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JP5019064B2 - Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element - Google Patents
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JP5019064B2 - Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element Download PDF

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JP5019064B2 JP2008079934A JP2008079934A JP5019064B2 JP 5019064 B2 JP5019064 B2 JP 5019064B2 JP 2008079934 A JP2008079934 A JP 2008079934A JP 2008079934 A JP2008079934 A JP 2008079934A JP 5019064 B2 JP5019064 B2 JP 5019064B2
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Description

本発明は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、液晶表示素子の製造に際して液晶滴下方式(ODF)を適用した場合における液晶滴下ムラおよび液晶融合部ムラが低減された液晶配向膜を与える液晶配向剤およびそれから得られる液晶配向膜を具備した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. More specifically, a liquid crystal aligning agent that provides a liquid crystal alignment film with reduced liquid crystal dropping unevenness and liquid crystal fusion portion unevenness when a liquid crystal dropping method (ODF) is applied in manufacturing a liquid crystal display element, and a liquid crystal aligning film obtained therefrom are provided. The present invention relates to a liquid crystal display element.

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°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。また、TN型液晶表示素子に比して高いコントラスト比を実現できるSTN(Super Twisted Nematic)型液晶表示素子や視角依存性の少ないIPS(In−Plane Switching)型液晶表示素子、VA(Vertical Allignment)型液晶表示素子、視角依存性が少ないと共に映像画面の高速応答性に優れた光学補償ベンド(OCB)型液晶表示素子が開発されている(特許文献1〜3および非特許文献1参照)。
これらの液晶表示素子における液晶配向膜の材料としては、従来ポリイミド、ポリアミドおよびポリエステルなどが知られているが、特にポリイミドは、耐熱性、液晶との親和性、機械的強度などに優れており、多くの液晶表示素子に使用されている(特許文献4参照)。
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 a 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 by 90 ° 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. In addition, an STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display element capable of realizing a high contrast ratio as compared with a TN type liquid crystal display element, an IPS (In-Plane Switching) type liquid crystal display element having less viewing angle dependency, and a VA (Vertical Alignment). An optical compensation bend (OCB) type liquid crystal display element that has a small viewing angle dependency and excellent high-speed response of an image screen has been developed (see Patent Documents 1 to 3 and Non-Patent Document 1).
As materials for the liquid crystal alignment film in these liquid crystal display elements, polyimide, polyamide, polyester, and the like are conventionally known, but in particular, polyimide has excellent heat resistance, affinity with liquid crystals, mechanical strength, It is used in many liquid crystal display elements (see Patent Document 4).

一般に、液晶表示素子を作製するためには、液晶配向膜が形成された2枚の基板の間隙(セルギャップ)に液晶を注入充填する工程が必要となる。この液晶の注入充填には、大気圧と真空の圧力差を利用して、液晶表示素子の基板間に液晶を充填させる真空注入方式が一般的に行われているが、わずか3〜6μmの基板間の間隙を液晶が流動していくには相当の時間が必要であることから、製造工程に長時間を要し、特に大型パネルにおける製造プロセスの短縮が望まれていた。
上述の真空注入方式における問題点を解消する新たな液晶充填方式として、液晶滴下方式(ODF方式)が開発された。これは液晶配向膜が形成された基板上に液晶を必要量滴下し、真空中でもう一方の基板と貼り合わせた後、液晶を密閉するためのシール剤をUV硬化することにより、パネル全面に液晶を充填することが可能な方法である(特許文献5参照)。しかしながら本方式では、液晶配向膜上に直接液晶を滴下させることから、これまでの真空注入方式より液晶配向膜に滴下による負荷がかかり、さらに多数の液晶滴下点が存在することから、液晶滴下部分や液晶同士の融合部などに配向ムラ(一般に、前者は「液晶滴下ムラ」、後者は「液晶融合部ムラ」と呼ばれる。)が発生してしまい、液晶表示素子の表示不良が発生するという問題があった。
特開平4−153622号公報 特開昭60−107020号公報 特開平11−258605号公報 特開昭62−165628号公報 特開2001−174829号公報 特開平6−222366号公報 特開平6−281937号公報 特開平5−107544号公報 SID‘94 DIGEST P.927(1994)
In general, in order to manufacture a liquid crystal display element, a step of injecting and filling liquid crystal into a gap (cell gap) between two substrates on which a liquid crystal alignment film is formed is necessary. For filling and filling the liquid crystal, a vacuum filling method in which liquid crystal is filled between substrates of a liquid crystal display element by utilizing a pressure difference between atmospheric pressure and vacuum is generally performed, but a substrate of only 3 to 6 μm is used. Since a considerable amount of time is required for the liquid crystal to flow through the gaps between them, a long time is required for the manufacturing process, and it has been desired to shorten the manufacturing process particularly for large panels.
A liquid crystal dropping method (ODF method) has been developed as a new liquid crystal filling method that solves the problems in the vacuum injection method described above. This is because a required amount of liquid crystal is dropped on a substrate on which a liquid crystal alignment film is formed, and bonded to the other substrate in a vacuum, and then a sealant for sealing the liquid crystal is UV-cured, so that the entire surface of the panel is covered. This is a method capable of filling the liquid crystal (see Patent Document 5). However, in this method, since the liquid crystal is dropped directly on the liquid crystal alignment film, the liquid crystal alignment film is loaded more drastically than in the conventional vacuum injection method, and there are a number of liquid crystal dropping points. And alignment irregularities (generally, the former is called “liquid crystal dripping irregularity” and the latter is called “liquid crystal fusion irregularity”), resulting in a display defect of the liquid crystal display element. was there.
JP-A-4-153622 JP 60-107020 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-258605 Japanese Patent Laid-Open No. 62-165628 JP 2001-174829 A JP-A-6-222366 JP-A-6-281937 JP-A-5-107544 SID '94 DIGEST P.I. 927 (1994)

本発明の目的は、液晶表示素子の製造に際し、液晶滴下方式(ODF)を適用した場合における液晶滴下ムラ、液晶融合部ムラなどが低減された液晶配向膜を与える液晶配向剤を提供することにある。
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。
An object of the present invention is to provide a liquid crystal aligning agent that provides a liquid crystal alignment film in which liquid crystal dropping unevenness, liquid crystal fusion portion unevenness and the like are reduced when a liquid crystal dropping method (ODF) is applied in the manufacture of a liquid crystal display element. is there.
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、
(a)ポリアミック酸およびそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも一種の重合体、ならびに
(b)分子内に3個以上のエポキシ基および2個以上のパーフルオロアルキル基を有する化合物
を含有する液晶配向剤によって達成され、第2に、
上記液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備する液晶表示素子によって達成される。
According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are as follows.
(A) at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid and imidized polymer thereof, and (b) a compound having 3 or more epoxy groups and 2 or more perfluoroalkyl groups in the molecule. Achieved by containing a liquid crystal aligning agent, and secondly,
This is achieved by a liquid crystal display device comprising a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment agent.

本発明の液晶配向剤を用いてなる液晶配向膜は、液晶濡れ性に優れているため、液晶表示素子の製造に際して液晶滴下方式(ODF)を適用した場合における液晶滴下ムラ、液晶融合部ムラなどが低減された液晶配向剤を与える。したがって、上記液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備する本発明の液晶表示素子は、液晶滴下ムラ、液晶融合部ムラなどに起因する表示不良が起こることがない。かかる本発明の液晶表示素子は、TN型、STN型、VA型、IPS型、OCB型、強誘電性、反強誘電性の各種液晶表示素子などに好適に使用することができる。
本発明の液晶表示素子は、種々の装置に有効に使用することができ、例えば卓上計算機、腕時計、置時計、計数表示板、ワードプロセッサ、パーソナルコンピューター、液晶テレビなどの表示装置に用いられる。
Since the liquid crystal alignment film using the liquid crystal aligning agent of the present invention is excellent in liquid crystal wettability, liquid crystal dropping unevenness, liquid crystal fusion portion unevenness, etc. when a liquid crystal dropping method (ODF) is applied in manufacturing a liquid crystal display element. Gives a liquid crystal aligning agent with reduced. Therefore, in the liquid crystal display element of the present invention having the liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment agent, display defects due to liquid crystal dripping unevenness, liquid crystal fusion portion unevenness, and the like do not occur. Such a liquid crystal display element of the present invention can be suitably used for various liquid crystal display elements such as TN type, STN type, VA type, IPS type, OCB type, ferroelectric and antiferroelectric.
The liquid crystal display element of the present invention can be used effectively in various devices, and is used in display devices such as a desk calculator, a wristwatch, a clock, a counting display board, a word processor, a personal computer, and a liquid crystal television.

本発明の液晶配向剤は、
(a)ポリアミック酸およびそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも一種の重合体、ならびに
(b)分子内に3個以上のエポキシ基および2個以上のパーフルオロアルキル基を有する化合物(以下、「2個以上のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物」という。)
を含有する。
以下、本発明の液晶配向剤が含有する各成分について説明する。
(a)重合体
本発明の液晶配向剤が含有する(a)重合体は、ポリアミック酸およびそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも一種である。
<ポリアミック酸>
上記ポリアミック酸は、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合成することができる。
The liquid crystal aligning agent of the present invention is
(A) at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid and imidized polymer thereof, and (b) a compound having 3 or more epoxy groups and 2 or more perfluoroalkyl groups in the molecule ( Hereinafter, it is referred to as “an epoxy compound having two or more perfluoroalkyl groups”.)
Containing.
Hereinafter, each component which the liquid crystal aligning agent of this invention contains is demonstrated.
(A) Polymer The (a) polymer contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention is at least one selected from the group consisting of a polyamic acid and an imidized polymer thereof.
<Polyamic acid>
The polyamic acid can be synthesized by reacting tetracarboxylic dianhydride with diamine.

[テトラカルボン酸二無水物]
本発明で使用されるポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えばブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2−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、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、1,3−ジクロロ−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2−酢酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−エチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−7−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−7−エチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−エチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5,8−ジメチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−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ニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、ビシクロ[2.2.2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、下記式(T−I)および(T−II)
[Tetracarboxylic dianhydride]
Examples of the tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid used in the present invention include butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1 , 2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dichloro-1 , 2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4- Cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,5 Tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 3,5,6-tricarboxynorbornane-2-acetic acid dianhydride, 2,3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride, 1,3,3a, 4,5 , 9b-Hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b- Hexahydro-5-methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b- Hexahydro-5-ethyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b -Hexahydro-7-methyl-5- (Tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-7-ethyl-5 -(Tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl- 5- (Tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-ethyl -5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5 8-Dimethyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furani ) -Naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuranyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, bicyclo [2.2.2] -Oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane-2,4-dione-6 Spiro-3 ′-(tetrahydrofuran-2 ′, 5′-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxynorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane-3, 5,8,10-tetraone, the following formula (TI) and (T-II)

Figure 0005019064
Figure 0005019064

(式(T−I)および(T−II)中、RおよびRは、それぞれ、芳香環を有する2価の有機基を示し、RおよびRは、それぞれ、水素原子またはアルキル基を示し、複数存在するRおよびRはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。)
のそれぞれで表される化合物などの脂肪族または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、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−フランテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3’,4,4’−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルメタン二無水物、エチレングリコール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、プロピレングリコール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,4−ブタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,6−ヘキサンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,8−オクタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン−ビス(アンヒドロトリメリテート)、下記式(T−1)〜(T−4)
(In the formulas (T-I) and (T-II), R 1 and R 3 each represent a divalent organic group having an aromatic ring, and R 2 and R 4 each represent a hydrogen atom or an alkyl group. And a plurality of R 2 and R 4 may be the same or different.)
An aliphatic or alicyclic tetracarboxylic dianhydride such as a compound represented by each of the following:
Pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5, 8-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalene tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dimethyldiphenylsilanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-tetraphenylsilanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-furantetracarboxylic dianhydride 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenyl sulfide dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylsulfone dianhydride, 4,4′-bis ( 3,4-dicar Boxyphenoxy) diphenylpropane dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-perfluoroisopropylidene diphthalic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 2 , 2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (phthalic acid) phenylphosphine oxide dianhydride, p-phenylene-bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, m-phenylene-bis ( Triphenylphthalic acid) dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenyl ether dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenylmethane dianhydride, ethylene glycol-bis ( Anhydrotrimellitate), propylene glycol-bis (anhydrotrimellitate), 1,4-butanediol-bis (anhydrotrimellitate) Retate), 1,6-hexanediol-bis (anhydrotrimellitate), 1,8-octanediol-bis (anhydrotrimellitate), 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane-bis ( Anhydrotrimellitate), the following formulas (T-1) to (T-4)

