WO2015060357A1 - 液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子 - Google Patents

液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子 Download PDF

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WO2015060357A1
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group
formula
liquid crystal
carbon atoms
aligning agent
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直樹 作本
大輝 山極
洋介 飯沼
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日産化学工業株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L79/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
    • C08L79/04Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • C08L79/08Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • C09K19/54Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/56Aligning agents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08G73/1082Partially aromatic polyimides wholly aromatic in the tetracarboxylic moiety
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1337Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/133711Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
    • G02F1/133723Polyimide, polyamide-imide

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal aligning agent, a liquid crystal aligning film obtained from the liquid crystal aligning agent, and a liquid crystal display element including the liquid crystal aligning film.
  • a liquid crystal display element used for a liquid crystal television, a liquid crystal display, or the like is usually provided with a liquid crystal alignment film for controlling the alignment (also referred to as alignment) state of liquid crystals.
  • a liquid crystal alignment film for controlling the alignment (also referred to as alignment) state of liquid crystals.
  • the most widely used liquid crystal alignment film in the industry is a polyimide precursor formed on an electrode substrate, such as polyamic acid (also called polyamic acid), polyamic acid ester, polyimide obtained by imidizing these, and the like.
  • the surface of the resulting resin coating is produced by performing a so-called rubbing treatment method in which the surface of the resin coating is rubbed in one direction with a cloth such as cotton, nylon or polyester.
  • the method of rubbing the surface of the resin film is simple, excellent in productivity, and industrially useful.
  • the demand for higher performance, higher definition, and larger size of liquid crystal display elements is increasing, and the surface of the liquid crystal alignment film generated by rubbing treatment, the generation of dust, the influence of mechanical force and static electricity.
  • various problems such as in-plane non-uniformity of the orientation treatment have been clarified.
  • Patent Document 1 proposes that a resin film made of a polyimide resin having an alicyclic structure such as a cyclobutane ring in the main chain is used for the photo-alignment treatment.
  • a polyimide resin is used for the liquid crystal alignment film of the photo-alignment method, its usefulness is expected because it has higher heat resistance than that of other resins.
  • the photo-alignment treatment as described above has an advantage that it can be produced by an industrially simple manufacturing process as a rubbing-less liquid crystal alignment treatment. Furthermore, in a liquid crystal display element of an IPS (In-Plane Switching) driving method or an FFS (Fringe Field Switching) driving method, the liquid crystal obtained by the rubbing treatment method is used by using the liquid crystal alignment film obtained by the optical alignment treatment. Compared with the alignment film, it is possible to improve the performance of the liquid crystal display element, such as an improvement in contrast and viewing angle characteristics of the liquid crystal display element. For this reason, the photo-alignment treatment method is particularly attracting attention as a future liquid crystal alignment treatment method.
  • liquid crystal alignment film used for a liquid crystal display element of an IPS driving method or an FFS driving method in addition to basic characteristics such as excellent liquid crystal orientation and electrical characteristics, the liquid crystal is in an initial state by long-time AC driving.
  • Such characteristics as suppressing afterimages (hereinafter referred to as afterimages caused by AC driving) caused by not returning to the alignment state and fast relaxation of residual charges accumulated by DC voltage.
  • afterimages caused by AC driving suppressing afterimages caused by AC driving
  • liquid crystal alignment film having a short time until an afterimage generated by a direct current voltage disappears
  • a liquid crystal alignment agent containing a tertiary amine having a specific structure in addition to polyamic acid or imide group-containing polyamic acid, pyridine The thing using the liquid crystal aligning agent containing the soluble polyimide which used the specific which has frame
  • liquid crystal alignment film having a high voltage holding ratio and a short time until an afterimage generated by a direct current voltage disappears, in addition to polyamic acid or an imidized polymer thereof, one carboxylic acid group is included in the molecule.
  • a liquid crystal aligning agent containing a very small amount of a compound selected from a compound containing, a compound containing one carboxylic anhydride group in the molecule, and a compound containing one tertiary amino group in the molecule is used. Have been proposed (see, for example, Patent Document 4).
  • a tetracarboxylic acid having a specific structure of tetracarboxylic dianhydride and cyclobutane as a liquid crystal alignment film having excellent liquid crystal alignment, high voltage holding ratio, low afterimage, excellent reliability, and high pretilt angle The thing using the polyamic acid obtained from a dianhydride and specific and the liquid crystal aligning agent containing the imidation polymer is known (for example, refer patent document 5).
  • a method of suppressing afterimages generated by alternating current drive a method of using a specific liquid crystal alignment film having good liquid crystal alignment and large interaction with liquid crystal molecules has been proposed (see Patent Document 6).
  • a method of using a specific liquid crystal alignment film having good liquid crystal alignment and large interaction with liquid crystal molecules Has been proposed (see Patent Document 6).
  • static electricity is easily accumulated in the liquid crystal cell, and charges are accumulated in the liquid crystal cell by application of an asymmetric voltage generated by driving, and these accumulated charges are stored in the liquid crystal cell. Disturbance of the orientation of the liquid crystal display or afterimage or image sticking affects the display, and the display quality of the liquid crystal element is significantly reduced.
  • the present inventors suppress charge accumulation by asymmetrical AC drive generated in an IPS drive type or FFS drive type liquid crystal display element, quickly relieve residual charges accumulated by a DC voltage, and further suppress afterimages caused by AC drive.
  • the component (I) having excellent liquid crystal alignment and strong liquid crystal alignment control, suppression of charge accumulation by asymmetrical AC drive, and quick relaxation of residual charge accumulated by DC voltage Attention was focused on a liquid crystal aligning agent blended with compatible component (II).
  • a liquid crystal aligning agent does not necessarily solve the above-described problems particularly in the photo-alignment treatment method.
  • the presence of the component (II) suppresses charge accumulation due to asymmetry of AC driving and early residual charges accumulated due to DC voltage.
  • relaxation is compatible, it leads to inhibition of the alignment regulating force of the liquid crystal, the stability of the liquid crystal alignment is insufficient, and an afterimage is generated by AC driving, and all of these characteristics cannot always be satisfied.
  • the present invention is a component that is excellent in liquid crystal alignment and alignment regulating power of liquid crystal, has both high stability of liquid crystal alignment, and suppression of charge accumulation by asymmetry of AC drive and quick relaxation of residual charge accumulated by DC voltage
  • a liquid crystal alignment film that suppresses charge accumulation due to asymmetry of AC driving, quickly relaxes residual charges accumulated by DC voltage, and further suppresses afterimages due to AC driving.
  • the liquid crystal aligning agent which can provide the liquid crystal display element which has said liquid crystal aligning film, and said liquid crystal aligning film.
  • the liquid crystal aligning agent characterized by containing the following (A) component and (B) component.
  • (X A and X C each independently represents a protecting group which is replaced with a hydrogen atom by heat.
  • X B represents a single bond or an organic group having 1 to 40 carbon atoms, and in this case, an ester group (—COO— group).
  • the atom to which) is bonded is a carbon atom.
  • Y 1 is a divalent organic group having at least one structure selected from the group consisting of an amino group, an imino group, and a nitrogen-containing heterocyclic ring.
  • B 1 and B 2 are each independently A hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkynyl group having 1 to 10 carbon atoms, and these groups may have a substituent.
  • X d represents a single bond or an organic group having 1 to 20 carbon atoms
  • X e represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms
  • X f represents a protecting group which is replaced with a hydrogen atom by heat
  • n represents 1 Indicates an integer of ⁇ 4.
  • the component (A) is a combination of a diamine component containing a diamine having at least one structure selected from the structures represented by the formulas [1a], [1b] and [1c] and a tetracarboxylic acid component.
  • the liquid crystal aligning agent according to 2 above which is at least one polymer selected from a polyimide precursor obtained by condensation and a polyimide obtained by imidizing the polyimide precursor. 4).
  • X D represents an organic group of the formula [1a], formula [1b] and 5 to 50 carbon atoms having at least one structure selected from the group consisting of Formula [1c],
  • a 1 and A 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkynyl group having 1 to 10 carbon atoms, and these groups have a substituent. May be.
  • X 1 is a single bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, —O—, —N (R 1 ) —, —CON (R 2 ) —, —N (R 3 ) Represents at least one organic group selected from CO—, —CH 2 O—, —COO— and —OCO—, wherein R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a carbon number of 1; X 2 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and X a represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms when m is 1.
  • X b is .m showing a protecting group to replace a hydrogen atom by a thermal represents an integer of 1 or 2, where, when m is 2, the integer X substituent a is not .p 1-4 Q represents an integer of 1 to 4.
  • X 3 and X 7 are each independently a single bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, —O—, —N (R 1 ) —, —CON (R 2 ) —. , —N (R 3 ) CO—, —CH 2 O—, —COO—, and —OCO—.
  • R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • X 4 and X 6 each independently represent a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms
  • X 5 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms
  • X c represents a hydrogen atom by heat.
  • a protecting group to be substituted is represented, and r represents an integer of 1 to 4.
  • X 8 represents a single bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, —O—, —N (R 1 ) —, —CON (R 2 ) —, —N (R 3 ) CO At least one selected from —, —CH 2 O—, —COO— and —OCO— is shown.
  • R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • X 9 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms
  • X d represents a single bond or an organic group having 1 to 20 carbon atoms
  • X e represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms.
  • X f represents a protecting group which is replaced by a hydrogen atom by heat
  • n represents an integer of 1 to 4
  • s represents an integer of 1 to 4
  • t represents an integer of 1 to 4, and the formula [1a-1
  • a 1 to A 6 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkynyl group having 1 to 10 carbon atoms. These groups may have a substituent.
  • a 1 to A 10 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkynyl group having 1 to 10 carbon atoms; These groups may have a substituent.
  • R 1 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the polymer of the component (A) is a polyimide precursor obtained by polycondensation of a diamine component containing a diamine represented by the following formula [3-1] and a tetracarboxylic acid component, and imidation of the polyimide precursor 7.
  • X E represents at least one structure selected from the group consisting of the following formulas [3a-1] to [3a-10], and A 1 and A 2 are each independently And a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkynyl group having 1 to 10 carbon atoms, and these groups may have a substituent.
  • n represents an integer of 1 to 5
  • Z in the formula [4] is a group consisting of the formula [4a], the formula [4e] to the formula [4g], the formula [4l], the formula [4m], or the formula [4p].
  • the liquid crystal aligning agent according to 8 above which is at least one tetracarboxylic acid compound selected from: 10.
  • the diamine represented by the formula [1a-1], the formula [1b-1] and the formula [1c-1] is 5 to 30 mol% in 100 mol% of the total diamine components. 10.
  • the liquid crystal aligning agent according to any one of 5 to 9 above. 11.
  • the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (B-1) is 10 to 100 mol% with respect to 1 mol of all tetracarboxylic acid components.
  • the liquid crystal aligning agent in any one. 12 12.
  • Y 1 in the formula (B-2) is at least one selected from the group consisting of divalent organic groups having nitrogen atoms represented by the following formulas (YD-1) to (YD-5) The liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 12 above.
  • E 1 is a nitrogen atom-containing heterocycle having 3 to 15 carbon atoms
  • Q 1 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 prime groups which may have a substituent.
  • W 1 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • E 2 is a monovalent organic group having 3 to 15 carbon atoms having a nitrogen atom-containing heterocyclic ring, or a carbon number A disubstituted amino group substituted with an aliphatic group having 1 to 6.
  • W 2 is a divalent organic group having 6 to 15 carbon atoms and having 1 to 2 benzene rings.
  • W 3 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms or a biphenylene group
  • Q 2 is an elementary atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a benzene ring
  • a is an integer of 0 to 1. .
  • Equation (YD-4) in, E 3 is a nitrogen atom-containing heterocyclic ring having 3 to 15 carbon atoms.
  • formula (YD-5) in, E 4 3 to 15 carbon atoms A nitrogen-containing heterocycle, W 5 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms.
  • the nitrogen atom-containing heterocyclic ring is at least one selected from the group consisting of pyrrolidine, pyrrole, imidazole, pyrazole, oxazole, thiazole, piperidine, piperazine, pyridine, pyrazine, indole, benzimidazole, quinoline, and isoquinoline.
  • the liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 13. 15.
  • Y 1 in the formula (B-2) is at least one selected from the group consisting of divalent organic groups having nitrogen atoms represented by the following formulas (YD-6) to (YD-21)
  • h is an integer of 1 to 3
  • j is an integer of 0 to 3).
  • Y 1 in the formula (B-2) is at least one selected from the group consisting of divalent organic groups having a nitrogen atom represented by the formula (YD-14) and the formula (YD-18). 16.
  • liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 17 above, which contains at least one solvent selected from the group consisting of N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone and ⁇ -butyrolactone. 19.1- contains at least one solvent selected from the group consisting of hexanol, cyclohexanol, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether and dipropylene glycol dimethyl ether.
  • the liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 18 above. 20.
  • 21. 21. A liquid crystal alignment film obtained by applying the liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 20 above and baking it. 22. 21. A liquid crystal alignment film obtained by an ink jet method using the liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 20 above. 23. 23. A liquid crystal alignment film obtained by irradiating the liquid crystal alignment film according to 21 or 22 with polarized radiation. 24. 24. A liquid crystal display device having the liquid crystal alignment film as described in any one of 21 to 23 above.
  • the liquid crystal aligning agent comprising at least one polymer selected from polyimide precursors or polyimides having a specific structure according to the present invention suppresses charge accumulation due to asymmetry of AC drive, and has an early residual charge accumulated by DC voltage. It is possible to form a liquid crystal alignment film that relaxes and further suppresses an afterimage due to AC driving. In particular, it is useful as a liquid crystal alignment film for photo-alignment treatment obtained by irradiating polarized radiation. In addition, a liquid crystal display element having a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention has excellent reliability, and is suitable for a large-screen, high-definition liquid crystal television, a small-sized car navigation system, a smartphone, and the like. Can be used.
  • Component (A) of the present invention (hereinafter also referred to as specific polymer (A)) is represented by the following formulas [1A] (also referred to as specific structure (1A)) and [1B] (also referred to as specific structure (1B)). It is at least one polymer selected from the group consisting of a polyimide precursor and a polyimide obtained by imidizing the polyimide precursor, having at least one structure selected from the group consisting of: In the formula [1A], X A represents a group that is replaced with a hydrogen atom by heat.
  • This group is called a protective group because it binds to a nitrogen atom, is eliminated by heat, and is replaced with a hydrogen atom to form an amino group.
  • the temperature at which the protective group is desorbed by heat and replaced with hydrogen atoms is the firing temperature for producing the liquid crystal alignment film, preferably 150 to 300 ° C., more preferably 200 to 270.
  • Such a protecting group is not particularly limited as long as it is eliminated by heat and replaced with a hydrogen atom. Specifically, at least one selected from the group consisting of the following formulas [a-1] to [a-6], However, a protecting group having a structure represented by the formula [a-1] or [a-6] is preferable.
  • R 1 represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • Formula [1A] is preferably a structure represented by the following formula [1a] and formula [1b].
  • Xa represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. Of these, a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms is preferable.
  • X b in the formula [1a] and X c in the formula [1b] are groups that are replaced by a hydrogen atom by heat, and are protecting groups for carboxy groups.
  • X b and X c are the same as X A described above, and the same applies to preferred examples.
  • m represents an integer of 1 or 2, when m is 2, the substituents X a are not.
  • m is preferably 1.
  • a 7 to A 18 are each independently at least one selected from the group consisting of the formulas [a-1] to [a-6].
  • n7 represents an integer of 0 to 10
  • n8 to n12 represents an integer of 1 to 10.
  • X B represents a single bond or an organic group having 1 to 40 carbon atoms.
  • the organic group having 1 to 40 carbon atoms include an ether bond (—O—), an amide bond (—CONH— or NHCO—), an ester bond (—COO— or OCO—), a thioether bond (— An alkylene group, an arylene group, or a combination thereof, which may contain an S—) or thioester bond (—S ( ⁇ O) 2 —).
  • the atom to which the ester group (—COO—) in the formula [1B] is bonded is a carbon atom.
  • X C is a group that is replaced with a hydrogen atom by heat, and is a protecting group for a carboxy group.
  • X b and X c are the same as X A described above, and the same applies to preferred examples.
  • the structure represented by following formula [1c] is preferable.
  • X d represents a single bond or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. In this case, when X d is a single bond, there is no substituent X e . Of these, a single bond or an organic group having 1 to 10 carbon atoms is preferable.
  • X e represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms when X d is not a single bond. Of these, a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms is preferable.
  • Xf is a group that is replaced by a hydrogen atom by heat, and is a protecting group for a carboxy group.
  • X f is the same as X A described above, and the same applies to preferred examples.
  • n represents an integer of 1 to 4. Of these, 1 or 2 is preferable.
  • n1 represents an integer of 0 to 10
  • n2 to n6 represent an integer of 1 to 10.
  • B 7 to B 18 are each independently at least one selected from the group consisting of the formulas [a-1] to [a-6].
  • n7 represents an integer of 0 to 10
  • n8 to n12 represents an integer of 1 to 10.
  • the specific polymer (A) of the present invention is at least one polymer selected from the group consisting of a polyimide precursor and a polyimide obtained by imidizing the polyimide precursor (generically also referred to as a polyimide polymer).
  • the polyimide polymer of this invention is a polyimide which imidized the polyimide precursor obtained by making a diamine component and a tetracarboxylic acid component react.
  • the polyimide precursor is a structure represented by the following formula [A].
  • R 1 is a tetravalent organic group
  • R 2 is a divalent organic group
  • a 1 and A 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl having 1 to 5 carbon atoms.
  • a 3 and A 4 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkynyl group having 1 to 10 carbon atoms, The group may have a substituent, and n represents a positive integer.
  • Examples of the diamine component include diamines having two primary or secondary amino groups in the molecule.
  • Examples of the tetracarboxylic acid component include tetracarboxylic acid, tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic acid dihalide, tetracarboxylic acid dialkyl ester, and tetracarboxylic acid dialkyl ester dihalide.
  • a 1 and A 2 in the formula [A] are hydrogen atoms
  • a tetracarboxylic acid compound or a tetracarboxylic acid It can be obtained by reacting with acid dianhydride.
  • a tetracarboxylic acid dialkyl ester or a tetracarboxylic acid are used. It can be obtained by reacting with an acid dialkyl ester dihalide.
  • an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms of A 1 and A 2 represented by the formula [A] can be introduced into the polyamic acid obtained by the above method.
  • the specific polymer (A) of the present invention is a polymer having at least one selected from the group consisting of the specific structure (1A) and the specific structure (1B).
  • the method for introducing the specific structure (1A) or the specific structure (1B) of the present invention into the specific polymer (A) is not particularly limited, but a diamine having the specific structure (1A) or the specific structure (1B) is used. It is preferable to use it as a diamine component. It is particularly preferable to use a diamine having a structure represented by the formula [1a], the formula [1b] or the formula [1c].
  • a 1 and A 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkynyl group having 1 to 10 carbon atoms. Yes, these groups may have a substituent.
  • 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 decyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl 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.
  • vinyl group, allyl group, 1-propenyl group, isopropenyl group, 2-butenyl group, 1,3-butadienyl group, 2-pentenyl group, 2-hexenyl group, cyclopropenyl group, cyclopentenyl group, A cyclohexenyl group etc. are mentioned.
  • 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. Specific examples include an ethynyl group, a 1-propynyl group, and a 2-propynyl group.
  • 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.
  • 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 include 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.
  • the halogen group as a substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or an iodine atom.
  • a phenyl group is mentioned as an aryl group which is a substituent.
  • This aryl group may be further substituted with the other substituent described above.
  • the organooxy group as a substituent can have a structure represented by —O—R.
  • R include the aforementioned alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group and the like. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • Specific examples of the alkyloxy group include methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group and the like.
  • the organothio group as a substituent can have a structure represented by —S—R.
  • R include the aforementioned alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group and the like. 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, a hexylthio group, a heptylthio group, and an octylthio group.
  • the organosilyl group as a substituent can have a structure represented by —Si— (R) 3 .
  • the three Rs on Si may be the same or different, and examples thereof include the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • alkylsilyl group examples include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a tripropylsilyl group, a tributylsilyl group, a tripentylsilyl group, a trihexylsilyl group, a pentyldimethylsilyl group, and a hexyldimethylsilyl group.
  • the acyl group as a substituent can have a structure represented by —C (O) —R. Examples of R include the alkyl groups, alkenyl groups, and aryl groups described above. 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 aforementioned alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group and the like. 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 aforementioned alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group and the like. 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 .
  • Two Rs may be the same or different, and examples thereof include the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
  • the amide group as a substituent includes —C (O) NH 2 , —C (O) NHR, —NHC (O) R, —C (O) N (R) 2 , or —NRC (O) R.
  • the structure represented can be shown.
  • These Rs may be the same or different, and examples thereof include the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group 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.
  • alkenyl group as a substituent examples include the same alkenyl groups as those described above. This alkenyl group may be further substituted with the other substituent described above.
  • alkynyl group as a substituent examples include the same alkynyl groups as those described above. This alkynyl group may be further substituted with the above-mentioned other substituents.
  • a bulky structure when introduced, there is a possibility that the reactivity of the amino group and the liquid crystal orientation may be lowered.
  • a 1 and A 2 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.
  • X D represents an organic group having 5 to 50 carbon atoms having at least one selected from the group consisting of the structures represented by Formula [1a], Formula [1b] and Formula [1c]. Indicates. More specifically, diamines represented by the following formulas [1a-1] to [1c-1] are preferable.
  • X 1 is a single bond, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, —O—, —N (R 1 ) —, —CON (R 2 ) —, —N (R 3 ) CO At least one selected from —, —CH 2 O—, —COO— and —OCO— is shown.
  • R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Of these, a single bond, —O—, —CONH—, —NHCO—, —COO— or —OCO— is preferable.
  • X 2 represents a single bond or an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. Of these, a single bond or an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms is preferable.
  • Xa represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom or an organic group having 1 to 10 carbon atoms.
  • the organic group having 1 to 10 carbon atoms is preferably — (CH 2 ) n —COO-tBu (wherein n represents an integer of 1 to 5 and tBu represents a tert-butyl group).
  • X b is the same as X A in the formula [1A], the same for the preferred embodiment.
  • m represents an integer of 1 or 2
  • p represents an integer of 1 to 4.
  • 1 to 3 is preferable, and 1 to 2 is more preferable from the viewpoint of availability of raw materials and ease of synthesis.
  • q represents an integer of 1 to 4.
  • 1 to 3 is preferable and 1 to 2 is more preferable from the viewpoint of availability of raw materials and ease of synthesis.
  • X 3 and X 7 are the same as X 1 in formula [1a-1], and the same applies to the preferred examples.
  • X 4 , X 5 and X 6 are the same as X 2 in the formula [1a-1], and the same applies to preferred examples.
  • X c is the same as X A in the formula [1A], and the same applies to the preferred examples.
  • r represents an integer of 1 to 4. Among these, 1 to 3 are preferable from the viewpoint of availability of raw materials and ease of synthesis. More preferred is 1 to 2.
  • X 8 has the same definition as X 1 in Formula [1a-1], and the same applies to the preferred examples.
  • X 9 is the same as X 2 in the formula [1a-1], and the same applies to preferred examples.
  • X d represents a single bond or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. Of these, a single bond or an organic group having 1 to 10 carbon atoms is preferable. More preferably, it is a single bond or a carbon atom (> CH—).
  • Xe represents a hydrogen atom or an organic group having 1 to 20 carbon atoms. If X d is a single bond, the substituent X e is not.
  • a hydrogen atom or —NH—COO-tBu (tBu represents a tert-butyl group) is preferable.
  • Xf is the same as Xb in the formula [1a], and the same applies to the preferred examples.
  • n, s, and t represent an integer of 1 to 4. Among these, 1 to 3 is preferable and 1 to 2 is more preferable from the viewpoint of availability of raw materials and ease of synthesis.
  • a 1 to A 6 are the same definitions as A 1 and A 2 in the formula [1-1], including preferred examples.
  • specific diamines include those represented by the following formulas [1d-1] to [1d-9].
  • R 1 to R 7 are each independently at least one selected from the group consisting of the formulas [a-1] to [a-6]. .
  • a 1 to A 10 including preferred examples, have the same definitions as A 1 and A 2 in formula [1-1].
  • R 8 ⁇ R 14 are each independently, in the formula [a-1] ⁇ Formula least one selected from the group consisting of [a-6] is there.
  • a 11 to A 18 are the same definition as A 1 and A 2 in formula [1-1], including preferred examples.
  • the specific diamine (1) of the present invention it is preferable to use at least one selected from the group consisting of diamines represented by the formulas [1d-1] to [1d-5].
  • the specific diamine (1) in the specific polymer (A) is preferably 5 to 40 mol% in 100 mol% of all diamine components. Of these, 5 to 30 mol% is preferable. More preferred is 5 to 20 mol%.
  • the specific diamine (1) depends on the properties such as the solubility of the specific polymer (A) in the solvent, the coating property of the liquid crystal aligning agent, the liquid crystal aligning property when the liquid crystal aligning film is used, the voltage holding ratio, and the accumulated charge. One type or a mixture of two or more types can also be used.
  • As the diamine component for producing the specific polymer (A) in addition to the specific diamine (1), another diamine represented by the following formula [3-1] (also referred to as a specific second diamine) may be used. preferable.
  • X E is at least one selected from structures represented by the following formulas [3a-1] to [3a-9]. (In the formula [3a-9], n represents an integer of 1 to 5)
  • a 1 and A 2 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the specific second diamine is preferably a diamine of formula [3a-1] to formula [3a-4], formula [3a-6], formula [3a-8] or formula [3a-9]. More preferred are formula [3a-1] to formula [3a-3], formula [3a-8] or formula [3a-9]. Particularly preferred is the formula [3a-1], the formula [3a-2] or the formula [3a-9].
  • the specific second diamine in the specific polymer (A) is preferably from 50 to 95 mol%, more preferably from 60 to 95 mol%, particularly preferably from 80 to 95 mol, based on 100 mol% of all diamine components.
  • the specific second diamine depends on properties such as the solubility of the specific polymer (A) in the solvent, the coating property of the liquid crystal aligning agent, the liquid crystal aligning property when the liquid crystal aligning film is used, the voltage holding ratio, and the accumulated charge.
