JP6460342B2 - Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element using the same - Google Patents
Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP6460342B2 JP6460342B2 JP2015550978A JP2015550978A JP6460342B2 JP 6460342 B2 JP6460342 B2 JP 6460342B2 JP 2015550978 A JP2015550978 A JP 2015550978A JP 2015550978 A JP2015550978 A JP 2015550978A JP 6460342 B2 JP6460342 B2 JP 6460342B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- group
- polyamic acid
- acid ester
- crystal aligning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 0 CC1C(*)CC(CC2CC(*)C(C)CC2)CC1 Chemical compound CC1C(*)CC(CC2CC(*)C(C)CC2)CC1 0.000 description 4
- CLSBTDGUHSQYTO-UHFFFAOYSA-N CC(C)c1c(C)ccc(C)c1 Chemical compound CC(C)c1c(C)ccc(C)c1 CLSBTDGUHSQYTO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OPVLUBAESLUIGN-UHFFFAOYSA-N CC(C1)C(Cl)=CC(C)=C1Cl Chemical compound CC(C1)C(Cl)=CC(C)=C1Cl OPVLUBAESLUIGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POPWUQHOUZWHCY-UHFFFAOYSA-N CC1C(C)CC(CC2CC(C)C(C)CC2)CC1 Chemical compound CC1C(C)CC(CC2CC(C)C(C)CC2)CC1 POPWUQHOUZWHCY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SGVUHPSBDNVHKL-UHFFFAOYSA-N CC1CC(C)CCC1 Chemical compound CC1CC(C)CCC1 SGVUHPSBDNVHKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QRMPKOFEUHIBNM-UHFFFAOYSA-N CC1CCC(C)CC1 Chemical compound CC1CCC(C)CC1 QRMPKOFEUHIBNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TTZRPMQXODKNFP-UHFFFAOYSA-N CC1CCC(CC2CCC(C)CC2)CC1 Chemical compound CC1CCC(CC2CCC(C)CC2)CC1 TTZRPMQXODKNFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- STXVIIFFMIFKSD-UHFFFAOYSA-N Cc(cc1)ccc1N(CC1)CCN1c1ccc(C)cc1 Chemical compound Cc(cc1)ccc1N(CC1)CCN1c1ccc(C)cc1 STXVIIFFMIFKSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RHPVVNRNAHRJOQ-UHFFFAOYSA-N Cc(cc1)ccc1Nc1ccc(C)cc1 Chemical compound Cc(cc1)ccc1Nc1ccc(C)cc1 RHPVVNRNAHRJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIEVCEQLNUHDIF-UHFFFAOYSA-N Cc(cc1C)ccc1Cl Chemical compound Cc(cc1C)ccc1Cl UIEVCEQLNUHDIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UJCFZCTTZWHRNL-UHFFFAOYSA-N Cc(cc1C)ccc1OC Chemical compound Cc(cc1C)ccc1OC UJCFZCTTZWHRNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N Cc1c(C)cccc1 Chemical compound Cc1c(C)cccc1 CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N Cc1cc(C)ccc1 Chemical compound Cc1cc(C)ccc1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Cc1ccc(C)cc1 Chemical compound Cc1ccc(C)cc1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCGYYXALUDNWNO-UHFFFAOYSA-N Cc1ccc(CCNC(NCCc2ccc(C)cc2)=O)cc1 Chemical compound Cc1ccc(CCNC(NCCc2ccc(C)cc2)=O)cc1 ZCGYYXALUDNWNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K19/00—Liquid crystal materials
- C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
- C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
- C09K19/56—Aligning agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1075—Partially aromatic polyimides
- C08G73/1078—Partially aromatic polyimides wholly aromatic in the diamino moiety
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1042—Copolyimides derived from at least two different tetracarboxylic compounds or two different diamino compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08G73/1046—Polyimides containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain
- C08G73/105—Polyimides containing oxygen in the form of ether bonds in the main chain with oxygen only in the diamino moiety
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D179/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen, with or without oxygen, or carbon only, not provided for in groups C09D161/00 - C09D177/00
- C09D179/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C09D179/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
- G02F1/133723—Polyimide, polyamide-imide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
Description
本発明は、液晶表示素子の製造に用いられる液晶配向剤、この液晶配向剤から得られる液晶配向膜及びこの液晶配向膜を使用した液晶表示素子に関する。 The present invention relates to a liquid crystal aligning agent used for manufacturing a liquid crystal display element, a liquid crystal aligning film obtained from the liquid crystal aligning agent, and a liquid crystal display element using the liquid crystal aligning film.
液晶表示素子は、軽量、薄型かつ低消費電力の表示デバイスとして知られている。近年では、急速にシェアを拡大してきた携帯電話やタブレット型端末向けの高精細液晶表示素子においても、高い表示品位が求められるほどの目覚ましい発展を遂げている。 A liquid crystal display element is known as a lightweight, thin, and low power consumption display device. In recent years, high-definition liquid crystal display elements for mobile phones and tablet terminals, which have rapidly expanded their market share, have made remarkable developments that require high display quality.
液晶表示素子は、電極を備えた透明な一対の基板により液晶層を挟持して構成される。そして、液晶表示素子では、液晶が基板間で所望の配向状態となるように有機材料からなる有機膜が液晶配向膜として使用されている。すなわち、液晶配向膜は、液晶表示素子の構成部材であって、液晶を挟持する基板の液晶と接する面に形成され、その基板間で液晶を一定の方向に配向させるという役割を担っている。この液晶配向膜は、液晶分子の配向均一性や基板に対するプレチルト角を決定づけ、なおかつ表示素子の電気特性に大きな影響を与えるため、液晶表示素子において大きな役割を担っている。 A liquid crystal display element is configured by sandwiching a liquid crystal layer between a pair of transparent substrates provided with electrodes. In the liquid crystal display element, an organic film made of an organic material is used as the liquid crystal alignment film so that the liquid crystal is in a desired alignment state between the substrates. That is, the liquid crystal alignment film is a constituent member of the liquid crystal display element, and is formed on a surface of the substrate that holds the liquid crystal in contact with the liquid crystal, and plays a role of aligning the liquid crystal in a certain direction between the substrates. The liquid crystal alignment film plays a major role in the liquid crystal display element because it determines the alignment uniformity of the liquid crystal molecules and the pretilt angle with respect to the substrate and has a great influence on the electrical characteristics of the display element.
このうち、液晶のプレチルト角は、表示特性を左右する重要なパラメータの1つであり、液晶表示素子のモードに合わせて適正な値に制御することが求められる。例えば、IPS(In Plane Switching)やFFS(Fringe Field Switching)と呼ばれるモードでは、プレチルト角が低いほど視野角が広く、色再現性が良好になるとされている。低いプレチルト角が得られることを特徴とする液晶配向膜としては、ポリイミド主鎖にアルキレン構造を有するものが知られている(特許文献1,2参照)。 Of these, the pretilt angle of the liquid crystal is one of the important parameters that influence the display characteristics, and is required to be controlled to an appropriate value according to the mode of the liquid crystal display element. For example, in a mode called IPS (In Plane Switching) or FFS (Fringe Field Switching), the lower the pretilt angle, the wider the viewing angle and the better the color reproducibility. As a liquid crystal alignment film characterized in that a low pretilt angle can be obtained, one having an alkylene structure in a polyimide main chain is known (see Patent Documents 1 and 2).
しかし近年では、携帯電話やタブレット型端末の高性能化に伴い、良好な配向性は勿論のこと、更に低いプレチルト角が求められている。これに対し、1,2−ビス(4−アミノフェノキシ)エタンをジアミン成分として用いたポリアミック酸またはポリアミック酸エステルを含有する液晶配向膜が、良好な配向性及び従来技術と比して顕著に低いプレチルト角を実現することが発明者らの検討により解ったが、このようなポリアミック酸またはポリアミック酸エステルは液晶配向剤の主溶剤のひとつであり、印刷性や厚膜化特性に優れ、法規制の懸念も少ないγ-ブチロラクトンに対する溶解性に乏しいことも併せて判明した。本発明は、良好な液晶配向性と低いプレチルト角を実現し、γ-ブチロラクトンに対する溶解性の高い液晶配向剤を提供することを目的とする。 However, in recent years, with higher performance of cellular phones and tablet terminals, not only good orientation but also a lower pretilt angle is required. On the other hand, a liquid crystal alignment film containing a polyamic acid or polyamic acid ester using 1,2-bis (4-aminophenoxy) ethane as a diamine component is significantly low in comparison with good alignment and conventional techniques. Realizing a pretilt angle has been understood by the inventors, but such polyamic acid or polyamic acid ester is one of the main solvents of liquid crystal aligning agents, and has excellent printability and thickening properties, and is regulated by law. It was also found that the solubility in γ-butyrolactone was poor. An object of the present invention is to provide a liquid crystal aligning agent that realizes good liquid crystal alignment and a low pretilt angle and has high solubility in γ-butyrolactone.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明の要旨は以下に示す通りである。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention. That is, the gist of the present invention is as follows.
1.下記式(1)及び(2)のジアミンを含有するジアミン成分と、テトラカルボン酸誘導体との反応により得られるポリイミド前駆体及びそれをイミド化して得られるポリイミドから選ばれる少なくとも1種の重合体を含有する液晶配向剤。 1. A diamine component containing a diamine of the following formulas (1) and (2) and a polyimide precursor obtained by a reaction with a tetracarboxylic acid derivative and at least one polymer selected from a polyimide obtained by imidizing the polyimide precursor Liquid crystal aligning agent to contain.
2.上記式(1)のジアミンが、ジアミン成分中の10〜90モル%である、上記1に記載の液晶配向剤。 2. The liquid crystal aligning agent of said 1 whose diamine of the said Formula (1) is 10-90 mol% in a diamine component.
3.上記式(2)のジアミンが、ジアミン成分中の10〜90モル%である、上記1、2に記載の液晶配向剤。 3. The liquid crystal aligning agent of said 1, 2 whose diamine of the said Formula (2) is 10-90 mol% in a diamine component.
4.上記テトラカルボン酸誘導体が、構造中に脂肪族構造又は脂環式基構造を含有する、上記1から4のいずれか1つに記載の液晶配向剤。 4). 5. The liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 4, wherein the tetracarboxylic acid derivative contains an aliphatic structure or an alicyclic group structure in the structure.
5.構造中に脂肪族構造又は脂環式基構造を含有するテトラカルボン酸誘導体が、全テトラカルボン酸誘導体中の10〜100モル%である、上記1から4のいずれか1つに記載の液晶配向剤。 5. Liquid crystal alignment as described in any one of said 1 to 4 whose tetracarboxylic acid derivative containing an aliphatic structure or alicyclic group structure in a structure is 10-100 mol% in all the tetracarboxylic acid derivatives. Agent.
6.上記カルボン酸誘導体が、ジカルボン酸ジエステルである、上記1から5のいずれか1つに記載の液晶配向剤。 6). 6. The liquid crystal aligning agent according to any one of 1 to 5, wherein the carboxylic acid derivative is a dicarboxylic acid diester.
7.上記1〜6のいずれか1つに記載の液晶配向剤を基板に塗布、焼成して得られる液晶配向膜。 7). The liquid crystal aligning film obtained by apply | coating and baking the liquid crystal aligning agent as described in any one of said 1-6 to a board | substrate.
8.上記7に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。 8). 8. A liquid crystal display device having the liquid crystal alignment film as described in 7 above.
