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JP4524569B2 - Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element - Google Patents
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JP4524569B2 - Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element - Google Patents

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JP4524569B2 JP2004066935A JP2004066935A JP4524569B2 JP 4524569 B2 JP4524569 B2 JP 4524569B2 JP 2004066935 A JP2004066935 A JP 2004066935A JP 2004066935 A JP2004066935 A JP 2004066935A JP 4524569 B2 JP4524569 B2 JP 4524569B2
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Description

本発明は、液晶表示素子の液晶配向膜を形成するために用いられる液晶配向剤および液晶表示素子に関する。さらに詳しくは高プレチルト角を発現し、電圧保持率に優れる液晶配向膜を与えることができる、塗布性に優れた液晶配向剤および液晶表示素子に関する。   The present invention relates to a liquid crystal aligning agent and a liquid crystal display element used for forming a liquid crystal alignment film of a liquid crystal display element. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal aligning agent and a liquid crystal display element excellent in coatability, which can provide a liquid crystal alignment film that exhibits a high pretilt angle and is excellent in voltage holding ratio.

現在、液晶表示素子としては、透明導電膜が設けられている基板表面にポリアミック酸、ポリイミドなどからなる液晶配向膜を形成して液晶表示素子用基板とし、その2枚を対向配置してその間隙内に正の誘電異方性を有するネマチック型液晶の層を形成してサンドイッチ構造のセルとし、液晶分子の長軸が一方の基板から他方の基板に向かって連続的に90度捻れるようにした、いわゆるTN型(Twisted Nematic)液晶セルを有するTN型液晶表示素子が知られている。   Currently, as a liquid crystal display element, a liquid crystal alignment film made of polyamic acid, polyimide, or the like is formed on the surface of a substrate on which a transparent conductive film is provided to form a liquid crystal display element substrate. A nematic liquid crystal layer having positive dielectric anisotropy is formed in a cell having a sandwich structure so that the major axis of the liquid crystal molecules is continuously twisted 90 degrees from one substrate to the other. A TN type liquid crystal display element having a so-called TN type (Twisted Nematic) liquid crystal cell is known.

また、TN型液晶表示素子に比してコントラストが高くて、その視角依存性の少ないSTN(Super Twisted Nematic)型液晶表示素子が開発されている。このSTN型液晶表示素子は、ネマチック型液晶に光学活性物質であるカイラル剤をブレンドしたものを液晶として用い、液晶分子の長軸が基板間で180度以上にわたって連続的に捻れる状態となることにより生じる複屈折効果を利用するものである。   Further, STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display elements have been developed that have higher contrast than TN type liquid crystal display elements and have less viewing angle dependency. This STN type liquid crystal display element uses nematic liquid crystal blended with a chiral agent which is an optically active substance as liquid crystal, and the major axis of liquid crystal molecules is continuously twisted over 180 degrees between substrates. The birefringence effect generated by the above is utilized.

また、液晶を駆動するための2つの電極を片側の基盤に櫛歯状に配置し、基盤面に平行な電界を発生させ、液晶分子をコントロールする横電界方式液晶表示素子が知られている。これらの液晶表示素子における液晶の配向は、通常、ラビング処理が施された液晶配向膜により発現される。   Also known is a lateral electric field type liquid crystal display element in which two electrodes for driving a liquid crystal are arranged in a comb-like shape on one side of the base, an electric field parallel to the base is generated, and liquid crystal molecules are controlled. The alignment of the liquid crystal in these liquid crystal display elements is usually expressed by a liquid crystal alignment film subjected to a rubbing treatment.

上記とは別の液晶表示素子として、負の誘電異方性を有する液晶分子を基板に垂直に配向させてなる垂直配向(Vertical Alignment)型液晶セルを有する液晶表示素子が知られている。このような液晶表示素子においても、液晶の配向制御は、通常、ポリアミック酸、ポリイミドなどの重合体を含有する液晶配向剤により形成された液晶配向膜によりなされている。   As a liquid crystal display element different from the above, a liquid crystal display element having a vertical alignment type liquid crystal cell in which liquid crystal molecules having negative dielectric anisotropy are aligned perpendicular to a substrate is known. In such a liquid crystal display element, the alignment control of the liquid crystal is usually performed by a liquid crystal alignment film formed of a liquid crystal alignment agent containing a polymer such as polyamic acid or polyimide.

最近、明るく繊細で美しい画像を得るために高開口率化、画素間の狭化が進み、これに伴って配線による段差が著しく大きい基板を液晶表示素子に用いる傾向にある。また、垂直配向型液晶表示素子においては、いわゆるMVA型と呼ばれる方式の表示素子が製造されているが、基板上に感光性樹脂による突起を設けるものであり、この突起の上に液晶配向膜は形成される。   Recently, in order to obtain a bright, delicate and beautiful image, a high aperture ratio and a narrowing between pixels have progressed, and accordingly, a substrate having a remarkably large step due to wiring tends to be used for a liquid crystal display element. In the vertical alignment type liquid crystal display element, a so-called MVA type display element is manufactured, and a protrusion made of a photosensitive resin is provided on a substrate, and a liquid crystal alignment film is formed on the protrusion. It is formed.

これら凹凸の厳しい基板に形成された液晶配向膜が発現するプレチルト角は凹凸の少ない基板に形成された液晶配向膜に比べて低くなる傾向にあり、例えばTN型液晶表示素子ではリバースツイストによる表示欠損が起こりやすいといった問題が知られている。   The pretilt angle developed by a liquid crystal alignment film formed on a substrate with severe irregularities tends to be lower than that of a liquid crystal alignment film formed on a substrate with few irregularities. For example, in TN type liquid crystal display elements, display defects due to reverse twist There is a known problem that is likely to occur.

さらにMVA型垂直配向型液晶表示素子においては突起頂上付近で垂直配向性の不足による表示欠損が起こりやすいといった問題が知られており、このような背景から、従来よりも高いプレチルト角を安定に発現することのできる液晶配向膜が求められるようになってきている。   Furthermore, in the MVA type vertical alignment type liquid crystal display device, there is a known problem that display defects are likely to occur near the top of the protrusion due to insufficient vertical alignment, and from this background, a pretilt angle higher than the conventional one is stably expressed. There is a growing demand for liquid crystal alignment films that can be used.

高いプレチルト角を発現できる液晶配向膜は、例えば特許文献1に開示されているヘキサデシル基、オクタデシル基のような長鎖アルキル基、特許文献2に開示されているアルキル基を有するビシクロヘキシル基、または特許文献3に開示されているステロイド基のような、嵩高い脂肪族基、脂環族基(以下、プレチルト角発現基と呼ぶ)を用い、目的のプレチルト角に適した量を導入した重合体を用いて製造される液晶配向剤を用いることで、形成することができる。   The liquid crystal alignment film capable of expressing a high pretilt angle is, for example, a long-chain alkyl group such as a hexadecyl group and an octadecyl group disclosed in Patent Document 1, a bicyclohexyl group having an alkyl group disclosed in Patent Document 2, or A polymer in which a bulky aliphatic group or alicyclic group (hereinafter referred to as a pretilt angle-expressing group) such as a steroid group disclosed in Patent Document 3 is used and an amount suitable for a desired pretilt angle is introduced It can form by using the liquid crystal aligning agent manufactured using.