  • properties such as the solubility of the specific polymer (A) in the solvent, the coating property of the liquid crystal aligning agent, the liquid crystal aligning property when the liquid crystal aligning film is used, the voltage holding ratio, and the accumulated charge.
  • One kind or a mixture of two or more kinds can be used.
  • the specific diamine (1), the specific diamine (2), the specific second diamine, and other Diamine can be used as a diamine component of the specific polymer (A) and the specific polymer (B).
  • Other diamines include 2,4-dimethyl-m-phenylenediamine, 2,6-diaminotoluene, m-phenylenediamine, p-phenylenediamine, 4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4.
  • the tetracarboxylic acid component for producing the specific polymer (A) is preferably a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula [4].
  • a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula [4] not only the specific tetracarboxylic dianhydride represented by the formula [4] but also the tetracarboxylic acid derivative tetracarboxylic acid, tetracarboxylic dihalide, tetracarboxylic dialkyl ester or tetracarboxylic dialkyl ester di Halides can also be used (tetracarboxylic dianhydride and derivatives thereof are collectively referred to as a specific tetracarboxylic acid component).
  • Z represents at least one selected from the group consisting of the following formulas [4a] to [4q].
  • Z 1 to Z 4 each independently represent a hydrogen atom, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a chlorine atom or a benzene ring.
  • Z 5 and Z 6 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group.
  • Z 1 in the formula [4] represents the formula [4a], the formulas [4c] to [4g], the formula [4k] to the formulas [4a], from the viewpoint of ease of synthesis and polymerization reactivity when producing a polymer.
  • Formula [4m] or Formula [4p] and more preferably Formula [4a], Formula [4e] to Formula [4g], Formula [4l], Formula [4m], or Formula [4p]. Particularly preferable is the formula [4a], the formula [4e], the formula [4f], the formula [4l], the formula [4m], or the formula [4p].
  • the specific tetracarboxylic acid component in the specific polymers (A) and (B) is preferably 50 to 100 mol%, more preferably 70 to 100 mol%, particularly preferably 100 mol% of all tetracarboxylic acid components. 80 to 100 mol%.
  • the specific tetracarboxylic acid component depends on the properties such as the solubility of the specific polymer (A) in the solvent, the coating property of the liquid crystal aligning agent, the orientation of the liquid crystal in the case of the liquid crystal alignment film, the voltage holding ratio, and the accumulated charge. In addition, one type or a mixture of two or more types can be used.
  • tetracarboxylic acid components other than a specific tetracarboxylic acid component can also be used for the polyimide polymer of a specific polymer (A).
  • examples of other tetracarboxylic acid components include the following tetracarboxylic acid compounds, tetracarboxylic dianhydrides, tetracarboxylic acid dihalides, tetracarboxylic acid dialkyl esters, and tetracarboxylic acid dialkyl ester dihalides.
  • tetracarboxylic acid components are specifically 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic acid, 1,2,5,6-anthracenetetracarboxylic acid Acid, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, 2,3,3 ′, 4-biphenyltetracarboxylic acid, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether, 3,3 ′, 4 4′-benzophenonetetracarboxylic acid, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone, bis (3,4-dicarboxyphenyl) methane, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane, 1, 1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) dimethylsilane, bis (3,
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention comprises a tetracarboxylic acid component containing a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (B-1) and a diamine component containing a diamine represented by the following formula (B-2). It contains at least one polymer selected from the group consisting of a polyamic acid and an imidized polymer of the polyamic acid obtained by a polycondensation reaction, and an organic solvent.
  • the ratio of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (B-1) is preferably 10 to 100 mol%, more preferably 30 to 100 mol% with respect to 1 mol of all tetracarboxylic dianhydrides.
  • the mol% is more preferably 50 to 100 mol%.
  • a tetracarboxylic dianhydride represented by the following formula (B-3) is used in addition to the tetracarboxylic dianhydride represented by the above formula (B-1). May be.
  • X is a tetravalent organic group, and the structure thereof is not particularly limited. Specific examples include the following formulas (X-1) to (X-42).
  • R 3 to R 6 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group, more preferably a hydrogen atom or a methyl group.
  • the tetracarboxylic dianhydride is preferably at least one selected from the group consisting of a structure represented by the following formula (B-4).
  • X 1 is at least one selected from the group consisting of structures represented by Formula (X-1) to Formula (X-14)).
  • X 1 can be derived from only aliphatic groups such as the above formulas (X-1) to (X-7) and (X-11). (Which may contain an oxygen atom) is preferred, and the structure of formula (X-1) is more preferred. Further, in order to exhibit good liquid crystal alignment, the structure of X 1 is more preferably the following formula (X1-1) or formula (X1-2).
  • the ratio of the tetracarboxylic dianhydride represented by the formula (B-3) is preferably 0 to 90 mol%, more preferably 0 to 70 mol, relative to 1 mol of all tetracarboxylic dianhydrides. %, More preferably 0 to 50 mol%.
  • Y 1 is a divalent organic group having at least one structure selected from the group consisting of an amino group, an imino group, and a nitrogen-containing heterocyclic ring
  • B 1 and B 2 are each Independently, they are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkynyl group having 1 to 10 carbon atoms, and these groups may have a substituent.
  • These groups are the same as defined in A 1 and A 2 in the formula [1-1], and the same applies to preferred examples.
  • B 1 and B 2 may have a hydrogen atom or a substituent.
  • An alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is more preferable, and a hydrogen atom, a methyl group, or an ethyl group is particularly preferable.
  • Y 1 in formula (B-2) is particularly limited as an organic group as long as it has at least one structure selected from the group consisting of an amino group, an imino group, and a nitrogen-containing heterocyclic ring. is not.
  • Specific examples include a divalent structure having at least one structure selected from the group consisting of an amino group represented by the following formulas (YD-1) to (YD-5), an imino group, and a nitrogen-containing heterocyclic ring.
  • An organic group is mentioned.
  • E 1 is a nitrogen atom-containing heterocyclic ring having 3 to 15 carbon atoms
  • Q 1 is a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent. is there.
  • W 1 is a hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • E 2 is a monovalent organic group having 3 to 15 carbon atoms having a nitrogen atom-containing heterocyclic ring, or 1 carbon atom A disubstituted amino group substituted with an aliphatic group of ⁇ 6.
  • W 2 is a divalent organic group having 6 to 15 carbon atoms and 1 or 2 benzene rings
  • W 3 is an alkylene group or biphenylene group having 2 to 5 carbon atoms.
  • Q 2 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a benzene ring, and a is an integer of 0 to 1.
  • E 3 is a nitrogen atom-containing heterocycle having 3 to 15 carbon atoms.
  • E 4 is a nitrogen atom-containing heterocycle having 3 to 15 carbon atoms
  • W 5 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms.
  • the containing heterocyclic ring is not particularly limited as long as it is a known structure. Among them, pyrrolidine, pyrrole, imidazole, pyrazole, oxazole, thiazole, piperidine, piperazine, pyridine, pyrazine, indole, benzimidazole, quinoline, isoquinoline, etc.
  • Y 1 in the formula (B-2) include divalent organic groups having nitrogen atoms represented by the following formulas (YD-6) to (YD-21). Since charge accumulation due to AC driving can be suppressed, Formula (YD-14) to Formula (YD-21) are more preferable, and Formula (YD-14) or Formula (YD-18) is particularly preferable.
  • h is an integer of 1 to 3
  • j is an integer of 0 to 3.
  • the ratio of the diamine represented by the formula (B-2) is preferably 10 to 100 mol% with respect to 1 mol of the total diamine. More preferably, it is 30 to 100 mol%, and still more preferably 50 to 100 mol%.
  • a diamine represented by the following formula (B-5) may be used in addition to the diamine represented by the above formula (B-2).
  • Y 2 in the following formula (B-5) is a divalent organic group, and the structure thereof is not particularly limited, and two or more kinds may be mixed. Specific examples include divalent organic groups having structures represented by the following formulas (Y-1) to (Y-76).
  • B 1 and B 2 in the following formula (B-5) are the same definitions as B 1 and B 2 in the formula (B-2), including preferred examples.
  • a high diamines are preferred linearity, as Y 2, wherein (Y-7), formula (Y-21) ⁇ formula (Y-23), formula (Y -25) to formula (Y-27), formula (Y-43) to formula (Y-46), formula (Y-48), formula (Y-63), formula (Y-71), or formula (Y Diamines having a divalent organic group represented by the formula (-73) to formula (Y-76) are preferred.
  • the ratio of the diamine represented by the formula (B-5) is increased, the effect of the present invention may be impaired, which is not preferable.
  • the proportion of the diamine represented by the formula (B-5) is preferably 0 to 90 mol%, more preferably 0 to 70 mol%, still more preferably 0 to 50 mol%, based on 1 mol of all diamines. It is.
  • the method for producing the specific polymer (A) and the specific polymer (B) is not particularly limited. Usually, it is obtained by reacting a diamine component and a tetracarboxylic acid component. In general, at least one tetracarboxylic acid component selected from the group consisting of tetracarboxylic dianhydrides and derivatives of the tetracarboxylic acid is reacted with a diamine component consisting of one or more diamines. And a method of obtaining a polyamic acid.
  • tetracarboxylic dianhydride and primary or secondary diamine are polycondensed to obtain polyamic acid
  • tetracarboxylic acid and primary or secondary diamine are subjected to dehydration polycondensation reaction.
  • a method for obtaining a polyamic acid or a method for obtaining a polyamic acid by polycondensation of a tetracarboxylic acid dihalide and a primary or secondary diamine is used.
  • a method of polycondensing a tetracarboxylic acid obtained by dialkyl esterifying a carboxylic acid group with a primary or secondary diamine, a tetracarboxylic acid dihalide obtained by dialkyl esterifying a carboxylic acid group and 1 A method of polycondensation with a secondary or secondary diamine or a method of converting a carboxyl group of a polyamic acid into an ester is used.
  • polyimide a method is used in which the polyamic acid or polyamic acid alkyl ester is cyclized to form polyimide.
  • the reaction of the diamine component and the tetracarboxylic acid component is usually performed in a solvent.
  • the solvent used at that time is not particularly limited as long as the produced polyimide precursor is soluble. Although the specific example of the solvent used for reaction below is given, it is not limited to these examples.
  • Examples include N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone or ⁇ -butyrolactone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide or 1,3-dimethyl-imidazolidinone. It is done. Further, when the solvent solubility of the polyimide precursor is high, it is represented by methyl ethyl ketone, cyclohexanone, cyclopentanone, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, or the following formulas [D-1] to [D-3]. Can be used.
  • D 1 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • D 2 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms
  • D-3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
  • solvents may be used alone or in combination. Furthermore, even if it is a solvent which does not dissolve a polyimide precursor, you may mix and use it for the said solvent in the range which the produced
  • Methods conversely, a method of adding a diamine component to a solution in which a tetracarboxylic acid component is dispersed or dissolved in a solvent, a method of alternately adding a diamine component and a tetracarboxylic acid component, etc., and any of these methods May be used.
  • a method of adding a diamine component to a solution in which a tetracarboxylic acid component is dispersed or dissolved in a solvent a method of alternately adding a diamine component and a tetracarboxylic acid component, etc., and any of these methods May be used.
  • reacting using a plurality of diamine components or tetracarboxylic acid components they may be reacted in a premixed state, individually or sequentially, or further individually reacted low molecular weight substances. May be mixed and reacted to form a polymer.
  • the polymerization temperature can be selected from -20 to 150 ° C., but is preferably in the range of ⁇ 5 to 100 ° C.
  • the reaction can be carried out at any concentration, but if the concentration is too low, it is difficult to obtain a high molecular weight polymer, and if the concentration is too high, the viscosity of the reaction solution becomes too high and uniform stirring is difficult. It becomes. Therefore, it is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 5 to 30% by mass.
  • the initial reaction is carried out at a high concentration, and then a solvent can be added.
  • the ratio of the total number of moles of the diamine component to the total number of moles of the tetracarboxylic acid component is preferably 0.8 to 1.2. Similar to a normal polycondensation reaction, the molecular weight of the polyimide precursor formed increases as the molar ratio approaches 1.0.
  • Polyimide is a polyimide obtained by ring closure of the polyimide precursor, and in this polyimide, the ring closure rate (also referred to as imidation rate) of the amic acid group does not necessarily need to be 100%. It can be adjusted as desired.
  • the method for imidizing the polyimide precursor include thermal imidization in which the polyimide precursor solution is heated as it is, or catalytic imidization in which a catalyst is added to the polyimide precursor solution.
  • the temperature is 100 to 400 ° C., preferably 120 to 250 ° C., and it is preferable to carry out while removing water generated by the imidation reaction from the system.
  • the catalytic imidation of the polyimide precursor can be carried out by adding a basic catalyst and an acid anhydride to the polyimide precursor solution and stirring at -20 to 250 ° C, preferably 0 to 180 ° C.
  • the amount of the basic catalyst is 0.5 to 30 mol times, preferably 2 to 20 mol times the amidic acid group, and the amount of the acid anhydride is 1 to 50 mol times, preferably 3 to 30 mol times the amido group. 30 mole times.
  • the basic catalyst include pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, trioctylamine and the like. Of these, pyridine is preferable because it has a basicity suitable for advancing the reaction.
  • the acid anhydride examples include acetic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, and the like. Of these, use of acetic anhydride is preferable because purification after completion of the reaction is easy.
  • the imidization rate by catalytic imidation can be controlled by adjusting the amount of catalyst, reaction temperature, and reaction time.
  • the reaction solution may be poured into a solvent and precipitated.
  • Examples of the solvent used for precipitation include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, benzene, and water.
  • the polymer precipitated in the solvent can be recovered by filtration, and then dried at normal temperature or under reduced pressure at room temperature or by heating. Further, when the polymer collected by precipitation is redissolved in a solvent and then re-precipitation and collection is repeated 2 to 10 times, impurities in the polymer can be reduced.
  • Examples of the solvent at this time include alcohols, ketones, and hydrocarbons. It is preferable to use three or more kinds of solvents selected from these, since the purification efficiency is further increased.
  • a polyamic acid alkyl ester for the specific polymers (A) and (B). More specific methods for producing the polyamic acid alkyl ester of the present invention are shown in the following (1) to (3).
  • (1) Method of producing by polyamic acid esterification reaction Polyamic acid is produced from a diamine component and a tetracarboxylic acid component, and the carboxyl group (COOH group) is subjected to a chemical reaction, that is, an esterification reaction. This is a method for producing an alkyl ester.
  • the esterification reaction is a method in which a polyamic acid and an esterifying agent are reacted at ⁇ 20 to 150 ° C. (preferably 0 to 50 ° C.) for 30 minutes to 24 hours (preferably 1 to 4 hours) in the presence of a solvent. is there.
  • the esterifying agent is preferably one that can be easily removed after the esterification reaction.
  • N N-dimethylformamide dimethyl acetal, N, N-dimethylformamide diethyl acetal, N, N-dimethylformamide dipropyl acetal, N, N-dimethylformamide dineopentyl butyl acetal, N, N-dimethylformamide di-t-butyl acetal, 1-methyl-3-p-tolyltriazene, 1-ethyl-3-p-tolyltriazene, 1-propyl -3-p-tolyltriazene, 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium chloride and the like.
  • the amount of the esterifying agent used is preferably 2 to 6 molar equivalents per 1 mol of the polyamic acid repeating unit. Of these, 2 to 4 molar equivalents are preferred.
  • the solvent used for the esterification reaction examples include a solvent used for the reaction of the diamine component and the tetracarboxylic acid component from the viewpoint of solubility of the polyamic acid in the solvent.
  • a solvent used for the reaction of the diamine component and the tetracarboxylic acid component from the viewpoint of solubility of the polyamic acid in the solvent.
  • N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone or ⁇ -butyrolactone is preferable.
  • These solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the concentration of the polyamic acid in the solvent in the esterification reaction is preferably 1 to 30% by mass from the viewpoint that the polyamic acid does not easily precipitate. Among these, 5 to 20% by mass is preferable.
  • the diamine component and tetracarboxylic acid diester dichloride are ⁇ 20 to 150 ° C. (preferably in the presence of a base and a solvent) (0 to 50 ° C.) for 30 minutes to 24 hours (preferably 1 to 4 hours).
  • a base pyridine, triethylamine, 4-dimethylaminopyridine and the like can be used. Of these, pyridine is preferable because the reaction proceeds gently.
  • the amount of the base used is preferably an amount that can be easily removed after the reaction, and is preferably 2 to 4 moles relative to the tetracarboxylic acid diester dichloride. Of these, 2 to 3 moles are more preferred.
  • the solvent examples include a solvent used for the reaction of the diamine component and the tetracarboxylic acid component from the viewpoint of solubility of the obtained polymer, that is, the polyamic acid alkyl ester in the solvent.
  • a solvent used for the reaction of the diamine component and the tetracarboxylic acid component from the viewpoint of solubility of the obtained polymer, that is, the polyamic acid alkyl ester in the solvent.
  • N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone or ⁇ -butyrolactone is preferable.
  • These solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the concentration of the polyamic acid alkyl ester in the solvent in the reaction is preferably 1 to 30% by mass from the viewpoint that precipitation of the polyamic acid alkyl ester hardly occurs. Among these, 5 to 20% by mass is preferable.
  • the solvent used for preparing the polyamic acid alkyl ester is dehydrated as much as possible. Furthermore, the reaction is preferably performed in a nitrogen atmosphere to prevent outside air from being mixed.
  • Condensation agents include triphenyl phosphite, dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, N, N′-carbonyldiimidazole, dimethoxy-1,3,5-triazinyl Methylmorpholinium, O- (benzotriazol-1-yl) -N, N, N ′, N′-tetramethyluronium tetrafluoroborate, O- (benzotriazol-1-yl) -N, N, N ′, N′-tetramethyluronium hexafluorophosphate, (2,3-dihydro-2-thioxo-3-benzoxazolyl) phosphonate diphenyl, and the like can be used.
  • the amount of the condensing agent used is preferably 2 to 3 moles, and more preferably 2 to 2.5 moles, based on
  • tertiary amines such as pyridine and triethylamine can be used.
  • the amount of the base used is preferably an amount that can be easily removed after the polycondensation reaction, preferably 2 to 4 times by mole, more preferably 2 to 3 times by mole with respect to the diamine component.
  • the solvent used for the polycondensation reaction include a solvent used for the reaction of the diamine component and the tetracarboxylic acid component from the viewpoint of the solubility of the obtained polymer, that is, the polyamic acid alkyl ester in the solvent.
  • N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone or ⁇ -butyrolactone is preferable.
  • These solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • the reaction proceeds efficiently by adding a Lewis acid as an additive.
  • a Lewis acid lithium halides such as lithium chloride and lithium bromide are preferable.
  • the amount of Lewis acid used is preferably 0.1 to 10 times the mole of the diamine component. Among these, 2.0 to 3.0 moles are preferable.
  • the reaction solution may be poured into a solvent and precipitated.
  • the solvent used for precipitation include water, methanol, ethanol, 2-propanol, hexane, butyl cellosolve, acetone, and toluene.
  • the polymer deposited in the solvent is preferably washed with the solvent several times for the purpose of removing the additives and catalysts used above. After being recovered by filtration, the polymer can be dried at room temperature or under normal pressure or reduced pressure.
  • the impurities in the polymer can be reduced by re-dissolving the polymer collected by precipitation in a solvent and repeating the operation of re-precipitation collection 2 to 10 times.
  • the polyamic acid alkyl ester is preferably produced by the method (1) or (2).
  • the liquid crystal aligning agent of this invention is a coating solution for forming a liquid crystal aligning film (it is also called a resin film), and contains a specific polymer (A), a specific polymer (B), and an organic solvent.
  • the ratio of the specific polymer (B) in the liquid crystal aligning agent is preferably 10 to 900 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the specific polymer (A). Among these, 25 to 400 parts by mass is preferable, and 40 to 250 parts by mass is more preferable. Most preferred is 60 to 160 parts by mass. All the polymer components in the liquid crystal aligning agent of the present invention may all be the specific polymers (A) and (B) of the present invention, and other polymers may be mixed.
  • polymers include polyimide precursors and polyimides that do not have the specific structure (1A), specific structure (1B), and specific structure (2).
  • a cellulose polymer, an acrylic polymer, a methacrylic polymer, polystyrene, polyamide, or polysiloxane may be used.
  • the content of the other polymer is 0.5 to 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the specific polymers (A) and (B). Of these, 1 to 10 parts by mass is preferable.
  • the content of the organic solvent in the liquid crystal aligning agent is preferably 70 to 99.9% by mass. This content can be appropriately changed depending on the application method of the liquid crystal aligning agent and the film thickness of the target liquid crystal alignment film.
  • the organic solvent used for the liquid crystal aligning agent is not particularly limited as long as it contains a solvent (also referred to as a good solvent) that dissolves the specific polymer (A) and the specific polymer (B). Although the specific example of a good solvent is given to the following, it is not limited to these examples.
  • N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, or ⁇ -butyrolactone is preferably used.
  • the solubility of the specific polymer (A) and the specific polymer (B) in the solvent is high, it is preferable to use the solvents represented by the formulas [D-1] to [D-3]. .
  • the good solvent in the liquid crystal aligning agent of the present invention is preferably 20 to 99% by mass of the whole solvent contained in the liquid crystal aligning agent. Of these, 20 to 90% by mass is preferable. More preferred is 30 to 80% by mass.
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention uses a solvent (also referred to as a poor solvent) that improves the coating properties and surface smoothness of the liquid crystal aligning film when the liquid crystal aligning agent is applied. it can.
  • a solvent also referred to as a poor solvent
  • ethanol isopropyl alcohol, 1-butanol, 2-butanol, isobutyl alcohol, tert-butyl alcohol, 1-pentanol, 2-pentanol, 3-pentanol, 2-methyl-1-butanol, isopentyl alcohol, tert-pentyl alcohol, 3-methyl-2-butanol, neopentyl alcohol, 1-hexanol, 2-methyl-1-pentanol, 2-methyl-2-pentanol, 2-ethyl-1-butanol, 1-heptanol 2-heptanol, 3-heptanol, 1-octanol, 2-octanol, 2-ethyl-1-hexanol, cyclohexanol, 1-methylcyclohexanol, 2-methylcyclohexanol, 3-methylcyclohexanol, 1,2- Ethane All, 1,2-propanediol, 1,3-propan
  • 1-hexanol, cyclohexanol, 1,2-ethanediol, 1,2-propanediol, propylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monobutyl ether or dipropylene glycol dimethyl ether is preferably used.
  • These poor solvents are preferably 1 to 80% by mass of the whole solvent contained in the liquid crystal aligning agent. Of these, 10 to 80% by mass is preferable. More preferred is 20 to 70% by mass.
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention includes at least one substituent selected from the group consisting of a crosslinkable compound having an epoxy group, an isocyanate group, an oxetane group or a cyclocarbonate group, a hydroxyl group, a hydroxyalkyl group and a lower alkoxyalkyl group. It is preferable to contain a crosslinkable compound having a crosslinkable compound or a crosslinkable compound having a polymerizable unsaturated bond. It is necessary to have two or more of these substituents and polymerizable unsaturated bonds in the crosslinkable compound.
  • crosslinkable compound having an epoxy group or an isocyanate group examples include bisphenolacetone glycidyl ether, phenol novolac epoxy resin, cresol novolac epoxy resin, triglycidyl isocyanurate, tetraglycidylaminodiphenylene, tetraglycidyl-m-xylenediamine, tetraglycidyl- 1,3-bis (aminoethyl) cyclohexane, tetraphenyl glycidyl ether ethane, triphenyl glycidyl ether ethane, bisphenol hexafluoroacetodiglycidyl ether, 1,3-bis (1- (2,3-epoxypropoxy) -1- Trifluoromethyl-2,2,2-trifluoromethyl) benzene, 4,4-bis (2,3-epoxypropoxy) octafluorobiphenyl, trig Sidyl-p-
  • the crosslinkable compound having an oxetane group is a crosslinkable compound having at least two oxetane groups represented by the following formula [4A]. Specific examples include crosslinkable compounds represented by the formulas [4a] to [4k] described on pages 58 to 59 of International Publication No. WO2011 / 132751 (published 2011.10.27).
  • the crosslinkable compound having a cyclocarbonate group is a crosslinkable compound having at least two cyclocarbonate groups represented by the following formula [5A]. Specific examples include crosslinkable compounds represented by formulas [5-1] to [5-42] described on pages 76 to 82 of International Publication WO2012 / 014898 (published on 2012.2.2). .
  • Examples of the crosslinkable compound having at least one substituent selected from the group consisting of a hydroxyl group and an alkoxyl group include an amino resin having a hydroxyl group or an alkoxyl group, such as a melamine resin, a urea resin, a guanamine resin, and a glycoluril.
  • a melamine resin, a urea resin, a guanamine resin, and a glycoluril such as a melamine resin, a urea resin, a guanamine resin, and a glycoluril.
  • a melamine derivative, a benzoguanamine derivative, or glycoluril in which a hydrogen atom of an amino group is substituted with a methylol group and / or an alkoxymethyl group can be used.
  • the melamine derivative or benzoguanamine derivative can exist as a dimer or a trimer. These preferably have an average of 3 to 6 methylol groups or alkoxymethyl groups
  • Examples of such melamine derivatives or benzoguanamine derivatives include MX-750, which has an average of 3.7 substituted methoxymethyl groups per triazine ring, and an average of 5. methoxymethyl groups per triazine ring.
  • Eight-substituted MW-30 (manufactured by Sanwa Chemical Co., Ltd.), Cymel 300, 301, 303, 350, 370, 771, 325, 327, 703, 712 and other methoxymethylated melamine, Cymel 235, Of methoxymethylated butoxymethylated melamine such as 236, 238, 212, 253, 254, butoxymethylated melamine such as Cymel 506, 508, carboxyl group-containing methoxymethylated isobutoxymethylated melamine such as Cymel 1141, Cymel 1123 Methoxymethylated et Cymethylated benzoguanamine, methoxymethylated butoxymethylated benzoguanamine such as Cymel 1123-10, butoxymethylated benzoguan
  • glycoluril examples include butoxymethylated glycoluril such as Cymel 1170, methylolated glycoluril such as Cymel 1172, and methoxymethylolated glycoluril such as Powderlink 1174.
