液晶セルを光源上に置き、V-T特性(電圧-透過率特性)を測定した後、±1.5V/60Hzの矩形波を印加した状態での透過率(Ta)を測定した。その後、±1.5V/60Hzの矩形波10分間印加した後、直流1Vを重畳し30分間駆動させた。 直流電圧を切り、交流駆動10分経過した後の透過率(T)を測定し、TとTの差から液晶表示素子内に残留した電圧により生じた透過率の差を算出した。
・ジメチル 1,3-ビス(クロロカルボニル)-1,3-ジ メチルシクロブタン-2,4-ジカルボキシレート(1,3DMCBDE-Cl)の合成
a-1:テトラカルボン酸ジアルキルエステルの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
 窒素気流下中、3Lの四つ口フラスコに、1,3-ジメチルシクロブタン-1,2,3,4-テトラカルボン酸二無水物(式(5-1)の化合物、以下1,3-DM-CBDAと略す)を220g(0.981mol)と、メタノールを2200g(6.87mol、1,3-DM-CBDAに対して10wt倍)仕込み、65℃にて加熱還流を行ったところ、30分で均一な溶液となった。反応溶液はそのまま4時間30分加熱還流下で撹拌した。この反応液を高速液体クロマトグラフィー(以下、HPLCと略す)にて測定した。この測定結果の解析は後述する。
 エバポレーターにて、この反応液から溶媒を留去した後、酢酸エチル1301gを加えて80℃まで加熱し、30分還流させた。その後、10分間に2~3℃の速度で内温が25℃になるまで冷却し、そのまま25℃で30分撹拌した。析出した白色結晶をろ過によって取り出し、この結晶を酢酸エチル141gにて2回洗浄した後、減圧乾燥することで、白色結晶を103.97g得た。
 この結晶は、1H NMR分析、及びX線結晶構造解析の結果により、化合物(1-1)であることを確認した(HPLC相対面積97.5%)(収率36.8%)。
1H NMR (DMSO-d6, δppm);12.82 (s, 2H), 3.60 (s, 6H), 3.39 (s, 2H), 1.40 (s, 6H).
a-2.1,3-DM-CBDE-C1の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
 窒素気流下中、3Lの四つ口フラスコに、化合物(1-1)234.15g(0.81mol)、n-ヘプタン1170.77g(11.68mol.5wt倍)を仕込んだ後、ピリジン0.64g(0.01mol)を加え、マグネチックスターラー攪拌下にて75℃まで加熱撹拌した。続いて、塩化チオニル289.93g(11.68mol)を1時間かけて滴下した。滴下直後から発泡が開始し、滴下終了30分後に反応溶液は均一となり、発泡は停止した。続いてそのまま75℃にて1時間30分撹拌した後、エバポレーターにて水浴40℃で内容量が924.42gになるまで溶媒を留去した。これを60℃に加熱し、溶媒留去時に析出した結晶を溶解させ、60℃にて熱時ろ過を行うことで不溶物をろ過した後、ろ液を25℃まで10分間に1℃の速度で冷却した。そのまま25℃で30分撹拌させた後、析出した白色結晶をろ過により取り出し、この結晶をn-ヘプタン264.21gにて洗浄した。これを減圧乾燥することで、白色結晶を226.09g得た。
 続いて窒素気流下中、3Lの四つ口フラスコに、上記で得られた白色結晶226.09g、n-ヘプタン452.18gを仕込んだ後、60℃に加熱撹拌して結晶を溶解させた。その後、25℃まで10分間に1℃の速度で冷却撹拌し、結晶を析出させた。そのまま25℃で1時間撹拌させた後、析出した白色結晶をろ過により取り出し、この結晶をn-ヘキサン113.04gにて洗浄した後、減圧乾燥することで白色結晶を203.91g得た。この結晶は、1H NMR分析結果により、化合物(3-1)すなわち、ジメチル-1,3-ビス(クロロカルボニル)-1,3-ジメチルシクロブタン-2,4-ジカルボキシレート(1,3-DM-CBDE-C1)であるであることを確認した(HPLC相対面積99.5%)(収率77.2%)。
1H NMR (CDCl3, δppm) : 3.78 (s, 6H), 3.72 (s, 2H), 1.69 (s, 6H).
(合成例1) A-5の合成
以下に示す4ステップの経路でジアミン化合物(A-5)を合成した。
第1ステップ:化合物(A5)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
 500mL のナスフラスコにプロパルギルアミン (8.81 g, 160 mmol) 、N,N-ジメチルホルムアミド (112 mL) 、炭酸カリウム (18.5 g, 134 mmol) の順に入れ、0 ℃ にし、ブロモ酢酸t-ブチル (21.9 g, 112 mmol) をN,N-ジメチルホルムアミド (80 mL) に溶かした溶液を約1時間で、撹拌しながら滴下した。滴下終了後、反応溶液を室温にし、20時間撹拌した。その後、固形物をろ過により除去し、ろ液に酢酸エチルを 1 L 加え、300 mL の水で 4 回、300 mL の飽和食塩水で 1 回洗浄した。その後、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、溶媒を減圧留去した。最後に、残留した油状物を 0.6 Torr, 70 ℃で減圧蒸留することにより、無色液体のN-プロパルギルアミノ酢酸t-ブチル(化合物(A5))を得た。収量は 12.0 g、収率は63% であった。
第2ステップ:化合物(A6)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