Figure 0005019064
Figure 0005019064

のそれぞれで表される化合物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物を挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
本発明で使用されるポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物は、上記のうちブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブ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、1,2,3,4−シクロペン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、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5,8−ジメチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、ビシクロ[2.2.2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、上記式(T−I)で表される化合物のうちの下記式(T−5)〜(T−7)
An aromatic tetracarboxylic dianhydride such as a compound represented by each of the above can be exemplified. These may be used alone or in combination of two or more.
Among the above, tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid used in the present invention is butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetate Anhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, , 3,3a, 4,5,9b-Hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, , 3, 3 , 4,5,9b-Hexahydro-5,8-dimethyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, bicyclo [2 2.2.2] -Oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane-2,4-dione-6-spiro- 3 ′-(tetrahydrofuran-2 ′, 5′-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, 3, 5,6-tricarboxy-2-carboxynorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane-3,5 8,10-tetraone, pyromellitic dianhydride, 3,3 ′ 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-Naphthalenetetracarboxylic dianhydride, among the compounds represented by the above formula (TI), the following formulas (T-5) to (T-7)

Figure 0005019064
Figure 0005019064

で表される化合物および上記式(T−II)で表される化合物のうちの下記式(T−8) And the following formula (T-8) among the compounds represented by the formula (T-II)

Figure 0005019064
Figure 0005019064

で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種(以下、「特定テトラカルボン酸二無水物1」という。)を含有するテトラカルボン酸二無水物をもちいることが、形成される液晶配向膜が良好な液晶配向性を発現することができる観点から好ましい。上記特定テトラカルボン酸二無水物としては、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、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオン、ピロメリット酸二無水物および上記式(T−5)で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種がより好ましく、さらに2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物が好ましい。
本発明で使用されるポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物は、上記の如き特定テトラカルボン酸二無水物1を、全テトラカルボン酸二無水物に対して80モル%以上含むものであることが好ましく、90モル%以上含むものであることがより好ましく、特に95モル%以上含むものであることが好ましい。
Liquid crystal formed by using a tetracarboxylic dianhydride containing at least one selected from the group consisting of compounds represented by (hereinafter referred to as “specific tetracarboxylic dianhydride 1”) The alignment film is preferable from the viewpoint of exhibiting good liquid crystal alignment. Examples of the specific tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 1,3,3a, 4,5. , 9b-Hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro -8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane- 2,4-dione-6-spiro-3 ′-(tetrahydrofuran-2 ′, 5′-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-methyl-3-cyclohexene-1 , 2-Dicarboxylic anhydride , 3,5,6-tricarboxy-2-carboxymethyl norbornane -2: 3,5: 6-dianhydride, 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2, 6] undecane -3 , 5,8,10-tetraone, pyromellitic dianhydride and at least one selected from the group consisting of the compounds represented by the above formula (T-5) is more preferable, and 2,3,5-trione is more preferable. Carboxycyclopentyl acetic acid dianhydride is preferred.
The tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the polyamic acid used in the present invention is such that the specific tetracarboxylic dianhydride 1 is 80 mol% or more based on the total tetracarboxylic dianhydride. It is preferable that it is contained, more preferably 90 mol% or more, and particularly preferably 95 mol% or more.

[ジアミン]
本発明で使用されるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンとしては、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、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジトリフルオロメチル−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、4,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、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−ジメチル−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;
[Diamine]
Examples of the diamine used for synthesizing the polyamic acid used in the present invention 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, 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-ditrifluoromethyl-4,4'-diaminobiphenyl 3,3′-ditrifluoromethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 5-amino-1- (4′-aminophen ) -1,3,3-trimethylindane, 6-amino-1- (4′-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, 3,4′-diaminodiphenyl ether, 3,3′-diaminobenzophenone 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, 4,4-bis (4-amino) Enoxy) biphenyl, 9,9-bis (4-aminophenyl) -10-hydroanthracene, 2,7-diaminofluorene, 9,9-dimethyl-2,7-diaminofluorene, 9,9-bis (4-amino) Phenyl) 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'-bis (trifluoromethyl) biphenyl, 4,4'-bis [(4-amino-2-trifluoromethyl) phenoxy] - aromatic diamines such as octafluoro biphenyl;

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、4,4−ジアミノヘプタメチレンジアミン、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)、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンなどの脂肪族または脂環式ジアミン;
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、3,6−ジアミノカルバゾール、N−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾール、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−ベンジジン、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)−N,N’−ジメチルベンジジン;
下記式(D−I)
1,1-metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, 4,4-diaminoheptamethylenediamine, 1 , 4-diaminocyclohexane, isophoronediamine, tetrahydrodicyclopentadienylenediamine, hexahydro-4,7-methanoindanylene methylenediamine, tricyclo [6.2.1.0 2,7 ] -undecylenedimethyldiamine, 4 Aliphatic or cycloaliphatic diamines such as 1,4′-methylenebis (cyclohexylamine), 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, 1,4-bis (aminomethyl) cyclohexane;
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 Phenylphenanthridine, 1,4-diaminopiperazine, 3,6-diaminoacridine, bis (4-aminophenyl) phenylamine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6-diaminocarbazole, N-ethyl -3,6-diaminocarbazole, N-phenyl-3,6-diaminocarbazole, N, N'-bis (4-aminophenyl) -benzidine, N, N'-bis (4-aminophenyl) -N, N '-Dimethylbenzidine;
The following formula (DI)

Figure 0005019064
Figure 0005019064

(式(D−I)中、R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。)
で表される化合物;
下記式(D−II)
(In the formula (DI), 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 1 represents a divalent organic group. Group.)
A compound represented by:
The following formula (D-II)

Figure 0005019064
Figure 0005019064

(式(D−II)中、R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Xはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。)
で表される化合物;
下記式(D−III)
(In Formula (D-II), R 6 represents a divalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from pyridine, pyrimidine, triazine, piperidine and piperazine, and X 2 represents a divalent organic group. The plurality of X 2 may be the same or different.)
A compound represented by:
The following formula (D-III)

Figure 0005019064
Figure 0005019064

(式(D−III)中、Rは−O−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−および−CO−よりなる群から選ばれる2価の有機基を示し、Rはステロイド骨格、トリフルオロメチルフェニル基、トリフルオロメトキシフェニル基およびフルオロフェニル基よりなる群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。)
で表されるモノ置換フェニレンジアミン;
下記式(D−IV)
(In the formula (D-III), R 7 represents a divalent organic group selected from the group consisting of —O—, —COO—, —OCO—, —NHCO—, —CONH—, and —CO—; 8 represents a monovalent organic group having a group selected from the group consisting of a steroid skeleton, a trifluoromethylphenyl group, a trifluoromethoxyphenyl group and a fluorophenyl group, or an alkyl group having 6 to 30 carbon atoms.)
A mono-substituted phenylenediamine represented by:
The following formula (D-IV)

Figure 0005019064
Figure 0005019064

(式(D−IV)中、Rは炭素数1〜12の炭化水素基を示し、複数存在するR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。)
で表されるジアミノオルガノシロキサン;
下記式(D−1)〜(D−5)
(In formula (D-IV), R 9 represents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, a plurality of R 9 may be the same or different, p is an integer of 1 to 3, q Is an integer from 1 to 20.)
Diaminoorganosiloxane represented by:
The following formulas (D-1) to (D-5)

Figure 0005019064
Figure 0005019064

Figure 0005019064
Figure 0005019064

(式(D−4)中のyは2〜12の整数であり、式(D−5)中のzは1〜5の整数である。)
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。
本発明で使用されるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンは、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、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、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−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、1,4−ジアミノシクロヘキサン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、上記式(D−1)〜(D−5)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、3,6−ジアミノカルバゾール、N−メチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−エチル−3,6−ジアミノカルバゾール、N−フェニル−3,6−ジアミノカルバゾール、N,N’−ジ(4−アミノフェニル)−ベンジジン、上記式(D−I)で表される化合物のうちの下記式(D−6)
(Y in the formula (D-4) is an integer of 2 to 12, and z in the formula (D-5) is an integer of 1 to 5.)
The compound etc. which are represented by these can be mentioned. These diamines can be used alone or in combination of two or more.
Diamines used for synthesizing the polyamic acid used in the present invention are p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2 '-Dimethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-ditrifluoromethyl-4,4'-diaminobiphenyl, 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-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, 1,4-diaminocyclohexane, 4 , 4′-methylenebis (cyclohexylamine), 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane, compounds represented by the above formulas (D-1) to (D-5), 2,6-diaminopyridine, 3,4 -Diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacridine, 3,6-diaminocarbazole, N-methyl-3,6-diaminocarbazole, N-ethyl-3,6-diaminocarbazole, N-phenyl -3,6-diaminocarbazole, N, N'-di (4-aminophenyl) -benzidine, a compound represented by the above formula (DI) Formula of (D-6)

Figure 0005019064
Figure 0005019064

で表される化合物、上記式(D−II)で表される化合物のうちの下記式(D−7) Of the compounds represented by formula (D-II), the following formula (D-7)

Figure 0005019064
Figure 0005019064

で表される化合物、上記式(D−III)で表される化合物のうちのドデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ドデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、下記式(D−8)〜(D−16) Of the compounds represented by formula (D-III), dodecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy- 2,4-diaminobenzene, dodecanoxy-2,5-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,5-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,5-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5-diaminobenzene, the following formula (D-8) ~ (D-16)

Figure 0005019064
Figure 0005019064

Figure 0005019064
Figure 0005019064

Figure 0005019064
Figure 0005019064

のそれぞれで表される化合物および上記式(D−IV)で表される化合物のうちの1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサンよりなる群から選択される少なくとも1種(以下、「特定ジアミン1」という。)を含むものであることが好ましい。
本発明で使用されるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンは、上記の如き特定ジアミン1を、全ジアミンに対して1モル%以上含むものであることが好ましく、1〜50モル%含むものであることがより好ましく、特に2〜20モル%含むものであることが好ましい。
[ポリアミック酸の合成]
本発明で使用されるポリアミック酸は、上記の如き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合成することができる。
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化合物の使用割合は、ジアミン化合物に含まれるアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.5〜2当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは0.7〜1.2当量となる割合である。
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℃の温度条件下において、好ましくは0.5〜120時間、より好ましくは2〜10時間行われる。ここで、有機溶媒としては、合成されるポリアミック酸を溶解できるものであれば特に制限はなく、例えばN−メチル−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溶媒を挙げることができる。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。なお上記における「有機溶媒の使用量」とは、有機溶媒と後述の貧溶媒とを併用する場合には、有機溶媒および貧溶媒の総量をいう。
And at least one selected from the group consisting of 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane among the compounds represented by the formula (D-IV) Hereinafter, it is preferable to include “specific diamine 1”.
The diamine used for synthesizing the polyamic acid used in the present invention preferably contains 1 mol% or more of the specific diamine 1 as described above with respect to the total diamine, and contains 1 to 50 mol%. More preferably, it is particularly preferable to contain 2 to 20 mol%.
[Synthesis of polyamic acid]
The polyamic acid used in the present invention can be synthesized by reacting the tetracarboxylic dianhydride as described above with a diamine.
The ratio of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound used for the polyamic acid synthesis reaction is such that the acid anhydride group of the tetracarboxylic dianhydride is 0.1 relative to 1 equivalent of the amino group contained in the diamine compound. A ratio of 5 to 2 equivalents is preferable, and a ratio of 0.7 to 1.2 equivalents is more preferable.
The polyamic acid synthesis reaction is preferably performed in an organic solvent at a temperature of −20 to 150 ° C., more preferably 0 to 100 ° C., preferably 0.5 to 120 hours, more preferably 2 to 10 hours. Is called. Here, the organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the synthesized polyamic acid. For example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide And aprotic polar solvents such as γ-butyrolactone, tetramethylurea and hexamethylphosphortriamide; and phenol 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. The “amount of organic solvent used” in the above refers to the total amount of the organic solvent and the poor solvent when the organic solvent and the poor solvent described later are used in combination.