  • examples of the benzene or phenolic compound having a hydroxyl group or an alkoxyl group include 1,3,5-tris (methoxymethyl) benzene, 1,2,4-tris (isopropoxymethyl) benzene, 1,4-bis ( sec-butoxymethyl) benzene, 2,6-dihydroxymethyl-p-tert-butylphenol and the like. More specifically, International Publication WO2011 / 132751. (2011.10.27), pages 62 to 66, and crosslinkable compounds represented by the formulas [6-1] to [6-48].
  • crosslinkable compound having a polymerizable unsaturated bond examples include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, and tri (meth) acryloyloxyethoxytrimethylol.
  • Crosslinkable compounds having three polymerizable unsaturated groups in the molecule such as propane and glycerin polyglycidyl ether poly (meth) acrylate; ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) ) Acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, butylene glycol di ( ) Acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, ethylene oxide bisphenol A type di (meth) acrylate, propylene oxide bisphenol type di (meth) acrylate, 1,6-hexanediol di (meth) acrylate, glycerin di ( (Meth) acrylate, pentaerythritol di (meth) acrylate, ethylene glycol diglycidy
  • E 1 represents at least one ring selected from the group consisting of cyclohexane ring, bicyclohexane ring, benzene ring, biphenyl ring, terphenyl ring, naphthalene ring, fluorene ring, anthracene ring and phenanthrene ring.
  • E 2 represents at least one group selected from the group consisting of the following formulas [7a] and [7b], and n represents an integer of 1 to 4.
  • the said compound is an example of a crosslinkable compound, It is not limited to these.
  • the crosslinkable compound used for the liquid crystal aligning agent of this invention may be one type, and may combine two or more types.
  • the content of the crosslinkable compound is preferably 0.1 to 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all polymer components.
  • the amount is preferably 0.1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all the polymer components. More preferred is 1 to 50 parts by mass.
  • a liquid crystal aligning agent can contain the compound which improves the uniformity and the surface smoothness of the film thickness of the liquid crystal aligning film at the time of apply
  • the compound that improves the film thickness uniformity and surface smoothness of the liquid crystal alignment film include fluorine-based surfactants, silicone-based surfactants, and nonionic surfactants.
  • F-top EF301, EF303, EF352 (above, manufactured by Tochem Products), MegaFuck F171, F173, R-30 (above, manufactured by Dainippon Ink), Florard FC430, FC431 (or more) Asahi Guard AG710, Surflon S-382, SC101, SC102, SC103, SC104, SC105, SC106 (above, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) and the like.
  • the use ratio of these surfactants is preferably 0.01 to 2 parts by mass, more preferably 0.01 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of all the polymer components contained in the liquid crystal aligning agent. is there.
  • the liquid crystal aligning agent of the present invention includes compounds 69 to 73 of International Publication No. WO2011 / 132751 (published 2011.10.27) as a compound that promotes charge transfer in the liquid crystal aligning film and promotes charge removal of the device.
  • Nitrogen-containing heterocyclic amine compounds represented by the formulas [M1] to [M156] listed on the page can also be added.
  • the amine compound may be added directly to the liquid crystal aligning agent, but it is preferable to add the amine compound after forming a solution with a concentration of 0.1 to 10% by mass, preferably 1 to 7% by mass with an appropriate solvent.
  • These solvents are not particularly limited as long as they are solvents capable of dissolving the above-described specific polymer (A) and specific polymer (B).
  • liquid crystal aligning agent of the present invention in addition to the above-mentioned poor solvent, crosslinkable compound, resin film or liquid crystal aligning film thickness uniformity and surface smoothness improving compound, and a compound promoting charge release, as long as the effects of the present invention are not impaired, a dielectric or conductive material for changing the electrical characteristics such as the dielectric constant and conductivity of the liquid crystal alignment film may be added.
  • the liquid crystal alignment film is a film obtained by applying the liquid crystal aligning agent to a substrate, drying and baking.
  • the substrate to which the liquid crystal alignment agent is applied is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, and a plastic substrate such as an acrylic substrate or a polycarbonate substrate can be used together with a glass substrate or a silicon nitride substrate. At that time, it is preferable to use a substrate on which an ITO electrode or the like for driving the liquid crystal is used from the viewpoint of simplification of the process.
  • an opaque object such as a silicon wafer can be used as long as only one substrate is used, and a material that reflects light such as aluminum can be used for the electrode in this case.
  • the method for applying the liquid crystal aligning agent is not particularly limited, but industrially, screen printing, offset printing, flexographic printing, inkjet method, and the like are common. Other coating methods include a dipping method, a roll coater method, a slit coater method, a spinner method, and a spray method, and these may be used depending on the purpose.
  • the solvent can be evaporated by a heating means such as a hot plate, a thermal circulation oven, an IR (infrared) oven, or the like to form a liquid crystal alignment film.
  • a heating means such as a hot plate, a thermal circulation oven, an IR (infrared) oven, or the like to form a liquid crystal alignment film.
  • Arbitrary temperature and time can be selected for the drying and baking steps after applying the liquid crystal aligning agent.
  • the thickness of the liquid crystal alignment film after firing is not particularly limited, but if it is too thin, the reliability of the liquid crystal display element may be lowered, so that it is preferably 5 to 300 nm. Of these, 10 to 200 nm is preferable.
  • Examples of the method for aligning the obtained liquid crystal alignment film include the rubbing method and the photo-alignment method, and the photo-alignment method is preferable.
  • the photo-alignment treatment method the surface of the liquid crystal alignment film is irradiated with radiation deflected in a certain direction, and in some cases, a heat treatment is performed at a temperature of 150 to 250 ° C. A liquid crystal alignment ability).
  • the radiation ultraviolet rays or visible rays having a wavelength of 100 to 800 nm can be used. Among 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 more preferable.
  • the substrate having the liquid crystal alignment film may be irradiated with radiation while being heated at 50 to 250 ° C.
  • the irradiation dose is preferably 1 to 10,000 mJ / cm 2 . Of these, 100 to 5,000 mJ / cm 2 is preferable.
  • the liquid crystal alignment film thus manufactured can stably align liquid crystal molecules in a certain direction. Further, the liquid crystal alignment film irradiated with polarized radiation can be subjected to contact treatment using water or a solvent.
  • the solvent to be used is not particularly limited as long as it is a solvent that dissolves a decomposition product generated from the liquid crystal alignment film by irradiation with radiation.
  • Specific examples include water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, 1-methoxy-2-propanol, 1-methoxy-2-propanol acetate, butyl cellosolve, ethyl lactate, methyl lactate, diacetone alcohol, 3- Examples include methyl methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, propyl acetate, butyl acetate, cyclohexyl acetate and the like.
  • water, 2-propanol, 1-methoxy-2-propanol or ethyl lactate is preferable from the viewpoint of versatility and solvent safety. More preferred is water, 1-methoxy-2-propanol or ethyl lactate.
  • These solvents may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the contact treatment in the present invention include immersion treatment and spray treatment (also referred to as spray treatment).
  • the treatment time in these treatments is preferably 10 seconds to 1 hour from the viewpoint of efficiently dissolving the decomposition products generated from the liquid crystal alignment film by radiation.
  • the temperature of the solvent during the contact treatment may be warm or normal, but is preferably 10 to 80 ° C. Of these, 20 to 50 ° C. is preferable. From the viewpoint of the solubility of the decomposition product, ultrasonic treatment or the like may be further performed as necessary.
  • rinsing also referred to as rinsing
  • a low boiling point solvent such as water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, or baking of the liquid crystal alignment film.
  • a low boiling point solvent such as water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, methyl ethyl ketone, or baking of the liquid crystal alignment film.
  • the firing temperature is preferably 150 to 300 ° C. Of these, 180 to 250 ° C. is preferable. More preferably, the temperature is 200 to 230 ° C.
  • the firing time is preferably 10 seconds to 30 minutes. Among these, 1 to 10 minutes is preferable.
  • the liquid crystal alignment film of the present invention is suitable as a liquid crystal alignment film of a horizontal electric field type liquid crystal display element such as an IPS mode or an FFS mode, and is particularly useful as a liquid crystal alignment film of an FFS mode liquid crystal display element.
  • the liquid crystal display device of the present invention is a device in which a liquid crystal cell is prepared by a known method after obtaining a substrate with a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent, and the liquid crystal cell is used as an element.
  • a liquid crystal display element having a passive matrix structure will be described as an example.
  • an active matrix liquid crystal display element in which a switching element such as a TFT (Thin Film Transistor) is provided in each pixel portion constituting the image display may be used.
  • a transparent glass substrate is prepared, a common electrode is provided on one substrate, and a segment electrode is provided on the other substrate.
  • These electrodes can be ITO electrodes, for example, and are patterned so as to display a desired image.
  • an insulating film is provided on each substrate so as to cover the common electrode and the segment electrode.
  • the insulating film can be, for example, a film made of SiO 2 —TiO 2 formed by a sol-gel method.
  • a liquid crystal alignment film is formed on each substrate, the other substrate is overlapped with one substrate so that the liquid crystal alignment film faces each other, and the periphery is a sealing agent. Glue with.
  • spacers for controlling the gap between the substrates are also sprayed on the in-plane portion where no sealant is provided. It is preferable to provide an opening that can be filled with liquid crystal from the outside in part of the sealant.
  • a liquid crystal material is injected into a space surrounded by the two substrates and the sealant through an opening provided in the sealant.
  • the opening is sealed with an adhesive.
  • a vacuum injection method may be used, or a method utilizing capillary action in the atmosphere may be used.
  • the liquid crystal material either a positive liquid crystal material or a negative liquid crystal material may be used.
  • a polarizing plate is installed. Specifically, it is preferable to attach a pair of polarizing plates to the surfaces of the two substrates opposite to the liquid crystal layer.
  • the liquid crystal aligning agent of this invention the liquid crystal aligning film which suppresses the afterimage by alternating current drive and is compatible with a sealing agent and a base substrate can be obtained. In particular, it is useful for a liquid crystal alignment film for photo-alignment treatment obtained by irradiating polarized radiation.
  • the molecular weight of the polyamic acid ester was measured by a GPC (room temperature gel permeation chromatography) apparatus, and the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) were calculated as polyethylene glycol and polyethylene oxide equivalent values.
  • 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 (liter), phosphoric acid / anhydrous crystal (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, and 30,000) manufactured by Tosoh Corporation, and polymer Polyethylene glycol (peak top molecular weight (Mp) of about 12,000, 4,000, and 1,000) manufactured by Laboratory Co., Ltd. In order to avoid the overlap of peaks, the measurement was performed by mixing four types of 900,000,
  • the imidation ratio of polyimide in the synthesis example was measured as follows. 20 mg of polyimide powder was put into an NMR sample tube (NMR sampling tube standard, ⁇ 5 (manufactured by Kusano Kagaku)), and deuterated dimethyl sulfoxide (DMSO-d6, 0.05 mass% TMS (tetramethylsilane) mixture) (0. 53 ml) was added and completely dissolved by sonication. This solution was measured for proton NMR at 500 MHz with an NMR measuring instrument (JNW-ECA500) (manufactured by JEOL Datum).
  • JNW-ECA500 an NMR measuring instrument
  • Inkjet printing Inkjet printing described in the examples was performed with the following apparatus and conditions.
  • Device name Fine pattern coating device by inkjet printing (HIS-200-1H, manufactured by Hitachi Plant Technologies, Ltd.) Coating substrate: 100 ⁇ 100 mm ITO substrate Coating area: 72 ⁇ 80 mm
  • Application conditions Resolution 15 ⁇ m, stage speed 40 mm / sec, frequency 2000 Hz, pulse width 9.6 ⁇ sec, appropriate amount 42 pl, pitch width 60 ⁇ m, pitch length 141 ⁇ m, applied voltage: 15 V, nozzle gap 0.5 mm
  • a liquid crystal cell having a configuration of an FFS (Fringe Field Switching) mode liquid crystal display element is manufactured.
  • a substrate with electrodes was prepared.
  • the substrate is a glass substrate having a size of 30 mm ⁇ 50 mm and a thickness of 0.7 mm.
  • an ITO electrode having a solid pattern constituting a counter electrode as a first layer is formed.
  • a SiN (silicon nitride) film formed by the CVD method is formed as the second layer.
  • the second layer SiN film has a thickness of 500 nm and functions as an interlayer insulating film.
  • a comb-like pixel electrode formed by patterning an ITO film as the third layer is arranged to form two pixels, a first pixel and a second pixel. ing.
  • the size of each pixel is 10 mm long and about 5 mm wide.
  • the first-layer counter electrode and the third-layer pixel electrode are electrically insulated by the action of the second-layer SiN film.
  • the pixel electrode of the third layer has a comb-like shape configured by arranging a plurality of dog-shaped electrode elements whose central portion is bent.
  • the width in the short direction of each electrode element is 3 ⁇ m, and the distance between the electrode elements is 6 ⁇ m. Since the pixel electrode forming each pixel is formed by arranging a plurality of bent-shaped electrode elements in the central portion, the shape of each pixel is not rectangular, but in the central portion like the electrode elements. It has a shape that bends and resembles a bold-faced koji.
  • Each pixel is divided into upper and lower portions with a central bent portion as a boundary, and has a first region on the upper side of the bent portion and a second region on the lower side.
  • the formation directions of the electrode elements of the pixel electrodes constituting them are different. That is, when the rubbing direction of the liquid crystal alignment film described later is used as a reference, the electrode element of the pixel electrode is formed to form an angle of + 10 ° (clockwise) in the first region of the pixel, and the pixel in the second region of the pixel.
  • the electrode elements of the electrode are formed so as to form an angle of ⁇ 10 ° (clockwise). That is, in the first region and the second region of each pixel, the directions of the rotation operation (in-plane switching) of the liquid crystal induced by the voltage application between the pixel electrode and the counter electrode are mutually in the substrate plane. It is comprised so that it may become a reverse direction.
  • the prepared substrate with electrodes and a glass substrate having a columnar spacer with a height of 4 ⁇ m on which an ITO film is formed on the back surface It applied by spin coat application.
  • This coating surface was subjected to alignment treatment such as rubbing and polarized ultraviolet irradiation to obtain a substrate with a liquid crystal alignment film.
  • 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.
  • a liquid crystal cell having the same structure as the liquid crystal cell used for the above-described afterimage evaluation was prepared. Using this liquid crystal cell, an AC voltage of ⁇ 5 V was applied for 120 hours at a frequency of 60 Hz in a constant temperature environment of 60 ° C. Thereafter, the pixel electrode and the counter electrode of the liquid crystal cell were short-circuited and left as it was at room temperature for one day. After leaving, the liquid crystal cell is placed between two polarizing plates arranged so that the polarization axes are orthogonal, and the backlight is turned on with no voltage applied so that the brightness of the transmitted light is minimized. The arrangement angle of the liquid crystal cell was adjusted.
  • the rotation angle when the liquid crystal cell was rotated from the angle at which the second region of the first pixel became darkest to the angle at which the first region became darkest was calculated as an angle ⁇ .
  • the second area was compared with the first area, and a similar angle ⁇ was calculated.
  • the average value of the angle ⁇ values of the first pixel and the second pixel was calculated as the angle ⁇ of the liquid crystal cell, and the AC drive image sticking ⁇ was less than 0.3 was “good”, and the others were “bad”.
  • the prepared liquid crystal cell is installed between two polarizing plates arranged so that the polarization axes are orthogonal to each other, and the LED backlight is turned on with no voltage applied, so that the brightness of transmitted light is minimized.
  • the arrangement angle of the liquid crystal cell was adjusted.
  • a VT curve voltage-transmittance curve
  • the LED light was shielded from hitting the liquid crystal cell. Further, a rectangular wave of 20 mV at a frequency of 1 kHz was applied to the liquid crystal cell for 30 minutes.
  • the AC drive with relative transmittance of 50% is performed simultaneously with the LED lighting, the VF (voltage-flicker curve) curve immediately after lighting is measured, and the offset voltage value that cancels the charge accumulation due to the asymmetry of the AC driving is calculated. Calculated. Thereafter, the amount of change in the minimum offset voltage value was measured every minute, and the maximum voltage value when changed from immediately after lighting to 30 minutes was calculated. At that time, when the amount of change in the maximum offset voltage exceeded 20 mV, it was defined as “bad” and evaluated. When the change amount of the maximum offset voltage did not exceed 20 mV, it was defined as “good” and evaluated.
  • Aromatic diamine compound (DA-A) Synthesis of N-tert-butoxycarbonyl-N- (2- (4-aminophenyl) ethyl) -N- (4-aminobenzyl) amine An aromatic diamine compound (DA-A) was synthesized. The aromatic diamine compound (DA-A) corresponds to the specific diamine compound (2) described above.
  • the obtained resin powder was dried at 60 ° C. for 12 hours to obtain a polyimide resin powder.
  • PAE-1 polyamic acid ester solution
  • the obtained resin powder was dried at 60 ° C. for 12 hours to obtain a polyimide resin powder.
  • 20.34 g of the obtained polyimide resin powder was taken, 149.2 g of NMP was added, and the mixture was stirred and dissolved at 40 ° C. for 24 hours to obtain a polyimide solution (SPI-3).
  • NMP was added so that the concentration became 12% by weight, and the solution was stirred at room temperature for 4 hours to obtain a solution of polyamic acid (PAA-11).
  • the viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 593 mPa ⁇ s.
  • NMP was added so that it might become 12 weight%, and it stirred at room temperature for 4 hours, and obtained the solution of the polyamic acid (PAA-12).
  • the viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 590 mPa ⁇ s.
  • NMP was added so that the concentration was 12% by weight, and the mixture was stirred at room temperature for 4 hours to obtain a solution of polyamic acid (PAA-14).
  • the viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 387 mPa ⁇ s.
  • NMP was added so that the concentration became 12% by weight, and the solution was stirred at room temperature for 4 hours to obtain a solution of polyamic acid (PAA-15).
  • the viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 396 mPa ⁇ s.
  • Example 1 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 5.49 g of the polyimide solution (SPI-1) obtained in Synthesis Example 3 and 5.14 g of the polyamic acid solution (PAA-4) obtained in Synthesis Example 8 were weighed. 1.24 g of an NMP solution of 0.3 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 4.14 g of NMP, and 4.02 g of BCS were added, and the mixture was stirred for 30 minutes with a magnetic stirrer, and a liquid crystal aligning agent (AL -1) was obtained.
  • SPI-1 polyimide solution obtained in Synthesis Example 3
  • PAA-4 polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 8 were weighed. 1.24 g of an NMP solution of 0.3 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 4.14 g of NMP, and 4.02 g of BCS were added, and the mixture was stirred for 30 minutes with a magnetic stirr
  • Example 2 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 5.50 g of the polyamic acid solution (PAA-2) obtained in Synthesis Example 4 and 4.64 g of the polyamic acid solution (PAA-5) obtained in Synthesis Example 9 were weighed. 1.10 g of an NMP solution of 0.3 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 4.76 g of NMP, 4.01 g of BCS, and 0.17 g of additive A were added, and a magnetic stirrer was added. For 30 minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-2).
  • PAA-2 polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 4
  • PAA-5 polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 9 were weighed. 1.10 g of an NMP solution of 0.3 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 4.76 g of NMP, 4.01 g of BCS, and 0.17 g of additive A were added, and a magnetic stir
  • Example 3 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, weigh out 5.64 g of the polyimide solution (SPI-1) obtained in Synthesis Example 3 and 5.14 g of the polyamic acid solution (PAA-6) obtained in Synthesis Example 10. 1.24 g of an NMP solution of 0.3 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3.98 g of NMP, 4.02 g of BCS, and 0.19 g of additive A were added, and a magnetic stirrer was added. The mixture was stirred for 30 minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-3).
  • SPI-1 polyimide solution obtained in Synthesis Example 3
  • PAA-6 polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 10
  • 1.24 g of an NMP solution of 0.3 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 3.98 g of NMP, 4.02 g of BCS, and 0.19 g of additive A were added, and a magnetic stirr
  • Example 4 In a 200 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, weighed 5.50 g of the polyimide solution (SPI-2) obtained in Synthesis Example 6 and 5.21 g of the polyamic acid solution (PAA-5) obtained in Synthesis Example 9. 1.24 g of an NMP solution of 0.3 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 4.04 g of NMP, 4.02 g of BCS, and 0.19 g of additive A were added, and a magnetic stirrer was added. And stirred for 30 minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-4).
  • SPI-2 polyimide solution obtained in Synthesis Example 6
  • PAA-5 polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 9
  • 1.24 g of an NMP solution of 0.3 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 4.04 g of NMP, 4.02 g of BCS, and 0.19 g of additive A were added, and a magnetic stirrer was
  • Example 5 In a 200 mL Erlenmeyer flask containing a stirrer, 12.40 g of the polyamic acid ester solution (PAE-1) obtained in Synthesis Example 7 and 15.5 g of the polyamic acid solution (PAA-7) obtained in Synthesis Example 11 were used. Weighed out, added 4.96 g of NMP, 47.14 g of GBL, 20.02 g of PB, and 0.43 g of additive A, and stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-5). .
  • PAE-1 polyamic acid ester solution obtained in Synthesis Example 7
  • Example 6 After the liquid crystal aligning agent (AL-1) obtained in Example 1 is filtered through a 1.0 ⁇ m filter, the prepared substrate with electrodes and a columnar spacer having a height of 4 ⁇ m on which an ITO film is formed on the back surface. It apply
  • the surface of the coating film was irradiated with 0.2 J / cm 2 of linearly polarized ultraviolet light having an extinction ratio of 26: 1 and a wavelength of 254 nm through a polarizing plate.
  • This substrate was immersed in ethyl lactate at 25 ° C. for 5 minutes, then immersed in pure water at 25 ° C. for 1 minute, and dried on a hot plate at 200 ° C. for 5 minutes to obtain a substrate with a liquid crystal alignment film.
  • 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.) 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. Thereafter, the obtained liquid crystal cell was heated at 110 ° C. for 1 hour and left overnight.
  • the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable.
  • ⁇ T of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes was 6.9%, 2.0%, 1.1%, and 0%, respectively.
  • the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • Example 7 After the liquid crystal aligning agent (AL-2) obtained in Example 2 was filtered through a 1.0 ⁇ m filter, the prepared substrate with electrodes and a columnar spacer with a height of 4 ⁇ m on which an ITO film was formed on the back surface It apply
  • This substrate was baked in a hot air circulation oven at 230 ° C. for 20 minutes to obtain a substrate with a liquid crystal alignment film.
  • 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.
  • Example 8 An FFS drive liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 6 except that the liquid crystal aligning agent (AL-3) obtained in Example 3 was used.
  • the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable.
  • ⁇ T of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes was 6.7%, 0.5%, 0.3%, and 0%, respectively.
  • the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • Example 9 The same method as in Example 6 except that the liquid crystal aligning agent (AL-4) obtained in Example 4 was subjected to contact treatment with pure water at 25 ° C. for 5 minutes instead of ethyl lactate after irradiation with polarized ultraviolet rays. Thus, an FFS drive liquid crystal cell was produced. As a result of performing afterimage evaluation by long-term alternating current driving for this FFS driving liquid crystal cell, the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable. As a result of evaluating the charge relaxation characteristics, ⁇ T of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes was 4.0%, 0.9%, 0.5%, and 0%, respectively. As a result of evaluating the charge accumulation value by the asymmetry of the AC drive, the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • the liquid crystal aligning agent (AL-4) obtained in Example 4 was subjected to contact treatment with pure
  • Example 10 An FFS drive liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 7 except that the liquid crystal aligning agent (AL-5) obtained in Example 5 was used and the liquid crystal aligning agent was applied by inkjet printing.
  • the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable.
  • ⁇ T of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes was 8.4%, 1.4%, 0.9%, and 0%, respectively.
  • the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • Example 11 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 3.18 g of the polyimide solution (SPI-3) obtained in Synthesis Example 13 and 4.47 g of the polyamic acid solution (PAA-11) obtained in Synthesis Example 14 were weighed. Add 0.9 g of 1.0 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane NMP solution, 1.34 g of NMP, 5.4 g of GBL and 3.60 g of BCS, and stir with a magnetic stirrer for 30 minutes A liquid crystal aligning agent (AL-6) was obtained.
  • SPI-3 polyimide solution obtained in Synthesis Example 13
  • Example 12 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 3.18 g of the polyimide solution (SPI-3) obtained in Synthesis Example 13 and 4.10 g of the polyamic acid solution (PAA-12) obtained in Synthesis Example 15 were weighed. Add 0.9 g of NMP solution of 1.0 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 1.46 g of NMP, 5.4 g of GBL, and 3.60 g of BCS, and stir with a magnetic stirrer for 30 minutes. A liquid crystal aligning agent (AL-7) was obtained.
  • SPI-3 polyimide solution obtained in Synthesis Example 13
  • Example 13 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 3.18 g of the polyimide solution (SPI-3) obtained in Synthesis Example 13 and 4.05 g of the polyamic acid solution (PAA-13) obtained in Synthesis Example 16 were weighed. 0.9 g of 1.0 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane NMP solution, 150 g of NMP, 5.4 g of GBL, and 3.60 g of BCS were added, and the mixture was stirred with a magnetic stirrer for 30 minutes. An aligning agent (AL-8) was obtained.
  • SPI-3 polyimide solution obtained in Synthesis Example 13
  • Example 14 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 3.18 g of the polyimide solution (SPI-3) obtained in Synthesis Example 13 and 3.99 g of the polyamic acid solution (PAA-14) obtained in Synthesis Example 17 were weighed. Add 0.9g of NMP solution of 1.0 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 1.56g of NMP, 5.40g of GBL and 3.60g of BCS, and stir with a magnetic stirrer for 30 minutes A liquid crystal aligning agent (AL-9) was obtained.
  • Example 15 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 3.18 g of the polyimide solution (SPI-3) obtained in Synthesis Example 13 and 3.89 g of the polyamic acid solution (PAA-15) obtained in Synthesis Example 18 were weighed. Add 0.9g of NMP solution of 1.0 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 1.66g of NMP, 5.40g of GBL and 3.60g of BCS, and stir with a magnetic stirrer for 30 minutes A liquid crystal aligning agent (AL-10) was obtained.