 1 L のナスフラスコに上記N-プロパルギルアミノ酢酸t-ブチル (12.0 g, 70.9 mmol)、ジクロロメタン (600 mL) を入れて溶液とし、攪拌氷冷しながら、二炭酸ジt-ブチル (15.5 g, 70.9 mmol) をジクロロメタン (100 mL) に溶かした溶液を1時間で滴下した。滴下終了後、反応溶液を室温にし、20時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を300 mL の飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、溶媒を減圧留去することで、薄黄色液体のN-プロパルギル-N-t-ブトキシカルボニルアミノ酢酸t-ブチル(化合物(A6))を得た。収量は 18.0 g、収率は 94% であった。
第3ステップ:化合物(A7)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
 300 mL の四つ口フラスコに2-ヨード-4-ニトロアニリン (22.5 g, 85.4 mmol)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウムジクロリド (1.20 g, 1.71 mmol)、ヨウ化銅 (0.651 g, 3.42 mmol)を入れ、窒素置換した後、ジエチルアミン (43.7 g, 598 mmol)、N,N-ジメチルホルムアミド (128 mL) を加え、氷冷攪拌しながら、前記N-プロパルギルアミノ-N-t-ブトキシカルボニル酢酸t-ブチル (27.6 g, 102 mmol) を加え、室温で20時間攪拌した。反応終了後、1 L の酢酸エチルを加え、1 mol/L の塩化アンモニウム水溶液 150 mL で3回、150 mL の飽和食塩水で1回洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。その後、溶媒を減圧留去することで析出した固体を200 mL の酢酸エチルに溶かし、1 L のヘキサンを加えることで再結晶を行った。この固体をろ取し、減圧乾燥することで、黄色固体の2-{3-(N-t-ブトキシカルボニル-N-t-ブトキシカルボニルメチルアミノ)-1-プロピニル)}-4-ニトロアニリン(化合物(A7))を得た。収量は23.0 g, 収率は66%であった。
第4ステップ:化合物(A7)の還元
 500 mL の四つ口フラスコに前記2-{3-(N-t-ブトキシカルボニル-N-t-ブトキシカルボニルメチルアミノ)-1-プロピニル)}-4-ニトロアニリン (22.0 g, 54.2 mmol)、および、エタノール (200 g) を加え、系内を窒素で置換した後、パラジウム炭素 (2.20 g) を加え、系内を水素で置換し、50 ℃で48時間攪拌した。反応終了後、セライトろ過によりパラジウム炭素を除き、ろ液に活性炭を加え、50 ℃で30 分攪拌した。その後、活性炭をろ過し、有機溶媒を減圧留去し、残留した油状物を減圧乾燥することで、ジアミン化合物(A-5)を得た。収量は19.8 g、収率は 96% であった。
 ジアミン化合物(A-5)は1H NMRにより確認した。
1H NMR (DMSO-d6): δ 6.54-6.42 (m, 3H, Ar), 3.49, 3.47 (each s, 2H, NCH2CO2t-Bu), 3.38-3.30 (m, 2H, CH2CH2N), 2.51-2.44 (m, 2H, ArCH2), 1.84-1.76 (m, 2H, CH2CH2CH2), 1.48-1.44 (m, 18H, NCO2t-Bu and CH2CO2t-Bu).
(合成例2)A-2の合成
 以下に示す2ステップの経路でジアミン化合物(A-2)を合成した。
第1ステップ:化合物(A8)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
 窒素置換した四つ口フラスコに2-ヨード-4-ニトロアニリン(5.11g,19.4mmol)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド(281.7mg,0.401mmol)、ヨウ化銅(160.7mg,0.844mmol)、ジエチルアミン30mlを入れ、室温(20℃)で10分間攪拌した。その後、N-プロパルギルアミノ酢酸t-ブチル(化合物(A5))(3.72g,24.0mmol)を加えて、室温(20℃)にて、4時間攪拌した。HPLCにて、原料の消失を確認した後、酢酸エチル200ml、1M塩化アンモニウム水溶液を200ml加え、抽出した。得られた有機層を1M塩化アンモニウム水溶液で、2回洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。乾燥剤を除去後、ろ液を濃縮し、シリカゲルカラムグラフィー(酢酸エチル:ヘキサン=3:7)にて精製した。収量は、4.97g、収率は88.0%であった。
第2ステップ:化合物(A-2)の合成
 四つ口フラスコに前記ジニトロ体(A8)(12.45g,42.7mmol)を入れ、エタノール200mlに懸濁させた。脱気、窒素置換した後、パラジウムカーボン(1.23g)を加え、水素置換し、室温(20℃)にて2日間撹拌した。セライトろ過により、パラジウムカーボンを除去し、溶媒を留去した。得られた固体をトルエン100mlに溶解させた後、ヘキサン50mlを加えて、再結晶した。得られた固体を減圧乾燥し、薄茶色固体を得た。(収量:9.13g、収率:80.6%)得られた固体のH-NMR測定し、ジアミン(A-2)が生成したことを確認した。
H-NMR(DMSO-d,δppm):1.38(s,9H)、1.57(q,J=7.2Hz,2H)、2.30(t,J=7.2Hz,2H)、2.94(quin,J=6.0Hz,2H)、3.88~4.22(m,4H)、6.22(dd,J=2.1Hz,8.1Hz,1H)、6.25(d,J=2.1Hz,1H)、6.37(d,J=8.1Hz,1H)、6.84(t,J=6.0Hz,1H).