本発明の液晶配向剤を用いることで、良好な液晶配向性と低いプレチルト角特性を併せ持つ液晶表示素子が製造可能であるため、大画面で高精細の液晶ディスプレイに好適に利用できる。また、本発明の液晶配向剤に用いられる重合体は、γ-ブチロラクトンに対し良好な溶解性を有するため、本発明の液晶配向剤は、良好な保存安定性を持ち、印刷性や厚膜化特性にも優れる。 By using the liquid crystal aligning agent of the present invention, a liquid crystal display element having both good liquid crystal orientation and low pretilt angle characteristics can be manufactured, and therefore, it can be suitably used for a large screen and high definition liquid crystal display. In addition, since the polymer used in the liquid crystal aligning agent of the present invention has good solubility in γ-butyrolactone, the liquid crystal aligning agent of the present invention has good storage stability, printability and thickening. Excellent characteristics.
<特定ジアミン>
本発明の液晶配向剤は下記式(1)及び(2)のジアミンを含有するジアミン成分と、テトラカルボン酸誘導体との反応により得られるポリイミド前駆体及びそれをイミド化して得られるポリイミドから選ばれる少なくとも1種の重合体を含有する液晶配向剤であることを特徴とする。<Specific diamine>
The liquid crystal aligning agent of this invention is chosen from the polyimide precursor obtained by imidating the polyimide precursor obtained by reaction with the diamine component containing the diamine of following formula (1) and (2), and a tetracarboxylic acid derivative. It is a liquid crystal aligning agent containing at least one polymer.
重合体中、式(1)のジアミンを用いたポリアミック酸エステルは、液晶配向性向上と低いプレチルト角特性に寄与するが、γ-ブチロラクトンへの溶解性向上への寄与は少ない。 In the polymer, the polyamic acid ester using the diamine of the formula (1) contributes to the improvement of liquid crystal orientation and low pretilt angle characteristics, but has little contribution to the improvement of solubility in γ-butyrolactone.
一方、式(2)のジアミンを用いたポリアミック酸エステルは、重合体の溶解性向上に寄与するが、低いプレチルト角特性及び液晶配向性への寄与は少ない。 On the other hand, the polyamic acid ester using the diamine of the formula (2) contributes to the improvement of the solubility of the polymer, but has little contribution to the low pretilt angle characteristics and the liquid crystal orientation.
即ち、式(1)と式(2)のジアミンを含有するジアミン成分と、ジカルボン酸ジエステルとの反応により得られるポリアミック酸エステル及びそれをイミド化して得られるポリイミドから選ばれる少なくとも1種の重合体は、上記3特性を同時に満たすことが可能となる。 That is, at least one polymer selected from a polyamic acid ester obtained by reaction of a diamine component containing the diamine of formula (1) and formula (2) and a dicarboxylic acid diester and a polyimide obtained by imidizing it. Can satisfy the above three characteristics at the same time.
式(1)のジアミンは、全ジアミン成分中10〜90モル%が好ましく、10〜70モル%がより好ましい。 10-90 mol% is preferable in the total diamine component, and, as for the diamine of Formula (1), 10-70 mol% is more preferable.
式(2)のジアミンは、全ジアミン成分中10〜90モル%が好ましく、30〜90モル%がより好ましい。 10-90 mol% is preferable in all the diamine components, and, as for the diamine of Formula (2), 30-90 mol% is more preferable.
<重合体>
上記式(1)及び(2)のジアミンを含有するジアミン成分と、テトラカルボン酸誘導体との反応により得られるポリイミド前駆体は、以下のように表すことが出来る。<Polymer>
The polyimide precursor obtained by reaction of the diamine component containing the diamines of the above formulas (1) and (2) and the tetracarboxylic acid derivative can be expressed as follows.
式(3)中、Yはジアミン成分由来の2価の有機基であり、Xはテトラカルボン酸誘導体由来の4価の有機基であり、A1およびA2はそれぞれ独立して水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルケニル基、置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキニル基であり、R1は水素原子または炭素数1〜10のアルキル基であり、Yの少なくとも一部は下記式(4)、(5)の構造である。In formula (3), Y is a divalent organic group derived from a diamine component, X is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative, and A 1 and A 2 are each independently a hydrogen atom, or C1-C10 alkyl group which may have a substituent, C1-C10 alkenyl group which may have a substituent, C1-C10 alkynyl group which may have a substituent R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and at least a part of Y has a structure of the following formulas (4) and (5).
<テトラカルボン酸誘導体>
本発明の液晶配向剤の合成に用いるテトラカルボン酸誘導体には、テトラカルボン酸二無水物、テトラカルボン酸一無水物、テトラカルボン酸、ジカルボン酸ジアルキルエステル、ジカルボン酸クロライドジアルキルエステルなどが挙げられるが、ジアミンとの反応が進むものであればこれらに限定させるものではない。<Tetracarboxylic acid derivative>
Examples of the tetracarboxylic acid derivative used for the synthesis of the liquid crystal aligning agent of the present invention include tetracarboxylic dianhydride, tetracarboxylic monoanhydride, tetracarboxylic acid, dicarboxylic acid dialkyl ester, and dicarboxylic acid chloride dialkyl ester. If the reaction with diamine proceeds, it is not limited to these.
式(3)においてXはテトラカルボン酸誘導体由来の4価の有機基であり、その構造は特に限定されない。Xの具体例をあえて示すならば、以下に示すX−1〜X−44が挙げられる。 In the formula (3), X is a tetravalent organic group derived from a tetracarboxylic acid derivative, and its structure is not particularly limited. If a specific example of X is intentionally shown, the following X-1 to X-44 can be mentioned.
式(X−1)において、R2〜R5はそれぞれ独立に水素原子、メチル基またはフェニル基を表す。In formula (X-1), R 2 to R 5 each independently represents a hydrogen atom, a methyl group or a phenyl group.
式(3)において、Xは1種類であってもよく2種類以上が混在していてもよいが、脂環式構造または脂肪族構造を有しているXが1種類以上含まれていることが好ましい。脂環式構造または脂肪族構造を有しているXの好ましい割合としては、X全体の10モル%以上であり、より好ましくは30モル%以上、さらに好ましくは50モル%以上である。 In Formula (3), X may be one type or two or more types may be mixed, but at least one type of X having an alicyclic structure or an aliphatic structure is included. Is preferred. A preferred ratio of X having an alicyclic structure or an aliphatic structure is 10 mol% or more of X, more preferably 30 mol% or more, and further preferably 50 mol% or more.
脂環式構造または脂肪族構造を有するXの構造としては(X−1)から(X−16)、(X−23)から(X−27)、(X−41)から(X−43)が好ましく、特に(X−1)、(X−7)、(X−9)、(X−23)及び(X−24)が好ましい。 As the structure of X having an alicyclic structure or an aliphatic structure, (X-1) to (X-16), (X-23) to (X-27), (X-41) to (X-43) (X-1), (X-7), (X-9), (X-23) and (X-24) are particularly preferable.
式(3)において、R1における上記アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、n−ペンチル基などが挙げられる。In the formula (3), specific examples of the alkyl group in R 1 include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, n-butyl, i-butyl, s-butyl, and t-butyl. Group, n-pentyl group and the like.
式(3)において、A1及びA2はそれぞれ独立して水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキル基、置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルケニル基、置換基を有してもよい炭素数1〜10のアルキニル基である。In Formula (3), A 1 and A 2 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms that may have a substituent, or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms that may have a substituent. Or an alkynyl group having 1 to 10 carbon atoms which may have a substituent.
上記アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビシクロヘキシル基などが挙げられる。アルケニル基としては、上記のアルキル基に存在する1つ以上のCH−CH構造を、C=C構造に置き換えたものが挙げられ、より具体的には、ビニル基、アリール基、1−プロペニル基、イソプロペニル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、2−ペンテニル基、2−ヘキセニル基、シクロプロペニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基などが挙げられる。アルキニル基としては、前記のアルキル基に存在する1つ以上のCH2−CH2構造をC≡C構造に置き換えたものが挙げられ、より具体的には、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基などが挙げられる。Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, t-butyl group, hexyl group, octyl group, decyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, and bicyclohexyl group. Examples of the alkenyl group include those obtained by replacing one or more CH—CH structures present in the above alkyl group with C═C structures, and more specifically, vinyl groups, aryl groups, 1-propenyl groups. , Isopropenyl group, 2-butenyl group, 1,3-butadienyl group, 2-pentenyl group, 2-hexenyl group, cyclopropenyl group, cyclopentenyl group, cyclohexenyl group and the like. Alkynyl groups include those in which one or more CH 2 —CH 2 structures present in the alkyl group are replaced with C≡C structures, and more specifically, ethynyl groups, 1-propynyl groups, 2 -A propynyl group etc. are mentioned.
上記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基は置換基を有していてもよく、更には置換基によって環構造を形成してもよい。なお、置換基によって環構造を形成するとは、置換基同士又は置換基と母骨格の一部とが結合して環構造となることを意味する。 The above alkyl group, alkenyl group, and alkynyl group may have a substituent, and may further form a ring structure by the substituent. Note that forming a ring structure with a substituent means that the substituents or a substituent and a part of the mother skeleton are bonded to form a ring structure.
この置換基の例としてはハロゲン基、水酸基、チオール基、ニトロ基、アリール基、オルガノオキシ基、オルガノチオ基、オルガノシリル基、アシル基、エステル基、チオエステル基、リン酸エステル基、アミド基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基を挙げることができる。 Examples of this substituent include halogen groups, hydroxyl groups, thiol groups, nitro groups, aryl groups, organooxy groups, organothio groups, organosilyl groups, acyl groups, ester groups, thioester groups, phosphate ester groups, amide groups, alkyls. A group, an alkenyl group and an alkynyl group.
置換基であるハロゲン基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。 Examples of the halogen group as a substituent include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
置換基であるアリール基としては、フェニル基が挙げられる。このアリール基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。 A phenyl group is mentioned as an aryl group which is a substituent. This aryl group may be further substituted with the other substituent described above.
置換基であるオルガノオキシ基としては、O−Rで表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。オルガノオキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基などが挙げられる。 The organooxy group which is a substituent can have a structure represented by OR. The R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above. Specific examples of the organooxy group include methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group and the like.
置換基であるオルガノチオ基としては、−S−Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。オルガノチオ基の具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基などが挙げられる。 As the organothio group which is a substituent, the structure represented by -S-R can be shown. Examples of R include the aforementioned alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, and the like. These Rs may be further substituted with the substituent described above. Specific examples of the organothio group include a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a butylthio group, a pentylthio group, a hexylthio group, a heptylthio group, and an octylthio group.
置換基であるオルガノシリル基としては、−Si−(R)3で表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。オルガノシリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリブチルシリル基、トリペンチルシリル基、トリヘキシルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基などが挙げられる。As the organosilyl group which is a substituent, a structure represented by -Si- (R) 3 can be shown. The R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above. Specific examples of the organosilyl group include a trimethylsilyl group, a triethylsilyl group, a tripropylsilyl group, a tributylsilyl group, a tripentylsilyl group, a trihexylsilyl group, a pentyldimethylsilyl group, and a hexyldimethylsilyl group.
置換基であるアシル基としては、−C(O)−Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アシル基の具体例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ベンゾイル基などが挙げられる。 As an acyl group which is a substituent, the structure represented by -C (O) -R can be shown. Examples of R include the above-described alkyl group, alkenyl group, and aryl group. These Rs may be further substituted with the substituent described above. Specific examples of the acyl group include formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group, valeryl group, isovaleryl group, benzoyl group and the like.