  • Example 16 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 3.18 g of the polyimide solution (SPI-3) obtained in Synthesis Example 13 and 3.79 g of the polyamic acid solution (PAA-16) obtained in Synthesis Example 19 were weighed. Add 0.9 g of 1.0 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane NMP solution, 1.76 g of NMP, 5.40 g of GBL and 3.60 g of BCS, and stir for 30 minutes with a magnetic stirrer. A liquid crystal aligning agent (AL-11) was obtained.
  • SPI-3 polyimide solution obtained in Synthesis Example 13
  • Example 17 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 3.18 g of the polyimide solution (SPI-3) obtained in Synthesis Example 13 and 3.96 g of the polyamic acid solution (PAA-17) obtained in Synthesis Example 20 were weighed. Add 0.9 g of NMP solution of 1.0 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 1.58 g of NMP, 5.40 g of GBL and 3.60 g of BCS, and stir with a magnetic stirrer for 30 minutes A liquid crystal aligning agent (AL-12) was obtained.
  • SPI-3 polyimide solution obtained in Synthesis Example 13
  • Example 18 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 4.8 g of the polyamic acid ester solution (PAE-1) obtained in Synthesis Example 7 and 6.02 g of the polyamic acid solution (PAA-18) obtained in Synthesis Example 21 were obtained. Weigh out 0.9 g of NMP solution of 1.0 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 2.83 g of NMP, 9.74 g of GBL and 6.00 g of BCS, and add 30 with a magnetic stirrer. The mixture was stirred for minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-13).
  • Example 19 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 4.8 g of the polyamic acid ester solution (PAE-1) obtained in Synthesis Example 7 and 6.17 g of the polyamic acid solution (PAA-19) obtained in Synthesis Example 22 were obtained. Weigh out 0.9 g of NMP solution of 1.0 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 1.91 g of NMP, 9.62 g of GBL, 6.00 g of BCS, and add 30 magnetic stirrer. The mixture was stirred for minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-14).
  • PAE-1 polyamic acid ester solution obtained in Synthesis Example 7
  • PAA-19 polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 22 were obtained.
  • Example 20 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 4.8 g of the polyamic acid ester solution (PAE-1) obtained in Synthesis Example 7 and 5.9 g of the polyamic acid solution (PAA-20) obtained in Synthesis Example 23 were obtained. Weigh out 0.9 g of NMP solution of 1.0 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 1.95 g of NMP, 9.77 g of GBL and 6.00 g of BCS, and add 30 with a magnetic stirrer. The mixture was stirred for minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-15).
  • PAE-1 polyamic acid ester solution obtained in Synthesis Example 7
  • PAA-20 polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 23 were obtained.
  • Example 21 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 4.8 g of the polyamic acid ester solution (PAE-1) obtained in Synthesis Example 7 and 6.10 g of the polyamic acid solution (PAA-21) obtained in Synthesis Example 24 were obtained. Weigh out 0.9 g of NMP solution of 1.0 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 1.92 g of NMP, 9.67 g of GBL and 6.00 g of BCS, and add 30 with a magnetic stirrer. The mixture was stirred for minutes to obtain a liquid crystal aligning agent (AL-16).
  • PAE-1 polyamic acid ester solution obtained in Synthesis Example 7
  • PAA-21 polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 24 were obtained.
  • Example 22 In a 50 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 4.8 g of the polyamic acid solution (PAA-22) obtained in Synthesis Example 25 and 6.09 g of the polyamic acid solution (PAA-5) obtained in Synthesis Example 9 were weighed. 0.9 g of NMP solution of 1.0 mass% 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, 1.96 g of NMP, 9.77 g of GBL, 6.00 g of BCS, and 30 minutes with a magnetic stirrer By stirring, a liquid crystal aligning agent (AL-17) was obtained.
  • Example 23 The liquid crystal aligning agent (AL-6) obtained in Example 11 was filtered through a 1.0 ⁇ m filter, and then the prepared substrate with electrodes and a columnar spacer with a height of 4 ⁇ m on which an ITO film was formed on the back surface. It apply
  • the surface of the coating film was irradiated with 0.2 J / cm 2 of linearly polarized ultraviolet light having an extinction ratio of 26: 1 and a wavelength of 254 nm through a polarizing plate.
  • This substrate was immersed in ethyl lactate at 25 ° C. for 5 minutes, then immersed in pure water at 25 ° C. for 1 minute, and dried on a hot plate at 200 ° C. for 5 minutes to obtain a substrate with a liquid crystal alignment film.
  • 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.) 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. Thereafter, the obtained liquid crystal cell was heated at 110 ° C. for 1 hour and left overnight.
  • the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable.
  • ⁇ T of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes was 4.5%, 0.8%, 0.4%, and 0%, respectively.
  • the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • 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 (AL-7) obtained in Example 12 was used.
  • the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable.
  • ⁇ T of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes was 6.8%, 1.2%, 0.7%, and 0%, respectively.
  • the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • Example 25 An FFS drive liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 23 except that the liquid crystal aligning agent (AL-8) obtained in Example 13 was used.
  • the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable.
  • ⁇ T of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes was 6.9%, 1.2%, 0.8%, and 0%, respectively.
  • the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • Example 26 An FFS drive liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 23 except that the liquid crystal aligning agent (AL-9) obtained in Example 14 was used.
  • the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable.
  • ⁇ Ts of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes were 6.5%, 1.2%, 0.6%, and 0%, respectively.
  • the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • Example 27 An FFS drive liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 23 except that the liquid crystal aligning agent (AL-10) obtained in Example 15 was used.
  • the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable.
  • ⁇ Ts of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes were 5.5%, 1.1%, 0.7%, and 0%, respectively.
  • the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • Example 28 An FFS drive liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 23 except that the liquid crystal aligning agent (AL-11) obtained in Example 16 was used.
  • the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable.
  • ⁇ T of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes was 7.3%, 1.2%, 0.6%, and 0%, respectively.
  • the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • Example 29 An FFS drive liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 23 except that the liquid crystal aligning agent (AL-12) obtained in Example 17 was used.
  • the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable.
  • ⁇ T of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes was 7.8%, 1.4%, 0.7%, and 0%, respectively.
  • the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • Example 30 The liquid crystal aligning agent (AL-13) obtained in Example 18 was filtered through a 1.0 ⁇ m filter, and then the prepared substrate with electrodes and a columnar spacer with a height of 4 ⁇ m on which an ITO film was formed on the back surface. It apply
  • This substrate was baked in a hot air circulation oven at 230 ° C. for 20 minutes to obtain a substrate with a liquid crystal alignment film.
  • 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.
  • Example 31 An FFS drive liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 30, except that the liquid crystal aligning agent (AL-14) obtained in Example 19 was used.
  • the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable.
  • ⁇ T of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes was 5.9%, 0.3%, 0.2%, and 0%, respectively.
  • the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • Example 32 An FFS drive liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 30, except that the liquid crystal aligning agent (AL-15) obtained in Example 20 was used.
  • the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable.
  • ⁇ T of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes was 4.9%, 0.6%, 0.3%, and 0%, respectively.
  • the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • Example 33 An FFS drive liquid crystal cell was produced in the same manner as in Example 30, except that the liquid crystal aligning agent (AL-16) obtained in Example 21 was used.
  • the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable.
  • ⁇ Ts of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes were 6.3%, 0.3%, 0.2%, and 0%, respectively.
  • the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • Example 34 The liquid crystal aligning agent (AL-17) obtained in Example 22 was filtered through a 1.0 ⁇ m filter, and then the prepared substrate with electrodes and a columnar spacer with a height of 4 ⁇ m on which an ITO film was formed on the back surface. It apply
  • This coating surface is rubbed with a rayon cloth (roller diameter: 120 mm, roller rotation speed: 1000 rpm, moving speed: 20 mm / sec, indentation length: 0.3 mm), and then in a 3/7 mixed solvent of isopropyl alcohol and pure water.
  • baking was performed in a hot air circulation oven at 230 ° C. for 20 minutes to obtain a substrate with a liquid crystal alignment film.
  • 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.) 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. Thereafter, the obtained liquid crystal cell was heated at 110 ° C. for 1 hour and left overnight.
  • the value of the angle ⁇ of this liquid crystal cell after long-term alternating current driving was 0.3 degrees or less, which was favorable.
  • ⁇ T of AC drive 0 minutes, 5 minutes, 10 minutes, and 20 minutes was 4.0%, 0.9%, 0.5%, and 0%, respectively.
  • the change amount of the maximum offset voltage after 30 minutes drive was 20 mV or less, which was favorable.
  • the liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention can suppress charge accumulation due to asymmetry of AC driving, quickly relax residual charges accumulated by DC voltage, and further suppress afterimages due to AC driving. It is useful as a liquid crystal alignment film of an IPS driving type or FFS driving type liquid crystal display device or a liquid crystal television having excellent afterimage characteristics.
  • the liquid crystal display element of the present invention can be suitably used for a large-screen, high-definition liquid crystal television, a small-sized car navigation system, a smartphone, and the like.

Abstract

 (A)成分及び(B)成分を含有する液晶配向剤。(A)成分:式[1A]及び[1B]からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を有する、ポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体をイミド化したポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体。[1A][1B](X、Xはそれぞれ独立して、熱により水素原子に置き換わる保護基を示す。Xは単結合又は炭素数1~40の有機基を示し、その際、エステル基(-COO-基)が結合する原子は炭素原子である。)(B)成分:式(B-1)のテトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸成分と、式(B-2)のジアミンを含むジアミン成分とから得られるポリアミック酸。(B-1)(B-2)(Yはアミノ基、イミノ基、及び含窒素複素環からなる群から選ばれる少なくとも1種類の構造を有する2価の有機基である。B及びBはそれぞれ独立して、水素原子、置換基を有してもよい炭素数1~10のアルキル基等である。)

Description

液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子
 本発明は、液晶配向剤、この液晶配向剤から得られる液晶配向膜、及びこの液晶配向膜を備える液晶表示素子に関するものである。
 液晶テレビ、液晶ディスプレイ等に用いられる液晶表示素子は、通常、液晶の配列(配向ともいう)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。
 現在、工業的に最も普及している液晶配向膜は、電極基板上に形成されたポリイミド前駆体、例えば、ポリアミド酸(ポリアミック酸ともいう。)やポリアミド酸エステル、これらをイミド化したポリイミド等から成る樹脂被膜の表面を、綿、ナイロン、ポリエステル等の布で一方向に擦る、いわゆるラビング処理法を行うことで作製されている。
 液晶配向膜の配向状態を制御する工程(液晶配向処理方法ともいう)において、樹脂被膜の表面をラビング処理する方法は、簡便で生産性に優れ、工業的に有用な方法である。しかしながら、液晶表示素子の高性能化、高精細化及び大型化への要求は益々高まり、ラビング処理に伴い発生する発生する液晶配向膜の表面の傷、発塵、機械的な力や静電気による影響、さらには、配向処理の面内の不均一性など種々の問題が明らかとなってきている。
 ラビング処理法に代わる方法としては、偏光された紫外線を照射することにより、液晶の配向状態を制御する光配向処理が知られている。光配向処理を用いた液晶配向処理法は、メカニズム的に、光異性化反応を利用したもの、光架橋反応を利用したもの、さらに、光分解反応を利用したものなどが提案されている(非特許文献1参照)。
 また、特許文献1では、主鎖にシクロブタン環などの脂環構造を有するポリイミド系樹脂から成る樹脂被膜を、光配向処理に用いることが提案されている。特に、ポリイミド系樹脂を光配向法の液晶配向膜に用いた場合、他の樹脂のものに比べて高い耐熱性を有することから、その有用性が期待されている。
 上記のような光配向処理は、ラビングレスの液晶配向処理として、工業的にも簡便な製造プロセスで生産できる利点がある。更には、IPS(In-Plane Switching)駆動方式やFFS(Fringe Field Switching)駆動方式の液晶表示素子においては、前記の光配向処理で得られる液晶配向膜を用いると、ラビング処理法で得られる液晶配向膜に比べて、液晶表示素子のコントラストや視野角特性の向上が期待できるなど、液晶表示素子の性能を向上させることが可能である。そのため、光配向処理法は、今後の液晶配向処理方法として、特に注目されている。
 一方、IPS駆動方式やFFS駆動方式の液晶表示素子に用いられる液晶配向膜としては、優れた液晶の配向性や電気特性などの基本特性に加えて、長時間の交流駆動により、液晶が初期の配向状態に戻らないことで発生する残像(以下、交流駆動による残像)を抑制し、かつ直流電圧により蓄積した残留電荷の早い緩和といった特性が必要とされる。
 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応えるために、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、ピリジン骨格などを有する特定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などが提案されている(例えば、特許文献2及び3参照)。
 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が提案されている(例えば、特許文献4参照)。
 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と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が知られている(例えば、特許文献5参照)。
 さらに、横電界駆動方式の液晶表示素子においては、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が提案されている(特許文献6参照)。
 また、IPS駆動方式やFFS駆動方式の液晶セルは、静電気が液晶セル内に蓄積されやすく、駆動によって生じる非対称電圧の印加によっても液晶セル内に電荷が蓄積され、これらの蓄積された電荷が液晶の配向の乱れ、あるいは残像や焼き付きとして表示に影響を与え、液晶素子の表示品位を著しく低下させる。このような状態で再度通電した場合、初期段階において、液晶分子の制御が良好に行われずにフリッカ(ちらつき)等を生じてしまう。特に、IPS駆動方式やFFS駆動方式では、縦電界方式よりも画素電極と共通電極との距離が近いため、配向膜や液晶層に強い電界が作用してしまい、このような不都合が顕著となりやすいという問題点があった。
 上記の交流駆動の非対称化による電荷の蓄積を解決する手法としては、電極上の形成された第1配向膜と、その表面に形成されたピロメリット酸二無水物とジアミンからなる重合体であり、且つ、第1配向膜よりも抵抗が低い第2配向膜とからなる液晶配向膜を有する液晶表示装置において、交流駆動の非対称化による電荷蓄積を抑制し、且つ、蓄積した電荷の緩和を早できることが報告されている(例えば、特許文献7参照)。
日本特開平9-297313号公報 日本特開平9-316200号公報 日本特開平10-104633号公報 日本特開平8-76128号公報 日本特開平9-138414号公報 日本特開平11-38415号公報 日本特開2013-167782号公報
「液晶光配向膜」木戸脇、市村 機能材料 1997年11月号、Vol.17 No.11 13-22頁
 本発明者らは、IPS駆動方式やFFS駆動方式の液晶表示素子において発生する交流駆動の非対称化による電荷蓄積の抑制、直流電圧により蓄積した残留電荷の早い緩和、さらには交流駆動による残像を抑制する液晶配向膜を得る方法として、液晶配向性に優れ、液晶の配向規制力が強い成分(I)と、交流駆動の非対称化による電荷蓄積の抑制と直流電圧により蓄積した残留電荷の早い緩和を両立する成分(II)とをブレンドした液晶配向剤に着目した。しかし、かかる液晶配向剤は、特に、光配向処理法においては、必ずしも上記課題を解決するものではなかった。
 すなわち、上記2つの成分を含有する液晶配向剤から得られる液晶配向膜は、成分(II)が存在することで、交流駆動の非対称化による電荷蓄積の抑制と直流電圧により蓄積した残留電荷の早い緩和は両立するが、液晶の配向規制力の阻害につながり、液晶配向の安定性が不足し、交流駆動による残像が発生してしまい、必ずしも、これらすべての特性を満足することができなかった。
 本発明は、液晶配向性、液晶の配向規制力に優れ、液晶配向の安定性が高い成分と交流駆動の非対称化による電荷蓄積の抑制と直流電圧により蓄積した残留電荷の早い緩和を両立する成分とをブレンドした液晶配向剤において、交流駆動の非対称化による電荷蓄積の抑制、直流電圧により蓄積した残留電荷の早い緩和、さらには交流駆動による残像を抑制する液晶配向膜を提供することを目的とする。
 さらに、上記の液晶配向膜を有する液晶表示素子及び上記の液晶配向膜を提供することのできる液晶配向剤を提供することにある。
 本発明者は、鋭意研究を行った結果、特定構造を含む重合体を有する液晶配向剤が、上記の目的を達成するために極めて有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。
 すなわち、本発明は以下の要旨を有するものである。
 1.下記(A)成分、及び(B)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[1A]及び[1B]からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を有する、ポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体をイミド化したポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(X及びXはそれぞれ独立して、熱により水素原子に置き換わる保護基を示す。Xは単結合又は炭素数1~40の有機基を示し、その際、エステル基(-COO-基)が結合する原子は炭素原子である。)
(B)成分:下記式(B-1)のテトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸成分と、下記式(B-2)のジアミンを含むジアミン成分との重縮合反応により得られるポリアミック酸及び該ポリイミド前駆体をイミド化したポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(式中、Yはアミノ基、イミノ基、及び含窒素複素環からなる群から選ばれる少なくとも1種類の構造を有する2価の有機基である。B及びBはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルケニル基、又は炭素数1~10のアルキニル基であり、これらの基は置換基を有してもよい。)
 2.前記式[1A]及び[1B]からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造が、下記式[1a]、式[1b]又は式[1c]の構造である、上記1に記載の液晶配向剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(式[1a]中、Xは、mが1の場合に、水素原子又は炭素数1~20の有機基を示す。Xは熱により水素原子に置き換わる保護基を示す。mは1又は2の整数を示す。但し、mが2の場合は、Xの置換基は無い。式[1b]中、Xは熱により水素原子に置き換わる保護基を示す。式[1c]中、Xは単結合又は炭素数1~20の有機基を示し、Xは水素原子又は炭素数1~20の有機基を示し、Xは熱により水素原子に置き換わる保護基を示し、nは1~4の整数を示す。)
 3.前記(A)成分が、前記式[1a]、式[1b]及び式[1c]で示される構造から選ばれる少なくとも1種の構造を有するジアミンを含有するジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体をイミド化したポリイミドから選ばれる少なくとも一種の重合体である上記2に記載の液晶配向剤。