<合成例3>
 撹拌装置付きの3L四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p-フェニレンジアミンを44.04g (0.407mol)、ジアミン(A-5)を43.59g(0.115mol)入れ、NMPを1891g、塩基としてピリジンを92.19g (1.17mol) 加え撹拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を撹拌しながら1,3DM-CBDE-Clを157.90g (0.486mol)添加し、水冷下4時間反応させた。得られたポリアミック酸エステルの溶液に、NMP2101gを追加して30分撹拌し、固形分濃度を5wt%の得られたポリアミック酸エステル溶液を得た。このポリアミック酸エステル溶液を、21012g の水に撹拌しながら投入し、析出した白色沈殿をろ取し、続いて、21012g の水で1回、21012g のエタノールで1回、5253g のエタノールで3回洗浄し、乾燥することで白色のポリアミック酸エステル樹脂粉末175.94gを得た。収率は、83.7%であった。また、このポリアミック酸エステルの分子量はMn=13,350、Mw=28,323であった。
 得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末11.1148gを200ml三角フラスコにとり、GBL74.3905g を加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、固形分濃度13wt%のポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)を得た。
<合成例4>
 撹拌装置付きの3L四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p-フェニレンジアミンを34.01g (0.315mol)、ジアミン(A-2)を15.65g(0.059mol)、ジアミン(A-5)を7.46g(0.0197mol)入れ、NMPを1344g、塩基としてピリジンを69.41g (0.878mol) 加え撹拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を撹拌しながら1,3DM-CBDE-Clを118.9g (0.366mol)添加し、水冷下4時間反応させた。得られたポリアミック酸エステルの溶液に、NMP1493gを追加して30分撹拌し、固形分濃度を5wt%の得られたポリアミック酸エステル溶液を得た。このポリアミック酸エステル溶液を、14934g の水に撹拌しながら投入し、析出した白色沈殿をろ取し、続いて、14934g の水で1回、14934g のエタノールで1回、3733g のエタノールで3回洗浄し、乾燥することで白色のポリアミック酸エステル樹脂粉末127.23gを得た。収率は、85.2%であった。また、このポリアミック酸エステルの分子量はMn=13,442、Mw=29,570であった。
 得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末15.3794gを200ml三角フラスコにとり、GBL138.4228g を加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、固形分濃度10wt%のポリアミック酸エステル溶液(PAE-2)を得た。
<合成例5>
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、4,4´-ジアミノジフェニルアミンを3.986g(20.0mmol)、3,5-ジアミノ安息香酸を4.5681g(30.0mmol)取り、NMPを11.05g、GBLを27.60g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらBDA9.9036g(49.99mmol)を添加し、更に固形分濃度が25質量%になるようにGBLを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA-1)を得た。NMP/GBL比率は2/8とした。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は8830mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=12509、Mw=27832であった。
<合成例6>
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、4,4´-ジアミノジフェニルエーテルを4.0048g(20.0mmol)、3,5-ジアミノ安息香酸を4.5676g(30.0mmol)取り、NMPを11.08g、GBLを27.72g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらBDA9.9046g(49.99mmol)を添加し、更に固形分濃度が25質量%になるようにGBLを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA-2)を得た。NMP/GBL比率は2/8とした。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は3607mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=10788、Mw=22416であった。
<実施例1>
 撹拌子を入れた100ml三角フラスコに、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)5.5334gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を3.4645g取り、NMP1.6968gg、GBL34.3647g、BCA5.0620gを加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(I-a)を得た。(NMP/GBL比率:5/95)
<実施例2>
 撹拌子を入れた100ml三角フラスコに、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)5.5491gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を3.4078g取り、NMP2.7897g、GBL33.2928g、BCA5.0429gを加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(I-b)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:7.5/92.5)
<実施例3>
 撹拌子を入れた100ml三角フラスコに、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)5.5354gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を3.4191g取り、NMP6.0227g、GBL30.1129g、BCA5.0263gを加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(I-c)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:15/85)
<比較例1>
 撹拌子を入れた100ml三角フラスコに、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)5.5499gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を3.4118g取り、NMP8.2033g、GBL27.8722g、BCA5.0610gを加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(I-d)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:20/80)
<比較例2>
 撹拌子を入れた100ml三角フラスコに、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)5.5545gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を3.4429g取り、NMP12.5101g、GBL23.5576g、BCA5.0314gを加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(I-e)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:30/70)
<実施例4>
 撹拌子を入れた100ml三角フラスコに、合成例4で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-2)7.2090gと合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA-2)を3.4230g取り、NMP0.6286g、GBL33.7993g、BCA5.0192gを加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(II-a)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:2.5/97.5)
<実施例5>
 撹拌子を入れた100ml三角フラスコに、合成例4で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-2)7.2068gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を3.4458g取り、NMP1.6911g、GBL32.6904g、BCA5.0167gを加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(II-b)を得た。(NMP/GBL比率:5/95)
<実施例6>
 撹拌子を入れた100ml三角フラスコに、合成例4で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-2)7.2094gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を3.4142g取り、NMP2.7728g、GBL31.6135g、BCA5.0049gを加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(II-c)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:7.5/92.5)
<比較例3>
 撹拌子を入れた100ml三角フラスコに、合成例4で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-2)7.2009gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を3.4260g取り、NMP6.0261g、GBL28.3758g、BCA5.0213gを加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(II-d)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:15/85)
<比較例4>
 撹拌子を入れた100ml三角フラスコに、合成例4で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-2)7.2006gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を3.4327g取り、NMP8.1874g、GBL26.2167g、BCA5.0089gを加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(II-e)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:20/80)
<比較例5>
 撹拌子を入れた100ml三角フラスコに、合成例4で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-2)7.2175gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を3.4183g取り、NMP12.4940g、GBL21.9220g、BCA5.0327gを加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(II-f)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:30/70)
<実施例7>
 撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)1.8711gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を1.1123g取り、NMP0.2143g、GBL4.8191g、BCS2.0020gを加えて、さらにイミド化促進剤としてN-α-(9-フルオレニルメトキシカルボニル)-N-t-ブトキシカルボニル-L-ヒスチジン(以下、Fmoc-Hisと略す)を0.0584g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(III-a)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、NMP/GBL比率:5/95)
<実施例8>
 撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)1.8648gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を1.1533g取り、NMP0.59g、GBL4.4782g、BCS2.0022gを加えて、さらにイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.0606g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(III-b)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、NMP/GBL比率:10/90)
<実施例9>
 撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)1.8791gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を1.1632g取り、NMP1.3395g、GBL3.6976g、BCS2.0394gを加えて、さらにイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.0575g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(III-c)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、NMP/GBL比率:20/80)
<実施例10>
 撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)1.8635gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を1.1301g取り、NMP2.0570g、GBL2.9560g、BCS2.0165gを加えて、さらにイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.0580g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(III-d)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、NMP/GBL比率:30/70)
<比較例6>
 撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)1.8638gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を1.1340g取り、NMP2.8074g、GBL2.2311g、BCS2.0313gを加えて、さらにイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.0549g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(III-e)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、NMP/GBL比率:40/60)
<比較例7>
 撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)1.8653gと合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を1.1766g取り、NMP3.5495g、GBL1.4903g、BCS2.0125gを加えて、さらにイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.0589g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(III-f)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、NMP/GBL比率:50/50)
<実施例11>
 撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)1.8748gと合成例6で得られたポリアミック酸溶液(PAA-2)を1.2008g取り、NMP0.2291g、GBL4.8059g、BCS2.0692gを加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(-a)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、NMP/GBL比率:5/95)
<比較例8>
 撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)1.8504gと合成例6で得られたポリアミック酸溶液(PAA-2)を1.1918g取り、NMP2.8065g、GBL2.1576g、BCS2.0034gを加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(-b)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、NMP/GBL比率:40/60)
<実施例12>
 実施例1で得られた液晶配向剤(I-a)を1.0μmのフィルターでろ過した後、この液晶配向剤をITO透明電極付きガラス基板上にインクジェット塗布にて、塗布した。得られた塗膜を温度80℃のホットプレート上で5分間の乾燥、温度230℃の熱風循環式オーブンで1時間の焼成し、膜厚130nmの塗膜を形成させた。この塗膜の膜表面を原子間力顕微鏡(AFM)で観察し、膜表面の中心線平均粗さ(Ra)を測定し、膜表面の平坦性を評価した。結果を後述する表1に示す。
<実施例13~17及び比較例9~13>
 上記実施例2~4、比較例1~4で得られたそれぞれの液晶配向剤(I-a)~(II-c)及び液晶配向剤(I-d)~(II-f)を用いた以外は、実施例12と同様の方法で各塗膜を作製した。各塗膜の膜表面を原子間力顕微鏡(AFM)にて観察した。また、各塗膜について、中心線平均粗さ(Ra)を測定し、膜表面の平坦性を評価した。これらの測定結果を後述する表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000070
 表1に示される、実施例12~17及び比較例9~13の結果より、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸の組成によって、最適な溶媒比率は異なるが、NMPの量が、NMPとGBLの合計量に対して、インクジェット塗布の場合、2.5質量%~15質量%にすることで、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸の相分離により発生する微小凹凸が軽減され、平坦な膜が得られることが確認された。
<実施例18>
 実施例7で得られた液晶配向剤(III-a)を1.0μmのフィルターでろ過した後、この液晶配向剤をITO透明電極付きガラス基板上にフレキソ印刷にて、塗布した。得られた塗膜を温度80℃のホットプレート上で5分間の乾燥、温度230℃の熱風循環式オーブンで30分間焼成し、膜厚130nmの塗膜を形成させた。この塗膜の膜表面を原子間力顕微鏡(AFM)で観察し、膜表面の中心線平均粗さ(Ra)を測定し、膜表面の平坦性を評価した。結果を後述する表2に示す。
<実施例19~22及び比較例14~16>
 上記実施例8~4、比較例1~5で得られたそれぞれの各液晶配向剤(III-b)~(-a)及び液晶配向剤(III-e)~(-b)を用いた以外は、実施例18と同様の方法で塗膜を作製した。この各塗膜の膜表面を原子間力顕微鏡(AFM)で観察し、各膜表面の中心線平均粗さ(Ra)を測定し、膜表面の平坦性を評価した。結果を後述する表2に示す
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000071
 表2に示される、実施例18~22及び比較例14~16の結果より、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸の組成によって、最適な溶媒比率は異なるが、NMPの量が、NMPとGBLの合計量に対して、フレキソ印刷の場合、5質量%~30質量%にすることで、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸の相分離により発生する微小凹凸が軽減され、平坦な膜が得られることが確認された。
<実施例23>
 実施例2で得られた液晶配向剤(I-b)を1.0μmフィルターでろ過した後、ガラス基板上に、第1層目として膜厚50nmのITO電極を、第2層目として絶縁膜として膜厚500nmの窒化珪素を、第3層目として櫛歯形状のITO電極(電極幅:3μm、電極間隔:6μm、電極高さ:50nm)を有するFFS駆動用電極が形成されているガラス基板に、インクジェット塗布にて塗布した。80℃のホットプレート上で5分間乾燥させた後、230℃の熱風循環式オーブンで60分間焼成を行い、膜厚130nmの塗膜を形成させた。この塗膜面に偏光板を介して254nmの紫外線を400mJ/cm照射し、液晶配向膜付き基板を得た。また、対向基板として電極が形成されていない高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板にも、同様に塗膜を形成させ、配向処理を施した。
 上記、2枚の基板を一組とし、基板上にシール剤を印刷し、もう1枚の基板を、液晶配向膜面が向き合い配向方向が0°になるようにして張り合わせた後、シール剤を硬化させて空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶MLC-2041(メルク・ジャパン製)を注入し、注入口を封止して、FFS駆動液晶セルを得た。
 このFFS駆動液晶セルを用いて、交流駆動焼き付き及び電荷蓄積特性の評価を行った。結果は、後述の表3に示す。
<実施例24>
 実施例5で得られた液晶配向剤(II-b)を用いた以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルを用いて、交流駆動焼き付き及び電荷蓄積特性の評価を行った。結果は、後述の表3に示す。
<比較例17>
 比較例1で得られた液晶配向剤(I-d)を用いた以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルを用いて、交流駆動焼き付き及び電荷蓄積特性の評価を行った。結果は、後述の表3に示す。
<比較例18>
 比較例4で得られた液晶配向剤(II-e)を用いた以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルを用いて、交流駆動焼き付き及び電荷蓄積特性の評価を行った。結果は、後述の表3に示す。
 実施例23~24及び比較例17~18の結果より、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸の相分離により発生する微小凹凸を軽減することにより、交流駆動焼き付き及び電荷蓄積特性がより優れた液晶配向膜が得られることが確認された。
・ジアミン化合物(A-1)の合成
(前駆体合成1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
 1L四つ口フラスコに、ジムロート、100mL滴下漏斗をつなげ、2-シアノ-4-ニトロアニリン(15g,92mmol)を加え、系内を窒素で置換した後、THF400mLを加え、0℃に冷却した。次に、滴下漏斗からボラン-THF錯体(1M in THF,100mL,100mmol)を30分かけて滴下した。反応系からが気体の発生が確認され、黄色固体が析出した。滴下終了後、室温で、2日間撹拌した。反応終了後、塩酸(2N,200mL)加え、室温で2時間撹拌した後、10℃で水酸化ナトリウム水溶液(2N,250mL)を加え塩基性にし、ジクロロメタンで抽出した。有機層を飽和食塩水(500mL)で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した後、濃縮、真空乾燥を行うことで黄色固体のシアノ基還元体を得た。収量は、11.9g、収率は77%であった。
(前駆体合成2)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
 1Lナスフラスコに前記シアノ基還元体(4.60g,27.5mmol)及び塩化メチレン(900mL)を加え溶液としたところに、二炭酸ジtert-ブチル(6.00g,27.5mmol)を加え、室温(20℃)で3日間撹拌した。反応終了後、反応溶液をそのまま飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。有機層を減圧濃縮することで析出する固体を酢酸エチル―ヘキサンで再結晶することで、黄色固体のBoc付加体を得た。収量は、5.25g,収率は、71%であった。
(DA-2の合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
 100mLナスフラスコに前記Boc付加体(5.0g,18.7mmol)及びエタノール(40ml)を加え、系内を窒素で置換した後、酸化白金(500mg)を加え、系内を水素で置換した。黄色懸濁となった反応混合物を室温で15時間撹拌した。反応終了後、エタノールを追加し、析出した白色固体を溶かし、セライトろ過により触媒を除いた。ろ液を濃縮し、得られた桃色固体を酢酸エチル-ヘキサンで再結晶することで、薄桃色固体を得た。収量は、3.40g、収率は、77%であった。
 得られた固体のH-NMR測定し、A-1が生成したことを確認した。
H-NMR(DMSO-d,δppm):1.44(s,9H)、3.87(d,J=6.3Hz,2H)、4.10~4.30(m,4H)、6.27(dd,J=2.4Hz,8.1Hz,1H)、6.31(d,J=2.4Hz,1H)、6.38(d,J=8.1Hz)、7.14(t,J=6.3Hz,1H).