ところが、これらプレチルト角発現基は疎水性であるために、液晶配向剤に一般に用いられる溶剤種であるγ−ブチロラクトンやN−メチル−2−ピロリドンのような高極性溶剤への溶解性が低い。このために、目的のプレチルト角によっては、必要なプレチルト角発現基を導入したポリイミドの溶解性が著しく低下してしまうことがあった。その結果、例えば印刷法を用いて基板上に配向膜を形成しようとした場合に、柚子肌ムラのような塗布ムラが生じて膜厚均一性が損なわれたために、液晶配向性やプレチルト角の乱れによる表示ムラが発生しやすいといった問題があった。   However, since these pretilt angle-expressing groups are hydrophobic, they have low solubility in highly polar solvents such as γ-butyrolactone and N-methyl-2-pyrrolidone, which are commonly used for liquid crystal aligning agents. For this reason, depending on the target pretilt angle, the solubility of the polyimide having the necessary pretilt angle-expressing group introduced may be significantly reduced. As a result, for example, when an alignment film is formed on a substrate using a printing method, coating unevenness such as cocoon skin unevenness occurs and film thickness uniformity is impaired. There has been a problem that display unevenness is likely to occur due to disturbance.

このため、特許文献4に開示されているように、イミド化率の低い重合体を用いることで塗布ムラを改善しようとする検討が実施された。しかしながら、特にテレビ用途の液晶表示素子においては動画を美しく表示するために高速応答が可能な液晶を用いており、このために従来の液晶配向膜では電圧保持率が低く長期間の点灯において表示ムラが発生することから、信頼性に優れた液晶表示素子を製造できないといった問題があった。   For this reason, as disclosed in Patent Document 4, studies have been made to improve coating unevenness by using a polymer having a low imidization rate. However, in particular, liquid crystal display elements for television use use liquid crystal capable of high-speed response in order to display moving images beautifully. For this reason, conventional liquid crystal alignment films have a low voltage holding ratio and display unevenness during long-term lighting. Therefore, there is a problem that a liquid crystal display element having excellent reliability cannot be manufactured.

従って、高いプレチルト角を発現し電圧保持率に優れる液晶配向膜を与えることのできる、塗布性に優れた液晶配向剤の開発が待ち望まれていた。
特開平6−136122号公報 特開2003−96034号公報 特許第2893671号 特開2002−95499号公報
Therefore, the development of a liquid crystal aligning agent excellent in coating property that can give a liquid crystal aligning film exhibiting a high pretilt angle and excellent in voltage holding ratio has been awaited.
JP-A-6-136122 JP 2003-96034 A Japanese Patent No. 2893671 JP 2002-95499 A

本発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであって、本発明の第1の目的は、高いプレチルト角を発現し電圧保持率に優れる液晶配向膜を形成することができる、塗布性に優れた液晶配向剤を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object of the present invention is to provide a coating film that can form a liquid crystal alignment film that exhibits a high pretilt angle and is excellent in voltage holding ratio. It is in providing the liquid crystal aligning agent excellent in the property.

本発明の第2の目的は、信頼性に優れる液晶配向膜を形成することができる液晶配向剤を提供することにある。   The second object of the present invention is to provide a liquid crystal aligning agent capable of forming a liquid crystal alignment film having excellent reliability.

本発明の第3の目的は、本発明の液晶配向剤からの液晶配向膜を備えた液晶表示素子を提供することにある。   The third object of the present invention is to provide a liquid crystal display device provided with a liquid crystal alignment film from the liquid crystal aligning agent of the present invention.

本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。   Still other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第1に、下記式(1)および下記式(2)のそれぞれで表される繰返し単位の双方を有し、且つ60〜95%のイミド化率を有する重合体を含有する液晶配向剤であって、前記重合体が、
2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物と、
1−(2−エトキシエトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−ブトキシエトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−エトキシエトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−ブトキシエトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−エトキシエトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−ブトキシエトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼンまたは1−(4−(2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン含むジアミンとを反応させて得られる重合体であることを特徴とする前記液晶配向剤によって達成される。
According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention, the first, possess both of the repeating unit represented by each of the following formulas (1) and the following formula (2), and of 60% to 95% a liquid crystal aligning agent containing a polymer to have a imidization ratio, the polymer,
2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride;
1- (2-ethoxyethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (2- (2- (2-ethoxyethoxy) ) Ethoxy) ethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (2-butoxyethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2-ethoxyethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2- (2-ethoxyethoxy) eth) C) Ethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2-butoxyethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2-butoxyethoxy) ) Ethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4 -(2-ethoxyethoxy) phenoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) phenoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2 -(2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) phenoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2-butoxyethoxy) ) Phenoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) phenoxy) -2,4-diaminobenzene or 1- (4- (2- (2- (2 -Butoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) phenoxy) -2,4-diaminobenzene It is achieved by the liquid crystal aligning agent characterized by being a polymer obtained by reacting with diamine.

Figure 0004524569
Figure 0004524569

ここで、Pは4価の有機基であり、Qは3価の有機基であり、X1は酸素原子または硫黄原子であり、Aはアルキレン基であり、Bはハロゲン原子で置換されていてもよく且つ炭素数1〜30のアルキル基でありそしてnは1〜5の整数である。
Here, P is a tetravalent organic group, Q is a trivalent organic group, X 1 is an oxygen atom or a sulfur atom, A is an alkylene group, and B is substituted with a halogen atom. And an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and n is an integer of 1 to 5.

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第2に、本発明の液晶配向剤から得られる液晶配向膜を具備してなることを特徴とする液晶表示素子によって達成される。   According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are secondly achieved by a liquid crystal display element comprising a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention.

本発明の液晶配向剤は塗布性に優れ、高いプレチルト角を発現し、電圧保持率に優れる、液晶表示素子用として好適な液晶配向膜を与える。   The liquid crystal aligning agent of this invention is excellent in applicability | paintability, expresses a high pretilt angle, and provides the liquid crystal aligning film suitable for liquid crystal display elements which are excellent in a voltage retention.

さらに、本発明の液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜を有する液晶表示素子は、信頼性に優れ、種々の装置に有効に使用でき、例えば卓上計算機、腕時計、置時計、係数表示板、携帯電話、ワードプロセッサ、パーソナルコンピューター、液晶データプロジェクタ、液晶テレビなどの表示装置に用いられる。   Furthermore, a liquid crystal display element having a liquid crystal alignment film formed by using the liquid crystal aligning agent of the present invention is excellent in reliability and can be used effectively in various devices. For example, a desk calculator, a wristwatch, a table clock, a coefficient display board, a mobile phone Used in display devices such as telephones, word processors, personal computers, liquid crystal data projectors, and liquid crystal televisions.

以下、本発明について詳細に説明する。本発明で用いることのできる重合体は、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミック酸ブロックとポリイミドブロックを分子内に有するブロック重合体、またはこれら重合体の二種以上の混合物から選ばれる。ポリアミック酸はテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを有機溶剤中で反応させることで得ることができる。ポリイミドは、合成したポリアミック酸を脱水閉環して得ることができる。ブロック重合体は例えば特開2000−336168に開示されているように、アミン末端のポリアミック酸と酸無水物末端のポリイミドを混合し熟成することで得ることができる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail. The polymer that can be used in the present invention is selected from polyamic acid, polyimide, a block polymer having a polyamic acid block and a polyimide block in the molecule, or a mixture of two or more of these polymers. The polyamic acid can be obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound in an organic solvent. The polyimide can be obtained by dehydrating and ring-closing the synthesized polyamic acid. The block polymer can be obtained, for example, by mixing and aging an amine-terminated polyamic acid and an acid-terminated polyimide as disclosed in JP-A-2000-336168.

