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JP2018081225A - Liquid crystal alignment agent, method for manufacturing liquid crystal device, liquid crystal alignment film, liquid crystal device, and polymer - Google Patents

Liquid crystal alignment agent, method for manufacturing liquid crystal device, liquid crystal alignment film, liquid crystal device, and polymer Download PDF

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JP2018081225A
JP2018081225A JP2016224204A JP2016224204A JP2018081225A JP 2018081225 A JP2018081225 A JP 2018081225A JP 2016224204 A JP2016224204 A JP 2016224204A JP 2016224204 A JP2016224204 A JP 2016224204A JP 2018081225 A JP2018081225 A JP 2018081225A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a PSA mode liquid crystal display device that can express a high voltage holding ratio even after irradiation of a liquid crystal cell with light, and reduces the occurrence of afterimages.SOLUTION: A specific polymer having a specific structure is made contained in a liquid crystal alignment agent for a PSA mode liquid crystal display device.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、液晶配向剤、液晶素子の製造方法、液晶配向膜、液晶素子、重合体に関する。   The present invention relates to a liquid crystal aligning agent, a method for producing a liquid crystal element, a liquid crystal alignment film, a liquid crystal element, and a polymer.

従来、液晶表示素子としては、電極構造や使用する液晶分子の物性等が異なる種々の駆動方式が開発されており、例えばTN型やSTN型、VA型、面内スイッチング型(IPS型)等の各種液晶表示素子が知られている。これら液晶表示素子は、液晶分子を配向させるための液晶配向膜を有する。液晶配向膜の材料としては、例えばポリアミック酸やポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリエステル、ポリオルガノシロキサンなどが知られている。   Conventionally, as a liquid crystal display element, various drive systems having different electrode structures and physical properties of liquid crystal molecules to be used have been developed. For example, TN type, STN type, VA type, in-plane switching type (IPS type), etc. Various liquid crystal display elements are known. These liquid crystal display elements have a liquid crystal alignment film for aligning liquid crystal molecules. As materials for the liquid crystal alignment film, for example, polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, polyester, polyorganosiloxane, and the like are known.

また近年、液晶表示素子において、液晶分子の配向を制御するための新たな駆動モードとしてPSA(Polymer Sustained Alignment)モードが提案されている。PSAモードは、光重合性化合物を液晶材料中に混入しておき、液晶セルを組み立てた後、液晶層を挟む一対の電極間に電圧を印加した状態で液晶セルに光照射することにより、光重合性化合物を重合して液晶分子の分子配向を制御する技術である。この技術によれば、視野角の拡大や高速応答化を図ることができるといった利点がある。   In recent years, a PSA (Polymer Sustained Alignment) mode has been proposed as a new driving mode for controlling the alignment of liquid crystal molecules in a liquid crystal display device. In the PSA mode, a photopolymerizable compound is mixed in a liquid crystal material, a liquid crystal cell is assembled, and then light is applied to the liquid crystal cell in a state where a voltage is applied between a pair of electrodes sandwiching the liquid crystal layer. This is a technique for controlling the molecular orientation of liquid crystal molecules by polymerizing a polymerizable compound. According to this technique, there is an advantage that the viewing angle can be increased and the response speed can be increased.

その反面、PSAモードでは、光照射量が不足すると未反応の光重合性化合物が液晶層中に残存し、その未反応物に起因して画像の焼き付き(残像)が生じやすくなる。また、光重合性化合物を完全に反応させるために光照射量を多くすると、液晶分子や液晶配向膜の品質が低下して、パネルの表示品位が低下するおそれがある。こうした不都合を解消するべく、光照射量を増大させることなく、液晶層に残存する光重合性化合物の量を低減させるための技術が種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1には、ターフェニル環構造を有する液晶性化合物(以下、「ターフェニル系液晶」ともいう。)を液晶層に含有させることが開示されている。   On the other hand, in the PSA mode, when the amount of light irradiation is insufficient, an unreacted photopolymerizable compound remains in the liquid crystal layer, and image burn-in (afterimage) is likely to occur due to the unreacted material. Further, if the amount of light irradiation is increased in order to completely react the photopolymerizable compound, the quality of the liquid crystal molecules and the liquid crystal alignment film may be deteriorated, and the display quality of the panel may be deteriorated. In order to eliminate such inconveniences, various techniques for reducing the amount of the photopolymerizable compound remaining in the liquid crystal layer without increasing the light irradiation amount have been proposed (see, for example, Patent Document 1). This Patent Document 1 discloses that a liquid crystal compound having a terphenyl ring structure (hereinafter also referred to as “terphenyl liquid crystal”) is contained in a liquid crystal layer.

更に近年では、PSA型液晶パネルの更なる高速応答化が検討されており、かかる技術として、アルケニル基及びフルオロアルケニル基のうちいずれかを1つ有する単官能性の液晶性化合物(以下、「アルケニル系液晶」ともいう。)を液晶層に導入する試みがなされている(例えば、特許文献2〜4参照)。   Furthermore, in recent years, further speed-up response of PSA type liquid crystal panels has been studied. As such a technique, a monofunctional liquid crystal compound having one of an alkenyl group and a fluoroalkenyl group (hereinafter referred to as “alkenyl”). Attempts have been made to introduce a liquid crystal layer into a liquid crystal layer (see, for example, Patent Documents 2 to 4).

国際公開第2009/050869号International Publication No. 2009/050869 特開2010−285499号公報JP 2010-285499 A 特開平9−104644号公報JP-A-9-104644 特開平6−108053号公報JP-A-6-108053

しかしながら、ターフェニル系液晶を液晶層に導入した場合でも、光照射後に残存する未反応の光重合性化合物が依然として多く、残像特性の点で更なる改善の余地がある。また、アルケニル系液晶を用いた液晶表示素子では、応答速度の高速化を図ることができる反面、液晶セルへの光照射によって、アルケニル系液晶を液晶層に含まない液晶セルに比べて電圧保持率の低下が大きくなることが明らかになっている。液晶表示素子の表示品位を更に改善する観点からすると、光照射による電圧保持率の低下をできるだけ抑制することが求められている。   However, even when terphenyl liquid crystal is introduced into the liquid crystal layer, there are still many unreacted photopolymerizable compounds remaining after light irradiation, and there is room for further improvement in terms of afterimage characteristics. In addition, a liquid crystal display device using an alkenyl liquid crystal can increase the response speed, but has a voltage holding ratio compared to a liquid crystal cell that does not include an alkenyl liquid crystal in a liquid crystal layer by light irradiation to the liquid crystal cell. It has become clear that the decline of From the viewpoint of further improving the display quality of the liquid crystal display element, it is required to suppress the decrease in the voltage holding ratio due to light irradiation as much as possible.

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、液晶セルに対する光照射後でも高い電圧保持率を発現できるとともに残像が生じにくい液晶表示素子を得ることができる液晶配向剤を提供することを主たる目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and it is a main object of the present invention to provide a liquid crystal aligning agent that can exhibit a high voltage holding ratio even after light irradiation to a liquid crystal cell and can obtain a liquid crystal display element that hardly causes an afterimage. And

本発明者らは、上記のような従来技術の課題を達成するべく鋭意検討した結果、特定部分構造を有するポリシロキサンならびに特定部分構造を有するポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、およびポリアミドよりなる群から選ばれる少なくとも一種の重合体を含有する液晶配向剤により上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。具体的には、本発明により以下の液晶配向剤、液晶素子の製造方法、液晶配向膜、液晶素子、重合体が提供される。具体的には以下の手段が提供される。
<1>下記式(1)および下記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有するポリシロキサン、ならびに、
ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリアミドよりなる群から選ばれ、かつ下記式(1−1)、下記式(1−2)および下記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有する重合体、
よりなる群から選ばれる少なくとも一種の重合体を含有する液晶配向剤。
As a result of intensive studies to achieve the above-described problems of the prior art, the present inventors have made a group consisting of a polysiloxane having a specific partial structure and a polyamic acid, a polyamic acid ester, a polyimide, and a polyamide having a specific partial structure. The present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by a liquid crystal aligning agent containing at least one polymer selected from the group consisting of: Specifically, the present invention provides the following liquid crystal aligning agent, liquid crystal element manufacturing method, liquid crystal alignment film, liquid crystal element, and polymer. Specifically, the following means are provided.
<1> Polysiloxane having at least one partial structure selected from the group represented by the following formula (1) and the following formulas (2) to (9), and
Selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, polyamide, and selected from the group represented by the following formula (1-1), the following formula (1-2), and the following formulas (2) to (9). A polymer having at least one partial structure,
A liquid crystal aligning agent containing at least one polymer selected from the group consisting of:

(式(1)〜(9)中、
Xはそれぞれ独立にハロゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコシキ基を表し、
aは0〜4の整数であり、bは0〜3の整数であり、cは0〜5の整数であり、
、R、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルコシキ基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数7〜30のアリールアルキル基、炭素原子数2〜12のアルケニル基、炭素原子数2〜12のアルケニルオキシ基を表し、RおよびRは連結して3〜6員環の環状アルカンまたは複素環基を形成してもよく、アルキル基、アルコシキ基、アリール基、アリールアルキル基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、環状アルキル基、複素環基は置換基を有していても良く、
は水酸基、置換または無置換の炭素原子数1〜20のアルコシキ基、または下記式(10)で表されるいずれかの基を表し、アルコキシ基は置換基を有していても良く、
(In the formulas (1) to (9),
X represents each independently a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms,
a is an integer of 0 to 4, b is an integer of 0 to 3, c is an integer of 0 to 5,
R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 to 20 carbon atoms. R 1 represents an alkoxy group, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, and an alkenyloxy group having 2 to 12 carbon atoms, R 1 And R 2 may be linked to form a 3- to 6-membered cyclic alkane or heterocyclic group, and an alkyl group, alkoxy group, aryl group, arylalkyl group, alkenyl group, alkenyloxy group, cyclic alkyl group, The heterocyclic group may have a substituent,
R 3 represents a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or any group represented by the following formula (10), and the alkoxy group may have a substituent,

(式(10)中、Yはメチレン基、−NR、酸素原子、硫黄原子であり、Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基であり、Xおよびcは上記と同様である。)
*は結合手を表す。)
(In Formula (10), Y 2 is a methylene group, —NR, an oxygen atom, or a sulfur atom, R is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X and c are the above Is the same.)
* Represents a bond. )

(式(1−1)、(式1−2)中、
X、a、R、R、R、*は、上記と同様であり、
dは1〜5の整数であり、
、R10は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルコシキ基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数7〜30のアリールアルキル基、炭素原子数2〜12のアルケニル基、炭素原子数2〜12のアルケニルオキシ基を表し、RおよびRは連結して3〜6員環の環状アルカンまたは複素環基を形成してもよく、アルキル基、アルコシキ基、アリール基、アリールアルキル基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、環状アルキル基、複素環基は置換基を有していても良く、
、R10の群から選ばれる少なくとも一つは水素原子、ハロゲン原子、水酸基、炭素原子数2〜12のアルケニル基、炭素原子数2〜12のアルケニルオキシ基を表す。)
導電膜を有する一対の基板の該導電膜上に、上記<1>の液晶配向剤を塗布して塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を形成した一対の基板を、液晶層を介して前記塗膜が相対するように対向配置して液晶セルを構築する工程と、
前記一対の基板の有する導電膜間に電圧を印加した状態で前記液晶セルに光照射する工程と、を含む液晶素子の製造方法。
(In Formula (1-1) and (Formula 1-2),
X, a, R 1 , R 2 , R 3 , * are the same as above,
d is an integer of 1 to 5,
R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or a carbon atom. Represents an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, and an alkenyloxy group having 2 to 12 carbon atoms, and R 1 and R 2 are linked to form a 3- to 6-membered cyclic alkane or A heterocyclic group may be formed, and an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an arylalkyl group, an alkenyl group, an alkenyloxy group, a cyclic alkyl group, and a heterocyclic group may have a substituent,
At least one selected from the group of R 9 and R 10 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 12 carbon atoms. )
Applying the liquid crystal aligning agent of <1> above to the conductive film of a pair of substrates having a conductive film to form a coating film;
A step of constructing a liquid crystal cell by arranging the pair of substrates on which the coating film is formed so as to face each other with the coating film facing each other through a liquid crystal layer;
Irradiating the liquid crystal cell with light while applying a voltage between the conductive films of the pair of substrates.

上記液晶配向剤を用いて液晶配向膜を作製することにより、液晶セルに対する光照射後でも高い電圧保持率を発現できるとともに残像が生じにくいものとすることができる。また、得られる液晶表示素子において液晶分子の応答速度が速く、表示品位を良好にすることができる。   By producing a liquid crystal alignment film using the liquid crystal aligning agent, a high voltage holding ratio can be exhibited even after light irradiation with respect to the liquid crystal cell, and an afterimage can be hardly generated. Further, in the obtained liquid crystal display element, the response speed of the liquid crystal molecules is fast, and the display quality can be improved.

実施例及び比較例にて使用した透明電極膜の電極パターンを示す図。The figure which shows the electrode pattern of the transparent electrode film used in the Example and the comparative example. 実施例及び比較例にて使用した透明電極膜の電極パターンを示す図。The figure which shows the electrode pattern of the transparent electrode film used in the Example and the comparative example. 実施例及び比較例にて使用した透明電極膜の電極パターンを示す図。The figure which shows the electrode pattern of the transparent electrode film used in the Example and the comparative example.

以下に、本開示の液晶配向剤に含まれる各成分、及び必要に応じて任意に配合されるその他の成分について説明する。   Below, each component contained in the liquid crystal aligning agent of this indication and the other component arbitrarily mix | blended as needed are demonstrated.