 4.前記ジアミンが、下記式[1-1]で示されるジアミンである、上記3に記載の液晶配向剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(式中、Xは前記式[1a]、式[1b]及び式[1c]からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を有する炭素数5~50の有機基を示し、A及びAは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルケニル基、又は炭素数1~10のアルキニル基であり、これらの基は置換基を有してもよい。)
 5.前記ジアミンが、下記式[1a-1]~式[1c-1]からなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンである、上記4に記載の液晶配向剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(式[1a-1]中、Xは単結合、炭素数1~10のアルキレン基、-O-、-N(R)-、-CON(R)-、-N(R)CO-、-CHO-、-COO-及び-OCO-から選ばれる少なくとも1種の有機基を示す。但し、R、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基を示す。Xは単結合又は炭素数1~10のアルキレン基を示す。Xは、mが1の場合に、水素原子又は炭素数1~20の有機基を示す。Xは熱により水素原子に置き換わる保護基を示す。mは1又は2の整数を示し、その際、mが2の場合は、Xの置換基は無い。pは1~4の整数を示し、qは1~4の整数を示す。
 式[1b-1]中、X及びXはそれぞれ独立して、単結合、炭素数1~10のアルキレン基、-O-、-N(R)-、-CON(R)-、-N(R)CO-、-CHO-、-COO-及び-OCO-から選ばれる少なくとも1種を示す。但し、R、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基を示す。X及びXはそれぞれ独立して、単結合又は炭素数1~10のアルキレン基を示し、Xは単結合又は炭素数1~10のアルキレン基を示し、Xは熱により水素原子に置き換わる保護基を示し、rは1~4の整数を示す。
 式[1c-1]中、Xは単結合、炭素数1~10のアルキレン基、-O-、-N(R)-、-CON(R)-、-N(R)CO-、-CHO-、-COO-及び-OCO-から選ばれる少なくとも1種を示す。但し、R、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基を示す。Xは単結合又は炭素数1~10のアルキレン基を示し、Xは単結合又は炭素数1~20の有機基を示し、Xは水素原子又は炭素数1~20の有機基を示し、Xは熱により水素原子に置き換わる保護基を示し、nは1~4の整数を示し、sは1~4の整数を示し、tは1~4の整数を示し、式[1a-1]~式[1c-1]中、A~Aはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルケニル基、又は炭素数1~10のアルキニル基であり、これらの基は置換基を有してもよい。)
 6.前記ジアミンが、下記の式[1d-1]~式[1d-5]からなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンである、上記5に記載の液晶配向剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
(式[1d-1]~式[1d-5]中、R~Rはそれぞれ独立して、下記の式[a-1]~式[a-6]からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を示し、A~A10はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルケニル基、又は炭素数1~10のアルキニル基であり、これらの基は置換基を有してもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(式[a-2]中、Rは炭素数1~5のアルキル基を示す。)
 7.前記(A)成分の重合体が、下記式[3-1]で表されるジアミンを含むジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体をイミド化したポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記1~6のいずれかに記載の液晶配向剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(式[3-1]中、Xは、下記式[3a-1]~式[3a-10]からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を示し、A及びAはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルケニル基、又は炭素数1~10のアルキニル基であり、これらの基は置換基を有してもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(式[3a-9]中、nは1~5の整数を示す。)
 8.前記テトラカルボン酸成分が、下記式[4]で表されるテトラカルボン酸二無水物である、上記1~7のいずれかに記載の液晶配向剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
(Zは下記式[4a]~[4q]からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(式[4a]中、Z~Zはそれぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、塩素原子又はベンゼン環を示し、式[4g]中、Z及びZはそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を示す。)
 9.前記テトラカルボン酸成分が、前記式[4]中のZが、前記式[4a]、式[4e]~式[4g]、式[4l]、式[4m]又は式[4p]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化合物である、上記8に記載の液晶配向剤。
 10.前記(A)成分の重合体において、前記式[1a-1]、式[1b-1]及び式[1c-1]で示されるジアミンが、全ジアミン成分100モル%中、5~30モル%である上記5~9のいずれかに記載の液晶配向剤。
 11.前記(B)成分において、前記式(B-1)で表されるテトラカルボン酸二無水物が、全テトラカルボン酸成分1モルに対して、10~100モル%である、上記1~10のいずれかに記載の液晶配向剤。
 12.前記(B)成分において、前記式(B-2)のジアミンが、全ジアミン成分1モルに対して、10~100モル%である、上記1~11のいずれかに記載の液晶配向剤。
 13.前記式(B-2)中のYが、下記式(YD-1)~式(YD-5)で表される窒素原子を有する2価の有機基からなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記1~12のいずれかに記載の液晶配向剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
(式(YD-1)中、Eは炭素数3~15の窒素原子含有複素環であり、Qは、水素原子、又は置換基を有してよい素数1~20の炭化水素基である。式(YD-2)中、Wは炭素数1~10の炭化水素基であり、Eは窒素原子含有複素環を有する炭素数3~15の1価の有機基、又は炭素数1~6の脂肪族基で置換されたジ置換アミノ基である。式(YD-3)中、Wは炭素数6~15で、且つベンゼン環を1~2個有する2価の有機基であり、Wは炭素数2~5のアルキレン基又はビフェニレン基であり、Qは素原子、炭素数1~5のアルキル基、又はベンゼン環である。aは0~1の整数である。式(YD-4)中、Eは炭素数3~15の窒素原子含有複素環である。式(YD-5)中、Eは炭素数3~15の窒素原子含有複素環であり、Wは炭素数2~5のアルキレン基である。)
 14.前記式(YD-1)、式(YD-2)、式(YD-4)、及び式(YD-5)に記載のE、E、E、及びEの炭素数3~15の窒素原子含有複素環が、ピロリジン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾール、ピペリジン、ピペラジン、ピリジン、ピラジン、インドール、ベンゾイミダゾール、キノリン、及びイソキノリンからなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記1~13のいずれかに記載の液晶配向剤。
 15.前記式(B-2)のYが、下記式(YD-6)~式(YD-21)で表される窒素原子を有する2価の有機基からなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記1~14のいずれかに記載の液晶配向剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
(式(YD-17)中、hは1~3の整数であり、式(YD-14) 及び式(YD-21)中、jは0~3の整数である。)
 16.前記式(B-2)のYが、前記式(YD-14)及び式(YD-18)で表される窒素原子を有する2価の有機基からなる群から選ばれる少なくとも1種である、上記15に記載の液晶配向剤。
 17.前記(B)成分の重合体が、前記(A)成分の重合体100質量部に対して、40~250質量部である、上記1~16のいずれかに記載の液晶配向剤。
 18.N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン及びγ-ブチロラクトンからなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒を含有する、上記1~17のいずれかに記載の液晶配向剤。
 19.1-ヘキサノール、シクロヘキサノール、1,2-エタンジオール、1,2-プロパンジオール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル及びジプロピレングリコールジメチルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒を含有する、上記1~18のいずれかに記載の液晶配向剤。
 20.エポキシ基、イソシアネート基、オキセタン基又はシクロカーボネート基を有する架橋性化合物、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキル基又は低級アルコキシアルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の置換基を有する架橋性化合物、及び重合性不飽和結合を有する架橋性化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、上記1~19のいずれかに記載の液晶配向剤。
 21.上記1~20のいずれかに記載の液晶配向剤を塗布し、焼成して得られる液晶配向膜。
 22.上記1~20のいずれかに記載の液晶配向剤を用いて、インクジェット法にて得られる液晶配向膜。
 23.上記21又は22に記載の液晶配向膜に、偏光された放射線を照射して得られる液晶配向膜。
 24.上記21~23のいずれかに記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
 本発明の特定構造を有するポリイミド前駆体又はポリイミドから選ばれる少なくとも1種の重合体を2種類含む液晶配向剤は、交流駆動の非対称化による電荷蓄積の抑制、直流電圧により蓄積した残留電荷の早い緩和、さらには交流駆動による残像を抑制する液晶配向膜を形成することができる。特に、偏光された放射線を照射して得られる光配向処理法用の液晶配向膜として有用である。
 また、本発明の液晶配向剤から得られる液晶配向膜を有する液晶表示素子は、信頼性に優れたものとなり、大画面で高精細の液晶テレビや、中小型のカーナビゲーションシステム、スマートフォンなどに好適に利用することができる。
<特定構造(1A)及び特定構造(1B)>
 本発明の(A)成分(以下、特定重合体(A)ともいう)は、下記式[1A](特定構造(1A)ともいう)、及び[1B](特定構造(1B)ともいう) からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を有する、ポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体をイミド化したポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 式[1A]中、Xは、熱により水素原子に置き換わる基を示す。この基は、窒素原子に結合し、熱により脱離して水素原子に置き換わり、アミノ基を形成することから保護基と言う。かかる保護基が熱により脱離して水素原子に置き換わる温度は、液晶配向膜を作製する際の焼成温度である、好ましくは150~300℃、より好ましくは200~270である。かかる保護基は、熱により脱離して水素原子に置き換わる限り特に制限されないが、具体的には、下記式[a-1]~式[a-6]からなる群から選ばれる少なくとも1種、なかでも、式[a-1]又は[a-6]で表される構造を有する保護基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
(式[a-2]中、Rは炭素数1~5のアルキル基を示す。)
 式[1A]は、下記式[1a]及び式[1b]で表される構造が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 式[1a]中、Xは水素原子又は炭素数1~20の有機基を示す。なかでも、水素原子又は炭素数1~10の有機基が好ましい。式[1a]中のX、及び式[1b]中のXは、熱により水素原子に置き換わる基であり、カルボキシ基の保護基である。X、Xは、上記のXと同じであり、好ましい例についても同じである。
 式[1a]中、mは1又は2の整数を示し、mが2の場合は、Xの置換基は無い。mは、1が好ましい。
 式[1a]及び/又は[1b]の構造を有する具体例としては、下記式[XA-1]~式[XA-12]の構造が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
(式[XA-1]~式[XA-6]中、A~Aはそれぞれ独立して、前記式[a-1]~式[a-6]からなる群から選ばれる少なくとも1種である。式[XA-1]中、n1は0~10の整数を示し、式[XA-2]~式[XA-6]中、n2~n6は1~10の整数を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
(式[XA-7]~式[XA-12]中、A~A18はそれぞれ独立して、前記式[a-1]~式[a-6]からなる群から選ばれる少なくとも1種である。式[XA-7]中、n7は0~10の整数を示し、式[XA-8]~式[XA-12]中、n8~n12は1~10の整数を示す。)
 式[1B]中、Xは単結合又は炭素数1~40の有機基を示す。炭素数1~40の有機基としては、具体的には、エーテル結合(-O-)、アミド結合(-CONH-又はNHCO-)、エステル結合(-COO-又はOCO-)、チオエーテル結合(-S-)又はチオエステル結合(-S(=O)-)を含んでいてもよい、アルキレン基、アリーレン基又はそれらの組み合わせが挙げられる。その際、式[1B]中のエステル基(-COO-)が結合する原子は炭素原子である。
 式[1B]中、Xは、熱により水素原子に置き換わる基であり、カルボキシ基の保護基である。X、Xは、上記のXと同じであり、好ましい例についても同じである。
 前記式[1B]としては、下記式[1c]で表される構造が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 式[1c]中、Xは単結合又は炭素数1~20の有機基を示し、その際、Xが単結合の場合は、置換基Xは無い。なかでも、単結合又は炭素数1~10の有機基が好ましい。Xは、Xが単結合でない場合に、水素原子又は炭素数1~20の有機基を示す。なかでも、水素原子又は炭素数1~10の有機基が好ましい。Xは、熱により水素原子に置き換わる基であり、カルボキシ基の保護基である。Xは、上記のXと同じであり、好ましい例についても同じである。nは1~4の整数を示す。なかでも、1又は2が好ましい。
 式[1c]の構造の具体例としては、下記式[XC-1]~[XC-12]の構造が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
(式[XC-1]~式[XC-6]中、B~Bはそれぞれ独立して、前記式[a-1]~式[a-6]からなる群から選ばれる少なくとも1種である。式[XC-1]中、n1は0~10の整数を示し、式[XC-2]~式[XC-6]中、n2~n6は1~10の整数を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038

(式[XC-7]~式[XC-12]中、B~B18はそれぞれ独立して、前記式[a-1]~式[a-6]からなる群から選ばれる少なくとも1種である。式[XC-7]中、n7は0~10の整数を示し、式[XC-8]~式[XC-12]中、n8~n12は1~10の整数を示す。)
<特定重合体(A)>
 本発明の特定重合体(A)は、ポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体をイミド化したポリイミド(総称してポリイミド系重合体ともいう)からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体である。なかでも、本発明のポリイミド系重合体は、ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを反応させて得られるポリイミド前駆体又は該ポリイミド前駆体をイミド化したポリイミドであることが好ましい。
 ポリイミド前駆体とは、下記式[A]で表される構造である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
(式[A]中、Rは4価の有機基であり、Rは2価の有機基であり、A及びAはそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を示す。A及びAはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルケニル基、又は炭素数1~10のアルキニル基であり、これらの基は置換基を有してもよい。nは正の整数を示す。)
 前記ジアミン成分としては、分子内に1級又は2級のアミノ基を2個有するジアミンが挙げられる。
 前記テトラカルボン酸成分としては、テトラカルボン酸、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジハライド、テトラカルボン酸ジアルキルエステル、又はテトラカルボン酸ジアルキルエステルジハライドが挙げられる。
 式[A]中のA及びAが、水素原子であるポリアミド酸を得るためには、前記分子内に1級又は2級のアミノ基を2個有すると、テトラカルボン酸化合物又はテトラカルボン酸二無水物とを反応させることで得ることができる。
 式[A]中のA及びAが、炭素数1~5のアルキル基であるポリアミド酸アルキルエステルを得るためには、前記ジアミンと、テトラカルボン酸ジハライド、テトラカルボン酸ジアルキルエステル又はテトラカルボン酸ジアルキルエステルジハライドとを反応させることで得ることができる。また、前記方法で得られたポリアミド酸に、式[A]で表されるA及びAの炭素数1~5のアルキル基を導入することもできる。
 本発明の特定重合体(A)は、特定構造(1A)及び特定構造(1B)からなる群から選ばれる少なくとも1種を有する重合体である。
 本発明の特定構造(1A)又は特定構造(1B)を特定重合体(A)中に導入する方法には、特に制限は無いが、特定構造(1A)又は特定構造(1B)を有するジアミンをジアミン成分として用いることが好ましい。特に好ましいのは、前記式[1a]、式[1b]又は式[1c]で表される構造を有するジアミンを用いることである。
 具体的には、下記式[1-1]で表されるジアミン(特定ジアミン(1)ともいう)を用いることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
 式[1-1]中、A及びAはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルケニル基、又は炭素数1~10のアルキニル基であり、これらの基は置換基を有してもよい。
 アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t-ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。
 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る。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る。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。
 上記のアルキル基、アルケニル基、及びアルキニル基は、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。
 置換基の例としては、ハロゲン基、水酸基、チオール基、ニトロ基、アリール基、オルガノオキシ基、オルガノチオ基、オルガノシリル基、アシル基、エステル基、チオエステル基、リン酸エステル基、アミド基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等を挙げることができる。
 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、又はヨウ素原子が挙げられる。
 置換基であるアリール基としては、フェニル基が挙げられる。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。
 置換基であるオルガノオキシ基としては、-O-Rで表される構造を示すことができる。R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、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、プロピルオキシ基、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、-S-Rで表される構造を示すことができる。R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、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。Si上の3つのRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、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。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、ベンゾイル基等が挙げられる。
 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。R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、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。R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、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。2つのRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、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。
 置換基であるアミド基としては、-C(O)NH、-C(O)NHR、-NHC(O)R、-C(O)N(R)、又は-NRC(O)Rで表される構造を示すことができる。これらのRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、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更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られる。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、前述のアルケニル基と同じものを挙げられる。このアルケニル基には、前述した他の置換基が更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、前述のアルキニル基と同じものを挙げられる。このアルキニル基には、前述の他の置換基が更に置換していてもよい。
 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、A及びA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。
 式[1-1]中、Xは前記式[1a]、式[1b]及び式[1c]で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも1種を有する炭素数5~50の有機基を示す。
 より具体的には、下記式[1a-1]~式[1c-1]で表されるジアミンが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 式[1a-1]中、Xは単結合、炭素数1~10のアルキレン基、-O-、-N(R)-、-CON(R)-、-N(R)CO-、-CHO-、-COO-及び-OCO-から選ばれる少なくとも1種を示す。但し、R、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基を示す。なかでも単結合、-O-、-CONH-、-NHCO-、-COO-又は-OCO-が好ましい。
 式[1a-1]中、Xは単結合又は炭素数1~10のアルキレン基を示す。なかでも、単結合又は炭素数1~5のアルキレン基が好ましい。
 式[1a-1]中、Xは水素原子又は炭素数1~20の有機基を示し、より好ましくは水素原子又は炭素数1~10の有機基である。炭素数1~10の有機基としては、-(CH-COO-tBu(n=1~5の整数を示し、tBuはtert-ブチル基を示す)であることが好ましい。Xは、前記式[1A]中のXと同じであり、好ましい例についても同じである。
 式[1a-1]中、mは1又は2の整数を示し、mが2の場合は、Xの置換基は無い。pは1~4の整数を示す。なかでも、原料の入手性や合成の容易さの点から、1~3が好ましく、より好ましくは1~2である。qは1~4の整数を示す。なかでも、原料の入手性や合成の容易さの点から、1~3が好ましく、より好まく1~2である。
 式[1b-1]中、X及びXは、前記式[1a-1]中のXと同じであり、好ましい例についても同じである。X、X及びXは、前記式[1a-1]中のXと同じであり、好ましい例についても同じである。Xは、前記式[1A]中のXと同じであり、好ましい例についても同じである。rは1~4の整数を示す。なかでも、原料の入手性や合成の容易さの点から、1~3が好ましい。より好ましいのは、1~2である。
 式[1c-1]中、Xは、前記式[1a-1]中のXと同様の定義であり、好ましい例についても同様である。Xは、前記式[1a-1]中のXと同じであり、好ましい例についても同じである。Xは単結合又は炭素数1~20の有機基を示す。なかでも、単結合又は炭素数1~10の有機基が好ましい。より好ましくは、単結合又は炭素原子(>CH-)である。Xは水素原子又は炭素数1~20の有機基を示す。Xが単結合の場合には、置換基Xは無い。なかでも、水素原子又は-NH-COO-tBu(tBuは、tert-ブチル基を示す)が好ましい。Xは、前記式[1a]中のXと同じであり、好ましい例についても同じである。
 n、s及びtは、1~4の整数を示す。なかでも、原料の入手性や合成の容易さの点から、それぞれ1~3が好ましく、より好ましいのは、1~2である。
 式[1a-1]~式[1c-1]中、A~Aは、好ましい例も含めて、式[1-1]のA及びAと同様の定義である。
 さらに、具体的なジアミンとしては、下記式[1d-1]~式[1d-9]のジアミンが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
 式[1d-1]~[1d-5]中、R~Rはそれぞれ独立して、前記式[a-1]~式[a-6]からなる群から選ばれる少なくとも1種である。A~A10は、好ましい例も含めて、式[1-1]のA及びAと同様の定義である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043

 式[1d-6]~式[1d-9]中、R~R14はそれぞれ独立して、前記式[a-1]~式[a-6]からなる群から選ばれる少なくとも1種である。A11~A18は、好ましい例も含めて、式[1-1]のA及びAと同様の定義である。
 本発明の特定ジアミン (1)としては、前記式[1d-1]~式[1d-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種を用いることが好ましい。
 特定重合体(A)における特定ジアミン(1)は、すべてのジアミン成分100モル%中、5~40モル%であることが好ましい。なかでも、5~30モル%が好ましい。より好ましいのは、5~20モル%である。
 特定ジアミン(1)は、特定重合体(A)の溶媒への溶解性や液晶配向剤の塗布性、液晶配向膜とした場合における液晶配向性、電圧保持率、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類又は2種類以上を混合して使用することもできる。
 特定重合体(A)を製造する際のジアミン成分には、特定ジアミン(1)とともに、下記式[3-1]で表されるその他のジアミン(特定第2のジアミンともいう)を用いることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
 式[3-1]中、Xは下記式[3a-1]~式[3a-9]で示される構造から選ばれる少なくとも1つである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
(式[3a-9]中、nは1~5の整数を示す。)
 式[3-1]中、A及びAはそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数1~5のアルキル基を示す。
 特定第2のジアミンとしては、式[3a-1]~式[3a-4]、式[3a-6]、式[3a-8]又は式[3a-9]のジアミンが好ましい。より好ましいのは、式[3a-1]~式[3a-3]、式[3a-8]又は式[3a-9]である。特に好ましいのは、式[3a-1]、式[3a-2]又は式[3a-9]である。
 特定重合体(A)における特定第2のジアミンは、全てのジアミン成分100モル%中、50~95モル%が好ましく、より好ましくは、60~95モル%であり、特に好ましくは80~95モル%である。
 特定第2のジアミンは、特定重合体(A)の溶媒への溶解性や液晶配向剤の塗布性、液晶配向膜とした場合における液晶配向性、電圧保持率、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類又は2種類以上を混合しても使用できる。
 特定重合体(A)及び特定重合体(B)のジアミン成分としては、本発明の効果を損なわない限りにおいて、特定ジアミン(1)、特定ジアミン(2)及び特定第2のジアミンとともに、その他のジアミン(その他ジアミンともいう)を用いることもできる。
 その他ジアミンとして、2,4-ジメチル-m-フェニレンジアミン、2,6-ジアミノトルエン、m-フェニレンジアミン、p-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジメトキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジヒドロキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジカルボキシ-4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジフルオロ-4,4’-ビフェニル、3,3’-トリフルオロメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、3,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノビフェニル、2,2’-ジアミノビフェニル、2,3’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、3,3’-ジアミノジフェニルメタン、3,4’-ジアミノジフェニルメタン、2,2’-ジアミノジフェニルメタン、2,3’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,3’-ジアミノジフェニルエーテル、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、2,2’-ジアミノジフェニルエーテル、2,3’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-スルホニルジアニリン、3,3’-スルホニルジアニリン、ビス(4-アミノフェニル)シラン、ビス(3-アミノフェニル)シラン、ジメチル-ビス(4-アミノフェニル)シラン、ジメチル-ビス(3-アミノフェニル)シラン、4,4’-チオジアニリン、3,3’-チオジアニリン、4,4’-ジアミノジフェニルアミン、3,3’-ジアミノジフェニルアミン、3,4’-ジアミノジフェニルアミン、2,2’-ジアミノジフェニルアミン、2,3’-ジアミノジフェニルアミン、N-メチル(4,4’-ジアミノジフェニル)アミン、N-メチル(3,3’-ジアミノジフェニル)アミン、N-メチル(3,4’-ジアミノジフェニル)アミン、N-メチル(2,2’-ジアミノジフェニル)アミン、N-メチル(2,3’-ジアミノジフェニル)アミン、4,4’-ジアミノベンゾフェノン、3,3’-ジアミノベンゾフェノン、3,4’-ジアミノベンゾフェノン、1,4-ジアミノナフタレン、2,2’-ジアミノベンゾフェノン、2,3’-ジアミノベンゾフェノン、1,5-ジアミノナフタレン、1,6-ジアミノナフタレン、1,7-ジアミノナフタレン、1,8-ジアミノナフタレン、2,5-ジアミノナフタレン、2,6ジアミノナフタレン、2,7-ジアミノナフタレン、2,8-ジアミノナフタレン、1,2-ビス(4-アミノフェニル)エタン、1,2-ビス(3-アミノフェニル)エタン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、1,3-ビス(3-アミノフェニル)プロパン、1,4-ビス(4アミノフェニル)ブタン、1,4-ビス(3-アミノフェニル)ブタン、ビス(3,5-ジエチル-4-アミノフェニル)メタン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,4-ビス(4-アミノベンジル)ベンゼン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’-[1,4-フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、4,4’-[1,3-フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,4’-[1,4-フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,4’-[1,3-フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,3’-[1,4-フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,3’-[1,3-フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、1,4-フェニレンビス[(4-アミノフェニル)メタノン]、1,4-フェニレンビス[(3-アミノフェニル)メタノン]、1,3-フェニレンビス[(4-アミノフェニル)メタノン]、1,3-フェニレンビス[(3-アミノフェニル)メタノン]、1,4-フェニレンビス(4-アミノベンゾエート)、1,4-フェニレンビス(3-アミノベンゾエート)、1,3-フェニレンビス(4-アミノベンゾエート)、1,3-フェニレンビス(3-アミノベンゾエート)、ビス(4-アミノフェニル)テレフタレート、ビス(3-アミノフェニル)テレフタレート、ビス(4-アミノフェニル)イソフタレート、ビス(3-アミノフェニル)イソフタレート、N,N’-(1,4-フェニレン)ビス(4-アミノベンズアミド)、N,N’-(1,3-フェニレン)ビス(4-アミノベンズアミド)、N,N’-(1,4-フェニレン)ビス(3-アミノベンズアミド)、N,N’-(1,3-フェニレン)ビス(3-アミノベンズアミド)、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)テレフタルアミド、N,N’-ビス(3-アミノフェニル)テレフタルアミド、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)イソフタルアミド、N,N’-ビス(3-アミノフェニル)イソフタルアミド、9,10-ビス(4-アミノフェニル)アントラセン、4,4’-ビス(4-アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、2,2’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2’-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2’-ビス(4-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’-ビス(3-アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’-ビス(3-アミノ-4-メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’-ビス(4-アミノフェニル)プロパン、2,2’-ビス(3-アミノフェニル)プロパン、2,2’-ビス(3-アミノ-4-メチルフェニル)プロパン、1,3-ビス(4-アミノフェノキシ)プロパン、1,3-ビス(3-アミノフェノキシ)プロパン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ブタン、1,4-ビス(3-アミノフェノキシ)ブタン、1,5-ビス(4-アミノフェノキシ)ペンタン、1,5-ビス(3-アミノフェノキシ)ペンタン、1,6-ビス(4-アミノフェノキシ)へキサン、1,6-ビス(3-アミノフェノキシ)へキサン、1,7-ビス(4-アミノフェノキシ)ヘプタン、1,7-(3-アミノフェノキシ)ヘプタン、1,8-ビス(4-アミノフェノキシ)オクタン、1,8-ビス(3-アミノフェノキシ)オクタン、1,9-ビス(4-アミノフェノキシ)ノナン、1,9-ビス(3-アミノフェノキシ)ノナン、1,10-(4-アミノフェノキシ)デカン、1,10-(3-アミノフェノキシ)デカン、1,11-(4-アミノフェノキシ)ウンデカン、1,11-(3-アミノフェノキシ)ウンデカン、1,12-(4-アミノフェノキシ)ドデカン、1,12-(3-アミノフェノキシ)ドデカン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4-アミノ-3-メチルシクロヘキシル)メタン、1,3-ジアミノプロパン、1,4-ジアミノブタン、1,5-ジアミノペンタン、1,6-ジアミノへキサン、1,7-ジアミノヘプタン、1,8-ジアミノオクタン、1,9-ジアミノノナン、1,10-ジアミノデカン、1,11-ジアミノウンデカン、1,12-ジアミノドデカン、又はこれらのアミノ基が2級のアミノ基であるジアミンが挙げられる。その他ジアミンは1種類又は2種類以上を混合しても使用できる。