上記式(1)および(2)それぞれで表される構造は、ジアミン化合物の少なくとも一種に、式(1)および(2)中の−X−(A−X−Bで表される置換基を有する化合物(以下、特定ジアミンと言う)を用いることで、重合体中に導入される。 The structure represented by each of the above formulas (1) and (2) is represented by —X 1 — (AX 1 ) n —B in the formulas (1) and (2) in at least one of the diamine compounds. By using a compound having a substituent (hereinafter referred to as a specific diamine), it is introduced into the polymer.

上記式(1)および(2)のそれぞれで表される構造は得られる重合体の溶解性を顕著に高める効果を持つ。このために、この重合体を用いて製造される液晶配向剤から、優れた塗布性を発揮し、高いプレチルト角を発現し電圧保持率に優れる液晶配向膜を形成することができる。   The structure represented by each of the above formulas (1) and (2) has the effect of significantly increasing the solubility of the resulting polymer. For this reason, from the liquid crystal aligning agent manufactured using this polymer, the liquid crystal aligning film which exhibits the outstanding applicability | paintability, expresses a high pretilt angle, and is excellent in the voltage retention rate can be formed.

本発明で用いる重合体における上記式(1)で表される構造および上記式(2)で表される構造の含有割合は、全重合体の全繰り返し単位に対して、好ましくは、1〜95モル%、より好ましくは、5〜80モル%、さらに好ましくは5〜60モル%である。   The content ratio of the structure represented by the above formula (1) and the structure represented by the above formula (2) in the polymer used in the present invention is preferably 1 to 95 with respect to all repeating units of all the polymers. It is 5 mol%, More preferably, it is 5-80 mol%, More preferably, it is 5-60 mol%.

[テトラカルボン酸二無水物]
本発明で用いることのできるテトラカルボン酸無水物は、下記式(3)
[Tetracarboxylic dianhydride]
The tetracarboxylic acid anhydride that can be used in the present invention is represented by the following formula (3).

Figure 0004524569
Figure 0004524569

ここで、Pの定義は上記式(1)に同じである、
で表される。かかるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物を挙げることができる。
Here, the definition of P is the same as the above formula (1).
It is represented by Such tetracarboxylic acid dianhydride, for example, 2, can be mentioned 3,5-tricarboxy cyclopentyl acetic dianhydride.

[ジアミン化合物]
本発明で用いられるジアミン化合物は、下記式(9)
[Diamine compound]
The diamine compound used in the present invention has the following formula (9):

Figure 0004524569
Figure 0004524569

ここでQ、X1、A、Bおよびnの定義は上記式(1)に同じである、
で表される。アルキレン基を表すAは好ましくは炭素数2〜10のアルキレン基である
Here, the definitions of Q, X 1 , A, B and n are the same as in the above formula (1).
It is represented by A representing an alkylene group is preferably an alkylene group having 2 to 10 carbon atoms .

かかるジアミン化合物(以下「特定ジアミン化合物」ということがある)としては、1−(2−エトキシエトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−ブトキシエトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−エトキシエトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−ブトキシエトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−エトキシエトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−ブトキシエトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼンを挙げることができる。 Examples of such diamine compounds (hereinafter sometimes referred to as “specific diamine compounds”) include 1- (2-ethoxyethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) -2, 4-diaminobenzene, 1- (2- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (2-butoxyethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- ( 2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- ( 2-ethoxyethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) cyclohexyloxy)- 2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2-butoxyethoxy) Cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2- (2- ( 2-butoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2-ethoxyethoxy) phenoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- ( 2-ethoxyethoxy) ethoxy) phenoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) eth) Ii) phenoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2-butoxyethoxy) phenoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) phenoxy ) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) phenoxy) -2,4-diaminobenzene .

本発明では、本発明の効果を損なわない範囲であれば、上記特定ジアミン以外の他のジアミン化合物を用いることもできる。上記ポリアミック酸の合成に用いられる他のジアミン化合物としては、例えばp−フェニレンジアミン、m−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エタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノベンズアニリド、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,5−ジアミノナフタレン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、5−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−10−ヒドロアントラセン、2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジメトキシビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、1,4,4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,4’−ビス[(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキシ]−オクタフルオロビフェニルなどの芳香族ジアミン;   In this invention, if it is a range which does not impair the effect of this invention, other diamine compounds other than the said specific diamine can also be used. Examples of other diamine compounds used for the synthesis of the polyamic acid include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylethane, and 4,4′-diaminodiphenyl. Sulfide, 4,4′-diaminodiphenyl sulfone, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminobenzanilide, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 5-amino-1- (4′-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, 6-amino-1- (4′-aminophenyl) ) -1,3,3-trimethylindane, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-di Minobenzophenone, 3,4'-diaminobenzophenone, 4,4'-diaminobenzophenone, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) ) Phenyl] hexafluoropropane, 2,2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy) ) Benzene, 1,3-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) -10-hydroanthracene, 2,7- Diaminofluorene, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 4,4′-methylene-bis (2-chloroaniline) 2,2 ′, 5,5′-tetrachloro-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-dichloro-4,4′-diamino-5,5′-dimethoxybiphenyl, 3,3′-dimethoxy -4,4'-diaminobiphenyl, 1,4,4 '-(p-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 4,4'-(m-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 2,2'-bis [4- (4 -Amino-2-trifluoromethylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 4,4'-diamino-2,2'-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 4,4'-bis [(4-amino-2- Aromatic diamines such as (trifluoromethyl) phenoxy] -octafluorobiphenyl;

1,1−メタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6.2.1.02,7]−ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)などの脂肪族および脂環式ジアミン; 1,1 m-xylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylene diamine, octamethylene diamine, nonamethylene diamine, 1, 4-diaminocyclohexane, isophorone diamine, Tetrahydrodicyclopentadienylenediamine, hexahydro-4,7-methanoindanylene methylenediamine, tricyclo [6.2.1.0 2,7 ] -undecylenedimethyldiamine, 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine) Aliphatic and cycloaliphatic diamines such as;

2,3−ジアミノピリジン、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、5,6−ジアミノ−2,3−ジシアノピラジン、5,6−ジアミノ−2,4−ジヒドロキシピリミジン、2,4−ジアミノ−6−ジメチルアミノ−1,3,5−トリアジン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、2,4−ジアミノ−6−イソプロポキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メトキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−フェニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−1,3,5−トリアジン、4,6−ジアミノ−2−ビニル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−5−フェニルチアゾール、2,6−ジアミノプリン、5,6−ジアミノ−1,3−ジメチルウラシル、3,5−ジアミノ−1,2,4−トリアゾール、6,9−ジアミノ−2−エトキシアクリジンラクテート、3,8−ジアミノ−6−フェニルフェナントリジン、1,4−ジアミノピペラジン、3,6−ジアミノアクリジン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルアミンおよび下記式(10)〜(13)で表される化合物などの、分子内に2つの1級アミノ基および該1級アミノ基以外の窒素原子を有するジアミン; 2,3-diaminopyridine, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 5,6-diamino-2,3-dicyanopyrazine, 5,6-diamino-2,4 -Dihydroxypyrimidine, 2,4-diamino-6-dimethylamino-1,3,5-triazine, 1,4-bis (3-aminopropyl) piperazine, 2,4-diamino-6-isopropoxy-1,3 , 5-triazine, 2,4-diamino-6-methoxy-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-phenyl-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-methyl -S-triazine, 2,4-diamino-1,3,5-triazine, 4,6-diamino-2-vinyl-s-triazine, 2,4-diamino-5-phenylthiazole, 2,6- Aminopurine, 5,6-diamino-1,3-dimethyluracil, 3,5-diamino-1,2,4-triazole, 6,9-diamino-2-ethoxyacridine lactate, 3,8-diamino-6 2 in the molecule such as phenylphenanthridine, 1,4-diaminopiperazine, 3,6-diaminoacridine, bis (4-aminophenyl) phenylamine and compounds represented by the following formulas (10) to (13) A diamine having one primary amino group and a nitrogen atom other than the primary amino group;

Figure 0004524569
Figure 0004524569

(式中、R5は、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジンおよびピペラジンよりなる群から選ばれる窒素原子を含む環構造を有する1価の有機基を示し、Xは2価の有機基を示す。) (In the formula, R 5 represents a monovalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from the group consisting of pyridine, pyrimidine, triazine, piperidine and piperazine, and X represents a divalent organic group.)