(合成例7)
 撹拌装置付きの300mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p-PDAを2.52g (23.30mmol)、(A-1)を1.3725g(5.78mmol)入れ、NMPを97.20g、塩基としてピリジンを5.21g(65.89mmol)加え、撹拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を撹拌しながら1,3DM-CBDE-Clを8.930g(27.47mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。4時間後、反応溶液にNMPを107.94g加え、室温(20℃)にて15分撹拌した。得られたポリアミド酸エステルの溶液を、1080gの水に撹拌しながら投入し、析出した白色沈殿をろ取し、続いて、1080gの水で1回、1080g のエタノールで1回、270gのエタノールで3回洗浄し、乾燥することで白色のポリアミド酸エステル樹脂粉末を得た。このポリアミド酸エステルの分子量はMn=12119、Mw=25695であった。
得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末7.7151gを100ml三角フラスコに取り、GBLを69.4528g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE-3)を得た。
(合成例8)
 攪拌装置付きの300mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p-フェニレンジアミンを2.8118g(26.0mmol)、(A-5)を1.0964g(2.89mmol)入れ、NMPを51.99g、GBLを155.97g、塩基としてピリジンを5.16g(65.18mmol)加え、攪拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を攪拌しながら1,3DM-CBDE-Clを8.8301g(27.16mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。4時間後、アクリロイルクロリドを0.7532g(8.32mmol)加えて、水冷下で30分間反応させた。得られたポリアミド酸エステル溶液を905gの2-プロパノールに撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、448gの2-プロパノールで5回洗浄し、乾燥することでポリアミック酸エステル樹脂粉末を得た。
 このポリアミック酸エステルの分子量はMn=15623、Mw=30510であった。
 得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末10.10gを100ml三角フラスコに取り、GBLを91.06g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE-4)を得た。
(合成例9)
 撹拌装置付きの300mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、4,4’-エチレンジアニリンを2.7958g(13.17mmol)、(A-5)を1.2493g(3.41mmol)入れ、NMPを35.40g、GBLを35.39g、及び塩基としてピリジンを2.87g(36.34mmol)加え、撹拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を撹拌しながら1,3DM-CBDE-Clを4.9228g(15.14mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。4時間後、反応溶液にNMPを35.40g、GBLを35.40g加え、室温(20℃)にて15分撹拌した。得られたポリアミド酸エステルの溶液を、786gの水に撹拌しながら投入し、析出した白色沈殿をろ取し、続いて、786gの水で1回、786g のエタノールで1回、197gのエタノールで3回洗浄し、乾燥することで白色のポリアミド酸エステル樹脂粉末を得た。このポリアミド酸エステルの分子量はMn=16710、Mw=32198であった。
 得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末4.7855gを100ml三角フラスコに取り、GBLを32.0428g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE-5)を得た。
(合成例10)
 攪拌装置付きの500mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p-フェニレンジアミンを5.5027g(50.88mmol)、(A-1)を1.0521g(4.43mmol)入れ、NMPを95.07g、GBLを285.21g、塩基としてピリジンを9.87g(124.7mmol)加え、攪拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を攪拌しながら1,3DM-CBDE-Clを16.8956g(51.97mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。4時間後、アクリロイルクロリドを1.4410g(15.92mmol)加えて、水冷下で30分間反応させた。得られたポリアミド酸エステル溶液を1658gの2-プロパノールに撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、829gの2-プロパノールで5回洗浄し、乾燥することでポリアミック酸エステル樹脂粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=15623、Mw=30510であった。
 得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末12.8251gを200ml三角フラスコに取り、GBLを115.4259g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE-6)を得た。
(合成例11)
 撹拌装置付きの300mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p-PDAを2.03g (18.77mmol)、(A-2)を1.2280g(4.63mmol)入れ、NMPを167.80g、塩基としてピリジンを4.21g(53.26mmol)加え、撹拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を撹拌しながら1,3DM-CBDE-Clを7.2182g(22.20mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。得られたポリアミド酸エステルの溶液を、885gの水に撹拌しながら投入し、析出した白色沈殿をろ取し、続いて、885gの水で1回、885gのエタノールで1回、220gのエタノールで3回洗浄し、乾燥することで白色のポリアミド酸エステル樹脂粉末を得た。このポリアミド酸エステルの分子量はMn=14116、Mw=27044であった。
 得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末7.2601gを100ml三角フラスコに取り、GBLを65.3489g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE-7)を得た。
(合成例12)
 攪拌装置付きの500mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、(A-1)を4.0093g(16.89mmol)入れ、NMPを156.7g、及び塩基としてピリジンを3.20g(40.42mmol)加え、攪拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を攪拌しながら1,3DM-CBDE-Clを5.4798g(16.85mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。得られたポリアミド酸エステル溶液を825gの水に撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、825gの水で1回、825gのエタノールで1回、200gのエタノールで3回洗浄し、乾燥することで白色のポリアミド酸エステル樹脂粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=17330、Mw=39781であった。
 得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末7.1430gを100ml三角フラスコに取り、GBLを64.2906g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE-8)を得た。
(合成例13)
 攪拌装置付きの300mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p-フェニレンジアミンを2.0044g(18.54mmol)、4,4’-ジアミノジフェニルメタンを1.6278g(8.21mmol)入れ、NMPを48.15g、GBLを144.44g、塩基としてピリジンを4.77g(60.27mmol)加え、攪拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を攪拌しながら1,3DM-CBDE-Clを8.1678g(25.12mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。得られたポリアミド酸エステル溶液を835gの2-プロパノールに撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、413gの2-プロパノールで5回洗浄し、乾燥することでポリアミック酸エステル樹脂粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=13107、Mw=29407であった。
 得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末9.7076gを100ml三角フラスコに取り、GBLを87.3683g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE-9)を得た。
(合成例14)
 攪拌装置付きの300mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、4,4’-ジアミノトランを2.0030g(9.62mmol)、4,4’-ジアミノジフェニルメタンを1.9063g(9.62mmol)入れ、NMPを40.90g、GBLを122.69g、塩基としてピリジンを3.46g(43.79mmol)加え、攪拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を攪拌しながら1,3DM-CBDE-Clを5.9360g(18.26mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。得られたポリアミド酸エステル溶液を706gの2-プロパノールに撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、349gの2-プロパノールで5回洗浄し、乾燥することでポリアミック酸エステル樹脂粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=9380、Mw=32567であった。
 得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末8.2385gを100ml三角フラスコに取り、GBLを74.1537g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE-10)を得た。