置換基であるエステル基としては、−C(O)O−R、又は−OC(O)−Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。 As an ester group which is a substituent, the structure represented by -C (O) O-R or -OC (O) -R can be shown. Examples of R include the aforementioned alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, and the like. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
置換基であるチオエステル基としては、−C(S)O−R、又は−OC(S)−Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。 As a thioester group which is a substituent, the structure represented by -C (S) O-R or -OC (S) -R can be shown. Examples of R include the aforementioned alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, aryl group, and the like. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
置換基であるリン酸エステル基としては、−OP(O)−(OR)2で表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。As a phosphate group which is a substituent, the structure represented by -OP (O)-(OR) 2 can be shown. The R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
置換基であるアミド基としては、−C(O)NH2、又は、−C(O)NHR、−NHC(O)R、−C(O)N(R)2、−NRC(O)Rで表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。As the amide group as a substituent, —C (O) NH 2 , or —C (O) NHR, —NHC (O) R, —C (O) N (R) 2 , —NRC (O) R The structure represented by can be shown. The R may be the same or different, and examples thereof include the alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and aryl group described above. These Rs may be further substituted with the substituent described above.
置換基であるアリール基としては、前述したアリール基と同じものを挙げることができる。このアリール基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。 Examples of the aryl group as a substituent include the same aryl groups as described above. This aryl group may be further substituted with the other substituent described above.
置換基であるアルキル基としては、前述したアルキル基と同じものを挙げることができる。このアルキル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。 Examples of the alkyl group as a substituent include the same alkyl groups as described above. This alkyl group may be further substituted with the other substituent described above.
置換基であるアルケニル基としては、前述したアルケニル基と同じものを挙げることができる。このアルケニル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。 Examples of the alkenyl group as a substituent include the same alkenyl groups as described above. This alkenyl group may be further substituted with the other substituent described above.
置換基であるアルキニル基としては、前述したアルキニル基と同じものを挙げることができる。このアルキニル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。 Examples of the alkynyl group that is a substituent include the same alkynyl groups as described above. This alkynyl group may be further substituted with the other substituent described above.
一般に、嵩高い構造を導入すると、アミノ基の反応性や液晶配向性を低下させる可能性があるため、A1及びA2としては、水素原子、又は置換基を有してもよい炭素数1〜5のアルキル基がより好ましく、水素原子、メチル基又はエチル基が特に好ましい。In general, when a bulky structure is introduced, there is a possibility that the reactivity of the amino group and the liquid crystal orientation may be lowered. Therefore, as A 1 and A 2 , a hydrogen atom or a carbon atom that may have a substituent is 1 The alkyl group of ˜5 is more preferable, and a hydrogen atom, a methyl group or an ethyl group is particularly preferable.
<その他のジアミン>
式(3)において、Yの少なくとも一部は式(4)及び式(5)の構造であるが、Yはそれらのみに限定されるものではなく、その他の構造を含んでもよい。あえて、その他のYの構造の具体例を示すならば、下記のY−1〜Y−115が挙げられる。<Other diamines>
In Formula (3), at least a part of Y is a structure of Formula (4) and Formula (5), but Y is not limited to them, and may include other structures. The following Y-1 to Y-115 may be mentioned as specific examples of other Y structures.
これらのうち、Y−7、Y−21、Y−22、Y−23、Y−25、Y−26、Y−27、Y−43、Y−44、Y−45、Y−46、Y−48、Y−56、Y−64、Y−66、Y−67、Y−68、Y−91、Y−92、Y−93など直線性の高い構造は、液晶配向膜としたときに液晶の配向性を高めることができる。また、Y−69、Y−70、Y−71、Y−72、Y−73、Y−74、Y−75、Y−76、Y−77、Y−78、Y−79、Y−80、Y−81、Y−82、Y−83、Y−84、Y−85、Y−86、Y−87、Y−88、Y−89、Y−90などのように側鎖に長鎖アルキル基、芳香族環、脂肪族環、ステロイド骨格、又はこれらを組み合わせた構造は、液晶配向膜としたときに液晶のプレチルト角を高くすることができる。また、Y−112のような構造は、液晶配向膜としたときに良好なラビング耐性を得ることができる。 Of these, Y-7, Y-21, Y-22, Y-23, Y-25, Y-26, Y-27, Y-43, Y-44, Y-45, Y-46, Y- Highly linear structures such as 48, Y-56, Y-64, Y-66, Y-67, Y-68, Y-91, Y-92, and Y-93 have liquid crystal alignment films. The orientation can be increased. Moreover, Y-69, Y-70, Y-71, Y-72, Y-73, Y-74, Y-75, Y-76, Y-77, Y-78, Y-79, Y-80, Long chain alkyl groups in the side chain such as Y-81, Y-82, Y-83, Y-84, Y-85, Y-86, Y-87, Y-88, Y-89, Y-90 , An aromatic ring, an aliphatic ring, a steroid skeleton, or a combination of these structures can increase the pretilt angle of liquid crystal when a liquid crystal alignment film is formed. Moreover, a structure such as Y-112 can obtain good rubbing resistance when a liquid crystal alignment film is formed.
本発明に用いるポリイミド前駆体は、ジアミン成分とテトラカルボン酸誘導体との反応から得られるものであり、ポリアミック酸やポリアミック酸エステル等が挙げられる。 The polyimide precursor used in the present invention is obtained from a reaction between a diamine component and a tetracarboxylic acid derivative, and examples thereof include polyamic acid and polyamic acid ester.
<ポリアミック酸の製造方法>
本発明に用いるポリイミド前駆体であるポリアミック酸は、以下に示す方法により合成することができる。<Method for producing polyamic acid>
The polyamic acid which is a polyimide precursor used in the present invention can be synthesized by the following method.
具体的には、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを有機溶媒の存在下で−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜12時間反応させることによって合成できる。 Specifically, tetracarboxylic dianhydride and diamine are reacted in the presence of an organic solvent at −20 ° C. to 150 ° C., preferably 0 ° C. to 50 ° C. for 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to 12 hours. Can be synthesized.
上記の反応に用いる有機溶媒は、モノマーおよびポリマーの溶解性からN,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。ポリマーの濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという観点から、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。 The organic solvent used in the above reaction is preferably N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, or γ-butyrolactone from the solubility of the monomer and polymer, and these are used alone or in combination. May be. The concentration of the polymer is preferably 1 to 30% by mass and more preferably 5 to 20% by mass from the viewpoint that the polymer is hardly precipitated and a high molecular weight body is easily obtained.
上記のようにして得られたポリアミック酸は、反応溶液をよく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、ポリマーを析出させて回収することができる。また、析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥することで精製されたポリアミック酸の粉末を得ることができる。貧溶媒は、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエン等が挙げられる。 The polyamic acid obtained as described above can be recovered by precipitating the polymer by pouring into the poor solvent while thoroughly stirring the reaction solution. Moreover, the powder of polyamic acid refine | purified by performing precipitation several times, washing | cleaning with a poor solvent, and normal temperature or heat-drying can be obtained. Although a poor solvent is not specifically limited, Water, methanol, ethanol, hexane, butyl cellosolve, acetone, toluene etc. are mentioned.
<ポリアミック酸エステルの製造方法>
本発明に用いられるポリイミド前駆体であるポリアミック酸エステルは、以下に示す(1)〜(3)の方法で合成することができる。<Method for producing polyamic acid ester>
The polyamic acid ester which is a polyimide precursor used in the present invention can be synthesized by the following methods (1) to (3).
(1)ポリアミック酸から合成する場合
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られるポリアミック酸をエステル化することによって合成することができる。(1) When synthesizing from polyamic acid The polyamic acid ester can be synthesized by esterifying a polyamic acid obtained from tetracarboxylic dianhydride and diamine.
具体的には、ポリアミック酸とエステル化剤を有機溶剤の存在下で−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜4時間反応させることによって合成することができる。 Specifically, the polyamic acid and the esterifying agent are reacted in the presence of an organic solvent at −20 ° C. to 150 ° C., preferably 0 ° C. to 50 ° C., for 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to 4 hours. Can be synthesized.
エステル化剤としては、精製によって容易に除去できるものが好ましく、N,N−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジプロピルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジネオペンチルブチルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジ−t−ブチルアセタール、1−メチル−3−p−トリルトリアゼン、1−エチル−3−p−トリルトリアゼン、1−プロピル−3−p−トリルトリアゼン、4−(4,6−ジメトキシー1,3,5−トリアジンー2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロリドなどが挙げられる。エステル化剤の添加量は、ポリアミック酸の繰り返し単位1モルに対して、2〜6モル当量が好ましい。 As the esterifying agent, those that can be easily removed by purification are preferred, and N, N-dimethylformamide dimethyl acetal, N, N-dimethylformamide diethyl acetal, N, N-dimethylformamide dipropyl acetal, N, N-dimethylformamide Dineopentyl butyl acetal, N, N-dimethylformamide di-t-butyl acetal, 1-methyl-3-p-tolyltriazene, 1-ethyl-3-p-tolyltriazene, 1-propyl-3-p -Tolyltriazene, 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium chloride and the like. The addition amount of the esterifying agent is preferably 2 to 6 molar equivalents per 1 mol of the polyamic acid repeating unit.
上記の反応に用いる溶媒は、ポリマーの溶解性からN,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、又はγ−ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。合成時の濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという観点から、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。 The solvent used in the above reaction is preferably N, N-dimethylformamide, N-methyl-2-pyrrolidone, or γ-butyrolactone from the solubility of the polymer, and these may be used alone or in combination of two or more. Good. The concentration at the time of synthesis is preferably 1 to 30% by mass and more preferably 5 to 20% by mass from the viewpoint that polymer precipitation is unlikely to occur and a high molecular weight body is easily obtained.
(2)ジカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンとの反応により合成する場合
ポリアミック酸エステルは、ジカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンから合成することができる。(2) When synthesizing by reaction of dicarboxylic acid diester dichloride and diamine Polyamic acid ester can be synthesized from dicarboxylic acid diester dichloride and diamine.
具体的には、ジカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンとを塩基と有機溶剤の存在下で−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜4時間反応させることによって合成することができる。 Specifically, dicarboxylic acid diester dichloride and diamine are reacted in the presence of a base and an organic solvent at −20 ° C. to 150 ° C., preferably 0 ° C. to 50 ° C. for 30 minutes to 24 hours, preferably 1 to 4 hours. Can be synthesized.
前記塩基には、ピリジン、トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジンなどが使用できるが、反応が穏和に進行するためにピリジンが好ましい。塩基の添加量は、除去が容易な量で、かつ高分子量体が得やすいという観点から、ジカルボン酸ジエステルジクロリドに対して、2〜4倍モルであることが好ましい。 As the base, pyridine, triethylamine, 4-dimethylaminopyridine and the like can be used, but pyridine is preferable because the reaction proceeds gently. The addition amount of the base is preferably 2 to 4 moles relative to the dicarboxylic acid diester dichloride from the viewpoint of easy removal and high molecular weight.
上記の反応に用いる溶媒は、モノマーおよびポリマーの溶解性からN−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。合成時のポリマー濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという観点から、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。また、ジカルボン酸ジエステルジクロリドの加水分解を防ぐため、ポリアミック酸エステルの合成に用いる溶媒はできるだけ脱水されていることが好ましく、窒素雰囲気中で、外気の混入を防ぐのが好ましい。 The solvent used in the above reaction is preferably N-methyl-2-pyrrolidone or γ-butyrolactone from the solubility of the monomer and polymer, and these may be used alone or in combination. The polymer concentration at the time of synthesis is preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 5 to 20% by mass from the viewpoint that polymer precipitation hardly occurs and a high molecular weight body is easily obtained. Further, in order to prevent hydrolysis of dicarboxylic acid diester dichloride, the solvent used for the synthesis of polyamic acid ester is preferably dehydrated as much as possible, and it is preferable to prevent mixing of outside air in a nitrogen atmosphere.
(3)ジカルボン酸ジエステルとジアミンからポリアミック酸を合成する場合
ポリアミック酸エステルは、ジカルボン酸ジエステルとジアミンを重縮合することにより合成することができる。(3) When a polyamic acid is synthesized from a dicarboxylic acid diester and a diamine The polyamic acid ester can be synthesized by polycondensation of a dicarboxylic acid diester and a diamine.