Figure 0004524569
Figure 0004524569

(式中、R6は、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジンおよびピペラジンから選ばれる窒素原子を含む環構造を有する2価の有機基を示し、Xは2価の有機基を示し、複数存在するR6は、同一でも異なっていてもよい。) Wherein R 6 represents a divalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from pyridine, pyrimidine, triazine, piperidine and piperazine, X represents a divalent organic group, and a plurality of R 6 may be the same or different.)

下記式(12)で表されるモノ置換フェニレンジアミン類;下記式(13)で表されるジアミノオルガノシロキサン;   Mono-substituted phenylenediamines represented by the following formula (12); diaminoorganosiloxanes represented by the following formula (13);

Figure 0004524569
Figure 0004524569

(式中、R7は、−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−および−CO−から選ばれる2価の有機基を示し、R8は、ステロイド骨格、トリフルオロメチル基およびフルオロ基から選ばれる基を有する1価の有機基または炭素数6〜30のアルキル基を示す。) (Wherein R 7 represents a divalent organic group selected from —O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH— and —CO—, and R 8 represents a steroid skeleton, A monovalent organic group having a group selected from a fluoromethyl group and a fluoro group or an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms is shown.)

Figure 0004524569
Figure 0004524569

(式中、R9は炭素数1〜12の炭化水素基を示し、複数存在するR9は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、pは1〜3の整数であり、qは1〜20の整数である。) (Wherein, R 9 represents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, R 9 there are a plurality each may be the same or different, p is an integer of 1 to 3, q is from 1 to 20 Is an integer.)

下記式(14)〜(18)で表される化合物などを挙げることができる。これらのジアミン化合物は、単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。   Examples include compounds represented by the following formulas (14) to (18). These diamine compounds can be used alone or in combination of two or more.

Figure 0004524569
Figure 0004524569

(式中、yは2〜12の整数であり、zは1〜5の整数である。) (In the formula, y is an integer of 2 to 12, and z is an integer of 1 to 5.)

これらのうち、p−フェニレンジアミン、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スルフィド、1,5−ジアミノナフタレン、2,7−ジアミノフルオレン、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、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−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)、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、上記式(14)〜(18)で表される化合物、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、3,6−ジアミノアクリジン、上記式(10)で表される化合物のうち下記式(19)で表される化合物、上記式(11)で表される化合物のうち下記式(20)で表される化合物および上記式(12)で表される化合物のうち下記式(21)〜(26)で表される化合物が好ましい。これらの他のジアミン化合物は、全ジアミン化合物に対し、好ましくは20〜95モル%、さらに好ましくは40〜95モル%で用いられる。   Among these, p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,7-diaminofluorene, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 2, 2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2 , 2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 4,4 ′-(p-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 1,4-cyclohexanediamine 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 1,4-bis (4 Aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, compounds represented by the above formulas (14) to (18), 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2, 4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacridine, a compound represented by the following formula (19) among the compounds represented by the above formula (10), and a compound represented by the following formula (11) Of the compound represented by 20) and the compound represented by the above formula (12), compounds represented by the following formulas (21) to (26) are preferred. These other diamine compounds are preferably used in an amount of 20 to 95 mol%, more preferably 40 to 95 mol%, based on the total diamine compounds.

Figure 0004524569
Figure 0004524569

[ポリアミック酸の合成]
ポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンの使用割合は、ジアミンのアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2〜2当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは0.3〜1.2当量となる割合である。
[Synthesis of polyamic acid]
The ratio of tetracarboxylic dianhydride and diamine used in the polyamic acid synthesis reaction is 0.2 to 2 equivalents of tetracarboxylic dianhydride acid anhydride group to 1 equivalent of amino group of diamine. The ratio is preferably, more preferably 0.3 to 1.2 equivalent.

ポリアミック酸の合成反応は、有機溶媒中において、好ましくは−20℃〜150℃、より好ましくは0〜100℃の温度条件下で行われる。   The polyamic acid synthesis reaction is preferably performed in an organic solvent under a temperature condition of −20 ° C. to 150 ° C., more preferably 0 to 100 ° C.

ここで、有機溶媒としては、合成されるポリアミック酸を溶解できるものであれば特に制限はなく、例えば1−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどの非プロトン系極性溶媒;m−クレゾール、キシレノール、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノール系溶媒を挙げることができる。また、有機溶媒の使用量(α)は、テトラカルボン酸二無水物およびジアミン化合物の総量(β)が、反応溶液の全量(α+β)に対して0.1〜30重量%になるような量であることが好ましい。   Here, the organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the synthesized polyamic acid. For example, 1-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide And aprotic polar solvents such as γ-butyrolactone, tetramethylurea and hexamethylphosphortriamide; and phenolic solvents such as m-cresol, xylenol, phenol and halogenated phenol. The amount of organic solvent used (α) is such that the total amount (β) of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound is 0.1 to 30% by weight with respect to the total amount (α + β) of the reaction solution. It is preferable that

また、上記有機溶媒には、ポリアミック酸の貧溶媒であるアルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類などを、生成するポリアミック酸が析出しない範囲で併用することができる。かかる貧溶媒の具体例としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、4−ヒドロキシ−4−メチル−2−ペンタノン、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、乳酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、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、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、ジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロルベンゼン、o−ジクロルベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどを挙げることができる。   In addition, in the organic solvent, alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, and the like, which are poor solvents for polyamic acid, are used in combination as long as the generated polyamic acid does not precipitate. be able to. Specific examples of such poor solvents include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, triethylene glycol. , Ethylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, butyl lactate, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, diethyl oxalate, malon Acid diethyl, diethyl ether, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i Propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, tetrahydrofuran, dichloromethane 1,2-dichloroethane, 1,4-dichlorobutane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene and the like.

以上のようにして、ポリアミック酸を溶解してなる反応溶液が得られる。そして、この反応溶液を大量の貧溶媒中に注いで析出物を得、この析出物を減圧下乾燥することによりポリアミック酸を得ることができる。また、このポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解させ、次いで貧溶媒で析出させる工程を1回または数回行うことにより、ポリアミック酸を精製することができる。   As described above, a reaction solution obtained by dissolving polyamic acid is obtained. The reaction solution is poured into a large amount of poor solvent to obtain a precipitate, and the precipitate is dried under reduced pressure to obtain a polyamic acid. The polyamic acid can be purified by dissolving the polyamic acid again in an organic solvent and then precipitating with a poor solvent once or several times.