(合成例15)
 攪拌装置付きの300mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p-フェニレンジアミンを3.1482g(29.11mmol)、(A-5)を1.2270g(3.23mmol)入れ、NMPを59.66g、GBLを178.98g、塩基としてピリジンを5.77g(72.94mmol)加え、攪拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を攪拌しながら1,3DM-CBDE-Clを9.8861g(30.41mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。4時間後、4-メトキシベンゾイルクロリドを1.5885g(9.31mmol)加えて、水冷下で30分間反応させた。得られたポリアミド酸エステル溶液を1040gの2-プロパノールに撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、515gの2-プロパノールで5回洗浄し、乾燥することでポリアミック酸エステル樹脂粉末を得た。
 このポリアミック酸エステルの分子量はMn=16781、Mw=32537であった。
 得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末10.20gを200ml三角フラスコに取り、GBLを91.80g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE-11)を得た。
(合成例16)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの500mL四つ口フラスコに、3,5-ジアミノ安息香酸を6.087g(40.01mmol)取り、NMPを71.04g加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。次に、4,4’-ジアミノジフェニルアミンを31.88g(160mmol)、GBLを124.30g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらBDAを31.70g(160mmol)添加し、水冷下で2時間撹拌した。次に、GBLを88.78g加え、10分間撹拌した後、反応溶液を撹拌しながら、ピロメリット酸二無水物を8.51g(39.0mmol)添加し、更に固形分濃度が18質量%になるようにGBLを加え、水冷下で24時間撹拌した。得られたポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は2864mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=14435、Mw=30525であった。
 さらにこの溶液にNMP/GBL比が2/8の混合溶媒で0.3質量%に希釈した3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン溶液を77.81g加え、ポリアミック酸溶液(PAA-3)を得た。
(合成例17)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの500mL四つ口フラスコに、3,5-ジアミノ安息香酸を3.0402g(19.98mmol)取り、NMPを17.37g加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。次に、4,4’-ジアミノジフェニル-N-メチルアミンを17.0801g(86.60mmol)、GBLを86.87g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらBDAを17.1588g(80.10mmol)添加し、水冷下で2時間撹拌した。次に、GBLを34.75g加え、10分間撹拌した後、反応溶液を撹拌しながら、ピロメリット酸二無水物を2.1847g(10.02mmol)添加し、更に固形分濃度が18質量%になるようにGBLを加え、水冷下で24時間撹拌した。得られたポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は534mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=9287、Mw=18073であった。
さらにこの溶液にNMP/GBL比が1/9の混合溶媒で0.3質量%に希釈した3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン溶液を38.14g加え、ポリアミック酸溶液(PAA-4)を得た。
(合成例18)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの500mL四つ口フラスコに、3,5-ジアミノ安息香酸を4.5648g(30.0mmol)取り、NMPを15.8g加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。次に、m-フェニレンジアミン2.1625g(20.0mmol)、GBLを11.90g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらBDAを2.9736g(15.01mmol)添加し、水冷下で2時間撹拌した。次に、GBLを23.68g加え、10分間撹拌した後、反応溶液を撹拌しながら、ピロメリット酸二無水物を7.6308g(34.99mmol)添加し、更に固形分濃度が18質量%になるようにGBLを加え、水冷下で24時間撹拌した。得られたポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は2084mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=19201、Mw=52329であった。
 さらにこの溶液にNMP/GBL比が2/8の混合溶媒で0.3質量%に希釈した3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン溶液を17.33g加え、ポリアミック酸溶液(PAA-5)を得た。
(合成例19)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの200mL四つ口フラスコに、3,5-ジアミノ安息香酸を8.2176g(54.01mmol)、NMPを28.31g加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。次に、DA-7を8.7267g(36.02mmol)、NMPを56.62g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらBDAを12.4025g(62.60mmol)添加し、水冷下で2時間撹拌した。次に、GBLを28.30g加え、10分間撹拌した後、反応溶液を撹拌しながら、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物を6.0594g(25.01mmol)添加し、更に固形分濃度が20質量%になるようにNMPを加え、水冷下で24時間撹拌した。得られたポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は372mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=7517、Mw=15376であった。
更にこの溶液に3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.1062g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA-6)を得た。
(合成例20)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5-ジアミノ安息香酸を3.6536g(24.01mmol)取り、NMPを12.52g加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。次に、DA-7を3.8765g(16.41mmol)、GBLを25.02g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらBDAを5.5501g(28.01mmol)添加し、水冷下で2時間撹拌した。次に、GBLを12.52g加え、10分間撹拌した後、反応溶液を撹拌しながら、ピロメリット酸二無水物を2.5736g(11.8mmol)添加し、更に固形分濃度が20質量%になるようにGBLを加え、水冷下で24時間撹拌した。得られたポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は1313mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=7841、Mw=15582であった。
 さらにこの溶液にNMP/GBL比が2/8の混合溶媒で0.3質量%に希釈した3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン溶液を15.65g加え、ポリアミック酸溶液(PAA-7)を得た。
(合成例21)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5-ジアミノ安息香酸を2.4435g(16.06mmol)取り、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノンを25.20g加え、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。次に、4,4’-ジアミノジフェニルアミンを4.7794g(23.99mmol)、GBLを42.0g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を7.6070g(38.79mmol)添加し、更に固形分濃度が15質量%になるようにGBLを加え、水冷下で24時間撹拌した。得られたポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は1380mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=13275、Mw=28956であった。
 更に3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0445g加え、ポリアミック酸溶液(PAA-8)を得た。
(実施例25)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例7で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-3)を7.2022g、合成例19で得られたポリアミック酸溶液(PAA-6)を5.5201g取り、NMPを2.9310g、GBLを29.3534g、及びBCAを5.0297g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.1859g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(V-1)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:15/85)
(比較例19)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例7で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-3)を7.2075g、合成例19で得られたポリアミック酸溶液(PAA-6)を5.5385g取り、NMPを13.7383g、GBLを18.5640g、及びBCAを4.9927g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.1858g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(V-a)を得た。固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:40/60)