 特定重合体(A)を製造するためのテトラカルボン酸成分としては、下記式[4]で表されるテトラカルボン酸二無水物が好ましい。その際、式[4]で表される特定テトラカルボン酸二無水物だけでなく、そのテトラカルボン酸誘導体であるテトラカルボン酸、テトラカルボン酸ジハライド、テトラカルボン酸ジアルキルエステル又はテトラカルボン酸ジアルキルエステルジハライドを用いることもできる(テトラカルボン酸二無水物及びその誘導体を総称して特定テトラカルボン酸成分ともいう)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
(式[4]中、Zは下記式[4a]~式[4q]からなる群から選ばれる少なくとも1種を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 式[4a]中、Z~Zはそれぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、塩素原子又はベンゼン環を示す。
 式[4g]中、Z及びZはそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を示す。
 式[4]中のZは、合成の容易さやポリマーを製造する際の重合反応性のし易さの点から、式[4a]、式[4c]~[4g]、式[4k]~式[4m]又は式[4p]であり、より好ましくは、式[4a]、式[4e]~式[4g]、式[4l]、式[4m]又は式[4p]である。特に好ましいのは、式[4a]、式[4e]、式[4f]、式[4l]、式[4m]又は式[4p]である。
 より具体的には、下記式[4a-1]又は式[4a-2]が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
 特定重合体(A)及び(B)における特定テトラカルボン酸成分は、すべてのテトラカルボン酸成分100モル%中、50~100モル%が好ましく、70~100モル%がより好ましく、特に好ましくは、80~100モル%である。
 特定テトラカルボン酸成分は、特定重合体(A)の溶媒への溶解性や液晶配向剤の塗布性、液晶配向膜とした場合における液晶の配向性、電圧保持率、蓄積電荷などの特性に応じて、1種類又は2種類以上を混合して使用することもできる。
 特定重合体(A)のポリイミド系重合体には、本発明の効果を損なわない限りにおいて、特定テトラカルボン酸成分以外のその他のテトラカルボン酸成分を用いることもできる。
 その他のテトラカルボン酸成分としては、下記するテトラカルボン酸化合物、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジハライド、テトラカルボン酸ジアルキルエステル又はテトラカルボン酸ジアルキルエステルジハライドが挙げられる。
 その他のテトラカルボン酸成分は、具体的には、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸、1,2,5,6-アントラセンテトラカルボン酸、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸、2,3,3’,4-ビフェニルテトラカルボン酸、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)エーテル、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)スルホン、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)メタン、2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2,2-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ジメチルシラン、ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ジフェニルシラン、2,3,4,5-ピリジンテトラカルボン酸、2,6-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)ピリジン、3,3’,4,4’-ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸、1,3-ジフェニル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸などが挙げられる。その他のテトラカルボン酸成分は、1種又は2種以上を混合して使用することもできる。
<特定重合体(B)>
 本発明の液晶配向剤は、下記式(B-1)で表されるテトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸成分と下記式(B-2)で表されるジアミンを含むジアミン成分との重縮合反応により得られる、ポリアミック酸及び該ポリアミック酸のイミド化重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体と有機溶媒とを含有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
 式(B-1)で表されるテトラカルボン酸二無水物の割合は、少なすぎると、本発明の効果が得られない。よって、式(B-1)で表されるテトラカルボン酸二無水物の割合は、全テトラカルボン酸二無水物1モルに対して、10~100モル%が好ましく、より好ましくは、30~100モル%、さらに好ましくは、50~100モル%である。
 液晶配向剤に含有されるポリアミック酸は、上記式(B-1)で表されるテトラカルボン酸二無水物以外に、下記式(B-3)で表されるテトラカルボン酸二無水物を用いてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
 式(B-3)において、Xは4価の有機基であり、その構造は特に限定されない。具体例を挙げるならば、下記式(X-1)~式(X-42)が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 式(X-1)において、R~Rはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~6のアルキル基、又はフェニル基であり、水素原子、又はメチル基がより好ましい。
 化合物の入手性の観点から、テトラカルボン酸二無水物としては、下記式(B-4)で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも1種が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
(式[B-4]中、Xは上記式(X-1)~式(X-14)で表される構造からなる群から選ばれる少なくとも1種である。)
 得られる液晶配向膜の信頼性をさらに高めることができるため、Xとしては、上記式(X-1)~式(X-7)及び式(X-11)のような脂肪族基のみからなる構造(酸素原子を含んでもよい)が好ましく、式(X-1)の構造がより好ましい。更に、良好な液晶配向性を示すため、Xの構造としては、下記式(X1-1)又は式(X1-2)がさらに好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 式(B-3)で表されるテトラカルボン酸二無水物の割合が多くなると、本発明の効果を損なう可能性があるため、好ましくない。したがって、式(B-3)で表されるテトラカルボン酸二無水物の割合は、全テトラカルボン酸二無水物1モルに対して、0~90モル%が好ましく、より好ましくは0~70モル%、さらに好ましくは0~50モル%である。
 式(B-2)において、Yはアミノ基、イミノ基、及び含窒素複素環からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を有する2価の有機基であり、B及びBはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルケニル基、又は炭素数1~10のアルキニル基であり、これらの基は置換基を有してもよい。
 これらの基については、前記式[1-1] 中のA及びAにおける定義と同様であり、好ましい例についても同様である。
 一般的には、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、B及びB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。
 式(B-2)におけるYとしては、アミノ基、イミノ基、及び含窒素複素環からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を有していれば、有機基としては特に限定されるものではない。具体例としては、下記式(YD-1)~式(YD-5)で表されるアミノ基、イミノ基、及び含窒素複素環からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を有する2価の有機基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
 式(YD-1)において、Eは炭素数3~15の窒素原子含有複素環であり、Qは、水素原子、又は置換基を有してよい炭素数1~20の炭化水素基である。
 式(YD-2)において、Wは、炭素数1~10の炭化水素基であり、Eは窒素原子含有複素環を有する炭素数3~15の1価の有機基、又は炭素数1~6の脂肪族基で置換されたジ置換アミノ基である。
 式(YD-3)において、Wは炭素数6~15で、且つベンゼン環を1~2個有する2価の有機基であり、Wは炭素数2~5のアルキレン基又はビフェニレン基であり、Qは水素原子、炭素数1~5のアルキル基、又はベンゼン環であり、aは0~1の整数である。
 式(YD-4)において、Eは炭素数3~15の窒素原子含有複素環である。
 式(YD-5)において、Eは炭素数3~15の窒素原子含有複素環であり、Wは炭素数2~5のアルキレン基である。
 式(YD-1)、式(YD-2)、式(YD-4)、及び式(YD-5)のE、E、E、及びEの炭素数3~15の窒素原子含有複素環としては、公知の構造であれば、特に限定されるものではない。中でも、ピロリジン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾール、ピペリジン、ピペラジン、ピリジン、ピラジン、インドール、ベンゾイミダゾール、キノリン、イソキノリン等が挙げられ、ピペラジン、ピペリジン、インドール、ベンゾイミダゾール、イミダゾール、カルバゾール、又はピリジンがより好ましい。
 さらに、式(B-2)におけるYの具体例としては、下記式(YD-6)~式(YD-21)で表される窒素原子を有する2価の有機基が挙がられる。交流駆動による電荷蓄積を抑制できることから、式(YD-14)~式(YD-21)がより好ましく、式(YD-14)又は式(YD-18)が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
 式(YD-17)中、hは1~3の整数であり、式(YD-14)及び式(YD-21)中、jは0~3の整数である。
 本発明のポリアミック酸及び該ポリアミック酸のイミド化重合体における、式(B-2)で表されるジアミンの割合は、全ジアミン1モルに対して、10~100モル%であることが好ましく、より好ましくは30~100モル%、さらに好ましくは50~100モル%である。
 本発明の液晶配向剤に含有されるポリアミック酸は、上記式(B-2)で表されるジアミン以外に、下記式(B-5)で表されるジアミンを用いてもよい。
 下記式(B-5)におけるYは、2価の有機基であり、その構造は特に限定されるものではなく、2種類以上が混在していてもよい。具体例を示すならば、下記の式(Y-1)~式(Y-76)で表される構造の2価の有機基が挙げられる。下記式(B-5)におけるB及びBは、好ましい例も含めて、式(B-2)のB及びBと同様の定義である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
 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が好ましく、Yとして、式(Y-7)、式(Y-21)~式(Y-23)、式(Y-25)~式(Y-27)、式(Y-43)~式(Y-46)、式(Y-48)、式(Y-63)、式(Y-71)、又は式(Y-73)~式(Y-76)で表される2価の有機基を有するジアミンが好ましい。
 式(B-5)で表されるジアミンの割合が多くなると、本発明の効果を損なう可能性があるため、好ましくない。したがって、式(B-5)で表されるジアミンの割合は、全ジアミン1モルに対して、0~90モル%が好ましく、より好ましくは0~70モル%、さらに好ましくは0~50モル%である。
<特定重合体(A)及び特定重合体(B)の製造方法>
 本発明において、特定重合体(A)及び特定重合体(B)を製造する方法は特に限定されない。通常、ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを反応させて得られる。一般的には、テトラカルボン酸二無水物及びそのテトラカルボン酸の誘導体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成分と、1種又は複数種のジアミンからなるジアミン成分とを反応させて、ポリアミド酸を得る方法が挙げられる。具体的には、テトラカルボン酸二無水物と1級又は2級のジアミンとを重縮合させてポリアミド酸を得る方法、テトラカルボン酸と1級又は2級のジアミンとを脱水重縮合反応させてポリアミド酸を得る方法、又はテトラカルボン酸ジハライドと1級又は2級のジアミンとを重縮合させてポリアミド酸を得る方法が用いられる。
 ポリアミド酸アルキルエステルを得るためには、カルボン酸基をジアルキルエステル化したテトラカルボン酸と1級又は2級のジアミンとを重縮合させる方法、カルボン酸基をジアルキルエステル化したテトラカルボン酸ジハライドと1級又は2級のジアミンとを重縮合させる方法、又はポリアミド酸のカルボキシル基をエステルに変換する方法が用いられる。
 ポリイミドを得るには、前記のポリアミド酸又はポリアミド酸アルキルエステルを閉環させてポリイミドとする方法が用いられる。
 ジアミン成分とテトラカルボン酸成分との反応は、通常、溶媒中で行う。その際に用いる溶媒としては、生成したポリイミド前駆体が溶解するものであれば特に限定されない。下記に、反応に用いる溶媒の具体例を挙げるが、これらの例に限定されるものではない。
 例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン又はγ-ブチロラクトン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド又は1,3-ジメチル-イミダゾリジノンが挙げられる。また、ポリイミド前駆体の溶媒溶解性が高い場合は、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン又は下記式[D-1]~式[D-3]で表される溶媒を用いることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
(式[D-1]中、Dは炭素数1~3のアルキル基を示し、式[D-2]中、Dは炭素数1~3のアルキル基を示し、式[D-3]中、Dは炭素数1~4のアルキル基を示す。)
 これらの溶媒は単独で使用しても、混合して使用してもよい。さらに、ポリイミド前駆体を溶解させない溶媒であっても、生成したポリイミド前駆体が析出しない範囲で、前記溶媒に混合して使用してもよい。また、溶媒中の水分は、重合反応を阻害し、さらには、生成したポリイミド前駆体を加水分解させる原因となるので、溶媒は脱水乾燥させたものを用いることが好ましい。
 ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを溶媒中で反応させる際には、ジアミン成分を溶媒に分散あるいは溶解させた溶液を攪拌させ、テトラカルボン酸成分をそのまま、又は溶媒に分散あるいは溶解させて添加する方法、逆にテトラカルボン酸成分を溶媒に分散、あるいは溶解させた溶液にジアミン成分を添加する方法、ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを交互に添加する方法などが挙げられ、これらのいずれの方法を用いてもよい。また、ジアミン成分又はテトラカルボン酸成分を、それぞれ複数種用いて反応させる場合は、あらかじめ混合した状態で反応させてもよく、個別に順次反応させてもよく、さらに個別に反応させた低分子量体を混合反応させ重合体としてもよい。
 その際の重合温度は-20~150℃の任意の温度を選択することができるが、好ましくは-5~100℃の範囲である。
 また、反応は任意の濃度で行うことができるが、濃度が低すぎると高分子量の重合体を得ることが難しくなり、濃度が高すぎると反応液の粘性が高くなり過ぎて均一な攪拌が困難となる。そのため、好ましくは1~50質量%、より好ましくは5~30質量%である。反応初期は高濃度で行い、その後、溶媒を追加できる。
 ポリイミド前駆体の重合反応においては、ジアミン成分の合計モル数とテトラカルボン酸成分の合計モル数の比は0.8~1.2であることが好ましい。通常の重縮合反応と同様に、このモル比が1.0に近いほど生成するポリイミド前駆体の分子量は大きくなる。
 ポリイミドは、前記のポリイミド前駆体を閉環させて得られるポリイミドであり、このポリイミドにおいては、アミド酸基の閉環率(イミド化率ともいう)は必ずしも100%である必要はなく、用途や目的に応じて任意に調整できる。
 ポリイミド前駆体をイミド化させる方法としては、ポリイミド前駆体の溶液をそのまま加熱する熱イミド化、又はポリイミド前駆体の溶液に触媒を添加する触媒イミド化が挙げられる。
 ポリイミド前駆体を溶液中で熱イミド化させる場合の温度は、100~400℃、好ましくは120~250℃であり、イミド化反応により生成する水を系外に除きながら行う方が好ましい。
 ポリイミド前駆体の触媒イミド化は、ポリイミド前駆体の溶液に、塩基性触媒と酸無水物とを添加し、-20~250℃、好ましくは0~180℃で攪拌することにより行うことができる。
 塩基性触媒の量は、アミド酸基の0.5~30モル倍、好ましくは2~20モル倍であり、酸無水物の量は、アミド酸基の1~50モル倍、好ましくは3~30モル倍である。
 塩基性触媒としてはピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミンなどを挙げることができる。なかでも、ピリジンは反応を進行させるのに適度な塩基性を持つので好ましい。
 酸無水物としては、無水酢酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などを挙げることができる。なかでも、無水酢酸を用いると反応終了後の精製が容易となるので好ましい。
 触媒イミド化によるイミド化率は、触媒量と反応温度、反応時間を調節することにより制御することができる。
 ポリイミド前駆体又はポリイミドの反応溶液から、生成したポリイミド前駆体又はポリイミドを回収する場合には、反応溶液を溶媒に投入して沈殿させればよい。沈殿に用いる溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、アセトン、ヘキサン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、ベンゼン、水などを挙げることができる。溶媒に投入して沈殿させたポリマーは、濾過して回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱して乾燥することができる。また、沈殿回収した重合体を、溶媒に再溶解させ、再沈殿回収する操作を2回~10回繰り返すと、重合体中の不純物を少なくすることができる。この際の溶媒として、例えば、アルコール類、ケトン類、炭化水素などが挙げられる。これら中から選ばれる3種類以上の溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。
 本発明においては、特定重合体(A)及び(B)には、ポリアミド酸アルキルエステルを用いることが好ましい。
 本発明のポリアミド酸アルキルエステルを製造するための、より具体的な方法を下記(1)~(3)に示す。
(1)ポリアミド酸のエステル化反応で製造する方法
 ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とからポリアミド酸を製造し、そのカルボキシル基(COOH基)に、化学反応、すなわち、エステル化反応を行い、ポリアミド酸アルキルエステルを製造する方法である。
 エステル化反応は、ポリアミド酸とエステル化剤を溶媒の存在下で、-20~150℃(好ましくは0~50℃)において、30分~24時間(好ましくは1~4時間)反応させる方法である。
 前記エステル化剤としては、エステル化反応後に、容易に除去できるものが好ましく、N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール、N,N-ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、N,N-ジメチルホルムアミドジプロピルアセタール、N,N-ジメチルホルムアミドジネオペンチルブチルアセタール、N,N-ジメチルホルムアミドジ-t-ブチルアセタール、1-メチル-3-p-トリルトリアゼン、1-エチル-3-p-トリルトリアゼン、1-プロピル-3-p-トリルトリアゼン、4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリニウムクロリドなどが挙げられる。エステル化剤の使用量は、ポリアミド酸の繰り返し単位1モルに対して、2~6モル当量が好ましい。なかでも、2~4モル当量が好ましい。
 前記エステル化反応に用いる溶媒としては、ポリアミド酸の溶媒への溶解性の点から、前記ジアミン成分とテトラカルボン酸成分との反応に用いる溶媒が挙げられる。なかでも、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン又はγ-ブチロラクトンが好ましい。これら溶媒は、1種又は2種以上を混合して用いてもよい。
 前記エステル化反応における溶媒中のポリアミド酸の濃度は、ポリアミド酸の析出が起こりにくい点から、1~30質量%が好ましい。なかでも、5~20質量%が好ましい。
(2)ジアミン成分とテトラカルボン酸ジエステルジクロリドとの反応で製造する方法
 具体的には、ジアミン成分とテトラカルボン酸ジエステルジクロリドとを、塩基と溶媒の存在下で、-20~150℃(好ましくは0~50℃)において、30分~24時間(好ましくは1~4時間)反応させる方法である。
 塩基は、ピリジン、トリエチルアミン、4-ジメチルアミノピリジンなどを用いることができる。なかでも、反応が穏和に進行するため、ピリジンが好ましい。塩基の使用量は、反応後に、容易に除去できる量が好ましく、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドに対して、2~4倍モルであることが好ましい。なかでも、2~3倍モルがより好ましい。
 溶媒には、得られる重合体、すなわち、ポリアミド酸アルキルエステルの溶媒への溶解性の点から、前記ジアミン成分とテトラカルボン酸成分との反応に用いる溶媒が挙げられる。なかでも、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン又はγ-ブチロラクトンが好ましい。これらの溶媒は、1種又は2種以上を混合して用いてもよい。
 反応における溶媒中のポリアミド酸アルキルエステルの濃度は、ポリアミド酸アルキルエステルの析出が起こりにくい点から、1~30質量%が好ましい。なかでも、5~20質量%が好ましい。また、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドの加水分解を防ぐため、ポリアミド酸アルキルエステルの作製に用いる溶媒は、できるだけ脱水されていることが好ましい。さらに、反応は窒素雰囲気中で行い、外気の混入を防ぐのが好ましい。
(3)ジアミン成分とテトラカルボン酸ジエステルとの反応で製造する方法
 具体的には、ジアミン成分とテトラカルボン酸ジエステルとを、縮合剤、塩基及び溶媒の存在下で、0~150℃(好ましくは0~100℃)において、30分~24時間(好ましくは3~15時間)重縮合反応させる方法である。
 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を用いることができる。縮合剤の使用量は、テトラカルボン酸ジエステルに対して、2~3倍モルが好ましく、特に、2~2.5倍モルが好ましい。
 塩基には、ピリジン、トリエチルアミンなどの3級アミンを用いることができる。塩基の使用量は、重縮合反応後に、容易に除去できる量が好ましく、ジアミン成分に対して、2~4倍モルが好ましく、2~3倍モルがより好ましい。
 重縮合反応に用いる溶媒は、得られる重合体、すなわち、ポリアミド酸アルキルエステルの溶媒への溶解性の点から、前記ジアミン成分とテトラカルボン酸成分との反応に用いる溶媒が挙げられる。なかでも、N,N-ジメチルホルムアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン又はγ-ブチロラクトンが好ましい。これら溶媒は、1種又は2種以上を混合して用いてもよい。
 また、重縮合反応においては、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。ルイス酸の使用量は、ジアミン成分に対して、0.1~10倍モルが好ましい。なかでも、2.0~3.0倍モルが好ましい。
 上記(1)~(3)の手法で得られたポリアミド酸アルキルエステルの溶液から、ポリアミド酸アルキルエステルを回収する場合には、反応溶液を溶媒に投入して沈殿させればよい。沈殿に用いる溶媒としては、水、メタノール、エタノール、2-プロパノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエンなどを挙げることができる。溶媒に投入して沈殿させた重合体は、前記で使用した添加剤、触媒類を除去することを目的に、上記溶媒で、複数回洗浄操作を行うことが好ましい。 ろ過して回収した後、重合体は常圧あるいは減圧下、常温あるいは加熱して乾燥することができる。また、沈殿回収した重合体を、溶媒に再溶解させ、再沈殿回収する操作を2回~10回繰り返すことにより、重合体中の不純物を少なくすることができる。
 ポリアミド酸アルキルエステルは、前記(1)又は(2)の方法で製造することが好ましい。
<液晶配向剤>
 本発明の液晶配向剤は、液晶配向膜(樹脂被膜ともいう)を形成するための塗布溶液であり、特定重合体(A)、特定重合体(B)及び有機溶媒を含有する。
 液晶配向剤における特定重合体(B)の割合は、特定重合体(A)100質量部に対して、10~900質量部が好ましい。なかでも、25~400質量部が好ましく、より好ましいのは、40~250質量部である。最も好ましいのは、60~160質量部である。
 本発明の液晶配向剤における全ての重合体成分は、全てが本発明の特定重合体(A)及び(B)であってもよく、それ以外の他の重合体が混合されていても良い。それ以外の重合体としては、特定構造(1A)、特定構造(1B)及び特定構造(2)を持たないポリイミド前駆体及びポリイミドが挙げられる。さらには、セルロース系重合体、アクリルポリマー、メタクリルポリマー、ポリスチレン、ポリアミド又はポリシロキサンなども挙げられる。その際、それ以外の他の重合体の含有量は、特定重合体(A)及び(B)の合計100質量部に対して、0.5~15質量部である。なかでも、1~10質量部が好ましい。
 また、液晶配向剤中の有機溶媒の含有量は、70~99.9質量%であることが好ましい。この含有量は、液晶配向剤の塗布方法や目的とする液晶配向膜の膜厚によって、適宜変更することができる。
 液晶配向剤に用いる有機溶媒は、特定重合体(A)及び特定重合体(B)を溶解させる溶媒(良溶媒ともいう)を含有すれば特に限定されない。下記に、良溶媒の具体例を挙げるが、これらの例に限定されるものではない。
 例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、ジメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、1,3-ジメチル-イミダゾリジノン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノンなどを挙げることができる。
 なかでも、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、又はγ-ブチロラクトンを用いることが好ましい。
 さらに、特定重合体(A)及び特定重合体(B)の溶媒への溶解性が高い場合は、前記式[D-1]~式[D-3]で表される溶媒を用いることが好ましい。
 本発明の液晶配向剤における良溶媒は、液晶配向剤に含まれる溶媒全体の20~99質量%であることが好ましい。なかでも、20~90質量%が好ましい。より好ましいのは、30~80質量%である。
 本発明の液晶配向剤は、本発明の効果を損なわない限り、液晶配向剤を塗布した際の液晶配向膜の塗膜性や表面平滑性を向上させる溶媒(貧溶媒ともいう)を用いることができる。下記に、貧溶媒の具体例を挙げるが、これらの例に限定されるものではない。
 例えば、エタノール、イソプロピルアルコール、1-ブタノール、2-ブタノール、イソブチルアルコール、tert-ブチルアルコール、1-ペンタノール、2-ペンタノール、3-ペンタノール、2-メチル-1-ブタノール、イソペンチルアルコール、tert-ペンチルアルコール、3-メチル-2-ブタノール、ネオペンチルアルコール、1-ヘキサノール、2-メチル-1-ペンタノール、2-メチル-2-ペンタノール、2-エチル-1-ブタノール、1-ヘプタノール、2-ヘプタノール、3-ヘプタノール、1-オクタノール、2-オクタノール、2-エチル-1-ヘキサノール、シクロヘキサノール、1-メチルシクロヘキサノール、2-メチルシクロヘキサノール、3-メチルシクロヘキサノール、1,2-エタンジオール、1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、1,2-ブタンジオール、1,3-ブタンジオール、1,4-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、2-メチル-2,4-ペンタンジオール、2-エチル-1,3-ヘキサンジオール、ジプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ジヘキシルエーテル、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、1,2-ブトキシエタン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、2-ペンタノン、3-ペンタノン、2-ヘキサノン、2-ヘプタノン、4-ヘプタノン、3-エトキシブチルアセタート、1-メチルペンチルアセタート、2-エチルブチルアセタート、2-エチルヘキシルアセタート、エチレングリコールモノアセタート、エチレングリコールジアセタート、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、2-(メトキシメトキシ)エタノール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソアミルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、2-(ヘキシルオキシ)エタノール、フルフリルアルコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、1-(ブトキシエトキシ)プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート、ジプロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、エチレングリコールモノアセタート、エチレングリコールジアセタート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセタート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセタート、2-(2-エトキシエトキシ)エチルアセタート、ジエチレングリコールアセタート、トリエチレングリコール、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸メチルエチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸、3-メトキシプロピオン酸、3-メトキシプロピオン酸プロピル、3-メトキシプロピオン酸ブチル、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、前記式[D-1]~[D-3]で表される溶媒などを挙げることができる。