具体的には、ジカルボン酸ジエステルとジアミンを縮合剤、塩基、有機溶剤の存在下で0℃〜150℃、好ましくは0℃〜100℃において、30分〜24時間、好ましくは3〜15時間反応させることによって合成することができる。 Specifically, dicarboxylic acid diester and diamine are reacted in the presence of a condensing agent, a base and an organic solvent at 0 ° C. to 150 ° C., preferably 0 ° C. to 100 ° C., for 30 minutes to 24 hours, preferably 3 to 15 hours. Can be synthesized.
前記縮合剤には、トリフェニルホスファイト、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、N,N’−カルボニルジイミダゾール、ジメトキシ−1,3,5−トリアジニルメチルモルホリニウム、O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウム テトラフルオロボラート、O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート、ジフェニル(2,3-ジヒドロ-2-チオキソ-3-ベンゾオキサゾリル)ホスホナートなどが使用できる。縮合剤の添加量は、ジカルボン酸ジエステルに対して2〜3倍モルであることが好ましい。 Examples of the condensing agent include triphenyl phosphite, dicyclohexylcarbodiimide, 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride, N, N′-carbonyldiimidazole, dimethoxy-1,3,5-triazi Nylmethylmorpholinium, O- (benzotriazol-1-yl) -N, N, N ′, N′-tetramethyluronium tetrafluoroborate, O- (benzotriazol-1-yl) -N, N , N ′, N′-tetramethyluronium hexafluorophosphate, diphenyl (2,3-dihydro-2-thioxo-3-benzoxazolyl) phosphonate, and the like can be used. It is preferable that the addition amount of a condensing agent is 2-3 times mole with respect to dicarboxylic acid diester.
前記塩基には、ピリジン、トリエチルアミンなどの3級アミンが使用できる。塩基の添加量は、除去が容易な量で、かつ高分子量体が得やすいという観点から、ジアミン成分に対して2〜4倍モルが好ましい。 As the base, tertiary amines such as pyridine and triethylamine can be used. The addition amount of the base is preferably 2 to 4 moles relative to the diamine component from the viewpoint that it can be easily removed and a high molecular weight product can be easily obtained.
また、上記反応において、ルイス酸を添加剤として加えることで反応が効率的に進行する。ルイス酸としては、塩化リチウム、臭化リチウムなどのハロゲン化リチウムが好ましい。ルイス酸の添加量はジアミン成分に対して0〜1.0倍モルが好ましい。 In the above reaction, the reaction proceeds efficiently by adding Lewis acid as an additive. As the Lewis acid, lithium halides such as lithium chloride and lithium bromide are preferable. The addition amount of the Lewis acid is preferably 0 to 1.0 times the mole of the diamine component.
上記3つのポリアミック酸エステルの合成方法の中でも、高分子量のポリアミック酸エステルが得られるため、上記(3)の合成法が特に好ましい。 Among the three polyamic acid ester synthesis methods, a high molecular weight polyamic acid ester is obtained, and therefore the synthesis method (3) is particularly preferable.
上記のようにして得られるポリアミック酸エステルの溶液は、よく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、ポリマーを析出させることができる。析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥して精製されたポリアミック酸エステルの粉末を得ることができる。貧溶媒は、特に限定されないが、水、メタノール、イソプロピルアルコール、エタノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエン等が挙げられる。 The polyamic acid ester solution obtained as described above can be polymerized by pouring into a poor solvent while stirring well. Precipitation is performed several times, and after washing with a poor solvent, a purified polyamic acid ester powder can be obtained at room temperature or by heating and drying. Although a poor solvent is not specifically limited, Water, methanol, isopropyl alcohol, ethanol, hexane, butyl cellosolve, acetone, toluene, etc. are mentioned.
<イミド化重合体の製造方法>
本発明に用いられるイミド化重合体は、前記ポリイミド前駆体をイミド化することにより製造することができる。ポリイミド前駆体からイミド化重合体を製造する場合、ポリイミド前駆体溶液に塩基性触媒を添加する化学的イミド化が簡便である。化学的イミド化は、比較的低温でイミド化反応が進行し、イミド化の課程で重合体の分子量低下が起こりにくいので好ましい。<Method for producing imidized polymer>
The imidized polymer used in the present invention can be produced by imidizing the polyimide precursor. When an imidized polymer is produced from a polyimide precursor, chemical imidization in which a basic catalyst is added to the polyimide precursor solution is simple. Chemical imidization is preferable because the imidization reaction proceeds at a relatively low temperature and the molecular weight of the polymer does not easily decrease during the imidization process.
化学的イミド化は、イミド化させたいポリイミド前駆体を、有機溶媒中において塩基性触媒存在下で撹拌することにより行うことができる。有機溶媒としては前述した重合反応時に用いる溶媒を使用することができる。塩基性触媒としてはピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン等を挙げることができる。中でもトリエチルアミンやピリジンは反応を進行させるのに適度な塩基性を持つので好ましい。また、酸無水物としては無水酢酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等を挙げることができ、中でも無水酢酸を用いると反応終了後の精製が容易となるので好ましい。 Chemical imidation can be performed by stirring a polyimide precursor to be imidized in an organic solvent in the presence of a basic catalyst. As an organic solvent, the solvent used at the time of the polymerization reaction mentioned above can be used. Examples of the basic catalyst include pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, trioctylamine and the like. Of these, triethylamine and pyridine are preferable because they have an appropriate basicity for proceeding with the reaction. Examples of the acid anhydride include acetic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride and the like. Among them, use of acetic anhydride is preferable because purification after completion of the reaction is facilitated.
イミド化反応を行うときの温度は、−20℃〜140℃、好ましくは0℃〜100℃であり、反応時間は1〜100時間で行うことができる。塩基性触媒の量はポリイミド前駆体の0.5〜30モル倍、好ましくは2〜20モル倍である。得られる重合体のイミド化率は、触媒量、温度、反応時間を調節することで制御することができる。イミド化反応後の溶液には、添加した触媒等が残存しているので、以下に述べる手段により、得られたイミド化重合体を回収し、有機溶媒で再溶解して、本発明の液晶配向剤とすることが好ましい。 The temperature at which the imidization reaction is performed is -20 ° C to 140 ° C, preferably 0 ° C to 100 ° C, and the reaction time can be 1 to 100 hours. The amount of the basic catalyst is 0.5 to 30 mol times, preferably 2 to 20 mol times of the polyimide precursor. The imidation ratio of the resulting polymer can be controlled by adjusting the amount of catalyst, temperature, and reaction time. Since the added catalyst or the like remains in the solution after the imidation reaction, the obtained imidized polymer is recovered by the means described below, redissolved in an organic solvent, and the liquid crystal alignment according to the present invention. It is preferable to use an agent.
上記のようにして得られるイミド化重合体の溶液は、よく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、重合体を析出させることができる。析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥して精製されたイミド化重合体の粉末を得ることができる。 The solution of the imidized polymer obtained as described above can be precipitated by pouring into a poor solvent while stirring well. Precipitation is performed several times, and after washing with a poor solvent, an imidized polymer powder purified by drying at normal temperature or by heating can be obtained.
前記貧溶媒は、特に限定されないが、メタノール、アセトン、ヘキサン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン等が挙げられる。 The poor solvent is not particularly limited, and examples thereof include methanol, acetone, hexane, butyl cellosolve, heptane, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, ethanol, toluene, and benzene.
<液晶配向剤>
本発明に用いられる液晶配向剤は、前記したポリイミド前駆体またはそのイミド化重合体(以下、特定構造の重合体とする)が有機溶媒中に溶解された溶液の形態を有する。特定構造の重合体の分子量は、重量平均分子量で2,000〜500,000が好ましく、より好ましくは5,000〜300,000であり、さらに好ましくは、8,000〜100,000である。また、数平均分子量は、好ましくは、1,000〜250,000であり、より好ましくは、2,500〜150,000であり、さらに好ましくは、4,000〜50,000である。<Liquid crystal aligning agent>
The liquid crystal aligning agent used in the present invention has a form of a solution in which the aforementioned polyimide precursor or an imidized polymer thereof (hereinafter referred to as a polymer having a specific structure) is dissolved in an organic solvent. The molecular weight of the polymer having a specific structure is preferably 2,000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight, more preferably 5,000 to 300,000, and still more preferably 8,000 to 100,000. The number average molecular weight is preferably 1,000 to 250,000, more preferably 2,500 to 150,000, and still more preferably 4,000 to 50,000.
本発明に用いられる液晶配向剤の重合体の濃度は、形成させようとする塗膜の厚みの設定によって適宜変更することができるが、均一で欠陥のない塗膜を形成させるという点から1重量%以上であることが好ましく、溶液の保存安定性の点からは10重量%以下とすることが好ましい。 The concentration of the polymer of the liquid crystal aligning agent used in the present invention can be appropriately changed depending on the setting of the thickness of the coating film to be formed, but it is 1 weight from the viewpoint of forming a uniform and defect-free coating film. % From the viewpoint of storage stability of the solution, and preferably 10% by weight or less.
本発明に用いられる液晶配向剤に含有される有機溶媒は、特定構造の重合体が均一に溶解するものであれば特に限定されない。その具体例を挙げるならば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、γ−ブチロラクトン、1,3−ジメチル−イミダゾリジノン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド等を挙げることができる。これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。また、単独では重合体を均一に溶解できない溶媒であっても、重合体が析出しない範囲であれば、上記の有機溶媒に混合してもよい。 The organic solvent contained in the liquid crystal aligning agent used for this invention will not be specifically limited if the polymer of a specific structure melt | dissolves uniformly. Specific examples thereof include N, N-dimethylformamide, N, N-diethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-methylcaprolactam, Examples include 2-pyrrolidone, N-vinyl-2-pyrrolidone, dimethyl sulfoxide, dimethyl sulfone, γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl-imidazolidinone, 3-methoxy-N, N-dimethylpropanamide and the like. You may use these 1 type or in mixture of 2 or more types. Moreover, even if it is a solvent which cannot melt | dissolve a polymer uniformly independently, if it is a range which a polymer does not precipitate, you may mix with said organic solvent.
本発明に用いられる液晶配向剤は、特定構造の重合体を溶解させるための有機溶媒の他に、液晶配向剤を基板へ塗布する際の塗膜均一性を向上させるための溶媒を含有してもよい。かかる溶媒は、一般的に上記有機溶媒よりも低表面張力の溶媒が用いられる。その具体例を挙げるならば、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−ブトキシ−2−プロパノール、1−フェノキシ−2−プロパノール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート、プロピレングリコール−1−モノエチルエーテル−2−アセテート、ブチルセロソルブアセテート、ジプロピレングリコール、2−(2−エトキシプロポキシ)プロパノール、乳酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、乳酸n−プロピルエステル、乳酸n−ブチルエステル、乳酸イソアミルエステル等が挙げられる。これらの溶媒は2種類以上を併用してもよい。 The liquid crystal aligning agent used for this invention contains the solvent for improving the coating-film uniformity at the time of apply | coating a liquid crystal aligning agent to a board | substrate other than the organic solvent for dissolving the polymer of a specific structure. Also good. As such a solvent, a solvent having a surface tension lower than that of the organic solvent is generally used. Specific examples thereof include ethyl cellosolve, butyl cellosolve, ethyl carbitol, butyl carbitol, ethyl carbitol acetate, ethylene glycol, 1-methoxy-2-propanol, 1-ethoxy-2-propanol, 1-butoxy-2 -Propanol, 1-phenoxy-2-propanol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol diacetate, propylene glycol-1-monomethyl ether-2-acetate, propylene glycol-1-monoethyl ether-2-acetate, butyl cellosolve acetate, di Propylene glycol, 2- (2-ethoxypropoxy) propanol, lactate methyl ester, lactate ethyl ester, lactate n-propyl ester, lactate n-butyl ester, lactic acid Isoamyl ester, and the like. Two or more of these solvents may be used in combination.