(実施例26)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例9で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-5)を5.5452g、合成例18で得られたポリアミック酸溶液(PAA-5)を6.7566g取り、NMPを1.0141g、GBLを31.6599g、及びBCAを4.9937g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.1460g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(V-2)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:5/95)
(実施例27)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例8で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-4)を7.2138g、合成例17で得られたポリアミック酸溶液(PAA-4)を6.6321g取り、NMPを1.0482g、GBLを30.1339g、及びBCAを5.0290g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.1811g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(V-3)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:5/95)
(実施例28)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例12で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-8)を7.2162g、合成例20で得られたポリアミック酸溶液(PAA-7)を6.0871g取り、NMPを5.4631g、GBLを26.2444g、及びBCAを5.0040g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.1510g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(V-4)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:15/95)
(実施例29)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)を4.4308g、合成例20で得られたポリアミック酸溶液(PAA-7)を4.8860g取り、NMPを7.8416g、GBLを18.8822g、及びBCAを4.0082g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.1347g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(V-5)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:20/80)
(実施例30)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例10で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-6)を7.2170g、合成例17で得られたポリアミック酸溶液(PAA-4)を6.6319g取り、NMPを1.0542g、GBLを30.1156g、及びBCAを5.0141g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.1896g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(V-6)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:5/95)
(実施例31)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例13で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-9)を7.2141g、合成例18で得られたポリアミック酸溶液(PAA-5)を6.7968g取り、NMPを1.0209g、GBLを30.1030g、及びBCAを5.0183g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.1636g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(V-7)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:5/95)
(実施例32)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例8で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-4)を13.30g、合成例16で得られたポリアミック酸溶液(PAA-3)を12.26g取り、NMPを2.52g、GBLを62.49g、及びBCAを10.05g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.346g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(V-8)を得た。(固形分濃度:3.3wt%、NMP/GBL比率:5/95)
(実施例33)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例14で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-10)を7.2022g、合成例18で得られたポリアミック酸溶液(PAA-5)を6.7899g取り、NMPを1.0185g、GBLを30.1015g、及びBCAを5.0143g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.1622g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(V-9)を得た。(固形分濃度:3.6wt%、NMP/GBL比率:5/95)
(実施例34)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例7で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-3)を1.9916g、合成例20で得られたポリアミック酸溶液(PAA-7)を1.6669g取り、NMPを1.2121g、GBLを2.0042g、及びBCSを1.6075g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.0698g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VI-1)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、NMP/GBL比率:25/75)
(実施例35)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例11で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-7)を1.9393g、合成例16で得られたポリアミック酸溶液(PAA-3)を1.7745g取り、NMPを0.2977g、GBLを2.4057g、及びBCSを1.6293g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.0819g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VI-2)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、NMP/GBL比率:10/90)
(実施例36)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例8で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-4)を1.9957g、合成例16で得られたポリアミック酸溶液(PAA-3)を1.7908g取り、NMPを0.3158g、GBLを2.4442g、及びBCSを1.6242g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.0653g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VI-3)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、NMP/GBL比率:5/95)
(実施例37)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例12で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-8)を1.9520g、合成例19で得られたポリアミック酸溶液(PAA-6)を1.4775g取り、NMPを0.5335g、GBLを2.4708g、及びBCSを1.6135g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.0570g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VI-4)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、NMP/GBL比率:25/75)
(実施例38)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例13で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-9)を1.9500g、合成例21で得られたポリアミック酸溶液(PAA-8)を1.9556g取り、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(以下、DMIと略す)を0.0996g、GBLを2.4600g、及びBCSを1.6048g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.0617g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VI-5)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、DMI/GBL比率:10/90)
(実施例39)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例15で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-11)を3.6113g、合成例19で得られたポリアミック酸溶液(PAA-6)を2.7746g取り、NMPを0.5025g、GBLを5.968g、及びBCSを2.9958g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.1223g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VI-6)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、NMP/GBL比率:20/80)