[イミド化重合体の合成]
本発明の液晶配向剤を構成するイミド化重合体は、上記ポリアミック酸を脱水閉環することにより合成することができる。ポリアミック酸の脱水閉環は、(i)ポリアミック酸を加熱する方法により、または(ii)ポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行われる。
[Synthesis of imidized polymer]
The imidized polymer constituting the liquid crystal aligning agent of the present invention can be synthesized by dehydrating and ring-closing the polyamic acid. The polyamic acid is dehydrated and closed by (i) a method of heating the polyamic acid, or (ii) dissolving the polyamic acid in an organic solvent, adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to this solution, and heating as necessary. By the method.

上記(i)のポリアミック酸を加熱する方法における反応温度は、好ましくは50〜200℃であり、より好ましくは60〜170℃である。反応温度が50℃未満では脱水閉環反応が十分に進行せず、反応温度が200℃を超えると得られるイミド化重合体の分子量が低下することがある。   The reaction temperature in the method of heating the polyamic acid (i) is preferably 50 to 200 ° C, more preferably 60 to 170 ° C. When the reaction temperature is less than 50 ° C., the dehydration ring-closing reaction does not proceed sufficiently, and when the reaction temperature exceeds 200 ° C., the molecular weight of the imidized polymer obtained may decrease.

一方、上記(ii)のポリアミック酸の溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加する方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、所望するイミド化率によるが、ポリアミック酸の繰り返し単位1モルに対して0.01〜20モルとするのが好ましい。また、脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミンなどの3級アミンを用いることができる。しかし、これらに限定されるものではない。脱水閉環触媒の使用量は、使用する脱水剤1モルに対して0.01〜10モルとするのが好ましい。イミド化率は上記の脱水剤、脱水閉環剤の使用量を多くするほど高くすることができる。イミド化率は液晶表示素子の電圧保持率の観点から60〜95%である。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒と同じものを挙げることができる。脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは0〜180℃であり、より好ましくは10〜150℃である。また、このようにして得られる反応溶液に対し、ポリアミック酸の精製方法におけると同様の操作を行うことにより、イミド化重合体を精製することができる。 On the other hand, in the method (ii) of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the polyamic acid solution, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride is used as the dehydrating agent. Can do. Although the usage-amount of a dehydrating agent is based on the desired imidation rate, it is preferable to set it as 0.01-20 mol with respect to 1 mol of repeating units of a polyamic acid. Moreover, as a dehydration ring closure catalyst, tertiary amines, such as a pyridine, a collidine, a lutidine, a triethylamine, can be used, for example. However, it is not limited to these. The amount of the dehydration ring-closing catalyst used is preferably 0.01 to 10 mol with respect to 1 mol of the dehydrating agent used. The imidization rate can be increased as the amount of the above dehydrating agent and dehydrating ring-closing agent is increased. Imidization is viewpoint et 6 0% to 95% of the voltage holding ratio of the liquid crystal display device. Examples of the organic solvent used in the dehydration ring closure reaction include the same organic solvents as exemplified for use in the synthesis of polyamic acid. The reaction temperature of the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180 ° C, more preferably 10 to 150 ° C. In addition, the imidized polymer can be purified by performing the same operation as in the polyamic acid purification method on the reaction solution thus obtained.

[末端修飾型の重合体]
本発明で用いられるポリアミック酸およびイミド化重合体は、分子量が調節された末端修飾型のものであってもよい。この末端修飾型の重合体を用いることにより、本発明の効果が損われることなく液晶配向剤の塗布特性などを改善することができる。このような末端修飾型の重合体は、ポリアミック酸を合成する際に、ジカルボン酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などを反応系に添加することにより合成することができる。ここで、ジカルボン酸一無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、n−デシルサクシニック酸無水物、n−ドデシルサクシニック酸無水物、n−テトラデシルサクシニック酸無水物、n−ヘキサデシルサクシニック酸無水物などを挙げることができる。モノアミン化合物としては、例えばアニリン、シクロヘキシルアミン、n−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ウンデシルアミン、n−ドデシルアミン、n−トリデシルアミン、n−テトラデシルアミン、n−ペンタデシルアミン、n−ヘキサデシルアミン、n−ヘプタデシルアミン、n−オクタデシルアミン、n−エイコシルアミンなどを挙げることができる。また、モノイソシアネート化合物としては、例えばフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどを挙げることができる。
[End-modified polymer]
The polyamic acid and imidized polymer used in the present invention may be of a terminal modified type having a controlled molecular weight. By using this terminal-modified polymer, the coating characteristics of the liquid crystal aligning agent can be improved without impairing the effects of the present invention. Such a terminal-modified polymer can be synthesized by adding a dicarboxylic acid monoanhydride, a monoamine compound, a monoisocyanate compound or the like to the reaction system when synthesizing a polyamic acid. Here, as the dicarboxylic acid monoanhydride, for example, maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, n-decylsuccinic anhydride, n-dodecylsuccinic anhydride, n-tetradecylsuccinic anhydride And n-hexadecyl succinic anhydride. Examples of the monoamine compound include aniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, n-undecylamine, n -Dodecylamine, n-tridecylamine, n-tetradecylamine, n-pentadecylamine, n-hexadecylamine, n-heptadecylamine, n-octadecylamine, n-eicosylamine . Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.

[重合体の対数粘度]
以上のようにして得られるポリアミック酸およびイミド化重合体は、その対数粘度(ηln)の値が好ましくは0.05〜10dl/g、より好ましくは0.05〜5dl/gである。
[Logarithmic viscosity of polymer]
The polyamic acid and imidized polymer obtained as described above preferably have a logarithmic viscosity (η ln ) of 0.05 to 10 dl / g, more preferably 0.05 to 5 dl / g.

本発明における対数粘度(ηln)の値は、N−メチル−2−ピロリドンを溶媒として用い、濃度が0.5g/100ミリリットルである溶液について30℃で粘度の測定を行い、下記式(i)によって求められるものである。 The value of logarithmic viscosity (η ln ) in the present invention is determined by measuring the viscosity at 30 ° C. for a solution having a concentration of 0.5 g / 100 ml using N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent. ).

Figure 0004524569
Figure 0004524569

[液晶配向剤]
本発明の液晶配向剤は、上記ポリアミック酸および/またはイミド化重合体が、通常、有機溶媒中に溶解含有されて構成される。
[Liquid crystal aligning agent]
The liquid crystal aligning agent of the present invention is constituted by dissolving and containing the polyamic acid and / or imidized polymer in an organic solvent.

本発明の液晶配向剤を調製する際の温度は、好ましくは0℃〜200℃であり、より好ましくは20℃〜60℃である。   The temperature at the time of preparing the liquid crystal aligning agent of this invention becomes like this. Preferably it is 0 to 200 degreeC, More preferably, it is 20 to 60 degreeC.

本発明の液晶配向剤を構成する有機溶媒としては、例えば、1−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、エチレングリコールモノメチルエーテル、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、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル(またはブチルセロソルブ)、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどを挙げることができる。   Examples of the organic solvent constituting the liquid crystal aligning agent of the present invention include 1-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, γ-butyrolactam, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, 4-hydroxy- 4-methyl-2-pentanone, ethylene glycol monomethyl ether, butyl lactate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, ethylene glycol methyl ether, ethylene glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether , Ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n-butyl ether (or butyl cellosolve), ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol di Examples include methyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, and diethylene glycol monoethyl ether acetate.