本発明の液晶配向剤には、上記の他、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、本発明に記載の重合体以外の重合体、液晶配向膜の誘電率や導電性などの電気特性を変化させる目的の誘電体若しくは導電物質、液晶配向膜と基板との密着性を向上させる目的のシランカップリング剤、液晶配向膜にした際の膜の硬度や緻密度を高める目的の架橋性化合物、さらには塗膜を焼成する際にポリイミド前駆体の加熱によるイミド化を効率よく進行させる目的のイミド化促進剤等を添加しても良い。 In the liquid crystal aligning agent of the present invention, in addition to the above, as long as the effects of the present invention are not impaired, a polymer other than the polymer described in the present invention, the electrical properties such as the dielectric constant and conductivity of the liquid crystal aligning film Dielectric or conductive material for changing characteristics, silane coupling agent for improving adhesion between liquid crystal alignment film and substrate, crosslinkability for increasing hardness and density of liquid crystal alignment film When firing the compound, and further, the coating film, an imidization accelerator for the purpose of efficiently proceeding imidization by heating of the polyimide precursor may be added.
<液晶配向膜>
本発明の液晶配向膜は、上記液晶配向剤を基板に塗布し、乾燥、焼成して得られる膜である。本発明の液晶配向剤を塗布する基板としては透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板、窒化珪素基板、アクリル基板、ポリカーボネート基板等のプラスチック基板等を用いることができ、液晶駆動のための電極等が形成された基板を用いることがプロセスの簡素化の観点から好ましい。また、反射型の液晶表示素子では片側の基板のみにならばシリコンウエハー等の不透明な物でも使用でき、この場合の電極はアルミニウム等の光を反射する材料も使用できる。<Liquid crystal alignment film>
The liquid crystal alignment film of the present invention is a film obtained by applying the liquid crystal aligning agent to a substrate, drying and baking. The substrate on which the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied is not particularly limited as long as it is a highly transparent substrate, and a glass substrate, a silicon nitride substrate, an acrylic substrate, a polycarbonate substrate such as a polycarbonate substrate, or the like can be used. From the viewpoint of simplification of the process, it is preferable to use a substrate on which an electrode or the like is formed. In the reflective liquid crystal display element, an opaque material such as a silicon wafer can be used as long as only one substrate is used. In this case, a material that reflects light, such as aluminum, can also be used.
本発明の液晶配向剤の塗布方法としては、スピンコート法、印刷法、インクジェット法などが挙げられる。本発明の液晶配向剤を塗布した後の乾燥、焼成工程は、任意の温度と時間を選択することができる。通常は、含有される有機溶媒を十分に除去するために50℃〜120℃で1分〜10分乾燥させ、その後150℃〜300℃で5分〜120分焼成される。焼成後の塗膜の厚みは、特に限定されないが、薄すぎると液晶表示素子の信頼性が低下する場合があるので、5〜300nm、好ましくは10〜200nmである。 Examples of the method for applying the liquid crystal aligning agent of the present invention include a spin coating method, a printing method, and an ink jet method. Arbitrary temperature and time can be selected for the drying and baking steps after applying the liquid crystal aligning agent of the present invention. Usually, in order to sufficiently remove the organic solvent contained, the organic solvent is dried at 50 ° C. to 120 ° C. for 1 minute to 10 minutes, and then baked at 150 ° C. to 300 ° C. for 5 minutes to 120 minutes. The thickness of the coating film after baking is not particularly limited, but if it is too thin, the reliability of the liquid crystal display element may be lowered, so it is 5 to 300 nm, preferably 10 to 200 nm.
得られた液晶配向膜を配向処理する方法としては、ラビング法、光配向処理法などが挙げられる。 Examples of a method for aligning the obtained liquid crystal alignment film include a rubbing method and a photo-alignment processing method.
光配向処理法の具体例としては、前記塗膜表面に、一定方向に偏向した放射線を照射し、場合によってはさらに150〜250℃の温度で加熱処理を行い、液晶配向能を付与する方法が挙げられる。放射線としては、100nm〜800nmの波長を有する紫外線及び可視光線を用いることができる。 As a specific example of the photo-alignment treatment method, there is a method in which the surface of the coating film is irradiated with radiation deflected in a certain direction, and in some cases, a heat treatment is further performed at a temperature of 150 to 250 ° C. to impart liquid crystal alignment ability. Can be mentioned. As the radiation, ultraviolet rays and visible rays having a wavelength of 100 nm to 800 nm can be used.
[液晶表示素子]
本発明の液晶表示素子は、上記した手法により本発明の液晶配向剤から液晶配向膜付き基板を得、ラビング処理などにより配向処理を行った後、既知の方法により、液晶表示素子としたものである。[Liquid crystal display element]
The liquid crystal display element of the present invention is a liquid crystal display element obtained by a known method after obtaining a substrate with a liquid crystal alignment film from the liquid crystal aligning agent of the present invention by the above-described method and performing alignment treatment by rubbing treatment or the like. is there.
液晶表示素子の液晶セルの製造方法は特に限定されないが、一例を挙げるならば、液晶配向膜が形成された1対の基板を液晶配向膜面を内側にして、好ましくは1〜30μm、より好ましくは2〜10μmのスペーサーを挟んで設置した後、周囲をシール剤で固定し、液晶を注入して封止する方法が一般的である。液晶封入の方法については特に制限されず、作製した液晶セル内を減圧にした後液晶を注入する真空法、液晶を滴下した後封止を行う滴下法などが例示できる。上記のようにして本発明の液晶配向剤から得られた液晶配向膜は、優れた特性を有しているので、VA、TN、STN、TFT、横電界型等の液晶表示素子、更には、強誘電性および反強誘電性の液晶表示素子用の液晶配向膜として用いることができる。 The manufacturing method of the liquid crystal cell of the liquid crystal display element is not particularly limited. For example, a pair of substrates on which the liquid crystal alignment film is formed is arranged with the liquid crystal alignment film surface inside, preferably 1 to 30 μm, more preferably In general, a method is generally used in which a spacer of 2 to 10 μm is placed and then the periphery is fixed with a sealant, and liquid crystal is injected and sealed. The method for enclosing the liquid crystal is not particularly limited, and examples thereof include a vacuum method of injecting liquid crystal after reducing the pressure inside the produced liquid crystal cell, and a dropping method of sealing after dropping the liquid crystal. Since the liquid crystal alignment film obtained from the liquid crystal aligning agent of the present invention as described above has excellent characteristics, liquid crystal display elements such as VA, TN, STN, TFT, and lateral electric field type, It can be used as a liquid crystal alignment film for ferroelectric and antiferroelectric liquid crystal display elements.
以下に実施例を挙げ、本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples.
本実施例及び比較例で使用した化合物の略号、及び特性評価の方法は、以下のとおりである。
X-1 :2,4−ビス(メトキシカルボニル)シクロブタン−1,3−ジカルボン酸
X-2 :1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
Y-1 :ビス(4−アミノフェノキシ)メタン
Y-2 :1,2−ビス(4−アミノフェノキシ)エタン
Y-3 :1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)プロパン
Y-4 :1,5−ビス(4−アミノフェノキシ)ペンタン
Y-5 :1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレア
DBOP:ジフェニル(2,3-ジヒドロ-2-チオキソ-3-ベンゾオキサゾリル)ホスホナートThe abbreviations of the compounds used in the examples and comparative examples, and the method of property evaluation are as follows.
X-1: 2,4-bis (methoxycarbonyl) cyclobutane-1,3-dicarboxylic acid X-2: 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride Y-1: bis (4-aminophenoxy) ) Methane Y-2: 1,2-bis (4-aminophenoxy) ethane Y-3: 1,3-bis (4-aminophenoxy) propane Y-4: 1,5-bis (4-aminophenoxy) pentane Y-5: 1,3-bis (4-aminophenethyl) urea DBOP: diphenyl (2,3-dihydro-2-thioxo-3-benzoxazolyl) phosphonate
以下に、各測定方法を示す。 Below, each measuring method is shown.
[粘度]
合成例において、ポリアミック酸溶液またはポリアミック酸エステル溶液の粘度はE型粘度計TVE−22H(東機産業株式会社製)を用い、サンプル量1.1mL、コーンロータTE−1(1°34’、R24)、温度25℃で測定した。[viscosity]
In the synthesis example, the viscosity of the polyamic acid solution or the polyamic acid ester solution is an E-type viscometer TVE-22H (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.). R24), measured at a temperature of 25 ° C.
[固形分濃度]
合成例において、ポリアミック酸溶液またはポリアミック酸エステル溶液の固形分濃度の算出は以下のようにして行った。[Solid content]
In the synthesis example, the solid content concentration of the polyamic acid solution or the polyamic acid ester solution was calculated as follows.
持手付アルミカップNo.2(アズワン社製)に溶液をおよそ1.1g量り取り、オーブンDNF400(Yamato社製)で200℃で2時間加熱した後に室温(23℃)で5分間放置し、アルミカップ内に残った固形分の重量を計量した。この固形分重量、および元の溶液重量の値から固形分濃度を算出した。 About 1.1 g of the solution was weighed into an aluminum cup with a handle No. 2 (manufactured by ASONE), heated in an oven DNF400 (manufactured by Yamato) at 200 ° C. for 2 hours, and then allowed to stand at room temperature (23 ° C.) for 5 minutes. The weight of the solid content remaining in the cup was weighed. The solid content concentration was calculated from the solid content weight and the original solution weight value.
[分子量]
ポリアミック酸及びポリアミック酸エステルの分子量はGPC(常温ゲル浸透クロマトグラフィー)装置によって測定し、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド換算値として数平均分子量(以下、Mnとも言う。)と重量平均分子量(以下、Mwとも言う。)を算出した。
GPC装置:(株)Shodex社製(GPC−101)
カラム:Shodex社製(KD803、KD805の直列)
カラム温度:50℃
溶離液:N,N−ジメチルホルムアミド(添加剤として、臭化リチウム−水和物(LiBr・H2O)が30mmol/L、リン酸・無水結晶(o−リン酸)が30mmol/L、テトラヒドロフラン(THF)が10ml/L)
流速:1.0ml/分
検量線作成用標準サンプル:東ソー社製 TSK 標準ポリエチレンオキサイド(重量平均分子量(Mw) 約900,000、150,000、100,000、30,000)、及び、ポリマーラボラトリー社製 ポリエチレングリコール(ピークトップ分子量(Mp) 約12,000、4,000、1,000)。測定は、ピークが重なるのを避けるため、900,000、100,000、12,000、1,000の4種類を混合したサンプル、および150,000、30,000、4,000の3種類を混合したサンプルの2サンプルを別々に測定。[Molecular weight]
The molecular weight of the polyamic acid and the polyamic acid ester is measured by a GPC (room temperature gel permeation chromatography) apparatus, and the number average molecular weight (hereinafter also referred to as Mn) and the weight average molecular weight (hereinafter also referred to as Mw) in terms of polyethylene glycol and polyethylene oxide. Say).