(比較例20)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例7で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-3)を1.9418g、合成例20で得られたポリアミック酸溶液(PAA-7)を1.6452g取り、NMPを2.1092g、GBLを0.7577g、及びBCSを1.6097g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.0725g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VI-a)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、NMP/GBL比率:40/60)
(比較例21)
 100ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例13で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-9)を1.9606g、合成例21で得られたポリアミック酸溶液(PAA-8)を1.9393g取り、DMIを1.8650g、GBLを0.6754g、及びBCSを1.6059g、更にイミド化促進剤としてFmoc-Hisを0.0618g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VI-b)を得た。(固形分濃度:6.0wt%、DMI/GBL比率:40/60)
(実施例40)
 実施例25で得られた液晶配向剤(V-1)を1.0μmのフィルターでろ過した後、この液晶配向剤をITO透明電極付きガラス基板上にインクジェット塗布にて、塗布した。得られた塗膜を温度80℃のホットプレート上で5分間の乾燥、温度230℃の熱風循環式オーブンで20分間の焼成し、膜厚130nmの塗膜を形成させた。この塗膜の膜表面を原子間力顕微鏡(AFM)で観察し、膜表面の中心線平均粗さ(Ra)を測定し、膜表面の平坦性を評価した。結果を後述する表4に示す。
(実施例41~45及び比較例22)
 上記実施例27~31、比較例19で得られたそれぞれの液晶配向剤を用いた以外は、実施例40と同様の方法で各塗膜を形成させた。各塗膜の膜表面をAFMにて観察した。また、各塗膜について、中心線平均粗さ(Ra)を測定した。これらの測定結果を後述する表4に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000076
(実施例46)
 実施例34で得られた液晶配向剤(VI-1)を1.0μmのフィルターでろ過した後、この液晶配向剤をITO透明電極付きガラス基板上にフレキソ印刷にて、塗布した。得られた塗膜を温度80℃のホットプレート上で5分間の乾燥、温度230℃の熱風循環式オーブンで20分間焼成し、膜厚130nmの塗膜を形成させた。この塗膜の膜表面を原子間力顕微鏡(AFM)で観察し、膜表面の中心線平均粗さ(Ra)を測定し、膜表面の平坦性を評価した。結果を後述する表5に示す。
(実施例47~45及び比較例23)
 上記実施例35~37、比較例20で得られたそれぞれの液晶配向剤を用いた以外は、実施例46と同様の方法で各塗膜を形成させた。各塗膜の膜表面をAFMにて観察した。また、各塗膜について、中心線平均粗さ(Ra)を測定した。これらの測定結果を後述する表5に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000077

(実施例50及び比較例24)
 上記実施例38及び比較例21で得られたそれぞれの液晶配向剤を用いた以外は、実施例46と同様の方法で各塗膜を形成させた。各塗膜の膜表面をAFMにて観察した。また、各塗膜について、中心線平均粗さ(Ra)を測定した。これらの測定結果を後述する表6に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000078
 本発明の液晶配向剤は、得られる液晶配向膜の表面の微細な凹凸が低減でき、交流駆動による残像が低減するなどの液晶と液晶配向膜の界面の特性が改善され、且つ電圧保持率、イオン密度、及び直流電圧の残留などの電気的特性も改善される。その結果、TN素子、STN素子、TFT液晶素子、更には、垂直配向型の液晶表示素子などに広く有用である。
 なお、2010年3月15日に出願された日本特許出願2010-058558号の明細書、特許請求の範囲、及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims (16)

  1.  下記の(A)成分、(B)成分、及び(C)成分を含有することを特徴とする液晶配向剤。
    (A)成分:下記式(1)で表されるテトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体を全テトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体の60mol%以上含むテトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体と下記式(2)~(5)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1つのジアミンを含むジアミンから得られるポリアミック酸エステル。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式(1)において、Rは炭素数1~5のアルキル基であり、Rはヒドロキシル基、又は塩素原子である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式(2)~(5)において、Aは単結合、エステル結合、アミド結合、チオエステル結合、又は炭素数2~10の2価の有機基であり、Aはハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、チオール基、ニトロ基、リン酸基、又は炭素数1~20の1価の有機基であり、aは1~4の整数であり、aが2以上の場合、Aの構造は同一でも異なってもよい。)
    (B)成分:テトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られるポリアミック酸。
    (C)成分:γ-ブチロラクトン及びその誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機溶媒(C1)とN-メチル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、及びそれらの誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機溶媒(C2)を含有し、有機溶媒(C2)の含有量が、有機溶媒(C1)と有機溶媒(C2)の合計量に対して、2質量%~30質量%である混合溶媒。
  2.  上記(A)成分と(B)成分との含有比率が、質量比(A/B)にて1/9~9/1であり、(C)成分の含有量が、(A)成分、(B)成分、及び(C)成分の合計量に対して、70質量%以上である請求項1に記載の液晶配向剤。
  3.  (A)成分が、上記式(2)~式(5)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを全ジアミンに対して40~100モル%含むジアミンを用いて得られるポリアミック酸エステルである請求項1または2に記載の液晶配向剤。
  4.  (A)成分が、式(2)で表されるジアミン及び式(3)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンと、式(4)で表されるジアミン及び式(5)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを含むジアミンと、を含むジアミンを用いて得られるポリアミック酸エステルである請求項1~3のいずれかに記載の液晶配向剤。
  5.  (A)成分が、式(2)で表されるジアミンと、式(4)で表されるジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを含むジアミンを用いて得られるポリアミック酸エステルである請求項1~4のいずれかに記載の液晶配向剤。
  6.  上記式(4)のAが下記式(6)で表される構造である請求項1~5のいずれかに記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式(6)中のAは、単結合、-O-、-S-、-NR´-、エステル結合、アミド結合、チオエステル結合、ウレア結合、カーボネート結合、又はカルバメート結合であり、Rは、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、及びこれらを組み合わせた基から選ばれ、これらは置換基を有してもよい。R´は、水素原子、又はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、及びこれらを組み合わせた基から選ばれ、これらは置換基を有してもよい。)
  7.  (A)成分が、下記式(A-1)~(A-5)のジアミンからなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンを含むジアミンを用いて得られるポリアミック酸エステルである請求項1~6のいずれかに記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
  8.  (A)成分が、上記式(2)のジアミンと、上記式(A-1)~(A-5)からなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンと、を含むジアミンを用いて得られるポリアミック酸エステルである請求項7に記載の液晶配向剤。
  9.  (B)成分が、下記式(B-1)~(B-9)のテトラカルボン酸二無水物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含むテトラカルボン酸二無水物を用いて得られるポリアミック酸である請求項1~8のいずれかに記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
  10.  (B)成分が、上記式(B-1)~式(B-9)から選ばれる少なくとも1種のテトラカルボン酸二無水物を全テトラカルボン酸二無水物の20モル%以上有するテトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られるポリアミック酸である請求項1~9に記載の液晶配向剤。
  11.  (B)成分が、下記式(B-10)~式(B-13)から選ばれる少なくとも1種を含むジアミンを用いて得られるポリアミック酸である請求項1~10のいずれかに記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
  12.  (B)成分が、上記式(B-10)~(B-13)から選ばれる少なくとも1種のジアミンを全ジアミンの20モル%以上有するジアミンを用いて得られるポリアミック酸である請求項11に記載の液晶配向剤。
  13.  (C)成分の有機溶媒(C1)がγ-ブチロラクトンであり、有機溶媒(C2)がN-メチル-2-ピロリドンである請求項1~12のいずれかに記載の液晶配向剤。
  14.  (C)成分が、γ-ブチロラクトンとN-メチル-2-ピロリドンの混合溶媒であり、(C)成分の含有量が、(A)成分、(B)成分、及び(C)成分の合計量に対して80質量%以上である請求項1~13にいずれかに記載の液晶配向剤。
  15.  請求項1~14のいずれかに記載の液晶配向剤を塗布、焼成して得られる液晶配向膜。
  16.  請求項1~14のいずれかに記載の液晶配向剤を塗布、焼成し、さらに偏光された紫外線を照射して得られる液晶配向膜。
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