本発明の液晶配向剤における固形分濃度は、粘性、揮発性などを考慮して選択されるが、好ましくは1〜10重量%の範囲にある。すなわち、本発明の液晶配向剤は、基板表面に塗布され、液晶配向膜となる塗膜を形成するが、固形分濃度が1重量%未満である場合には、この塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜を得ることが困難であり、固形分濃度が10重量%を超える場合には、塗膜の膜厚が過大となって良好な液晶配向膜を得ることが容易でなく、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が劣るものとなり易い。   The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent of the present invention is selected in consideration of viscosity, volatility, etc., but is preferably in the range of 1 to 10% by weight. That is, the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied to the substrate surface to form a coating film that becomes a liquid crystal alignment film. When the solid content concentration is less than 1% by weight, the film thickness of this coating film is too small. It is difficult to obtain a good liquid crystal alignment film, and when the solid content concentration exceeds 10% by weight, it is easy to obtain a good liquid crystal alignment film because the film thickness is excessive. In addition, the viscosity of the liquid crystal aligning agent increases and the coating properties tend to be inferior.

本発明の液晶配向剤には、目的の物性を損なわない範囲内で、基板表面に対する接着性を向上させる観点から、官能性シラン含有化合物、エポキシ化合物が含有されていてもよい。かかる官能性シラン含有化合物としては、例えば3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシランなどを挙げることができる。かかるエポキシ化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3−(N−アリルーNーグリシジル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(N,N−ジグリシジル)アミノプロピルトリメトキシシランなどを挙げることができる。   The liquid crystal aligning agent of this invention may contain the functional silane containing compound and the epoxy compound from a viewpoint which improves the adhesiveness with respect to the substrate surface within the range which does not impair the target physical property. Examples of such functional silane-containing compounds include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, and N- (2-aminoethyl). -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-amino Propyltrimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl- , 4,7-triazadecane, 10-triethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate N-benzyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N -Bis (oxyethylene) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane, etc. can be mentioned. Examples of such epoxy compounds include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, and 1,6-hexane. Diol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, 2,2-dibromoneopentyl glycol diglycidyl ether, 1,3,5,6-tetraglycidyl-2,4-hexanediol, N, N, N ′, N ′, Tetraglycidyl-m-xylenediamine, 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane, N, N, N ′, N ′,-tetraglycidyl-4, '- diaminodiphenylmethane, 3- (N-Ariru N Gurishijiru) aminopropyltrimethoxysilane, 3- (N, N-diglycidyl) and aminopropyl trimethoxy silane can be cited.

[液晶表示素子]
本発明の液晶表示素子は、例えば次の方法によって製造することができる。
(1)パターニングされた透明導電膜が設けられている基板の一面に感光性樹脂を用いて突起を形成し、本発明の液晶配向剤を例えばロールコーター法、スピンナー法、印刷法などの方法によって塗布し、次いで、塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。ここに、基板としては、例えばフロートガラス、ソ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(SnO2)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(In23−SnO2)からなるITO膜などを用いることができ、これらの透明導電膜のパターニングには、フォト・エッチング法や予めマスクを用いる方法が用いられる。液晶配向剤の塗布に際しては、基板表面および透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良好にするために、基板の該表面に、官能性シラン含有化合物、官能性チタン含有化合物などを予め塗布することもできる。液晶配向剤塗布後の加熱温度は、好ましくは80〜300℃であり、より好ましくは120〜250℃である。ポリアミック酸を含有する本発明の液晶配向剤は、塗布後に有機溶媒を除去することによって配向膜となる塗膜を形成するが、さらに加熱することによって脱水閉環を進行させ、よりイミド化された塗膜とすることもできる。形成される塗膜の膜厚は、好ましくは0.001〜1μmであり、より好ましくは0.005〜0.5μmである。
[Liquid crystal display element]
The liquid crystal display element of the present invention can be produced, for example, by the following method.
(1) A protrusion is formed on one surface of a substrate provided with a patterned transparent conductive film using a photosensitive resin, and the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied by a method such as a roll coater method, a spinner method, or a printing method. Coating is performed, and then the coating surface is heated to form a coating film. Here, as the substrate, for example, a glass such as float glass or soda glass; a transparent substrate made of a plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, or polycarbonate can be used. As the transparent conductive film provided on one surface of the substrate, an NESA film (registered trademark of PPG, USA) made of tin oxide (SnO 2 ), an ITO film made of indium oxide-tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 ), etc. For patterning these transparent conductive films, a photo-etching method or a method using a mask in advance is used. When applying the liquid crystal aligning agent, in order to further improve the adhesion between the substrate surface and the transparent conductive film and the coating film, a functional silane-containing compound, a functional titanium-containing compound, or the like is previously applied to the surface of the substrate. You can also The heating temperature after application of the liquid crystal aligning agent is preferably 80 to 300 ° C, more preferably 120 to 250 ° C. The liquid crystal aligning agent of the present invention containing a polyamic acid forms a coating film that becomes an alignment film by removing the organic solvent after coating. It can also be a membrane. The film thickness of the formed coating film is preferably 0.001-1 μm, more preferably 0.005-0.5 μm.

(2)上記のようにして液晶配向膜が形成された基板と、透明導電膜のパターニングされていない基板とをそれぞれ1枚ずつ作製し、2枚の基板を、間隙(セルギャップ)を介して対向配置し、2枚の基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填し、注入孔を封止して液晶セルを構成する。そして、液晶セルの外表面、すなわち、液晶セルを構成するそれぞれの基板の他面側に、偏光板を、その偏光方向が互いに直交するように貼り合わせることにより、液晶表示素子が得られる。 (2) A substrate on which the liquid crystal alignment film is formed as described above and a substrate on which the transparent conductive film is not patterned are produced one by one, and the two substrates are interposed via a gap (cell gap). A liquid crystal cell is constructed by arranging the two substrates so that the peripheral parts of the two substrates are bonded together using a sealant, and the liquid crystal is injected and filled in the cell gap defined by the substrate surface and the sealant, and the injection hole is sealed. To do. And a liquid crystal display element is obtained by bonding a polarizing plate to the outer surface of a liquid crystal cell, ie, the other surface side of each substrate which comprises a liquid crystal cell, so that the polarization direction may mutually orthogonally cross.

ここに、シール剤としては、例えば硬化剤およ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などを用いることができる。   Here, as the sealing agent, for example, an epoxy resin containing a curing agent and aluminum oxide spheres as a spacer can be used.

液晶としては、例えばネマティック型液晶およびスメクティック型液晶を挙げることができ、その中でもネマティック型液晶が好ましく、例えばシッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶などを用いることができる。また、これらの液晶に、例えばコレスチルクロライド、コレステリルノナエート、コレステリルカーボネートなどのコレステリック型液晶や商品名「C−15」「CB−15」(メルク社製)として販売されているようなカイラル剤などを添加して使用することもできる。さらに、p−デシロキシベンジリデン−p−アミノ−2−メチルブチルシンナメートなどの強誘電性液晶も使用することができる。   Examples of the liquid crystal include nematic liquid crystal and smectic liquid crystal. Among them, nematic liquid crystal is preferable. For example, Schiff base liquid crystal, azoxy liquid crystal, biphenyl liquid crystal, phenyl cyclohexane liquid crystal, ester liquid crystal, terphenyl liquid crystal. Liquid crystal, biphenylcyclohexane liquid crystal, pyrimidine liquid crystal, dioxane liquid crystal, bicyclooctane liquid crystal, cubane liquid crystal and the like can be used. Further, for these liquid crystals, for example, cholesteric liquid crystals such as cholestyl chloride, cholesteryl nonate, cholesteryl carbonate, and chiral agents such as those sold under the trade names “C-15” and “CB-15” (manufactured by Merck). Etc. can also be used. Furthermore, a ferroelectric liquid crystal such as p-decyloxybenzylidene-p-amino-2-methylbutylcinnamate can also be used.