GPC device: manufactured by Shodex (GPC-101)
Column: manufactured by Shodex (series of KD803 and KD805)
Column temperature: 50 ° C
Eluent: N, N-dimethylformamide (as additives, lithium bromide-hydrate (LiBr · H 2 O) 30 mmol / L, phosphoric acid / anhydrous crystal (o-phosphoric acid) 30 mmol / L, tetrahydrofuran (THF ) Is 10ml / L)
Flow rate: 1.0 ml / min Standard sample for preparing calibration curve: TSK standard polyethylene oxide (weight average molecular weight (Mw) about 900,000, 150,000, 100,000, 30,000) manufactured by Tosoh Corporation, and polyethylene glycol (peak top molecular weight manufactured by Polymer Laboratories) (Mp) about 12,000, 4,000, 1,000). In order to avoid overlapping the peaks, two samples of 900,000, 100,000, 12,000, 1,000 mixed samples, and 150,000, 30,000, 4,000 mixed samples are measured separately.
[VHRエージング耐性]
作製した液晶セルを、60℃オーブン中にてLED光源(10000cd)下で48時間エージングを行った。エージング前後での電圧保持率測定を行い、エージング前は90%以上かつエージング後は85%以上の場合は○、前記特性を満たさないものは×とした。[VHR aging resistance]
The produced liquid crystal cell was aged for 48 hours in an oven at 60 ° C. under an LED light source (10000 cd). The voltage holding ratio was measured before and after aging. The case of 90% or more before aging and 85% or more after aging was evaluated as ◯, and the one not satisfying the above characteristics was evaluated as ×.
-VHR測定条件-
1Vの電圧を60μs間印加し、100ms後の電圧を測定することで、初期値からの変動をVHR(電圧保持率)として計算した。液晶セルの温度は60℃で測定を実施した。-VHR measurement conditions-
A voltage of 1 V was applied for 60 μs, and the voltage after 100 ms was measured to calculate the fluctuation from the initial value as VHR (voltage holding ratio). The temperature of the liquid crystal cell was measured at 60 ° C.
[液晶配向性]
60℃の恒温環境下、周波数30Hzで相対透過率が100%となる交流電圧を168時間印加した。[Liquid crystal orientation]
In a constant temperature environment of 60 ° C., an AC voltage with a relative transmittance of 100% at a frequency of 30 Hz was applied for 168 hours.
その後、液晶セルの画素電極と対向電極との間をショートさせた状態にし、そのまま室温に一日放置した。 Thereafter, the pixel electrode and the counter electrode of the liquid crystal cell were short-circuited and left as it was at room temperature for one day.
放置の後、液晶セルを偏光軸が直交するように配置された2枚の偏光板の間に設置し、電圧無印加の状態でバックライトを点灯させておき、透過光の輝度が最も小さくなるように液晶セルの配置角度を調整した。そして、第1画素の第2領域が最も暗くなる角度から第1領域が最も暗くなる角度まで液晶セルを回転させたときの回転角度を角度△として算出した。第2画素でも同様に、第2領域と第1領域とを比較し、同様の角度△を算出した。そして、第1画素と第2画素の角度△値の平均値を液晶セルの角度△として算出した。この液晶セルの角度△の値が0.05度未満の場合を○、0.05度以上の場合を×と定義した。 After leaving, the liquid crystal cell is placed between two polarizing plates arranged so that the polarization axes are orthogonal, and the backlight is turned on with no voltage applied so that the brightness of the transmitted light is minimized. The arrangement angle of the liquid crystal cell was adjusted. Then, the rotation angle when the liquid crystal cell was rotated from the angle at which the second area of the first pixel became darkest to the angle at which the first area became darkest was calculated as an angle Δ. Similarly, for the second pixel, the second region and the first region were compared, and a similar angle Δ was calculated. Then, the average value of the angle Δ values of the first pixel and the second pixel was calculated as the angle Δ of the liquid crystal cell. The case where the value of the angle Δ of this liquid crystal cell was less than 0.05 degrees was defined as ◯, and the case where it was 0.05 degrees or more was defined as x.
[プレチルト角]
プレチルト角の測定を行った。測定にはオプトメトリクス社製 Axo Scan ミュラーマトリクスポーラリメーターを用いた。プレチルトが1.0°未満を○、1.0°以上を×とした。[Pretilt angle]
The pretilt angle was measured. For the measurement, an Axo Scan Mueller matrix polarimeter manufactured by Optometrics was used. When the pretilt is less than 1.0 °, the symbol “◯” is given, and when the pretilt is 1.0 ° or more, the symbol “x” is given.
[GBL(γ―ブチロラクトン)溶解性]
合成例1〜10で得たポリアミック酸溶液またはポリアミック酸エステル粉末を用いて、ポリマー固形分:6wt%、N−メチル−2−ピロリドン:30wt%、γ―ブチロラクトン:44wt%、ブチルセロソルブ:20wt%となる希釈溶液を調整した。この溶液を23℃で5日間放置し、放置前後での粘度変化が10mPa・s未満の場合は○、10mPa・s以上の場合は×とした。[Solubility of GBL (γ-butyrolactone)]
Using the polyamic acid solution or the polyamic acid ester powder obtained in Synthesis Examples 1 to 10, the polymer solid content: 6 wt%, N-methyl-2-pyrrolidone: 30 wt%, γ-butyrolactone: 44 wt%, butyl cellosolve: 20 wt% A diluted solution was prepared. This solution was allowed to stand at 23 ° C. for 5 days.
(合成例1)
撹拌子を入れた5000mLの四つ口フラスコに(X-1)を174.9g(672.0mmol)投入した後、N−メチル−2−ピロリドン3153gを加えて撹拌して溶解させた。次いで、トリエチルアミンを148.7g(1470mmol)、及び(Y-1)を161.2g(700.0mmol)加えて撹拌して溶解させた。(Synthesis Example 1)
After putting 174.9 g (672.0 mmol) of (X-1) into a 5000 mL four-necked flask containing a stirrer, 3153 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added and stirred to dissolve. Next, 148.7 g (1470 mmol) of triethylamine and 161.2 g (700.0 mmol) of (Y-1) were added and dissolved by stirring.
この溶液を撹拌しながら、DBOPを563.5g(1470mmol)添加し、更にN−メチル−2−ピロリドンを433.1g加え、室温で12時間撹拌してポリアミック酸エステルの溶液を得た。このポリミック酸エステル溶液の温度25℃における粘度は61.1mPa・sであった。 While stirring this solution, 563.5 g (1470 mmol) of DBOP was added, and 433.1 g of N-methyl-2-pyrrolidone was further added, followed by stirring at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid ester solution. The viscosity of this polymic acid ester solution at a temperature of 25 ° C. was 61.1 mPa · s.
このポリミック酸エステル溶液をメタノール{27800g}中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄した後に温度100℃で減圧乾燥し、ポリアミック酸エステルの粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=13,400、Mw=34,600であった。 This polymic acid ester solution was put into methanol {27800 g}, and the resulting precipitate was separated by filtration. The precipitate was washed with methanol and then dried under reduced pressure at a temperature of 100 ° C. to obtain a polyamic acid ester powder. The molecular weight of this polyamic acid ester was Mn = 13,400 and Mw = 34,600.
(合成例2)
撹拌子を入れた3000mLの四つ口フラスコに(X-1)を86.6g(333.0mmol)投入した後、N−メチル−2−ピロリドン1644gを加えて撹拌して溶解させた。次いで、トリエチルアミンを76.5g(756.mmol)、及び(Y-2)を87.9g(360.0mmol)加えて撹拌して溶解させた。(Synthesis Example 2)
After putting 86.6 g (333.0 mmol) of (X-1) into a 3000 mL four-necked flask containing a stir bar, 1644 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added and dissolved by stirring. Next, 76.5 g (756. mmol) of triethylamine and 87.9 g (360.0 mmol) of (Y-2) were added and dissolved by stirring.
この溶液を撹拌しながら、DBOPを289.8g(756mmol)添加し、更にN−メチル−2−ピロリドンを225.8g加え、室温で12時間撹拌してポリアミック酸エステルの溶液を得た。このポリミック酸エステル溶液の温度25℃における粘度は65.3mPa・sであった。 While stirring this solution, 289.8 g (756 mmol) of DBOP was added, and 225.8 g of N-methyl-2-pyrrolidone was further added, followed by stirring at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid ester solution. The viscosity of this polymic acid ester solution at a temperature of 25 ° C. was 65.3 mPa · s.
このポリミック酸エステル溶液をメタノール{14500g}中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄した後に温度100℃で減圧乾燥し、ポリアミック酸エステルの粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=13,200、Mw=25,900であった。 This polymic acid ester solution was put into methanol {14500 g}, and the resulting precipitate was separated by filtration. The precipitate was washed with methanol and then dried under reduced pressure at a temperature of 100 ° C. to obtain a polyamic acid ester powder. The molecular weight of this polyamic acid ester was Mn = 13,200 and Mw = 25,900.
(合成例3)
撹拌子を入れた500mLの四つ口フラスコに(X-1)を12.2g(47.0mmol)投入した後、N−メチル−2−ピロリドン232gを加えて撹拌して溶解させた。次いで、トリエチルアミンを10.2g(100.8mmol)、及び(Y-3)を12.4g(48.0mmol)加えて撹拌して溶解させた。(Synthesis Example 3)
12.2 g (47.0 mmol) of (X-1) was charged into a 500 mL four-necked flask containing a stirring bar, and then 232 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added and dissolved by stirring. Subsequently, 10.2 g (100.8 mmol) of triethylamine and 12.4 g (48.0 mmol) of (Y-3) were added and dissolved by stirring.
この溶液を撹拌しながら、DBOPを38.6g(100.8mmol)添加し、更にN−メチル−2−ピロリドンを31.9g加え、室温で12時間撹拌してポリアミック酸エステルの溶液を得た。このポリミック酸エステル溶液の温度25℃における粘度は213.2mPa・sであった。 While stirring this solution, 38.6 g (100.8 mmol) of DBOP was added, and 31.9 g of N-methyl-2-pyrrolidone was further added, followed by stirring at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid ester solution. The viscosity of this polymic acid ester solution at a temperature of 25 ° C. was 213.2 mPa · s.
このポリミック酸エステル溶液をメタノール{2020g}中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄した後に温度100℃で減圧乾燥し、ポリアミック酸エステルの粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=24,700、Mw=59,300であった。 This polymic acid ester solution was put into methanol {2020 g}, and the resulting precipitate was separated by filtration. The precipitate was washed with methanol and then dried under reduced pressure at a temperature of 100 ° C. to obtain a polyamic acid ester powder. The molecular weight of this polyamic acid ester was Mn = 24,700 and Mw = 59,300.
(合成例4)
撹拌子を入れた500mLの四つ口フラスコに(X-1)を11.0g(42.1mmol)投入した後、N−メチル−2−ピロリドン220gを加えて撹拌して溶解させた。次いで、トリエチルアミンを9.14g(90.3mmol)、及び(Y-4)を12.3g(43.0mmol)加えて撹拌して溶解させた。(Synthesis Example 4)
After putting 11.0 g (42.1 mmol) of (X-1) into a 500 mL four-necked flask containing a stir bar, 220 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added and dissolved by stirring. Next, 9.14 g (90.3 mmol) of triethylamine and 12.3 g (43.0 mmol) of (Y-4) were added and dissolved by stirring.
この溶液を撹拌しながら、DBOPを34.6g(90.3mmol)添加し、更にN−メチル−2−ピロリドンを30.2g加え、室温で12時間撹拌してポリアミック酸エステルの溶液を得た。このポリミック酸エステル溶液の温度25℃における粘度は348.0mPa・sであった。 While stirring this solution, 34.6 g (90.3 mmol) of DBOP was added, 30.2 g of N-methyl-2-pyrrolidone was further added, and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid ester solution. The viscosity of this polymic acid ester solution at a temperature of 25 ° C. was 348.0 mPa · s.