前記有機溶媒には、ポリアミック酸の貧溶媒であるアルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素などを、生成するポリアミック酸が析出しない範囲で併用することができる。かかる貧溶媒の具体例としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−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、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテルなどを挙げることができる。
有機溶媒と貧溶媒とを併用する場合における貧溶媒の使用割合は、有機溶媒と貧溶媒の合計に対して、好ましくは50重量%以下であり、より好ましくは20重量%以下であり、さらに10重量%以下であることが好ましい。
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。この反応溶液はそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液中に含まれるポリアミック酸を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、または単離したポリアミック酸を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。ポリアミック酸の単離は、上記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方法、あるいは、反応溶液をエバポレーターで減圧留去する方法により行うことができる。また、このポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解し、次いで貧溶媒で析出させる方法、あるいは、エバポレーターで減圧留去する工程を1回または数回行う方法により、ポリアミック酸を精製することができる。
For the organic solvent, alcohol, ketone, ester, ether, halogenated hydrocarbon, hydrocarbon and the like, which are poor solvents for polyamic acid, can be used in combination as long as the polyamic acid to be produced does not precipitate. Specific examples of the poor solvent include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, 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, diethyl malonate, diethyl ether, ethylene glycol methyl ether, ethylene Glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n- Chill 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, isoamylpropionate, isoamylisobutyrate, diisopentyl ether and the like.
When the organic solvent and the poor solvent are used in combination, the proportion of the poor solvent used is preferably 50% by weight or less, more preferably 20% by weight or less, and more preferably 10% by weight based on the total of the organic solvent and the poor solvent. It is preferable that it is below wt%.
As described above, a reaction solution obtained by dissolving polyamic acid is obtained. This reaction solution may be used as it is for the preparation of the liquid crystal aligning agent, may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after isolating the polyamic acid contained in the reaction solution, or the isolated polyamic acid was purified. You may use for preparation of a liquid crystal aligning agent. Polyamic acid can be isolated by pouring the reaction solution into a large amount of poor solvent to obtain a precipitate, and drying the precipitate under reduced pressure, or by distilling the reaction solution under reduced pressure using an evaporator. it can. Further, the polyamic acid can be purified by a method of dissolving the polyamic acid again in an organic solvent and then precipitating with a poor solvent, or a method of performing the step of distilling under reduced pressure with an evaporator once or several times.

<イミド化重合体>
本発明に使用されるイミド化重合体は、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られる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。
[テトラカルボン酸二無水物]
本発明に使用されるイミド化重合体を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、上述したポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物と同じ化合物を挙げることができる。このうち、脂環式テトラカルボン酸二無水物が好ましい。
本発明に使用されるイミド化重合体を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物は、脂環式テトラカルボン酸二無水物のうちの2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロ−3−フラニル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、3,5,6−トリカルボキシ−2−カルボキシノルボルナン−2:3,5:6−二無水物および4,9−ジオキサトリシクロ[5.3.1.02,6]ウンデカン−3,5,8,10−テトラオンよりなる群から選択される少なくとも1種(以下、「特定テトラカルボン酸二無水物2」という。)を含むものであることが好ましい。特定テトラカルボン酸二無水物2としては、特に2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物が好ましい。
本発明で使用されるイミド化重合体を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物は、上記の如き特定テトラカルボン酸二無水物2を、全テトラカルボン酸二無水物に対して80モル%以上含むものであることが好ましく、90モル%以上含むものであることがより好ましく、特に95モル%以上含むものであることが好ましい。
<Imidized polymer>
The imidized polymer used in the present invention can be synthesized by dehydrating and ring-closing a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride and a diamine.
[Tetracarboxylic dianhydride]
Examples of the tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the imidized polymer used in the present invention include the same compounds as the tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis of the polyamic acid described above. Of these, alicyclic tetracarboxylic dianhydrides are preferred.
The tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the imidized polymer used in the present invention is 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride among alicyclic tetracarboxylic dianhydrides. 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3 , 3a, 4,5,9b-Hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 3-oxa Bicyclo [3.2.1] octane-2,4-dione-6-spiro-3 ′-(tetrahydrofuran-2 ′, 5′-dione), 5- (2,5-dioxotetrahydro-3-furanyl) -3-Methyl-3-cyclohexe -1,2-dicarboxylic anhydride, 3,5,6-tricarboxy-2-carboxynorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride and 4,9-dioxatricyclo [5.3.1 .0 2,6] at least one selected from the group consisting of undecane -3,5,8,10- tetraone (hereinafter referred to. as "specific tetracarboxylic dianhydride 2") is preferably one containing. As the specific tetracarboxylic dianhydride 2, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride is particularly preferable.
The tetracarboxylic dianhydride used for synthesizing the imidized polymer used in the present invention is a specific tetracarboxylic dianhydride 2 as described above, with 80 moles of all tetracarboxylic dianhydrides. % Or more, more preferably 90 mol% or more, and particularly preferably 95 mol% or more.

[ジアミン]
本発明に使用されるイミド化重合体を合成するために用いられるジアミンとしては、上述したポリアミック酸の合成に用いられるジアミンと同じ化合物を挙げることができる。
本発明に使用されるイミド化重合体を合成するために用いられるジアミンは、上記式(D−III)で表される化合物を含むものであることが好ましく、上記式(D−III)で表される化合物のうちのドデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−2,4−ジアミノベンゼン、ドデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼンおよび上記式(D−8)〜(D−16)のそれぞれで表される化合物よりなる群から選択される少なくとも1種(以下、「特定ジアミン2−1」という。)を含むものであることがよりこのましく、特定ジアミ2−1ンほかに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、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、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(D−1)〜(D−5)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、N,N‘−ジ(4−アミノフェニル)−ベンジジン、N,N’−ジ(4−アミノフェニル)−N,N‘−ジメチル−ベンジジン、上記式(D−I)で表される化合物のうちの上記式(D−6)で表される化合物、上記式(D−II)で表される化合物のうちの上記式(D−7)で表される化合物および上記式(D−IV)で表される化合物のうちの1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサンよりなる群から選択される少なくとも1種(以下、「特定ジアミン2−2」という。)をさらに含むものであることがより好ましい。
[Diamine]
Examples of the diamine used for synthesizing the imidized polymer used in the present invention include the same compounds as the diamine used for the synthesis of the polyamic acid described above.
The diamine used for synthesizing the imidized polymer used in the present invention preferably contains a compound represented by the above formula (D-III), and is represented by the above formula (D-III). Of the compounds, dodecanoxy-2,4-diaminobenzene, pentadecanoxy-2,4-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,4-diaminobenzene, octadecanoxy-2,4-diaminobenzene, dodecanoxy-2,5-diaminobenzene, pentadecanoxy From the group consisting of -2,5-diaminobenzene, hexadecanoxy-2,5-diaminobenzene, octadecanoxy-2,5-diaminobenzene and the compounds represented by the above formulas (D-8) to (D-16) At least one selected (hereinafter referred to as “specific diamine 2-1”). In addition to specific diamin 2-1 and p-phenylenediamine, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,2'- Dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-ditrifluoromethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 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-amino) Phenoxy) biphenyl, compounds represented by the above formulas (D-1) to (D-5), 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 3,6-diaminoacridine N, N′-di (4-aminophenyl) -benzidine, N, N′-di (4-aminophenyl) -N, N′-dimethyl-benzidine, a compound represented by the above formula (DI) Among the compounds represented by the above formula (D-6), the compounds represented by the above formula (D-7), and the compounds represented by the above formula (D-IV). ) And at least one selected from the group consisting of 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane (hereinafter referred to as “specific diamine 2-2”). ) Is further included.

本発明で使用されるイミド化重合体を合成するために用いられるジアミンは、上記の如き特定ジアミン2−1を、全ジアミンに対して0.5モル%以上含むものであることが好ましく、1〜50モル%含むものであることがより好ましく、特に2〜20モル%含むものであることが好ましい。
また、 本発明で使用されるイミド化重合体を合成するために用いられるジアミンは、上記の如き特定ジアミン2−2を、全ジアミンに対して1モル%以上含むものであることが好ましく、50〜98モル%含むものであることがより好ましく、特に75〜95モル%含むものであることが好ましい。
It is preferable that the diamine used for synthesizing the imidized polymer used in the present invention contains the specific diamine 2-1 as described above in an amount of 0.5 mol% or more based on the total diamine. It is more preferable to contain 1 mol%, and it is particularly preferable to contain 2 to 20 mol%.
Moreover, it is preferable that the diamine used in order to synthesize | combine the imidation polymer used by this invention contains 1 mol% or more of the above specific diamine 2-2 with respect to all the diamine, 50-98. More preferably, it is contained in an amount of 75% to 95% by mole.

[イミド化重合体の合成]
本発明で使用されるイミド化重合体は、好ましくは上記の如きテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸を脱水閉環することにより、合成することができる。このイミド化重合体の前駆体たるポリアミック酸の合成は、本発明で使用されるポリアミック酸の合成として上記したところと同様にして行うことができる。
ポリアミック酸の脱水閉環反応は、(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うことができる。
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。反応時間は好ましくは1〜120時間であり、より好ましくは2〜30時間である。
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、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。なお、脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。そして、脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは0〜180℃、より好ましくは10〜150℃である。反応時間は好ましくは0.5〜30時間であり、より好ましくは2〜10時間である。
[Synthesis of imidized polymer]
The imidized polymer used in the present invention can be synthesized preferably by dehydrating and ring-closing the polyamic acid obtained by reacting the tetracarboxylic dianhydride and diamine as described above. The synthesis of the polyamic acid that is the precursor of the imidized polymer can be performed in the same manner as described above for the synthesis of the polyamic acid used in the present invention.
The dehydration ring closure reaction of the polyamic acid can be carried out by (i) heating the polyamic acid or (ii) dissolving the polyamic acid in an organic solvent, adding a dehydrating agent and a dehydrating ring closure catalyst to this solution, and heating as necessary. It can be performed by the method to do.
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. The reaction time is preferably 1 to 120 hours, more preferably 2 to 30 hours.
In the method (ii) of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to the polyamic acid solution, for example, an acid anhydride such as acetic anhydride, propionic anhydride, or trifluoroacetic anhydride can be used. . The amount of the dehydrating agent used is preferably 0.01 to 20 mol with respect to 1 mol of the polyamic acid repeating unit. 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 closure catalyst used is preferably 0.01 to 10 moles per mole of the dehydrating agent used. In addition, as an organic solvent used for dehydration ring closure reaction, the organic solvent illustrated as what is used for the synthesis | combination of a polyamic acid can be mentioned. And the reaction temperature of dehydration ring closure reaction becomes like this. Preferably it is 0-180 degreeC, More preferably, it is 10-150 degreeC. The reaction time is preferably 0.5 to 30 hours, more preferably 2 to 10 hours.

上記方法(i)において得られるポリイミドは、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、あるいは得られるポリイミドを精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。一方、上記方法(ii)においては、イミド化重合体を含有する反応溶液が得られる。この反応溶液は、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除いたうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、イミド化重合体を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、または単離したイミド化重合体を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除くには、例えば溶媒置換などの方法を適用することができる。イミド化重合体の単離、精製は、ポリアミック酸の単離、精製方法として上記したのと同様の操作を行うことにより行うことができる。   The polyimide obtained in the above method (i) may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent as it is, or may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after purifying the obtained polyimide. On the other hand, in the method (ii), a reaction solution containing an imidized polymer is obtained. This reaction solution may be directly used for the preparation of the liquid crystal aligning agent, or may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after removing the dehydrating agent and the dehydrating ring-closing catalyst from the reaction solution. After separating, it may be used for preparing a liquid crystal aligning agent, or the isolated imidized polymer may be purified and then used for preparing a liquid crystal aligning agent. In order to remove the dehydrating agent and the dehydrating ring-closing catalyst from the reaction solution, for example, a method such as solvent replacement can be applied. Isolation and purification of the imidized polymer can be performed by performing the same operations as described above as the method for isolating and purifying the polyamic acid.