また、液晶セルの外表面に貼り合わされる偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながら、ヨウ素を吸収させたH膜と称される偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板またはH膜そのものからなる偏光板を挙げることができる。   In addition, as a polarizing plate bonded to the outer surface of the liquid crystal cell, a polarizing film or an H film in which a polarizing film called an H film that absorbs iodine is stretched and oriented while sandwiching polyvinyl alcohol with a cellulose acetate protective film. The polarizing plate which consists of itself can be mentioned.

以下、本発明を実施例により、さらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。以下の実施例および比較例により作製された各液晶表示素子における評価方法を以下に示す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The evaluation method in each liquid crystal display element produced by the following examples and comparative examples is shown below.

[重合体のイミド化率・液晶配向剤の平均イミド化率]
重合体または液晶配向剤を室温で減圧乾燥した後重水素化ジメチルスルホキシドに溶解させ、テトラメチルシランを基準物質として室温で1H−NMRを測定し、下記式(ii)で示される式により求めた。
[Imidation rate of polymer / Average imidation rate of liquid crystal aligning agent]
A polymer or a liquid crystal aligning agent is dried at room temperature under reduced pressure and then dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide, and 1 H-NMR is measured at room temperature using tetramethylsilane as a reference substance, and determined by the formula shown by the following formula (ii). It was.

イミド化率(%)=(1−A1/A2×α)×100 ・・・(ii)
1:NH基のプロトン由来のピーク面積(10ppm)
2:その他のプロトン由来のピーク面積
α :重合体の前駆体(ポリアミック酸)における、NH基のプロトン1個に対するその他のプロトンの個数割合
Imidation ratio (%) = (1−A 1 / A 2 × α) × 100 (ii)
A 1 : Peak area derived from NH group protons (10 ppm)
A 2 : Peak area derived from other protons α: Number ratio of other protons to one proton of NH group in polymer precursor (polyamic acid)

[イミド化重合体・液晶配向剤の印刷性試験]
重合体または液晶配向剤をγ−ブチロラクトン/N−メチルピロリドン/ブチルセロソルブ(70/10/20(重量比))混合溶媒に溶解させて固形分濃度4重量%の溶液とし、この溶液を孔径1μmのフィルターを用いて濾過し、本発明の液晶配向剤を調製した。上記液晶配向剤を、液晶配向膜印刷機(日本写真印刷機(株)製)を用いてITO膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面に塗布し、80℃のホットプレート上で1分間乾燥後、180℃のホットプレート上で20分間乾燥し、平均膜厚600オングストロームの被膜を形成した。この基板を倍率20倍の顕微鏡にて観察し、印刷ムラおよびピンホールの有無によって印刷性の良否を判定した。
[Printability test of imidized polymer / liquid crystal aligning agent]
A polymer or a liquid crystal aligning agent is dissolved in a mixed solvent of γ-butyrolactone / N-methylpyrrolidone / butyl cellosolve (70/10/20 (weight ratio)) to obtain a solution having a solid content concentration of 4% by weight. It filtered using the filter and the liquid crystal aligning agent of this invention was prepared. The liquid crystal aligning agent is applied to the transparent electrode surface of a glass substrate with a transparent electrode made of an ITO film using a liquid crystal alignment film printer (Nissha Printing Co., Ltd.), and then on a hot plate at 80 ° C. for 1 minute. After drying, the film was dried on a hot plate at 180 ° C. for 20 minutes to form a film having an average film thickness of 600 Å. This substrate was observed with a microscope with a magnification of 20 times, and the quality of the printability was determined by the presence or absence of printing unevenness and pinholes.

[液晶表示素子のプレチルト角]
「T.J.Scheffer,et.al.,J.Appl.Phys.,vol.19,2013(1980)」に記載の方法に準拠し、He−Neレーザー光を用いる結晶回転法により測定した。
[Pretilt angle of liquid crystal display element]
In accordance with the method described in “TJ Scheffer, et.al., J. Appl.Phys., Vol.19, 2013 (1980)”, the measurement was performed by a crystal rotation method using He—Ne laser light.

[液晶表示素子の電圧保持率]
液晶表示素子に、60℃加温下で、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。
[Voltage holding ratio of liquid crystal display element]
A voltage of 5 V was applied to the liquid crystal display element at a temperature of 60 ° C. with an application time of 60 microseconds and a span of 167 milliseconds, and then the voltage holding ratio after 167 milliseconds from release of application was measured. The measuring apparatus used was VHR-1 manufactured by Toyo Corporation.

[液晶表示素子の信頼性試験]
高温高湿環境(温度70℃,相対湿度80%)下において、液晶表示素子を、5V、60Hzの矩形波で駆動させ、1500時間経過後における表示欠陥の有無を偏光顕微鏡で観察した。
[Reliability test of liquid crystal display elements]
In a high-temperature and high-humidity environment (temperature: 70 ° C., relative humidity: 80%), the liquid crystal display element was driven with a rectangular wave of 5 V and 60 Hz, and the presence or absence of display defects after 1500 hours was observed with a polarizing microscope.

合成例および比較合成例
N−メチル−2−ピロリドンに、表1に示す組成で、ジアミン、テトラカルボン酸二無水物(表中、「酸無水物」と表示)の順で加えて固形分濃度15重量%の溶液とし、60℃で6時間反応させて、ポリアミック酸溶液を得た。重合体PA−1、2については、得られたポリアミック酸溶液をジエチルエーテルで再沈殿させた後、回収、乾燥して、表1に示す対数粘度のポリアミック酸を得た。
重合体PI−1〜10については、得られたポリアミック酸溶液に、用いたテトラカルボン酸二無水物に対してピリジンを2倍モル、無水酢酸を2倍モル加えた後、110℃に加熱して4時間脱水閉環反応を行った。得られたポリイミド溶液をジエチルエーテルで再沈殿させた後、回収、乾燥して、表1に示す対数粘度、イミド化率のポリイミドを得た。
Synthetic Examples and Comparative Synthetic Examples To N-methyl-2-pyrrolidone, the composition shown in Table 1 was added in the order of diamine and tetracarboxylic dianhydride (shown as “acid anhydride” in the table) in this order. A 15% by weight solution was made to react at 60 ° C. for 6 hours to obtain a polyamic acid solution. For the polymers PA-1 and PA-2, the obtained polyamic acid solution was reprecipitated with diethyl ether, and then collected and dried to obtain polyamic acids having logarithmic viscosity shown in Table 1.
About polymer PI-1-10, after adding 2 times mole of pyridine and 2 times mole of acetic anhydride with respect to the tetracarboxylic dianhydride used to the obtained polyamic acid solution, it heated at 110 degreeC. For 4 hours. The obtained polyimide solution was reprecipitated with diethyl ether, then recovered and dried to obtain polyimides having logarithmic viscosities and imidization ratios shown in Table 1.