このポリミック酸エステル溶液をメタノール{1900g}中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄した後に温度100℃で減圧乾燥し、ポリアミック酸エステルの粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=26,800、Mw=66,500であった。 This polymic acid ester solution was put into methanol {1900 g}, and the resulting precipitate was separated by filtration. The precipitate was washed with methanol and then dried under reduced pressure at a temperature of 100 ° C. to obtain a polyamic acid ester powder. The molecular weight of this polyamic acid ester was Mn = 26,800 and Mw = 66,500.
(合成例5)
撹拌子を入れた500mLの四つ口フラスコに(X-1)を7.45g(28.7mmol)投入した後、N−メチル−2−ピロリドン138gを加えて撹拌して溶解させた。次いで、トリエチルアミンを6.38g(63.0mmol)、及び(Y-1)を5.87g(25.5mmol)、(Y-5)を1.34g(4.5mmol)加えて撹拌して溶解させた。(Synthesis Example 5)
After putting 7.45 g (28.7 mmol) of (X-1) into a 500 mL four-necked flask containing a stir bar, 138 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added and dissolved by stirring. Next, 6.38 g (63.0 mmol) of triethylamine, 5.87 g (25.5 mmol) of (Y-1), and 1.34 g (4.5 mmol) of (Y-5) were added and stirred to dissolve. It was.
この溶液を撹拌しながら、DBOPを24.2g(63.0mmol)添加し、更にN−メチル−2−ピロリドンを18.9g加え、室温で12時間撹拌してポリアミック酸エステルの溶液を得た。このポリミック酸エステル溶液の温度25℃における粘度は65.0mPa・sであった。 While stirring this solution, 24.2 g (63.0 mmol) of DBOP was added, and 18.9 g of N-methyl-2-pyrrolidone was further added, followed by stirring at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid ester solution. The viscosity of this polymic acid ester solution at a temperature of 25 ° C. was 65.0 mPa · s.
このポリミック酸エステル溶液をメタノール{1200g}中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄した後に温度100℃で減圧乾燥し、ポリアミック酸エステルの粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=14,200、Mw=35,300であった。 This polymic acid ester solution was put into methanol {1200 g}, and the resulting precipitate was separated by filtration. The precipitate was washed with methanol and then dried under reduced pressure at a temperature of 100 ° C. to obtain a polyamic acid ester powder. The molecular weight of this polyamic acid ester was Mn = 14,200 and Mw = 35,300.
(合成例6)
撹拌子を入れた5000mLの四つ口フラスコに(X-1)を114.9g(441.6mmol)投入した後、N−メチル−2−ピロリドン2226gを加えて撹拌して溶解させた。次いで、トリエチルアミンを102.0g(1008.0mmol)、及び(Y-2)を99.67g(408.0mmol)、(Y-5)を21.48g(72.0mmol)加えて撹拌して溶解させた。(Synthesis Example 6)
After putting 114.9 g (441.6 mmol) of (X-1) into a 5000 mL four-necked flask containing a stir bar, 2226 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added and dissolved by stirring. Next, 102.0 g (1008.0 mmol) of triethylamine, 99.67 g (408.0 mmol) of (Y-2), and 21.48 g (72.0 mmol) of (Y-5) were added and stirred to dissolve. It was.
この溶液を撹拌しながら、DBOPを386.4g(1008.0mmol)添加し、更にN−メチル−2−ピロリドンを305.8g加え、室温で12時間撹拌してポリアミック酸エステルの溶液を得た。このポリミック酸エステル溶液の温度25℃における粘度は88.5mPa・sであった。 While stirring this solution, 386.4 g (1008.0 mmol) of DBOP was added, 305.8 g of N-methyl-2-pyrrolidone was further added, and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid ester solution. The viscosity of this polymic acid ester solution at a temperature of 25 ° C. was 88.5 mPa · s.
このポリミック酸エステル溶液をメタノール{19500g}中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄した後に温度100℃で減圧乾燥し、ポリアミック酸エステルの粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=16,400、Mw=33,200であった。 This polymic acid ester solution was put into methanol {19500 g}, and the resulting precipitate was separated by filtration. The precipitate was washed with methanol and then dried under reduced pressure at a temperature of 100 ° C. to obtain a polyamic acid ester powder. The molecular weight of this polyamic acid ester was Mn = 16,400 and Mw = 33,200.
(合成例7)
撹拌子を入れた100mLの四つ口フラスコに(Y-1)を8.52g(37.0mmol)取り、N−メチル−2−ピロリドン112.0gを加え、窒素を送りながら撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら(X-2)を6.89g(35.2mmol)添加し、更にN−メチル−2−ピロリドンを27.7g加え、窒素雰囲気下、23℃で5時間撹拌してポリアミック酸溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は436mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=18400、Mw=47000であった。(Synthesis Example 7)
Take 8.52 g (37.0 mmol) of (Y-1) in a 100 mL four-necked flask containing a stir bar, add 112.0 g of N-methyl-2-pyrrolidone, and dissolve by stirring while feeding nitrogen. It was. While stirring this diamine solution, 6.89 g (35.2 mmol) of (X-2) was added, and further 27.7 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added, followed by stirring at 23 ° C. for 5 hours under a nitrogen atmosphere. A polyamic acid solution was obtained. The viscosity of this polyamic acid solution at a temperature of 25 ° C. was 436 mPa · s. Moreover, the molecular weight of this polyamic acid was Mn = 18400 and Mw = 47000.
(合成例8)
撹拌子を入れた1000mLの四つ口フラスコに(X-1)を23.9g(92.0mmol)投入した後、N−メチル−2−ピロリドン448gを加えて撹拌して溶解させた。次いで、トリエチルアミンを21.2g(210mmol)、及び(Y-1)を11.51g(50.0mmol)、(Y-2)を12.21g(50.0mmol)加えて撹拌して溶解させた。(Synthesis Example 8)
After putting 23.9 g (92.0 mmol) of (X-1) into a 1000 mL four-necked flask containing a stir bar, 448 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added and dissolved by stirring. Subsequently, 21.2 g (210 mmol) of triethylamine, 11.51 g (50.0 mmol) of (Y-1), and 12.21 g (50.0 mmol) of (Y-2) were added and dissolved by stirring.
この溶液を撹拌しながら、DBOPを80.5g(210mmol)添加し、更にN−メチル−2−ピロリドンを61.6g加え、室温で12時間撹拌してポリアミック酸エステルの溶液を得た。このポリミック酸エステル溶液の温度25℃における粘度は35.2mPa・sであった。 While stirring this solution, 80.5 g (210 mmol) of DBOP was added, 61.6 g of N-methyl-2-pyrrolidone was further added, and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid ester solution. The viscosity of this polymic acid ester solution at a temperature of 25 ° C. was 35.2 mPa · s.
このポリミック酸エステル溶液をメタノール{660g}中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄した後に温度100℃で減圧乾燥し、ポリアミック酸エステルの粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=10,100、Mw=19,200であった。 This polymic acid ester solution was put into methanol {660 g}, and the resulting precipitate was separated by filtration. The precipitate was washed with methanol and then dried under reduced pressure at a temperature of 100 ° C. to obtain a polyamic acid ester powder. The molecular weight of this polyamic acid ester was Mn = 10,100 and Mw = 19,200.
(合成例9)
撹拌子を入れた1000mLの四つ口フラスコに(X-1)を17.8g(68.4mmol)投入した後、N−メチル−2−ピロリドン345gを加えて撹拌して溶解させた。次いで、トリエチルアミンを15.4g(152mmol)、及び(Y-1)を6.12g(26.6mmol)、(Y-2)を9.28g(38.0mmol)、(Y-5)を3.40g(11.4mmol)加えて撹拌して溶解させた。(Synthesis Example 9)
After putting 17.8 g (68.4 mmol) of (X-1) into a 1000 mL four-necked flask containing a stir bar, 345 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added and dissolved by stirring. Next, 15.4 g (152 mmol) of triethylamine, 6.12 g (26.6 mmol) of (Y-1), 9.28 g (38.0 mmol) of (Y-2), and 3. (Y-5) of 3. 40 g (11.4 mmol) was added and dissolved by stirring.
この溶液を撹拌しながら、DBOPを58.3g(152mmol)添加し、更にN−メチル−2−ピロリドンを47.4g加え、室温で12時間撹拌してポリアミック酸エステルの溶液を得た。このポリミック酸エステル溶液の温度25℃における粘度は36.2mPa・sであった。 While stirring this solution, 58.3 g (152 mmol) of DBOP was added, 47.4 g of N-methyl-2-pyrrolidone was further added, and the mixture was stirred at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid ester solution. The viscosity of this polymic acid ester solution at a temperature of 25 ° C. was 36.2 mPa · s.
このポリミック酸エステル溶液をメタノール{3020g}中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄した後に温度100℃で減圧乾燥し、ポリアミック酸エステルの粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=8,600、Mw=18,900であった。 This polymic acid ester solution was put into methanol {3020 g}, and the resulting precipitate was separated by filtration. The precipitate was washed with methanol and then dried under reduced pressure at a temperature of 100 ° C. to obtain a polyamic acid ester powder. The molecular weight of this polyamic acid ester was Mn = 8,600 and Mw = 18,900.
(合成例10)
撹拌子を入れた500mLの四つ口フラスコに(X-1)を7.38g(28.4mmol)投入した後、N−メチル−2−ピロリドン140gを加えて撹拌して溶解させた。次いで、トリエチルアミンを6.17g(61.0mmol)、及び(Y-1)を3.51g(15.3mmol)、(Y-2)を2.61g(10.7mmol)、(Y-5)を1.37g(4.58mmol)加えて撹拌して溶解させた。(Synthesis Example 10)
After putting 7.38 g (28.4 mmol) of (X-1) into a 500 mL four-necked flask containing a stirring bar, 140 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added and stirred to dissolve. Next, 6.17 g (61.0 mmol) of triethylamine, 3.51 g (15.3 mmol) of (Y-1), 2.61 g (10.7 mmol) of (Y-2), and (Y-5) 1.37 g (4.58 mmol) was added and dissolved by stirring.
この溶液を撹拌しながら、DBOPを23.4g(61.0mmol)添加し、更にN−メチル−2−ピロリドンを19.2g加え、室温で12時間撹拌してポリアミック酸エステルの溶液を得た。このポリミック酸エステル溶液の温度25℃における粘度は43.4mPa・sであった。 While stirring this solution, 23.4 g (61.0 mmol) of DBOP was added, and 19.2 g of N-methyl-2-pyrrolidone was further added, followed by stirring at room temperature for 12 hours to obtain a polyamic acid ester solution. The viscosity of this polymic acid ester solution at a temperature of 25 ° C. was 43.4 mPa · s.
このポリミック酸エステル溶液をメタノール{1220g}中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄した後に温度100℃で減圧乾燥し、ポリアミック酸エステルの粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=10,200、Mw=23,700であった。 This polymic acid ester solution was put into methanol {1220 g}, and the resulting precipitate was separated by filtration. The precipitate was washed with methanol and then dried under reduced pressure at a temperature of 100 ° C. to obtain a polyamic acid ester powder. The molecular weight of this polyamic acid ester was Mn = 10,200 and Mw = 23,700.
(比較例1)
合成例1で得たポリアミック酸エステル粉末1.77gを撹拌子の入った100mL三角フラスコに取り、N−メチル−2−ピロリドン27.7gを加え、室温で18時間撹拌して溶解させた。続いて、ブチルセロソルブ9.85gを加え、2時間撹拌して固形分濃度4.34質量%のポリアミック酸エステル溶液を得た。(Comparative Example 1)
1.77 g of the polyamic acid ester powder obtained in Synthesis Example 1 was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 27.7 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was dissolved by stirring at room temperature for 18 hours. Subsequently, 9.85 g of butyl cellosolve was added and stirred for 2 hours to obtain a polyamic acid ester solution having a solid content concentration of 4.34% by mass.