 なかでも、1-ヘキサノール、シクロヘキサノール、1,2-エタンジオール、1,2-プロパンジオール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル又はジプロピレングリコールジメチルエーテルを用いることが好ましい。
 これら貧溶媒は、液晶配向剤に含まれる溶媒全体の1~80質量%であることが好ましい。なかでも、10~80質量%が好ましい。より好ましいのは20~70質量%である。
 本発明の液晶配向剤には、エポキシ基、イソシアネート基、オキセタン基又はシクロカーボネート基を有する架橋性化合物、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキル基及び低級アルコキシアルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の置換基を有する架橋性化合物、又は重合性不飽和結合を有する架橋性化合物を含有することが好ましい。これら置換基や重合性不飽和結合は、架橋性化合物中に2個以上有する必要がある。
 エポキシ基又はイソシアネート基を有する架橋性化合物としては、ビスフェノールアセトングリシジルエーテル、フェノールノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、トリグリシジルイソシアヌレート、テトラグリシジルアミノジフェニレン、テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、テトラグリシジル-1,3-ビス(アミノエチル)シクロヘキサン、テトラフェニルグリシジルエーテルエタン、トリフェニルグリシジルエーテルエタン、ビスフェノールヘキサフルオロアセトジグリシジルエーテル、1,3-ビス(1-(2,3-エポキシプロポキシ)-1-トリフルオロメチル-2,2,2-トリフルオロメチル)ベンゼン、4,4-ビス(2,3-エポキシプロポキシ)オクタフルオロビフェニル、トリグリシジル-p-アミノフェノール、テトラグリシジルメタキシレンジアミン、2-(4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル)-2-(4-(1,1-ビス(4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル)エチル)フェニル)プロパン、1,3-ビス(4-(1-(4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル)-1-(4-(1-(4-(2,3-エポキシプロポキシ)フェニル)-1-メチルエチル)フェニル)エチル)フェノキシ)-2-プロパノール等が挙げられる。
 オキセタン基を有する架橋性化合物は、下記式[4A]で示すオキセタン基を少なくとも2個有する架橋性化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000071
 具体的には、国際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)の58~59頁に掲載される式[4a]~[4k]で表される架橋性化合物が挙げられる。
 シクロカーボネート基を有する架橋性化合物としては、下記式[5A]で表されるシクロカーボネート基を少なくとも2個有する架橋性化合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000072
 具体的には、国際公開公報WO2012/014898(2012.2.2公開)の76~82頁に掲載される式[5-1]~[5-42]で表される架橋性化合物が挙げられる。
 ヒドロキシル基及びアルコキシル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の置換基を有する架橋性化合物としては、例えば、ヒドロキシル基又はアルコキシル基を有するアミノ樹脂、例えば、メラミン樹脂、尿素樹脂、グアナミン樹脂、グリコールウリル-ホルムアルデヒド樹脂、スクシニルアミド-ホルムアルデヒド樹脂、エチレン尿素-ホルムアルデヒド樹脂などが挙げられる。具体的には、アミノ基の水素原子が、メチロール基及び/又はアルコキシメチル基で置換されたメラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体、又はグリコールウリルを用いることができる。このメラミン誘導体又はベンゾグアナミン誘導体は、2量体又は3量体として存在することも可能である。これらは、トリアジン環1個当たり、メチロール基又はアルコキシメチル基を平均3個以上6個以下有するものが好ましい。
 このようなメラミン誘導体又はベンゾグアナミン誘導体の例としては、市販品のトリアジン環1個当たりメトキシメチル基が平均3.7個置換されているMX-750、トリアジン環1個当たりメトキシメチル基が平均5.8個置換されているMW-30(以上、三和ケミカル社製)や、サイメル300、301、303、350、370、771、325、327、703、712などのメトキシメチル化メラミン、サイメル235、236、238、212、253、254などのメトキシメチル化ブトキシメチル化メラミン、サイメル506、508などのブトキシメチル化メラミン、サイメル1141のようなカルボキシル基含有メトキシメチル化イソブトキシメチル化メラミン、サイメル1123のようなメトキシメチル化エトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1123-10のようなメトキシメチル化ブトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1128のようなブトキシメチル化ベンゾグアナミン、サイメル1125-80のようなカルボキシル基含有メトキシメチル化エトキシメチル化ベンゾグアナミン(以上、三井サイアナミド社製)等が挙げられる。
 また、グリコールウリルの例として、サイメル1170のようなブトキシメチル化グリコールウリル、サイメル1172のようなメチロール化グリコールウリルなど、パウダーリンク1174のようなメトキシメチロール化グリコールウリル等が挙げられる。
 ヒドロキシル基又はアルコキシル基を有するベンゼン又はフェノール性化合物としては、例えば、1,3,5-トリス(メトキシメチル)ベンゼン、1,2,4-トリス(イソプロポキシメチル)ベンゼン、1,4-ビス(sec-ブトキシメチル)ベンゼン、2,6-ジヒドロキシメチル-p-tert-ブチルフェノールなどが挙げられる。
 より具体的には、国際公開公報WO2011/132751.(2011.10.27公開)の62~66頁に掲載される、式[6-1]~[6-48]で表される架橋性化合物が挙げられる。
 重合性不飽和結合を有する架橋性化合物としては、例えば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリ(メタ)アクリロイルオキシエトキシトリメチロールプロパン、グリセリンポリグリシジルエーテルポリ(メタ)アクリレートなどの重合性不飽和基を分子内に3個有する架橋性化合物;エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ブチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキサイドビスフェノールA型ジ(メタ)アクリレート、プロピレンオキサイドビスフェノール型ジ(メタ)アクリレート、1,6-へキサンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジグリシジルエーテルジ(メタ)アクリレート、フタル酸ジグリシジルエステルジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレートなどの重合性不飽和基を分子内に2個有する架橋性化合物;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-フェノキシ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロピルフタレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルリン酸エステル、N-メチロール(メタ)アクリルアミド等の重合性不飽和基を分子内に1個有する架橋性化合物などが挙げられる。
 さらに、下記式[7A]で表される化合物を用いることもできる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000073
(式[7A]中、Eはシクロヘキサン環、ビシクロヘキサン環、ベンゼン環、ビフェニル環、ターフェニル環、ナフタレン環、フルオレン環、アントラセン環及びフェナントレン環からなる群から選ばれる少なくとも1つの環を示し、Eは下記式[7a]及び[7b]からなる群から選ばれる少なくとも1つの基を示し、nは1~4の整数を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000074
 上記化合物は架橋性化合物の一例であり、これらに限定されるものではない。
 また、本発明の液晶配向剤に用いる架橋性化合物は、1種類であってもよく、2種類以上組み合わせてもよい。
 架橋性化合物の含有量は、すべての重合体成分100質量部に対して、0.1~150質量部であることが好ましい。なかでも、架橋反応が進行し目的の効果を発現させるためには、すべての重合体成分100質量部に対して0.1~100質量部が好ましい。より好ましいのは、1~50質量部である。
 液晶配向剤は、本発明の効果を損なわない限り、液晶配向剤を塗布した際の液晶配向膜の膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる化合物を含有することができる。
 液晶配向膜の膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる化合物としては、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、ノ二オン系界面活性剤などが挙げられる。
 より具体的には、例えば、エフトップEF301、EF303、EF352(以上、トーケムプロダクツ社製)、メガファックF171、F173、R-30(以上、大日本インキ社製)、フロラードFC430、FC431(以上、住友スリーエム社製)、アサヒガードAG710、サーフロンS-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(以上、旭硝子社製)などが挙げられる。
 これらの界面活性剤の使用割合は、液晶配向剤に含有されるすべての重合体成分100質量部に対して、好ましくは0.01~2質量部、より好ましくは0.01~1質量部である。
 さらに、本発明の液晶配向剤には、液晶配向膜中の電荷移動を促進して素子の電荷抜けを促進させる化合物として、国際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)の69~73頁に掲載される、式[M1]~[M156]で表される窒素含有複素環アミン化合物を添加することもできる。このアミン化合物は、液晶配向剤に直接添加しても構わないが、適当な溶媒で、濃度0.1~10質量%、好ましくは1~7質量%の溶液にしてから添加することが好ましい。これらの溶媒としては、上述した特定重合体(A)及び特定重合体(B)を溶解させる溶媒であれば特に限定されない。
 本発明の液晶配向剤には、上記の貧溶媒、架橋性化合物、樹脂被膜又は液晶配向膜の膜厚の均一性や表面平滑性を向上させる化合物、及び電荷抜けを促進させる化合物の他に、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、液晶配向膜の誘電率や導電性などの電気特性を変化させる目的の誘電体や導電物質を添加してもよい。
<液晶配向膜及び液晶表示素子>
 液晶配向膜は、前記液晶配向剤を基板に塗布し、乾燥し、焼成して得られる膜である。
 液晶配向剤を塗布する基板としては、透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板、窒化珪素基板とともに、アクリル基板やポリカーボネート基板などのプラスチック基板等を用いることもできる。その際、液晶を駆動させるためのITO電極などが形成された基板を用いると、プロセスの簡素化の点から好ましい。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、シリコンウエハーなどの不透明な物でも使用でき、この場合の電極にはアルミニウムなどの光を反射する材料も使用できる。
 液晶配向剤の塗布方法は、特に限定されないが、工業的には、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット法などが一般的である。その他の塗布方法としては、ディップ法、ロールコータ法、スリットコータ法、スピンナー法、スプレー法などがあり、目的に応じてこれらを用いてもよい。
 液晶配向剤を基板上に塗布した後は、ホットプレート、熱循環型オーブン、IR(赤外線)型オーブンなどの加熱手段により、溶媒を蒸発させて液晶配向膜とすることができる。
 液晶配向剤を塗布した後の乾燥、焼成工程は、任意の温度と時間を選択することができる。通常は、含有される溶媒を十分に除去するために、50~120℃で1~10分焼成し、その後、150~300℃で、5~120分焼成する条件が挙げられる。
 焼成後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であることが好ましい。なかでも、10~200nmが好ましい。
 得られた液晶配向膜を配向処理する方法としては、前記ラビング処理法、光配向処理法などが挙げられるが、光配向処理法が好ましい。
 光配向処理法の具体例としては、前記液晶配向膜の表面に、一定方向に偏向された放射線を照射し、場合によっては、さらに150~250℃の温度で加熱処理を行い、液晶配向性(液晶配向能ともいう)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又は可視光線を用いることができる。なかでも、100~400nmの波長を有する紫外線が好ましく、より好ましくは、200~400nmの波長を有する紫外線である。
 また、液晶配向性を改善するために、液晶配向膜を有する基板を50~250℃で加熱しながら、放射線を照射してもよい。
 放射線の照射量は、1~10,000mJ/cmが好ましい。なかでも、100~5,000mJ/cmが好ましい。このようにして製造された液晶配向膜は、液晶分子を一定の方向に安定して配向させることができる。
 さらに、偏光された放射線を照射した液晶配向膜に、水や溶媒を用いて、接触処理をすることもできる。使用する溶媒としては、放射線の照射によって液晶配向膜から生成した分解物を溶解する溶媒であれば、特に限定されるものではない。具体例としては、水、メタノール、エタノール、2-プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、1-メトキシ-2-プロパノール、1-メトキシ-2-プロパノールアセテート、ブチルセロソルブ、乳酸エチル、乳酸メチル、ジアセトンアルコール、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸シクロヘキシルなどが挙げられる。なかでも、汎用性や溶媒の安全性の点から、水、2-プロパンール、1-メトキシ-2-プロパノール又は乳酸エチルが好ましい。より好ましいのは、水、1-メトキシ-2-プロパノール又は乳酸エチルである。これらの溶媒は、1種類であってもよく、2種類以上組み合わせてもよい。
 本発明における接触処理としては、浸漬処理や噴霧処理(スプレー処理ともいう)が挙げられる。これらの処理における処理時間は、放射線によって液晶配向膜から生成した分解物を効率的に溶解させる点から、10秒~1時間が好ましい。なかでも、1~30分間浸漬処理をすることが好ましい。また、前記接触処理時の溶媒の温度は、常温でも加温してもよいが、好ましくは、10~80℃である。なかでも、20~50℃が好ましい。分解物の溶解性の点から、必要に応じて、超音波処理などを、さらに行ってもよい。
 前記接触処理の後に、水、メタノール、エタノール、2-プロパノール、アセトン、メチルエチルケトンなどの低沸点溶媒によるすすぎ(リンスともいう)や液晶配向膜の焼成を行うことが好ましい。その際、リンスと焼成のどちらか一方を行っても、両方を行ってもよい。焼成の温度は、150~300℃であることが好ましい。なかでも、180~250℃が好ましい。より好ましいのは、200~230℃である。また、焼成の時間は、10秒~30分が好ましい。なかでも、1~10分が好ましい。
 本発明の液晶配向膜は、IPS方式やFFS方式などの横電界方式の液晶表示素子の液晶配向膜として好適であり、特に、FFS方式の液晶表示素子の液晶配向膜として有用である。
 本発明の液晶表示素子は、上記液晶配向剤から得られる液晶配向膜付きの基板を得た後、既知の方法で液晶セルを作製し、該液晶セルを使用して素子としたものである。
 液晶セルの作製方法の一例として、パッシブマトリクス構造の液晶表示素子を例にとり説明する。なお、画像表示を構成する各画素部分にTFT(Thin Film Transistor)などのスイッチング素子が設けられたアクティブマトリクス構造の液晶表示素子であってもよい。
 具体的には、透明なガラス製の基板を準備し、一方の基板の上にコモン電極を、他方の基板の上にセグメント電極を設ける。これらの電極は、例えばITO電極とすることができ、所望の画像表示ができるようパターニングされている。次いで、各基板の上に、コモン電極とセグメント電極を被覆するようにして絶縁膜を設ける。絶縁膜は、例えば、ゾル-ゲル法によって形成されたSiO-TiOからなる膜とすることができる。次に、前記のような条件で、各基板の上に液晶配向膜を形成し、一方の基板に他方の基板を、互いの液晶配向膜面が対向するようにして重ね合わせ、周辺をシール剤で接着する。シール剤には、基板間隙を制御するために、通常、スペーサーを混入しておくことが好ましい。また、シール剤を設けない面内部分にも、基板間隙制御用のスペーサーを散布しておくことが好ましい。シール剤の一部には、外部から液晶を充填可能な開口部を設けておくことが好ましい。
 その後、シール剤に設けた開口部を通じて、2枚の基板とシール剤で包囲された空間内に液晶材料を注入する。次いで、この開口部を接着剤で封止する。注入には、真空注入法でもよいし、大気中で毛細管現象を利用した方法を用いてもよい。
 液晶材料としては、ポジ型液晶材料やネガ型液晶材料のいずれを用いてもよい。次に、偏光板の設置を行う。具体的には、2枚の基板の液晶層とは反対側の面に一対の偏光板を貼り付けることが好ましい。
 本発明の液晶配向剤を用いることで、交流駆動による残像を抑制し、かつ、シール剤及び下地基板との密着性を両立する液晶配向膜を得ることができる。特に、偏光された放射線を照射して得られる光配向処理法用の液晶配向膜に対して有用である。
 以下に実施例を挙げ、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下で使用した化合物の略号、及び各特性の測定方法は、次のとおりである。
GBL:γ-ブチルラクトン
BCS:ブチルセロソルブ
DA-A:下記式(DA-A)参照
DA-1:下記式(DA-1)参照
DA-2:下記式(DA-2)参照
DA-3:下記式(DA-3)参照
DA-4:下記式(DA-4)参照
DE-1:下記式(DE-1)参照
DAH-1:下記式(DAH-1)参照
DAH-2:下記式(DAH-2)参照
添加剤A:N-α―(9-フルオレニルメトキシカルボニル)-N-τ-t-ブトキシカルボニル-L-ヒスチジン 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000075
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000076
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000077
H NMR]
装置:フーリエ変換型超伝導核磁気共鳴装置(FT-NMR)INOVA-400(Varian製)400MHz
溶媒:重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d))
標準物質:テトラメチルシラン(TMS)
積算回数:8、または、32
13C{H} NMR]
装置:フーリエ変換型超伝導核磁気共鳴装置(FT-NMR)INOVA-400(Varian製)100MHz
溶媒:重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d
標準物質:テトラメチルシラン(TMS)
積算回数:256
[融点測定(DSC)]
装置:示差走査熱量測定装置DSC1STAReシステム(メトラートレド製)
パン:密閉型Auパン
昇温速度:10℃/min
融点:最も低温での吸熱ピーク温度を解析
[粘度]
 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、及びポリエチレンオキシド換算値として数平均分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)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(リットル)、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、及び30,000)、並びに、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、及び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種類を混合したサンプル、並びに150,000、30,000、4,000の3種類を混合したサンプルの2サンプルについて別々に行った。
 [イミド化率の測定]
 合成例におけるポリイミドのイミド化率は次のようにして測定した。ポリイミド粉末20mgをNMRサンプル管(NMRサンプリングチューブスタンダード,φ5(草野科学製))に入れ、重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d6,0.05質量%TMS(テトラメチルシラン)混合品)(0.53ml)を添加し、超音波をかけて完全に溶解させた。この溶液をNMR測定機(JNW-ECA500)(日本電子データム製)にて500MHzのプロトンNMRを測定した。イミド化率は、イミド化前後で変化しない構造に由来するプロトンを基準プロトンとして決め、このプロトンのピーク積算値と、9.5ppm~10.0ppm付近に現れるアミド酸のNH基に由来するプロトンピーク積算値とを用い以下の式によって求めた。
 イミド化率(%)=(1-α・x/y)×100
 上記式中、xはアミド酸のNH基由来のプロトンピーク積算値、yは基準プロトンのピーク積算値、αはポリアミド酸(イミド化率が0%)の場合におけるアミド酸のNH基プロトン1個に対する基準プロトンの個数割合である。
[インクジェット印刷]
 実施例中に記載したインクジェット印刷は、下記に示す装置、条件で行った。 装置名:インクジェット印刷による微細パターン塗布装置(日立プラントテクノロジー社製、HIS-200-1H)
 塗布基板:100×100mmITO基板
 塗布面積:72×80mm
 塗布条件:分解能15μm、ステージ速度40mm/sec、周波数2000Hz、パルス幅9.6μsec、液適量42pl、ピッチ幅60μm、ピッチ長141μm、印加電圧:15V、ノズルギャップ0.5mm
[液晶セルの作製]
 FFS(Fringe Field Switching)モード液晶表示素子の構成を備えた液晶セルを作製する。始めに電極付きの基板を準備した。基板は、30mm×50mmの大きさで、厚さが0.7mmのガラス基板である。基板上には第1層目として対向電極を構成する、ベタ状のパターンを備えたITO電極が形成されている。第1層目の対向電極の上には第2層目として、CVD法により成膜されたSiN(窒化珪素)膜が形成されている。第2層目のSiN膜の膜厚は500nmであり、層間絶縁膜として機能する。第2層目のSiN膜の上には、第3層目としてITO膜をパターニングして形成された櫛歯状の画素電極が配置され、第1画素及び第2画素の2つの画素を形成している。各画素のサイズは、縦10mmで横約5mmである。このとき、第1層目の対向電極と第3層目の画素電極とは、第2層目のSiN膜の作用により電気的に絶縁されている。
 第3層目の画素電極は、中央部分が屈曲したくの字形状の電極要素を複数配列して構成された櫛歯状の形状を有する。各電極要素の短手方向の幅は3μmであり、電極要素間の間隔は6μmである。各画素を形成する画素電極が、中央部分の屈曲したくの字形状の電極要素を複数配列して構成されているため、各画素の形状は長方形状ではなく、電極要素と同様に中央部分で屈曲する、太字のくの字に似た形状を備える。そして、各画素は、その中央の屈曲部分を境にして上下に分割され、屈曲部分の上側の第1領域と下側の第2領域を有する。
 各画素の第1領域と第2領域とを比較すると、それらを構成する画素電極の電極要素の形成方向が異なるものとなっている。すなわち、後述する液晶配向膜のラビング方向を基準とした場合、画素の第1領域では画素電極の電極要素が+10°の角度(時計回り)をなすように形成され、画素の第2領域では画素電極の電極要素が-10°の角度(時計回り)をなすように形成されている。すなわち、各画素の第1領域と第2領域とでは、画素電極と対向電極との間の電圧印加によって誘起される液晶の、基板面内での回転動作(インプレーン・スイッチング)の方向が互いに逆方向となるように構成されている。
 次に、得られた液晶配向剤を1.0μmのフィルターで濾過した後、準備された上記電極付き基板と裏面にITO膜が成膜されている高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板に、スピンコー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20分間焼成を行い、膜厚100nmの塗膜を形成させた。この塗膜面にラビングや偏光紫外線照射などの配向処理を施し、液晶配向膜付き基板を得た。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。その後、得られた液晶セルを110℃で1時間加熱し、一晩放置してから各評価に使用した。
 [長期交流駆動による残像評価]
 上記した残像評価に使用した液晶セルと同様の構造の液晶セルを準備した。
 この液晶セルを用い、60℃の恒温環境下、周波数60Hzで±5Vの交流電圧を120時間印加した。その後、液晶セルの画素電極と対向電極との間をショートさせた状態にし、そのまま室温に一日放置した。
 放置の後、液晶セルを偏光軸が直交するように配置された2枚の偏光板の間に設置し、電圧無印加の状態でバックライトを点灯させておき、透過光の輝度が最も小さくなるように液晶セルの配置角度を調整した。そして、第1画素の第2領域が最も暗くなる角度から第1領域が最も暗くなる角度まで液晶セルを回転させたときの回転角度を角度Δとして算出した。第2画素でも同様に、第2領域と第1領域とを比較し、同様の角度Δを算出した。そして、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出し、交流駆動焼き付きΔが0.3未満を「良好」とし、それ以上を「不良」とした。
 [交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価]
 作製した液晶セルを偏光軸が直交するように配置された2枚の偏光板の間に設置し、電圧無印加の状態でLEDバックライトを点灯させておき、透過光の輝度が最も小さくなるように、液晶セルの配置角度を調整した。
 次に、この液晶セルに周波数30Hzの交流電圧を印加しながらV-Tカーブ(電圧-透過率曲線)を測定し、相対透過率が50%となる交流電圧を駆動電圧として算出した。
 LED光が液晶セルに当たらないよう遮光した。さらに液晶セルに周波数1kHzで20mVの矩形波を30分間印加した。
 その後、LED点灯と同時に相対透過率が50%となる交流駆動を行い、点灯直後のV-F(電圧-フリッカ曲線)カーブを測定し、交流駆動の非対称化による電荷蓄積を打ち消すオフセット電圧値を算出した。その後1分毎に最小オフセット電圧値変化量を測定し、点灯直後から30分までに変化した際の最大電圧値を算出した。その際、最大オフセット電圧の変化量が20mVを超える場合「不良」と定義し評価した。また最大オフセット電圧の変化量が20mVを越えない場合には、「良好」と定義し評価した。
 [電荷緩和特性]
 上記液晶セルを光源上に置き、45℃の温度下での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液晶セルの透過率(Ta)を測定した。その後、45℃の温度下で±1.5V/60Hzの矩形波10分間印加した後、直流2Vを重畳し120分間駆動させた。直流電圧を切り、再び±1.5V/60Hzの矩形波のみで0分、5分、10分、及び20分駆動させた時の液晶セルの透過率(Tb)をそれぞれ測定し、各時間での透過率(Tb)と初期の透過率(Ta)の差(ΔT)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。
(合成例1)
 芳香族ジアミン化合物(DA-A):N-tert-ブトキシカルボニル-N-(2-(4-アミノフェニル)エチル)-N-(4-アミノベンジル)アミンの合成
 以下に示す3ステップの経路で芳香族ジアミン化合物(DA-A)を合成した。尚、芳香族ジアミン化合物(DA-A)は、上述した特定ジアミン化合物(2)に該当する。
 第1ステップ:N-(2-(4-ニトロフェニル)エチル)-N-(4-ニトロベンジル)アミン(DA-A-1)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000078
 2-(4-ニトロフェニル)エチルアミン塩酸塩(50.0g,247mmol)を水(300g)及びDMF(50.0g)に溶解し、炭酸ナトリウム(78.4g,740mmol)を加え、4-ニトロベンジルブロミド(53.3g,247mmol)のDMF溶液(200g)を25℃で1時間かけて滴下した。滴下中、DMF/水=1/1(w/w、100g)を追加し、析出物による撹拌不良を解消した。そのまま室温で20時間撹拌し、さらに、40℃で4時間撹拌し、HPLC(高速液体クロマトグラフィ)で原料の消失を確認した。その後、反応液を室温に放冷し、析出物をろ過し、水(150g)で2回、2-プロパノール(50.0g)で2回洗浄し、50℃で減圧乾燥することで、N-2-(4-ニトロフェニル)エチル-N-(4-ニトロベンジル)アミンを得た(白色固体、収量:73g、収率:99%)。
1H NMR (DMSO-d6):δ 8.18 (d, J = 8.8 Hz, 2H, C6H4), 8.15 (d, J = 8.8 Hz, 2H, C6H4), 7.59, (d, J = 8.8 Hz, 2H, C6H4), 7.52 (d, J = 8.8 Hz, 2H, C6H4), 3.87 (s, 2H, CH2), 2.91 (t, J = 7.0 Hz, 2H, CH2), 2.80 (t, J = 7.0 Hz, 2H, CH2), 2.46 (s, 1H, NH). 13C{1H} NMR (DMSO-d6):δ 149.8, 149.5, 146.6, 146.3, 130.3, 129.2, 123.7, 123.6, 52.4, 50.0, 36.0 (each s).
融点(DSC):123℃
第2ステップ:N-tert-ブトキシカルボニル-N-(2-(4-ニトロフェニル)エチル)-N-(4-ニトロベンジル)アミン(DA-A-2)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000079
 N-2-(4-ニトロフェニル)エチル-N-4-ニトロベンジルアミン(73g,0.24mol)をDMF(371g)に溶解し、二炭酸ジtert-ブチル(54g,0.24mol)を2~8℃で10分かけて滴下した。その後、20℃で4時間撹拌し、HPLCでで原料の消失を確認した。続いて、DMFを減圧留去し、反応液に酢酸エチル(371g)を加え、水(371g)で3回洗浄した。その後、有機相を減圧下で濃縮しオレンジ色オイルを得た(粗収量:96g,粗収率:97%)。この粗物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/酢酸エチル=7/3(v/v,Rf=0.3)で精製することで黄色オイルを得た。(粗収量:82.0g、粗収率:82.8%(2ステップ))。この黄色オイルにメタノール(118g)を加え、50℃で溶解させた後、撹拌しながら冷却し、0~5℃で30分撹拌後、ろ過、乾燥することで、N-tert-ブトキシカルボニル-N-2-(4-ニトロフェニル)エチル-N-4-ニトロベンジルアミンを得た(白色粉末, 収量:74.5 g, 収率:78%(2ステップ))。
1H NMR (DMSO-d6):δ 8.22 (d, J = 8.4 Hz, 2H, C6H4), 8.18-8.16 (br, 2H, C6H4), 7.51 (d, J = 8.4 Hz, 2H, C6H4), 7.48 (br, 2H, C6H4), 4.57-4.54 (br, 2H, CH2), 3.55-3.49 (br, 2H, CH2), 2.97 (br, 2H, CH2), 1.36-1.32 (br, 9H, tert-Bu). 13C{1H} NMR (DMSO-d6):δ 155.2, 154.8, 147.9, 147.5, 147.1, 147.0, 146.5, 130.6, 128.7, 128.4, 124.0, 123.8, 79.7, 50.3, 49.2, 48.4, 34.3, 34.0, 28.2 (each s).
融点(DSC):77℃
 第3ステップ:N-tert-ブトキシカルボニル-N-(2-(4-アミノフェニル)エチル)-N-(4-アミノベンジル)アミン(DA-A)の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000080
 N-tert-ブトキシカルボニル-N-2-(4-ニトロフェニル)エチル-N-4-ニトロベンジルアミン(74g,0.18mol)をテトラヒドロフラン(370g)に溶解し、3質量%白金-炭素(7.4g)を加え、水素雰囲気下、室温で72時間撹拌した。原料の消失をHPLCで確認し、ろ過により触媒を除去し、ろ液を濃縮、乾燥することでDA-Aの粗物を薄黄色オイルとして得た(粗収量:66g、粗収率:105%)。これをトルエン(198g)に80℃で溶解後、2℃で1時間撹拌して結晶を析出させた。析出した固体をろ過し、乾燥することでDA-Aを得た(白色粉末、収量:56g、収率:90%)。
1H NMR (DMSO-d6):δ 6.92 (d, J = 8.0 Hz, 2H, C6H4), 6.84-6.76 (br, 2H, C6H4), 6.54 (d, J = 8.0 Hz, 2H, C6H4), 6.50 (d, J = 8.0 Hz, 2H, C6H4), 4.98 (s, 2H, NH2), 4.84 (s, 2H, NH2), 4.16 (br, 2H, CH2), 3.13 (br, 2H, CH2), 2.51 (br, 2H, CH2), 1.41 (s, 9H, tert-Bu). 13C{1H} NMR (DMSO-d6):δ 155.4, 154.9, 148.2, 147.2, 129.5, 129.3, 129.1, 128.9, 126.6, 125.7, 114.5, 114.3, 78.9, 78.8, 50.2, 49.2, 48.4, 33.9, 33.3, 28.5 (each s).