Figure 0004524569
Figure 0004524569

表1におけるジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物は下記のとおり。
<ジアミン化合物>
A−1:1−(2−エトキシエトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン
A−2:1−(2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン
A−3:1−(2−ブトキシエトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン

B−1:p−フェニレンジアミン
B−2:上記式(21)で表されるジアミン
B−3:1−n−オクタデシロキシ−2,4−ジアミノベンゼン
B−4:4−(4−n−ヘプチルシクロヘキシル)フェノキシ−2,4−ジアミノベンゼン
B−5:2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル
The diamine compounds and tetracarboxylic dianhydrides in Table 1 are as follows.
<Diamine compound>
A-1: 1- (2-Ethoxyethoxy) -2,4-diaminobenzene A-2: 1- (2- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) -2,4-diaminobenzene A- 3: 1- (2-Butoxyethoxy) -2,4-diaminobenzene

B-1: p-phenylenediamine B-2: diamine represented by the above formula (21) B-3: 1-n-octadecyloxy-2,4-diaminobenzene B-4: 4- (4-n -Heptylcyclohexyl) phenoxy-2,4-diaminobenzene B-5: 2,2'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl

<テトラカルボン酸二無水物>
T−1:2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル−1−酢酸二無水物
T−2:3,5,6−トリカルボキシノルボルニル−2−酢酸二無水物
T−3:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
<Tetracarboxylic dianhydride>
T-1: 2,3,5-tricarboxycyclopentyl-1-acetic acid dianhydride T-2: 3,5,6-tricarboxynorbornyl-2-acetic acid dianhydride T-3: 1,2, 3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride

実施例1
合成例1で得られたイミド化重合体(PI−1)2gをγ−ブチロラクトンに溶解させて、固形分濃度6重量%の溶液とし、この溶液を孔径1μmのフィルターで濾過し、本発明の液晶配向剤を調製した。
Example 1
2 g of the imidized polymer (PI-1) obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in γ-butyrolactone to obtain a solution having a solid content concentration of 6% by weight, and this solution was filtered with a filter having a pore size of 1 μm. A liquid crystal aligning agent was prepared.

上記液晶配向剤を、図1に示すように、ポジ型レジストを用いて形成した突起を有するITO付きガラス基板(A)およびITOのパターンを有するガラス基板(B)に、それぞれ液晶配向剤を印刷し、80℃で1分間、その後200℃で1時間乾燥することにより乾燥膜厚600オングストロームの塗膜を形成し、塗布性を評価した。塗布ムラのある場合を不良、無い場合を良好と判断した。   As shown in FIG. 1, the liquid crystal aligning agent is printed on a glass substrate with ITO (A) having protrusions formed using a positive resist and a glass substrate (B) having an ITO pattern, respectively. Then, by drying at 80 ° C. for 1 minute and then at 200 ° C. for 1 hour, a coating film having a dry film thickness of 600 Å was formed, and the coating property was evaluated. A case with coating unevenness was judged as bad and a case without coating was judged as good.

上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を2枚作製し、基板(B)の外縁部に、粒径3.5μmの酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂系接着剤をスクリーン印刷法により塗布した後、図1のような位置関係になるように2枚の基板を張り合わせた。   Two substrates on which the liquid crystal alignment film was formed as described above were prepared, and an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a particle size of 3.5 μm was applied to the outer edge of the substrate (B) by screen printing. After the application, the two substrates were bonded so as to have the positional relationship as shown in FIG.

次いで、液晶注入口より一対の基板間に、メルク社製ネガ型液晶MLC6608を注入充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入孔を封止し、基板の外側の両面に偏光板を、偏光板の偏光方向が互いに直行するように張り合わせ、本発明の垂直配向型液晶表示素子を作製した。   Next, after filling and filling a negative type liquid crystal MLC6608 manufactured by Merck between a pair of substrates from the liquid crystal injection port, the liquid crystal injection holes are sealed with an epoxy adhesive, and polarizing plates are provided on both sides of the substrate. The vertically aligned liquid crystal display element of the present invention was produced by pasting together so that the polarization directions of the two were perpendicular to each other.

得られた液晶表示素子のプレチルト角、電圧保持率、信頼性について評価した。塗布性試験結果と併せ、評価結果を表2に示す。   The pre-tilt angle, voltage holding ratio, and reliability of the obtained liquid crystal display element were evaluated. The evaluation results are shown in Table 2 together with the applicability test results.

実施例2〜7、比較例1〜5
表1に示す重合体を用いた以外は実施例1と同様にして、液晶配向剤を調製し、これを用いて液晶表示素子を作製し、評価を行った。評価結果を表2に示す。
Examples 2-7, Comparative Examples 1-5
A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polymer shown in Table 1 was used, and a liquid crystal display device was produced using this, and evaluated. The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 0004524569
Figure 0004524569

液晶表示素子の断面を示す説明図Explanatory drawing which shows the section of a liquid crystal display element

符号の説明Explanation of symbols

1,3 ガラス板
2 ITO膜
4 突起
5 凹部
6 液晶

1, 3 Glass plate 2 ITO film 4 Protrusion 5 Recess 6 Liquid crystal

Claims (3)

下記式(1)および下記式(2)のそれぞれで表される繰返し単位の双方を有し、且つ60〜95%のイミド化率を有する重合体を含有する液晶配向剤であって、前記重合体が、
2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物と、
1−(2−エトキシエトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−ブトキシエトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−エトキシエトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−ブトキシエトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)シクロヘキシルオキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−エトキシエトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−(2−エトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−ブトキシエトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン、1−(4−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼンまたは1−(4−(2−(2−(2−ブトキシエトキシ)エトキシ)エトキシ)フェノキシ)−2,4−ジアミノベンゼン含むジアミンとを反応させて得られる重合体であることを特徴とする前記液晶配向剤。
Figure 0004524569
ここで、Pは4価の有機基であり、Qは3価の有機基であり、X1は酸素原子または硫黄原子であり、Aはアルキレン基であり、Bはハロゲン原子で置換されていてもよく且つ炭素数1〜30のアルキル基でありそしてnは1〜5の整数である。
Possess both of the repeating unit represented by each of the following formulas (1) and the following formula (2), a liquid crystal aligning agent and containing a polymer which have a fraction of imide units of 60% to 95%, wherein The polymer is
2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride;
1- (2-ethoxyethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (2- (2- (2-ethoxyethoxy) ) Ethoxy) ethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (2-butoxyethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2-ethoxyethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2- (2-ethoxyethoxy) eth) C) Ethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2-butoxyethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2-butoxyethoxy) ) Ethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) cyclohexyloxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4 -(2-ethoxyethoxy) phenoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) phenoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2 -(2- (2-ethoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) phenoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2-butoxyethoxy) ) Phenoxy) -2,4-diaminobenzene, 1- (4- (2- (2-butoxyethoxy) ethoxy) phenoxy) -2,4-diaminobenzene or 1- (4- (2- (2- (2 The liquid crystal aligning agent is a polymer obtained by reacting a diamine containing butoxyethoxy) ethoxy) ethoxy) phenoxy) -2,4-diaminobenzene.
Figure 0004524569
Here, P is a tetravalent organic group, Q is a trivalent organic group, X 1 is an oxygen atom or a sulfur atom, A is an alkylene group, and B is substituted with a halogen atom. And an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms and n is an integer of 1 to 5.
上記ジアミンが、さらに下記式(21)で表される化合物を含むものである、請求項1に記載の液晶配向剤。
Figure 0004524569
The liquid crystal aligning agent of Claim 1 in which the said diamine further contains the compound represented by following formula (21).
Figure 0004524569
請求項1または2に記載の液晶配向剤から得られる液晶配向膜を具備してなることを特徴とする液晶表示素子。
A liquid crystal display element comprising a liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent according to claim 1.
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