本発明で使用されるイミド化重合体は、その前駆体たるポリアミック酸の有するアミック酸構造のすべてが脱水閉環された完全イミド化体であってもよく、あるいはアミック酸構造の一部のみが脱水閉環され、アミック酸構造とイミド環とが併存するイミド化率の低いものであってもよい。本発明で使用されるイミド化重合体のイミド化率は、好ましくは40%以上であり、さらに好ましくは80%以上である。ここで、「イミド化率」とは、イミド化重合体におけるアミック酸構造とイミド環との合計数に対するイミド環の数の割合を百分率で表した値である。このとき、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。イミド化重合体のイミド化率は、イミド化重合体を適当な重水素化溶媒(例えば重水素化ジメチルスルホキシド)に溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温で測定したH−NMRから、下記式(i)

イミド化率(%)=(1−A/A×α)×100 −−−−−−(i)

(数式(i)中、Aは10ppm付近に現れるNH基のプロトン由来のピーク面積であり、Aはその他のプロトン由来のピーク面積であり、αはイミド化重合体の前駆体(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である。)
によって求めることができる。
The imidized polymer used in the present invention may be a completely imidized product in which all of the amic acid structure of the polyamic acid as a precursor thereof is dehydrated and cyclized, or only a part of the amic acid structure is dehydrated. The ring may be closed and the amic acid structure and the imide ring may coexist and have a low imidization rate. The imidization rate of the imidized polymer used in the present invention is preferably 40% or more, and more preferably 80% or more. Here, the “imidation rate” is a value representing the ratio of the number of imide rings to the total number of amic acid structures and imide rings in the imidized polymer as a percentage. At this time, a part of the imide ring may be an isoimide ring. The imidation rate of the imidized polymer is determined from 1 H-NMR obtained by dissolving the imidized polymer in an appropriate deuterated solvent (for example, deuterated dimethyl sulfoxide) and measuring tetramethylsilane as a reference material at room temperature. Formula (i) below

Imidation ratio (%) = (1-A 1 / A 2 × α) × 100 ------ (i)

(In Formula (i), A 1 is a peak area derived from protons of NH groups appearing in the vicinity of 10 ppm, A 2 is a peak area derived from other protons, and α is a precursor of an imidized polymer (polyamic acid). The number ratio of other protons to one proton of NH group in)
Can be obtained.

[末端修飾型の重合体]
上記ポリアミック酸およびそのイミド化重合体は、分子量が調節された末端修飾型のものであってもよい。このような末端修飾型のものは、ポリアミック酸を合成する際に、酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などの適当な分子量調節剤を反応系に添加することにより合成することができる。ここで、酸一無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、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。また、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。
これら分子量調節剤の使用割合としては、ポリアミック酸を合成する際に使用するテトラカルボン酸二無水物およびジアミンの合計に対して、好ましくは20重量%以下であり、より好ましくは10重量%以下である。
[溶液粘度]
上記ポリアミック酸およびそのイミド化重合体は、それぞれ濃度10重量%の溶液としたときに、20〜800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、30〜500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。
上記重合体の溶液粘度(mPa・s)は、当該重合体の良溶媒(例えばN−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンなど)を用いて調製した濃度10重量%の重合体溶液につき、E型回転粘度計を用いて25℃において測定した値である。
[End-modified polymer]
The polyamic acid and the imidized polymer thereof may be of a terminal modified type with a controlled molecular weight. Such a terminal-modified type can be synthesized by adding an appropriate molecular weight regulator such as acid monoanhydride, monoamine compound, monoisocyanate compound to the reaction system when synthesizing the polyamic acid. Here, as the acid monoanhydride, for example, maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, n-decyl succinic anhydride, n-dodecyl succinic anhydride, n-tetradecyl succinic anhydride , N-hexadecyl succinic anhydride and the like. Examples of the monoamine compound include aniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, and n-undecyl. Amine, n-dodecylamine, n-tridecylamine, n-tetradecylamine, n-pentadecylamine, n-hexadecylamine, n-heptadecylamine, n-octadecylamine, n-eicosylamine, etc. be able to. Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.
The use ratio of these molecular weight regulators is preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less, based on the total of tetracarboxylic dianhydride and diamine used when synthesizing the polyamic acid. is there.
[Solution viscosity]
The polyamic acid and the imidized polymer thereof preferably have a solution viscosity of 20 to 800 mPa · s, and have a solution viscosity of 30 to 500 mPa · s, respectively, when a 10% by weight solution is obtained. More preferably.
The solution viscosity (mPa · s) of the above polymer is E for a polymer solution having a concentration of 10% by weight prepared using a good solvent for the polymer (for example, N-methyl-2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, etc.). It is a value measured at 25 ° C. using a mold rotational viscometer.

(b)2個以上のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物
本発明の液晶配向剤が含有する(b)2個以上のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物は、好ましくは下記式(B)
(B) Epoxy compound having two or more perfluoroalkyl groups (b) The epoxy compound having two or more perfluoroalkyl groups contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention is preferably represented by the following formula (B).

Figure 0005019064
Figure 0005019064

(式(B)中、Rはパーフルオロアルキル基を2個以上有する2価の有機基である。)
で表される化合物である。上記式(B)におけるRは、1個以上の脂環または芳香環を有する2価の有機基であることが好ましい。上記脂環としては、好ましくは炭素数4〜18の脂環であることが好ましく、例えばシクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環などを例示することができる。上記芳香環としては、好ましくは炭素数6〜18の芳香環であることが好ましく、例えばベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アントラセン環、トリフェニレン環などを例示することができる。2価のRの総炭素数としては、好ましくは6〜72であり、より好ましくは6〜36であり、一分子に含まれるパーフルオロアルキル基の数としては、好ましくは2〜36個であり、より好ましくは2〜12個であり、特に2〜4個であることが好ましい。なお、(b)2個以上のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物は、パーフルオロアルキル基以外の部位にフッ素原子を有していてもよい。
(b)2個以上のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物としては、特に下記式(B−1)、(B−2)または(B−3)
(In the formula (B), R is a divalent organic group having two or more perfluoroalkyl groups.)
It is a compound represented by these. R in the formula (B) is preferably a divalent organic group having one or more alicyclic rings or aromatic rings. The alicyclic ring is preferably an alicyclic ring having 4 to 18 carbon atoms, and examples thereof include a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, and a cycloheptane ring. The aromatic ring is preferably an aromatic ring having 6 to 18 carbon atoms, and examples thereof include a benzene ring, a biphenyl ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, and a triphenylene ring. The total number of carbon atoms in divalent R is preferably 6 to 72, more preferably 6 to 36, and the number of perfluoroalkyl groups contained in one molecule is preferably 2 to 36. More preferably, it is 2 to 12, and particularly preferably 2 to 4. Note that (b) the epoxy compound having two or more perfluoroalkyl groups may have a fluorine atom at a site other than the perfluoroalkyl group.
(B) Especially as an epoxy compound which has a 2 or more perfluoroalkyl group, following formula (B-1), (B-2) or (B-3)

Figure 0005019064
Figure 0005019064

(上記式中、aは、それぞれ独立に、1〜8の整数であり、bは1〜4の整数であり、cは2または3であり、dは、それぞれ独立に、0〜4の整数であり、eは、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、fは、それぞれ独立に、1〜4の整数であり、gは、それぞれ独立に、1〜3の整数である。)
で表される化合物であることが好ましい。上記式(B−1)、(B−2)および(B−3)におけるaは好ましくは1であり、すなわち(b)2個以上のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物は2個以上のトリフルオロメチル基を有するエポキシ化合物であることが好ましい。上記式(B−1)におけるbは好ましくは1であり、cは好ましくは2である。上記式(B−2)におけるdは好ましくは0または1であり、eは好ましくは0または1である。上記式(B−3)におけるfは好ましくは1であり、gは好ましくは1である。
上記式(B−1)で表される化合物の具体例としては、例えばN,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニルなど;
上記式(B−2)で表される化合物の具体例としては、例えばN,N,N’,N’−テトラグリシジル−2,2’−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−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、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−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など;
上記式(B−3)で表される化合物の具体例としては、例えばN,N,N’,N’−テトラグリシジル−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を、それぞれ好ましいものとして挙げることができる。
本発明の液晶配向剤における(b)2個以上のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物の含有割合としては、(a)重合体100重量部に対して0.01〜40重量部であることが好ましく、0.05〜40重量部であることがより好ましく、さらに1〜30重量部であることが好ましい。なお、(b)2個以上のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物の一部を次に述べる他のエポキシ化合物で置き換えて使用する場合には、上記の含有割合は(b)2個以上のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物の含有割合と他のエポキシ化合物の含有割合との合計として理解されるベきである。
本発明の液晶配向剤においては、本発明の効果および利点を損なわない範囲において、上記(b)2個以上のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物の一部を他のエポキシ化合物で置き換えて使用してもよい。かかる他のエポキシ化合物の例としては、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、N,N,−ジグリシジル−ベンジルアミン、N,N−ジグリシジル−アミノメチルシクロヘキサンなどを挙げることができる。
本発明の液晶配向剤において(b)2個以上のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物の一部を他のエポキシ化合物で置き換えて使用する場合、他のエポキシ化合物の使用割合としては、(b)2個以上のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物および他のエポキシ化合物の合計に対して好ましくは20重量%以下であり、より好ましくは10重量%以下であり、さらに5重量%以下であることが好ましい。本発明の液晶配向剤においては、他のエポキシ化合物を使用しないことが最も好ましい。
(In the above formula, a is each independently an integer of 1 to 8, b is an integer of 1 to 4, c is 2 or 3, and d is each independently an integer of 0 to 4) E is independently an integer of 0 to 3, f is independently an integer of 1 to 4, and g is independently an integer of 1 to 3.)
It is preferable that it is a compound represented by these. In the above formulas (B-1), (B-2) and (B-3), a is preferably 1, that is, (b) an epoxy compound having 2 or more perfluoroalkyl groups is 2 or more tri An epoxy compound having a fluoromethyl group is preferred. In the above formula (B-1), b is preferably 1, and c is preferably 2. In the above formula (B-2), d is preferably 0 or 1, and e is preferably 0 or 1. In the above formula (B-3), f is preferably 1, and g is preferably 1.
Specific examples of the compound represented by the above formula (B-1) include, for example, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diamino-2,2′-bis (trifluoromethyl). Biphenyl and the like;
Specific examples of the compound represented by the formula (B-2) include, for example, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-2,2′-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-2,2′-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-2,2′- Bis [4- (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane and the like;
Specific examples of the compound represented by the formula (B-3) include N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-bis [(4-amino-2-trifluoromethyl), for example. Phenoxy] -octafluorobiphenyl and the like can be mentioned as preferable examples.
In the liquid crystal aligning agent of the present invention, (b) the content ratio of the epoxy compound having two or more perfluoroalkyl groups is 0.01 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer (a). The amount is preferably 0.05 to 40 parts by weight, more preferably 1 to 30 parts by weight. When (b) a part of an epoxy compound having two or more perfluoroalkyl groups is used by being replaced with another epoxy compound described below, the above content ratio is (b) two or more perfluoroalkyl groups. It should be understood as the sum of the content ratio of the epoxy compound having a fluoroalkyl group and the content ratio of other epoxy compounds.
In the liquid crystal aligning agent of the present invention, a part of the epoxy compound having (b) two or more perfluoroalkyl groups is replaced with another epoxy compound as long as the effects and advantages of the present invention are not impaired. May be. Examples of such other epoxy compounds include, for example, ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, tripropylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1 , 6-hexanediol 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-4,4 Examples include '-diaminodiphenylmethane, N, N, -diglycidyl-benzylamine, N, N-diglycidyl-aminomethylcyclohexane, and the like.
In the liquid crystal aligning agent of the present invention, when (b) a part of the epoxy compound having two or more perfluoroalkyl groups is used by replacing with another epoxy compound, the use ratio of the other epoxy compound is (b) Preferably it is 20 weight% or less with respect to the sum total of the epoxy compound which has a 2 or more perfluoroalkyl group, and another epoxy compound, More preferably, it is 10 weight% or less, Furthermore, it is 5 weight% or less. preferable. In the liquid crystal aligning agent of this invention, it is most preferable not to use another epoxy compound.