融点(DSC):103℃
(合成例2)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの3000mL四つ口フラスコに、1,2-ビス(4-アミノフェノキシ)エタンを110.47g(452mmol)、 DA-2を18.94g(79.8mmol)量り取り、NMPを1587g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1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を111.18g(496mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸(PAA-1)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は183mPa・sであった。
(合成例3)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの2000ml四つ口フラスコに得られたポリアミック酸溶液(PAA-1)を950g量り取り、NMPを677.5g加え、30分撹拌した。得られたポリアミック酸溶液に、無水酢酸を77.10g、ピリジンを19.92g加えて、60℃で3時間加熱し、化学イミド化を行った。得られた反応液を5177gのメタ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、5177gのメタノールで3回洗浄し、1726gのメタノールで2回洗浄した。得られた樹脂粉末を60℃で12時間乾燥することで、ポリイミド樹脂粉末を得た。
 このポリイミド樹脂粉末のイミド化率は、74%、分子量はMn=8755、Mw=19663であった。
 撹拌子を入れた200mlサンプル管に得られたポリイミド樹脂粉末20.34gを量り取り、NMPを149.2g加え、40℃で24時間撹拌し溶解させて、ポリイミド溶液(SPI-1)を得た。
(合成例4)
 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、p-フェニレンジアミンを2.92g(27.0mmol)及びDA-2を0.71g(3.0mmol)量り取り、NMPを81.76g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1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を6.46g(28.8mmol)添加し、更に固形分濃度が10重量%になるようにNMPを加え、室温で4時間撹拌してポリアミック酸(PAA-2)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は230mPa・sであった。
(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、1,2-ビス(4-アミノフェノキシ)エタンを2.93g(12.00mmol)、DA-Aを4.43g(11.99mmol)を量り取り、NMPを81.98g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1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を5.35g(23.88mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを9.11g加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液(PAA-3)を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は205mPa・s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四つ口フラスコに得られたポリアミック酸溶液(PAA-3)を20g量り取り、NMPを14.29g加え、30分撹拌した。得られたポリアミック酸溶液に、無水酢酸を1.48g、ピリジンを0.38g加えて、60℃で3時間加熱し、化学イミド化を行った。得られた反応液を139mlのメタ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、139mlのメタノールで3回洗浄した。得られた樹脂粉末を60℃で12時間乾燥することで、ポリイミド樹脂粉末(SPI-2)を得た。
 このポリイミド樹脂粉末のイミド化率は、75%、分子量はMn=8156、Mw=17408であった。
(合成例7)
 撹拌装置付きの500mLの四つ口フラスコ内を窒素雰囲気とし、p-フェニレンジアミンを2.80g(25.9mmol)入れ、さらにDA-1を1.45g (6.47mmol)入れた後、NMPを111g、及び塩基としてピリジン6.18g(78.1mmol) を加え、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、DE-1を9.89g(30.4mmol)添加し、15℃で一晩反応させた。一晩攪拌後、アクリロイルクロライドを0.38g (4.21mmol) 加えて、15℃で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を、1230g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、1230gのIPAで5回洗浄し、乾燥して白色のポリアミック酸エステル樹脂粉末10.2gを得た。収率は、83.0%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=20,786、Mw=40,973であった。
 得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末7.96gを100mL三角フラスコに採り、GBLを72.1g加え、室温で24時間攪拌し、溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)を得た。
(合成例8)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの1000mL四つ口フラスコに、4,4’-ジアミノジフェニルアミンを39.89g(200.2mmol)、3,5-ジアミノ安息香酸を7.60g(49.95mmol)量り取り、NMPを282g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-ブタンテトラカルボン酸二無水物を14.88g(75.10mmol)添加し、更に固形分濃度が15質量%になるようにNMPを加え、室温で2時間撹拌した。次に、NMPを283g加えて、DAH-1を50.3g(171.0mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを加えて、室温で24時間撹拌し、ポリアミック酸(PAA-4)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は393mPa・sであった。
(合成例9)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの2000mL四つ口フラスコに、4,4’-ジアミノジフェニルアミンを63.76g(320mmol)、3,5-ジアミノ安息香酸を12.17g(79.99mmol)量り取り、NMPを1094g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、DAH-1を112.59g(383mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを加えて、室温で24時間撹拌し、ポリアミック酸(PAA-5)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は384mPa・sであった。
(合成例10)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの1000mL四つ口フラスコに、4,4’-ジアミノジフェニルアミンを33.48g(168.0mmol)、DA-3を21.48g(71.99mmol)取り、NMPを803.1g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、DAH-1を66.73g(226.8mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを加えて、室温で24時間撹拌し、ポリアミック酸(PAA-6)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は380mPa・sであった。
(合成例11)
 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、4,4’-ジアミノジフェニルアミンを4.44g(20.82mmol)、3,5-ジアミノ安息香酸を0.79g(5.19mmol)量り取り、NMPを15.71g、GBLを73.08g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、DAH-1を7.39g(25.12mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを加えて、室温で24時間撹拌し、ポリアミック酸(PAA-7)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は530mPa・sであった。
(比較合成例1)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの2000mL四つ口フラスコに、DA-3を119.35g(400mmol)量り取り、NMPを1536g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、DAH-1を39.43g(386mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを加えて、室温で24時間撹拌し、ポリアミック酸(PAA-9)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は372mPa・sであった。
(合成例12)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの10Lセパラフラスコに、1,2-ビス(4-アミノフェノキシ)エタンを488.58g(2mol)、 DA-Aを184.69g(0.5mol)量り取り、NMPを7772.47g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1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を504.38g(2.25mol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸(PAA-10)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は192.6mPa・sであった。
(合成例13)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの3000ml四つ口フラスコに得られたポリアミック酸溶液(PAA-10)を2400g量り取り、NMPを800g加え、30分撹拌した。得られたポリアミック酸溶液に、無水酢酸を186.20g、ピリジンを48.1g加えて、60℃で3時間加熱し、化学イミド化を行った。得られた反応液を13.21Lのメタ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、13.21Lのメタノールで3回洗浄し、4.30Lのメタノールで2回洗浄した。得られた樹脂粉末を60℃で12時間乾燥することで、ポリイミド樹脂粉末を得た。
 このポリイミド樹脂粉末のイミド化率は、74%、分子量はMn=6737、Mw=14181であった。
 撹拌子を入れた200mlサンプル管に得られたポリイミド樹脂粉末20.34gを取り、NMPを149.2g加え、40℃で24時間撹拌し溶解させて、ポリイミド溶液(SPI-3)を得た。
(合成例14)
 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、DA-4を0.87g(5.8mmol)及び4,4’-ジアミノジフェニルアミンを4.62g(23.2mmol)量り取り、NMPを63.24g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DAH-1を4.27g(14.5mmol)および1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を2.56g(13.05mmol)添加し、更に固形分濃度が12重量%になるようにNMPを加え、室温で4時間撹拌してポリアミック酸(PAA-11)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は593mPa・sであった。
(合成例15)
 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メタンを1.11g(14.0mmol)及び4,4’-ジアミノジフェニルアミンを4.46g(22.4mmol)量り取り、NMPを62.02g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DAH-1を4.12g(14mmol)および1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を2.38g(12.18mmol)添加し、更に固形分濃度が12重量%になるようにNMPを加え、室温で4時間撹拌してポリアミック酸(PAA-12)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は590mPa・sであった。
(合成例16)
 撹拌装置付き及び窒素導入管付きの5Lセパラフラスコに、3,5-ジアミノ安息香酸を31.64g(0.2mol)及び4,4’-ジアミノジフェニルアミンを165.78g(0.83mol)量り取り、NMPを1270.36g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DAH-2を95.57g(0.31mol)添加し、更に固形分濃度が15重量%になるようにNMPを加え、室温で4時間撹拌した。その後DAH-1を201.95g(0.69mol)添加し、固形分濃度が12重量%になるようにNMPを加え、室温で4時間撹拌してポリアミック酸(PAA-13)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は435mPa・sであった。
(合成例17)
 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メタンを1.11g(14.0mmol)及び4,4’-ジアミノジフェニルアミンを4.46g(22.4mmol)量り取り、NMPを64.41g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DAH-1を5.77g(19.6mmol)および1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を1.207g(6.16mmol)添加し、更に固形分濃度が12重量%になるようにNMPを加え、室温で4時間撹拌してポリアミック酸(PAA-14)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は387mPa・sであった。
(合成例18)
 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、DA-4を0.84g(5.6mmol)及び4,4’-ジアミノジフェニルアミンを4.46g(22.4mmol)量り取り、NMPを63.03g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DAH-1を5.77g(19.6mmol)および1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を1.207g(6.16mmol)添加し、更に固形分濃度が12重量%になるようにNMPを加え、室温で4時間撹拌してポリアミック酸(PAA-15)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は396mPa・sであった。
(合成例19)
 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メタンを1.11g(14.0mmol)及び4,4’-ジアミノジフェニルアミンを4.46g(22.4mmol)量り取り、NMPを67.90g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DAH-1を5.77g(19.6mmol)およびDAH-2を1.89g(6.16mmol)添加し、更に固形分濃度が12重量%になるようにNMPを加え、室温で4時間撹拌してポリアミック酸(PAA-16)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は386.8mPa・sであった。
(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DA-4を0.81g(5.4mmol)及び4,4’-ジアミノジフェニルアミンを4.30g(21.6mmol)量り取り、NMPを64.14g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DAH-2を1.81g(5.94mmol)およびDAH-1を5.56g(18.9mmol)添加し、更に固形分濃度が12重量%になるようにNMPを加え、室温で4時間撹拌してポリアミック酸(PAA-17)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は304.0mPa・sであった。
(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、4,4’-ジアミノジフェニルアミンを3.82g(19.2mmol)、3,5-ジアミノ安息香酸を0.73g(4.8mmol)量り取り、NMPを15.38g、GBLを30.76g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、DAH-1を4.51g(15.3mmol)添加して室温で4時間撹拌した。さらに1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を1.41g(7.2mmol)添加し、固形分濃度が12質量%になるようにGBLを加えて、室温で24時間撹拌し、ポリアミック酸(PAA-18)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は308.4mPa・sであった。
(合成例22)
 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3.82g(19.2mmol)、4,4’-ジアミノジフェニルメタンを0.95g(4.8mmol)量り取り、NMPを16.74g、GBLを33.48g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、DAH-1を6.63g(22.6mmol)添加し,更に固形分濃度が12質量%になるようにGBLを加えて、室温で24時間撹拌し、ポリアミック酸(PAA-19)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は324.4mPa・sであった。
(合成例23)
 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2.86g(14.4mmol)、3,5-ジアミノ安息香酸を0.73g(4.8mmol)量り取り、NMPを15.78g、GBLを31.55g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、DAH-1を6.63g(22.6mmol)添加し,更に固形分濃度が12質量%になるようにGBLを加えて、室温で24時間撹拌し、ポリアミック酸(PAA-20)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は335.5mPa・sであった
(合成例24)
 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3.99g(20.0mmol)、3,5-ジアミノ安息香酸を0.76g(5.0mmol)量り取り、NMPを15.45g、GBLを3.86g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-ブタンテトラカルボン酸二無水物を2.48g(12.5mmol)添加して室温で4時間撹拌した。さらにDAH-1を3.31g(11.25mmol)添加し、固形分濃度が12質量%になるようにGBLを加えて、室温で24時間撹拌し、ポリアミック酸(PAA-21)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は285.2mPa・sであった。
(合成例25)
 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、1,2-ビス(4-アミノフェノキシ)エタンを2.81g(11.5mmol)、DA-Aを4.24g(11.5mmol)量り取り、NMPを64.03g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、DAH-1を1.35g(4.6mmol)添加して室温で4時間撹拌した。さらに1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を4.06g(18.1mmol)添加し、固形分濃度が12質量%になるようにNMPを加えて、室温で24時間撹拌し、ポリアミック酸(PAA-22)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は132.0mPa・sであった。
(実施例1)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例3で得られたポリイミド溶液(SPI-1)を5.49g、合成例8で得られたポリアミック酸溶液(PAA-4)を5.14g量り取り、0.3質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を1.24g、NMPを4.14g、BCSを4.02g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-1)を得た。
(実施例2)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA-2)を5.50g、合成例9で得られたポリアミック酸溶液(PAA-5)を4.64g量り取り、0.3質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を1.10g、NMPを4.76g、BCSを4.01g、及び添加剤Aを0.17g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-2)を得た。
(実施例3)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例3で得られたポリイミド溶液(SPI-1)を5.64g、合成例10で得られたポリアミック酸溶液(PAA-6)を5.14g量り取り、0.3質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を1.24g、NMPを3.98g、BCSを4.02g、及び添加剤Aを0.19g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-3)を得た。
(実施例4)
 撹拌子を入れた200mL三角フラスコに、合成例6で得られたポリイミド溶液(SPI-2)を5.50g、合成例9で得られたポリアミック酸溶液(PAA-5)を5.21g量り取り、0.3質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を1.24g、NMPを4.04g、BCSを4.02g、及び添加剤Aを0.19g、加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-4)を得た。
(実施例5)
 撹拌子を入れた200mL三角フラスコに、合成例7で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)を12.40g、合成例11で得られたポリアミック酸溶液(PAA-7)を15.5g量り取り、NMPを4.96g、GBLを47.14g、PBを20.02g、及び添加剤Aを0.43g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-5)を得た。
(比較例1)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例3で得られたポリイミド溶液(SPI-1)を5.44g、比較合成例1で得られたポリアミック酸溶液(PAA-9)を5.17g量り取り、0.3質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を1.24g、NMPを4.15g、BCSを4.02g、及び添加剤Aを0.19g、加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(B-1)を得た。
(実施例6)
 実施例1で得られた液晶配向剤(AL-1)を1.0μmのフィルターで濾過した後、準備された上記電極付き基板と裏面にITO膜が成膜されている高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板に、スピンコー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20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消光比26:1の直線偏光した波長254nmの紫外線を0.2J/cm照射した。この基板を、25℃のエチルラクテートに5分間浸漬させ、次いで25℃の純水に1分間浸漬させ、200℃のホットプレート上で5分間乾燥させて、液晶配向膜付き基板を得た。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。その後、得られた液晶セルを110℃で1時間加熱し、一晩放置した。
 このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ6.9%、2.0%、1.1%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例7)
 実施例2で得られた液晶配向剤(AL-2)を1.0μmのフィルターで濾過した後、準備された上記電極付き基板と裏面にITO膜が成膜されている高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板に、スピンコー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20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消光比26:1の直線偏光した波長254nmの紫外線を0.5J/cm照射した。この基板を、230℃の熱風循環式オーブンで20分間焼成を行い、液晶配向膜付き基板を得た。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。その後、得られた液晶セルを110℃で1時間加熱し、一晩放置した。
 このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ6.1%、1.9%、0.9%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例8)
 実施例3で得られた液晶配向剤(AL-3)を用いた以外は、実施例6と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。
 このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ6.7%、0.5%、0.3%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例9)
 実施例4で得られた液晶配向剤(AL-4)を用いて、偏光紫外線照射後に、エチルラクテートの代わりに25℃の純水で5分間接触処理した以外は、実施例6と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。
 このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ4.0%、0.9%、0.5%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例10)
 実施例5で得られた液晶配向剤(AL-5)を用いて、インクジェット印刷で液晶配向剤を塗布した以外は、実施例7と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。
 このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ8.4%、1.4%、0.9%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(比較例2)
 比較例1で得られた液晶配向剤(B-1)を用いた以外は、実施例6と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。
 このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ9.9%、0.5%、0.2%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以上であり、不良であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000081
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000082
(実施例11)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例13で得られたポリイミド溶液(SPI-3)を3.18g、合成例14で得られたポリアミック酸溶液(PAA-11)を4.47g量り取り、1.0質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を0.9g、NMPを1.34g、GBLを5.4g、BCSを3.60g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-6)を得た。
(実施例12)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例13で得られたポリイミド溶液(SPI-3)を3.18g、合成例15で得られたポリアミック酸溶液(PAA-12)を4.10g量り取り、1.0質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を0.9g、NMPを1.46g、GBLを5.4g、BCSを3.60g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-7)を得た。
(実施例13)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例13で得られたポリイミド溶液(SPI-3)を3.18g、合成例16で得られたポリアミック酸溶液(PAA-13)を4.05g量り取り、1.0質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を0.9g、NMPを150g、GBLを5.4g、BCSを3.60g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-8)を得た。
(実施例14)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例13で得られたポリイミド溶液(SPI-3)を3.18g、合成例17で得られたポリアミック酸溶液(PAA-14)を3.99g量り取り、1.0質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を0.9g、NMPを1.56g、GBLを5.40g、BCSを3.60g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-9)を得た。
(実施例15)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例13で得られたポリイミド溶液(SPI-3)を3.18g、合成例18で得られたポリアミック酸溶液(PAA-15)を3.89g量り取り、1.0質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を0.9g、NMPを1.66g、GBLを5.40g、BCSを3.60g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-10)を得た。
(実施例16)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例13で得られたポリイミド溶液(SPI-3)を3.18g、合成例19で得られたポリアミック酸溶液(PAA-16)を3.79g量り取り、1.0質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を0.9g、NMPを1.76g、GBLを5.40g、BCSを3.60g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-11)を得た。
(実施例17)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例13で得られたポリイミド溶液(SPI-3)を3.18g、合成例20で得られたポリアミック酸溶液(PAA-17)を3.96g量り取り、1.0質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を0.9g、NMPを1.58g、GBLを5.40g、BCSを3.60g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-12)を得た。
(実施例18)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例7で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)を4.8g、合成例21で得られたポリアミック酸溶液(PAA-18)を6.02g量り取り、1.0質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を0.9g、NMPを2.83g、GBLを9.74g、BCSを6.00g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-13)を得た。
(実施例19)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例7で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)を4.8g、合成例22で得られたポリアミック酸溶液(PAA-19)を6.17g量り取り、1.0質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を0.9g、NMPを1.91g、GBLを9.62g、BCSを6.00g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-14)を得た。
(実施例20)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例7で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)を4.8g、合成例23で得られたポリアミック酸溶液(PAA-20)を5.99g量り取り、1.0質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を0.9g、NMPを1.95g、GBLを9.77g、BCSを6.00g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-15)を得た。
(実施例21)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例7で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE-1)を4.8g、合成例24で得られたポリアミック酸溶液(PAA-21)を6.10g量り取り、1.0質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を0.9g、NMPを1.92g、GBLを9.67g、BCSを6.00g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-16)を得た。
(実施例22)
 撹拌子を入れた50mL三角フラスコに、合成例25で得られたポリアミック酸溶液(PAA-22)を4.8g、合成例9で得られたポリアミック酸溶液(PAA-5)を6.09g量り取り、1.0質量%3-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランのNMP溶液を0.9g、NMPを1.96g、GBLを9.77g、BCSを6.00g加え、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(AL-17)を得た。
(実施例23)
 実施例11で得られた液晶配向剤(AL-6)を1.0μmのフィルターで濾過した後、準備された上記電極付き基板と裏面にITO膜が成膜されている高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板に、スピンコー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20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消光比26:1の直線偏光した波長254nmの紫外線を0.2J/cm照射した。この基板を、25℃のエチルラクテートに5分間浸漬させ、次いで25℃の純水に1分間浸漬させ、200℃のホットプレート上で5分間乾燥させて、液晶配向膜付き基板を得た。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。その後、得られた液晶セルを110℃で1時間加熱し、一晩放置した。
 このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ4.5%、0.8%、0.4%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例24)
 実施例12で得られた液晶配向剤(AL-7)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駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ6.8%、1.2%、0.7%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例25)
 実施例13で得られた液晶配向剤(AL-8)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駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ6.9%、1.2%、0.8%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例26)
 実施例14で得られた液晶配向剤(AL-9)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駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ6.5%、1.2%、0.6%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例27)
 実施例15で得られた液晶配向剤(AL-10)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駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。
 電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ5.5%、1.1%、0.7%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例28)
 実施例16で得られた液晶配向剤(AL-11)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駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ7.3%、1.2%、0.6%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例29)
 実施例17で得られた液晶配向剤(AL-12)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駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ7.8%、1.4%、0.7%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例30)
 実施例18で得られた液晶配向剤(AL-13)を1.0μmのフィルターで濾過した後、準備された上記電極付き基板と裏面にITO膜が成膜されている高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板に、スピンコー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20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消光比26:1の直線偏光した波長254nmの紫外線を0.5J/cm照射した。この基板を、230℃の熱風循環式オーブンで20分間焼成を行い、液晶配向膜付き基板を得た。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。その後、得られた液晶セルを110℃で1時間加熱し、一晩放置した。
 このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ6.5%、0.2%、0.2%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例31)
 実施例19で得られた液晶配向剤(AL-14)を用いた以外は、実施例30と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。
 このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ5.9%、0.3%、0.2%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例32)
 実施例20で得られた液晶配向剤(AL-15)を用いた以外は、実施例30と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。
 このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ4.9%、0.6%、0.3%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例33)
 実施例21で得られた液晶配向剤(AL-16)を用いた以外は、実施例30と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。
 このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ6.3%、0.3%、0.2%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
(実施例34)
 実施例22で得られた液晶配向剤(AL-17)を1.0μmのフィルターで濾過した後、準備された上記電極付き基板と裏面にITO膜が成膜されている高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板に、スピンコー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20分間焼成を行い、膜厚100nmの塗膜を形成させた。この塗膜面をレーヨン布でラビング(ローラー直径:120mm、ローラー回転数:1000rpm、移動速度:20mm/sec、押し込み長:0.3mm)した後、イソプロピルアルコールと純水の3/7混合溶媒中にて1分間超音波照射をして洗浄を行い、エアブローにて水滴を除去した後、230℃の熱風循環式オーブンで20分間焼成を行い、液晶配向膜付き基板を得た。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。その後、得られた液晶セルを110℃で1時間加熱し、一晩放置した。
 このFFS駆動液晶セルについて、長期交流駆動による残像評価を実施した結果、長期交流駆動後におけるこの液晶セルの角度Δの値は、0.3度以下であり、良好であった。電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、及び20分のΔTは、それぞれ4.0%、0.9%、0.5%、及び0%であった。交流駆動の非対称化による電荷蓄積値評価を実施した結果、30分駆動での最大オフセット電圧の変化量が20mV以下であり、良好であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000083
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000084
 本発明の液晶配向剤から得られる液晶配向膜は、交流駆動の非対称化による電荷蓄積の抑制、直流電圧により蓄積した残留電荷の早い緩和、さらには交流駆動による残像を抑制することが可能であり、残像特性に優れた、IPS駆動方式やFFS駆動方式の液晶表示素子や液晶テレビの液晶配向膜として有用である。
 特に、本発明の液晶表示素子は、大画面で、高精細の液晶テレビや中小型のカーナビゲーションシステムやスマートフォンなどに好適に利用することができる。
 なお、2013年10月23日に出願された日本特許出願2013-219840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 (24)

  1.  下記(A)成分、及び(B)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[1A]及び[1B]からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を有する、ポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体をイミド化したポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、X及びXはそれぞれ独立して、熱により水素原子に置き換わる保護基を示す。Xは単結合又は炭素数1~40の有機基を示し、その際、エステル基(-COO-基)が結合する原子は炭素原子である。)
    (B)成分:下記式(B-1)のテトラカルボン酸二無水物を含むテトラカルボン酸成分と、下記式(B-2)のジアミンを含むジアミン成分との重縮合反応により得られるポリアミック酸及び該ポリイミド前駆体をイミド化したポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、Yはアミノ基、イミノ基、及び含窒素複素環からなる群から選ばれる少なくとも1種類の構造を有する2価の有機基である。B及びBはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルケニル基、又は炭素数1~10のアルキニル基であり、これらの基は置換基を有してもよい。)
  2.  前記式[1A]及び[1B]からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造が、下記式[1a]、式[1b]又は式[1c]の構造である、請求項1に記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式[1a]中、Xは、mが1の場合に、水素原子又は炭素数1~20の有機基を示す。Xは熱により水素原子に置き換わる保護基を示す。mは1又は2の整数を示す。但し、mが2の場合は、Xの置換基は無い。式[1b]中、Xは熱により水素原子に置き換わる保護基を示す。式[1c]中、Xは単結合又は炭素数1~20の有機基を示し、Xは水素原子又は炭素数1~20の有機基を示し、Xは熱により水素原子に置き換わる保護基を示し、nは1~4の整数を示す。)
  3.  前記(A)成分が、前記式[1a]、式[1b]及び式[1c]で示される構造から選ばれる少なくとも1種の構造を有するジアミンを含有するジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体をイミド化したポリイミドから選ばれる少なくとも一種の重合体である請求項2に記載の液晶配向剤。
  4.  前記ジアミンが、下記式[1-1]で示されるジアミンである、請求項3に記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中、Xは前記式[1a]、式[1b]及び式[1c]からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を有する炭素数5~50の有機基を示し、A及びAは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルケニル基、又は炭素数1~10のアルキニル基であり、これらの基は置換基を有してもよい。)
  5.  前記ジアミンが、下記式[1a-1]~式[1c-1]からなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンである、請求項4に記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式[1a-1]中、Xは単結合、炭素数1~10のアルキレン基、-O-、-N(R)-、-CON(R)-、-N(R)CO-、-CHO-、-COO-及び-OCO-から選ばれる少なくとも1種の有機基を示す。但し、R、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基を示す。Xは単結合又は炭素数1~10のアルキレン基を示す。Xは、mが1の場合に、水素原子又は炭素数1~20の有機基を示す。Xは熱により水素原子に置き換わる保護基を示す。mは1又は2の整数を示し、その際、mが2の場合は、Xの置換基は無い。pは1~4の整数を示し、qは1~4の整数を示す。
     式[1b-1]中、X及びXはそれぞれ独立して、単結合、炭素数1~10のアルキレン基、-O-、-N(R)-、-CON(R)-、-N(R)CO-、-CHO-、-COO-及び-OCO-から選ばれる少なくとも1種を示す。但し、R、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基を示す。X及びXはそれぞれ独立して、単結合又は炭素数1~10のアルキレン基を示し、Xは単結合又は炭素数1~10のアルキレン基を示し、Xは熱により水素原子に置き換わる保護基を示し、rは1~4の整数を示す。
     式[1c-1]中、Xは単結合、炭素数1~10のアルキレン基、-O-、-N(R)-、-CON(R)-、-N(R)CO-、-CHO-、-COO-及び-OCO-から選ばれる少なくとも1種を示す。但し、R、R及びRはそれぞれ独立して、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基を示す。Xは単結合又は炭素数1~10のアルキレン基を示し、Xは単結合又は炭素数1~20の有機基を示し、Xは水素原子又は炭素数1~20の有機基を示し、Xは熱により水素原子に置き換わる保護基を示し、nは1~4の整数を示し、sは1~4の整数を示し、tは1~4の整数を示し、式[1a-1]~式[1c-1]中、A~Aはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルケニル基、又は炭素数1~10のアルキニル基であり、これらの基は置換基を有してもよい。)
  6.  前記ジアミンが、下記の式[1d-1]~式[1d-5]からなる群から選ばれる少なくとも1種のジアミンである、請求項5に記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (式[1d-1]~式[1d-5]中、R~Rはそれぞれ独立して、下記の式[a-1]~式[a-6]からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を示し、A~A10はそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルケニル基、又は炭素数1~10のアルキニル基であり、これらの基は置換基を有してもよい。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    (式[a-2]中、Rは炭素数1~5のアルキル基を示す。)
  7.  前記(A)成分の重合体が、下記式[3-1]で表されるジアミンを含むジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを重縮合して得られるポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体をイミド化したポリイミドからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1~6のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    (式[3-1]中、Xは、下記式[3a-1]~式[3a-10]からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を示し、A及びAはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルケニル基、又は炭素数1~10のアルキニル基であり、これらの基は置換基を有してもよい。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
    (式[3a-9]中、nは1~5の整数を示す。)
  8.  前記テトラカルボン酸成分が、下記式[4]で表されるテトラカルボン酸二無水物である、請求項1~7のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
    (Zは下記式[4a]~[4q]からなる群から選ばれる少なくとも1種の構造を示す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
    (式[4a]中、Z~Zはそれぞれ独立して、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、塩素原子又はベンゼン環を示し、式[4g]中、Z及びZはそれぞれ独立して、水素原子又はメチル基を示す。)
  9.  前記テトラカルボン酸成分が、前記式[4]中のZが、前記式[4a]、式[4e]~式[4g]、式[4l]、式[4m]又は式[4p]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化合物である、請求項8に記載の液晶配向剤。
  10.  前記(A)成分の重合体において、前記式[1a-1]、式[1b-1]及び式[1c-1]で示されるジアミンが、全ジアミン成分100モル%中、5~30モル%である請求項5~9のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
  11.  前記(B)成分において、前記式(B-1)で表されるテトラカルボン酸二無水物が、全テトラカルボン酸成分1モルに対して、10~100モル%である、請求項1~10のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
  12.  前記(B)成分において、前記式(B-2)のジアミンが、全ジアミン成分1モルに対して、10~100モル%である、請求項1~11のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
  13.  前記式(B-2)中のYが、下記式(YD-1)~式(YD-5)で表される窒素原子を有する2価の有機基からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1~12のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
    (式(YD-1)中、Eは炭素数3~15の窒素原子含有複素環であり、Qは、水素原子、又は置換基を有してよい素数1~20の炭化水素基である。式(YD-2)中、Wは炭素数1~10の炭化水素基であり、Eは窒素原子含有複素環を有する炭素数3~15の1価の有機基、又は炭素数1~6の脂肪族基で置換されたジ置換アミノ基である。式(YD-3)中、Wは炭素数6~15で、且つベンゼン環を1~2個有する2価の有機基であり、Wは炭素数2~5のアルキレン基又はビフェニレン基であり、Qは素原子、炭素数1~5のアルキル基、又はベンゼン環である。aは0~1の整数である。式(YD-4)中、Eは炭素数3~15の窒素原子含有複素環である。式(YD-5)中、Eは炭素数3~15の窒素原子含有複素環であり、Wは炭素数2~5のアルキレン基である。)
  14.  前記式(YD-1)、式(YD-2)、式(YD-4)、及び式(YD-5)に記載のE、E、E、及びEの炭素数3~15の窒素原子含有複素環が、ピロリジン、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、オキサゾール、チアゾール、ピペリジン、ピペラジン、ピリジン、ピラジン、インドール、ベンゾイミダゾール、キノリン、及びイソキノリンからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1~13のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
  15.  前記式(B-2)のYが、下記式(YD-6)~式(YD-21)で表される窒素原子を有する2価の有機基からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1~14のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
    (式(YD-17)中、hは1~3の整数であり、式(YD-14) 及び式(YD-21)中、jは0~3の整数である。)
  16.  前記式(B-2)のYが、前記式(YD-14)及び式(YD-18)で表される窒素原子を有する2価の有機基からなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項15に記載の液晶配向剤。
  17.  前記(B)成分の重合体が、前記(A)成分の重合体100質量部に対して、40~250質量部である、請求項1~16のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
  18.  N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン及びγ-ブチロラクトンからなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒を含有する、請求項1~17のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
  19.  1-ヘキサノール、シクロヘキサノール、1,2-エタンジオール、1,2-プロパンジオール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル及びジプロピレングリコールジメチルエーテルからなる群から選ばれる少なくとも1種の溶媒を含有する、請求項1~18のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
  20.  エポキシ基、イソシアネート基、オキセタン基又はシクロカーボネート基を有する架橋性化合物、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキル基又は低級アルコキシアルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の置換基を有する架橋性化合物、及び重合性不飽和結合を有する架橋性化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種を含む、請求項1~19のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
  21.  請求項1~20のいずれか1項に記載の液晶配向剤を塗布し、焼成して得られる液晶配向膜。
  22.  請求項1~20のいずれか1項に記載の液晶配向剤を用いて、インクジェット法にて得られる液晶配向膜。
  23.  請求項21又は22に記載の液晶配向膜に、偏光された放射線を照射して得られる液晶配向膜。
  24.  請求項21~23のいずれか1項に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
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