(比較例2)
合成例2で得たポリアミック酸エステル粉末3.87gを撹拌子の入った100mL三角フラスコに取り、N−メチル−2−ピロリドン60.6gを加え、室温で18時間撹拌して溶解させた。続いて、ブチルセロソルブ21.5gを加え、2時間撹拌して固形分濃度4.30質量%のポリアミック酸エステル溶液を得た。(Comparative Example 2)
3.87 g of the polyamic acid ester powder obtained in Synthesis Example 2 was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirring bar, 60.6 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was dissolved by stirring at room temperature for 18 hours. Subsequently, 21.5 g of butyl cellosolve was added and stirred for 2 hours to obtain a polyamic acid ester solution having a solid content concentration of 4.30% by mass.
(比較例3)
合成例3で得たポリアミック酸エステル粉末3.51gを撹拌子の入った100mL三角フラスコに取り、N−メチル−2−ピロリドン55.0gを加え、室温で18時間撹拌して溶解させた。続いて、ブチルセロソルブ19.5gを加え、2時間撹拌して固形分濃度4.20質量%のポリアミック酸エステル溶液を得た。(Comparative Example 3)
3.51 g of the polyamic acid ester powder obtained in Synthesis Example 3 was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirring bar, 55.0 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was dissolved by stirring at room temperature for 18 hours. Subsequently, 19.5 g of butyl cellosolve was added and stirred for 2 hours to obtain a polyamic acid ester solution having a solid content of 4.20% by mass.
(比較例4)
合成例4で得たポリアミック酸エステル粉末3.48gを撹拌子の入った100mL三角フラスコに取り、N−メチル−2−ピロリドン54.5gを加え、室温で18時間撹拌して溶解させた。続いて、ブチルセロソルブ19.3gを加え、2時間撹拌して固形分濃度4.20質量%のポリアミック酸エステル溶液を得た。(Comparative Example 4)
3.48 g of the polyamic acid ester powder obtained in Synthesis Example 4 was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirring bar, 54.5 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was dissolved by stirring at room temperature for 18 hours. Subsequently, 19.3 g of butyl cellosolve was added and stirred for 2 hours to obtain a polyamic acid ester solution having a solid content concentration of 4.20% by mass.
(比較例5)
合成例5で得たポリアミック酸エステル粉末3.94gを撹拌子の入った100mL三角フラスコに取り、N−メチル−2−ピロリドン61.8gを加え、室温で18時間撹拌して溶解させた。続いて、ブチルセロソルブ21.9gを加え、2時間撹拌して固形分濃度4.28質量%のポリアミック酸エステル溶液を得た。(Comparative Example 5)
3.94 g of the polyamic acid ester powder obtained in Synthesis Example 5 was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirring bar, 61.8 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was dissolved by stirring at room temperature for 18 hours. Subsequently, 21.9 g of butyl cellosolve was added and stirred for 2 hours to obtain a polyamic acid ester solution having a solid content of 4.28% by mass.
(比較例6)
合成例6で得たポリアミック酸エステル粉末3.25gを撹拌子の入った100mL三角フラスコに取り、N−メチル−2−ピロリドン50.9gを加え、室温で18時間撹拌して溶解させた。続いて、ブチルセロソルブ18.1gを加え、2時間撹拌して固形分濃度4.38質量%のポリアミック酸エステル溶液を得た。(Comparative Example 6)
3.25 g of the polyamic acid ester powder obtained in Synthesis Example 6 was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirring bar, 50.9 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was dissolved by stirring at room temperature for 18 hours. Subsequently, 18.1 g of butyl cellosolve was added and stirred for 2 hours to obtain a polyamic acid ester solution having a solid content concentration of 4.38% by mass.
(比較例7)
合成例7で得たポリアミック酸溶液10.3gを撹拌子の入った100mL三角フラスコに分取し、N−メチル−2−ピロリドン18.7g、ブチルセロソルブ9.68gを加え、マグネチックスターラーで2時間撹拌して固形分濃度4.00質量%のポリアミック酸溶液を得た。(Comparative Example 7)
10.3 g of the polyamic acid solution obtained in Synthesis Example 7 was dispensed into a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirring bar, 18.7 g of N-methyl-2-pyrrolidone and 9.68 g of butyl cellosolve were added, and a magnetic stirrer was used for 2 hours. The mixture was stirred to obtain a polyamic acid solution having a solid content concentration of 4.00% by mass.
(実施例1)
合成例8で得たポリアミック酸エステル粉末4.10gを撹拌子の入った100mL三角フラスコに取り、N−メチル−2−ピロリドン64.2gを加え、室温で18時間撹拌して溶解させた。続いて、ブチルセロソルブ22.8gを加え、2時間撹拌して固形分濃度4.40質量%のポリアミック酸エステル溶液を得た。Example 1
4.10 g of the polyamic acid ester powder obtained in Synthesis Example 8 was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirring bar, 64.2 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was dissolved by stirring at room temperature for 18 hours. Subsequently, 22.8 g of butyl cellosolve was added and stirred for 2 hours to obtain a polyamic acid ester solution having a solid content of 4.40% by mass.
(実施例2)
合成例9で得たポリアミック酸エステル粉末3.81gを撹拌子の入った100mL三角フラスコに取り、N−メチル−2−ピロリドン59.7gを加え、室温で18時間撹拌して溶解させた。続いて、ブチルセロソルブ21.2gを加え、2時間撹拌して固形分濃度4.41質量%のポリアミック酸エステル溶液を得た。(Example 2)
3.81 g of the polyamic acid ester powder obtained in Synthesis Example 9 was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stir bar, 59.7 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was dissolved by stirring at room temperature for 18 hours. Subsequently, 21.2 g of butyl cellosolve was added and stirred for 2 hours to obtain a polyamic acid ester solution having a solid content concentration of 4.41% by mass.
(実施例3)
合成例10で得たポリアミック酸エステル粉末4.21gを撹拌子の入った100mL三角フラスコに取り、N−メチル−2−ピロリドン66.0gを加え、室温で18時間撹拌して溶解させた。続いて、ブチルセロソルブ23.4gを加え、2時間撹拌して固形分濃度4.45質量%のポリアミック酸エステル溶液を得た。(Example 3)
4.21 g of the polyamic acid ester powder obtained in Synthesis Example 10 was placed in a 100 mL Erlenmeyer flask containing a stirring bar, 66.0 g of N-methyl-2-pyrrolidone was added, and the mixture was dissolved by stirring at room temperature for 18 hours. Subsequently, 23.4 g of butyl cellosolve was added and stirred for 2 hours to obtain a polyamic acid ester solution having a solid content concentration of 4.45% by mass.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013246180 | 2013-11-28 | ||
| JP2013246180 | 2013-11-28 | ||
| PCT/JP2014/081326 WO2015080185A1 (en) | 2013-11-28 | 2014-11-27 | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element using same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2015080185A1 JPWO2015080185A1 (en) | 2017-03-16 |
| JP6460342B2 true JP6460342B2 (en) | 2019-01-30 |
Family
ID=53199124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015550978A Active JP6460342B2 (en) | 2013-11-28 | 2014-11-27 | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element using the same |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6460342B2 (en) |
| KR (1) | KR102278973B1 (en) |
| CN (1) | CN105940342B (en) |
| TW (1) | TWI670293B (en) |
| WO (1) | WO2015080185A1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI788401B (en) | 2017-08-10 | 2023-01-01 | 日商捷恩智股份有限公司 | Liquid crystal alignment agent, diamine, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element using same |
| CN111279255B (en) * | 2017-10-26 | 2023-03-14 | 日产化学株式会社 | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element |
| CN114651207B (en) | 2019-11-14 | 2025-03-18 | 日产化学株式会社 | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element using the same |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3169062B2 (en) | 1996-07-11 | 2001-05-21 | 日産化学工業株式会社 | Liquid crystal cell alignment agent |
| JP4171543B2 (en) | 1998-09-03 | 2008-10-22 | 日産化学工業株式会社 | Polyimide precursor, polyimide, and alignment treatment agent for liquid crystal cell |
| JP4645213B2 (en) * | 2004-03-01 | 2011-03-09 | チッソ株式会社 | Composition for liquid crystal alignment film, liquid crystal alignment film, liquid crystal sandwich substrate, and liquid crystal display element |
| KR101649839B1 (en) * | 2008-10-29 | 2016-08-19 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | Diamine |
| CN103415805B (en) * | 2010-12-28 | 2016-02-10 | 日产化学工业株式会社 | Aligning agent for liquid crystal, liquid crystal orientation film and liquid crystal display cells |
| KR101856808B1 (en) * | 2010-12-28 | 2018-05-10 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | Coating solution for forming polyimide film, liquid crystal alignment agent, polyimide film, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element |
| JP6003882B2 (en) * | 2011-03-07 | 2016-10-05 | 日産化学工業株式会社 | Composition, liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element |
| JP5999107B2 (en) * | 2012-01-18 | 2016-09-28 | 日産化学工業株式会社 | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element |
| JPWO2014010402A1 (en) * | 2012-07-11 | 2016-06-20 | 日産化学工業株式会社 | Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, and liquid crystal display element containing polyamic acid ester |
| WO2014148440A1 (en) * | 2013-03-19 | 2014-09-25 | 日産化学工業株式会社 | Liquid crystal aligning agent for in-plane switching |
-
2014
- 2014-11-27 JP JP2015550978A patent/JP6460342B2/en active Active
- 2014-11-27 WO PCT/JP2014/081326 patent/WO2015080185A1/en not_active Ceased
- 2014-11-27 CN CN201480074284.7A patent/CN105940342B/en active Active
- 2014-11-27 KR KR1020167017038A patent/KR102278973B1/en active Active
- 2014-11-28 TW TW103141412A patent/TWI670293B/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102278973B1 (en) | 2021-07-16 |
| CN105940342B (en) | 2019-06-21 |
| TWI670293B (en) | 2019-09-01 |
| TW201533095A (en) | 2015-09-01 |
| KR20160090879A (en) | 2016-08-01 |
| JPWO2015080185A1 (en) | 2017-03-16 |
| CN105940342A (en) | 2016-09-14 |
| WO2015080185A1 (en) | 2015-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6558245B2 (en) | LIQUID CRYSTAL ORIENTING LIQUID CRYSTAL Alignment Agent, LIQUID CRYSTAL ALIGNMENT FILM, AND LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE USING THE SAME | |
| JP6056752B2 (en) | Liquid crystal alignment agent and liquid crystal alignment film using the same | |
| JP6187457B2 (en) | Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, and liquid crystal display element for photo-alignment method | |
| JPWO2015152174A1 (en) | Liquid crystal aligning agent containing polyamic acid ester-polyamic acid copolymer, and liquid crystal alignment film using the same | |
| JP6202006B2 (en) | Method for producing liquid crystal alignment film, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element | |
| JPWO2013054858A1 (en) | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element | |
| JP6083379B2 (en) | Liquid crystal aligning agent for photo-alignment treatment method, and liquid crystal alignment film using the same | |
| JPWO2018117240A1 (en) | Liquid crystal aligning agent, liquid crystal aligning film, and liquid crystal display element | |
| WO2015141598A1 (en) | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element | |
| JP5630625B2 (en) | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element | |
| JP6558543B2 (en) | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element using the same | |
| JP6460342B2 (en) | Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element using the same | |
| WO2014010402A1 (en) | Liquid crystal alignment agent containing polyamic acid ester, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element | |
| JP6217648B2 (en) | Method for producing liquid crystal alignment film, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element | |
| JP6524918B2 (en) | Liquid crystal alignment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display device using the same | |
| JP6508040B2 (en) | Liquid crystal aligning agent for horizontal electric field drive | |
| JP2018040979A (en) | Production method of liquid crystal alignment film, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171122 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181205 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181218 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6460342 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |