WO2019202884A1 - 液晶配向剤、液晶配向膜、液晶素子、重合体及び化合物 - Google Patents

液晶配向剤、液晶配向膜、液晶素子、重合体及び化合物 Download PDF

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WO2019202884A1
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formula
compound
independently
liquid crystal
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岡田 敬
嘉崇 村上
真人 面手
陽一 廣▲瀬▼
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Jsr株式会社
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    • 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F222/00Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a carboxyl radical and containing at least one other carboxyl radical in the molecule; Salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof
    • C08F222/36Amides or imides
    • C08F222/40Imides, e.g. cyclic imides
    • C08F222/404Imides, e.g. cyclic imides substituted imides comprising oxygen other than the carboxy oxygen

Definitions

  • the present disclosure relates to a liquid crystal alignment agent, a liquid crystal alignment film, a liquid crystal element, a polymer, and a compound.
  • Liquid crystal elements are used in various applications including display devices such as televisions, personal computers, and smartphones. These liquid crystal elements include a liquid crystal alignment film having a function of aligning liquid crystal molecules in a certain direction.
  • the liquid crystal alignment film is generally formed on a substrate by applying a liquid crystal aligning agent in which a polymer component is dissolved in an organic solvent on the substrate, and preferably heating.
  • a liquid crystal aligning agent in which a polymer component is dissolved in an organic solvent on the substrate, and preferably heating.
  • polyamic acid and soluble polyimide are widely used because of excellent mechanical strength, liquid crystal alignment, and affinity with liquid crystal (for example, Patent Document 1 and Patent Document). 2).
  • the alignment regulating force of the liquid crystal molecules by the liquid crystal alignment film is weak, when the liquid crystal element is operated for a long time, the initial alignment direction deviates from the original direction of the liquid crystal element manufacturing, and image sticking called AC afterimage occurs.
  • image sticking called AC afterimage occurs.
  • the alignment regulating power of liquid crystal molecules is not sufficient compared to rubbing treatment, and an AC afterimage tends to occur.
  • the AC afterimage is sufficiently reduced, and the liquid crystal element is excellent in electrical characteristics which are basic characteristics (high voltage holding ratio). ) Is desired.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and one object of the present disclosure is to provide a liquid crystal aligning agent that can provide a liquid crystal element that exhibits high voltage holding ratio and reduced AC afterimage. .
  • (E 1 ) i- (G 1 ) j (1) (In formula (1), G 1 is a group having a cyclic structure showing crosslinkability, a group having an aromatic condensed polycyclic structure, or a group having a nitrogen-containing heterocyclic structure. E 1 is a polymerizable carbon.
  • G 1 has at least one carbon atom forming a polymerizable carbon-carbon unsaturated bond, a cyclic structure exhibiting crosslinkability, an aromatic condensed polycyclic structure or a nitrogen-containing group or to the heterocyclic ring attached by a single bond, or ** - COO -, ** - CONR 50 -, ** - CH 2 -CONR 50 -, - O- or phenylene group (where "* * "is polymerizable carbon -.
  • R 1 is a monovalent organic group having 1 or more carbon atoms
  • R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or a methyl group.
  • R 1 4 is a monovalent organic group having 1 or more carbon atoms
  • R 5 is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 or more carbon atoms
  • R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom or
  • R 8 is a monovalent organic group having 1 or more carbon atoms
  • R 11 is a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 or more carbon atoms
  • R 9 And R 10 each independently represents a hydrogen atom or a methyl group, one of X 10 and X 11 is a single bond, and the other is a methylene group
  • R 12 is a carbon number (It is one or more monovalent organic groups
  • R 13 and R 14 are each independently a hydrogen atom or a methyl group.
  • a liquid crystal device comprising the liquid crystal alignment film of [2].
  • B 1 is a monovalent group represented by the following formula (7), formula (8), formula (9) or formula (10)
  • D 1 is represented by the following formula (11 X 1 and X 2 are each independently a single bond, —CO—O—, —O—CO—, —CS—O—, —O—CS—.
  • a 1 and A 2 are each independently , A substituted or unsubstituted phenylene group, a cyclohexylene group or a naphthylene group, and R 18 represents an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, a fluoroalkyl group, a fluoroalkoxy group, or —R 19 —Y 1 ( However, R 19 is an alkanediyl group having 2 to 20 carbon atoms, Y 1 is a trialkylsilyl group.) der .M is an integer of 0 to 2, and n is an integer of 1 ⁇ 3 .m is 2, a plurality of A 1, X 1 is, .n is 2 or 3 having the above defined independently In the case, the plurality of R 18
  • Equation in (8), R 5, R 6 and R 7 are each as defined in the above formula (3).
  • R 9 , R 10 , R 11 , X 10 and X 11 have the same meaning as the above formula (4), respectively, and in the formula (10), R 13 and R 14 each have the above formula (5).
  • a 3 , A 4 and A 5 are each independently a substituted or unsubstituted phenylene group or cyclohexylene group, and L 1 and L 2 are each independently A bond, an alkanediyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a group in which at least one methylene group of the alkanediyl group is replaced by “—O—” (however, an oxygen atom is not continuous), and X 3 And X 4 are each independently —CO—O—, —O—CO—, —CS—O—, —O—CS—, —CO—S—, —S—CO— or —O—.
  • Each of R 16 and R 17 is independently a hydrogen atom, a methyl group, a halogen atom or a cyano group, and k and r are each independently 0 or 1.
  • “* 1 ” and “* 2 "indicates that it is a bond. However,” * 1 "is bound to B 1 Including the case is, and if the "* 2" is bound to B 1.)
  • liquid crystal aligning agent containing the polymer (P) According to the liquid crystal aligning agent containing the polymer (P), a liquid crystal element exhibiting a high voltage holding ratio and having reduced AC afterimage can be obtained.
  • the liquid crystal aligning agent of this indication is represented by the structural unit U1 derived from the compound represented by the said Formula (1), and the said Formula (2), Formula (3), Formula (4), or Formula (5).
  • a polymer (P) having a structural unit derived from a compound having a partial structure and having a structural unit U2 different from the structural unit U1 is contained.
  • blended as needed are demonstrated.
  • the “hydrocarbon group” means a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group.
  • the “chain hydrocarbon group” means a linear hydrocarbon group and a branched hydrocarbon group that are composed only of a chain structure without including a cyclic structure in the main chain. However, it may be saturated or unsaturated.
  • the “alicyclic hydrocarbon group” means a hydrocarbon group that includes only an alicyclic hydrocarbon structure as a ring structure and does not include an aromatic ring structure. However, it is not necessary to be comprised only by the structure of an alicyclic hydrocarbon, The thing which has a chain structure in the part is also included.
  • “Aromatic hydrocarbon group” means a hydrocarbon group containing an aromatic ring structure as a ring structure. However, it is not necessary to be composed only of an aromatic ring structure, and a part thereof may include a chain structure or an alicyclic hydrocarbon structure.
  • G 1 when G 1 is a group having a cyclic structure showing crosslinkability, the cyclic structure can form a covalent bond between the same or different molecules by heat or light. It is preferably a group. Specific examples in the case where G 1 is a group having a cyclic structure exhibiting crosslinkability include groups having a cyclic ether structure, a cyclic (thio) carbonate structure, a lactone structure, a lactam structure, or an oxazoline structure.
  • the cyclic ether structure is preferably an oxiranyl group (1,2-epoxyethane structure) or an oxetanyl group (1,3-epoxypropane structure), and an oxiranyl group is more preferable in terms of high reactivity with heat or light. .
  • G 1 is a group having a cyclic structure showing crosslinkability
  • R 51 to R 56 are each independently a monovalent substituent.
  • R1, r3, r5, r7, r9 and r11) Are each independently an integer of 0 to 2
  • r2, r4, r6, r8 and r10 are each independently an integer of 1 to 5.
  • “*” represents a polymerizable carbon in E 1 ⁇ (Indicates that the bond is bonded to a carbon atom that forms a carbon unsaturated bond.)
  • R 51 to R 56 include a methyl group, an ethyl group, a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, Iodine atom etc.).
  • r1, r3, r5, r7, r9 and r11 are preferably 0 or 1, more preferably 0.
  • aromatic condensed polycyclic structure examples include aromatic hydrocarbon rings such as naphthalene ring, anthracene ring and fluorene ring; aromatic heterocycles such as naphthoquinone ring, anthraquinone ring, quinoline ring, quinazoline ring, benzimidazole ring and indole ring.
  • aromatic hydrocarbon rings such as naphthalene ring, anthracene ring and fluorene ring
  • aromatic heterocycles such as naphthoquinone ring, anthraquinone ring, quinoline ring, quinazoline ring, benzimidazole ring and indole ring.
  • substituent include a methyl group, an ethyl group, a halogen atom, a carboxyl group, a protected carboxyl group, an amino group, and a protected amino group.
  • the aromatic condensed polycyclic structure is preferably a structure having a naphthalene ring, a fluorene ring, an anthracene ring, a naphthoquinone ring or an anthraquinone ring, and more preferably a structure having a naphthalene ring or an anthracene ring.
  • the nitrogen-containing heterocyclic structure may be a monocyclic ring or a condensed ring such as pyrrole, imidazole, pyrazole, triazole, pyridine, pyrimidine, pyridazine, pyrazine, indole, benzimidazole, 1H-pyrrolo [2,3-b] pyridine, Purine, quinoline, isoquinoline, naphthyridine, phenazine, quinoxaline, phthalazine, triazine, carbazole, acridine, piperidine, piperazine, pyrrolidine, morpholine, hexamethyleneimine, oxazole, isoxazole, 4,5-dihydrooxazole, 4,5-dihydrobenzo Examples thereof include nitrogen-containing heterocycles such as oxazole, dihydromaleimide, and benzomaleimide, and structures in which a substituent is introduced into the nitrogen-containing hetero
  • substituents examples include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and an alkoxy group.
  • G 1 is a monovalent group having a nitrogen-containing heterocyclic structure
  • preferred examples of G 1 include pyrrole, imidazole, carbazole, purine, indole, morpholine, benzimidazole, dihydromaleimide or benzomaleimide nitrogen.
  • the polymerizable carbon-carbon unsaturated bond of E 1 has a cyclic structure in which at least one carbon atom forming the polymerizable carbon-carbon unsaturated bond exhibits crosslinkability, aromatic to ring condensed polycyclic structure or a nitrogen-containing heterocyclic structure, a single bond, ** - COO -, ** - CONR 50 -, ** - CH 2 -CONR 50 -, - through the O- or phenylene group Are combined.
  • E 1 is preferably any one of groups represented by the following formulas (e-1) to (e-11).
  • R 20 to R 34 , R 36 to R 40 , R 42 , R 43 and R 45 to R 49 are each independently a hydrogen atom or methyl.
  • R 35 , R 41 and R 44 are each independently a hydrogen atom or a monovalent organic group having 1 or more carbon atoms, “* 3” is a bond to the ring of G 1 . And “* 4” indicates a bond to R 50. )
  • R 35 , R 41 and R 44 being a monovalent organic group include a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, and at least one methylene group of the hydrocarbon group is —O —, —CO—, —COO— or —NR 60 — (wherein R 60 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group, the same shall apply hereinafter) (hereinafter also referred to as “group ⁇ ”). And a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms or a group in which at least one hydrogen atom of the group ⁇ is substituted with a halogen atom.
  • R 36 and R 42 are preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and more preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms.
  • E 1 is the point that the voltage holding ratio of the liquid crystal element to be obtained can be increased, the AC afterimage can be further reduced, and the degree of freedom in monomer selection is high. It is preferably any one of the groups represented by each of the formula (e-4), and any one of the groups represented by each of the above formulas (e-1) to (e-3). More preferred. i and j are preferably both 1.
  • Specific examples of the compound represented by the above formula (1) include compounds in which G 1 is a group having a cyclic structure having crosslinkability (hereinafter also referred to as “compound (G-1)”), for example, Compounds represented by formulas (1-1-1) to (1-1-18), compounds represented by the following formula (1-3-11), and the like; and G 1 represents an aromatic condensed polycycle
  • Examples of the compound having a structure (hereinafter also referred to as “compound (G-2)”), for example, compounds represented by the following formulas (1-2-1) to (1-2-19)
  • Examples of the compound wherein G 1 is a group having a nitrogen-containing heterocyclic structure hereinafter also referred to as “compound (G-3)”) include, for example, the following formulas (1-3-1) to (1-3): ⁇ 18), formula (1-1-10), formula (1-1-11), formula (1-2-8) and formula (1-2-9)
  • the compound or the like can be cited.
  • the polymer (P) may have a structural unit derived from one
  • the polymer (P) includes, as the structural unit U1, a structural unit derived from the compound (G-1), a structural unit derived from the compound (G-2), and a structural unit derived from the compound (G-3). May be included, or two or more of these may be included.
  • the polymer (P) has a structural unit derived from the compound (G-1), a structural unit derived from the compound (G-2), and a structural unit derived from the compound (G-3). Also good.
  • the content ratio of the structural unit U1 in the polymer (P) is based on the total amount of monomer-derived structural units of the polymer (P) from the viewpoint of sufficiently obtaining the effect of improving the voltage holding ratio and the effect of reducing the AC afterimage. Therefore, it is preferably 1 mol% or more, more preferably 3 to 60 mol%, still more preferably 4 to 50 mol%.
  • Examples of the monovalent organic group represented by R 1 , R 4 , R 8 and R 12 include a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, wherein at least one methylene group of the hydrocarbon group is —O—, A group ⁇ substituted with —CO—, —COO— or —NR 60 —, a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, or a group in which at least one hydrogen atom of the group ⁇ is substituted with a halogen atom, Examples thereof include a monovalent group having a photoalignable group and a group having a crosslinkable group.
  • the polymer (P) In an organic film formed using the polymer (P), anisotropy is given to the film by irradiating polarized or non-polarized radiation, whereby the orientation of the liquid crystal can be controlled. It is preferable that at least a part of the structural unit U2 included in the polymer (P) has a photoalignment group.
  • the polymer (P) has a structural unit in which R 1 , R 4, or R 8 is a monovalent group having a photoalignment group as the structural unit U2.
  • the photo-alignment group is preferably a functional group capable of imparting anisotropy to the film by photo-isomerization reaction, photo-dimerization reaction, photo-fleece rearrangement reaction or photo-decomposition reaction by light irradiation.
  • Specific examples of the photo-alignment group include an azobenzene-containing group containing azobenzene or a derivative thereof as a basic skeleton, a cinnamic acid structure-containing group containing a cinnamic acid or a derivative thereof (cinnamic acid structure) as a basic skeleton, a chalcone or a derivative thereof.
  • Examples thereof include a chalcone-containing group including a skeleton, a benzophenone-containing group including benzophenone or a derivative thereof as a basic skeleton, a coumarin-containing group including coumarin or a derivative thereof as a basic skeleton, and a cyclobutane-containing structure including cyclobutane or a derivative thereof as a basic skeleton.
  • the photoalignable group is preferably a cinnamic acid structure-containing group in terms of high sensitivity to light and easy introduction into a polymer side chain.
  • the polymer (P) preferably has a structural unit derived from a compound represented by the following formula (6) (hereinafter also referred to as “specific monomer”) as the structural unit U2.
  • B 1 is a monovalent group represented by the following formula (7), formula (8), formula (9) or formula (10)
  • D 1 is represented by the following formula (11 X 1 and X 2 are each independently a single bond, —CO—O—, —O—CO—, —CS—O—, —O—CS—.
  • a 1 and A 2 are each independently , A substituted or unsubstituted phenylene group, a cyclohexylene group or a naphthylene group, and R 18 represents an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkoxy group, a fluoroalkyl group, a fluoroalkoxy group, or —R 19 —Y 1 ( However, R 19 is an alkanediyl group having 2 to 20 carbon atoms, Y 1 is a trialkylsilyl group.) der .M is an integer of 0 to 2, and n is an integer of 1 ⁇ 3 .m is 2, a plurality of A 1, X 1 is, .n is 2 or 3 having the above defined independently In the case, the plurality of R 18
  • Equation in (8), R 5, R 6 and R 7 are each as defined in the above formula (3).
  • R 9 , R 10 , R 11 , X 10 and X 11 have the same meaning as the above formula (4), respectively, and in the formula (10), R 13 and R 14 each have the above formula (5).
  • a 3 , A 4 and A 5 are each independently a substituted or unsubstituted phenylene group or cyclohexylene group, and L 1 and L 2 are each independently A bond, an alkanediyl group having 1 to 5 carbon atoms, or a group in which at least one methylene group of the alkanediyl group is replaced by “—O—” (however, an oxygen atom is not continuous), and X 3 And X 4 are each independently —CO—O—, —O—CO—, —CS—O—, —O—CS—, —CO—S—, —S—CO— or —O—.
  • Each of R 16 and R 17 is independently a hydrogen atom, a methyl group, a halogen atom or a cyano group, and k and r are each independently 0 or 1.
  • “* 1 ” and “* 2 "indicates that it is a bond. However,” * 1 "is bound to B 1 Including the case is, and if the "* 2" is bound to B 1.)
  • B 1 is a group represented by the above formula (7), formula (8) or formula (9) from the viewpoint of obtaining a polymer in which the polymerization reaction easily proceeds and the molecular weight is sufficiently large. It is preferable that it is especially preferable that it is group represented by the said Formula (7) or Formula (8).
  • the above formula (9) includes the following formula (9-1) and formula (9-2). (In the formulas (9-1) and (9-2), R 9 , R 10 , R 11 , X 10 and X 11 are respectively synonymous with the above formula (4). “*” Is a bond.
  • X 1 and X 2 are each a single bond, —CO—O—, —O—CO—, —O— or a compound having 1 to 3 carbon atoms in that the effect of improving the voltage holding ratio of the obtained liquid crystal element can be increased.
  • An alkanediyl group is preferable, and a single bond, —CO—O— or —O—CO— is more preferable.
  • examples of the substituent include a methyl group, an ethyl group, and a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom).
  • R 16 and R 17 are halogen atoms include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
  • R 16 and R 17 are preferably a hydrogen atom.
  • M is preferably 1 or 2 in that the AC afterimage of the obtained liquid crystal element can be further reduced.
  • “—A 2 —X 2 — (A 1 —X 1 ) m—” in the formula (6) is the following formula in that the effect of improving the electrical characteristics and AC afterimage characteristics of the liquid crystal element can be further enhanced. It is preferably any one of groups represented by each of (a-1) to (a-9). Of these, more preferred are groups represented by the following formulas (a-1) to (a-3) and formulas (a-6) to (a-8), and still more preferred. And groups represented by the following formulas (a-1), (a-7), and (a-8), and represented by the following formulas (a-1) and (a-8), respectively. Particularly preferred are the groups (In the formula, “* 5 ” indicates a bond bonded to R 18 , and “* 6 ” indicates a bond bonded to B 1. )
  • the alkyl group, alkoxy group, fluoroalkyl group, fluoroalkoxy group and —R 19 —Y 1 of R 18 may be linear or branched, but are preferably linear.
  • R 18 is preferably a fluoroalkyl group, a fluoroalkoxy group or —R 19 —Y 1 from the viewpoint that the effect of improving the voltage holding ratio of the liquid crystal element and reducing the AC afterimage can be increased.
  • n is preferably 1 or 2.
  • R 61 is an alkyl group, an alkoxy group, a fluoroalkyl group, or a fluoroalkoxy group
  • the number of carbon atoms in R 18 is preferably 3 or more, and more preferably 4 or more.
  • the compound represented by the above formula (6) has a group represented by the following formula (b-1) in that the improvement effect of reducing the electrical characteristics and AC afterimage reduction of the obtained liquid crystal element can be further enhanced. It is preferable.
  • R 80 — (CF 2 ) a1 — (CH 2 ) a2 —X 5 —” in formula (b-1) corresponds to R 18 in formula (6).
  • a 6 , A 7 and A 8 are each independently a substituted or unsubstituted 1,4-cyclohexylene group or 1,4-phenylene group, and X 5 is a single group.
  • R 80 is a fluoromethyl group or a methyl group
  • a1 is an integer of 0 to 2
  • a2 is an integer of 1 to 20
  • a3 is 0 or 1.
  • R 80 is a methyl group
  • a1 0.
  • “*” Indicates a bond.
  • a 6 is preferably a substituted or unsubstituted 1,4-cyclohexylene group from the viewpoint that the AC afterimage reduction effect and the voltage holding ratio can be further increased.
  • a cyclohexylene group is particularly preferred. If a3 is 0, it is preferred that A 8 is 1,4-cyclohexylene group, when a3 is 1, preferably A 8 is a 1,4-phenylene group, A 7 is 1, More preferably, it is a 4-cyclohexylene group, and A 8 is a 1,4-phenylene group.
  • Examples of the substituent that A 6 to A 8 may have include a methyl group, an ethyl group, and a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.).
  • a1 is preferably 0 or 1.
  • a2 is preferably 2 or more.
  • a3 is preferably 1 in terms of synthesis and availability, and is preferably 2 in terms of a high effect of improving the afterimage characteristics.
  • R 80 is preferably a trifluoromethyl group from the viewpoint that the effect of improving the electrical characteristics and AC afterimage reduction of the liquid crystal element can be further enhanced.
  • X 3 and X 4 are —CO—O—, —O—CO—, —O—, or an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms in that the effect of improving the voltage holding ratio of the obtained liquid crystal element is higher. It is preferable that it is —CO—O— or —O—CO—.
  • L 1 is preferably a single bond
  • L 1 is a single bond
  • k 0 in that the effect of reducing the AC afterimage can be further increased.
  • L 1 is a single bond and X 3 is —CO—O— or —O—CO—.
  • Specific examples of the specific monomer include compounds represented by the following formulas (6-1) to (6-41). Among these, a compound in which “* 2 ” in formula (11) is bonded to B 1 can be preferably used as the specific monomer.
  • the polymer (P) may have only a structural unit derived from one specific monomer as the structural unit U1, or a structural unit derived from two or more specific monomers. Also good.
  • B 1 has the same meaning as in the above formula (6), R 64 is an alkylene group or oxyalkylene group having 2 to 20 carbon atoms, and b1 is (It is an integer of 2 to 20, and b2 is 1 or 2.)
  • the method for synthesizing the specific monomer is not particularly limited, and it can be synthesized by appropriately combining organic chemistry methods according to the molecular structure of the desired compound.
  • compounds in which B 1 is a group represented by the above formula (7) are hydroxy group-containing maleimide (4-hydroxyphenyl maleimide, 4-hydroxycyclohexyl maleimide, 3-hydroxyphenyl maleimide, 4-hydroxy-2-methylphenyl).
  • the compound in which B 1 is a group represented by the above formula (8) is represented by, for example, “R 18 —A 2 —X 2 — (A 1 —X 1 ) mD 1 —NH 2 ”. It can be obtained by a method of reacting an amine compound and maleic anhydride.
  • the compound in which B 1 is a group represented by the above formula (9) is, for example, an amine compound represented by “R 18 —A 2 —X 2 — (A 1 —X 1 ) mD 1 —NH 2 ”.
  • itaconic anhydride can be obtained by a method in which B 1 is a group represented by the above formula (10).
  • B 1 is a group represented by the above formula (9). It can be obtained by reducing the ketone moiety in B 1 of the compound.
  • the method for synthesizing the specific monomer is not limited to the above.
  • the polymer (P) may have only a structural unit having a photoalignable group (hereinafter, also referred to as “structural unit U2A”) as the structural unit U2. However, together with the structural unit U2A, the photoalignment is possible.
  • a structural unit having no group hereinafter also referred to as “structural unit U2B”) may be included.
  • the structural unit U2B is not particularly limited, but for example, N-methylmaleimide, N-cyclohexylmaleimide, N-phenylmaleimide, N- (4-glycidyloxyphenyl) maleimide, N-glycidylmaleimide, 3- (2,5-dioxo -3-pyrrolin-1-yl) benzoic acid, 4- (2,5-dioxo-3-pyrrolin-1-yl) benzoic acid, 4- (2,5-dioxo-3-pyrrolin-1-yl) benzoic acid Examples thereof include methyl acid, N-methylitaconimide, N- (m-methoxyphenyl) itaconimide, and ring-opened products thereof.
  • the content ratio of the structural unit U2 in the polymer (P) (the total amount when the structural unit U2A and the structural unit U2B are included) is based on the total amount of the structural unit derived from the monomer of the polymer (P). It is preferably 1 mol% or more, more preferably 3 to 60 mol%, still more preferably 4 to 40 mol%.
  • the content ratio of the structural unit U2A is preferably 1 mol% or more with respect to the total amount of structural units derived from the monomer of the polymer (P), in that a sufficient effect of reducing the AC afterimage can be obtained.
  • the amount is more preferably 3 to 50 mol%, and further preferably 4 to 30 mol%.
  • the liquid crystal aligning agent of this indication can improve an electrical property and AC afterimage characteristic by containing the polymer which has the structural unit U1 and the structural unit U2, in order to make the improvement effect of the said characteristic higher further,
  • the polymer (P) may have other structural units other than the structural unit U1 and the structural unit U2.
  • the polymer (P) preferably has at least one of the following (x1) and (x2) in the side chain as another structural unit, and has both (x1) and (x2) in the side chain. It is particularly preferred.
  • (X1) At least one functional group of the oxetanyl group and oxiranyl group (excluding the oxetanyl group and oxiranyl group of the structural unit U1) (hereinafter also referred to as “functional group (x1)”).
  • (X2) A functional group that reacts with at least one of an oxetanyl group and an oxiranyl group by heating (hereinafter also referred to as “functional group (x2)”).
  • the polymer (P) has a functional group (x1)
  • a liquid crystal alignment film that exhibits high liquid crystal alignment can be obtained even when the firing temperature at the time of forming the alignment film is lowered.
  • the functional group (x1) is preferably an oxiranyl group.
  • the polymer (P) preferably has a functional group (x2) in that the reduction in AC afterimage and a high voltage holding ratio can be sufficiently achieved.
  • the functional group (x2) include a carboxyl group, a hydroxyl group, an isocyanate group, an amino group, a group in which each of these groups is protected with a protecting group, and an alkoxymethyl group.
  • the functional group (x2) can improve the storage stability of the obtained liquid crystal aligning agent and has high reactivity with an oxetane ring and an oxirane ring by heating.
  • a carboxyl group, a protected carboxyl group ( Hereinafter, it is preferably at least one selected from the group consisting of a “protected carboxyl group”), an amino group, and a protected amino group (hereinafter also referred to as “protected amino group”).
  • the amino group includes a primary amino group, a secondary amino group, and a tertiary amino group.
  • the protective carboxyl group is not particularly limited as long as it is eliminated by heat to generate a carboxyl group.
  • the protected carboxyl group include a structure represented by the following formula (12), an acetal ester structure of carboxylic acid, a ketal ester structure of carboxylic acid, and the like.
  • R 31 , R 32 and R 33 are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or a monovalent alicyclic hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms, or R 31 and R 32 are bonded to each other to form a divalent alicyclic hydrocarbon group or cyclic ether group having 4 to 20 carbon atoms together with the carbon atom to which R 31 and R 32 are bonded; 33 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. “*” Represents a bond.
  • the protected amino group is not particularly limited as long as it is eliminated by heat to generate a primary amino group.
  • the protecting group include carbamate protecting groups, amide protecting groups, imide protecting groups, sulfonamide protecting groups and the like.
  • a t-butoxycarbonyl group (BOC group) is particularly preferable in that it has a high ability to leave by heat and the amount of the compound derived from the detached protecting group in the film can be minimized.
  • the functional group (x1) and the functional group (x2) are superior to the styrenic compound and the (meth) acrylic compound in that the electric characteristics of the obtained liquid crystal element can be improved and the degree of freedom in selecting a monomer is high. It is preferably introduced into the polymer (P) by at least one selected from the group consisting of
  • “(meth) acrylic compound” refers to a compound having only one (meth) acrylic group in one molecule, and is distinguished from a maleimide compound and an itaconimide compound.
  • the compound E1 when having a structural unit derived from a compound having a functional group (x1) (hereinafter also referred to as “compound E1”), the compound E1 is represented by the following formula (13) as a group having an epoxy group. It is preferable that it has the partial structure represented by these.
  • R 70 in the following formula (13) preferably has 2 or more carbon atoms.
  • R 70 is an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms or a group having —O—, —COO— or —OCO— between the carbon-carbon bonds of the alkanediyl group; 2 is an oxetanyl group, an oxiranyl group or a 3,4-epoxycyclohexyl group, and “*” indicates a bond.
  • the compound E1 and the compound having a functional group (x2) are not particularly limited as long as they can be polymerized with the monomer that forms the structural unit U1 and the monomer that forms the structural unit U2.
  • the polymerization reaction is likely to proceed and the degree of freedom in monomer selection is high. It is preferably at least one selected from the group, more preferably at least one selected from the group consisting of the above formulas (e-3) and (e-5) to (e-7).
  • the compound E1 include styrene compounds such as 3- (glycidyloxymethyl) styrene, 4- (glycidyloxymethyl) styrene, 4-glycidyl- ⁇ -methylstyrene, and the like.
  • Examples of (meth) acrylic compounds include glycidyl (meth) acrylate, glycidyl ⁇ -ethyl acrylate, glycidyl ⁇ -n-propyl acrylate, glycidyl ⁇ -n-butyl acrylate, and 3,4- (meth) acrylic acid 3,4- Epoxy butyl, ⁇ -ethyl acrylate 3,4-epoxy butyl, (meth) acrylate 3,4-epoxycyclohexylmethyl, (meth) acrylate 6,7-epoxyheptyl, ⁇ -ethyl acrylate 6,7-epoxy Heptyl, 4-hydroxybutyl glycidyl ether acrylate, (meth) acrylic acid (3-ethyloxetane-3-yl) methyl and the like can be exemplified.
  • these 1 type may be used independently and may be used in combination of 2 or more type.
  • compound E2 examples include styrene compounds such as 3-vinylbenzoic acid, 4-vinylbenzoic acid, compounds represented by the following formulas (m1-1) to (m1-4), and the like.
  • (meth) acrylic compounds include (meth) acrylic acid, ⁇ -ethylacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, vinyl benzoic acid, crotonic acid, citraconic acid, mesaconic acid, itaconic acid, 3-maleimidobenzoic acid, 3- Carboxyl group-containing compounds such as maleimidopropionic acid; protected carbonyl group-containing compounds represented by the following formulas (m2-1) to (m2-12); formulas (m1-5) to (m1-7) An amino group-containing compound represented by each of the above; a protected amino group-containing compound represented by each of the following formulas (m1-8) and (m1-9); and the like.
  • combination of a polymer (P) the compound E2 can use
  • the content ratio of the structural unit derived from the compound E1 is preferably 2 mol% or more with respect to the total amount of the structural unit derived from the monomer of the polymer (P). More preferably, the molar ratio is 10 to 60 mol%.
  • the content ratio of the structural unit derived from the compound E2 is preferably 2 mol% or more, more preferably 3 to 60 mol%, based on the total amount of the structural unit derived from the monomer of the polymer (P). Preferably, the content is 5 to 50 mol%.
  • the polymer (P) may have a structural unit derived from a monomer having neither the functional group (x1) nor the functional group (x2) as another structural unit.
  • the monomer include (meth) acrylic compounds such as alkyl (meth) acrylate, cycloalkyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate; styrene, methyl Examples thereof include aromatic vinyl compounds such as styrene and divinylbenzene; conjugated diene compounds such as 1,3-butadiene and 2-methyl-1,3-butadiene, and maleic anhydride.
  • the content ratio of the structural unit derived from the monomer is preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, based on the total amount of the structural unit derived from the monomer of the polymer (P). More preferably, it is 3 mol% or less.
  • the method for synthesizing the polymer (P) is not particularly limited.
  • the polymer (P) can be obtained by radical polymerization in the presence of a polymerization initiator in an organic solvent.
  • the polymerization initiator used include 2,2′-azobis (isobutyronitrile), 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), and 2,2′-azobis (4-methoxy-2). , 4-dimethylvaleronitrile) and the like are preferred.
  • the use ratio of the polymerization initiator is preferably 0.01 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of all monomers used in the reaction.
  • the organic solvent to be used examples include alcohols, ethers, ketones, amides, esters, hydrocarbon compounds and the like.
  • the reaction temperature is preferably 30 ° C. to 120 ° C.
  • the reaction time is preferably 1 to 36 hours.
  • the amount of organic solvent used (a) should be such that the total amount (b) of monomers used in the reaction is 0.1 to 60% by mass relative to the total amount of reaction solution (a + b). Is preferred.
  • the reaction solution obtained by dissolving the polymer is, for example, a known simple method such as a method of pouring the reaction solution into a large amount of a poor solvent and drying the precipitate obtained under reduced pressure, or a method of evaporating the reaction solution under reduced pressure using an evaporator. It is good to use for the preparation of a liquid crystal aligning agent, after isolating the polymer (P) contained in a reaction solution using a separation method.
  • the synthesis of the polymer (P) may be performed, for example, by living radical polymerization using a RAFT reagent.
  • the polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) of the polymer (P) measured by gel permeation chromatography (GPC) is preferably 1,000 to 300,000, more preferably 2,000 to 100,000. It is.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) represented by the ratio between Mw and the polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) measured by GPC is preferably 7 or less, more preferably 5 or less.
  • the polymer (P) used for preparation of a liquid crystal aligning agent may be only 1 type, and may combine 2 or more types.
  • the content ratio of the polymer (P) in the liquid crystal aligning agent is based on the total amount of the polymer components contained in the liquid crystal aligning agent in that the effect of improving the electrical characteristics and low afterimage characteristics of the liquid crystal element can be sufficiently obtained.
  • the content is preferably 1% by mass or more, more preferably 2% by mass or more, and further preferably 3% by mass or more.
  • the upper limit of the content ratio of the polymer (P) is not particularly limited, the effect of improving various properties (for example, liquid crystal orientation and electrical properties) by using a polymer different from the polymer (P) is sufficiently obtained. Therefore, in order to reduce the cost, it is preferably 90% by mass or less, more preferably 60% by mass or less, and 40% by mass or less with respect to the total polymer contained in the liquid crystal aligning agent. More preferably.
  • the liquid crystal aligning agent of this indication may contain other components other than a polymer (P) as needed.
  • Other components are not particularly limited as long as the effects of the present disclosure are not impaired, and examples thereof include the following components.
  • the liquid crystal aligning agent of this indication contains at least 1 type of polymer (henceforth "polymer (Q)") chosen from the group which consists of a polyamic acid, a polyamic acid ester, and a polyimide with a polymer (P). It is preferable. In this case, it is preferable that the polymer (P) is unevenly distributed in the upper layer, so that the effect of improving the electric characteristics and AC afterimage characteristics by the polymer (P) can be realized with the smallest possible amount of the polymer (P). .
  • polymer (Q) chosen from the group which consists of a polyamic acid, a polyamic acid ester, and a polyimide with a polymer (P). It is preferable. In this case, it is preferable that the polymer (P) is unevenly distributed in the upper layer, so that the effect of improving the electric characteristics and AC afterimage characteristics by the polymer (P) can be realized with the smallest possible amount of the polymer (P). .
  • the polymer (P) is a polymer having a halogen atom or a silicon atom
  • the polymer (Q) is a combination of polymers not having a halogen atom and a silicon atom to facilitate phase separation. It is preferable at the point which can do.
  • the polymer (Q) can be synthesized according to a conventionally known method.
  • polyamic acid can be obtained by reacting tetracarboxylic dianhydride and diamine.
  • tetracarboxylic acid derivative is meant to include tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic acid diester, and tetracarboxylic acid diester dihalide.
  • the tetracarboxylic dianhydride used for the polymerization is not particularly limited, and various tetracarboxylic dianhydrides can be used. Specific examples thereof include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides such as butanetetracarboxylic dianhydride and ethylenediaminetetraacetic acid dianhydride; 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1, 3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)- 3a, 4,5,9b-tetrahydronaphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -8-methyl-3a, 4,5 , 9b
  • diamine used in the polymerization examples include aliphatic diamines such as ethylenediamine and tetramethylenediamine; alicyclic diamines such as p-cyclohexanediamine and 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine); hexadecanoxydiaminobenzene.
  • a side chain type aromatic diamine such as a compound represented by each of the following: p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylamine, 4-aminophenyl-4′-aminobenzoate, 4 , 4′-diaminoazobenzene, 3,5-diaminobenzoic acid, 2,4-diaminobenzoic acid, 2,5-diaminobenzoic acid, 4,4′-diaminobiphenyl-3-carboxylic acid, 1,5-bis ( 4-aminophenoxy) pentane, bis [2- (4-aminophenyl) ethyl] hexanedioic acid, bis (4-aminophenyl) amine, N, N-bis (4-aminophenyl) methylamine, N, N ′ -Bis (4-aminophenyl) -benzidine, 2,2'
  • the polyamic acid synthesis reaction is preferably carried out in an organic solvent.
  • the reaction temperature at this time is preferably ⁇ 20 ° C. to 150 ° C., and the reaction time is preferably 0.1 to 24 hours.
  • the organic solvent used in the reaction include aprotic polar solvents, phenol solvents, alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons and the like.
  • the amount of the organic solvent used is preferably such that the total amount of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound is 0.1 to 50% by mass relative to the total amount of the reaction solution.
  • the polyamic acid ester includes, for example, the polyamic acid obtained above and an esterifying agent (for example, methanol, ethanol, N, N-dimethylformamide diethyl acetal, etc.). Obtained by a method of reacting, a method of reacting a tetracarboxylic acid diester and a diamine compound in the presence of an appropriate dehydration catalyst, a method of reacting a tetracarboxylic acid diester dihalide and a diamine in the presence of an appropriate base, etc. Can do.
  • an esterifying agent for example, methanol, ethanol, N, N-dimethylformamide diethyl acetal, etc.
  • the polyimide can be obtained, for example, by dehydrating and ring-closing the polyamic acid obtained above to imidize.
  • the imidation ratio of polyimide is preferably 20 to 95%, more preferably 30 to 90%. This imidation ratio represents the ratio of the number of imide ring structures to the total of the number of polyimide amic acid structures and the number of imide ring structures in percentage.
  • the polystyrene equivalent weight average molecular weight (Mw) of the polymer (Q) measured by GPC is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 2,000 to 300,000.
  • the molecular weight distribution (Mw / Mn) is preferably 7 or less, more preferably 5 or less.
  • the polymer (Q) contained in a liquid crystal aligning agent may be only 1 type, or may combine 2 or more types.
  • the blending ratio of the polymer (P) is from the viewpoint of sufficiently obtaining the effect of improving AC afterimage characteristics and electrical characteristics. It is preferable that it is 1 mass part or more with respect to 100 mass parts of polymers (Q) used for preparation of a liquid crystal aligning agent. The amount is more preferably 2 to 50 parts by mass, and further preferably 5 to 30 parts by mass.
  • a polymer (P) and a polymer (Q) may each be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
  • the liquid crystal aligning agent of the present disclosure is prepared as a solution composition in which a polymer component and a component arbitrarily blended as necessary are preferably dissolved in an organic solvent.
  • organic solvent include aprotic polar solvents, phenol solvents, alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, and the like.
  • the solvent component may be one of these or a mixed solvent of two or more.
  • first solvent a polymer having a high solubility and leveling property
  • second solvent a solvent having good wettability
  • the solvent include, as the first solvent, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, ⁇ -butyrolactone, ⁇ -butyrolactam, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 4-hydroxy-4-methyl -2-pentanone, diisobutyl ketone, ethylene carbonate, propylene carbonate, N-ethyl-2-pyrrolidone, N- (n-pentyl) -2-pyrrolidone, N- (t-butyl) -2-pyrrolidone, N-methoxypropyl -2-pyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 3-butoxy-N, N-dimethylpropanamide, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide and the like;
  • the second solvent include ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monomethyl
  • Ether propylene glycol monomethyl ether acetate, 3-methoxy-1-butanol, cyclopentanone, butyl lactate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, isoamylpropionate, isoamyl isobutyrate, Propylene glycol diacetate, dipropylene glycol Monomethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, di isopentyl ether, etc., can be exemplified respectively.
  • a solvent may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.
  • the solvent component of the liquid crystal aligning agent is a mixed solvent of the first solvent and the second solvent
  • the content ratio of the first solvent is preferably 10% by mass or more based on the total amount of the solvent component, It is more preferable to set it as 85 mass%.
  • a polymer different from the polymer (P) and the polymer (Q) a low molecular weight of 1000 or less having at least one epoxy group in the molecule.
  • Molecular compounds for example, ethylene glycol diglycidyl ether, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-m-xylenediamine, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.
  • Functional silane compounds polyfunctional (meth) acrylates, antioxidants, metal chelate compounds, curing accelerators, surfactants, fillers, dispersants, photosensitizers, and the like.
  • the blending ratio of the other components can be appropriately selected according to each compound as long as the effects of the present disclosure are not impaired.
  • the solid content concentration in the liquid crystal aligning agent (the ratio of the total mass of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent to the total mass of the liquid crystal aligning agent) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, etc. It is in the range of 1 to 10% by mass.
  • the solid content concentration is less than 1% by mass, the film thickness of the coating film becomes too small, and it becomes difficult to obtain a good liquid crystal alignment film.
  • the solid content concentration exceeds 10% by mass, it is difficult to obtain a good liquid crystal alignment film because the film thickness is excessive, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent increases and the applicability decreases. There is a tendency.
  • the liquid crystal alignment film of the present disclosure is formed by the liquid crystal aligning agent prepared as described above.
  • the liquid crystal element of this indication comprises the liquid crystal aligning film formed using the liquid crystal aligning agent demonstrated above.
  • the operation mode of the liquid crystal in the liquid crystal element is not particularly limited, and for example, TN type, STN type, VA type (including VA-MVA type, VA-PVA type, etc.), IPS (In-Plane Switching) type, FFS (Fringe). It can be applied to various modes such as Field Switching (OCB) type, OCB (Optically Compensated Bend) type, and PSA type (Polymer Sustained Alignment).
  • the liquid crystal element can be manufactured, for example, by a method including the following steps 1 to 3. In step 1, the substrate to be used varies depending on the desired operation mode. Step 2 and step 3 are common to each operation mode.
  • a liquid crystal aligning agent is applied on a substrate, and a coating film is preferably formed on the substrate by heating the coated surface.
  • a substrate for example, glass such as float glass or soda glass; a transparent substrate made of plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, poly (cycloaliphatic olefin) can be used.
  • a NESA film registered trademark of US PPG
  • tin oxide SnO 2
  • ITO film indium oxide-tin oxide
  • a TN type, STN type, or VA type liquid crystal element two substrates provided with a patterned transparent conductive film are used.
  • a substrate provided with an electrode patterned in a comb shape and a counter substrate provided with no electrode are used.
  • Application of the liquid crystal aligning agent to the substrate is preferably performed on the electrode forming surface by an offset printing method, a flexographic printing method, a spin coating method, a roll coater method or an ink jet printing method.
  • preheating is preferably performed for the purpose of preventing dripping of the applied liquid crystal aligning agent.
  • the pre-bake temperature is preferably 30 to 200 ° C.
  • the pre-bake time is preferably 0.25 to 10 minutes.
  • a baking (post-baking) step is performed for the purpose of thermally imidizing the amic acid structure present in the polymer.
  • the firing temperature (post-bake temperature) at this time is preferably 80 to 250 ° C., more preferably 80 to 200 ° C.
  • the post-bake time is preferably 5 to 200 minutes.
  • the thickness of the film thus formed is preferably 0.001 to 1 ⁇ m.
  • ⁇ Step 2 Orientation treatment>
  • a treatment (orientation treatment) for imparting liquid crystal alignment ability to the coating film formed in Step 1 is performed.
  • the orientation ability of a liquid crystal molecule is provided to a coating film, and it becomes a liquid crystal aligning film.
  • the alignment treatment for example, a rubbing treatment that imparts liquid crystal alignment ability to the coating film by rubbing the coating film in a certain direction with a roll wrapped with a cloth made of fibers such as nylon, rayon, cotton, etc., a coating film formed on the substrate
  • a photo-alignment treatment for imparting liquid crystal alignment ability to the coating film.
  • photo-alignment treatment is preferable.
  • the coating film formed in the above step 1 can be used as it is as a liquid crystal alignment film. May be applied.
  • Light irradiation for photo-alignment is a method of irradiating the coating film after the post-baking process, a method of irradiating the coating film after the pre-baking process and before the post-baking process, a pre-baking process and a post-baking process. At least one of the methods can be performed by a method of irradiating the coating film while the coating film is heated.
  • the radiation applied to the coating film for example, ultraviolet rays and visible rays including light having a wavelength of 150 to 800 nm can be used. Preferably, it is an ultraviolet ray containing light having a wavelength of 200 to 400 nm.
  • the radiation When the radiation is polarized light, it may be linearly polarized light or partially polarized light.
  • irradiation may be performed from a direction perpendicular to the substrate surface, may be performed from an oblique direction, or a combination thereof.
  • the irradiation direction in the case of non-polarized radiation is an oblique direction.
  • Examples of the light source used include a low-pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, an argon resonance lamp, a xenon lamp, and an excimer laser.
  • the radiation dose is preferably 400 to 50,000 J / m 2 , more preferably 1,000 to 20,000 J / m 2 .
  • the substrate surface is washed with, for example, water, an organic solvent (for example, methanol, isopropyl alcohol, 1-methoxy-2-propanol acetate, butyl cellosolve, ethyl lactate, or the like) or a mixture thereof. You may perform the process to heat and the process to heat a board
  • an organic solvent for example, methanol, isopropyl alcohol, 1-methoxy-2-propanol acetate, butyl cellosolve, ethyl lactate, or the like
  • ⁇ Process 3 Construction of liquid crystal cell> Two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed as described above are prepared, and a liquid crystal cell is manufactured by disposing a liquid crystal between the two substrates disposed to face each other.
  • a liquid crystal cell for example, two substrates are arranged to face each other with a gap so that the liquid crystal alignment films face each other, and the peripheral portions of the two substrates are bonded together using a sealant, Examples thereof include a method of injecting and filling liquid crystal in a cell gap surrounded by a sealing agent to seal the injection hole, a method using an ODF method, and the like.
  • an epoxy resin containing a curing agent and aluminum oxide spheres as a spacer can be used.
  • the liquid crystal include nematic liquid crystals and smectic liquid crystals. Among them, nematic liquid crystals are preferable.
  • the PSA mode after the liquid crystal cell is constructed, a process of irradiating the liquid crystal cell with light while applying a voltage between the conductive films of the pair of substrates is performed.
  • a polarizing plate is bonded to the outer surface of the liquid crystal cell as necessary to obtain a liquid crystal element.
  • the polarizing plate include a polarizing plate comprising a polarizing film called an “H film” in which iodine is absorbed while stretching and orientation of polyvinyl alcohol is sandwiched between cellulose acetate protective films, or a polarizing plate made of the H film itself.
  • the liquid crystal element of the present disclosure can be effectively applied to various applications, for example, watches, portable games, word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, PDAs, digital cameras, mobile phones, smartphones, various monitors. It can be applied to various display devices such as liquid crystal televisions and information displays, light control films, retardation films and the like.
  • the contents of this indication are not limited to the following examples.
  • the weight average molecular weight (Mw), number average molecular weight (Mn) and molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer were measured by the following methods. ⁇ Weight average molecular weight, number average molecular weight and molecular weight distribution> Mw and Mn were measured by gel permeation chromatography (GPC) under the following conditions. The molecular weight distribution (Mw / Mn) was calculated from the obtained Mw and Mn.
  • Synthesis of Compound (M-22-2) Compound (M-22-2) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 18 except that Compound (M-22-1) was used instead of Compound (M-18-2). 22.1 g of 22-2) was obtained.
  • Synthesis of Compound (M-21-3) Compound (M-21-3) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 18 except that Compound (M-22-2) was used instead of Compound (M-18-1). As a result, 17.1 g of -22-3) was obtained.
  • Synthesis of Compound (M-25-1) Compound (M-25-1) was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 18 except that methyl 4-hydroxy-2-naphthoate was used instead of methyl 4-hydroxybenzoate. 30.1 g of 25-1) was obtained.
  • Synthesis of Compound (M-25-2) Synthesis was performed in the same manner as in Synthesis Example 18 except that Compound (M-25-1) was used instead of Compound (M-18-2). 15.0 g of -25-2) was obtained.
  • Example 1-1 Synthesis of polymer (P-1)] In a 100 mL two-necked flask under nitrogen, 5.00 g (7.5 mmol) of the compound (MI-27) obtained in Synthesis Example 27 and 1.05 g (7.5 mmol) of the compound (A-3) were obtained as polymerization monomers.
  • Examples 1-2 to 1-45 and Comparative polymerization examples 1-1 to 1-8 A polymer having the same weight average molecular weight and molecular weight distribution as that of the polymer (P-1) was obtained by performing polymerization in the same manner as in Example 1-1 except that the polymerization monomers were changed to the types and molar ratios shown in Tables 7 and 8 below. Polymers (P-2) to (P-45) and (R-1) to (R-8) were obtained. The total number of moles of the polymerization monomer was 75.1 mmol as in Example 1-1. The numerical values in Table 7 and Table 8 represent the charged amount [mol%] of each monomer with respect to all monomers used for the synthesis of the polymer.
  • Example 2-1 Preparation of Liquid Crystal Alignment Agent (AL-1)
  • P-1 polymer obtained in Example 1-1
  • PAA polyamic acid
  • BC butyl cellosolve
  • a liquid crystal aligning agent (AL-1) was prepared by filtering this solution through a filter having a pore diameter of 1 ⁇ m.
  • the liquid crystal aligning agent (AL-1) prepared above was applied to the transparent electrode surface of a glass substrate with a transparent electrode made of an ITO film using a spinner, and a hot plate at 80 ° C. And pre-baked for 1 minute. Then, it heated at 230 degreeC for 1 hour in the oven which substituted the inside with nitrogen, and formed the coating film with a film thickness of 0.1 micrometer. Next, the surface of the coating film was irradiated with polarized ultraviolet rays of 1,000 J / m 2 containing a 313 nm emission line from a direction inclined by 40 ° from the substrate normal using a Hg—Xe lamp and a Grand Taylor prism. Was granted.
  • the same operation was repeated to prepare a pair (two) of substrates having a liquid crystal alignment film.
  • an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 3.5 ⁇ m was applied to the outer periphery of the surface having one liquid crystal alignment film of the above substrates by screen printing, the liquid crystal alignment film surfaces of the pair of substrates are made to face each other.
  • the adhesive was pressure-bonded so that the projection direction of the optical axis of the ultraviolet ray of each substrate onto the substrate surface was antiparallel, and the adhesive was thermally cured at 150 ° C. for 1 hour.
  • a negative liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck & Co., Inc.) was filled into the gap between the substrates from the liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port was sealed with an epoxy adhesive. Furthermore, in order to remove the flow alignment at the time of liquid crystal injection, this was heated at 130 ° C. and then gradually cooled to room temperature. Next, the polarizing plates are bonded to both outer surfaces of the substrate so that the polarization directions thereof are orthogonal to each other and form an angle of 45 ° with the projection direction of the optical axis of the liquid crystal alignment film onto the substrate surface. Thus, a liquid crystal display element was manufactured.
  • MLC-6608 manufactured by Merck & Co., Inc.
  • VHR voltage holding ratio
  • pretilt angle Rotation of crystal using the He—Ne laser light in accordance with the method described in non-patent literature (TJ Scheffer et. Al. J. Appl. Phys. Vo. 19. p2013 (1980)).
  • the value of the tilt angle from the substrate surface of the liquid crystal molecules measured by the method was defined as the pretilt angle.
  • the pretilt angle is 85.0 ° or more and less than 88.0 °, “Excellent (A)”, and when it is 88.0 ° or more and less than 89.0 °, “Good (B)”, 89.0 °
  • the pretilt angle was evaluated as “good (B)”.
  • Examples 2-2 to 2-49 and Comparative Examples 2-1 to 2-8 Except for changing the blending composition as shown in Tables 9 to 11 below, preparation was performed at the same solid content concentration as in Example 1 to obtain liquid crystal aligning agents. In addition, an optical vertical liquid crystal display device was produced using each liquid crystal aligning agent in the same manner as in Example 2-1, and various evaluations were performed. The results are shown in Tables 9 to 11 below. In Examples 2-8 and 2-24, compounds (ad-1) and (ad-2) were added to the liquid crystal aligning agent as additives.
  • the voltage holding ratio was “A” or “B”.
  • the pretilt angle characteristic and the AC afterimage characteristic are also “A” or “B”, and at least one of the evaluations is “A”, and the electrical characteristics, the pretilt angle characteristic, and the AC afterimage characteristic are improved in a well-balanced manner. It was.
  • Comparative Examples 2-1 to 2-8 using the liquid crystal aligning agent not containing the polymer (P) were inferior to Examples 2-1 to 2-49.
  • the evaluation of the pretilt angle was “C”, and both of these values were high values of 89 ° or more.

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Abstract

式(1)で表される化合物に由来する構造単位U1と、式(2)、式(3)、式(4)又は式(5)で表される部分構造を有する化合物に由来する構造単位であって構造単位U1とは異なる構造単位U2と、を有する重合体(P)を液晶配向剤に含有させる。Gは、架橋性を示す環状構造を有する基、芳香族縮合多環構造を有する基、又は窒素含有複素環構造を有する基である。Eは、重合性炭素-炭素不飽和結合を有する基であり、重合性炭素-炭素不飽和結合の炭素原子が、Gが有する、架橋性を示す環状構造、芳香族縮合多環構造又は窒素含有複素環構造の環に対し単結合又は-COO-等を介して結合している。 (E-(G …(1)

Description

液晶配向剤、液晶配向膜、液晶素子、重合体及び化合物 関連出願の相互参照
 本出願は、2018年4月19日に出願された日本出願番号2018-80881号に基づくもので、ここにその記載内容を援用する。
 本開示は、液晶配向剤、液晶配向膜、液晶素子、重合体及び化合物に関する。
 液晶素子は、テレビやパーソナルコンピュータ、スマートフォンなどの表示装置をはじめとする各種用途に用いられている。これら液晶素子は、液晶分子を一定の方向に配向させる機能を有する液晶配向膜を具備している。液晶配向膜は一般に、重合体成分が有機溶媒に溶解されてなる液晶配向剤を基板上に塗布し、好ましくは加熱することにより基板上に形成される。液晶配向剤の重合体成分としては、機械的強度や液晶配向性、液晶との親和性に優れていることから、ポリアミック酸や可溶性ポリイミドが広く使用されている(例えば、特許文献1や特許文献2参照)。
国際公開第2012/176822号 特開2017-138575号公報
 液晶配向膜による液晶分子の配向規制力が弱いと、液晶素子を長時間動作させた場合に、初期配向の方向が液晶素子の製造当初の方向からずれてきてしまい、AC残像と称する焼き付きが発生することがある。特に、光配向処理によって液晶配向膜を得る場合、ラビング処理に比べて液晶分子の配向規制力が十分でなく、AC残像が生じやすい傾向にある。液晶素子としては、近年の更なる高性能化の要求を満たすべく、AC残像が十分に低減されていることに加え、液晶素子の基本特性である電気特性に優れている(電圧保持率が高い)ことが望まれる。
 本開示は上記事情に鑑みてなされたものであり、その一つの目的は、高い電圧保持率を示し、かつAC残像が低減された液晶素子を得ることができる液晶配向剤を提供することにある。
 本開示によれば、以下の手段が提供される。
[1] 下記式(1)で表される化合物に由来する構造単位U1と、下記式(2)、式(3)、式(4)又は式(5)で表される部分構造を有する化合物に由来する構造単位であって前記構造単位U1とは異なる構造単位U2と、を有する重合体(P)を含有する、液晶配向剤。
 (E-(G  …(1)
(式(1)中、Gは、架橋性を示す環状構造を有する基、芳香族縮合多環構造を有する基、又は窒素含有複素環構造を有する基である。Eは、重合性炭素-炭素不飽和結合を有する基であり、重合性炭素-炭素不飽和結合を形成する少なくとも一方の炭素原子が、Gが有する、架橋性を示す環状構造、芳香族縮合多環構造又は窒素含有複素環構造の環に対し単結合で結合しているか、又は**-COO-、**-CONR50-、**-CH-CONR50-、-O-若しくはフェニレン基(ただし、「**」は、重合性炭素-炭素不飽和結合を形成する炭素原子に結合する結合手であることを示す。)を介して結合している。R50は、水素原子であるか、又はR50が他の基に結合して構成される環構造を表す。i及びjは、一方が1であって他方が2であるか、又はi=j=1である。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式(2)中、Rは、炭素数1以上の1価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。式(3)中、Rは、炭素数1以上の1価の有機基であり、Rは、水素原子又は炭素数1以上の1価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。式(4)中、Rは、炭素数1以上の1価の有機基であり、R11は、水素原子又は炭素数1以上の1価の有機基であり、R及びR10は、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。X10及びX11のうち一方は単結合であり、他方はメチレン基である。式(5)中、R12は、炭素数1以上の1価の有機基であり、R13及びR14は、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。)
[2] 上記[1]の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜。
[3] 上記[2]の液晶配向膜を具備する液晶素子。
[4] 上記式(1)で表される化合物に由来する構造単位U1と、上記式(2)、式(3)、式(4)又は式(5)で表される部分構造を有する化合物に由来する構造単位であって前記構造単位U1とは異なる構造単位U2と、を有する重合体。
[5] 下記式(6)で表される化合物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式(6)中、Bは、下記式(7)、式(8)、式(9)又は式(10)で表される1価の基であり、Dは、下記式(11)で表される2価の基であり、X及びXは、それぞれ独立して、単結合、-CO-O-、-O-CO-、-CS-O-、-O-CS-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CH-、-CH-O-又は炭素数1~3のアルカンジイル基であり、A及びAは、それぞれ独立して、置換又は無置換のフェニレン基、シクロへキシレン基又はナフチレン基であり、R18は、炭素数2~20のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基又は-R19-Y(ただし、R19は炭素数2~20のアルカンジイル基であり、Yはトリアルキルシリル基である。)である。mは0~2の整数であり、nは1~3の整数である。mが2の場合、複数のA、Xは、それぞれ独立して上記定義を有する。nが2又は3の場合、複数のR18は、それぞれ独立して上記定義を有する。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式(7)中、R及びRはそれぞれ上記式(2)と同義である。式(8)中、R、R及びRはそれぞれ上記式(3)と同義である。式(9)中、R、R10、R11、X10及びX11はそれぞれ上記式(4)と同義である。式(10)中、R13及びR14はそれぞれ上記式(5)と同義である。「*」は結合手であることを示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(式(11)中、A、A及びAは、それぞれ独立して、置換又は無置換のフェニレン基又はシクロへキシレン基であり、L及びLは、それぞれ独立して、単結合、炭素数1~5のアルカンジイル基、又は当該アルカンジイル基の少なくとも1個のメチレン基が「-O-」で置き換えられた基であり(ただし、酸素原子は連続しない。)、X及びXは、それぞれ独立して、-CO-O-、-O-CO-、-CS-O-、-O-CS-、-CO-S-、-S-CO-又は-O-であり、R16及びR17は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、ハロゲン原子又はシアノ基である。k及びrは、それぞれ独立して0又は1である。「*」及び「*」は結合手であることを示す。ただし、「*」がBに結合している場合と、「*」がBに結合している場合とを含む。)
 重合体(P)を含有する液晶配向剤によれば、高い電圧保持率を示し、かつAC残像が低減された液晶素子を得ることができる。
≪液晶配向剤≫
 本開示の液晶配向剤は、上記式(1)で表される化合物に由来する構造単位U1と、上記式(2)、式(3)、式(4)又は式(5)で表される部分構造を有する化合物に由来する構造単位であって前記構造単位U1とは異なる構造単位U2と、を有する重合体(P)を含有する。以下に、本開示の液晶配向剤に含まれる成分、及び必要に応じて任意に配合されるその他の成分について説明する。
 なお、本明細書において「炭化水素基」とは、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基を含む意味である。「鎖状炭化水素基」とは、主鎖に環状構造を含まず、鎖状構造のみで構成された直鎖状炭化水素基及び分岐状炭化水素基を意味する。ただし、飽和でも不飽和でもよい。「脂環式炭化水素基」とは、環構造としては脂環式炭化水素の構造のみを含み、芳香環構造を含まない炭化水素基を意味する。ただし、脂環式炭化水素の構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を有するものも含む。「芳香族炭化水素基」とは、環構造として芳香環構造を含む炭化水素基を意味する。ただし、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂環式炭化水素の構造を含んでいてもよい。
<重合体(P)>
・構造単位U1について
 上記式(1)において、Gが、架橋性を示す環状構造を有する基である場合、当該環状構造は、熱又は光によって同一又は異なる分子間に共有結合を形成可能な基であることが好ましい。Gが、架橋性を示す環状構造を有する基である場合の具体例としては、環状エーテル構造、環状(チオ)カーボネート構造、ラクトン構造、ラクタム構造又はオキサゾリン構造を有する基等が挙げられる。環状エーテル構造は、好ましくは、オキシラニル基(1,2-エポキシエタン構造)又はオキセタニル基(1,3-エポキシプロパン構造)であり、熱や光による反応性が高い点で、オキシラニル基がより好ましい。
 Gが、架橋性を示す環状構造を有する基である場合の好ましい具体例としては、下記式(2-A-1)~式(2-A-6)のそれぞれで表される構造が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(式(2-A-1)~式(2-A-6)中、R51~R56は、それぞれ独立して1価の置換基である。r1、r3、r5、r7、r9及びr11は、それぞれ独立して0~2の整数であり、r2、r4、r6、r8及びr10は、それぞれ独立して1~5の整数である。「*」は、E中の重合性炭素-炭素不飽和結合を形成する炭素原子に結合する結合手であることを示す。)
 上記式(2-A-1)~式(2-A-6)において、R51~R56の具体例としては、メチル基、エチル基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)等が挙げられる。r1、r3、r5、r7、r9及びr11は、0又は1であることが好ましく、0であることがより好ましい。
 芳香族縮合多環構造としては、例えば、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環等の芳香族炭化水素環;ナフトキノン環、アントラキノン環、キノリン環、キナゾリン環、ベンゾイミダゾール環、インドール環等の芳香族複素環、又はこれらの環の環部分に置換基が導入された構造等が挙げられる。置換基としては、例えばメチル基、エチル基、ハロゲン原子、カルボキシル基、保護されたカルボキシル基、アミノ基、保護されたアミノ基等が挙げられる。芳香族縮合多環構造は、これらのうち、ナフタレン環、フルオレン環、アントラセン環、ナフトキノン環又はアントラキノン環を有する構造であることが好ましく、ナフタレン環又はアントラセン環を有する構造であることがより好ましい。
 窒素含有複素環構造としては、単環でも縮合環でもよく、例えばピロール、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、ピリジン、ピリミジン、ピリダジン、ピラジン、インドール、ベンゾイミダゾール、1H-ピロロ[2,3-b]ピリジン、プリン、キノリン、イソキノリン、ナフチリジン、フェナジン、キノキサリン、フタラジン、トリアジン、カルバゾール、アクリジン、ピペリジン、ピペラジン、ピロリジン、モルホリン、ヘキサメチレンイミン、オキサゾール、イソオキサゾール、4,5-ジヒドロオキサゾール、4,5-ジヒドロベンゾオキサゾール、ジヒドロマレイミド、ベンゾマレイミド等の窒素含有複素環、及び当該窒素含有複素環に置換基が導入された構造等が挙げられる。当該置換基としては、例えば炭素数1~5のアルキル基、アルコキシ基などが挙げられる。
 Gが、窒素含有複素環構造を有する1価の基である場合、Gの好ましい具体例としては、ピロール、イミダゾール、カルバゾール、プリン、インドール、モルホリン、ベンゾイミダゾール、ジヒドロマレイミド又はベンゾマレイミドの窒素原子に結合する水素原子を取り除いた基;ピリジン、ピリミジン、ピラジン、アクリジン、フェナジン、キノリン、イソキノリン、ナフチリジン、イソオキサゾール、4,5-ジヒドロオキサゾール又はベンゾオキサゾールの炭素原子に結合する少なくとも1個の水素原子を取り除いた基、等が挙げられる。
 上記式(1)において、Eが有する重合性炭素-炭素不飽和結合は、当該重合性炭素-炭素不飽和結合を形成する少なくとも1個の炭素原子が、架橋性を示す環状構造、芳香族縮合多環構造又は窒素含有複素環構造中の環に対し、単結合、**-COO-、**-CONR50-、**-CH-CONR50-、-O-又はフェニレン基を介して結合している。具体的には、Eは、下記式(e-1)~式(e-11)のそれぞれで表される基のいずれかであることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(式(e-1)~式(e-11)中、R20~R34、R36~R40、R42、R43及びR45~R49は、それぞれ独立して、水素原子又はメチル基である。R35、R41及びR44は、それぞれ独立して、水素原子又は炭素数1以上の1価の有機基である。「*3」は、Gが有する環との結合手であることを示し、「*4」は、R50との結合手であることを示す。)
 R35、R41、R44が1価の有機基である場合の具体例としては、炭素数1~30の1価の炭化水素基、当該炭化水素基の少なくとも1個のメチレン基が-O-、-CO-、-COO-又は-NR60-(ただし、R60は水素原子又は1価の炭化水素基である。以下同じ。)で置換された基(以下「基α」ともいう。)、炭素数1~30の1価の炭化水素基又は基αの少なくとも1個の水素原子がハロゲン原子で置換された基等が挙げられる。R36、R42は、水素原子又は炭素数1~10のアルキル基であることが好ましく、水素原子又は炭素数1~3のアルキル基であることがより好ましい。
 Eは、得られる液晶素子の電圧保持率をより高くできる点、AC残像をより低減できる点、及びモノマーの選択の自由度が高い点で、上記のうち、上記式(e-1)~式(e-4)のそれぞれで表される基のいずれかであることが好ましく、上記式(e-1)~式(e-3)のそれぞれで表される基のいずれかであることがより好ましい。
 i及びjは、共に1であることが好ましい。
 上記式(1)で表される化合物の具体例としては、Gが架橋性を示す環状構造を有する基である化合物(以下、「化合物(G-1)」ともいう。)として、例えば下記式(1-1-1)~式(1-1-18)のそれぞれで表される化合物、下記式(1-3-11)で表される化合物等を;Gが芳香族縮合多環構造を有する基である化合物(以下、「化合物(G-2)」ともいう。)として、例えば下記式(1-2-1)~式(1-2-19)のそれぞれで表される化合物等を;Gが窒素含有複素環構造を有する基である化合物(以下、「化合物(G-3)」ともいう。)として、例えば下記式(1-3-1)~式(1-3-18)、式(1-1-10)、式(1-1-11)、式(1-2-8)及び式(1-2-9)のそれぞれで表される化合物等を、挙げることができる。なお、重合体(P)は、これらのうちの1種の化合物に由来する構造単位を有していてもよく、2種以上の化合物に由来する構造単位を有していてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
(式中、Rは水素原子又はメチル基である。)
 重合体(P)は、構造単位U1として、化合物(G-1)に由来する構造単位、化合物(G-2)に由来する構造単位、及び化合物(G-3)に由来する構造単位のうちの1種のみを有していてもよく、これらのうちの2種以上を有していてもよい。また、重合体(P)が、化合物(G-1)に由来する構造単位と化合物(G-2)に由来する構造単位と化合物(G-3)に由来する構造単位とを有していてもよい。
 重合体(P)中の構造単位U1の含有割合は、電圧保持率の向上効果及びAC残像の低減効果を十分に得る観点から、重合体(P)が有するモノマー由来の構造単位の全量に対して、1モル%以上とすることが好ましく、3~60モル%とすることがより好ましく、4~50モル%とすることがさらに好ましい。
・構造単位U2について
 上記式(2)~式(5)において、R及びR11の1価の有機基の具体例については、上記式(e-6)のR35及び式(e-8)のR41の1価の有機基の説明が適用される。
 R、R、R及びR12の1価の有機基としては、例えば炭素数1~30の1価の炭化水素基、当該炭化水素基の少なくとも1個のメチレン基が-O-、-CO-、-COO-又は-NR60-で置換された基α、炭素数1~30の1価の炭化水素基又は基αの少なくとも1個の水素原子がハロゲン原子で置換された基、光配向性基を有する1価の基、架橋性基を有する基等が挙げられる。
 重合体(P)を用いて形成した有機膜に対し、偏光又は非偏光の放射線を照射することによって膜に異方性を与え、これにより液晶の配向を制御可能にすることができる点で、重合体(P)が有する構造単位U2の少なくとも一部は、光配向性基を有していることが好ましい。この場合、重合体(P)は、構造単位U2として、R、R又はRが光配向性基を有する1価の基である構造単位を有する。
 光配向性基は、光照射による光異性化反応、光二量化反応、光フリース転位反応又は光分解反応によって膜に異方性を付与可能な官能基であることが好ましい。光配向性基の具体例としては、アゾベンゼン又はその誘導体を基本骨格として含むアゾベンゼン含有基、桂皮酸又はその誘導体(桂皮酸構造)を基本骨格として含む桂皮酸構造含有基、カルコン又はその誘導体を基本骨格として含むカルコン含有基、ベンゾフェノン又はその誘導体を基本骨格として含むベンゾフェノン含有基、クマリン又はその誘導体を基本骨格として含むクマリン含有基、シクロブタン又はその誘導体を基本骨格として含むシクロブタン含有構造等が挙げられる。光に対する感度が高い点や、重合体側鎖に導入しやすい点で、光配向性基は、これらのうち、桂皮酸構造含有基であることが好ましい。
 重合体(P)は、構造単位U2として、下記式(6)で表される化合物(以下、「特定モノマー」ともいう。)に由来する構造単位を有していることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(式(6)中、Bは、下記式(7)、式(8)、式(9)又は式(10)で表される1価の基であり、Dは、下記式(11)で表される2価の基であり、X及びXは、それぞれ独立して、単結合、-CO-O-、-O-CO-、-CS-O-、-O-CS-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CH-、-CH-O-又は炭素数1~3のアルカンジイル基であり、A及びAは、それぞれ独立して、置換又は無置換のフェニレン基、シクロへキシレン基又はナフチレン基であり、R18は、炭素数2~20のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基又は-R19-Y(ただし、R19は炭素数2~20のアルカンジイル基であり、Yはトリアルキルシリル基である。)である。mは0~2の整数であり、nは1~3の整数である。mが2の場合、複数のA、Xは、それぞれ独立して上記定義を有する。nが2又は3の場合、複数のR18は、それぞれ独立して上記定義を有する。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
(式(7)中、R及びRはそれぞれ上記式(2)と同義である。式(8)中、R、R及びRはそれぞれ上記式(3)と同義である。式(9)中、R、R10、R11、X10及びX11はそれぞれ上記式(4)と同義である。式(10)中、R13及びR14はそれぞれ上記式(5)と同義である。「*」は結合手であることを示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
(式(11)中、A、A及びAは、それぞれ独立して、置換又は無置換のフェニレン基又はシクロへキシレン基であり、L及びLは、それぞれ独立して、単結合、炭素数1~5のアルカンジイル基、又は当該アルカンジイル基の少なくとも1個のメチレン基が「-O-」で置き換えられた基であり(ただし、酸素原子は連続しない。)、X及びXは、それぞれ独立して、-CO-O-、-O-CO-、-CS-O-、-O-CS-、-CO-S-、-S-CO-又は-O-であり、R16及びR17は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、ハロゲン原子又はシアノ基である。k及びrは、それぞれ独立して0又は1である。「*」及び「*」は結合手であることを示す。ただし、「*」がBに結合している場合と、「*」がBに結合している場合とを含む。)
 上記式(6)において、Bは、重合反応が進行しやすく、分子量が十分に大きい重合体を得る観点から、上記式(7)、式(8)又は式(9)で表される基であることが好ましく、上記式(7)又は式(8)で表される基であることが特に好ましい。上記式(9)には、下記式(9-1)及び式(9-2)が含まれる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(式(9-1)及び式(9-2)中、R、R10、R11、X10及びX11はそれぞれ上記式(4)と同義である。「*」は結合手であることを示す。)
 X及びXは、得られる液晶素子の電圧保持率の改善効果をより高くできる点で、単結合、-CO-O-、-O-CO-、-O-又は炭素数1~3のアルカンジイル基であることが好ましく、単結合、-CO-O-又は-O-CO-であることがより好ましい。A及びAが置換基を有する場合、当該置換基としては、例えばメチル基、エチル基、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)が挙げられる。R16及びR17がハロゲン原子である場合の具体例としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。R16及びR17は、好ましくは水素原子である。
 得られる液晶素子のAC残像をより低減できる点で、mは1又は2であることが好ましい。この場合、式(6)中の「-A-X-(A-X)m-」は、液晶素子の電気特性及びAC残像特性の改善効果をより高くできる点で、下記式(a-1)~式(a-9)のそれぞれで表される基のいずれかであることが好ましい。これらのうち、より好ましくは、下記式(a-1)~式(a-3)、及び式(a-6)~式(a-8)のそれぞれで表される基であり、さらに好ましくは、下記式(a-1)、式(a-7)及び式(a-8)のそれぞれで表される基であり、下記式(a-1)及び式(a-8)のそれぞれで表される基が特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(式中、「*」はR18に結合する結合手であることを示し、「*」はBに結合する結合手であることを示す。)
 R18のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基及び-R19-Yは、直鎖状でも分岐状でもよいが、直鎖状であることが好ましい。液晶素子の電圧保持率の向上及びAC残像の低減の効果をより高くできる点で、R18は、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基又は-R19-Yであることが好ましく、フルオロアルキル基又はフルオロアルコキシ基であることがより好ましく、「-R61-Y」で表される基(ただし、R61はアルカンジイル基であり、Yはパーフルオロアルキル基であり、R61とYとの合計の炭素数が2以上である。)であることが特に好ましい。nは1又は2であることが好ましい。R18がアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基又はフルオロアルコキシ基である場合、R18の炭素数は、3以上であることが好ましく、4以上であることがより好ましい。
 得られる液晶素子の電気特性及びAC残像低減の改善効果をより高くできる点で、上記式(6)で表される化合物は、下記式(b-1)で表される基を有していることが好ましい。なお、式(b-1)中の「R80-(CFa1-(CHa2-X-」は、式(6)のR18に対応している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(式(b-1)中、A、A及びAは、それぞれ独立して、置換又は無置換の1,4-シクロヘキシレン基又は1,4-フェニレン基であり、Xは単結合又は酸素原子であり、R80は、フルオロメチル基又はメチル基であり、a1は0~2の整数であり、a2は1~20の整数であり、a3は0又は1である。ただし、R80がメチル基である場合、a1=0である。「*」は結合手であることを示す。)
 上記式(b-1)において、Aは、AC残像の低減効果及び電圧保持率をより高くできる点で、置換又は無置換の1,4-シクロヘキシレン基であることが好ましく、1,4-シクロヘキシレン基であることが特に好ましい。
 a3が0である場合、Aは1,4-シクロヘキシレン基であることが好ましく、a3が1である場合、Aは1,4-フェニレン基であることが好ましく、Aが1,4-シクロへキシレン基であって、Aが1,4-フェニレン基であることがより好ましい。
 A~Aが有していてもよい置換基としては、例えばメチル基、エチル基、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)が挙げられる。a1は0又は1であることが好ましい。a2は2以上であることが好ましい。a3は、合成や入手の容易性の点で1であることが好ましく、残像特性の改善効果が高い点で2であることが好ましい。R80は、液晶素子の電気特性及びAC残像低減の改善効果をより高くできる点で、トリフルオロメチル基であることが好ましい。
 上記式(11)について、A、A及びAが有していてもよい置換基については、上記A及びAの置換基の説明が適用される。
 X及びXは、得られる液晶素子の電圧保持率の向上効果がより高い点で、-CO-O-、-O-CO-、-O-又は炭素数1~3のアルカンジイル基であることが好ましく、-CO-O-又は-O-CO-であることがより好ましい。
 「*」がBに結合している場合、AC残像の低減効果をより高くできる点で、Lは単結合であることが好ましく、Lが単結合であって、かつk=0であるか、又はLが単結合であって、かつXが-CO-O-又は-O-CO-であることが特に好ましい。同様の理由から、「*」がBに結合している場合、r=1の場合にはLが単結合であることが好ましく、Lが単結合であって、かつXが-CO-O-又は-O-CO-であることが特に好ましい。
 特定モノマーの具体例としては、例えば下記式(6-1)~式(6-41)のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。特定モノマーは、これらのうち、式(11)中の「*」がBに結合している化合物を好ましく使用することができる。なお、重合体(P)は、構造単位U1として、1種の特定モノマーに由来する構造単位のみを有していてもよいし、2種以上の特定モノマーに由来する構造単位を有していてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
(式(6-1)~式(6-41)中、Bは上記式(6)と同義である。R64は、炭素数2~20のアルキレン基又はオキシアルキレン基であり、b1は2~20の整数であり、b2は1又は2である。)
 特定モノマーを合成する方法は特に限定されず、所望とする化合物の分子構造に応じて、有機化学の定法を適宜組み合わせることによって合成することができる。例えば、Bが上記式(7)で表される基の化合物は、ヒドロキシ基含有マレイミド(4-ヒドロキシフェニルマレイミド、4-ヒドロキシシクロヘキシルマレイミド、3-ヒドロキシフェニルマレイミド、4-ヒドロキシ-2-メチルフェニルマレイミド、4-ヒドロキシ-3-メチルフェニルマレイミド等)と、対応する基「R18-A-X-(A-X)m-」を有する桂皮酸誘導体とを反応させる方法により得ることができる。また、Bが上記式(8)で表される基の化合物は、例えば、「R18-A-X-(A-X)m-D-NH」で表されるアミン化合物と、マレイン酸無水物とを反応させる方法により得ることができる。Bが上記式(9)で表される基の化合物は、例えば、「R18-A-X-(A-X)m-D-NH」で表されるアミン化合物と、イタコン酸無水物とを反応させる方法により得ることができ、Bが上記式(10)で表される基の化合物は、例えば、Bが上記式(9)で表される基の化合物のB中のケトン部分を還元することにより得ることができる。ただし、特定モノマーの合成方法は上記に限定されるものではない。
 重合体(P)は、構造単位U2として、光配向性基を有する構造単位(以下、「構造単位U2A」ともいう。)のみを有していてもよいが、構造単位U2Aと共に、光配向性基を有さない構造単位(以下、「構造単位U2B」ともいう。)を有していてもよい。構造単位U2Bは、特に限定されないが、例えばN-メチルマレイミド、N-シクロヘキシルマレイミド、N-フェニルマレイミド、N-(4-グリシジルオキシフェニル)マレイミド、N-グリシジルマレイミド、3-(2,5-ジオキソ-3-ピロリン-1-イル)安息香酸、4-(2,5-ジオキソ-3-ピロリン-1-イル)安息香酸、4-(2,5-ジオキソ-3-ピロリン-1-イル)安息香酸メチル、N-メチルイタコンイミド、N-(m-メトキシフェニル)イタコンイミド、及びこれらの開環体等が挙げられる。
 重合体(P)中の構造単位U2の含有割合(構造単位U2A及び構造単位U2Bを有する場合にはその合計量)は、重合体(P)が有するモノマー由来の構造単位の全量に対して、1モル%以上とすることが好ましく、3~60モル%とすることがより好ましく、4~40モル%とすることがさらに好ましい。
 構造単位U2Aの含有割合は、AC残像の低減効果を十分に得ることができる点で、重合体(P)が有するモノマー由来の構造単位の全量に対して、1モル%以上とすることが好ましく、3~50モル%とすることがより好ましく、4~30モル%とすることがさらに好ましい。
 本開示の液晶配向剤は、構造単位U1及び構造単位U2を有する重合体を含有することによって電気特性及びAC残像特性を改善できるものであるが、当該特性の改善効果をさらに高くするために、重合体(P)は、構造単位U1及び構造単位U2以外のその他の構造単位を有していてもよい。重合体(P)は、その他の構造単位として、下記の(x1)及び(x2)のうち少なくともいずれかを側鎖に有することが好ましく、(x1)及び(x2)の両方を側鎖に有することが特に好ましい。
 (x1)オキセタニル基及びオキシラニル基(ただし、構造単位U1が有するオキセタニル基及びオキシラニル基を除く。)の少なくとも一方の官能基(以下、「官能基(x1)」ともいう。)
 (x2)加熱によりオキセタニル基及びオキシラニル基の少なくとも一方と反応する官能基(以下、「官能基(x2)」ともいう。)
(官能基(x1)について)
 重合体(P)が官能基(x1)を有している場合、配向膜形成時の焼成温度を低くした場合にも高い液晶配向性を発現する液晶配向膜を得ることができる点で好ましい。官能基(x1)としては、オキセタニル基及びオキシラニル基(以下、単に「エポキシ基」ともいう。)のうち、反応性が高い点でオキシラニル基が好ましい。
(官能基(x2)について)
 AC残像の低減及び高い電圧保持率をより十分に奏するものとすることができる点で、重合体(P)は、官能基(x2)を有していることが好ましい。官能基(x2)としては、例えばカルボキシル基、水酸基、イソシアネート基及びアミノ基、並びにこれら各基が保護基で保護された基、アルコキシメチル基等が挙げられる。官能基(x2)は、得られる液晶配向剤の保存安定性をより良好にでき、かつ加熱によるオキセタン環及びオキシラン環との反応性が高い点で、中でも、カルボキシル基、保護されたカルボキシル基(以下、「保護カルボキシル基」ともいう。)、アミノ基、及び保護されたアミノ基(以下、「保護アミノ基」ともいう。)よりなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。なお、アミノ基は、第1級アミノ基、第2級アミノ基及び第3級アミノ基を含む。
 保護カルボキシル基は、熱によって脱離してカルボキシル基を生成するものであれば特に限定されない。保護カルボキシル基の好ましい具体例としては、下記式(12)で表される構造、カルボン酸のアセタールエステル構造、カルボン酸のケタールエステル構造等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
(式(12)中、R31,R32及びR33は、それぞれ独立に炭素数1~10のアルキル基若しくは炭素数3~20の1価の脂環式炭化水素基であるか、又は、R31とR32とが相互に結合してR31及びR32が結合している炭素原子とともに炭素数4~20の2価の脂環式炭化水素基又は環状エーテル基を形成し、かつR33が炭素数1~10のアルキル基、炭素数2~10のアルケニル基又は炭素数6~20のアリール基である。「*」は結合手であることを示す。)
 保護アミノ基は、熱によって脱離して1級アミノ基を生成するものであれば特に限定されない。保護基としては、例えばカルバメート系保護基、アミド系保護基、イミド系保護基、スルホンアミド系保護基等が挙げられる。これらのうち、熱による脱離性が高い点、及び脱離した保護基に由来する化合物の膜中における残存量をできるだけ少なくできる点で、t-ブトキシカルボニル基(BOC基)が特に好ましい。
 官能基(x1)及び官能基(x2)は、得られる液晶素子の電気特性をより良好にできる点、及びモノマーの選択の自由度が高い点で、スチレン系化合物及び(メタ)アクリル系化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種によって重合体(P)に導入されることが好ましい。なお、本明細書において「(メタ)アクリル系化合物」は、一分子内に(メタ)アクリル基を1個のみ有する化合物をいい、マレイミド系化合物及びイタコンイミド系化合物とは区別される。
 その他の構造単位として、官能基(x1)を有する化合物(以下、「化合物E1」ともいう。)に由来する構造単位を有する場合、化合物E1は、エポキシ基を有する基として、下記式(13)で表される部分構造を有していることが好ましい。下記式(13)中のR70は、好ましくは炭素数2以上である。
  *-R70-G  …(13)
(式(13)中、R70は、炭素数1~20のアルカンジイル基又は当該アルカンジイル基の炭素-炭素結合間に-O-、-COO-又は-OCO-を有する基であり、Gは、オキセタニル基、オキシラニル基又は3,4-エポキシシクロヘキシル基である。「*」は結合手であることを示す。)
 化合物E1、及び官能基(x2)を有する化合物(以下、「化合物E2」ともいう。)は、構造単位U1を形成するモノマー及び構造単位U2を形成するモノマーと重合可能であれば特に限定されないが、重合反応が進行しやすい点及びモノマーの選択の自由度が高い点で、上記式(e-1)、式(e-3)~式(e-7)及び式(e-10)よりなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、上記式(e-3)及び式(e-5)~式(e-7)よりなる群から選ばれる少なくとも一種であることがより好ましい。
 化合物E1の具体例としては、スチレン系化合物として、例えば3-(グリシジルオキシメチル)スチレン、4-(グリシジルオキシメチル)スチレン、4-グリシジル-α-メチルスチレン等を、
(メタ)アクリル系化合物として、例えば(メタ)アクリル酸グリシジル、α-エチルアクリル酸グリシジル、α-n-プロピルアクリル酸グリシジル、α-n-ブチルアクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸3,4-エポキシブチル、α-エチルアクリル酸3,4-エポキシブチル、(メタ)アクリル酸3,4-エポキシシクロヘキシルメチル、(メタ)アクリル酸6,7-エポキシヘプチル、α-エチルアクリル酸6,7-エポキシヘプチル、アクリル酸4-ヒドロキシブチルグリシジルエーテル、(メタ)アクリル酸(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル等を、それぞれ挙げることができる。なお、化合物E1としては、これらの1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 化合物E2の具体例としては、スチレン系化合物として、例えば3-ビニル安息香酸、4-ビニル安息香酸、下記式(m1-1)~(m1-4)のそれぞれで表される化合物等を、
(メタ)アクリル化合物として、例えば(メタ)アクリル酸、α-エチルアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル安息香酸、クロトン酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸、3-マレイミド安息香酸、3-マレイミドプロピオン酸等のカルボキシル基含有化合物;下記式(m2-1)~式(m2-12)のそれぞれで表される保護カルボニル基含有化合物;下記式(m1-5)~式(m1-7)のそれぞれで表されるアミノ基含有化合物;下記式(m1-8)及び式(m1-9)のそれぞれで表される保護アミノ基含有化合物等を、それぞれ挙げることができる。なお、重合体(P)の合成に際し、化合物E2は、これらの1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
(式中、R15は水素原子又はメチル基である。)
 重合体(P)において、化合物E1に由来する構造単位の含有割合は、重合体(P)が有するモノマー由来の構造単位の全量に対して、2モル%以上とすることが好ましく、5~70モル%とすることがより好ましく、10~60モル%とすることがさらに好ましい。
 化合物E2に由来する構造単位の含有割合は、重合体(P)が有するモノマー由来の構造単位の全量に対して、2モル%以上とすることが好ましく、3~60モル%とすることがより好ましく、5~50モル%とすることがさらに好ましい。
 重合体(P)は、その他の構造単位として、官能基(x1)及び官能基(x2)をいずれも有さないモノマーに由来する構造単位を有していてもよい。当該モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸アルキル、(メタ)アクリル酸シクロアルキル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸-2-エチルヘキシル等の(メタ)アクリル系化合物;スチレン、メチルスチレン、ジビニルベンゼン等の芳香族ビニル化合物;1,3-ブタジエン、2-メチル-1,3-ブタジエン等の共役ジエン化合物、無水マレイン酸等が挙げられる。当該モノマーに由来する構造単位の含有割合は、重合体(P)が有するモノマー由来の構造単位の全量に対して、20モル%以下とすることが好ましく、10モル%以下とすることがより好ましく、3モル%以下とすることがさらに好ましい。
(重合体(P)の合成)
 重合体(P)を合成する方法は特に限定されないが、例えば上記モノマーを重合開始剤の存在下、有機溶媒中でラジカル重合することにより得ることができる。使用する重合開始剤としては、例えば2,2’-アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)、2,2’-アゾビス(4-メトキシ-2,4-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物が好ましい。重合開始剤の使用割合は、反応に使用する全モノマー100質量部に対して、0.01~30質量部とすることが好ましい。使用する有機溶媒としては、例えばアルコール、エーテル、ケトン、アミド、エステル、炭化水素化合物等が挙げられる。
 上記の重合反応では、反応温度は30℃~120℃とすることが好ましく、反応時間は1~36時間とすることが好ましい。有機溶媒の使用量(a)は、反応に使用するモノマーの合計量(b)が、反応溶液の全体量(a+b)に対して、0.1~60質量%になるような量にすることが好ましい。重合体を溶解してなる反応溶液は、例えば、反応溶液を大量の貧溶媒中に注いで得られる析出物を減圧下乾燥する方法、反応溶液をエバポレーターで減圧留去する方法等の公知の単離方法を用いて、反応溶液中に含まれる重合体(P)を単離したうえで液晶配向剤の調製に供するとよい。重合体(P)の合成は、例えばRAFT試薬を用いたリビングラジカル重合等により行ってもよい。
 重合体(P)のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000~300,000であり、より好ましくは2,000~100,000である。Mwと、GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)との比で表される分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは7以下であり、より好ましくは5以下である。なお、液晶配向剤の調製に使用する重合体(P)は、1種のみでもよく、2種以上を組み合わせてもよい。
 液晶配向剤中における重合体(P)の含有割合は、液晶素子の電気特性及び低残像特性の改善効果を十分に得ることができる点で、液晶配向剤に含まれる重合体成分の全量に対し、1質量%以上とすることが好ましく、2質量%以上とすることがより好ましく、3質量%以上とすることがさらに好ましい。重合体(P)の含有割合の上限値は特に制限されないが、重合体(P)とは異なる重合体の併用による各種特性(例えば、液晶配向性や電気特性等)の改善効果を十分に得るため、及び低コスト化を図るために、液晶配向剤に含まれる全重合体に対して、90質量%以下とすることが好ましく、60質量%以下とすることがより好ましく、40質量%以下とすることがさらに好ましい。
<その他の成分>
 本開示の液晶配向剤は、必要に応じて、重合体(P)以外のその他の成分を含有していてもよい。その他の成分としては、本開示の効果を損なわない限り特に限定されないが、例えば以下の成分が挙げられる。
(重合体(Q))
 本開示の液晶配向剤は、重合体(P)と共に、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選ばれる少なくとも一種の重合体(以下、「重合体(Q)」ともいう。)を含有していることが好ましい。この場合、重合体(P)を上層へ偏在させることにより、重合体(P)による電気特性及びAC残像特性の改善効果を、できるだけ少ない量の重合体(P)によって実現できる点で好適である。重合体(P)がハロゲン原子又はケイ素原子を有する重合体であって、重合体(Q)が、ハロゲン原子及びケイ素原子を有さない重合体の組み合わせとすることにより相分離を生じやすくすることができる点で好ましい。
 重合体(Q)は、従来公知の方法に従って合成することができる。例えばポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させることにより得ることができる。なお、本明細書において「テトラカルボン酸誘導体」は、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸ジエステル及びテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物を含む意味である。
 重合に使用するテトラカルボン酸二無水物としては、特に限定されず、種々のテトラカルボン酸二無水物を使用することができる。それらの具体例としては、ブタンテトラカルボン酸二無水物、エチレンジアミン四酢酸二無水物等の脂肪族テトラカルボン酸二無水物;1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3-ジメチル-1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-3a,4,5,9b-テトラヒドロナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-8-メチル-3a,4,5,9b-テトラヒドロナフト[1,2-c]フラン-1,3-ジオン、2,4,6,8-テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン-2:4,6:8-二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物等の脂環式テトラカルボン酸二無水物;ピロメリット酸二無水物、4,4’-(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、p-フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル無水物)、エチレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)、1,3-プロピレングリコールビス(アンヒドロトリメリテート)等の芳香族テトラカルボン酸二無水物、等を挙げることができるほか、特開2010-97188号公報に記載のテトラカルボン酸二無水物を用いることができる。なお、テトラカルボン酸二無水物は1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 上記重合に使用するジアミンとしては、例えば、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン;p-シクロヘキサンジアミン、4,4’-メチレンビス(シクロヘキシルアミン)等の脂環式ジアミン;ヘキサデカノキシジアミノベンゼン、コレスタニルオキシジアミノベンゼン、ジアミノ安息香酸コレスタニル、ジアミノ安息香酸コレステリル、ジアミノ安息香酸ラノスタニル、3,6-ビス(4-アミノベンゾイルオキシ)コレスタン、3,6-ビス(4-アミノフェノキシ)コレスタン、1,1-ビス(4-((アミノフェニル)メチル)フェニル)-4-ブチルシクロヘキサン、2,5-ジアミノ-N,N-ジアリルアニリン、下記式(2-1)~式(2-3)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
のそれぞれで表される化合物等の側鎖型の芳香族ジアミン;p-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノジフェニルアミン、4-アミノフェニル-4’-アミノベンゾエート、4,4’-ジアミノアゾベンゼン、3,5-ジアミノ安息香酸、2,4-ジアミノ安息香酸、2,5-ジアミノ安息香酸、4,4’-ジアミノビフェニル-3-カルボン酸、1,5-ビス(4-アミノフェノキシ)ペンタン、ビス[2-(4-アミノフェニル)エチル]ヘキサン二酸、ビス(4-アミノフェニル)アミン、N,N-ビス(4-アミノフェニル)メチルアミン、N,N’-ビス(4-アミノフェニル)-ベンジジン、2,2’-ジメチル-4,4’-ジアミノビフェニル、2,2’-ビス(トリフルオロメチル)-4,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、2,2-ビス[4-(4-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、4,4’-(フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4-ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4-(4-アミノフェノキシカルボニル)-1-(4-アミノフェニル)ピペリジン、4,4’-[4,4’-プロパン-1,3-ジイルビス(ピペリジン-1,4-ジイル)]ジアニリン等の非側鎖型の芳香族ジアミン;1,3-ビス(3-アミノプロピル)-テトラメチルジシロキサン等のジアミノオルガノシロキサン、等を挙げることができるほか、特開2010-97188号公報に記載のジアミンを用いることができる。なお、ジアミンは、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 ポリアミック酸の合成反応は、好ましくは有機溶媒中において行われる。このときの反応温度は-20℃~150℃が好ましく、反応時間は0.1~24時間が好ましい。反応に使用する有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノール系溶媒、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素等が挙げられる。有機溶媒の使用量は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミン化合物の合計量が、反応溶液の全量に対して、0.1~50質量%になる量とすることが好ましい。
 重合体(Q)がポリアミック酸エステルの場合、当該ポリアミック酸エステルは、例えば、上記で得られたポリアミック酸と、エステル化剤(例えばメタノールやエタノール、N,N-ジメチルホルムアミドジエチルアセタール等)とを反応させる方法、テトラカルボン酸ジエステルとジアミン化合物とを適当な脱水触媒の存在下で反応させる方法、テトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物とジアミンとを適当な塩基の存在下で反応させる方法、等により得ることができる。
 重合体(Q)がポリイミドの場合、当該ポリイミドは、例えば、上記で得られたポリアミック酸を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。ポリイミドは、そのイミド化率が20~95%であることが好ましく、30~90%であることがより好ましい。このイミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。
 重合体(Q)につき、GPCにより測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000~500,000であり、より好ましくは2,000~300,000である。分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは7以下であり、より好ましくは5以下である。なお、液晶配向剤に含有させる重合体(Q)は、1種のみでもよく、又は2種以上を組み合わせてもよい。
 液晶配向剤の重合体成分として重合体(P)と重合体(Q)とを使用する場合、重合体(P)の配合割合は、AC残像特性及び電気特性の改善効果を十分に得る観点から、液晶配向剤の調製に使用する重合体(Q)の100質量部に対し、1質量部以上とすることが好ましい。より好ましくは2~50質量部であり、さらに好ましくは5~30質量部である。なお、重合体(P)及び重合体(Q)は、それぞれ1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
(溶剤)
 本開示の液晶配向剤は、重合体成分、及び必要に応じて任意に配合される成分が、好ましくは有機溶媒に溶解された溶液状の組成物として調製される。当該有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノール系溶媒、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素等が挙げられる。溶剤成分は、これらの1種でもよく、2種以上の混合溶媒であってもよい。
 液晶配向剤の溶剤成分としては、重合体の溶解性及びレベリング性が高い溶剤(以下、「第1溶剤」ともいう。)、濡れ広がり性が良好な溶剤(以下、「第2溶剤」ともいう。)、及びこれらの混合溶剤が挙げられる。
 溶剤の具体例としては、第1溶剤として、例えばN-メチル-2-ピロリドン、γ-ブチロラクトン、γ-ブチロラクタム、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、ジイソブチルケトン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、N-エチル-2-ピロリドン、N-(n-ペンチル)-2-ピロリドン、N-(t-ブチル)-2-ピロリドン、N-メトキシプロピル-2-ピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド等を;
第2溶剤として、例えばエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、エチ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エチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、ダイアセトンアルコール、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、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、3-メトキシ-1-ブタノール、シクロペンタノン、乳酸ブチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ-ト、エチルエトキシプロピオネ-ト、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジイソペンチルエーテル等を、それぞれ挙げることができる。なお、溶剤は、これらの1種を単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。
 液晶配向剤の溶剤成分を第1溶剤と第2溶剤との混合溶剤とする場合、第1溶剤の含有割合は、溶剤成分の全量に対して、10質量%以上とすることが好ましく、15~85質量%とすることがより好ましい。
 液晶配向剤に含有させるその他の成分としては、上記のほか、例えば、重合体(P)及び重合体(Q)とは異なる重合体、分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する分子量1000以下の低分子化合物(例えば、エチレングリコールジグリシジルエーテル、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-m-キシレンジアミン、N,N,N’,N’-テトラグリシジル-4,4’-ジアミノジフェニルメタン等)、官能性シラン化合物、多官能(メタ)アクリレート、酸化防止剤、金属キレート化合物、硬化促進剤、界面活性剤、充填剤、分散剤、光増感剤等が挙げられる。その他の成分の配合割合は、本開示の効果を損なわない範囲で、各化合物に応じて適宜選択することができる。
 液晶配向剤における固形分濃度(液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計質量が液晶配向剤の全質量に占める割合)は、粘性、揮発性などを考慮して適宜に選択されるが、好ましくは1~10質量%の範囲である。固形分濃度が1質量%未満である場合には、塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜が得にくくなる。一方、固形分濃度が10質量%を超える場合には、塗膜の膜厚が過大となって良好な液晶配向膜が得にくく、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布性が低下する傾向にある。
≪液晶配向膜及び液晶素子≫
 本開示の液晶配向膜は、上記のように調製された液晶配向剤により形成される。また、本開示の液晶素子は、上記で説明した液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜を具備する。液晶素子における液晶の動作モードは特に限定されず、例えばTN型、STN型、VA型(VA-MVA型、VA-PVA型などを含む。)、IPS(In-Plane Switching)型、FFS(Fringe Field Switching)型、OCB(Optically Compensated Bend)型、PSA型(Polymer Sustained Alignment)など種々のモードに適用することができる。液晶素子は、例えば以下の工程1~工程3を含む方法により製造することができる。工程1は、所望の動作モードによって使用基板が異なる。工程2及び工程3は各動作モード共通である。
<工程1:塗膜の形成>
 先ず基板上に液晶配向剤を塗布し、好ましくは塗布面を加熱することにより基板上に塗膜を形成する。基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリ(脂環式オレフィン)などのプラスチックからなる透明基板を用いることができる。基板の一面に設けられる透明導電膜としては、酸化スズ(SnO)からなるNESA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム-酸化スズ(In-SnO)からなるITO膜などを用いることができる。TN型、STN型又はVA型の液晶素子を製造する場合には、パターニングされた透明導電膜が設けられている基板二枚を用いる。一方、IPS型又はFFS型の液晶素子を製造する場合には、櫛歯型にパターニングされた電極が設けられている基板と、電極が設けられていない対向基板とを用いる。基板への液晶配向剤の塗布は、電極形成面上に、好ましくはオフセット印刷法、フレキソ印刷法、スピンコート法、ロールコーター法又はインクジェット印刷法により行う。
 液晶配向剤を塗布した後、塗布した液晶配向剤の液垂れ防止などの目的で、好ましくは予備加熱(プレベーク)が実施される。プレベーク温度は、好ましくは30~200℃であり、プレベーク時間は、好ましくは0.25~10分である。その後、溶剤を完全に除去し、必要に応じて、重合体に存在するアミック酸構造を熱イミド化することを目的として焼成(ポストベーク)工程が実施される。このときの焼成温度(ポストベーク温度)は、好ましくは80~250℃であり、より好ましくは80~200℃である。ポストベーク時間は、好ましくは5~200分である。このようにして形成される膜の膜厚は、好ましくは0.001~1μmである。
<工程2:配向処理>
 TN型、STN型、IPS型又はFFS型の液晶素子を製造する場合、上記工程1で形成した塗膜に液晶配向能を付与する処理(配向処理)を実施する。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。配向処理としては、塗膜を例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦ることによって塗膜に液晶配向能を付与するラビング処理、基板上に形成した塗膜に光照射を行って塗膜に液晶配向能を付与する光配向処理等が挙げられる。これらのうち、光配向処理が好ましい。垂直配向型の液晶素子を製造する場合には、上記工程1で形成した塗膜をそのまま液晶配向膜として使用することができるが、液晶配向能を更に高めるために、該塗膜に対し配向処理を施してもよい。
 光配向のための光照射は、ポストベーク工程後の塗膜に対して照射する方法、プレベーク工程後であってポストベーク工程前の塗膜に対して照射する方法、プレベーク工程及びポストベーク工程の少なくともいずれかにおいて塗膜の加熱中に塗膜に対して照射する方法、等により行うことができる。塗膜に照射する放射線としては、例えば150~800nmの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができる。好ましくは、200~400nmの波長の光を含む紫外線である。放射線が偏光である場合、直線偏光であっても部分偏光であってもよい。用いる放射線が直線偏光又は部分偏光である場合には、照射は基板面に垂直の方向から行ってもよく、斜め方向から行ってもよく、又はこれらを組み合わせて行ってもよい。非偏光の放射線の場合の照射方向は斜め方向とする。
 使用する光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマーレーザー等が挙げられる。放射線の照射量は、好ましくは400~50,000J/mであり、より好ましくは1,000~20,000J/mである。配向能付与のための光照射後において、基板表面を例えば水、有機溶媒(例えば、メタノール、イソプロピルアルコール、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、乳酸エチル等)又はこれらの混合物を用いて洗浄する処理や、基板を加熱する処理を行ってもよい。
<工程3:液晶セルの構築>
 上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を2枚準備し、対向配置した2枚の基板間に液晶を配置することにより液晶セルを製造する。液晶セルを製造するには、例えば、液晶配向膜が対向するように間隙を介して2枚の基板を対向配置し、2枚の基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面とシール剤で囲まれたセルギャップ内に液晶を注入充填し注入孔を封止する方法、ODF方式による方法等が挙げられる。シール剤としては、例えば硬化剤及びスペーサーとしての酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂等を用いることができる。液晶としては、ネマチック液晶及びスメクチック液晶を挙げることができ、その中でもネマチック液晶が好ましい。PSAモードでは、液晶セルの構築後に、一対の基板の有する導電膜間に電圧を印加した状態で液晶セルに光照射する処理を行う。
 続いて、必要に応じて液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせ、液晶素子とする。偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「H膜」と称される偏光フィルムを酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板又はH膜そのものからなる偏光板が挙げられる。
 本開示の液晶素子は種々の用途に有効に適用することができ、例えば、時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、PDA、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、各種モニター、液晶テレビ、インフォメーションディスプレイなどの各種表示装置や、調光フィルム、位相差フィルム等に適用することができる。
 以下、実施例により具体的に説明するが、本開示内容は、以下の実施例に限定されるものではない。
 以下の例において、重合体の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)及び分子量分布(Mw/Mn)は以下の方法により測定した。
<重量平均分子量、数平均分子量及び分子量分布>
 ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、下記条件でMw及びMnを測定した。また、分子量分布(Mw/Mn)は、得られたMw及びMnより算出した。
  装置:昭和電工(株)の「GPC-101」
  GPCカラム:(株)島津ジーエルシー製の「GPC-KF-801」、「GPC-KF-802」、「GPC-KF-803」及び「GPC-KF-804」を結合
  移動相:テトラヒドロフラン(THF)、又はリチウムブロミド及びリン酸含有のN,N-ジメチルホルムアミド溶液
  カラム温度:40℃
  流速:1.0mL/分
  試料濃度:1.0質量%
  試料注入量:100μL
  検出器:示差屈折計
  標準物質:単分散ポリスチレン
 以下の例で使用した化合物の構造式を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000036
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000037
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
<モノマーの合成>
[合成例1:化合物(MI-01)の合成]
 下記スキーム1に従って化合物(MI-01)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
・化合物(MI-01)の合成
 攪拌子を入れた100mLナスフラスコに(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸14.0g、塩化チオニル20g、及びN,N-ジメチルホルムアミド0.01gを加え,80℃で1時間攪拌した。その後、過剰の塩化チオニルをダイヤフラムポンプで除去し、テトラヒドロフランを100g加え、溶液Aとした。
 新たに、攪拌子を入れた500mL三口フラスコに4-ヒドロキシフェニルマレイミドを5.67g、テトラヒドロフラン200g、及びトリエチルアミン12.1gを加え、氷浴した。そこに溶液Aを滴下し、室温で3時間撹拌した。反応液を水800mLで再沈殿し、得られた白色固体を真空乾燥することで化合物(MI-01)を14.3g得た。
[合成例2:化合物(MI-02)の合成]
 下記スキーム2に従って化合物(MI-02)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
・化合物(M-2-1)の合成
 攪拌子を入れた1000mL三つ口フラスコに4-アミノ-シクロヘキサノール11.5gを取り、テトラヒドロフランを150g加えて氷浴した。そこに、無水マレイン酸9.81gとテトラヒドロフラン150gからなる溶液を滴下し、室温で3時間攪拌した。その後、析出してきた白色固体を濾過により回収した。この白色固体を真空乾燥することで化合物(M-2-1)を20.2g得た。
・化合物(M-2-2)(4-ヒドロキシシクロヘキシルマレイミド)の合成
 攪拌子を入れた500mL三つ口フラスコに化合物(M-2-1)を17.1g、塩化亜鉛(II)を10.9g、トルエンを250g加え、80℃に加熱撹拌した。そこに、ビス(トリメチルシリル)アミン23.2gとトルエン100gからなる溶液を滴下し、80℃で5時間撹拌した。その後、反応液に酢酸エチル300gを加え1mol/L塩酸で2回、炭酸水素ナトリウム水溶液で1回、水で3回分液洗浄した。その後、有機層をロータリーエバポレータにより濃縮した。得られた白色固体をTHF/エタノール/水の混合溶媒中に入れ、途中で析出してきた白色固体を濾過により回収した。この白色固体を真空乾燥することで化合物(M-2-2)を7.99g得た。
・化合物(MI-02)の合成
 合成例1において、4-ヒドロキシフェニルマレイミドの代わりに、4-ヒドロキシシクロヘキシルマレイミドを用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-02)を14.0g得た。
[合成例3:化合物(MI-03)の合成]
 下記スキーム3に従って化合物(MI-03)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
・化合物(M-3-1)の合成
 攪拌子を入れた2000mL三つ口フラスコにN-Boc-4-ヒドロキシアニリンを11.5g、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸を23.3g取り、ジクロロメタンを1000g加え、氷浴した。そこに、N,N-ジメチルアミノピリジン1.21g、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11.5gの順で加え、室温で8時間攪拌した後、蒸留水500gで4回分液洗浄した。その後、有機層をロータリーエバポレータにより、内容量が100gになるまでゆっくり濃縮し、途中で析出してきた白色固体を濾過により回収した。この白色固体を真空乾燥することで化合物(M-3-1)を31.6g得た。
・化合物(M-3-2)の合成
 攪拌子を入れた300mLナスフラスコに化合物(M-3-1)を30.3g、トリフルオロ酢酸を33.8g取り、ジクロロメタンを50g加え、室温で1時間攪拌した。その後、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液により中和した後、蒸留水50gで4回分液洗浄した。その後、有機層をロータリーエバポレータにより、内容量が50gになるまでゆっくり濃縮し、途中で析出してきた白色固体を濾過により回収した。この白色固体を真空乾燥することで化合物(M-3-2)を24.8g得た。
・化合物(MI-03)の合成
 攪拌子を入れた2000mL三つ口フラスコに化合物(M-3-2)24.7gを取り、テトラヒドロフランを200g加えて氷浴した。そこに、無水マレイン酸4.34gとテトラヒドロフラン200gからなる溶液を滴下し、室温で3時間攪拌した。その後、析出してきた固体を濾過により回収した。この黄色固体を真空乾燥することで化合物(MI-03)を28.9g得た。
[合成例4:化合物(MI-04)の合成]
 下記スキーム4に従って化合物(MI-04)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
・化合物(MI-04)の合成
 撹拌子を入れた500mLナスフラスコに、マレイン酸モノメチル6.53g、塩化チオニル25g、及びN,N-ジメチルホルムアミド0.01gを加え,60℃で2時間攪拌した。その後、過剰の塩化チオニルをダイヤフラムポンプで除去し、テトラヒドロフランを50g加え、溶液Aとした。
 新たに、攪拌子を入れた1000mL三口フラスコに化合物(M-3-2)を26.8g、テトラヒドロフラン500g、及びトリエチルアミン13.2gを加え、氷浴した。そこに溶液Aを滴下し、室温で8時間撹拌した。反応液を水1200mLで再沈殿し、得られた白色固体を真空乾燥することで化合物(MI-04)を25.4g得た。
[合成例5:化合物(MI-05)の合成]
 合成例3において、原料として化合物(M-3-2)、及びマレイン酸無水物の代わりにイタコン酸無水物を用いた以外は、合成例1-3と同様の方法で、化合物(MI-05)を19.1g得た。
[合成例6:化合物(MI-06)の合成]
 合成例1において、4-ヒドロキシフェニルマレイミドの代わりに、4-ヒドロキシ-2-メチルフェニルマレイミドを用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-06)を14.4g得た。なお、4-ヒドロキシ-2-メチルフェニルマレイミドは、合成例2のM-2-1の合成において、4-ヒドロキシシクロヘキシルアミンの代わりに2-メチル-4-ヒドロキシアニリンを用いて合成した。
[合成例7:化合物(MI-07)の合成]
 合成例1において、4-ヒドロキシフェニルマレイミドの代わりに、4-ヒドロキシ-3-メチルフェニルマレイミドを用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-07)を14.5g得た。なお、4-ヒドロキシ-3-メチルフェニルマレイミドは、合成例2の化合物(M-2-1)の合成において、4-ヒドロキシシクロヘキシルアミンの代わりに3-メチル-4-ヒドロキシアニリンを用いて合成した。
[合成例8:化合物(MI-08)の合成]
 下記スキーム8に従って化合物(MI-08)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
・4-ヒドロキシ-α-メチル桂皮酸(化合物(M-8-1))の合成
 攪拌子を入れた200mL三つ口フラスコに、4-ヒドロキシベンズアルデヒド9.74g、プロピオン酸無水物25g、及びプロピオン酸ナトリウム15.2gを混合し、窒素雰囲気下145℃で16時間撹拌した。反応後、氷浴で冷却し、水100mlを加えて3時間撹拌し、固体を析出させ、ろ過した。得られた固体を10%水酸化ナトリウム水溶液に加え、0℃で30分撹拌した。不溶物をろ過後、ろ液に塩酸を加えて酸性にし、生じた固体をろ過した。固体を酢酸エチル200mlに溶かし、水で3回洗浄した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧留去し、4-ヒドロキシ-α-メチル桂皮酸(これを化合物(M-8-1)とする。)を8.73g得た。
・化合物(M-8-2)の合成
 4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボン酸と4-ヒドロキシ-α-メチル桂皮酸を合成例1と同様の方法により反応させ、化合物(M-8-2)を15.0g得た。
・化合物(MI-08)の合成
 合成例1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、化合物(M-8-2)を用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-08)を14.6g得た。
[合成例9:化合物(MI-09)の合成]
 下記スキーム9に従って化合物(MI-09)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 合成例1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、化合物(M-9-1)を用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-09)を14.5g得た。なお、化合物(M-9-1)は、合成例8において、4-ヒドロキシ-α-メチル桂皮酸の代わりに2-メチル-4-ヒドロキシ桂皮酸を用いた以外は同様の方法で合成した。
[合成例10:化合物(MI-10)の合成]
 下記スキーム10に従って化合物(MI-10)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 合成例1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、化合物(M-10-1)を用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-10)を14.5g得た。なお、化合物(M-10-1)は、合成例8において、4-ヒドロキシ-α-メチル桂皮酸の代わりに、3-メチル-4-ヒドロキシ桂皮酸を用いた以外は同様の方法で合成した。
[合成例11:化合物(MI-11)の合成]
 下記スキーム11に従って化合物(MI-11)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 合成例1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)チオ)フェニル)アクリル酸を用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-11)を14.4g得た。
 なお、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)チオ)フェニル)アクリル酸は、4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボン酸と、4-メルカプト桂皮酸とを用いて上記スキーム8と同様の方法で合成した。4-メルカプト桂皮酸は特許第2646314号公報に記載の方法で合成した。
[合成例12:化合物(MI-12)の合成]
 合成例1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、(E)-3-(4-((4’-ペンチル-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸を用いた以外は合成例1と同様の方法により化合物(MI-12)を13.4g得た。
[合成例13:化合物(MI-13)の合成]
 下記スキーム13に従って化合物(MI-13)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
 合成例1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに(E)-3-(4-((4-(4-(4,4,4-トリフルオロブチル)シクロヘキシル)ベンゾイル)オキシ)フェニル)アクリル酸を用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-13)を12.3g得た。なお、(E)-3-(4-((4-(4-(4,4,4-トリフルオロブチル)シクロヘキシル)ベンゾイル)オキシ)フェニル)アクリル酸は、4-(4-(4,4,4-トリフルオロブチル)シクロヘキシル)安息香酸とクマル酸を用いて上記スキーム8と同様の方法で合成した。
[合成例14:化合物(MI-14)の合成]
 合成例1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに(E)-3-(4-((4-(4-(3-(トリメチルシリル)プロポキシ)シクロヘキシル)ベンゾイル)オキシ)フェニル)アクリル酸を用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-14)を15.7g得た。
[合成例15:化合物(MI-15)の合成]
 下記スキーム15に従って化合物(MI-15)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
・化合物(M-15-1)の合成
 300mL三口フラスコに、カリウムtert-ブトキシド6.36gを入れ、窒素置換した。次いで、テトラヒドロフラン180mlに溶解させたヨウ化4,4,4-トリフルオロブチルトリフェニルホスホニウム28.3gを滴下し、室温で1時間反応させた。その後、4-(1,4-ジオキサスピロ[4.5]デカ-8-イル)シクロヘキサノン10.4gを加え、室温で72時間反応させた。ロータリーエバポレータにて溶媒を留去した後、ジエチルエーテルで抽出し、ヘキサン/酢酸エチルを展開溶媒として、シリカゲルカラムで精製した。ロータリーエバポレータにより溶剤を除去して化合物(M-15-1)を8.1g得た。
・化合物(M-15-2)の合成
 500mL三口フラスコに、化合物(M-15-1)7.7gを入れ、窒素置換した。次いで、メタノール225mlとパラジウム-活性炭素(Pd10%)1.23gを加え、フラスコ内を水素で置換して、水素を満たしたバルーンを付けた。室温で12時間激しく撹拌させた後、セライトでろ過し、残留物をジクロロメタンで洗浄した。ろ液を水で3回分液洗浄し、ロータリーエバポレータにより溶剤を除去して化合物(M-15-2)を7.5g得た。
・化合物(M-15-3)の合成
 200mL三口フラスコに、化合物(M-15-2)7.5gを入れ、窒素置換した。次いで、アセトン30mlと水15mlを加えた後、トリフルオロ酢酸23.4mlを滴下し、室温で16時間反応した。ロータリーエバポレータにより溶剤を除去して、酢酸エチル抽出液をシリカゲルカラム(ヘキサン/酢酸エチル)で精製した。ロータリーエバポレータにより溶剤を除去した後、真空乾燥することで化合物(M-15-3)を4.6g得た。
・化合物(M-15-4)の合成
 100mL三口フラスコに、マグネシウム0.44gを入れ、窒素置換した。次いで、脱水テトラヒドロフラン10mlを加えて、氷浴で冷却した。脱水テトラヒドロフラン4mlに溶解したヨウ化ベンゼン0.15mlをゆっくり滴下し、室温で30分、70℃で30分反応させた。室温まで戻し氷浴で冷却して、脱水テトラヒドロフラン20mlに溶解させた化合物(M-15-3)4.6gをゆっくり滴下した。室温に戻して5時間反応させた溶液を塩化アンモニウム飽和水溶液に投入した。有機層を回収し、塩化アンモニウム飽和水溶液で2回分液洗浄した後、ヘキサン/酢酸エチルを展開溶媒として、シリカゲルカラムで精製した。ロータリーエバポレータにより溶剤を除去して化合物(M-15-4)を4.1g得た。
・化合物(M-15-5)の合成
 100mL三口フラスコに、化合物(M-15-4)4.1gを入れ、窒素置換した。次いで、酢酸2.5mlとパラジウム-活性炭素(Pd10%)0.25g、テトラヒドロフラン20mlを加え、水素雰囲気に置換して室温で6時間撹拌した。反応液をセライトでろ過し、テトラヒドロフランで洗浄した。ろ液をロータリーエバポレータで濃縮し、酢酸エチルを加えて、0℃で1時間撹拌した。析出した固体をろ過し、真空乾燥することで、化合物(M-15-5)を3.4g得た。
・化合物(M-15-6)の合成
 100mL三口フラスコに、化合物(M-15-5)3.4gと塩化鉄(III)0.03gを入れ、窒素置換した。次いで、15%臭化水素酸水溶液5.5gを加えた後、10%次亜塩素酸ナトリウム水溶液7.4gを滴下し、室温で2時間撹拌した。有機層を回収し、5%炭酸水素ナトリウム水溶液、蒸留水の順で分液洗浄した。ロータリーエバポレータにより溶剤を除去した後、真空乾燥することで化合物(M-15-6)を2.5g得た。
・化合物(M-15-7)の合成
 100mL三口フラスコに、アクリル酸0.43g、カリウムtert-ブトキシド2.02gを入れ、窒素置換した。次いで、水12mlを加えて室温で10分撹拌した後、酢酸パラジウム1.35gと化合物(M-15-6)2.5gを加え、100℃で24時間撹拌した。室温に戻した後、pH1になるまで塩酸水溶液を滴下した。その後、ジクロロメタンで抽出し、ブライン、硫酸ナトリウム水溶液、水の順で分液洗浄した。フラッシュカラムクロマトグラフィーで精製し、ロータリーエバポレータで溶剤を除去して真空乾燥することで、化合物(M-15-7)を2.1g得た。
・化合物(MI-15)の合成
 合成例1-1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、化合物(M-15-7)を用いた以外は、合成例1-1と同様の方法で化合物(MI-15)を1.7g得た。
[合成例16:化合物(MI-16)の合成]
 下記スキーム16に従い化合物(MI-16)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
・化合物(M-16-1)の合成
 500mL三口フラスコに、4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボン酸22.4gを入れ、窒素置換した。次いで、THFを200mL加え、0℃で撹拌した。そこに、水素化ホウ素ナトリウム3.3gを加えた後、三フッ化ホウ素ジエチルエーテル12.1gをゆっくりと滴下し、18時間反応させた。反応終了後、反応液を2Lのビーカーに移し、塩酸で中和し、そこに水1.5Lを加えた。析出した固体をろ取後、真空乾燥させることで、化合物(M-16-1)を20.6g得た。
・化合物(M-16-2)の合成
 1L三口フラスコに、化合物(M-16-1)20.6g、N,N-ジメチル-4-アミノピリジン0.819g、ジクロロメタン200mL、トリエチルアミン13.6gを加え、0℃に冷却した。そこに、ジクロロメタン100mLにp-トルエンスルホニルクロリド14.1gを溶解させた溶液をゆっくりと滴下し、その後20時間反応させた。反応終了後、ジクロロメタン100mLを加え、反応液を水500mLで3回分液し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、ろ過にて硫酸マグネシウムを除去した。次いで、ロータリーエバポレータにてろ液の溶媒を留去し、生じた固体を真空乾燥することで、化合物(M-16-2)を29.3g得た。
・化合物(M-16-3)の合成
 1L三口フラスコに、化合物(M-16-2)29.3g、4-ヒドロキシベンズアルデヒド7.82g、炭酸カリウム13.3g、N,N-ジメチルホルムアミド200mLを加え、100℃で5時間反応させた。反応終了後、酢酸エチル500mLを加え、水500mLで3回分液後、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥させた。次いで、ろ過にて硫酸マグネシウムを除去した。次いで、ろ過にて硫酸マグネシウムをろ過し、ロータリーエバポレータにてろ液の溶媒を留去し、生じた固体を真空乾燥することで、化合物(M-16-3)を23.4g得た。
・化合物(M-16-4)の合成
 1Lナスフラスコに、化合物(M-16-3)23.4g、マロン酸11.9g、ピリジン300mL、ピペリジン7.29gを加え、還流条件下で8時間反応させた。その後、反応液を室温に冷ました後、エタノール300mLを加え、固体をろ取した。得られた固体をエタノールで洗浄した後、真空乾燥することで、化合物(M-16-4)を18.1g得た。
・化合物(MI-16)の合成
 合成例1-1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、化合物(M-16-4)を用いた以外は、合成例1-1と同様の方法で、化合物(MI-16)を17.8g得た。
[合成例17:化合物(MI-17)の合成]
 下記スキーム17に従って化合物(MI-17)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
 合成例1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、(E)-3-(4-((4-(4,4,4-トリフルオロブトキシ)ベンゾイル)オキシ)フェニル)アクリル酸を用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-17)を12.6g得た。
[合成例18:化合物(MI-18)の合成]
 下記スキーム18に従って化合物(MI-18)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
・化合物(M-18-1)の合成
 1Lのナス型フラスコに4-ヒドロキシ安息香酸メチル82g、炭酸カリウム166g、及びN,N-ジメチルアセトアミド400mLを仕込み、室温で1 時間撹拌を行った後、4,4,4-トリフルオロ-1-ヨードブタン95gを加え、室温で5時間撹拌下に反応を行った。反応終了後、水で再沈殿を行った。次に、この沈殿に水酸化ナトリウム32g及び水400mLを加えて4時間還流して加水分解反応を行った。反応終了後、塩酸で中和し、生じた沈殿をエタノールで再結晶することにより化合物(M-18-1)を80g得た。
・化合物(MI-18-2)の合成
 化合物(M-18-1)46.4gを反応容器にとり、これに塩化チオニル200mL及びN,N-ジメチルホルムアミド0.2mLを加えて80℃で1 時間撹拌した。次に、減圧下で塩化チオニルを留去した後、テトラヒドロフランを加えて溶液Aとした。次に、上記とは別の2L三口フラスコに4-ヒドロキシ安息香酸30g、炭酸カリウム55g、テトラブチルアンモニウム2.4g、テトラヒドロフラン200mL、及び水400mLを仕込んだ。この水溶液を氷冷し、溶液Aをゆっくり滴下し、さらに2時間撹拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物に塩酸を加えて中和し、酢酸エチルで抽出した後、抽出液を硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮を行った後、エタノールで再結晶することにより、化合物(M-18-2)の白色結晶を39g得た。
・化合物(M-18-3)の合成
 原料として、化合物(M-18-1)の代わりに化合物(M-18-2)、4-ヒドロキシ安息香酸の代わりに4-ヒドロキシ桂皮酸を用いた以外は、化合物(M-18-2)と同様の方法で化合物(M-18-3)を33g得た。
・化合物(MI-18)の合成
 合成例1-1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、化合物(MI-18-3)を用いた以外は、合成例1-1と同様の方法で、化合物(MI-18)を15.4g得た。
[合成例19:化合物(MI-19)の合成]
 下記スキーム19に従って化合物(MI-19)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 合成例1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、化合物(M-19-3)を用いた以外は、合成例1と同様の方法で化合物(MI-19)を16.1g得た。なお、化合物(M-19-1)~化合物(MI-19-3)は、合成例18において、4,4,4-トリフルオロ-1-ヨードブタンの代わりに1,1,1,2,2-ペンタフルオロ-4-ヨードブタンを用いて合成した。
[合成例20:化合物(MI-20)の合成]
 合成例1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、(E)-4-((3-(4-((4-(4,4,4-トリフルオロブトキシ)ベンゾイル)オキシ)フェニル)アクリロイル)オキシ)安息香酸を用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-20)を16.1g得た。
[合成例21:化合物(MI-21)の合成]
 下記スキーム21に従って化合物(MI-21)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
 合成例1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、化合物(MI-21-3)を用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-21)を15.8g得た。なお、化合物(M-21-1)~化合物(M-21-3)は、合成例22において、出発物質を4-ヒドロキシ-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル安息香酸から3-フルオロ-4-ヒドロキシ安息香酸に代えた以外は同様の方法で合成した。
[合成例22:化合物(MI-22)の合成]
 下記スキーム22に従って化合物(MI-22)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
・化合物(M-22-1)の合成
 攪拌子を入れた1000mL三つ口フラスコに、4-ヒドロキシ-2,3,5,6-テトラフルオロフェニル安息香酸21.0g、4,4,4-トリフルオロ-1-ヨードブタン53.0g、炭酸カリウム83.2g、及びジメチルアセトアミド500mLを加え、窒素雰囲気下、90℃で10時間加熱した。反応後、水500mLに注ぎ込み、酢酸エチル300mLで3回抽出した。有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、溶媒を減圧留去した。得られた粗製物にTHF100mL、エタノール100mL、及び水50mLを加え、さらに水酸化リチウム一水和物を9.2g加え、室温で5時間撹拌した。反応後、1規定塩酸で酸性にしたのち、酢酸エチル100mLで3回抽出をした。有機層に無水硫酸ナトリウムを加えて乾燥後、溶媒を減圧留去し、酢酸エチル/ヘキサンで再結晶を行い、化合物(M-22-1)を25.0g得た。
・化合物(M-22-2)の合成
 合成例18において化合物(M-18-2)の代わりに化合物(M-22-1)を用いた以外は同様の方法で合成し、化合物(M-22-2)を22.1g得た。
・化合物(M-21-3)の合成
 合成例18において、化合物(M-18-1)の代わりに化合物(M-22-2)を用いた以外は同様の方法で合成し、化合物(M-22-3)を17.1g得た。
・化合物(MI-22)の合成
 合成例1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、化合物(M-22-3)を用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-22)を17.2g得た。
[合成例23:化合物(MI-23)の合成]
 下記スキーム23に従って化合物(MI-23)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
・化合物(M-23-1)の合成
 攪拌子を入れた500mL三つ口フラスコに、3、4-ジヒドロキシ安息香酸メチル16.8g、4,4,4-トリフルオロ-1-ヨードブタン53.0g、炭酸カリウム83.2g、及びジメチルアセトアミド500mLを加え、窒素雰囲気下、90℃で10時間加熱した。反応後、水500mLに注ぎ込み、沈殿をろ過した。濾過した固体を10%水酸化ナトリウム水溶液に加え、室温で5時間撹拌した。反応後、1規定塩酸で酸性にし、生じた沈殿をろ過後、真空乾燥機で乾燥させて化合物(M-23-1)を28.0g得た。
・化合物(M-23-2)の合成
 合成例18において、化合物(M-18-2)の代わりに化合物(M-23-1)を用いた以外は同様の方法で合成し、化合物(M-23-2)を23.4g得た。
・化合物(M-23-3)の合成
 合成例18において、化合物(M-18-1)の代わりに化合物(M-23-2)を用いた以外は同様の方法で合成し、化合物(M-23-2)を17.3g得た。
・化合物(MI-23)の合成
 合成例1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、化合物(MI-23-3)を用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-23)を17.2g得た。
[合成例24:化合物(MI-24)の合成]
  下記スキーム24に従って化合物(MI-24)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
・化合物(M-24-1)の合成
 撹拌子を入れた500mLナスフラスコに、4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボン酸10.0g、塩化チオニル37g、及びN,N-ジメチルホルムアミド0.02gを加え,60℃で2時間攪拌した。その後、過剰の塩化チオニルをダイヤフラムポンプで除去し、テトラヒドロフランを250g加え、溶液Aとした。
 新たに、攪拌子を入れた1000mL三口フラスコに、ヒドロキノン6.8g、テトラヒドロフラン140g、及びピリジン4.9gを加え、氷浴した。そこに溶液Aを滴下し、室温で8時間撹拌した。反応液を水2500mLで再沈殿し、得られた白色固体を真空乾燥した。酢酸エチルで抽出し、ヘキサン/酢酸エチルを展開溶媒として、シリカゲルカラムで精製した。ロータリーエバポレータにより溶剤を除去した後、真空乾燥することで化合物(M-24-1)を3.8g得た。
・化合物(MI-24)の合成
 (E)-3-(4-(2,5-ジオキソ-2,5-ジヒドロ-1H-ピロール-1-イル)フェニル)アクリル酸1.77g、塩化チオニル8.7g、及びN,N-ジメチルホルムアミド0.01gを加え,60℃で2時間攪拌した。その後、過剰の塩化チオニルをダイヤフラムポンプで除去し、テトラヒドロフランを50g加え、溶液Bとした。
 新たに、攪拌子を入れた100mL三口フラスコに、化合物(M-24-1)3.0g、テトラヒドロフラン25g、及びピリジン1.2gを加え、氷浴した。そこに溶液Bを滴下し、室温で8時間撹拌した。反応液を水1000mLで再沈殿し、得られた白色固体を真空乾燥することで化合物(MI-24)を3.7g得た。
[合成例25]
 下記スキーム25に従って化合物(MI-25)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
・化合物(M-25-1)の合成
 合成例18において、4-ヒドロキシ安息香酸メチルの代わりに6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸メチルを用いた以外は同様の方法で合成し、化合物(M-25-1)を30.1g得た。
・化合物(M-25-2)の合成
合成例18において、化合物(M-18-2)の代わりに化合物(M-25-1)を用いた以外は同様の方法で合成し、化合物(M-25-2)を15.0g得た。
・化合物(MI-25)の合成
 合成例1において、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、化合物(M-25-2)を用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-25)を13.5g得た。
[合成例26:化合物(MI-26)の合成]
 合成例1において、4-ヒドロキシフェニルマレイミドの代わりに、3-ヒドロキシフェニルマレイミドを用いた以外は合成例1と同様の方法により、化合物(MI-26)を14.2g得た。
[合成例27:化合物(MI-27)の合成]
 下記スキーム27に従って化合物(MI-27)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
・化合物(M-27-1)の合成
 攪拌子を入れた2000mL三つ口フラスコに、(4-アミノフェニル)エタノール6.90gを取り、テトラヒドロフランを200g加えて氷浴した。そこに、無水マレイン酸5.11gとテトラヒドロフラン200gからなる溶液を滴下し、室温で3時間攪拌した。その後、析出してきた固体を濾過により回収した。この固体を真空乾燥することで化合物(M-27-1)を11.5g得た。
・化合物(M-27-2)の合成
 攪拌子を入れた500mL三つ口フラスコに、化合物(M-27-1)を10.9g、塩化亜鉛(II)を9.38g、トルエンを250gを加え、80℃に加熱撹拌した。そこに、ビス(トリメチルシリル)アミン14.8gとトルエン100gからなる溶液を滴下し、80℃で5時間撹拌した。その後、反応液に酢酸エチル300gを加え1mol/L塩酸で2回、炭酸水素ナトリウム水溶液で1回、飽和食塩水で1回分液洗浄した。その後、有機層をロータリーエバポレータにより、内容量が50gになるまでゆっくり濃縮し、途中で析出してきた白色固体を濾過により回収した。この白色固体を真空乾燥することで化合物(M-27-2)を5.86g得た。
・化合物(MI-27)の合成
 攪拌子を入れた100mLナスフラスコに(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸9.37g、塩化チオニル25g、N,N-ジメチルホルムアミド0.02gを加え,80℃で1時間攪拌した。その後、過剰の塩化チオニルをダイヤフラムポンプで除去し、化合物(M-27-3)を得た。そこに、テトラヒドロフランを100g加え、溶液Aとした。
 新たに、攪拌子を入れた500mL三口フラスコに化合物(M-27-2)を4.34g、テトラヒドロフラン200g、及びトリエチルアミン2.58gを加え、氷浴した。そこに溶液Aを滴下し、室温で3時間撹拌した。反応液を水800mLで再沈殿し、得られた白色固体を真空乾燥することで化合物(MI-27)を8.78g得た。
[合成例28:化合物(MI-28)の合成]
 下記スキーム28に従って化合物(MI-28)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
 合成例27の化合物(MI-27)の合成において、原料として、化合物(M-27-3)及び化合物(M-27-2)の代わりに1-[4-(ヒドロキシメチル)フェニル]ピロール-2,5-ジオンを用いた以外は、合成例27の化合物(MI-27)の合成と同様の方法で、化合物(MI-28)を24.1g得た。
[合成例29:化合物(MI-29)の合成]
 下記スキーム29に従って化合物(MI-29)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
・化合物(M-29-1)の合成
 攪拌子を入れた2000mL三つ口フラスコに4-(4-アミノフェニル)プロパン-1-オール15.1g、テトラヒドロフランを1000g取り、トリエチルアミンを15.2g加え、氷浴した。そこに、二炭酸t-ブチル26.1gとテトラヒドロフラン100gからなる溶液を滴下し、室温で10時間攪拌した後、反応液に酢酸エチル300gを加え、蒸留水200gで4回分液洗浄した。その後、有機層をロータリーエバポレータにより、内容量が100gになるまでゆっくり濃縮し、途中で析出してきた白色固体を濾過により回収した。この白色固体を真空乾燥することで化合物(M-29-1)を23.6g得た。
・化合物(M-29-2)~化合物(M-29-4)の合成
 合成例3において、原料として、(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸及びN-Boc-4-ヒドロキシアニリンの代わりに化合物(M-29-1)を用いた以外は、合成例3と同様の方法で化合物(M-29-4)を30.0g得た。
・化合物(MI-29)の合成
 攪拌子を入れた2000mL三つ口フラスコに、化合物(M-29-4)を30.0g、塩化亜鉛(II)を8.79g、及びトルエンを250g加え、80℃に加熱撹拌した。そこに、ビス(トリメチルシリル)アミン13.8gとトルエン100gからなる溶液を滴下し、80℃で5時間撹拌した。その後、反応液に酢酸エチル300gを加え、1mol/L塩酸で2回、炭酸水素ナトリウム水溶液で1回、飽和食塩水で1回分液洗浄した。その後、有機層をロータリーエバポレータにより、内容量が50gになるまでゆっくり濃縮し、途中で析出してきた白色固体を濾過により回収した。この白色固体を真空乾燥することで化合物(MI-29)を9.18g得た。
[合成例30:化合物(MI-30)の合成]
 下記スキーム30に従って化合物(MI-30)を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
・化合物(M-30-1)の合成
 攪拌子を入れた500mL三つ口フラスコに、N-Boc-4-ヒドロキシアニリンを20.9g、2-ブロモエタノール15.0g、炭酸カリウム20.7g、N,N-ジメチルホルムアミド250mLを加え、60℃で4時間反応させた。反応後、蒸留水1500mLに反応液を注ぎ、析出した固体をろ取した。その後、固体を真空乾燥することで、化合物(M-30-1)を24.8g得た。
・化合物(MI-30)の合成
 合成例29の化合物(M-29-1)~化合物(M-29-4)及び化合物(MI-29)の合成において、原料として、化合物(M-29-1)の代わりに化合物(M-30-1)を用いた以外は、合成例29と同様の方法で化合物(MI-30)を32.0g得た。
[合成例31:化合物(MI-31)の合成]
 合成例27において、原料として(E)-3-(4-((4’-(4,4,4-トリフルオロブチル)-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸の代わりに、(E)-3-(4-((4’-ペンチル-[1,1’-ビ(シクロヘキサン)]-4-カルボニル)オキシ)フェニル)アクリル酸を用いた以外は、合成例27と同様の方法で、化合物(MI-31)を14.4g得た。
[比較合成例1及び2]
 化合物(MI-32)については、特許第4296821号公報の記載の方法に従って合成し、化合物(MI-33)については、特許第3055062号公報の記載の方法に従って合成した。
[合成例32:化合物(MI-34)の合成]
 合成例15において、アクリル酸の代わりにメタクリル酸を用いた以外は、化合物(MI-15)と同様の方法で化合物(MI-34)を得た(下記スキーム32参照)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
[合成例33:化合物(MI-35)の合成]
 合成例15において、4-ヒドロキシフェニルマレイミドの代わりに4-ヒドロキシ-3-メチルフェニルマレイミドを用いた以外は、化合物(MI-15)と同様の方法で化合物(MI-35)を得た(下記スキーム33参照)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
[合成例34:化合物(MI-36)の合成]
 合成例15において、アクリル酸の代わりにメタクリル酸を用い、4-ヒドロキシフェニルマレイミドの代わりに4-ヒドロキシ-3-メチルフェニルマレイミドを用いた以外は、化合物(MI-15)と同様の方法で化合物(MI-36)を得た。
[合成例35:化合物(MI-37)の合成]
 化合物(MI-34)の合成において、ヨウ化4,4,4-トリフルオロブチルトリフェニルホスホニウムの代わりにヨウ化ペンチルトリフェニルホスホニウムを用いた以外は、化合物(MI-34)と同様の方法で化合物(MI-37)を得た(下記スキーム35参照)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
[合成例36:化合物(MI-38)の合成]
 化合物(MI-35)の合成において、ヨウ化4,4,4-トリフルオロブチルトリフェニルホスホニウムの代わりにヨウ化ペンチルトリフェニルホスホニウムを用いた以外は、化合物(MI-35)と同様の方法で化合物(MI-38)を得た。
[合成例37:化合物(MI-39)の合成]
 化合物(MI-36)の合成において、ヨウ化4,4,4-トリフルオロブチルトリフェニルホスホニウムの代わりにヨウ化ペンチルトリフェニルホスホニウムを用いた以外は、化合物(MI-36)と同様の方法で化合物(MI-39)を得た。
[合成例38:化合物(MI-40)の合成]
 化合物(MI-37)の合成において、メタクリル酸の代わりに2-(トリフルオロメチル)アクリル酸を用いた以外は、化合物(MI-37)と同様の方法で化合物(MI-40)を得た。
[合成例39:化合物(MI-41)の合成]
 合成例15において、4-ヒドロキシフェニルマレイミドの代わりに4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニルマレイミドを用いた以外は、化合物(MI-15)と同様の方法で化合物(MI-41)を得た。なお、4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニルマレイミドについては、合成例2の化合物(M-2-1)の合成において、4-ヒドロキシシクロヘキシルアミンの代わりに4-ヒドロキシ-3-メトキシアニリンを用いることにより合成した。
[合成例40:化合物(MI-42)の合成]
 化合物(M-37)の合成において、4-ヒドロキシフェニルマレイミドの代わりに4-ヒドロキシ-3-フルオロフェニルマレイミドを用いた以外は、化合物(MI-37)と同様の方法で化合物(MI-42)を得た。なお、4-ヒドロキシ-3-フルオロフェニルマレイミドについては、合成例2の化合物(M-2-1)の合成において、4-ヒドロキシシクロヘキシルアミンの代わりに3-フルオロ-4-ヒドロキシアニリンを用いることにより合成した。
[合成例41:化合物(MI-43)の合成]
 化合物(M-36)の合成において、メタクリル酸の代わりに2-フルオロアクリル酸を用いた以外は、化合物(MI-36)と同様の方法で化合物(MI-43)を得た。
<重合体の合成>
[実施例1-1:重合体(P-1)の合成]
 窒素下、100mL二口フラスコに、重合モノマーとして、上記合成例27で得られた化合物(MI-27)5.00g(7.5mmol)、化合物(A-3)1.05g(7.5mmol)、化合物(D-1)4.80g(33.8mmol)、及び化合物(D-4)2.26g(26.3mmol)、ラジカル重合開始剤として2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)0.39g(1.6mmol)、連鎖移動剤として2,4-ジフェニル-4-メチル-1-ペンテン0.39g(1.7mmol)、並びに溶媒としてN-メチル-2-ピロリドン(NMP)52.5mlを加え、70℃で6時間重合した。メタノールに再沈殿した後、沈殿物を濾過し、室温で8時間真空乾燥することで目的の重合体(P-1)を得た。GPCによるポリスチレン換算で測定される重量平均分子量Mwは30000、分子量分布Mw/Mnは2であった。
[実施例1-2~1-45、及び比較重合例1-1~1-8]
 重合モノマーを下記表7及び表8に示す種類及びモル比とした以外は実施例1-1と同様に重合を行い、重合体(P-1)と同等の重量平均分子量及び分子量分布の重合体(P-2)~(P-45)及び(R-1)~(R-8)の各重合体を得た。なお、重合モノマーの総モル数は実施例1-1と同様に75.1mmolとした。表7及び表8中の数値は、重合体の合成に使用した全モノマーに対する各モノマーの仕込み量[モル%]を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000067
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000068
[合成例42:ポリアミック酸の合成]
 テトラカルボン酸二無水物として2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物11.0g(49.0mmol)、ジアミンとして4,4’-メチレンジアニリン10.0g(50.0mmol)をNMP84gに溶解し、60℃で24時間反応を行うことにより、ポリアミック酸を20質量%含有する溶液を得た。次いで、このポリアミック酸溶液を大過剰のメタノール中に注ぎ、反応生成物を沈殿させた。この沈殿物をメタノールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させることにより、ポリアミック酸(PAA)を得た。
<光垂直型液晶表示素子の製造及び評価>
[実施例2-1]
1.液晶配向剤(AL-1)の調製
 実施例1-1で得た重合体(P-1)10質量部、及びポリアミック酸(PAA)100質量部が入った容器に、溶剤としてNMP及びブチルセロソルブ(BC)を加え、溶媒組成がNMP/BC=50/50(質量比)、固形分濃度が3.5質量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターで濾過することにより液晶配向剤(AL-1)を調製した。
2.光垂直型液晶表示素子の製造
 ITO膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面上に、上記で調製した液晶配向剤(AL-1)を、スピンナーを用いて塗布し、80℃のホットプレートで1分間プレベークを行った。その後、庫内を窒素置換したオーブン中、230℃で1時間加熱して膜厚0.1μmの塗膜を形成した。次いで、この塗膜表面に、Hg-Xeランプ及びグランテーラープリズムを用いて313nmの輝線を含む偏光紫外線1,000J/mを、基板法線から40°傾いた方向から照射して液晶配向能を付与した。同じ操作を繰り返して、液晶配向膜を有する基板を一対(2枚)作成した。
 上記基板のうちの1枚の液晶配向膜を有する面の外周に、直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、一対の基板の液晶配向膜面を対向させ、各基板の紫外線の光軸の基板面への投影方向が逆平行となるように圧着し、150℃で1時間かけて接着剤を熱硬化させた。次いで、液晶注入口より基板間の間隙にネガ型液晶(メルク社製、MLC-6608)を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止した。さらに、液晶注入時の流動配向を除くために、これを130℃で加熱してから室温まで徐冷した。次に、基板の外側両面に、偏光板を、その偏光方向が互いに直交し、かつ、液晶配向膜の紫外線の光軸の基板面への射影方向と45°の角度をなすように貼り合わせることにより液晶表示素子を製造した。
3.電圧保持率(VHR)の評価
 上記2.で製造した液晶表示素子につき、5Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、167ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から167ミリ秒後の電圧保持率を測定した。測定装置は(株)東陽テクニカ製VHR-1を使用した。このとき、電圧保持率が90%以上の場合に「優良(A)」、70%以上90%未満の場合に「良好(B)」、70%未満の場合に「不良(C)」とした。その結果、この実施例では電圧保持率は「優良(A)」の評価であった。
4.プレチルト角の評価
 上記2.で製造した液晶表示素子につき、非特許文献(T. J. Scheffer et. al. J. Appl. Phys. vo. 19. p2013(1980))に記載の方法に準拠してHe-Neレーザー光を用いる結晶回転法により測定した液晶分子の基板面からの傾き角の値をプレチルト角とした。このとき、プレチルト角が85.0°以上88.0°未満の場合に「優良(A)」、88.0°以上89.0°未満の場合に「良好(B)」、89.0°以上又は85.0°未満の場合に「不良(C)」とした。その結果、この実施例ではプレチルト角は「良好(B)」の評価であった。
5.AC残像特性の評価
 上記2.で製造した液晶表示素子につき、交流電圧15Vで20時間駆動した後にプレチルト角を測定し、下記数式(1)によりチルト差Δθを求めた。
 Δθ=θ1-θ2  …(1)
(数式(1)中、θ1は駆動前のプレチルト角であり、θ2は駆動後のプレチルト角である。)
Δθが0.05°以下の場合に「優良(A)」、0.05°よりも大きく0.10°未満の場合に「良好(B)」、0.10°以上の場合に「不良(C)」とした。その結果、この実施例では「優良(A)」の評価であった。
[実施例2-2~2-49,及び比較例2-1~2-8]
 配合組成を下記表9~11に示す通り変更した以外は実施例1と同じ固形分濃度で調製を行い、液晶配向剤をそれぞれ得た。また、それぞれの液晶配向剤を用いて実施例2-1と同様にして光垂直型液晶表示素子を製造して各種評価を行った。それらの結果を下記表9~11に示した。なお、実施例2-8及び2-24では、添加剤として化合物(ad-1)、(ad-2)をそれぞれ液晶配向剤に配合した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000069
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000070
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000071
 表9~11に示すように、重合体(P)を含有する液晶配向剤を用いた実施例2-1~2-49では、電圧保持率は「A」又は「B」であった。また、プレチルト角特性及びAC残像特性についても「A」又は「B」であって、かつ少なくとも一方は「A」の評価であり、電気特性、プレチルト角特性及びAC残像特性がバランス良く改善されていた。これに対し、重合体(P)を含有しない液晶配向剤を用いた比較例2-1~2-8では、実施例2-1~2-49よりも劣る結果であった。なお、比較例2-2及び2-4では、プレチルト角の評価が「C」であったが、これらはいずれもプレチルト角が89°以上と高い値であった。

Claims (12)

  1.  下記式(1)で表される化合物に由来する構造単位U1と、下記式(2)、式(3)、式(4)又は式(5)で表される部分構造を有する化合物に由来する構造単位であって前記構造単位U1とは異なる構造単位U2と、を有する重合体(P)を含有する、液晶配向剤。
     (E-(G  …(1)
    (式(1)中、Gは、架橋性を示す環状構造を有する基、芳香族縮合多環構造を有する基、又は窒素含有複素環構造を有する基である。Eは、重合性炭素-炭素不飽和結合を有する基であり、重合性炭素-炭素不飽和結合を形成する少なくとも一方の炭素原子が、Gが有する、架橋性を示す環状構造、芳香族縮合多環構造又は窒素含有複素環構造の環に対し単結合で結合しているか、又は**-COO-、**-CONR50-、**-CH-CONR50-、-O-若しくはフェニレン基(ただし、「**」は、重合性炭素-炭素不飽和結合を形成する炭素原子に結合する結合手であることを示す。)を介して結合している。R50は、水素原子であるか、又はR50が他の基に結合して構成される環構造を表す。i及びjは、一方が1であって他方が2であるか、又はi=j=1である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式(2)中、Rは、炭素数1以上の1価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。式(3)中、Rは、炭素数1以上の1価の有機基であり、Rは、水素原子又は炭素数1以上の1価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。式(4)中、Rは、炭素数1以上の1価の有機基であり、R11は、水素原子又は炭素数1以上の1価の有機基であり、R及びR10は、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。X10及びX11のうち一方は単結合であり、他方はメチレン基である。式(5)中、R12は、炭素数1以上の1価の有機基であり、R13及びR14は、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。)
  2.  前記重合体(P)は、オキセタニル基及びオキシラニル基(ただし、前記構造単位U1が有するオキセタニル基及びオキシラニル基を除く。)の少なくとも一方を有する、請求項1に記載の液晶配向剤。
  3.  前記重合体(P)は、加熱によりオキセタニル基及びオキシラニル基の少なくとも一方と反応する官能基を有する、請求項2に記載の液晶配向剤。
  4.  前記重合体(P)は、カルボキシル基、保護されたカルボキシル基、アミノ基及び保護されたアミノ基よりなる群から選ばれる少なくとも一種を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
  5.  ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドよりなる群から選ばれる少なくとも一種の重合体をさらに含有する、請求項1~4のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
  6.  前記重合体(P)は、光配向性基を有する重合体である、請求項1~5のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
  7.  前記構造単位U2は、下記式(6)で表される化合物に由来する構造単位である、請求項1~5のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式(6)中、Bは、下記式(7)、式(8)、式(9)又は式(10)で表される1価の基であり、Dは、下記式(11)で表される2価の基であり、X及びXは、それぞれ独立して、単結合、-CO-O-、-O-CO-、-CS-O-、-O-CS-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CH-、-CH-O-又は炭素数1~3のアルカンジイル基であり、A及びAは、それぞれ独立して、置換又は無置換のフェニレン基、シクロへキシレン基又はナフチレン基であり、R18は、炭素数2~20のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基又は-R19-Y(ただし、R19は炭素数2~20のアルカンジイル基であり、Yはトリアルキルシリル基である。)である。mは0~2の整数であり、nは1~3の整数である。mが2の場合、複数のA、Xは、それぞれ独立して上記定義を有する。nが2又は3の場合、複数のR18は、それぞれ独立して上記定義を有する。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式(7)中、R及びRはそれぞれ上記式(2)と同義である。式(8)中、R、R及びRはそれぞれ上記式(3)と同義である。式(9)中、R、R10、R11、X10及びX11はそれぞれ上記式(4)と同義である。式(10)中、R13及びR14はそれぞれ上記式(5)と同義である。「*」は結合手であることを示す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式(11)中、A、A及びAは、それぞれ独立して、置換又は無置換のフェニレン基又はシクロへキシレン基であり、L及びLは、それぞれ独立して、単結合、炭素数1~5のアルカンジイル基、又は当該アルカンジイル基の少なくとも1個のメチレン基が「-O-」で置き換えられた基であり(ただし、酸素原子は連続しない。)、X及びXは、それぞれ独立して、-CO-O-、-O-CO-、-CS-O-、-O-CS-、-CO-S-、-S-CO-又は-O-であり、R16及びR17は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、ハロゲン原子又はシアノ基である。k及びrは、それぞれ独立して0又は1である。「*」及び「*」は結合手であることを示す。ただし、「*」がBに結合している場合と、「*」がBに結合している場合とを含む。)
  8.  前記構造単位U2は、下記式(b-1)で表される部分構造を有する、請求項1~7のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式(b-1)中、A、A及びAは、それぞれ独立して、置換又は無置換の1,4-シクロヘキシレン基又は1,4-フェニレン基であり、Xは単結合又は酸素原子であり、R80は、フルオロメチル基又はメチル基であり、a1は0~2の整数であり、a2は1~20の整数であり、a3は0又は1である。ただし、R80がメチル基である場合、a1=0である。「*」は結合手であることを示す。)
  9.  請求項1~8のいずれか一項に記載の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜。
  10.  請求項9に記載の液晶配向膜を具備する液晶素子。
  11.  下記式(1)で表される化合物に由来する構造単位U1と、下記式(2)、式(3)、式(4)又は式(5)で表される部分構造を有する化合物に由来する構造単位であって前記構造単位U1とは異なる構造単位U2と、を有する重合体。
     (E-(G  …(1)
    (式(1)中、Gは、架橋性を示す環状構造を有する基、芳香族縮合多環構造を有する基、又は窒素含有複素環構造を有する基である。Eは、重合性炭素-炭素不飽和結合を有する基であり、重合性炭素-炭素不飽和結合を形成する少なくとも一方の炭素原子が、Gが有する、架橋性を示す環状構造、芳香族縮合多環構造又は窒素含有複素環構造の環に対し単結合で結合しているか、又は**-COO-、**-CONR50-、**-CH-CONR50-、-O-若しくはフェニレン基(ただし、「**」は、重合性炭素-炭素不飽和結合を形成する炭素原子に結合する結合手であることを示す。)を介して結合している。R50は、水素原子であるか、又はR50が他の基に結合して構成される環構造を表す。i及びjは、一方が1であって他方が2であるか、又はi=j=1である。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (式(2)中、Rは、炭素数1以上の1価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。式(3)中、Rは、炭素数1以上の1価の有機基であり、Rは、水素原子又は炭素数1以上の1価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。式(4)中、Rは、炭素数1以上の1価の有機基であり、R11は、水素原子又は炭素数1以上の1価の有機基であり、R及びR10は、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。X10及びX11のうち一方は単結合であり、他方はメチレン基である。式(5)中、R12は、炭素数1以上の1価の有機基であり、R13及びR14は、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。)
  12.  下記式(6)で表される化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
    (式(6)中、Bは、下記式(7)、式(8)、式(9)又は式(10)で表される1価の基であり、Dは、下記式(11)で表される2価の基であり、X及びXは、それぞれ独立して、単結合、-CO-O-、-O-CO-、-CS-O-、-O-CS-、-CO-S-、-S-CO-、-O-CH-、-CH-O-又は炭素数1~3のアルカンジイル基であり、A及びAは、それぞれ独立して、置換又は無置換のフェニレン基、シクロへキシレン基又はナフチレン基であり、R18は、炭素数2~20のアルキル基、アルコキシ基、フルオロアルキル基、フルオロアルコキシ基又は-R19-Y(ただし、R19は炭素数2~20のアルカンジイル基であり、Yはトリアルキルシリル基である。)である。mは0~2の整数であり、nは1~3の整数である。mが2の場合、複数のA、Xは、それぞれ独立して上記定義を有する。nが2又は3の場合、複数のR18は、それぞれ独立して上記定義を有する。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
    (式(7)中、R及びRは、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。式(8)中、Rは、水素原子又は炭素数1以上の1価の有機基であり、R及びRは、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。式(9)中、R11は、水素原子又は炭素数1以上の1価の有機基であり、R及びR10は、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。X10及びX11のうち一方は単結合であり、他方はメチレン基である。式(10)中、R13及びR14は、それぞれ独立して水素原子又はメチル基である。「*」は結合手であることを示す。)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
    (式(11)中、A、A及びAは、それぞれ独立して、置換又は無置換のフェニレン基又はシクロへキシレン基であり、L及びLは、それぞれ独立して、単結合、炭素数1~5のアルカンジイル基、又は当該アルカンジイル基の少なくとも1個のメチレン基が「-O-」で置き換えられた基であり(ただし、酸素原子は連続しない。)、X及びXは、それぞれ独立して、-CO-O-、-O-CO-、-CS-O-、-O-CS-、-CO-S-、-S-CO-又は-O-であり、R16及びR17は、それぞれ独立して、水素原子、メチル基、ハロゲン原子又はシアノ基である。k及びrは、それぞれ独立して0又は1である。「*」及び「*」は結合手であることを示す。ただし、「*」がBに結合している場合と、「*」がBに結合している場合とを含む。)
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