<その他の成分>
本発明の液晶配向剤は、上記(a)重合体および(b)2個以上のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物を必須成分として含有するが、任意的にその他の成分を含有することができる。かかるその他の添加剤としては、例えば官能性シラン化合物などを挙げることができる。
上記官能性シラン化合物は、形成される液晶配向膜の基板表面に対する接着性向上のために添加することができる。かかる官能性シラン化合物としては、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。これら官能性シラン化合物の使用割合は、(a)重合体100重量部に対して、好ましくは2重量部以下であり、より好ましくは0.2重量部以下である。
<Other ingredients>
The liquid crystal aligning agent of the present invention contains the above (a) polymer and (b) an epoxy compound having two or more perfluoroalkyl groups as essential components, but can optionally contain other components. . Examples of such other additives include functional silane compounds.
The functional silane compound can be added to improve the adhesion of the liquid crystal alignment film to be formed to the substrate surface. Examples of such functional silane compounds include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl)- 3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyl Trimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1, , 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 and the like can be mentioned. The use ratio of these functional silane compounds is preferably 2 parts by weight or less, more preferably 0.2 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polymer (a).

<液晶配向剤>
本発明の液晶配向剤は、上記(a)重合体および(b)2個以上のパーフルオロアルキル基を有するエポキシ化合物ならびに任意的に添加されるその他の成分が、好ましくは有機溶媒に溶解して含有された溶液状態として調製される。
本発明の液晶配向剤に使用することのできる有機溶媒としては、特定ポリアミック酸の合成反応に用いられるものとして例示した溶媒を挙げることができる。また、特定ポリアミック酸の合成反応の際に併用することができるものとして例示した貧溶媒も適宜選択して併用することができる。
本発明の液晶配向剤に使用される特に好ましい有機溶媒としては、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、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(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、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテルなどを挙げることができる。これらは単独で使用することができ、または2種以上を混合して使用することができる。
<Liquid crystal aligning agent>
In the liquid crystal aligning agent of the present invention, the (a) polymer and (b) an epoxy compound having two or more perfluoroalkyl groups and other optional components are preferably dissolved in an organic solvent. Prepared as a contained solution state.
As an organic solvent which can be used for the liquid crystal aligning agent of this invention, the solvent illustrated as what is used for the synthesis reaction of a specific polyamic acid can be mentioned. Moreover, the poor solvent illustrated as what can be used together in the case of the synthesis reaction of specific polyamic acid can also be selected suitably, and can be used together.
Particularly preferable organic solvents used in the liquid crystal aligning agent of the present invention include, for example, N-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 (butyl cellosolve), 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, isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diisopentyl ether and the like. These can be used alone or in admixture of two or more.

本発明の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重量が液晶配向剤の全重量に占める割合)は、粘性、揮発性などを考慮して適宜に設定することができるが、好ましくは1〜10重量%の範囲である。すなわち、本発明の液晶配向剤は、これを基板表面に塗布し、次いで溶媒を除去することにより液晶配向膜となる塗膜が形成されるが、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難く、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同様に良好な液晶配向膜を得難く、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が劣るものとなる。
なお、特に好ましい固形分濃度の範囲は、基板に液晶配向剤を塗布する際に用いる方法によって異なる。例えば、スピンナー法による場合には1.5〜4.5重量%の範囲が特に好ましい。印刷法による場合には、固形分濃度を3〜9重量%の範囲とし、それにより、溶液粘度を12〜50mPa・sの範囲とするのが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を1〜5重量%の範囲とし、それにより、溶液粘度を3〜15mPa・sの範囲とするのが特に好ましい。
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℃、より好ましくは20℃〜60℃である。
The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent of the present invention (the ratio of the total weight of components other than the solvent of the liquid crystal aligning agent to the total weight of the liquid crystal aligning agent) can be appropriately set in consideration of viscosity, volatility, and the like. However, it 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, and then the solvent is removed to form a coating film that becomes a liquid crystal aligning film, but the solid content concentration is less than 1% by weight. The film thickness of this coating film is too small to obtain a good liquid crystal alignment film, and when the solid content concentration exceeds 10% by weight, the film thickness of the coating film is too large to be equally good liquid crystal. It is difficult to obtain an alignment film, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent increases, resulting in poor coating properties.
The particularly preferable solid content concentration range varies depending on the method used when the liquid crystal aligning agent is applied to the substrate. For example, when the spinner method is used, the range of 1.5 to 4.5% by weight is particularly preferable. In the case of the printing method, it is particularly preferable that the solid content concentration is in the range of 3 to 9% by weight, and thereby the solution viscosity is in the range of 12 to 50 mPa · s. In the case of the inkjet method, it is particularly preferable that the solid content concentration is in the range of 1 to 5% by weight, and thereby the solution viscosity is in the range of 3 to 15 mPa · s.
The temperature at which the liquid crystal aligning agent of the present invention is prepared is preferably 0 ° C to 200 ° C, more preferably 20 ° C to 60 ° C.

<液晶表示素子>
本発明の液晶表示素子は、上記の如き本発明の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備する。
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。
まず、パターン状の透明導電膜が設けられた基板の透明導電膜側に、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、インクジェット法などの適宜の塗布方法により塗布し、例えば40〜250℃の温度で0.1〜120分間加熱して塗膜を形成する。塗膜の膜厚は、溶媒除去後の厚さとして、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。
前記基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスの如きガラス、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)の如きプラスチックからなる透明基板などを用いることができる。
前記透明導電膜としては、SnOからなるNESA膜、In−SnOからなるITO膜などを用いることができる。これらのパターン状の透明導電膜を形成するには、パターンなしの透明導電膜を形成した後フォト・エッチング法によりパターンを形成する方法、透明導電膜を形成する際に所望のパターンを有するマスクを用いてパターン状透明導電膜を直接形成する方法などが用いられる。
液晶配向剤の塗布に際しては、基板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、基板および透明導電膜上に、予め官能性シラン化合物、チタネートなどを塗布しておいてもよい。
<Liquid crystal display element>
The liquid crystal display element of the present invention comprises a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal aligning agent of the present invention as described above.
The liquid crystal display element of the present invention can be produced, for example, by the following method.
First, the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied to the transparent conductive film side of the substrate provided with the patterned transparent conductive film by an appropriate application method such as a roll coater method, a spinner method, a printing method, or an ink jet method. For example, the coating film is formed by heating at a temperature of 40 to 250 ° C. for 0.1 to 120 minutes. The thickness of the coating film is preferably 0.001 to 1 μm, more preferably 0.005 to 0.5 μm, as the thickness after removal of the solvent.
Examples of the substrate include glass such as float glass and soda glass, and a transparent substrate made of plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, and poly (alicyclic olefin).
As the transparent conductive film, a NESA film made of SnO 2 or an ITO film made of In 2 O 3 —SnO 2 can be used. In order to form these patterned transparent conductive films, a method of forming a pattern by a photo-etching method after forming a transparent conductive film without a pattern, and a mask having a desired pattern when forming the transparent conductive film A method of directly forming a patterned transparent conductive film using the method is used.
When applying the liquid crystal aligning agent, in order to further improve the adhesion between the substrate and the transparent conductive film and the coating film, a functional silane compound, titanate or the like is previously applied on the substrate and the transparent conductive film. Also good.

本発明の液晶配向剤から形成される液晶配向膜を水平配向型の液晶表示素子に用いる場合には、次いで形成された塗膜面に対し、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦るラビング処理を行う。このラビング処理により、塗膜に液晶分子の配向能が付与されて液晶配向膜となる。さらに、本発明の液晶配向剤により形成された液晶配向膜に対し、例えば特許文献6(特開平6−222366号公報)や特許文献7(特開平6−281937号公報)に示されているような液晶配向膜の一部に紫外線を照射することによってプレチルト角を変化させる処理、または特許文献8(特開平5−107544号公報)に示されているような液晶配向膜表面の一部にレジスト膜を形成したうえで先のラビング処理と異なる方向にラビング処理を行った後にレジスト膜を除去し、液晶配向膜が領域ごとに異なる液晶配向能を持つようにする処理を行うことによって、得られる水平型液晶表示素子の視界特性を改善することが可能である。
一方、液晶配向膜を垂直配向型の液晶表示素子に適用する場合には、このラビング処理は行わなくてもよい。
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、この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、例えば以下の2つの方法が挙げられる。
第一の方法は、従来から知られている方法である。先ず、それぞれの液晶配向膜が対向するように間隙(セルギャップ)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た後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造することができる。
第二の方法は、ODF(One Drop Fill)方式と呼ばれる手法である。液晶配向膜を形成した2枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に例えば紫外光硬化性のシール材を塗布し、さらに液晶配向膜面上に液晶を滴下した後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化することにより、液晶セルを製造することができる。本発明の液晶配向剤は、ODF法に使用したときに液晶滴下ムラおよび液晶融合部ムラが低減された液晶配向膜を与えることができる利点を有する。
いずれの方法による場合でも、次いで、液晶セルを、用いた液晶が等方相をとる温度まで加熱した後、室温まで徐冷することにより、注入時の流動配向を除去することが望ましい。
そして、液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより、本発明の液晶表示素子を得ることができる。
When the liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal aligning agent of the present invention is used for a horizontal alignment type liquid crystal display element, a cloth made of fibers such as nylon, rayon, and cotton is then applied to the formed coating film surface. A rubbing process is performed by rubbing in a certain direction with a wound roll. By this rubbing treatment, the coating film is provided with an alignment ability of liquid crystal molecules to form a liquid crystal alignment film. Further, for example, Patent Document 6 (JP-A-6-222366) and Patent Document 7 (JP-A-6-281937) show liquid crystal alignment films formed with the liquid crystal aligning agent of the present invention. A process for changing the pretilt angle by irradiating a part of the liquid crystal alignment film with ultraviolet light, or a resist on a part of the surface of the liquid crystal alignment film as disclosed in Patent Document 8 (Japanese Patent Laid-Open No. 5-107544) It can be obtained by forming a film and performing a rubbing process in a direction different from the previous rubbing process, and then removing the resist film, so that the liquid crystal alignment film has a different liquid crystal alignment ability for each region. It is possible to improve the visual field characteristics of the horizontal liquid crystal display element.
On the other hand, when the liquid crystal alignment film is applied to a vertical alignment type liquid crystal display element, this rubbing treatment may not be performed.
A liquid crystal cell is manufactured by preparing two substrates on which a liquid crystal alignment film is formed as described above, and disposing a liquid crystal between the two substrates. In order to manufacture a liquid crystal cell, the following two methods are mentioned, for example.
The first method is a conventionally known method. First, two substrates are arranged to face each other through a gap (cell gap) so that the respective liquid crystal alignment films are opposed to each other, and the peripheral portions of the two substrates are bonded using a sealant, and the substrate surface and the sealant are bonded. A liquid crystal cell can be manufactured by injecting and filling liquid crystal into the cell gap partitioned by the step, and then sealing the injection hole.
The second method is a method called an ODF (One Drop Fill) method. For example, an ultraviolet light curable sealing material is applied to a predetermined location on one of the two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed, and liquid crystal is dropped on the liquid crystal alignment film surface. The other substrate is bonded so as to face each other, and then the entire surface of the substrate is irradiated with ultraviolet light to cure the sealant, whereby a liquid crystal cell can be manufactured. The liquid crystal aligning agent of this invention has the advantage which can give the liquid crystal aligning film by which the liquid crystal dripping nonuniformity and the liquid crystal fusion part nonuniformity were reduced when it used for ODF method.
In any case, it is desirable to remove the flow alignment at the time of injection by heating the liquid crystal cell to a temperature at which the liquid crystal used has an isotropic phase and then slowly cooling it to room temperature.
And the liquid crystal display element of this invention can be obtained by bonding a polarizing plate on the outer surface of a liquid crystal cell.

前記シール剤としては、例えばスペーサーとしての酸化アルミニウム球および硬化剤を含有するエポキシ樹脂などを用いることができる。
前記液晶としては、例えばネマティック型液晶、スメクティック型液晶などを用いることができる。TN型液晶セルまたはSTN型液晶セルを有する液晶表示素子を製造する場合、ネマティック型液晶のうち正の誘電異方性を有するもの(ポジ型の液晶)が好ましく、例えばビフェニル系液晶、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が用いられる。これら液晶に、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液晶;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;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などを、さらに添加して使用してもよい。
一方、垂直配向型液晶セルの場合には、ネマティック型液晶のうち負の誘電異方性を有するもの(ネガ型の液晶)が好ましく、例えばジシアノベンゼン系液晶、ピリダジン系液晶、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などが用いられる。
液晶セルの外側に使用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」と呼ば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などを挙げることができる。
かくして製造された本発明の液晶表示素子は、液晶配向ムラに起因する表示不良がなく、優れた表示品位を示すものである。
As the sealing agent, for example, an aluminum oxide sphere as a spacer and an epoxy resin containing a curing agent can be used.
As the liquid crystal, for example, a nematic liquid crystal, a smectic liquid crystal, or the like can be used. When manufacturing a liquid crystal display element having a TN liquid crystal cell or an STN liquid crystal cell, a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy (positive liquid crystal) is preferable, for example, a biphenyl liquid crystal or a phenylcyclohexane system. Liquid crystal, ester liquid crystal, terphenyl liquid crystal, biphenylcyclohexane liquid crystal, pyrimidine liquid crystal, dioxane liquid crystal, bicyclooctane liquid crystal, cubane liquid crystal and the like are used. For example, cholesteric liquid crystals such as cholestyl chloride, cholesteryl nonate, and cholesteryl carbonate; chiral agents such as those sold under the trade names C-15 and CB-15 (Merck); p-decyloxybenzylidene- A ferroelectric liquid crystal such as p-amino-2-methylbutyl cinnamate may be further added and used.
On the other hand, in the case of a vertical alignment type liquid crystal cell, a nematic type liquid crystal having negative dielectric anisotropy (negative type liquid crystal) is preferable. For example, dicyanobenzene liquid crystal, pyridazine liquid crystal, Schiff base liquid crystal, azoxy liquid crystal Type liquid crystal, biphenyl type liquid crystal, phenylcyclohexane type liquid crystal and the like are used.
The polarizing plate used outside the liquid crystal cell is composed of a polarizing film called “H film” in which polyvinyl alcohol is stretched and oriented while absorbing iodine and sandwiched between cellulose acetate protective films, or the H film itself. A polarizing plate etc. can be mentioned.
The liquid crystal display element of the present invention thus produced does not have a display defect due to liquid crystal alignment unevenness and exhibits excellent display quality.

以下の合成例において、重合体溶液の溶液粘度は、いずれもEが多年時計を用いて25℃において測定した値である。
イミド化重合体のイミド化率は、イミド化重合体を室温で十分に減圧乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを標準物質として測定したH−NMRから上記式(i)によって求めた。
<ポリアミック酸の合成>
合成例1
テトラカルボン酸二無水物としてピロメリット酸二無水物110g(0.50モル)および1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物98g(0.50モル)ならびにジアミンとして4,4−ジアミノジフェニルエーテル200g(1.0モル)をN−メチル−2−ピロリドン230gおよびγ―ブチロラクトン2,010gからなる混合溶媒に溶解し、40℃で3時間反応させた後、γ―ブチロラクトン1,350gを追加することにより、ポリアミック酸(A−1)を10重量%含有する溶液約3,800gを得た。このポリアミック酸溶液の溶液粘度は200mPa・sであった。
合成例2
テトラカルボン酸二無水物として1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物98g(0.50モル)およびピロメリット酸二無水物110g(0.50モル)ならびにジアミンとして4,4’−ジアミノジフェニルメタン200g(1.0モル)をN−メチル−2−ピロリドン230gおよびγ―ブチロラクトン2,100gからなる混合溶媒に溶解し、40℃で3時間反応させた後、γ―ブチロラクトン1,350gを追加することにより、ポリアミック酸(A−2)を10重量%含有する溶液約3,800gを得た。このポリアミック酸溶液の溶液粘度は125mPa・sであった。
In the following synthesis examples, the solution viscosity of the polymer solution is a value measured by E at 25 ° C. using a perennial clock.
Imidization ratio of imidization polymer was thoroughly dried under reduced pressure imidized polymer at room temperature, dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide, from the equation 1 H-NMR was measured using tetramethylsilane as a standard substance ( determined by i).
<Synthesis of polyamic acid>
Synthesis example 1
110 g (0.50 mol) of pyromellitic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 98 g (0.50 mol) of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride and 4,4- as diamine 200 g (1.0 mol) of diaminodiphenyl ether was dissolved in a mixed solvent consisting of 230 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 2,010 g of γ-butyrolactone, reacted at 40 ° C. for 3 hours, and then 1,350 g of γ-butyrolactone was added. By addition, about 3,800 g of a solution containing 10% by weight of polyamic acid (A-1) was obtained. The solution viscosity of this polyamic acid solution was 200 mPa · s.
Synthesis example 2
1,2,3,4-Cyclobutanetetracarboxylic dianhydride 98 g (0.50 mol) and pyromellitic dianhydride 110 g (0.50 mol) as tetracarboxylic dianhydride and 4,4 ′ as diamine -200 g (1.0 mol) of diaminodiphenylmethane was dissolved in a mixed solvent consisting of 230 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 2,100 g of γ-butyrolactone, reacted at 40 ° C. for 3 hours, and then 1,350 g of γ-butyrolactone. As a result, about 3,800 g of a solution containing 10% by weight of polyamic acid (A-2) was obtained. The solution viscosity of this polyamic acid solution was 125 mPa · s.

合成例3
テトラカルボン酸二無水物として1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物200g(1.0モル)およびジアミンとして4,4’−ジアミノジフェニルエーテル200g(1.0モル)をN−メチル−2−ピロリドン230gおよびγ―ブチロラクトン2,050gからなる混合溶媒に溶解し、40℃で4時間反応させた後、γ―ブチロラクトン1,300gを追加することにより、ポリアミック酸(A−3)を10重量%含有する溶液約3,800gを得た。このポリアミック酸溶液の溶液粘度は210mPa・sであった。
合成例4
テトラカルボン酸二無水物として1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物200g(1.0モル)およびジアミンとして2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル210g(1.0モル)をN−メチル−2−ピロリドン370gおよびγ―ブチロラクトン3,300g空なる混合溶媒に溶解し、40℃で3時間反応させることにより、ポリアミック酸(A−4)を10重量%含有する溶液約3,700gを得た。このポリアミック酸溶液の溶液粘度は160mPa・sであった。
合成例5
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220g(1.0モル)およびジアミンとして4,4’−ジアミノジフェニルエーテル200g(1.0モル)をN−メチル−2−ピロリドン240gおよびγ―ブチロラクトン3,500gからなる混合溶媒に溶解し、40℃で4時間反応させることにより、ポリアミック酸(A−5)を10重量%含有する溶液約4,000gを得た。このポリアミック酸溶液の溶液粘度は38mPa・sであった。
Synthesis example 3
200 g (1.0 mol) of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 200 g (1.0 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether as diamine were added to N-methyl. After dissolving in a mixed solvent consisting of 230 g of 2-pyrrolidone and 2,050 g of γ-butyrolactone and reacting at 40 ° C. for 4 hours, 1,300 g of γ-butyrolactone was added to obtain polyamic acid (A-3). About 3,800 g of a solution containing 10% by weight was obtained. The solution viscosity of this polyamic acid solution was 210 mPa · s.
Synthesis example 4
200 g (1.0 mol) of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 210 g of 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl as diamine (1. 0 mol) is dissolved in 370 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 3,300 g of γ-butyrolactone and reacted at 40 ° C. for 3 hours to contain 10% by weight of polyamic acid (A-4). About 3,700 g of solution was obtained. The solution viscosity of this polyamic acid solution was 160 mPa · s.
Synthesis example 5
2,3,5-Tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride 220 g (1.0 mol) as tetracarboxylic dianhydride and 200 g (1.0 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether as diamine were added to N-methyl-2 -It was dissolved in a mixed solvent consisting of 240 g of pyrrolidone and 3,500 g of γ-butyrolactone, and reacted at 40 ° C for 4 hours to obtain about 4,000 g of a solution containing 10% by weight of polyamic acid (A-5). The solution viscosity of this polyamic acid solution was 38 mPa · s.

<イミド化重合体の合成>
合成例6
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110g(0.50モル)および1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン160g(0.50モル)、ジアミンとしてp−フェニレンジアミン95g(0.88モル)、2,2−ジトリフルオロメチルー4,4−ジアミノビフェニル32g(0.10モル)および3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン6.4g(0.010モル)ならびにモノアミンとしてオクタデシルアミン8.1g(0.03モル)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)960gに溶解し、60℃で9時間反応させた。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は58mPa・sであった。
得られたポリアミック酸溶液に、NMP2,730g、ピリジン400gおよび無水酢酸410gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換(本操作にて脱水閉環反応に使用したピリジンおよび無水酢酸を系外に除去した。以下同じ。)することにより、イミド化率約95%のイミド化重合体(B−1)を15重量%含有する溶液約2,300gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は69mPa・sであった。
合成例7
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110g(0.50モル)および1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン160g(0.50モル)、ジアミンとしてp−フェニレンジアミン94g(0.87モル)、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン25g(0.10モル)および3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン9.6g(0.015モル)ならびにモノアミンとしてオクタデシルアミン8.1g(0.030モル)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)960gに溶解し、60℃で6時間反応させた。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は60mPa・sであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にNMP2,700gを追加し、ピリジン400gおよび無水酢酸410gを添加して110℃で4時間脱水閉環を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換することにより、イミド化率約95%のイミド化重合体(B−2)を15重量%含有する溶液約2,400gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は70mPa・sであった。
<Synthesis of imidized polymer>
Synthesis Example 6
110 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro -2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione 160 g (0.50 mol), p-phenylenediamine 95 g (0.88 mol) as diamine, 32 g (0.10 mol) of 2,2-ditrifluoromethyl-4,4-diaminobiphenyl and 6.4 g (0.010 mol) of 3,6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane and octadecylamine 8 as monoamine 0.1 g (0.03 mol) was dissolved in 960 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C. for 9 hours. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight was 58 mPa · s.
To the obtained polyamic acid solution, 2,730 g of NMP, 400 g of pyridine and 410 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration ring closure reaction, the solvent in the system was replaced with new γ-butyrolactone (the pyridine and acetic anhydride used for the dehydration ring closure reaction were removed from the system in this operation. The same applies hereinafter). About 2,300 g of a solution containing 15% by weight of an imidized polymer (B-1) having a rate of about 95% was obtained. A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight was 69 mPa · s.
Synthesis example 7
110 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro -2,5-dioxo-3-furanyl) naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione 160 g (0.50 mol), p-phenylenediamine 94 g (0.87 mol) as diamine, 1, 25 g (0.10 mol) of 3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane and 9.6 g (0.015 mol) of 3,6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane and octadecylamine as monoamine. 1 g (0.030 mol) was dissolved in 960 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C. for 6 hours. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight was 60 mPa · s.
Next, 2,700 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 400 g of pyridine and 410 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with new γ-butyrolactone to obtain about 2,400 g of a solution containing 15% by weight of imidized polymer (B-2) having an imidization ratio of about 95%. Obtained. A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight was 70 mPa · s.

合成例8
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220g(1.0モル)ならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン110g(0.99モル)および3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン6.4g(0.010モル)をN−メチル−2−ピロリドン3,040gに溶解し、60℃で6時間反応させることにより溶液粘度約260mPa・sのポリアミック酸溶液を得た。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にN−メチル−2−ピロリドン2,700gを追加し、ピリジン400gおよび無水酢酸310gを添加して110℃で4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換することにより、イミド化率約89%のイミド化重合体(B−3)を15重量%含有する溶液約2,700gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は300mPa・sであった。
合成例9
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110g(0.50モル)および1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン160g(0.50モル)ならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン90g(0.83モル)、2,2’−ジトリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル32g(0.10モル)、1−(3,5−ジアミノベンゾイルオキシ)−4−(4−トリフルオロメチルベンゾイルオキシ)−シクロヘキサン25g(0.059モル)およびオクタデカノキシ−2,5−ジアミノベンゼン4.0g(0.011モル)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)2,200gに溶解し、60℃で6時間反応させた。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は110mPa・sであった。
得られたポリアミック酸溶液に、N−メチル−2−ピロリドン3,800gを追加し、ピリジン800gおよび無水酢酸500gを添加して110℃で4時間脱水閉環を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換することにより、イミド化率約92%のイミド化重合体(B−4)を15重量%含有する溶液約2,300gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は130mPa・sであった。
Synthesis Example 8
220 g (1.0 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 110 g (0.99 mol) of p-phenylenediamine and 3,6-bis (4- 6.4 g (0.010 mol) of aminobenzoyloxy) cholestane is dissolved in 3,040 g of N-methyl-2-pyrrolidone and reacted at 60 ° C. for 6 hours to obtain a polyamic acid solution having a solution viscosity of about 260 mPa · s. It was.
Next, 2,700 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 400 g of pyridine and 310 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with new γ-butyrolactone to obtain about 2,700 g of a solution containing 15% by weight of an imidized polymer (B-3) having an imidization ratio of about 89%. Obtained. A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight was 300 mPa · s.
Synthesis Example 9
110 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5 (tetrahydro- 2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione 160 g (0.50 mol) and p-phenylenediamine 90 g (0.83 mol) as diamine, 2 , 2′-ditrifluoromethyl-4,4′-diaminobiphenyl 32 g (0.10 mol), 1- (3,5-diaminobenzoyloxy) -4- (4-trifluoromethylbenzoyloxy) -cyclohexane 25 g ( 0.059 mol) and 4.0 g (0.011 mol) of octadecanoxy-2,5-diaminobenzene were added to N-methyl-2-pyrrolidone. Was dissolved in NMP) 2,200g, it was reacted for 6 hours at 60 ° C.. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight was 110 mPa · s.
3,800 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added to the obtained polyamic acid solution, 800 g of pyridine and 500 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration cyclization reaction, the solvent in the system was replaced with new γ-butyrolactone to obtain about 2,300 g of a solution containing 15% by weight of imidized polymer (B-4) having an imidization ratio of about 92%. Obtained. A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added to measure the viscosity of the solution as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight of 130 mPa · s.

合成例10
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110g(0.50モル)ならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン38g(0.35モル)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン20g(0.1モル)および3(3,5−ジアミノベンゾイルオキシ)コレスタン26g(0.05モル)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)800gに溶解し、60℃で6時間反応させた。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は60mPa・sであった。
得られたポリアミック酸溶液にNMP1,800gを追加し、ピリジン80gおよび無水酢酸100gを添加して110℃で4時間脱水閉環を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換することにより、イミド化率約80%のイミド化重合体(C−1)を15重量%含有する溶液約1,100gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は87mPa・sであった。
合成例11
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110g(0.50モル)ならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン49g(0.45モル)および3(3,5−ジアミノベンゾイルオキシ)コレスタン26g(0.05モル)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)750gに溶解し、60℃で6時間反応させた。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は58mPa・sであった。
得られたポリアミック酸溶液にNMP1,800gを追加し、ピリジン40gおよび無水酢酸51gを添加して110℃で4時間脱水閉環を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換することにより、イミド化率約50%のイミド化重合体(C−2)を15重量%含有する溶液約1,100gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は85mPa・sであった。
Synthesis Example 10
110 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 38 g (0.35 mol) of p-phenylenediamine as diamine, 20 g of 4,4′-diaminodiphenylmethane (0.1 mol) and 26 g (0.05 mol) of 3 (3,5-diaminobenzoyloxy) cholestane were dissolved in 800 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C. for 6 hours. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight was 60 mPa · s.
1,800 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 80 g of pyridine and 100 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration ring-closing reaction, the solvent in the system was replaced with new γ-butyrolactone to obtain about 1,100 g of a solution containing 15% by weight of an imidized polymer (C-1) having an imidization ratio of about 80%. Obtained. A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight was 87 mPa · s.
Synthesis Example 11
110 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 49 g (0.45 mol) and 3 (3,5-diaminobenzoyl) of p-phenylenediamine as diamine 26 g (0.05 mol) of oxy) cholestane was dissolved in 750 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C. for 6 hours. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight was 58 mPa · s.
1,800 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 40 g of pyridine and 51 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration ring-closing reaction, the solvent in the system was replaced with new γ-butyrolactone to obtain about 1,100 g of a solution containing 15% by weight of an imidized polymer (C-2) having an imidization ratio of about 50%. Obtained. A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight was 85 mPa · s.

合成例12
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110g(0.50モル)ならびにジアミンとしてp−フェニレンジアミン38g(0.35モル)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン20g(0.1モル)および3(3,5−ジアミノベンゾイルオキシ)コレスタン26g(0.05モル)を、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)800gに溶解し、60℃で6時間反応を行った。得られたポリアミック酸溶液を少量分取し、NMPを加えてポリアミック酸濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は60mPa・sであった。
得られたポリアミック酸溶液にNMP1,800gを追加し、ピリジン80gおよび無水酢酸100gを添加して110℃で4時間脱水閉環を行った。脱水閉環反応後、系内の溶剤を新たなγ―ブチロラクトンで溶剤置換することにより、イミド化率約80%のイミド化重合体(C−3)を15重量%含有する溶液約1,100gを得た。この溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてイミド化重合体濃度10重量%の溶液として測定した溶液粘度は87mPa・sであった。
Synthesis Example 12
110 g (0.50 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 38 g (0.35 mol) of p-phenylenediamine as diamine, 20 g of 4,4′-diaminodiphenylmethane (0.1 mol) and 26 g (0.05 mol) of 3 (3,5-diaminobenzoyloxy) cholestane were dissolved in 800 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C. for 6 hours. It was. A small amount of the obtained polyamic acid solution was collected, NMP was added, and the solution viscosity measured as a solution having a polyamic acid concentration of 10% by weight was 60 mPa · s.
1,800 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 80 g of pyridine and 100 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration ring-closing reaction, the solvent in the system was replaced with new γ-butyrolactone to obtain about 1,100 g of a solution containing 15% by weight of an imidized polymer (C-3) having an imidization ratio of about 80%. Obtained. A small amount of this solution was collected, and γ-butyrolactone was added thereto, and the solution viscosity measured as a solution having an imidized polymer concentration of 10% by weight was 87 mPa · s.

<液晶配向剤の調製および評価>
実施例1
[液晶配向剤の調製]
上記合成例1で得られたポリアミック酸(A−1)を含有する溶液および上記合成例6で得られたイミド化重合体(B−1)を含有する溶液を、これら溶液に含有されるポリアミック酸(A−1):イミド化重合体(B−1)の重量比が50:50(重量比)になるように混合し、ここにγ−ブチロラクトン(BL)、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)およびブチルセロソルブ(BC)を加え、さらにフッ素原子を有するエポキシ化合物としてN,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニルを、ポリアミック酸およびイミド化重合体の合計100重量部に対して10重量部加え、固形分濃度が4重量%、溶媒組成がBL:NMP:BC=68:20:12(重量比)である溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
[液晶濡れ性の評価]
ITO膜からなる透明電極付きガラス基板(ITO基板)の透明電極面に、上記で調製した液晶配向剤をスピンナーを用いて塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱し、次いで200℃のホットプレート上で10分間加熱して溶媒を除去することにより、ITO基板上に平均膜厚80Åの塗膜を形成した。この塗膜上に、針先0.5mmのシリンジを用いてポジ型ネマチック液晶(メルク社製、MLC−6221)を8μL滴下し、滴下後50秒経過したときの塗膜と液晶との接触角を測定したところ、接触角は10°であった。
なお、本発明者らは、液晶滴下方式(ODF)を適用した場合における液晶滴下ムラ、液晶融合部ムラは、液晶配向膜と液晶との親和性(液晶濡れ性)が不足することにより生じるものであることを見出した。そして上記の接触角が15°以下である場合には液晶濡れ性は良好であり、かかる場合に液晶滴下ムラおよび液晶融合部ムラが発生しないことは経験的に明らかになっている。
<Preparation and evaluation of liquid crystal aligning agent>
Example 1
[Preparation of liquid crystal aligning agent]
The solution containing the polyamic acid (A-1) obtained in Synthesis Example 1 and the solution containing the imidized polymer (B-1) obtained in Synthesis Example 6 are used as the polyamic contained in these solutions. The acid (A-1): imidized polymer (B-1) was mixed so that the weight ratio was 50:50 (weight ratio), where γ-butyrolactone (BL), N-methyl-2-pyrrolidone was mixed. (NMP) and butyl cellosolve (BC) are added, and N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diamino-2,2′-bis (trifluoromethyl) is added as an epoxy compound having a fluorine atom. 10 parts by weight of biphenyl is added to 100 parts by weight of the total of polyamic acid and imidized polymer, the solid content concentration is 4% by weight, and the solvent composition is BL: NMP: BC = 68: 20: 12 (weight ratio). is there It was a liquid. A liquid crystal aligning agent was prepared by filtering this solution using a filter having a pore diameter of 1 μm.
[Evaluation of liquid crystal wettability]
The liquid crystal aligning agent prepared above is applied to the transparent electrode surface of the glass substrate with transparent electrode (ITO substrate) made of an ITO film using a spinner, heated on an 80 ° C. hot plate for 1 minute, and then heated to 200 ° C. By heating for 10 minutes on a hot plate and removing the solvent, a coating film having an average film thickness of 80 mm was formed on the ITO substrate. On this coating film, 8 μL of a positive nematic liquid crystal (MLC-6221, manufactured by Merck & Co., Inc.) was dropped using a syringe with a needle tip of 0.5 mm, and the contact angle between the coating film and the liquid crystal when 50 seconds passed after the dropping. Was measured, and the contact angle was 10 °.
The present inventors found that liquid crystal dropping unevenness and liquid crystal fusion portion unevenness when the liquid crystal dropping method (ODF) is applied is caused by insufficient affinity (liquid crystal wettability) between the liquid crystal alignment film and the liquid crystal. I found out. When the contact angle is 15 ° or less, the liquid crystal wettability is good, and it has been empirically revealed that liquid crystal dripping unevenness and liquid crystal fusion portion unevenness do not occur in such a case.

[液晶セルの製造]
ITO膜からなる透明電極付きガラス基板(ITO基板)の透明電極面に、上記で調製した液晶配向剤を液晶配向膜印刷機(日本写真印刷機(株)製)を用いて塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱し、次いで200℃のホットプレート上で10分間加熱して溶媒を除去することにより、ITO基板上に平均膜厚600Åの塗膜を形成した。この塗膜に対し、レーヨン布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンにより、ロール回転数500rpm、ステージ移動速度3cm/秒、毛足押しこみ長さ0.4mmでラビング処理を行い、塗膜に液晶配向能を付与した。さらに超純水中で1分間の超音波洗浄し、100℃クリーンオーブンで10分間乾燥することにより、ITO基板上に液晶配向膜を形成した。この操作を繰り返し、透明電極面上に液晶配向膜を有するITO基板を一対(2枚)作製した。
上記一対のITO基板の液晶配向膜を有するそれぞれの外縁に、直径5.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、液晶配向膜面が相対するように重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化した。次いで、液晶注入口より基板の間隙に、ネマチック液晶(メルク社製、MLC−6221)を充填した後、アクリル系光硬化接着剤で液晶注入口を封止することにより、液晶セルを製造した。
[液晶配向性の評価]
上記で製造した液晶セルにつき、電圧OFF時および交流5Vを印加した際の表示面を目視により観察し、異常ドメインが認められない場合を液晶配向性「良」、異常ドメインが認められた場合を液晶配向性「不良」として評価したところ、上記液晶セルの液晶配向性は「良」であった。
[電圧保持率]
上記で製造した液晶セルに、60℃において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ところ、上記液晶セルの電圧保持率は99.1%であった。この値は95%以上であれば、電圧保持率は良好であるといえる。
なお、電圧保持率の測定は(株)東陽テクニカ製、型式「VHR−1」を使用して行った。
[残留DC電圧の測定]
上記で製造した液晶セルに、直流DC電圧17.0Vを100℃の環境温度で20時間印加し、直流電圧を切った直後から室温で15分放冷した後に液晶セル内に残留した電圧(残留DC電圧)を、フリッカー消去法により求めところ、上記液晶セルの残留DC電圧は280mVであった。この値が800mV以下の場合、残留DC電圧は良好であるといえる。
[Manufacture of liquid crystal cells]
The liquid crystal aligning agent prepared above is applied to a transparent electrode surface of a glass substrate with transparent electrodes (ITO substrate) made of an ITO film using a liquid crystal alignment film printer (Nissha Printing Co., Ltd.) and 80 ° C. The film was heated on a hot plate for 1 minute and then heated on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes to remove the solvent, thereby forming a coating film having an average film thickness of 600 mm on the ITO substrate. This coating film is rubbed with a rubbing machine having a roll wrapped with rayon cloth at a roll rotation speed of 500 rpm, a stage moving speed of 3 cm / sec, and a hair foot indentation length of 0.4 mm, and the coating film is aligned with liquid crystal. Added the ability. Furthermore, the liquid crystal alignment film was formed on the ITO board | substrate by ultrasonically cleaning for 1 minute in ultrapure water, and drying for 10 minutes in a 100 degreeC clean oven. This operation was repeated to produce a pair (two) of ITO substrates having a liquid crystal alignment film on the transparent electrode surface.
After applying an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 μm to the respective outer edges of the pair of ITO substrates having the liquid crystal alignment film, the liquid crystal alignment film surfaces are stacked and pressure-bonded so as to face each other. The agent was cured. Next, after filling nematic liquid crystal (MLC-6221, manufactured by Merck & Co., Inc.) into the gap between the liquid crystal injection port and the substrate, the liquid crystal injection port was sealed with an acrylic photo-curing adhesive to produce a liquid crystal cell.
[Evaluation of liquid crystal alignment]
For the liquid crystal cell manufactured above, the display surface when the voltage is OFF and when AC 5 V is applied is visually observed. If the abnormal domain is not observed, the liquid crystal orientation is “good”, and the abnormal domain is recognized. When the liquid crystal orientation was evaluated as “bad”, the liquid crystal orientation of the liquid crystal cell was “good”.
[Voltage holding ratio]
When a voltage of 5 V was applied to the liquid crystal cell produced above at 60 ° C. with an application time of 60 microseconds and a span of 167 milliseconds, and the voltage holding ratio after 167 milliseconds after the application release was measured, The voltage holding ratio of the cell was 99.1%. If this value is 95% or more, it can be said that the voltage holding ratio is good.
The measurement of the voltage holding ratio was performed using a model “VHR-1” manufactured by Toyo Corporation.
[Measurement of residual DC voltage]
A direct current DC voltage of 17.0 V was applied to the liquid crystal cell manufactured above at an environmental temperature of 100 ° C. for 20 hours, and after the direct current voltage was cut off, the liquid crystal cell was allowed to cool at room temperature for 15 minutes and then remained in the liquid crystal cell (residual DC voltage) was determined by the flicker erasing method, and the residual DC voltage of the liquid crystal cell was 280 mV. When this value is 800 mV or less, it can be said that the residual DC voltage is good.

実施例2〜15、比較例1〜3
上記実施例1において、使用した重合体溶液に含有される重合体およびエポキシ化合物の種類および量ならびに溶液の溶媒組成を第1表に記載のとおりとしたほかは実施例1と同様にして、液晶配向剤を調製し、評価した。評価結果を第1表に示した。
Examples 2 to 15 and Comparative Examples 1 to 3
In the above Example 1, the same manner as in Example 1 except that the types and amounts of the polymer and epoxy compound contained in the polymer solution used and the solvent composition of the solution were as shown in Table 1. An alignment agent was prepared and evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.

Figure 0005019064
Figure 0005019064

Figure 0005019064
Figure 0005019064

上記第1表において、エポキシ化合物および溶媒の略称はそれぞれ以下の意味である。
エポキシ化合物
E−1:N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4,4’-ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル
E−2:N,N,N’,N’−テトラグリシジル−2,2’−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン
E−3:N,N,N’,N’−テトラグリシジル−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
E−4:N,N,N’,N’−テトラグリシジル−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
E−5:N,N,N’,N’−テトラグリシジル−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
E−6:ポリエチレングリコールグリシジルエーテル
E−7:1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン
溶媒
BL:γ−ブチロラクトン
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
BC:ブチルセロソルブ
In Table 1 above, the abbreviations for epoxy compounds and solvents have the following meanings, respectively.
Epoxy compound E-1: N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diamino-2,2′-bis (trifluoromethyl) biphenyl E-2: N, N, N ′, N '-Tetraglycidyl-2,2'-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane E-3: N, N, N', N'-tetraglycidyl-2,2'-bis [4- (4-amino Phenoxy) phenyl] hexafluoropropane E-4: N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-2,2′-bis [4- (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane E-5: N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-bis [(4-amino-2-trifluoromethyl) phenoxy] -octafluorobiphenyl E-6: polyethylene glycol glycidyl ether E -7: 1,3-bis (N, N-diglycidylaminomethyl) cyclohexane solvent BL: γ-butyrolactone NMP: N-methyl-2-pyrrolidone BC: Butyl cellosolve

実施例16
[液晶配向剤の調製]
上記合成例10で得られたイミド化重合体(C−1)を含有する溶液を、これに含有されるイミド化重合体(C−1)に換算して100重量部に相当する量だけとり、ここに、フッ素原子を有するエポキシ化合物としてN,N,N’,N’,−テトラグリシジル−4,4’−ジアミノ−2,2‘−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル10重量部を添加し、さらにN−メチル−2−ピロリドンおよびブチルセロソルブを加えて固形分濃度が2.5重量%、溶媒組成がNMP:BC=50:50(重量比)である溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
[液晶濡れ性の評価]
上記で調製した液晶配向剤につき、上記実施例1におけるのと同様にして塗膜を形成し、液晶濡れ性を評価したところ、塗膜と液晶との接触角は13°であった。
[液晶セルの製造]
ITO膜からなる透明電極付きガラス基板(ITO基板)の透明電極面に、上記で調製した液晶配向剤を液晶配向膜印刷機(日本写真印刷機(株)製)を用いて塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱し、次いで200℃のホットプレート上で10分間加熱して溶媒を除去することにより、ITO基板上に平均膜厚1,000Åの塗膜(液晶配向膜)を形成した。この操作を繰り返し、透明電極面上に液晶配向膜を有するITO基板を一対(2枚)作製した。
上記一対のITO基板の液晶配向膜を有するそれぞれの外縁に、直径5.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、液晶配向膜面が相対するように重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化した。次いで、液晶注入口より基板の間隙に、ネガ型ネマチック液晶(メルク社製、MLC−6608)を充填した後、アクリル系光硬化接着剤で液晶注入口を封止することにより、液晶セルを製造した。
[液晶配向性の評価]
上記で製造した液晶セルにつき、実施例1におけるの同様にして液晶配向性を評価したところ、上記液晶セルの液晶配向性は「良」であった。
[電圧保持率および残留DC電圧の測定]
上記で製造した液晶セルにつき、実施例1におけるの同様にして電圧保持率および残留DC電圧の測定を行ったところ、電圧保持率は99。5%であり、残留DC電圧は550mVであり、いずれも良好な結果であった。
Example 16
[Preparation of liquid crystal aligning agent]
The solution containing the imidized polymer (C-1) obtained in Synthesis Example 10 was taken in an amount corresponding to 100 parts by weight in terms of the imidized polymer (C-1) contained therein. Here, 10 parts by weight of N, N, N ′, N ′,-tetraglycidyl-4,4′-diamino-2,2′-bis (trifluoromethyl) biphenyl was added as an epoxy compound having a fluorine atom. Further, N-methyl-2-pyrrolidone and butyl cellosolve were added to obtain a solution having a solid content concentration of 2.5% by weight and a solvent composition of NMP: BC = 50: 50 (weight ratio). A liquid crystal aligning agent was prepared by filtering this solution using a filter having a pore diameter of 1 μm.
[Evaluation of liquid crystal wettability]
With respect to the liquid crystal aligning agent prepared above, a coating film was formed in the same manner as in Example 1, and the liquid crystal wettability was evaluated. As a result, the contact angle between the coating film and the liquid crystal was 13 °.
[Manufacture of liquid crystal cells]
The liquid crystal aligning agent prepared above is applied to a transparent electrode surface of a glass substrate with transparent electrodes (ITO substrate) made of an ITO film using a liquid crystal alignment film printer (Nissha Printing Co., Ltd.) and 80 ° C. On the hot plate for 1 minute, and then on the hot plate at 200 ° C. for 10 minutes to remove the solvent, thereby forming a coating film (liquid crystal alignment film) with an average thickness of 1,000 mm on the ITO substrate. did. This operation was repeated to produce a pair (two) of ITO substrates having a liquid crystal alignment film on the transparent electrode surface.
After applying an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 μm to the respective outer edges of the pair of ITO substrates having the liquid crystal alignment film, the liquid crystal alignment film surfaces are stacked and pressure-bonded so as to face each other. The agent was cured. Next, a negative type nematic liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck & Co., Inc.) is filled into the gap between the liquid crystal inlet and the substrate, and then the liquid crystal inlet is sealed with an acrylic photo-curing adhesive to produce a liquid crystal cell. did.
[Evaluation of liquid crystal alignment]
The liquid crystal cell produced above was evaluated for liquid crystal orientation in the same manner as in Example 1. As a result, the liquid crystal orientation of the liquid crystal cell was “good”.
[Measurement of voltage holding ratio and residual DC voltage]
The liquid crystal cell manufactured above was measured for the voltage holding ratio and the residual DC voltage in the same manner as in Example 1. As a result, the voltage holding ratio was 99.5% and the residual DC voltage was 550 mV. Also good results.

実施例17〜40、比較例4〜9
上記実施例16において、重合体の種類ならびにエポキシ化合物の種類および量を第2表に示したとおりとしたほかは実施例16と同様にして液晶配向剤を調製し、評価した。評価結果は第2表に示した。
Examples 17-40, Comparative Examples 4-9
In Example 16, a liquid crystal aligning agent was prepared and evaluated in the same manner as in Example 16 except that the type of polymer and the type and amount of epoxy compound were as shown in Table 2. The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 0005019064
Figure 0005019064

Figure 0005019064
Figure 0005019064

第2表におけるエポキシ化合物の略称は、それぞれ第1表におけるのと同様である。   The abbreviations of the epoxy compounds in Table 2 are the same as those in Table 1.

Claims (7)

(a)ポリアミック酸およびそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも一種の重合体、ならびに
(b)分子内に3個以上のエポキシ基および2個以上のパーフルオロアルキル基を有する化合物
を含有することを特徴とする、液晶配向剤。
(A) at least one polymer selected from the group consisting of polyamic acid and imidized polymer thereof, and (b) a compound having 3 or more epoxy groups and 2 or more perfluoroalkyl groups in the molecule. Liquid crystal aligning agent characterized by containing.
上記成分(b)が、下記式(B)
Figure 0005019064
(式(B)中、Rはパーフルオロアルキル基を2個以上有する2価の有機基である。)
で表される化合物である、請求項1に記載の液晶配向剤。
The component (b) is represented by the following formula (B)
Figure 0005019064
(In the formula (B), R is a divalent organic group having two or more perfluoroalkyl groups.)
The liquid crystal aligning agent of Claim 1 which is a compound represented by these.
上記式(B)における基Rが、1個以上の脂環または芳香環を有する、請求項2に記載の液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent of Claim 2 in which the group R in the formula (B) has one or more alicyclic rings or aromatic rings. 上記成分(b)が、下記式(B−1)、(B−2)または(B−3)
Figure 0005019064
(上記式中、aは、それぞれ独立に、1〜8の整数であり、bは1〜4の整数であり、cは2または3であり、dは、それぞれ独立に、0〜4の整数であり、eは、それぞれ独立に、0〜3の整数であり、fは、それぞれ独立に、1〜4の整数であり、gは、それぞれ独立に、1〜3の整数である。)
で表される化合物である、請求項3に記載の液晶配向剤。
The component (b) is represented by the following formula (B-1), (B-2) or (B-3)
Figure 0005019064
(In the above formula, a is each independently an integer of 1 to 8, b is an integer of 1 to 4, c is 2 or 3, and d is each independently an integer of 0 to 4) E is independently an integer of 0 to 3, f is independently an integer of 1 to 4, and g is independently an integer of 1 to 3.)
The liquid crystal aligning agent of Claim 3 which is a compound represented by these.
成分(a)100重量部に対して成分(b)を0.01〜40重量部含有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の液晶配向剤。   The liquid crystal aligning agent as described in any one of Claims 1-4 which contains 0.01-40 weight part of components (b) with respect to 100 weight part of components (a). 上記成分(a)が、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物を含むテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸およびそのイミド化重合体よりなる群から選択される少なくとも一種の重合体である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の液晶配向剤。   The component (a) is selected from the group consisting of a polyamic acid obtained by reacting a tetracarboxylic dianhydride containing 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride and a diamine, and an imidized polymer thereof. The liquid crystal aligning agent as described in any one of Claims 1-5 which is at least 1 type of polymer. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備することを特徴とする、液晶表示素子。   A liquid crystal display device comprising a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment agent according to claim 1.
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