なお、本明細書において、重合体の「主鎖」とは、重合体のうち最も長い原子の連鎖からなる「幹」の部分をいう。なお、この「幹」の部分が環構造を含むことは許容される。「炭化水素基」は、鎖状炭化水素基、脂環式炭化水素基及び芳香族炭化水素基を含む概念である。「鎖状炭化水素基」とは、環状構造を含まず、鎖状構造のみで構成された直鎖状又は分岐状の炭化水素基を意味する。「脂環式炭化水素基」とは、環構造としては脂環式炭化水素の構造のみを含む炭化水素基を意味する。ただし、脂環式炭化水素の構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造を有していてもよい。「芳香族炭化水素基」とは、環構造として芳香環構造を含む炭化水素基を意味する。ただし、芳香環構造のみで構成されている必要はなく、その一部に鎖状構造や脂環式炭化水素の構造を含んでいてもよい。
<重合体(A)>
重合体(A)は、上記式(1)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有するポリシロキサン、ならびに、
ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリアミドよりなる群から選ばれ、かつ上記式(1−1)、上記式(1−2)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有する重合体、であり、
上記式(1)、式(3)、式(4)および式(5)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有するポリシロキサン、ならびに、
ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリアミドよりなる群から選ばれ、かつ上記式(1−1)、式(1−2)、および式(3)、式(4)および式(5)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有する重合体であることが好ましい。
なお、重合体(A)は、1種を単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
アルキル基、アルコシキ基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、環状アルキル基、複素環基の置換基としては、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基若しくはニトロ基であってもよく、
アリール基の置換基としては、炭素原子数1〜4のアルキル基、水酸基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基若しくはニトロ基であってもよく、
アリールアルキル基の置換基としては、炭素原子数1〜4のアルキル基、水酸基、炭素原子数1〜4のアルコキシ基、アミノ基、炭素原子数1〜4のアルキルチオ基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基若しくはニトロ基であってもよい。
アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、環状アルキル基は分岐構造を有していてもよい。
炭素原子数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、アミル、イソアミル、t−アミル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、イソオクチル、2−エチルヘキシル、t−オクチル、ノニル、イソノニル、デシル、イソデシル、ウンデシル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、オクタデシル、イコシル、シクロペンチル、シクロペンチルメチル、シクロペンチルエチル、シクロヘキシル、シクロヘキシルメチル、シクロヘキシルエチル等が挙げられる。
炭素原子数1〜20のアルコシキ基としては、例えば、メトキシ、エトキシ、プロピルオキシ、イソプロピルオキシ、ブトキシ等が挙げられる。
炭素原子数6〜30のアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニレン基等が挙げられる。
炭素原子数7〜30のアリールアルキル基としては、例えば、ベンジル、α−メチルベンジル、α、α−ジメチルベンジル、フェニルエチル、9−フルオレニルメチル等が挙げられる。
炭素原子数2〜12のアルケニル基としては、ビニル基、1−プロペニル基、2−プロペニル基、イソプロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−オクテニル基、1−デセニル基等の基が挙げられる。
炭素原子数2〜12のアルケニルオキシ基としては、ビニルオキシ基、1−プロペニルオキシ基等の基が挙げられる。
3〜6員環の環状アルカンとしては、例えば、シクロペンタン環、シクロヘキサン環等が挙げられる。
複素環基としては、上記環状アルカンの炭素原子の一つが窒素原子に置き換えられた基等が挙げられる。
[ポリオルガノシロキサン]
重合体(A)としての上記式(1)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有するポリシロキサン(以下「ポリオルガノシロキサン(A)」ともいう。)は、例えば加水分解性のシラン化合物を加水分解・縮合することにより得ることができる。具体的には、下記[1]又は[2]を挙げることができる。
[1]エポキシ基を有する加水分解性のシラン化合物(ms−1)、又は当該シラン化合物(ms−1)とその他のシラン化合物との混合物を加水分解縮合してエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンを合成し、次いで、得られたエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンと、上記式(1)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有するカルボン酸(以下「特定カルボン酸」ともいう。)と、を反応させる方法、
[2]基上記式(1)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有する加水分解性のシラン化合物(ms−2)、又は当該シラン化合物(ms−2)とその他のシラン化合物との混合物を加水分解縮合させる方法、などが挙げられる。これらのうち、[1]の方法は簡便であって、しかもポリオルガノシロキサン中における上記式(1)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造の導入率を高くすることができる点で好ましい。
In the present specification, the “main chain” of a polymer refers to a “trunk” portion comprising the longest chain of atoms in the polymer. It is allowed that the “trunk” portion includes a ring structure. The “hydrocarbon group” is a concept including a chain hydrocarbon group, an alicyclic hydrocarbon group, and an aromatic hydrocarbon group. The “chain hydrocarbon group” means a linear or branched hydrocarbon group that does not include a cyclic structure and is composed only of a chain structure. The “alicyclic hydrocarbon group” means a hydrocarbon group containing only an alicyclic hydrocarbon structure as a ring structure. However, it is not necessary to be constituted only by the structure of the alicyclic hydrocarbon, and a part thereof may have a chain structure. “Aromatic hydrocarbon group” means a hydrocarbon group containing an aromatic ring structure as a ring structure. However, it is not necessary to be composed only of an aromatic ring structure, and a part thereof may include a chain structure or an alicyclic hydrocarbon structure.
<Polymer (A)>
The polymer (A) is a polysiloxane having at least one partial structure selected from the group represented by the above formula (1) and the above formulas (2) to (9), and
Selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, polyamide, and selected from the group represented by the above formula (1-1), the above formula (1-2) and the above formulas (2) to (9) A polymer having at least one partial structure,
A polysiloxane having at least one partial structure selected from the group represented by the above formula (1), formula (3), formula (4) and formula (5), and
It is selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide and polyamide, and is represented by the above formula (1-1), formula (1-2), formula (3), formula (4) and formula (5). A polymer having at least one partial structure selected from the group described above is preferred.
In addition, a polymer (A) may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
The substituent of the alkyl group, alkoxy group, alkenyl group, alkenyloxy group, cyclic alkyl group, and heterocyclic group may be a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom, a cyano group, or a nitro group,
The substituent for the aryl group may be an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, a carboxyl group, a halogen atom, a cyano group or a nitro group,
As the substituent of the arylalkyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a hydroxyl group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an amino group, an alkylthio group having 1 to 4 carbon atoms, a carboxyl group, a halogen atom, It may be a cyano group or a nitro group.
The alkyl group, alkoxy group, alkenyl group, and cyclic alkyl group may have a branched structure.
Examples of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t-butyl, amyl, isoamyl, t-amyl, hexyl, heptyl, octyl, isooctyl, 2-ethylhexyl, t-octyl, nonyl, isononyl, decyl, isodecyl, undecyl, dodecyl, tetradecyl, hexadecyl, octadecyl, icosyl, cyclopentyl, cyclopentylmethyl, cyclopentylethyl, cyclohexyl, cyclohexylmethyl, cyclohexylethyl and the like.
Examples of the alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms include methoxy, ethoxy, propyloxy, isopropyloxy, butoxy and the like.
Examples of the aryl group having 6 to 30 carbon atoms include a phenyl group, a naphthyl group, and a biphenylene group.
Examples of the arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms include benzyl, α-methylbenzyl, α, α-dimethylbenzyl, phenylethyl, 9-fluorenylmethyl and the like.
Examples of the alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms include vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, isopropenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 3-butenyl group, 1-octenyl group, 1 -Groups such as a decenyl group.
Examples of the alkenyloxy group having 2 to 12 carbon atoms include groups such as vinyloxy group and 1-propenyloxy group.
Examples of the 3- to 6-membered cyclic alkane include a cyclopentane ring and a cyclohexane ring.
Examples of the heterocyclic group include groups in which one of the carbon atoms of the cyclic alkane is replaced with a nitrogen atom.
[Polyorganosiloxane]
A polysiloxane having at least one partial structure selected from the group represented by the above formula (1) and the above formulas (2) to (9) as the polymer (A) (hereinafter also referred to as “polyorganosiloxane (A)”) Can be obtained, for example, by hydrolyzing and condensing a hydrolyzable silane compound. Specifically, the following [1] or [2] can be mentioned.
[1] An epoxy group-containing polyorganosiloxane is synthesized by hydrolytic condensation of a hydrolyzable silane compound (ms-1) having an epoxy group or a mixture of the silane compound (ms-1) and another silane compound. Then, the resulting epoxy group-containing polyorganosiloxane and a carboxylic acid having at least one partial structure selected from the group represented by the above formula (1) and the above formulas (2) to (9) (hereinafter “ A specific carboxylic acid ”),
[2] Hydrolyzable silane compound (ms-2) having at least one partial structure selected from the group represented by the above formula (1) and the above formulas (2) to (9), or the silane compound And a method of hydrolyzing and condensing a mixture of (ms-2) and other silane compounds. Among these, the method [1] is simple and has at least one partial structure selected from the group represented by the above formula (1) and the above formulas (2) to (9) in the polyorganosiloxane. This is preferable because the introduction rate can be increased.

シラン化合物(ms−1)の具体例としては、例えば3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシランなどを挙げることができる。シラン化合物(ms−1)としては、これらのうちの1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。   Specific examples of the silane compound (ms-1) include, for example, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and 3-glycidoxypropyl. Methyldiethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3- (3,4-epoxycyclohexyl) propyltrimethoxysilane, etc. Can be mentioned. As the silane compound (ms-1), one of these can be used alone, or two or more can be used in combination.

シラン化合物(ms−2)の具体例としては、例えば下記式のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。   Specific examples of the silane compound (ms-2) include compounds represented by the following formulas, for example.

シラン化合物(ms−2)としては、これらのうちの1種を単独で又は2種以上を混合して使用することができる。 As the silane compound (ms-2), one of these can be used alone, or two or more can be mixed and used.

その他のシラン化合物は、加水分解性を示すシラン化合物である限り特に制限されないが、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン等のアルコキシシラン;
3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−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、N−(3−シクロヘキシルアミノ)プロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン等の窒素・硫黄含有のアルコキシシラン;
3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、6−(メタ)アクリロイルオキシヘキシルトリメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−(メタ)アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン等の不飽和結合含有のアルコキシシラン;のほか、トリメトキシシリルプロピルコハク酸無水物などを挙げることができる。その他のシラン化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用できる。
Other silane compounds are not particularly limited as long as they are hydrolyzable silane compounds. For example, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyl Alkoxysilanes such as diethoxysilane;
3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N- (3-cyclohexylamino) propyltri Nitrogen / sulfur-containing alkoxysilanes such as methoxysilane and N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane;
3- (meth) acryloyloxypropyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloyloxypropyltriethoxysilane, 6- (meth) acryloyloxyhexyltrimethoxysilane, 3- (meth) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3- (Meth) acryloxypropylmethyldiethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, alkoxysilanes containing unsaturated bonds such as p-styryltrimethoxysilane; in addition to trimethoxysilylpropyl succinic anhydride Can be mentioned. Other silane compounds can be used alone or in combination of two or more.

シラン化合物の加水分解・縮合反応は、上記の如きシラン化合物の1種又は2種以上と水とを、好ましくは適当な触媒及び有機溶媒の存在下で反応させることにより行う。   The hydrolysis / condensation reaction of the silane compound is carried out by reacting one or more of the above silane compounds with water, preferably in the presence of an appropriate catalyst and an organic solvent.

上記[1]の方法において、十分な量の基上記式(1)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を重合体の側鎖に導入することを可能にしつつ、エポキシ基が過剰量であることに起因する副反応を抑制する観点から、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンのエポキシ当量は、100〜10,000g/モルであることが好ましく、150〜1,000g/モルであることがより好ましい。したがって、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンを合成するにあたっては、シラン化合物(ms−1)の使用割合を、得られるポリオルガノシロキサンのエポキシ当量が上記範囲となるように調整することが好ましい。加水分解・縮合反応に際し、水の使用割合は、シラン化合物(合計量)1モルに対して、好ましくは0.5〜100モルであり、より好ましくは1〜30モルである。   In the method of [1] above, a sufficient amount of group at least one partial structure selected from the group represented by the above formula (1) and the above formulas (2) to (9) is introduced into the side chain of the polymer. From the viewpoint of suppressing side reactions caused by an excessive amount of epoxy groups while enabling the epoxy group-containing polyorganosiloxane, the epoxy equivalent is preferably 100 to 10,000 g / mol, and 150 More preferably, it is -1,000 g / mol. Therefore, in synthesizing the epoxy group-containing polyorganosiloxane, it is preferable to adjust the use ratio of the silane compound (ms-1) so that the epoxy equivalent of the obtained polyorganosiloxane is in the above range. In the hydrolysis / condensation reaction, the proportion of water used is preferably 0.5 to 100 mol, more preferably 1 to 30 mol, per 1 mol of the silane compound (total amount).

加水分解・縮合反応の際に使用する触媒としては、例えば酸、アルカリ金属化合物、有機塩基、チタン化合物、ジルコニウム化合物などを挙げることができる。触媒の使用量は、触媒の種類、温度などの反応条件などにより異なり、適宜に設定されるべきであるが、例えばシラン化合物の合計量に対して、好ましくは0.01〜3倍モルであり、より好ましくは0.05〜1倍モルである。   Examples of the catalyst used in the hydrolysis / condensation reaction include acids, alkali metal compounds, organic bases, titanium compounds, zirconium compounds and the like. The amount of catalyst used varies depending on the type of catalyst, reaction conditions such as temperature, and should be set as appropriate. For example, it is preferably 0.01 to 3 times the total amount of the silane compound. More preferably, it is 0.05-1 times mole.

上記の加水分解・縮合反応の際に使用する有機溶媒としては、例えば炭化水素、ケトン、エステル、エーテル、アルコールなどを挙げることができる。これらのうち、非水溶性又は難水溶性の有機溶媒を用いることが好ましい。有機溶媒の使用割合は、反応に使用するシラン化合物の合計100重量部に対して、好ましくは10〜10,000重量部であり、より好ましくは50〜1,000重量部である。   Examples of the organic solvent used in the above hydrolysis / condensation reaction include hydrocarbons, ketones, esters, ethers, alcohols and the like. Among these, it is preferable to use a water-insoluble or poorly water-soluble organic solvent. The use ratio of the organic solvent is preferably 10 to 10,000 parts by weight, and more preferably 50 to 1,000 parts by weight with respect to a total of 100 parts by weight of the silane compounds used in the reaction.

上記の加水分解・縮合反応は、例えば油浴などにより加熱して実施することが好ましい。加水分解・縮合反応時には、加熱温度を130℃以下とすることが好ましく、40〜100℃とすることがより好ましい。加熱時間は、0.5〜12時間とすることが好ましく、1〜8時間とすることがより好ましい。加熱中は、混合液を撹拌してもよいし、還流下に置いてもよい。また、反応終了後において、反応液から分取した有機溶媒層を水で洗浄することが好ましい。この洗浄に際しては、少量の塩を含む水(例えば、0.2重量%程度の硝酸アンモニウム水溶液など)を用いて洗浄することにより、洗浄操作が容易になる点で好ましい。洗浄は、洗浄後の水層が中性になるまで行い、その後、有機溶媒層を、必要に応じて無水硫酸カルシウム、モレキュラーシーブなどの乾燥剤で乾燥した後、溶媒を除去することにより、目的とするポリオルガノシロキサンを得ることができる。なお、ポリオルガノシロキサンの合成方法は上記の加水分解・縮合反応に限らず、例えば加水分解性シラン化合物をシュウ酸及びアルコールの存在下で反応させる方法などにより行ってもよい。   The hydrolysis / condensation reaction is preferably carried out by heating with, for example, an oil bath. In the hydrolysis / condensation reaction, the heating temperature is preferably 130 ° C. or lower, more preferably 40 to 100 ° C. The heating time is preferably 0.5 to 12 hours, and more preferably 1 to 8 hours. During heating, the mixture may be stirred or placed under reflux. Moreover, after completion | finish of reaction, it is preferable to wash | clean the organic-solvent layer fractionated from the reaction liquid with water. In this washing, washing with water containing a small amount of salt (for example, an aqueous ammonium nitrate solution of about 0.2% by weight) is preferable in that the washing operation is facilitated. Washing is performed until the aqueous layer after washing becomes neutral, and then the organic solvent layer is dried with a desiccant such as anhydrous calcium sulfate or molecular sieve as necessary, and then the solvent is removed to remove the solvent. The polyorganosiloxane can be obtained. The method for synthesizing the polyorganosiloxane is not limited to the hydrolysis / condensation reaction described above, and may be performed by, for example, a method in which a hydrolyzable silane compound is reacted in the presence of oxalic acid and alcohol.

上記[1]の方法では、上記反応により得られたエポキシ基含有ポリオルガノシロキサンを、次いで、特定カルボン酸と反応させる。これにより、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンが有するエポキシ基とカルボン酸とが反応して、上記式(1)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を側鎖に有するポリオルガノシロキサンを得ることができる。   In the method [1] above, the epoxy group-containing polyorganosiloxane obtained by the above reaction is then reacted with a specific carboxylic acid. As a result, the epoxy group of the epoxy group-containing polyorganosiloxane reacts with the carboxylic acid, and at least one partial structure selected from the group represented by the above formula (1) and the above formulas (2) to (9). Can be obtained in the side chain.

特定カルボン酸の具体例としては、例えば下記式のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。   Specific examples of the specific carboxylic acid include compounds represented by the following formulas, for example.

なお、特定カルボン酸は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。   In addition, specific carboxylic acid can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

ポリオルガノシロキサンの一分子中における上記式(1)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造の含有割合は、本発明の効果を十分に奏するものとする観点から、ポリオルガノシロキサンが有するケイ素原子に対して、3〜80モル%とすることが好ましく、5〜75モル%とすることがより好ましく、10〜70モル%とすることがさらに好ましい。したがって、ポリオルガノシロキサン(A)の合成に際しては、上記式(1)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造の含有割合が上記範囲になるように特定カルボン酸の使用割合を選択することが好ましい。   The content ratio of at least one partial structure selected from the group represented by the above formula (1) and the above formulas (2) to (9) in one molecule of the polyorganosiloxane sufficiently exhibits the effects of the present invention. From the viewpoint of the above, it is preferably 3 to 80 mol%, more preferably 5 to 75 mol%, still more preferably 10 to 70 mol%, based on the silicon atom of the polyorganosiloxane. . Therefore, when the polyorganosiloxane (A) is synthesized, the content ratio of at least one partial structure selected from the group represented by the above formula (1) and the above formulas (2) to (9) is in the above range. It is preferable to select the ratio of the specific carboxylic acid used.

ポリオルガノシロキサン(A)の合成に際し、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンとの反応に使用するカルボン酸は特定カルボン酸のみであってもよいが、特定カルボン酸以外のその他のカルボン酸を併用してもよい。   In synthesizing the polyorganosiloxane (A), the carboxylic acid used for the reaction with the epoxy group-containing polyorganosiloxane may be only the specific carboxylic acid, but other carboxylic acids other than the specific carboxylic acid may be used in combination. Good.

その他のカルボン酸としては、上記式(1)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有さないカルボン酸であれば特に制限されないが、例えば上記液晶配向性基を有するカルボン酸などを挙げることができる。その他のカルボン酸は1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。   The other carboxylic acid is not particularly limited as long as it does not have at least one partial structure selected from the group represented by the above formula (1) and the above formulas (2) to (9). Examples thereof include carboxylic acids having the liquid crystal orientation group. Other carboxylic acids can be used alone or in combination of two or more.

エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンと反応させるカルボン酸の使用割合は、ポリオルガノシロキサンが有するエポキシ基の合計1モルに対して、0.001〜1.5モルとすることが好ましく、0.01〜1.0モルとすることがより好ましい。   The proportion of the carboxylic acid to be reacted with the epoxy group-containing polyorganosiloxane is preferably 0.001 to 1.5 mol, based on 1 mol of the total epoxy groups of the polyorganosiloxane, 0.01 to 1 More preferably, it is 0.0 mol.

その他のカルボン酸の使用割合は、エポキシ基含有ポリオルガノシロキサンと反応させるカルボン酸の合計量に対して、80モル%以下とすることが好ましく、50モル%以下とすることがより好ましい。   The ratio of the other carboxylic acid used is preferably 80 mol% or less, more preferably 50 mol% or less, based on the total amount of carboxylic acid to be reacted with the epoxy group-containing polyorganosiloxane.

エポキシ基含有ポリシロキサンとカルボン酸との反応は、好ましくは触媒及び有機溶媒の存在下で行うことができる。上記触媒としては、例えば有機塩基、エポキシ化合物の反応を促進するいわゆる硬化促進剤として公知の化合物などを用いることができる。中でも、3級有機アミン又は4級有機アミンが好ましい。触媒の使用割合は、エポキシ基含有ポリシロキサン100重量部に対して、好ましくは100重量部以下、より好ましくは0.01〜100重量部、さらに好ましくは0.1〜20重量部である。   The reaction between the epoxy group-containing polysiloxane and the carboxylic acid can be preferably carried out in the presence of a catalyst and an organic solvent. As said catalyst, a well-known compound etc. can be used as what is called a hardening accelerator which accelerates | stimulates reaction of an organic base and an epoxy compound, for example. Of these, tertiary organic amines or quaternary organic amines are preferred. The ratio of the catalyst used is preferably 100 parts by weight or less, more preferably 0.01 to 100 parts by weight, and still more preferably 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the epoxy group-containing polysiloxane.

上記反応において使用する有機溶媒としては、例えば炭化水素、エーテル、エステル、ケトン、アミド、アルコール等を挙げることができる。これらのうち、原料及び生成物の溶解性、並びに生成物の精製のしやすさの観点から、エーテル、エステル及びケトンよりなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、特に好ましい溶媒の具体例として、2−ブタノン、2−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン及び酢酸ブチル等を挙げることができる。当該有機溶媒は、固形分濃度(反応溶液中の溶媒以外の成分の合計重量が、溶液の全重量に対して占める割合)が、0.1重量%以上となる割合で使用することが好ましく、5〜50重量%となる割合で使用することがより好ましい。   Examples of the organic solvent used in the above reaction include hydrocarbons, ethers, esters, ketones, amides, alcohols and the like. Among these, from the viewpoints of solubility of raw materials and products, and ease of purification of the product, it is preferably at least one selected from the group consisting of ethers, esters and ketones, and specific examples of particularly preferred solvents Examples thereof include 2-butanone, 2-hexanone, methyl isobutyl ketone, and butyl acetate. The organic solvent is preferably used in such a ratio that the solid content concentration (the ratio of the total weight of components other than the solvent in the reaction solution to the total weight of the solution) is 0.1% by weight or more, It is more preferable to use it at a ratio of 5 to 50% by weight.

上記反応における反応温度は、好ましくは0〜200℃であり、より好ましくは50〜150℃である。反応時間は、好ましくは0.1〜50時間であり、より好ましくは0.5〜20時間である。また、反応終了後においては、反応液から分取した有機溶媒層を水で洗浄することが好ましい。水洗後、有機溶媒層を必要に応じて適当な乾燥剤で乾燥した後、溶媒を除去することにより、上記式(1)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を側鎖に有するポリオルガノシロキサンを得ることができる。   The reaction temperature in the above reaction is preferably 0 to 200 ° C, more preferably 50 to 150 ° C. The reaction time is preferably 0.1 to 50 hours, more preferably 0.5 to 20 hours. Moreover, after completion | finish of reaction, it is preferable to wash | clean the organic-solvent layer fractionated from the reaction liquid with water. After washing with water, the organic solvent layer is dried with an appropriate desiccant as necessary, and then the solvent is removed, so that the organic solvent layer is selected from the group represented by the above formula (1) and the above formulas (2) to (9). A polyorganosiloxane having at least one partial structure in the side chain can be obtained.

ポリオルガノシロキサン(A)につき、GPCで測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、100〜50,000の範囲にあることが好ましく、200〜10,000の範囲にあることがより好ましい。ポリオルガノシロキサン(A)の重量平均分子量が上記範囲にあると、液晶配向膜を製造する際に取り扱いやすく、また得られた液晶配向膜は十分な材料強度及び特性を有するものとなる。
[ポリアミック酸]
重合体(A)としての上記式(1−1)、上記式(1−2)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有するポリアミック酸(以下「ポリアミック酸(A)」ともいう。)は、例えばテトラカルボン酸二無水物と上記式(1−1)、上記式(1−2)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有するジアミンとを反応させることにより得ることができる。
(テトラカルボン酸二無水物)
ポリアミック酸(A)の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物としては、例えば脂肪族テトラカルボン酸二無水物、脂環式テトラカルボン酸二無水物、芳香族テトラカルボン酸二無水物などを挙げることができる。これらの具体例としては、脂肪族テトラカルボン酸二無水物として、例えば1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物などを;
脂環式テトラカルボン酸二無水物として、例えば1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−3a,4,5,9b−テトラヒドロナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−8−メチル−3a,4,5,9b−テトラヒドロナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、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−カルボキシメチルノルボルナン−2:3,5:6−二無水物、2,4,6,8−テトラカルボキシビシクロ[3.3.0]オクタン−2:4,6:8−二無水物、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、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物などを;
芳香族テトラカルボン酸二無水物として、例えばピロメリット酸二無水物、4,4’−(ヘキサフルオロイソプロピリデン)ジフタル酸無水物、下記式(B−1)
Regarding the polyorganosiloxane (A), the polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by GPC is preferably in the range of 100 to 50,000, and more preferably in the range of 200 to 10,000. When the weight average molecular weight of the polyorganosiloxane (A) is in the above range, it is easy to handle when producing a liquid crystal alignment film, and the obtained liquid crystal alignment film has sufficient material strength and characteristics.
[Polyamic acid]
A polyamic acid having at least one partial structure selected from the group represented by the above formula (1-1), the above formula (1-2) and the above formulas (2) to (9) as the polymer (A) ( (Hereinafter also referred to as “polyamic acid (A)”) is represented by, for example, tetracarboxylic dianhydride, the above formula (1-1), the above formula (1-2), and the above formulas (2) to (9). It can be obtained by reacting with a diamine having at least one partial structure selected from the group described above.
(Tetracarboxylic dianhydride)
Examples of tetracarboxylic dianhydrides used for the synthesis of polyamic acid (A) include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides, alicyclic tetracarboxylic dianhydrides, and aromatic tetracarboxylic dianhydrides. be able to. Specific examples thereof include aliphatic tetracarboxylic dianhydrides such as 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride;
Examples of the alicyclic tetracarboxylic dianhydride include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 5- (2,5-di Oxotetrahydrofuran-3-yl) -3a, 4,5,9b-tetrahydronaphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -8 -Methyl-3a, 4,5,9b-tetrahydronaphtho [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 acid anhydride, 3 , 5,6-To Carboxy-2-carboxymethylnorbornane-2: 3,5: 6-dianhydride, 2,4,6,8-tetracarboxybicyclo [3.3.0] octane-2: 4,6: 8-dianhydride 4,9-dioxatricyclo [5.3.1.0 2,6 ] undecane-3,5,8,10-tetraone, cyclohexanetetracarboxylic dianhydride and the like;
Examples of aromatic tetracarboxylic dianhydrides include pyromellitic dianhydride, 4,4 ′-(hexafluoroisopropylidene) diphthalic anhydride, and the following formula (B-1)

(式(B−1)中、X及びXは、それぞれ独立に単結合、酸素原子、硫黄原子、−CO−、*−COO−、*−OCO−、*−CO−NR22−、*−NR22−CO−(ただし、R22は水素原子又は炭素数1〜6の1価の炭化水素基である。「*」は、R21との結合手を示す。)である。R21は、炭素数1〜10のアルカンジイル基、当該アルカンジイル基の炭素−炭素結合間に−O−を含む2価の基、シクロヘキシレン基、フェニレン基又はビフェニレン基である。)
などを;それぞれ挙げることができるほか、特開2010−97188号公報に記載のテトラカルボン酸二無水物を用いることができる。
(In Formula (B-1), X 1 and X 2 are each independently a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, —CO—, * —COO—, * —OCO—, * —CO—NR 22 —, * —NR 22 —CO— (wherein R 22 is a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, “*” represents a bond to R 21 ). 21 is an alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms, a divalent group containing —O— between carbon-carbon bonds of the alkanediyl group, a cyclohexylene group, a phenylene group or a biphenylene group.
In addition, the tetracarboxylic dianhydrides described in JP 2010-97188 A can be used.

上記式(B−1)におけるR21の炭素数1〜10のアルカンジイル基の具体例としては、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブタンジイル基、ペンタンジイル基、ヘキサンジイル基、ヘプタンジイル基、オクタンジイル基、ノナンジイル基、デカンジイル基等が挙げられる。アルカンジイル基の炭素−炭素結合間に−O−を含む2価の基において、酸素原子の数は1個でもよく、2個以上であってもよい。 Specific examples of the alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms of R 21 in the formula (B-1) include, for example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butanediyl group, a pentanediyl group, a hexanediyl group, a heptanediyl group, and octane. A diyl group, a nonanediyl group, a decanediyl group, etc. are mentioned. In the divalent group containing —O— between the carbon-carbon bonds of the alkanediyl group, the number of oxygen atoms may be one or two or more.

上記式(B−1)で表される化合物の具体例としては、例えば下記式(B−1−1)〜(B−1−4)のそれぞれで表される化合物などを挙げることができる。   Specific examples of the compound represented by the formula (B-1) include, for example, compounds represented by the following formulas (B-1-1) to (B-1-4).

なお、上記テトラカルボン酸二無水物は、1種を単独で又は2種以上組み合わせて使用することができる。   In addition, the said tetracarboxylic dianhydride can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

合成に使用するテトラカルボン酸二無水物としては、液晶との親和性等の観点から、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−3a,4,5,9b−テトラヒドロナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−8−メチル−3a,4,5,9b−テトラヒドロナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、ビシクロ[3.3.0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、p−フェニレンビス(トリメリット酸モノエステル無水物)、ピロメリット酸二無水物、及び上記式(B−1)で表される化合物よりなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物を含むことが好ましい。これらの好ましいテトラカルボン酸二無水物の使用量(2種以上使用する場合にはその合計量)は、ポリアミック酸の合成に使用するテトラカルボン酸二無水物の全量に対して、5モル%以上とすることが好ましく、10モル%以上とすることがより好ましく、20モル%以上とすることがさらに好ましい。
(ジアミン)
ポリアミック酸(A)の合成に使用する上記式(1−1)、上記式(1−2)および上記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有するジアミン(以下、特定ジアミンということがある)
の具体例としては、例えば下記式のそれぞれで表される化合物等が挙げられる。
The tetracarboxylic dianhydride used for the synthesis includes 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dihydrate from the viewpoint of affinity with liquid crystal and the like. Anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl) -3a, 4,5,9b-tetrahydronaphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 5- (2,5 -Dioxotetrahydrofuran-3-yl) -8-methyl-3a, 4,5,9b-tetrahydronaphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, bicyclo [3.3.0] octane-2 , 4,6,8-tetracarboxylic dianhydride, cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, p-phenylenebis (trimellitic acid monoester anhydride), It is preferable to contain at least one compound selected from the group consisting of lomellitic dianhydride and a compound represented by the above formula (B-1). The amount of these preferred tetracarboxylic dianhydrides used (the total amount when two or more are used) is 5 mol% or more based on the total amount of tetracarboxylic dianhydrides used for the synthesis of polyamic acid. Preferably, the content is 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more.
(Diamine)
It has at least one partial structure selected from the group represented by the above formula (1-1), the above formula (1-2) and the above formulas (2) to (9) used for the synthesis of the polyamic acid (A). Diamine (hereinafter sometimes referred to as specific diamine)
Specific examples of the compound include compounds represented by the following formulas, for example.

ポリアミック酸(A)の合成に際しては、特定ジアミンを単独で使用してもよいし、あるいは特定ジアミン以外のジアミン(以下「その他のジアミン」という。)を併用してもよい。   In the synthesis of the polyamic acid (A), a specific diamine may be used alone, or a diamine other than the specific diamine (hereinafter referred to as “other diamine”) may be used in combination.

かかるその他のジアミンとしては、例えば脂肪族ジアミン、脂環式ジアミン、芳香族ジアミン、ジアミノオルガノシロキサンなどを挙げることができる。これらジアミンの具体例としては、脂肪族ジアミンとして、例えば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、1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサンなどを;
脂環式ジアミンとして、例えば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)などを;
芳香族ジアミンとして、例えばドデカノキシジアミノベンゼン、テトラデカノキシジアミノベンゼン、ペンタデカノキシジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシジアミノベンゼン、オクタデカノキシジアミノベンゼン、3,5−ジアミノ安息香酸2−(メタクリロイルオキシ)エチル、コレスタニルオキシジアミノベンゼン、コレステリルオキシジアミノベンゼン、ジアミノ安息香酸コレスタニル、ジアミノ安息香酸コレステリル、ジアミノ安息香酸ラノスタニル、3,6−ビス(4−アミノベンゾイルオキシ)コレスタン、3,6−ビス(4−アミノフェノキシ)コレスタン、1,1−ビス(4−((アミノフェニル)メチル)フェニル)−4−ブチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−((アミノフェニル)メチル)フェニル)−4−ヘプチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−((アミノフェノキシ)メチル)フェニル)−4−ヘプチルシクロヘキサン、N−(2,4−ジアミノフェニル)−4−(4−ヘプチルシクロヘキシル)ベンズアミド、下記式(E−1)
Examples of such other diamines include aliphatic diamines, alicyclic diamines, aromatic diamines, and diaminoorganosiloxanes. Specific examples of these diamines include aliphatic diamines such as metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, and 1,3-bis (aminomethyl) cyclohexane. ;
Examples of alicyclic diamines include 1,4-diaminocyclohexane, 4,4′-methylenebis (cyclohexylamine) and the like;
Examples of the aromatic diamine include dodecanoxydiaminobenzene, tetradecanoxydiaminobenzene, pentadecanoxydiaminobenzene, hexadecanoxydiaminobenzene, octadecanoxydiaminobenzene, 3,5-diaminobenzoic acid 2- ( Methacryloyloxy) ethyl, cholestanyloxydiaminobenzene, cholesteryloxydiaminobenzene, cholestanyl diaminobenzoate, cholesteryl diaminobenzoate, lanostannyl diaminobenzoate, 3,6-bis (4-aminobenzoyloxy) cholestane, 3,6-bis (4-aminophenoxy) cholestane, 1,1-bis (4-((aminophenyl) methyl) phenyl) -4-butylcyclohexane, 1,1-bis (4-((aminophenyl) methyl) phenyl) -4 -F Tylcyclohexane, 1,1-bis (4-((aminophenoxy) methyl) phenyl) -4-heptylcyclohexane, N- (2,4-diaminophenyl) -4- (4-heptylcyclohexyl) benzamide, E-1)

(式(E−1)中、XI及びXIIは、それぞれ独立に、単結合、−O−、*−COO−又は*−OCO−(ただし、「*」はXとの結合手を示す。)であり、Rは炭素数1〜3のアルカンジイル基であり、RIIは単結合又は炭素数1〜3のアルカンジイル基であり、aは0又は1であり、bは0〜2の整数であり、cは1〜20の整数であり、dは0又は1である。但し、a及びbが同時に0になることはない。)
で表される化合物などの配向性基含有ジアミン:
p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4−アミノフェニル−4’−アミノベンゾエート、4,4’−ジアミノアゾベンゼン、3,5−ジアミノ安息香酸、2,4−ジアミノ安息香酸、2,6−ジアミノピリジン、1,5−ビス(4−アミノフェノキシ)ペンタン、1,7−ビス(4−アミノフェノキシ)ヘプタン、ビス[2−(4−アミノフェニル)エチル]ヘキサン二酸、N,N−ビス(4−アミノフェニル)メチルアミン、2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ビス(トリフルオロメチル)−4,4’−ジアミノビフェニル、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、4,4’−(p−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)ビフェニルなどを;
ジアミノオルガノシロキサンとして、例えば、1,3−ビス(3−アミノプロピル)−テトラメチルジシロキサンなどを;それぞれ挙げることができるほか、特開2010−97188号公報に記載のジアミンを用いることができる。
(In Formula (E-1), X I and X II are each independently a single bond, —O—, * —COO— or * —OCO— (where “*” represents a bond with X I). R I is an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, R II is a single bond or an alkanediyl group having 1 to 3 carbon atoms, a is 0 or 1, and b is 0 ) Is an integer of ˜2, c is an integer of 1 to 20, and d is 0 or 1. However, a and b are not 0 at the same time.)
Oriented group-containing diamine such as a compound represented by:
p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 4-aminophenyl-4′-aminobenzoate, 4,4′-diaminoazobenzene, 3,5-diaminobenzoic acid, 2 , 4-Diaminobenzoic acid, 2,6-diaminopyridine, 1,5-bis (4-aminophenoxy) pentane, 1,7-bis (4-aminophenoxy) heptane, bis [2- (4-aminophenyl) Ethyl] hexanedioic acid, N, N-bis (4-aminophenyl) methylamine, 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 2,2′-bis (trifluoromethyl) -4,4 '-Diaminobiphenyl, 2,7-diaminofluorene, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) fur Nyl] propane, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 4,4 ′-(p-phenylenediisopropylidene) Bisaniline, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl and the like;
Examples of the diaminoorganosiloxane include 1,3-bis (3-aminopropyl) -tetramethyldisiloxane; and the diamines described in JP-A 2010-97188 can be used.

上記式(E−1)における「−X−(R−XII−」で表される2価の基としては、炭素数1〜3のアルカンジイル基、*−O−、*−COO−又は*−O−C−O−(ただし、「*」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合する。)であることが好ましい。基「−C2c+1」としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル基などを挙げることができ、これらは直鎖状であることが好ましい。ジアミノフェニル基における2つのアミノ基は、他の基に対して2,4−位又は3,5−位にあることが好ましい。 Examples of the divalent group represented by “—X I — (R I —X II ) d —” in the above formula (E-1) include alkanediyl groups having 1 to 3 carbon atoms, * —O—, * —COO— or * —O—C 2 H 4 —O— (however, a bond marked with “*” is bonded to a diaminophenyl group) is preferred. Examples of the group “—C c H 2c + 1 ” include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a dodecyl group, a tridecyl group, and a tetradecyl group. Group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group and the like, and these are preferably linear. The two amino groups in the diaminophenyl group are preferably in the 2,4-position or 3,5-position with respect to other groups.

上記式(E−1)で表される化合物の具体例としては、例えば下記式(E−1−1)〜(E−1−4)のそれぞれで表される化合物などを挙げることができる。   Specific examples of the compound represented by the formula (E-1) include, for example, compounds represented by the following formulas (E-1-1) to (E-1-4).

TN型、STN型又は垂直配向型の液晶表示素子用の液晶配向剤に適用する場合、ポリアミック酸の側鎖に、液晶分子を配向制御する特性を発現可能な基(以下「液晶配向性基」ともいう。)を導入してもよい。液晶配向性基としては、例えば炭素数4〜20のアルキル基、炭素数4〜20のフルオロアルキル基、炭素数4〜20のアルコキシ基、炭素数17〜51のステロイド骨格を有する基、多環構造を有する基などが挙げられる。液晶配向性基を有するポリアミック酸は、例えば配向性基含有ジアミンをモノマー組成に含む重合によって得ることができる。配向性基含有ジアミンを使用する場合、その配合量は、液晶配向性の観点から、合成に使用する全ジアミンに対して、3モル%以上とすることが好ましく、5〜70モル%とすることがより好ましい。   When applied to a liquid crystal aligning agent for a TN type, STN type or vertical alignment type liquid crystal display element, a group capable of exhibiting characteristics for controlling the alignment of liquid crystal molecules in the side chain of the polyamic acid (hereinafter referred to as “liquid crystal alignment group”) May also be introduced). Examples of the liquid crystal aligning group include an alkyl group having 4 to 20 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 4 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 4 to 20 carbon atoms, a group having a steroid skeleton having 17 to 51 carbon atoms, and a polycyclic ring. Examples thereof include a group having a structure. The polyamic acid having a liquid crystal alignment group can be obtained, for example, by polymerization including an alignment group-containing diamine in the monomer composition. When using orientation group containing diamine, it is preferable that the compounding quantity shall be 3 mol% or more with respect to all the diamines used for a synthesis | combination from a liquid crystal aligning viewpoint, and shall be 5-70 mol%. Is more preferable.

液晶配向剤により形成した塗膜に対して光配向法により液晶配向能を付与する場合、ポリアミック酸(A)の少なくとも一部を、光配向性構造を有する重合体としてもよい。光配向性構造の具体例としては、光異性化や光二量化、光分解等によって光配向性を示す基を採用することができる。具体的には、例えばアゾ化合物又はその誘導体を基本骨格として含有するアゾ含有基、桂皮酸又はその誘導体を基本骨格として含有する桂皮酸含有基、カルコン又はその誘導体を基本骨格として含有するカルコン含有基、ベンゾフェノン又はその誘導体を基本骨格として含有するベンゾフェノン含有基、クマリン又はその誘導体を基本骨格として含有するクマリン含有基、シクロブタン又はその誘導体を基本骨格として含有するシクロブタン含有構造、ビシクロ[2.2.2]オクテン又はその誘導体を基本骨格として含有するビシクロ[2.2.2]オクテン含有構造、下記式(4)   When providing the liquid crystal aligning ability with the photo-alignment method with respect to the coating film formed with the liquid crystal aligning agent, it is good also considering at least one part of polyamic acid (A) as a polymer which has a photo-alignment structure. As a specific example of the photoalignment structure, a group exhibiting photoalignment by photoisomerization, photodimerization, photolysis, or the like can be employed. Specifically, for example, an azo-containing group containing an azo compound or derivative thereof as a basic skeleton, a cinnamic acid-containing group containing cinnamic acid or a derivative thereof as a basic skeleton, or a chalcone-containing group containing chalcone or a derivative thereof as a basic skeleton A benzophenone-containing group containing benzophenone or a derivative thereof as a basic skeleton, a coumarin-containing group containing coumarin or a derivative thereof as a basic skeleton, a cyclobutane-containing structure containing cyclobutane or a derivative thereof as a basic skeleton, bicyclo [2.2.2 ] Bicyclo [2.2.2] octene-containing structure containing octene or a derivative thereof as a basic skeleton, the following formula (4)

(式(4)中、Xは、硫黄原子、酸素原子又は−NH−である。「*」はそれぞれ結合手を示す。但し、2つの「*」のうち少なくとも一つは芳香環に結合している。)
で表される部分構造を基本骨格として含有するエステル基含有構造、等が挙げられる。
(In Formula (4), X 4 is a sulfur atom, an oxygen atom or —NH—. “*” Represents a bond, respectively, provided that at least one of two “*” is bonded to an aromatic ring. doing.)
An ester group-containing structure containing a partial structure represented by the above as a basic skeleton, and the like.

光配向性構造を有するポリアミック酸は、例えば光配向性構造を有するテトラカルボン酸二無水物、及び光配向性構造を有するジアミンの少なくともいずれかを原料に含む重合により得ることができる。この場合、光配向性構造を有するモノマーの使用割合は、光反応性を良好にする観点から、ポリアミック酸の合成に使用するモノマーの全体量に対して20モル%以上とすることが好ましく、30〜80モル%とすることがより好ましい。   The polyamic acid having a photoalignment structure can be obtained, for example, by polymerization containing at least one of a tetracarboxylic dianhydride having a photoalignment structure and a diamine having a photoalignment structure as a raw material. In this case, the proportion of the monomer having a photo-alignment structure is preferably 20 mol% or more based on the total amount of monomers used for the synthesis of the polyamic acid, from the viewpoint of improving the photoreactivity. It is more preferable to set it to -80 mol%.

ポリアミック酸(A)の合成に際し、特定ジアミンの使用割合は、本発明の効果を十分に奏するものとする観点から、合成に使用するジアミンの合計量に対して、1モル%以上とすることが好ましく、5モル%以上とすることがより好ましく、10モル%以上とすることがさらに好ましい。また、特定ジアミンの使用割合の上限は特に制限されないが、他のジアミンを使用する場合、90モル%以下とすることが好ましく、80モル%以下とすることがより好ましい。
(ポリアミック酸の合成)
ポリアミック酸は、上記のようなテトラカルボン酸二無水物とジアミンとを、必要に応じて分子量調整剤とともに反応させることにより得ることができる。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との使用割合は、ジアミンのアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2〜2当量となる割合が好ましく、0.3〜1.2当量となる割合がより好ましい。
In synthesizing the polyamic acid (A), the specific diamine is used in an amount of 1 mol% or more with respect to the total amount of diamines used in the synthesis from the viewpoint of sufficiently achieving the effects of the present invention. It is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more. Moreover, although the upper limit of the usage rate of specific diamine is not restrict | limited in particular, when using other diamine, it is preferable to set it as 90 mol% or less, and it is more preferable to set it as 80 mol% or less.
(Synthesis of polyamic acid)
The polyamic acid can be obtained by reacting the tetracarboxylic dianhydride and diamine as described above with a molecular weight modifier as necessary. The ratio of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine used in the polyamic acid synthesis reaction is 0.2 to 2 for the tetracarboxylic dianhydride acid anhydride group to 1 equivalent of the amino group of the diamine. The ratio which becomes an equivalent is preferable, and the ratio which becomes 0.3-1.2 equivalent is more preferable.

分子量調整剤としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸などの酸一無水物、アニリン、シクロヘキシルアミン、n−ブチルアミンなどのモノアミン化合物、フェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどのモノイソシアネート化合物等を挙げることができる。分子量調整剤の使用割合は、使用するテトラカルボン酸二無水物及びジアミンの合計100重量部に対して、20重量部以下とすることが好ましく、10重量部以下とすることがより好ましい。   Examples of the molecular weight modifier include acid monoanhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride and itaconic anhydride, monoamine compounds such as aniline, cyclohexylamine and n-butylamine, and monoisocyanate compounds such as phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate. Can be mentioned. The use ratio of the molecular weight modifier is preferably 20 parts by weight or less, and more preferably 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the total of the tetracarboxylic dianhydride and diamine used.

ポリアミック酸の合成反応は、好ましくは有機溶媒中において行われる。このときの反応温度は、−20℃〜150℃が好ましく、0〜100℃がより好ましい。また、反応時間は、0.1〜24時間が好ましく、0.5〜12時間がより好ましい。   The polyamic acid synthesis reaction is preferably carried out in an organic solvent. The reaction temperature at this time is preferably -20 ° C to 150 ° C, more preferably 0 to 100 ° C. The reaction time is preferably from 0.1 to 24 hours, more preferably from 0.5 to 12 hours.

反応に使用する有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノール系溶媒、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素などを挙げることができる。これらの有機溶媒のうち、非プロトン性極性溶媒及びフェノール系溶媒よりなる群(第一群の有機溶媒)から選択される1種以上、又は、第一群の有機溶媒から選択される1種以上と、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及び炭化水素よりなる群(第二群の有機溶媒)から選択される1種以上との混合物を使用することが好ましい。後者の場合、第二群の有機溶媒の使用割合は、第一群の有機溶媒及び第二群の有機溶媒の合計量に対して、好ましくは50重量%以下であり、より好ましくは40重量%以下であり、更に好ましくは30重量%以下である。   Examples of the organic solvent used in the reaction include aprotic polar solvents, phenol solvents, alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, and the like. Among these organic solvents, one or more selected from the group consisting of an aprotic polar solvent and a phenolic solvent (first group organic solvent), or one or more selected from the first group of organic solvents And a mixture of at least one selected from the group consisting of alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons and hydrocarbons (second-group organic solvent). In the latter case, the proportion of the second group organic solvent used is preferably 50% by weight or less, more preferably 40% by weight, based on the total amount of the first group organic solvent and the second group organic solvent. Or less, more preferably 30% by weight or less.

特に好ましい有機溶媒は、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、m−クレゾール、キシレノール及びハロゲン化フェノールよりなる群から選択される1種以上を溶媒として使用するか、あるいはこれらの1種以上と他の有機溶媒との混合物を、上記割合の範囲で使用することが好ましい。このとき使用する他の有機溶媒としては、例えばブチルセロソルブ、2−ブトキシ−1−プロパノール、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどが挙げられる。有機溶媒の使用量(a)は、テトラカルボン酸二無水物及びジアミンの合計量(b)が、反応溶液の全量(a+b)に対して、0.1〜50重量%になる量とすることが好ましい。   Particularly preferred organic solvents are N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, tetramethylurea, hexamethylphosphortriamide, m-cresol, xylenol. And at least one selected from the group consisting of halogenated phenols is used as a solvent, or a mixture of one or more of these and another organic solvent is preferably used in the above range. Examples of other organic solvents used at this time include butyl cellosolve, 2-butoxy-1-propanol, and diethylene glycol diethyl ether. The amount of organic solvent used (a) is such that the total amount (b) of tetracarboxylic dianhydride and diamine is 0.1 to 50% by weight based on the total amount (a + b) of the reaction solution. Is preferred.

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、又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及び精製は公知の方法に従って行うことができる。
[ポリアミック酸エステル]
重合体(A)としてのポリアミック酸エステルは、例えば、[I]上記合成反応により得られたポリアミック酸(A)とエステル化剤とを反応させる方法、[II]テトラカルボン酸ジエステルとジアミンとを反応させる方法、[III]テトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物とジアミンとを反応させる方法、などによって得ることができる。
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. Isolation and purification of the polyamic acid can be performed according to known methods.
[Polyamic acid ester]
The polyamic acid ester as the polymer (A) is, for example, [I] a method of reacting the polyamic acid (A) obtained by the above synthesis reaction with an esterifying agent, and [II] a tetracarboxylic acid diester and a diamine. It can be obtained by a method of reacting, [III] a method of reacting a tetracarboxylic acid diester dihalide and a diamine, or the like.

なお、本明細書において「テトラカルボン酸ジエステル」とは、テトラカルボン酸が有する4個のカルボキシル基のうち2個がエステル化され、残りの2個がカルボキシル基である化合物を意味する。「テトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物」とは、テトラカルボン酸が有する4個のカルボキシル基のうち2個がエステル化され、残りの2個がハロゲン化された化合物を意味する。   In this specification, “tetracarboxylic acid diester” means a compound in which two of the four carboxyl groups of tetracarboxylic acid are esterified and the remaining two are carboxyl groups. “Tetracarboxylic acid diester dihalide” means a compound in which two of the four carboxyl groups of tetracarboxylic acid are esterified and the remaining two are halogenated.

方法[I]で使用するエステル化剤としては、例えば水酸基含有化合物、アセタール系化合物、ハロゲン化物、エポキシ基含有化合物等が挙げられる。これらの具体例としては、水酸基含有化合物として、例えばメタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、フェノール、クレゾール等のフェノール類などを;アセタール系化合物として、例えばN,N−ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、N,N−ジエチルホルムアミドジエチルアセタールなどを;ハロゲン化物として、例えば臭化メチル、臭化エチル、臭化ステアリル、塩化メチル、塩化ステアリル、1,1,1−トリフルオロ−2−ヨードエタンなどを;エポキシ基含有化合物として、例えばプロピレンオキシドなどを、それぞれ挙げることができる。   Examples of the esterifying agent used in Method [I] include a hydroxyl group-containing compound, an acetal compound, a halide, an epoxy group-containing compound, and the like. Specific examples thereof include hydroxyl group-containing compounds such as alcohols such as methanol, ethanol and propanol; phenols such as phenol and cresol; and acetal compounds such as N, N-dimethylformamide diethyl acetal, N, N-diethylformamide diethyl acetal and the like; halides such as methyl bromide, ethyl bromide, stearyl bromide, methyl chloride, stearyl chloride, 1,1,1-trifluoro-2-iodoethane and the like; epoxy group-containing Examples of the compound include propylene oxide.

方法[II]で使用するテトラカルボン酸ジエステルは、例えば上記ポリアミック酸の合成で例示したテトラカルボン酸二無水物を、メタノールやエタノール等のアルコール類を用いて開環することにより得ることができる。なお、方法[II]で使用するテトラカルボン酸誘導体はテトラカルボン酸ジエステルのみであってもよいが、テトラカルボン酸二無水物を併用してもよい。また、方法[II]で使用するジアミンとしては、特定ジアミンを単独で使用してもよく、あるいはその他のジアミンを併用してもよい。方法[II]の反応は、有機溶媒中、適当な脱水触媒の存在下で行うことが好ましい。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。脱水触媒としては、例えば4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウムハライド、カルボニルイミダゾール、リン系縮合剤などが挙げられる。このときの反応温度は、−20〜150℃が好ましく、0〜100℃がより好ましい。反応時間は、0.1〜24時間が好ましく、0.5〜12時間がより好ましい。   The tetracarboxylic acid diester used in the method [II] can be obtained, for example, by ring-opening the tetracarboxylic dianhydride exemplified in the synthesis of the polyamic acid with alcohols such as methanol and ethanol. The tetracarboxylic acid derivative used in method [II] may be only a tetracarboxylic acid diester, but may also be used in combination with tetracarboxylic dianhydride. Moreover, as diamine used by method [II], specific diamine may be used independently or other diamine may be used together. The reaction of Method [II] is preferably carried out in an organic solvent in the presence of a suitable dehydration catalyst. As an organic solvent, the organic solvent illustrated as what is used for the synthesis | combination of a polyamic acid can be mentioned. Examples of the dehydration catalyst include 4- (4,6-dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl) -4-methylmorpholinium halide, carbonylimidazole, a phosphorus condensing agent, and the like. The reaction temperature at this time is preferably -20 to 150 ° C, more preferably 0 to 100 ° C. The reaction time is preferably from 0.1 to 24 hours, more preferably from 0.5 to 12 hours.

方法[III]で使用するテトラカルボン酸ジエステルジハロゲン化物は、例えば上記の如くして得たテトラカルボン酸ジエステルを、塩化チオニル等の適当な塩素化剤と反応させることにより得ることができる。なお、方法[III]で使用するテトラカルボン酸誘導体はテトラカルボン酸ジエステルのみであってもよいが、テトラカルボン酸二無水物を併用してもよい。また、方法[III]で使用するジアミンとしては、特定ジアミンを単独で使用してもよく、あるいはその他のジアミンを併用してもよい。方法[III]の反応は、有機溶媒中、適当な塩基の存在下で行うことが好ましい。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。塩基としては、例えばピリジン、トリエチルアミン等の3級アミン;水素化ナトリウム、水素化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属類などを好ましく使用することができる。このときの反応温度は、−20〜150℃が好ましく、0〜100℃がより好ましい。反応時間は、0.1〜24時間が好ましく、0.5〜12時間がより好ましい。   The tetracarboxylic acid diester dihalide used in Method [III] can be obtained, for example, by reacting the tetracarboxylic acid diester obtained as described above with an appropriate chlorinating agent such as thionyl chloride. The tetracarboxylic acid derivative used in the method [III] may be only a tetracarboxylic acid diester, but may also be used in combination with a tetracarboxylic dianhydride. Moreover, as diamine used by method [III], specific diamine may be used independently or other diamine may be used together. The reaction of Method [III] is preferably carried out in an organic solvent in the presence of a suitable base. As an organic solvent, the organic solvent illustrated as what is used for the synthesis | combination of a polyamic acid can be mentioned. As the base, for example, tertiary amines such as pyridine and triethylamine; alkali metals such as sodium hydride, potassium hydride, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium and potassium can be preferably used. The reaction temperature at this time is preferably -20 to 150 ° C, more preferably 0 to 100 ° C. The reaction time is preferably from 0.1 to 24 hours, more preferably from 0.5 to 12 hours.

化合物(A)としてのポリアミック酸エステルは、アミック酸エステル構造のみを有していてもよく、アミック酸構造とアミック酸エステル構造とが併存する部分エステル化物であってもよい。なお、ポリアミック酸エステルを溶解してなる反応溶液は、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エステルを単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、又は単離したポリアミック酸エステルを精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。ポリアミック酸エステルの単離及び精製は公知の方法に従って行うことができる。
[ポリイミド]
重合体(A)としてのポリイミドは、例えば上記の如くして合成されたポリアミック酸(A)を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。
The polyamic acid ester as the compound (A) may have only an amic acid ester structure, or may be a partially esterified product in which an amic acid structure and an amic acid ester structure coexist. In addition, the reaction solution formed by dissolving the polyamic acid ester 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 isolating the polyamic acid ester contained in the reaction solution. Alternatively, the isolated polyamic acid ester may be purified and then used for the preparation of the liquid crystal aligning agent. Isolation and purification of the polyamic acid ester can be performed according to a known method.
[Polyimide]
The polyimide as the polymer (A) can be obtained, for example, by dehydrating and ring-closing the polyamic acid (A) synthesized as described above to imidize.

ポリイミドは、その前駆体であるポリアミック酸(A)が有していたアミック酸構造のすべてを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造とが併存する部分イミド化物であってもよい。使用するポリイミドは、そのイミド化率が20%以上であることが好ましく、30〜99%であることがより好ましく、40〜99%であることが更に好ましい。このイミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。ここで、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。   The polyimide may be a completely imidized product obtained by dehydrating and cyclizing all of the amic acid structure of the polyamic acid (A) that is a precursor thereof, and dehydrating and cyclizing only a part of the amic acid structure, A partially imidized product in which a structure and an imide ring structure coexist may be used. The polyimide to be used preferably has an imidization ratio of 20% or more, more preferably 30 to 99%, and still more preferably 40 to 99%. This imidation ratio represents the ratio of the number of imide ring structures to the total of the number of polyimide amic acid structures and the number of imide ring structures in percentage. Here, a part of the imide ring may be an isoimide ring.

ポリアミック酸(A)の脱水閉環は、好ましくはポリアミック酸(A)を加熱する方法により、又はポリアミック酸(A)を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤及び脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行われる。このうち、後者の方法によることが好ましい。   The dehydration ring closure of the polyamic acid (A) is preferably performed by heating the polyamic acid (A) or by dissolving the polyamic acid (A) in an organic solvent, and adding a dehydrating agent and a dehydration ring closure catalyst to this solution. Depending on the heating method. Of these, the latter method is preferred.

ポリアミック酸の溶液中に脱水剤及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(A)のアミック酸構造の1モルに対して0.01〜20モルとすることが好ましい。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、トリエチルアミン等の3級アミンを用いることができる。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モルとすることが好ましい。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(A)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。脱水閉環反応の反応温度は、好ましくは0〜180℃であり、より好ましくは10〜150℃である。反応時間は、好ましくは1.0〜120時間であり、より好ましくは2.0〜30時間である。   In the method of adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst to a polyamic acid solution, as the dehydrating agent, for example, acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and trifluoroacetic anhydride can be used. It is preferable that the usage-amount of a dehydrating agent shall be 0.01-20 mol with respect to 1 mol of the amic acid structure of a polyamic acid (A). As the dehydration ring closure catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine, triethylamine and the like can be used. It is preferable that the usage-amount of a dehydration ring-closing catalyst shall be 0.01-10 mol with respect to 1 mol of dehydrating agents to be used. Examples of the organic solvent used for the dehydration ring-closing reaction include the organic solvents exemplified as those used for the synthesis of the polyamic acid (A). The reaction temperature of the dehydration ring closure reaction is preferably 0 to 180 ° C, more preferably 10 to 150 ° C. The reaction time is preferably 1.0 to 120 hours, more preferably 2.0 to 30 hours.

このようにしてポリイミドを含有す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、ポリイミドを単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、又は単離した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。これらの精製操作は公知の方法に従って行うことができる。その他、ポリイミドは、ポリアミック酸エステルのイミド化により得ることもできる。   In this way, a reaction solution containing polyimide is obtained. This reaction solution may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent as it is, 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, and the liquid crystal after isolating the polyimide. You may use for preparation of an aligning agent, or you may use for preparation of a liquid crystal aligning agent, after purifying the isolated polyimide. These purification operations can be performed according to known methods. In addition, polyimide can also be obtained by imidation of polyamic acid ester.

以上のようにして得られる重合体(A)としてのポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドは、これを濃度10重量%の溶液としたときに、10〜800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、15〜500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。なお、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドの溶液粘度(mPa・s)は、これら重合体の良溶媒(例えばγ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドンなど)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。   The polyamic acid, the polyamic acid ester, and the polyimide as the polymer (A) obtained as described above have a solution viscosity of 10 to 800 mPa · s when this is a 10% by weight solution. It is preferable to have a solution viscosity of 15 to 500 mPa · s. The solution viscosity (mPa · s) of polyamic acid, polyamic acid ester, and polyimide was 10% by weight with a good solvent (for example, γ-butyrolactone, N-methyl-2-pyrrolidone, etc.) of these polymers. Is a value measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer.

ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000〜500,000であり、より好ましくは2,000〜300,000である。また、Mwと、GPCにより測定したポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)との比で表される分子量分布(Mw/Mn)は、好ましくは15以下であり、より好ましくは10以下である。このような分子量範囲にあることで、液晶表示素子の良好な配向性及び安定性を確保することができる。
[ポリアミド]
重合体(A)としてのポリアミドは、例えばジカルボン酸とジアミンとを反応させる方法などによって得ることができる。ここで、ジカルボン酸は、例えば塩化チオニル等の適当な塩素化剤を用いて酸クロリド化した後にジアミンとの反応に供することが好ましい。
The polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) measured by polyamic acid, polyamic acid ester and polyimide gel permeation chromatography (GPC) is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 2,000 to 300,000. Moreover, the molecular weight distribution (Mw / Mn) represented by the ratio between Mw and the polystyrene-equivalent number average molecular weight (Mn) measured by GPC is preferably 15 or less, more preferably 10 or less. By being in such a molecular weight range, it is possible to ensure good orientation and stability of the liquid crystal display element.
[polyamide]
The polyamide as the polymer (A) can be obtained, for example, by a method of reacting dicarboxylic acid and diamine. Here, the dicarboxylic acid is preferably subjected to a reaction with a diamine after acid chloride using an appropriate chlorinating agent such as thionyl chloride.

ポリアミドの合成に使用するジカルボン酸としては、特に制限されないが、例えばシュウ酸、マロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、2−メチルアジピン酸、トリメチルアジピン酸、ピメリン酸、2,2−ジメチルグルタル酸、3,3−ジエチルコハク酸、アゼライン酸、セバシン酸、スベリン酸、フマル酸、ムコン酸などの脂肪族ジカルボン酸;
シクロブタンジカルボン酸、1−シクロブテンジカルボン酸、シクロペンタンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式構造を有するジカルボン酸;
フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、5−メチルイソフタル酸、5−tert−ブチルイソフタル酸、2,5−ジメチルテレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、4,4’−ジフェニルメタンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルプロパンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルエーテルジカルボン酸、4,4’−カルボニル二安息香酸、4−カルボキシ桂皮酸、p−フェニレンジアクリル酸、3,3’−[4,4’−(メチレンジ−p−フェニレン)]ジプロピオン酸、4,4’−[4,4’−(オキシジ−p−フェニレン)]二酪酸、3,4−ジフェニル−1,2−シクロブタンジカルボン酸等の芳香族環を有するジカルボン酸;などを挙げることができる。なお、ジカルボン酸は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
Although it does not restrict | limit especially as dicarboxylic acid used for the synthesis | combination of polyamide, For example, oxalic acid, malonic acid, dimethylmalonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, 2-methyladipic acid, trimethyladipic acid, pimelic acid, 2 , Aliphatic dicarboxylic acids such as 1,2-dimethylglutaric acid, 3,3-diethylsuccinic acid, azelaic acid, sebacic acid, suberic acid, fumaric acid, muconic acid;
Dicarboxylic acids having an alicyclic structure such as cyclobutanedicarboxylic acid, 1-cyclobutenedicarboxylic acid, cyclopentanedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid;
Phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 5-methylisophthalic acid, 5-tert-butylisophthalic acid, 2,5-dimethylterephthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, 4,4'-biphenyldicarboxylic acid, 4,4'-diphenylmethane Dicarboxylic acid, 4,4′-diphenylpropane dicarboxylic acid, 4,4′-diphenyl ether dicarboxylic acid, 4,4′-carbonyldibenzoic acid, 4-carboxycinnamic acid, p-phenylene diacrylic acid, 3,3′- [4,4 ′-(methylenedi-p-phenylene)] dipropionic acid, 4,4 ′-[4,4 ′-(oxydi-p-phenylene)] dibutyric acid, 3,4-diphenyl-1,2- And dicarboxylic acids having an aromatic ring such as cyclobutanedicarboxylic acid. In addition, dicarboxylic acid can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

重合体(A)としてのポリアミドの合成に使用するジアミンは特定ジアミンを含む。また、必要に応じてその他のジアミンを併用してもよい。ジアミンは、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。   The diamine used for the synthesis of the polyamide as the polymer (A) includes a specific diamine. Moreover, you may use other diamine together as needed. A diamine can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

ポリアミドの合成反応に供されるジカルボン酸とジアミンとの使用割合は、ジアミンのアミノ基1当量に対して、ジカルボン酸のカルボキシル基が0.2〜2当量となる割合が好ましく、0.3〜1.2当量となる割合がより好ましい。   The proportion of the dicarboxylic acid and diamine used in the polyamide synthesis reaction is preferably such that the carboxyl group of the dicarboxylic acid is 0.2 to 2 equivalents relative to 1 equivalent of the amino group of the diamine. A ratio of 1.2 equivalent is more preferable.

ジカルボン酸(好ましくは酸クロリド化したジカルボン酸)とジアミンとの反応は、好ましくは塩基の存在下、有機溶媒中において行われる。このときの反応温度は、0℃〜200℃とすることが好ましく、10〜100℃とすることがより好ましい。反応時間は、0.5〜48時間とすることが好ましく、1〜36時間とすることがより好ましい。   The reaction between a dicarboxylic acid (preferably an acid-chloride dicarboxylic acid) and a diamine is preferably carried out in an organic solvent in the presence of a base. The reaction temperature at this time is preferably 0 ° C to 200 ° C, and more preferably 10 to 100 ° C. The reaction time is preferably 0.5 to 48 hours, and more preferably 1 to 36 hours.

反応に使用する有機溶媒としては、例えばテトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン、クロロホルム、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリドンなどを好ましく使用することができる。有機溶媒の使用量は、ジカルボン酸及びジアミンの合計量100重量部に対して、400〜900重量部とすることが好ましく、500〜700重量部とすることがより好ましい。   As the organic solvent used for the reaction, for example, tetrahydrofuran, dioxane, toluene, chloroform, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like can be preferably used. The amount of the organic solvent used is preferably 400 to 900 parts by weight and more preferably 500 to 700 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of dicarboxylic acid and diamine.

上記反応に使用する塩基としては、例えばピリジン、トリエチルアミン、N−エチル−N,N−ジイソプロピルアミン等の3級アミンを好ましく使用することができる。塩基の使用量は、ジアミン1モルに対して、2〜4モルとすることが好ましく、2〜3モルとすることがより好ましい。   As the base used in the above reaction, for example, tertiary amines such as pyridine, triethylamine, N-ethyl-N, N-diisopropylamine can be preferably used. The amount of the base used is preferably 2 to 4 mol and more preferably 2 to 3 mol with respect to 1 mol of the diamine.

以上のようにして、ポリアミド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ドを単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、又は単離したポリア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。ポリアミドの単離及び精製は公知の方法に従って行うことができる。   As described above, a reaction solution obtained by dissolving polyamide is obtained. This reaction solution may be used as it is for the preparation of the liquid crystal aligning agent, and may be used for the preparation of the liquid crystal aligning agent after isolating the polyamide contained in the reaction solution, or after purifying the isolated polyamide. You may use for preparation of a liquid crystal aligning agent. The isolation and purification of the polyamide can be performed according to known methods.

重合体(A)としてのポリアミドの溶液粘度は、これを濃度10重量%の溶液としたときに、10〜800mPa・sの溶液粘度を持つものであることが好ましく、15〜500mPa・sの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。また、ポリアミドについて、GPCにより測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、好ましくは1,000〜500,000であり、より好ましくは5,000〜300,000である。
<その他の成分>
本発明に係る液晶配向剤は、重合体(A)を含有すると共に、必要に応じてその他の成分を含有していてもよい。当該液晶配向剤に配合してもよいその他の成分としては例えば、重合体(A)以外の重合体(以下「その他の重合体」という。)、分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物、官能性シラン化合物、光重合性化合物、酸化防止剤、金属キレート化合物、硬化促進剤、界面活性剤、充填剤、分散剤、光増感剤等が挙げられる。上記その他の重合体としては、例えばシクロブテン環構造を有さないポリアミック酸、該ポリアミック酸のイミド化重合体、シクロブテン環構造を有さないポリアミック酸エステル、ポリエステル、セルロース誘導体、ポリアセタール、ポリスチレン誘導体、ポリ(スチレン−フェニルマレイミド)誘導体、ポリ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらその他の成分の配合割合は、本開示の効果を損なわない範囲で、各化合物に応じて適宜選択することができる。
The solution viscosity of the polyamide as the polymer (A) is preferably a solution having a solution viscosity of 10 to 800 mPa · s, when the solution has a concentration of 10% by weight, and a solution of 15 to 500 mPa · s. More preferably, it has a viscosity. Moreover, about the polyamide, the polystyrene conversion weight average molecular weight (Mw) measured by GPC becomes like this. Preferably it is 1,000-500,000, More preferably, it is 5,000-300,000.
<Other ingredients>
The liquid crystal aligning agent which concerns on this invention may contain the other component as needed while containing a polymer (A). Examples of other components that may be blended in the liquid crystal aligning agent include polymers other than the polymer (A) (hereinafter referred to as “other polymers”), compounds having at least one epoxy group in the molecule, Examples include functional silane compounds, photopolymerizable compounds, antioxidants, metal chelate compounds, curing accelerators, surfactants, fillers, dispersants, and photosensitizers. Examples of the other polymer include polyamic acid having no cyclobutene ring structure, imidized polymer of the polyamic acid, polyamic acid ester having no cyclobutene ring structure, polyester, cellulose derivative, polyacetal, polystyrene derivative, poly (Styrene-phenylmaleimide) derivatives, poly (meth) acrylates and the like. The blending ratio of these other components can be appropriately selected according to each compound as long as the effects of the present disclosure are not impaired.

重合体(A)の配合割合は、液晶配向剤に含有される重合体成分の合計100重量部に対して、30重量部以上とすることが好ましく、40重量部以上とすることがより好ましく、50重量部以上とすることがさらに好ましい。当該割合が30重量部未満であると、膜硬化が十分に行われず、本発明の効果が十分に得られない傾向にあるためである。
<溶剤>
本発明に係る液晶配向剤は、重合体(A)及び必要に応じて配合されるその他の成分が、有機溶媒中に分散又は溶解してなる液状の組成物として調製される。
The blending ratio of the polymer (A) is preferably 30 parts by weight or more, more preferably 40 parts by weight or more, with respect to 100 parts by weight of the total polymer components contained in the liquid crystal aligning agent. More preferably, it is 50 parts by weight or more. This is because when the proportion is less than 30 parts by weight, the film is not sufficiently cured and the effects of the present invention tend not to be sufficiently obtained.
<Solvent>
The liquid crystal aligning agent which concerns on this invention is prepared as a liquid composition formed by disperse | distributing or melt | dissolving a polymer (A) and the other component mix | blended as needed in an organic solvent.

使用する有機溶媒としては、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、ジイソブチルケトン、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、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等を挙げることができる。これらは、単独で又は2種以上を混合して使用することができる。   Examples of the organic solvent to be used include 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 Recall diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diisobutyl ketone, isoamyl propionate, isoamyl isobutyrate, diisopentyl ether, ethylene carbonate, propylene carbonate, etc. be able to. These can be used alone or in admixture of two or more.

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選択されるが、好ましくは1〜10重量%の範囲である。すなわち、液晶配向剤は、後述するように基板表面に塗布され、好ましくは加熱されることにより、液晶配向膜である塗膜又は液晶配向膜となる塗膜が形成される。このとき、固形分濃度が1重量%未満である場合には、塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜が得にくくなる。一方、固形分濃度が10重量%を超える場合には、塗膜の膜厚が過大となって良好な液晶配向膜が得にくく、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布性が低下する傾向にある。   The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent (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) is appropriately selected in consideration of viscosity, volatility, etc. It is in the range of 1 to 10% by weight. That is, the liquid crystal aligning agent is applied to the substrate surface as will be described later, and preferably heated to form a coating film that is a liquid crystal alignment film or a coating film that becomes a liquid crystal alignment film. At this time, when the solid content concentration is less than 1% by weight, the film thickness of the coating film becomes too small, and it becomes difficult to obtain a good liquid crystal alignment film. On the other hand, when the solid content concentration exceeds 10% by weight, it is difficult to obtain a good liquid crystal alignment film because the film thickness is excessive, and the viscosity of the liquid crystal aligning agent increases and the applicability decreases. There is a tendency.

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を用いる場合には、固形分濃度(液晶配向剤中の溶媒以外の全成分の合計重量が液晶配向剤の全重量に占める割合)が1.5〜4.5重量%の範囲であることが特に好ましい。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の範囲とすることが特に好ましい。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の範囲とすることが特に好ましい。液晶配向剤を調製する際の温度は、好ましくは10〜50℃であり、より好ましくは20〜30℃である。
[液晶配向膜及び液晶表示素子]
上記で説明した液晶配向剤を用いることにより、本発明に係る液晶配向膜が製造される。また、本発明に係る液晶表示素子は、上記液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜を具備する。本発明に係る液晶表示素子の動作モードは特に限定せず、例えばTN型、STN型、VA型(VA−MVA型、VA−PVA型などを含む。)、IPS型、FFS型、OCB型など種々の動作モードに適用することができるが、特にPSAモードの液晶表示素子(液晶素子)に好適である。
The particularly preferable range of the solid content concentration 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 solid content concentration (the ratio of the total weight of all components other than the solvent in the liquid crystal aligning agent to the total weight of the liquid crystal aligning agent) is in the range of 1.5 to 4.5% by weight. It is particularly preferred. 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 when preparing the liquid crystal aligning agent is preferably 10 to 50 ° C, more preferably 20 to 30 ° C.
[Liquid crystal alignment film and liquid crystal display element]
By using the liquid crystal aligning agent described above, the liquid crystal alignment film according to the present invention is manufactured. Moreover, the liquid crystal display element which concerns on this invention comprises the liquid crystal aligning film formed using the said liquid crystal aligning agent. The operation mode of the liquid crystal display element according to the present invention is not particularly limited. For example, TN type, STN type, VA type (including VA-MVA type, VA-PVA type, etc.), IPS type, FFS type, OCB type, etc. Although it can be applied to various operation modes, it is particularly suitable for a PSA mode liquid crystal display element (liquid crystal element).

当該液晶表示素子の製法方法は、例えば以下の工程を含む工程により製造することができる。
導電膜を有する一対の基板の該導電膜上に、本発明の液晶配向剤を塗布して塗膜を形成する工程、
前記塗膜を形成した一対の基板を、液晶層を介して前記塗膜が相対するように対向配置して液晶セルを構築する工程、
前記一対の基板の有する導電膜間に電圧を印加した状態で前記液晶セルに光照射する工程。
[第1の工程:塗膜の形成]
上記基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリ(脂環式オレフィン)などのプラスチックからなる透明基板を用いることができる。上記導電膜としては、透明導電膜を用いることが好ましく、例えば酸化スズ(SnO)からなるNESA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム−酸化スズ(In−SnO)からなるITO膜などを用いることができる。この導電膜は、複数の領域に区画されたパターン状導電膜であることが好ましい。このような導電膜とすれば、導電膜間に電圧を印加する際に、各領域で異なる電圧を印加することによって領域ごとに液晶分子のプレチルト角の方向を変えることができ、これにより視野角特性をより広くすることが可能となる。
The manufacturing method of the said liquid crystal display element can be manufactured by the process including the following processes, for example.
A step of forming a coating film by applying the liquid crystal aligning agent of the present invention on the conductive film of a pair of substrates having a conductive film;
A step of constructing a liquid crystal cell by arranging a pair of substrates on which the coating film is formed facing each other so that the coating film faces through a liquid crystal layer,
Irradiating the liquid crystal cell with light while applying a voltage between the conductive films of the pair of substrates.
[First step: Formation of coating film]
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 conductive film, it is preferable to use a transparent conductive film, for example, a NESA film (registered trademark of PPG, USA) made of tin oxide (SnO 2 ) or indium oxide-tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 ). An ITO film or the like can be used. This conductive film is preferably a patterned conductive film partitioned into a plurality of regions. With such a conductive film, when a voltage is applied between the conductive films, the direction of the pretilt angle of the liquid crystal molecules can be changed for each region by applying a different voltage in each region. The characteristics can be made wider.

一対の基板における透明導電膜の形成面上に本発明の液晶配向剤を塗布する方法としては、好ましくはオフセット印刷法、スピンコート法、ロールコーター法又はインクジェット印刷法により行うことができる。液晶配向剤の塗布に際しては、基板表面及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、基板表面のうち塗膜を形成するべき面に、官能性シラン化合物、官能性チタン化合物などを予め塗布する前処理を施しておいてもよい。   As a method of applying the liquid crystal aligning agent of the present invention on the formation surface of the transparent conductive film on the pair of substrates, it can be preferably performed by an offset printing method, a spin coating method, a roll coater method or an ink jet printing method. When applying the liquid crystal aligning agent, in order to further improve the adhesion between the substrate surface and the transparent conductive film and the coating film, a functional silane compound or functional titanium is formed on the surface of the substrate surface on which the coating film is to be formed. You may give the pretreatment which apply | coats a compound etc. previously.

液晶配向剤を基板に塗布した後、塗布した液晶配向剤の液垂れ防止などの目的で、好ましくは予備加熱(プレベーク)が実施される。プレベーク温度は、好ましくは30〜200℃であり、より好ましくは40〜150℃であり、特に好ましくは40〜100℃である。プレベーク時間は、好ましくは0.25〜10分であり、より好ましくは0.5〜5分である。その後、溶剤を完全に除去し、必要に応じて重合体に存在するアミック酸構造を熱イミド化することを目的として焼成(ポストベーク)工程が実施される。ポストベーク温度は、好ましくは80〜300℃であり、より好ましくは120〜250℃である。ポストベーク時間は、好ましくは5〜200分であり、より好ましくは10〜100分である。このようにして、形成される膜の膜厚は、好ましくは0.001〜1μmであり、より好ましくは0.005〜0.5μmである。   After applying the liquid crystal aligning agent to the substrate, preheating (pre-baking) is preferably performed for the purpose of preventing dripping of the applied liquid crystal aligning agent. The pre-baking temperature is preferably 30 to 200 ° C, more preferably 40 to 150 ° C, and particularly preferably 40 to 100 ° C. The pre-bake time is preferably 0.25 to 10 minutes, and more preferably 0.5 to 5 minutes. Then, a baking (post-baking) process is implemented for the purpose of removing a solvent completely and heat imidating the amic acid structure which exists in a polymer as needed. The post-bake temperature is preferably 80 to 300 ° C, more preferably 120 to 250 ° C. The post-bake time is preferably 5 to 200 minutes, more preferably 10 to 100 minutes. Thus, the film thickness of the formed film is preferably 0.001 to 1 μm, more preferably 0.005 to 0.5 μm.

液晶配向剤を塗布した後の加熱によって有機溶媒を除去することにより、配向膜となる塗膜が形成される。このとき、本発明の液晶配向剤に含有される重合体が、ポリアミック酸であるか、ポリアミック酸エステルであるか、又はイミド環構造とアミック酸構造とを有するイミド化重合体である場合には、塗膜形成後に更に加熱することによって脱水閉環反応を進行させ、よりイミド化された塗膜としてもよい。   By removing the organic solvent by heating after applying the liquid crystal aligning agent, a coating film to be an alignment film is formed. At this time, when the polymer contained in the liquid crystal aligning agent of the present invention is a polyamic acid, a polyamic acid ester, or an imidized polymer having an imide ring structure and an amic acid structure Further, after the coating film is formed, the film may be further heated to cause the dehydration ring-closing reaction to proceed so that the coating film is more imidized.

このようにして形成された塗膜は、これをそのまま以下の第2の工程に供してもよく、必要に応じて塗膜面に対するラビング処理を行った後に第2の行程に供してもよい。このラビング処理は、塗膜面に対して、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦ることにより行うことができる。
[第2の工程:液晶セルの構築]
上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を2枚準備し、対向配置した2枚の基板間に、液晶性化合物及び光重合性化合物を含む液晶層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(真空注入方式)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、基板表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶性化合物及び光重合性化合物を注入して充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造する。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の所定の数箇所に、液晶性化合物と光重合性化合物との混合物を滴下した後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせるとともに、液晶性化合物を基板の全面に押し広げ、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。
The coating film thus formed may be used as it is in the following second step, or may be subjected to a second step after rubbing the coating surface as necessary. The rubbing treatment can be performed by rubbing the coating film surface in a certain direction with a roll wound with a cloth made of fibers such as nylon, rayon, and cotton.
[Second step: Construction of liquid crystal cell]
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 layer containing a liquid crystal compound and a photopolymerizable compound between the two substrates arranged opposite to each other. To do. In order to manufacture a liquid crystal cell, the following two methods are mentioned, for example. The first method is a conventionally known method (vacuum injection method). First, two substrates are arranged opposite to 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 together using a sealant, and the substrate surface and the sealant are bonded. After injecting and filling the liquid crystalline compound and the photopolymerizable compound into the cell gap partitioned by the above, a liquid crystal cell is manufactured by 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 properties are applied to predetermined locations on the liquid crystal alignment film surface. After dropping the mixture of the compound and photopolymerizable compound, the other substrate is bonded so that the liquid crystal alignment film faces, and the liquid crystal compound is spread over the entire surface of the substrate, and then the entire surface of the substrate is irradiated with ultraviolet light. Then, the liquid crystal cell is manufactured by curing the sealant.

いずれの方法による場合でも、上記のようにして製造した液晶セルにつき、さらに、用いた液晶性化合物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、液晶充填時の流動配向を除去してもよい。   Regardless of which method is used, the liquid crystal cell produced as described above is further heated to a temperature at which the used liquid crystalline compound takes an isotropic phase, and then gradually cooled to room temperature, whereby the flow during liquid crystal filling is The orientation may be removed.

シール剤としては、例えば硬化剤及びスペーサーとしての酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂などを用いることができる。   As the sealing agent, for example, an epoxy resin containing a curing agent and aluminum oxide spheres as a spacer can be used.

液晶性化合物としては、負の誘電異方性を有するネマチック液晶を好ましく用いることができ、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、ターフェニル系液晶などを用いることができる。また、液晶性化合物としては、PSAモード液晶表示素子の応答速度をより速くできる点において、アルケニル基及びフルオロアルケニル基のうちいずれかを1つ有する単官能性の液晶性化合物であるアルケニル系液晶を併用することが好ましい。このようなアルケニル系液晶としては、従来公知のものを使用することができ、例えば下記式(L1−1)〜式(L1−9)のそれぞれで表される化合物などを挙げることができる。   As the liquid crystalline compound, nematic liquid crystal having negative dielectric anisotropy can be preferably used. For example, dicyanobenzene liquid crystal, pyridazine liquid crystal, Schiff base liquid crystal, azoxy liquid crystal, biphenyl liquid crystal, phenyl cyclohexane liquid crystal, A terphenyl liquid crystal or the like can be used. In addition, as the liquid crystal compound, an alkenyl liquid crystal that is a monofunctional liquid crystal compound having one of an alkenyl group and a fluoroalkenyl group is used in that the response speed of the PSA mode liquid crystal display element can be further increased. It is preferable to use together. As such alkenyl type liquid crystal, conventionally known ones can be used, and examples thereof include compounds represented by the following formulas (L1-1) to (L1-9).

光重合性化合物としては、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基などといったラジカル重合が可能な官能基を有する化合物を用いることができる。反応性の観点からすると、中でもアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する多官能性の化合物を用いることが好ましい。また、液晶分子の配向性を安定に維持する観点から、光重合性化合物としては、液晶骨格として、シクロヘキサン環及びベンゼン環のうちの少なくともいずれか一種の環を合計2つ以上有する化合物を用いることが好ましい。なお、このような光重合性化合物としては、従来公知のものを使用することができる。光重合性化合物の配合割合は、使用する液晶性化合物の全体量に対して0.1〜0.5重量%とすることが好ましい。また、液晶層の厚さは、1〜5μmとすることが好ましい。
[第3の工程:光照射工程]
液晶セルの構築後、一対の基板の有する導電膜間に電圧を印加した状態で液晶セルに光照射する。ここで印加する電圧は、例えば5〜50Vの直流又は交流とすることができる。また、照射する光としては、例えば150〜800nmの波長の光を含む紫外線及び可視光線を用いることができるが、300〜400nmの波長の光を含む紫外線が好ましい。照射光の光源としては、例えば低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、重水素ランプ、メタルハライドランプ、アルゴン共鳴ランプ、キセノンランプ、エキシマレーザーなどを使用することができる。なお、上記の好ましい波長領域の紫外線は、光源を、例えばフィルター回折格子などと併用する手段などにより得ることができる。光の照射量としては、好ましくは1,000J/m以上200,000J/m未満であり、より好ましくは1,000〜100,000J/mである。
As the photopolymerizable compound, a compound having a functional group capable of radical polymerization such as an acryloyl group, a methacryloyl group, and a vinyl group can be used. From the viewpoint of reactivity, it is preferable to use a polyfunctional compound having an acryloyl group or a methacryloyl group. Further, from the viewpoint of stably maintaining the orientation of the liquid crystal molecules, the photopolymerizable compound is a compound having a total of two or more of at least one of a cyclohexane ring and a benzene ring as the liquid crystal skeleton. Is preferred. In addition, a conventionally well-known thing can be used as such a photopolymerizable compound. The blending ratio of the photopolymerizable compound is preferably 0.1 to 0.5% by weight with respect to the total amount of the liquid crystal compound to be used. Moreover, it is preferable that the thickness of a liquid-crystal layer shall be 1-5 micrometers.
[Third step: light irradiation step]
After the construction of the liquid crystal cell, the liquid crystal cell is irradiated with light while a voltage is applied between the conductive films of the pair of substrates. The voltage applied here can be, for example, 5 to 50 V direct current or alternating current. Moreover, as light to irradiate, the ultraviolet-ray and visible light which contain light with a wavelength of 150-800 nm can be used, for example, However, The ultraviolet-ray containing light with a wavelength of 300-400 nm is preferable. As a light source of irradiation light, for example, a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, a deuterium lamp, a metal halide lamp, an argon resonance lamp, a xenon lamp, an excimer laser, or the like can be used. In addition, the ultraviolet rays in the above preferable wavelength region can be obtained by means of using a light source in combination with, for example, a filter diffraction grating. The irradiation dose of light, preferably less than 1,000 J / m 2 or more 200,000 J / m 2, more preferably from 1,000~100,000J / m 2.

そして、光照射後の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、PSAモード液晶表示素子を得ることができる。ここで使用する偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながらヨウ素を吸収させた「H膜」と称される偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板又はH膜そのものからなる偏光板を挙げることができる。   And a PSA mode liquid crystal display element can be obtained by bonding a polarizing plate to the outer surface of the liquid crystal cell after light irradiation. As a polarizing plate used here, a polarizing plate composed of a polarizing film called an “H film” in which polyvinyl alcohol is stretched and oriented while absorbing iodine and sandwiched between cellulose acetate protective films or a polarizing film made of the H film itself. Can be mentioned.

本開示の液晶素子は種々の用途に有効に適用することができ、例えば、時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、PDA、デジタルカメラ、携帯電話、スマートフォン、各種モニター、液晶テレビ、インフォメーションディスプレイなどの各種表示装置や、調光フィルム等に用いることができる。また、本開示の液晶配向剤を用いて形成された液晶素子は位相差フィルムに適用することもできる。   The liquid crystal element of the present disclosure can be effectively applied to various applications, for example, watches, portable games, word processors, notebook computers, car navigation systems, camcorders, PDAs, digital cameras, mobile phones, smartphones, various monitors. It can be used for various display devices such as liquid crystal televisions and information displays, and light control films. Moreover, the liquid crystal element formed using the liquid crystal aligning agent of this indication can also be applied to retardation film.

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

各合成例における各重合体の重量平均分子量、エポキシ当量、各重合体溶液の溶液粘度、及びポリイミドのイミド化率は、以下の方法により測定した。
[重合体の重量平均分子量]
重合体の重量平均分子量Mwは、以下の条件におけるゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算値である。
The weight average molecular weight of each polymer, the epoxy equivalent, the solution viscosity of each polymer solution, and the imidization ratio of polyimide in each synthesis example were measured by the following methods.
[Weight average molecular weight of polymer]
The weight average molecular weight Mw of the polymer is a polystyrene equivalent value measured by gel permeation chromatography under the following conditions.

カラム:東ソー(株)製、TSKgelGRCXLII
溶剤:テトラヒドロフラン
温度:40℃
圧力:68kgf/cm
[エポキシ当量]
エポキシ当量は、JIS C2105の「塩酸−メチルエチルケトン法」に準じて測定した値である。
[重合体溶液の溶液粘度]
重合体溶液の溶液粘度[mPa・s]は、所定の溶媒を用い、重合体濃度10重量%に調製した溶液について、E型回転粘度計を用いて25℃で測定した。
[ポリイミドのイミド化率]
ポリイミドの溶液を純水に投入し、得られた沈殿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基準物質として室温でH−NMRを測定した。得られたH−NMRスペクトルから、下記数式(x)で示される式によりイミド化率[%]を求めた。
Column: Tosoh Co., Ltd., TSKgelGRCXLII
Solvent: Tetrahydrofuran Temperature: 40 ° C
Pressure: 68 kgf / cm 2
[Epoxy equivalent]
The epoxy equivalent is a value measured according to the “hydrochloric acid-methyl ethyl ketone method” of JIS C2105.
[Solution viscosity of polymer solution]
The solution viscosity [mPa · s] of the polymer solution was measured at 25 ° C. using an E-type rotational viscometer for a solution prepared to a polymer concentration of 10% by weight using a predetermined solvent.
[Imidation rate of polyimide]
The polyimide solution was poured into pure water, and the resulting precipitate was sufficiently dried under reduced pressure at room temperature, then dissolved in deuterated dimethyl sulfoxide, and 1 H-NMR was measured at room temperature using tetramethylsilane as a reference substance. From the obtained 1 H-NMR spectrum, the imidization rate [%] was determined by the formula represented by the following formula (x).

イミド化率[%]=(1−A/A×α)×100 …(x)
(数式(x)中、Aは化学シフト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。)
<重合体の合成>
[合成例P1:重合体(A1)のポリイミド合成]
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物220g(1.0モル)、ジアミンとして3−(2,4−ジアミノフェノキシ)コレスタン150g(0.3モル)、下記式DA−1−1で表される化合物93g(0.2モル)、及び1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−1H−インデン−5−アミン133g(0.5モル)をN−メチル−2−ピロリドン(NMP)2,200gに溶解し、60℃において6時間反応を行い、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取して測定した溶液粘度は約1,450mPa・sであった。
Imidation rate [%] = (1-A 1 / A 2 × α) × 100 (x)
(In Formula (x), A 1 is a peak area derived from protons of NH groups appearing near a chemical shift of 10 ppm, A 2 is a peak area derived from other protons, and α is a polymer precursor (polyamic acid). The number ratio of other protons to one proton of NH group in)
<Synthesis of polymer>
[Synthesis Example P1: Polyimide synthesis of polymer (A1)]
220 g (1.0 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 150 g (0.3 mol) of 3- (2,4-diaminophenoxy) cholestane as diamine, 93 g (0.2 mol) of a compound represented by the formula DA-1-1 and 1- (4-aminophenyl) -2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-indene-5-amine 133 g (0.5 mol) was dissolved in 2,200 g of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and reacted at 60 ° C. for 6 hours to obtain a solution containing polyamic acid. The solution viscosity measured by taking a small amount of the obtained polyamic acid solution was about 1,450 mPa · s.

次いで、得られたポリアミック酸溶液にNMP2,800gを追加し、ピリジン79g及び無水酢酸100gを添加して110℃において4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなNMPで溶剤置換(本操作により脱水閉環反応に使用したピリジン及び無水酢酸を系外に除去した。)することにより、重合体(A1)であるポリイミド(P−1)を約15重量%含有する溶液を得た。得られたポリイミド(P−1)のイミド化率は約51%であった。
Next, 2,800 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 79 g of pyridine and 100 g of acetic anhydride were added, and dehydration ring closure reaction was performed at 110 ° C. for 4 hours. After the dehydration ring-closing reaction, the solvent in the system is replaced with new NMP (by this operation, pyridine and acetic anhydride used in the dehydration ring-closing reaction are removed from the system), and the polyimide as the polymer (A1) A solution containing about 15% by weight of (P-1) was obtained. The imidation ratio of the obtained polyimide (P-1) was about 51%.

(DA−1−1)
[合成例P2:重合体(A1)のポリアミック酸合成]
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)、ジアミンとして3−(3,5−ジアミノベンゾイルオキシ)コレスタン52g(0.1モル)、下記式DA−4−1で表される化合物128g(0.2モル)及び2,2’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル150g(0.7モル)をNMP3,100g及びγ―ブチロラクトン760gからなる混合溶媒に溶解し、40℃で3時間反応を行うことにより、重合体(A1)であるポリアミック酸(P−2)を10重量%含有する溶液を得た。このポリアミック酸溶液の溶液粘度は160mPa・sであった。
(DA-1-1)
[Synthesis Example P2: Polyamic acid synthesis of polymer (A1)]
200 g (1.0 mol) of 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride as tetracarboxylic dianhydride and 52 g (0.1 mol) of 3- (3,5-diaminobenzoyloxy) cholestane as diamine ), 128 g (0.2 mol) of the compound represented by the following formula DA-4-1 and 150 g (0.7 mol) of 2,2′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl were converted to 3,100 g of NMP and γ— It melt | dissolved in the mixed solvent which consists of 760 g of butyrolactone, and the solution containing 10 weight% of polyamic acids (P-2) which is a polymer (A1) was obtained by reacting at 40 degreeC for 3 hours. The solution viscosity of this polyamic acid solution was 160 mPa · s.

(DA−4−1)
[合成例P3:その他の重合体のポリイミド合成]
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物220g(1.0モル)、ジアミンとして3−(2,4−ジアミノフェノキシ)コレスタン74g(0.15モル)、1−(4−アミノフェニル)−2,3−ジヒドロ−1,3,3−トリメチル−1H−インデン−5−アミン40g(0.15モル)、及び3,5−ジアミノ安息香酸110g(0.7モル)をNMP1,800gに溶解し、60℃において6時間反応を行い、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。得られたポリアミック酸溶液を少量分取して測定した溶液粘度は約1,300mPa・sであった。
(DA-4-1)
[Synthesis Example P3: Polyimide synthesis of other polymers]
220 g (1.0 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 74 g (0.15 mol) of 3- (2,4-diaminophenoxy) cholestane as diamine, 1 40 g (0.15 mol) of-(4-aminophenyl) -2,3-dihydro-1,3,3-trimethyl-1H-indene-5-amine and 110 g of 3,5-diaminobenzoic acid (0.7 Mol) was dissolved in 1,800 g of NMP and reacted at 60 ° C. for 6 hours to obtain a solution containing polyamic acid. The solution viscosity measured by separating a small amount of the obtained polyamic acid solution was about 1,300 mPa · s.

次いで、得られたポリアミック酸溶液にNMP2,200gを追加し、ピリジン120g及び無水酢酸150gを添加して、110℃において4時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環反応後、系内の溶媒を新たなNMPで溶剤置換することにより、他の重合体であるポリイミド(P−3)を約15重量%含有する溶液を得た。得られたポリイミド(P−3)のイミド化率は約67%であった。
[合成例P4:その他の重合体のポリアミック酸合成]
テトラカルボン酸二無水物として2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物220g(1.0モル)、ジアミンとして4−(2−(4−(4−ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ)エトキシ)ベンゼン−1,3−ジアミン79g(0.2モル)、4,4’−ジアミノジフェニルメタン40g(0.2モル)、及び2,5−ジアミノ安息香酸91g(0.6モル)をNMP2,700g及びγ−ブチロラクトン1,200gからなる混合溶媒に溶解し、40℃で3時間反応を行うことにより、他の重合体であるポリアミック酸(P−4)を10重量%含有する溶液を得た。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S1:重合体(A1)のポリオルガノシロキサン合成]
撹拌機、温度計、滴下漏斗及び還流冷却管を備えた反応容器に、加水分解性シラン化合物として2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン(ECETS)197g及び下記式(S−1−1)で表される化合物151g(ECETS:下記式(S−1−1)で表される化合物=80:20(モル比))、溶媒としてメチルイソブチルケトン500g、触媒としてトリエチルアミン10.0gを仕込み、室温で混合した。次いで、脱イオン水100gを滴下漏斗より30分かけて滴下した後、撹拌しつつ、還流下、80℃にて6時間反応を行った。反応終了後、有機層を取り出し、0.2重量%硝酸アンモニウム水溶液により洗浄後の水が中性になるまで洗浄した後、減圧下で溶媒及び水を留去することにより、エポキシ基を有する加水分解縮合物を粘調な透明液体として得た。
Next, 2,200 g of NMP was added to the obtained polyamic acid solution, 120 g of pyridine and 150 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 NMP to obtain a solution containing about 15% by weight of another polymer, polyimide (P-3). The imidation ratio of the obtained polyimide (P-3) was about 67%.
[Synthesis Example P4: Synthesis of Polyamic Acid of Other Polymer]
2,3,5-Tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride 220 g (1.0 mol) as tetracarboxylic dianhydride, 4- (2- (4- (4-pentylcyclohexyl) phenoxy) ethoxy) benzene- as diamine 79 g (0.2 mol) of 1,3-diamine, 40 g (0.2 mol) of 4,4′-diaminodiphenylmethane, and 91 g (0.6 mol) of 2,5-diaminobenzoic acid were added to 2,700 g of NMP and γ- By dissolving in 1,200 g of butyrolactone and reacting at 40 ° C. for 3 hours, a solution containing 10% by weight of polyamic acid (P-4) as another polymer was obtained. The solution viscosity of this polyamic acid solution was 160 mPa · s.
[Synthesis Example S1: Synthesis of polyorganosiloxane of polymer (A1)]
In a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a dropping funnel and a reflux condenser, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane (ECETS) 197 g as a hydrolyzable silane compound and the following formula (S-1 -1) 151 g (ECETS: compound represented by the following formula (S-1-1) = 80: 20 (molar ratio)), 500 g of methyl isobutyl ketone as a solvent, and 10.0 g of triethylamine as a catalyst. Charged and mixed at room temperature. Next, 100 g of deionized water was dropped from the dropping funnel over 30 minutes, and then the reaction was performed at 80 ° C. for 6 hours under reflux with stirring. After completion of the reaction, the organic layer is taken out, washed with 0.2 wt% ammonium nitrate aqueous solution until the water after washing becomes neutral, and then the solvent and water are distilled off under reduced pressure to hydrolyze having an epoxy group. The condensate was obtained as a viscous transparent liquid.

この加水分解縮合物について、H−NMR分析を行なったところ、化学シフト(δ)=3.2ppm付近にエポキシ基に帰属されるピークが理論強度どおりに得られ、反応中にエポキシ基の副反応が起こっていないことが確認された。 When this hydrolysis condensate was subjected to 1 H-NMR analysis, a peak attributed to the epoxy group was obtained in the vicinity of chemical shift (δ) = 3.2 ppm according to the theoretical intensity. It was confirmed that no reaction occurred.

次いで、得られた加水分解縮合物をカルボン酸と反応させた。まず、200mLの三口フラスコに、上記で得たエポキシ基を有する加水分解縮合物を仕込むとともに、溶媒としてメチルイソブチルケトン30.0g、カルボン酸として4−オクチロキシ安息香酸(OCTBA)75.1g(原料として用いた加水分解性シラン化合物の合計に対して30モル%、上記加水分解縮合物の有するエポキシ基に対して38モル%に相当する。)及び11−(4−シクロヘキシルフェノキシ)ウンデカン酸36.1g(原料として用いた加水分解性シラン化合物の合計に対して10モル%に相当する。)、触媒としてUCAT 18X(商品名、サンアプロ(株)製、エポキシ化合物の硬化促進剤)0.10gを仕込み、100℃で48時間撹拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物に酢酸エチルを加えて得た有機層を3回水洗し、硫酸マグネシウムを用いて乾燥した後、溶剤を留去することにより、重合体(A1)であるポリオルガノシロキサン(S−1)を367.4g得た。このポリオルガノシロキサン(S−1)につき、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量Mwは8,000であった。
[合成例S2〜S4、S6:ポリオルガノシロキサン合成]
加水分解性シラン化合物及びカルボン酸の種類及び量を下記表1に記載のとおりとした以外は合成例S1と同様の操作を行うことにより、重合体(A1)であるポリオルガノシロキサン(S−2)〜(S−3)、(S−6)及び他の重合体であるポリオルガノシロキサン(S−4)をそれぞれ得た。これらポリオルガノシロキサンの収量及びMwを下記表1に合わせて示す。
Subsequently, the obtained hydrolysis condensate was reacted with carboxylic acid. First, the hydrolysis condensate having an epoxy group obtained above was charged into a 200 mL three-necked flask, and 30.0 g of methyl isobutyl ketone as a solvent and 75.1 g of 4-octyloxybenzoic acid (OCTBA) as a carboxylic acid (as a raw material) 30 mol% with respect to the total of the hydrolyzable silane compounds used and 38 mol% with respect to the epoxy group of the hydrolysis condensate.) And 36.1 g of 11- (4-cyclohexylphenoxy) undecanoic acid (It corresponds to 10 mol% with respect to the total of the hydrolyzable silane compounds used as raw materials.) 0.10 g of UCAT 18X (trade name, manufactured by San Apro Co., Ltd., epoxy compound curing accelerator) is charged as a catalyst. The reaction was carried out with stirring at 100 ° C. for 48 hours. After completion of the reaction, the organic layer obtained by adding ethyl acetate to the reaction mixture was washed with water three times, dried using magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off to obtain a polyorganosiloxane (A1) as a polymer (A1). 367.4 g of S-1) was obtained. About this polyorganosiloxane (S-1), the weight average molecular weight Mw in terms of polystyrene measured by gel permeation chromatography (GPC) was 8,000.
[Synthesis Examples S2 to S4, S6: Synthesis of polyorganosiloxane]
A polyorganosiloxane (S-2) which is a polymer (A1) is obtained by performing the same operation as in Synthesis Example S1 except that the types and amounts of the hydrolyzable silane compound and carboxylic acid are as shown in Table 1 below. ) To (S-3), (S-6) and polyorganosiloxane (S-4) as other polymers were obtained. The yield and Mw of these polyorganosiloxanes are shown in Table 1 below.

上記表1における各化合物の略称は、それぞれ以下の意味である。
(加水分解性シラン化合物)
ECETS:2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン
S−1−1:下記式(S−1−1)で表される化合物
The abbreviations of the respective compounds in Table 1 have the following meanings.
(Hydrolyzable silane compound)
ECETS: 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane S-1-1: a compound represented by the following formula (S-1-1)

(S−1−1)
TEOS:テトラエトキシシラン
ODES:オクタデシルトリエトキシシラン
S−1−2:下記式(S−1−2)で表される化合物
(S-1-1)
TEOS: Tetraethoxysilane ODES: Octadecyltriethoxysilane S-1-2: Compound represented by the following formula (S-1-2)

(S−1−2)
(カルボン酸)
OCTBA:4−オクチロキシ安息香酸
CPUA:11−(4−シクロヘキシルフェノキシ)ウンデカン酸
PCHBA:4−(4−ペンチルシクロヘキシル)安息香酸
C−1−1:下記式(C−1−1)で表される化合物
(S-1-2)
(carboxylic acid)
OCTBA: 4-octyloxybenzoic acid CPUA: 11- (4-cyclohexylphenoxy) undecanoic acid PCHBA: 4- (4-pentylcyclohexyl) benzoic acid C-1-1: represented by the following formula (C-1-1) Compound

(C−1−1)
C−1−2:下記式(C−1−2)で表される化合物
(C-1-1)
C-1-2: Compound represented by the following formula (C-1-2)

(C−1−2)
SACY:コハク酸=5ξ−コレスタン−3−イル
PCHCHUBA:11−(4−(4’−ペンチルビ(シクロヘキサン)−4−イル)フェノキシ)ウンデカン酸(下記式(p1)で表される化合物)
C−1−3:下記式(C−1−3)で表される化合物
(C-1-2)
SACY: Succinic acid = 5ξ-cholestan-3-yl PCCHUBA: 11- (4- (4′-pentylbi (cyclohexane) -4-yl) phenoxy) undecanoic acid (compound represented by the following formula (p1))
C-1-3: Compound represented by the following formula (C-1-3)

(C−1−3) (C-1-3)

なお、上記表1における加水分解性シラン化合物の「モル比」は、使用した加水分解性シラン化合物の合計に対する各シラン化合物の使用割合を示す。また、カルボン酸の「モル比」は、使用した加水分解性シラン化合物の合計に対する各カルボン酸の使用割合を示す。合成例S1〜S4及びS6では、それぞれ2種類ずつのカルボン酸を使用した。
[合成例S5:重合体(A1)のポリオルガノシロキサン合成]
還流管を備え付けた4つ口反応フラスコにエタノール52.8gを投入し、撹拌下にこのエタノールに蓚酸20.0gを少量ずつ添加することにより、蓚酸のエタノール溶液を調製した。次いで、この溶液をその還流温度まで加熱し、還流下のこの溶液中にテトラエトキシシラン20.8g、オクタデシルトリエトキシシラン4.2g及び上記式(S−1−2)で表される化合物54gの混合物を滴下した。滴下終了後において還流下に加熱を5時間続けた後、冷却し、ブチルセロソルブ75gを加えることにより、4重量%のSiO濃度を有するポリオルガノシロキサン(S−5)を含む溶液を調製した。この溶液をガスクロマトグラフィーで分析したところ、アルコキシシランモノマーは検出されなかった。
<液晶組成物の調製>
[液晶組成物LC1の調製]
ネマチック液晶(メルク社製、MLC−6608)10gに対し、上記式(L1−1)で表される液晶性化合物を5重量%、及び下記式(L2−1)で表される光重合性化合物を0.3重量%、を添加して混合することにより液晶組成物LC1を得た。
In addition, the “molar ratio” of the hydrolyzable silane compound in Table 1 indicates the use ratio of each silane compound with respect to the total of the hydrolyzable silane compounds used. The “molar ratio” of the carboxylic acid indicates the use ratio of each carboxylic acid relative to the total of the hydrolyzable silane compounds used. In Synthesis Examples S1 to S4 and S6, two types of carboxylic acids were used.
[Synthesis Example S5: Synthesis of polyorganosiloxane of polymer (A1)]
An ethanol solution of oxalic acid was prepared by adding 52.8 g of ethanol to a four-necked reaction flask equipped with a reflux tube and adding 20.0 g of oxalic acid to the ethanol in small portions while stirring. Next, the solution was heated to the reflux temperature, and 20.8 g of tetraethoxysilane, 4.2 g of octadecyltriethoxysilane and 54 g of the compound represented by the above formula (S-1-2) were added to the solution under reflux. The mixture was added dropwise. After completion of the dropwise addition, heating was continued under reflux for 5 hours, followed by cooling and adding 75 g of butyl cellosolve to prepare a solution containing polyorganosiloxane (S-5) having a SiO 2 concentration of 4% by weight. When this solution was analyzed by gas chromatography, no alkoxysilane monomer was detected.
<Preparation of liquid crystal composition>
[Preparation of Liquid Crystal Composition LC1]
5% by weight of a liquid crystalline compound represented by the above formula (L1-1) and a photopolymerizable compound represented by the following formula (L2-1) with respect to 10 g of nematic liquid crystal (MLC-6608, manufactured by Merck & Co., Inc.) Was added and mixed to obtain a liquid crystal composition LC1.

[液晶組成物LC2の調製]
上記式(L1−1)で表される液晶性化合物の使用量を5重量%から10重量%に変更した以外は上記液晶組成物LC1と同様にして液晶組成物LC2を調製した。
<実施例1>
[液晶配向剤の調製]
ポリイミド(P−1)を含有する溶液及びポリアミック酸(P−2)を含有する溶液を、それぞれの固形分重量がポリイミド(P−1):ポリアミック酸(P−2)=20:80になるように混合し、この混合溶液に、有機溶媒としてNMP及びブチルセロソルブ(BC)を加え、溶媒組成がNMP:BC=50:50(重量比)、固形分濃度6.0重量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いてろ過することにより、液晶配向剤を調製した。
[液晶セルの製造]
上記で調製した液晶配向剤を用いて、透明電極のパターンの有無及び紫外線照射量(2水準)を変更して、計4個の液晶セルを製造した。また、それら製造した液晶セルについて各種特性の評価を行った。
[パターンなし透明電極を有する液晶セルの製造]
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(株)製)を用いてITO膜からなる透明電極を有するガラス基板の透明電極面上に塗布し、80℃のホットプレート上で1分間加熱(プレベーク)して溶媒を除去した後、150℃のホットプレート上で10分間加熱(ポストベーク)して、平均膜厚600Åの塗膜を形成した。
[Preparation of Liquid Crystal Composition LC2]
A liquid crystal composition LC2 was prepared in the same manner as the liquid crystal composition LC1 except that the amount of the liquid crystal compound represented by the formula (L1-1) was changed from 5 wt% to 10 wt%.
<Example 1>
[Preparation of liquid crystal aligning agent]
In the solution containing the polyimide (P-1) and the solution containing the polyamic acid (P-2), the respective solid weights are polyimide (P-1): polyamic acid (P-2) = 20: 80. NMP and butyl cellosolve (BC) were added as an organic solvent to the mixed solution to obtain a solution having a solvent composition of NMP: BC = 50: 50 (weight ratio) and a solid concentration of 6.0% by weight. A liquid crystal aligning agent was prepared by filtering this solution using a filter having a pore size of 1 μm.
[Manufacture of liquid crystal cells]
Using the liquid crystal aligning agent prepared above, the presence or absence of the pattern of the transparent electrode and the amount of ultraviolet irradiation (2 levels) were changed to produce a total of four liquid crystal cells. In addition, various characteristics of the manufactured liquid crystal cells were evaluated.
[Production of liquid crystal cell having transparent electrode without pattern]
The liquid crystal aligning agent prepared above was applied onto the transparent electrode surface of a glass substrate having a transparent electrode made of an ITO film using a liquid crystal alignment film printer (Nissha Printing Co., Ltd.), and a hot plate at 80 ° C. After removing the solvent by heating (prebaking) for 1 minute above, it was heated (postbaked) for 10 minutes on a hot plate at 150 ° C. to form a coating film having an average film thickness of 600 mm.

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400rpm、ステージ移動速度3cm/秒、毛足押し込み長さ0.1mmでラビング処理を行った。その後、超純水中で1分間超音波洗浄を行い、次いで100℃クリーンオーブン中で10分間乾燥することにより、液晶配向膜を有する基板を得た。この操作を繰り返し、液晶配向膜を有する基板を一対(2枚)得た。なお、このラビング処理は、液晶の倒れ込みを制御し、配向分割を簡易な方法で行う目的で行った弱いラビング処理である。   The coating film was rubbed with a rubbing machine having a roll wrapped with a rayon cloth at a roll rotation speed of 400 rpm, a stage moving speed of 3 cm / sec, and a hair foot indentation length of 0.1 mm. Then, ultrasonic cleaning was performed in ultrapure water for 1 minute, and then drying was performed in a 100 ° C. clean oven for 10 minutes to obtain a substrate having a liquid crystal alignment film. This operation was repeated to obtain a pair (two) of substrates having a liquid crystal alignment film. This rubbing process is a weak rubbing process performed for the purpose of controlling the tilting of the liquid crystal and performing alignment division by a simple method.

次に、上記一対の基板のうちの1枚につき、液晶配向膜を有する面の外縁に直径3.5μmの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤を塗布した後、一対の基板を液晶配向膜面が相対するように重ね合わせて圧着し、接着剤を硬化させた。次いで、液晶注入口より一対の基板間に、上記で調製した液晶組成物LC1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。   Next, after applying an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 3.5 μm to the outer edge of the surface having the liquid crystal alignment film for one of the pair of substrates, the liquid crystal alignment film surface is placed on the pair of substrates. The adhesives were cured by overlapping and pressing so as to face each other. Next, the liquid crystal composition LC1 prepared above was filled between the pair of substrates from the liquid crystal inlet, and then the liquid crystal inlet was sealed with an acrylic photo-curing adhesive to produce a liquid crystal cell.

上記の操作を繰り返し行い、パターンなし透明電極を有する液晶セルを2個製造した。そのうちの1個はそのまま電圧保持率の評価に供した。残りの1個の液晶セルについては、導電膜間に周波数60Hzの交流10Vを印加し、液晶が駆動している状態で、光源にメタルハライドランプを使用した紫外線照射装置を用いて、100,000J/mの照射量にて紫外線を照射した。なお、この照射量は、波長365nm基準で計測される光量計を用いて計測した値である。
[電圧保持率の評価]
上記で製造した各液晶セルについて、23℃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(VHR)を測定した。その測定結果を下記表2に示す。なお、測定装置としては、(株)東陽テクニカ製、VHR−1を使用した。
[パターニングされた透明電極を有する液晶セルの製造]
上記で調製した実施例1の液晶配向剤を、図1に示したようなスリット状にパターニングされ、複数の領域に区画されたITO電極をそれぞれ有するガラス基板2枚の各電極面上に、液晶配向膜印刷機(日本写真印刷(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(プレベーク)して溶媒を除去した後、150℃のホットプレート上で10分間加熱(ポストベーク)して、平均膜厚600Åの塗膜を形成した。この塗膜につき、超純水中で1分間超音波洗浄を行った後、100℃クリーンオーブン中で10分間乾燥することにより、液晶配向膜を有する基板を得た。この操作を繰り返し、液晶配向膜を有する基板を一対(2枚)得た。なお、使用した電極のパターンは、PSAモードにおける電極パターンと同種のパターンである。
The above operation was repeated to produce two liquid crystal cells having a patternless transparent electrode. One of them was used for the evaluation of the voltage holding ratio as it was. For the remaining one liquid crystal cell, an alternating current of 10 Hz is applied between the conductive films and the liquid crystal is driven, and an ultraviolet irradiation device using a metal halide lamp as the light source is used. It was irradiated with ultraviolet rays at dose of m 2. In addition, this irradiation amount is the value measured using the light meter measured on the basis of wavelength 365nm.
[Evaluation of voltage holding ratio]
For each liquid crystal cell manufactured above, a voltage of 5 V was applied at 23 ° C. with an application time of 60 microseconds and a span of 167 milliseconds, and then the voltage holding ratio (VHR) after 167 milliseconds from the application release was measured. . The measurement results are shown in Table 2 below. In addition, as a measuring apparatus, Toyo Technica Co., Ltd. make and VHR-1 were used.
[Manufacture of Liquid Crystal Cell Having Patterned Transparent Electrode]
The liquid crystal aligning agent of Example 1 prepared above was patterned into a slit shape as shown in FIG. 1, and liquid crystal was formed on each electrode surface of two glass substrates each having an ITO electrode partitioned into a plurality of regions. It is applied using an alignment film printer (Nissha Printing Co., Ltd.), heated on a hot plate at 80 ° C. for 1 minute (prebaked) to remove the solvent, and then heated on a hot plate at 150 ° C. for 10 minutes. (Post-baking) to form a coating film having an average film thickness of 600 mm. The coating film was subjected to ultrasonic cleaning for 1 minute in ultrapure water and then dried in a clean oven at 100 ° C. for 10 minutes to obtain a substrate having a liquid crystal alignment film. This operation was repeated to obtain a pair (two) of substrates having a liquid crystal alignment film. The used electrode pattern is the same type as the electrode pattern in the PSA mode.

次いで、上記一対の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、液晶注入口より一対の基板間に、上記で調製した液晶組成物LC1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。   Next, after applying an epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 5.5 μm to the outer edges of the pair of substrates having the liquid crystal alignment film, the liquid crystal alignment film surfaces are overlapped and pressure-bonded so as to face each other. The adhesive was cured. Next, the liquid crystal composition LC1 prepared above was filled between the pair of substrates from the liquid crystal inlet, and then the liquid crystal inlet was sealed with an acrylic photo-curing adhesive to produce a liquid crystal cell.

上記の操作を繰り返し行い、パターニングされた透明電極を有する液晶セルを合計2つ製造した。そのうちの1つは、そのまま後述のAC残像特性の評価に供した。残りの1つの液晶セルについては、パターンなし透明電極を有する液晶表示素子を製造した場合と同様の方法により、導電膜間に電圧を印加した状態で、100,000J/mの照射量にて光照射した後、AC残像特性の評価に供した。
[AC残像特性の評価(プレチルト角安定性の評価)]
上記で製造した液晶セルにつき、「T.J.Scheffer et.al.,J.Appl.Phys.vol48, p1783(1977)」、及び「F.Nakano,et.al.,JPN.J.Appl.Phys.vol.19,p2013(1980)」に記載の方法に準拠し、He−Neレーザー光を用いる回転結晶法で測定した。測定は、液晶セルに電圧印加する前のプレチルト角(初期プレチルト角θini)、及びAC9V、室温で13時間駆動した後のプレチルト角(駆動後プレチルト角θac)について行った。また、下記式(y)によりプレチルト角変化率β[%]を算出した。プレチルト角変化率βが3%未満であった場合を「良好」、3%以上5%未満であった場合を「良」5%以上であった場合を「不良」と評価した。その結果を下記表2に示す。
The above operation was repeated to produce a total of two liquid crystal cells having patterned transparent electrodes. One of them was used for the evaluation of AC afterimage characteristics described later. With respect to the remaining one liquid crystal cell, at a dose of 100,000 J / m 2 with a voltage applied between the conductive films in the same manner as in the case of manufacturing a liquid crystal display element having a transparent electrode without pattern. After light irradiation, it was subjected to evaluation of AC afterimage characteristics.
[Evaluation of AC afterimage characteristics (evaluation of pretilt angle stability)]
The liquid crystal cells produced above are described in “T. J. Scheffer et. Al., J. Appl. Phys. Vol 48, p1783 (1977)” and “F. Nakano, et. Al., JPN. J. Appl. Phys. Vol.19, p2013 (1980) "and measured by a rotating crystal method using He-Ne laser light. The measurement was performed with respect to a pretilt angle (initial pretilt angle θini) before voltage application to the liquid crystal cell, and a pretilt angle after driving for 13 hours at AC 9 V at room temperature (pretilt angle θac after driving). Further, the pretilt angle change rate β [%] was calculated by the following formula (y). The case where the pretilt angle change rate β was less than 3% was evaluated as “good”, the case where it was 3% or more and less than 5% was evaluated as “bad” when it was “good” or 5% or more. The results are shown in Table 2 below.

プレチルト角変化率β[%]=(θac−θini)/θini×100 …(y)     Pretilt angle change rate β [%] = (θac−θini) / θini × 100 (y)

なお、上記表2における「重量部」は、液晶配向剤の全体量100重量部に対する各成分の配合量を示す。
<実施例2〜9、11、12及び比較例1、2>
液晶配向剤の調製に使用する重合体の種類及び量を上記表2に示すとおり変更した以外は、実施例1と同様にして液晶配向剤をそれぞれ調製した。なお、ポリオルガノシロキサン(S−1)〜(S−4)、(S−6)については、NMPに溶解した後に液晶配向剤の調製に供した。ポリオルガノシロキサン(S−5)については、反応溶液を大過剰のメタノール中に注いで反応生成物を沈殿させ、この沈殿物をメタノールで洗浄した後、減圧下40℃で15時間乾燥させ、これにより得られた粉末をNMPに溶解し、液晶配向剤の調製に供した。また、これら液晶配向剤をそれぞれ用いて、実施例1と同様にして液晶セルを製造するとともに、その製造した液晶セルの評価を行った。なお、実施例6、12及び比較例1については、液晶セルの製造に際して使用する液晶組成物をLC1からLC2に変更した。それらの評価結果を上記表2に示す。
[高速応答性の評価]
<実施例6A>
実施例6で製造したパターンなし透明電極を有する液晶セルを用いて、液晶分子の高速応答性の評価を行った。上記で製造した液晶セルをクロスニコル状態に配置した2枚の偏光板で挟持したうえで、まず、電圧を印加せずに可視光ランプを照射して、液晶セルを透過した光の輝度をフォトマルチメーターにて測定し、この値を相対透過率0%とした。次に、液晶セルの電極間に交流5Vを5秒間印加したときの透過率を上記と同様にして測定し、この値を相対透過率100%とした。各液晶セルに対して交流5Vを印加したときに、相対透過率が10%から90%に移行するまでの時間を測定し、この時間を応答速度と定義した。応答速度が5msec未満の場合を高速応答性「良好」、5msec以上の場合を高速応答性「良」と判断して評価した。その結果、実施例6の液晶セルは、高速応答性は「良」であった。
<実施例12A及び比較例1A>
使用する液晶セルを実施例12、比較例1のものに変更した以外は上記実施例6Aと同様の操作により液晶分子の応答速度の評価を行った。その結果を下記表3に示す。
The “parts by weight” in Table 2 above indicates the blending amount of each component relative to 100 parts by weight of the total amount of the liquid crystal aligning agent.
<Examples 2 to 9, 11, 12 and Comparative Examples 1 and 2>
A liquid crystal aligning agent was prepared in the same manner as in Example 1 except that the type and amount of the polymer used for preparing the liquid crystal aligning agent were changed as shown in Table 2 above. In addition, about polyorganosiloxane (S-1)-(S-4), (S-6), after melt | dissolving in NMP, it used for preparation of the liquid crystal aligning agent. For polyorganosiloxane (S-5), the reaction solution was poured into a large excess of methanol to precipitate the reaction product, which was washed with methanol and then dried at 40 ° C. under reduced pressure for 15 hours. The powder obtained by the above was dissolved in NMP and used for the preparation of a liquid crystal aligning agent. Moreover, while using each of these liquid crystal aligning agents, the liquid crystal cell was manufactured similarly to Example 1, and the manufactured liquid crystal cell was evaluated. In Examples 6 and 12 and Comparative Example 1, the liquid crystal composition used in manufacturing the liquid crystal cell was changed from LC1 to LC2. The evaluation results are shown in Table 2 above.
[Evaluation of high-speed response]
<Example 6A>
Using the liquid crystal cell having the non-patterned transparent electrode produced in Example 6, the high-speed response of the liquid crystal molecules was evaluated. The liquid crystal cell manufactured above is sandwiched between two polarizing plates arranged in a crossed Nicol state. First, a visible light lamp is irradiated without applying a voltage, and the brightness of the light transmitted through the liquid crystal cell is measured. Measured with a multimeter, this value was taken as 0% relative transmittance. Next, the transmittance when AC 5 V was applied for 5 seconds between the electrodes of the liquid crystal cell was measured in the same manner as described above, and this value was defined as a relative transmittance of 100%. When AC 5 V was applied to each liquid crystal cell, the time until the relative transmittance shifted from 10% to 90% was measured, and this time was defined as the response speed. When the response speed was less than 5 msec, the high-speed response was “good”, and when it was 5 msec or more, the high-speed response was “good”. As a result, the high-speed response of the liquid crystal cell of Example 6 was “good”.
<Example 12A and Comparative Example 1A>
The response speed of the liquid crystal molecules was evaluated in the same manner as in Example 6A, except that the liquid crystal cell used was changed to that of Example 12 and Comparative Example 1. The results are shown in Table 3 below.

<実施例10>
[液晶配向剤の調製]
上記合成例S1で得たポリオルガノシロキサン(S−1)をNMPに溶解した後、このポリオルガノシロキサン含有溶液と、上記合成例P3で得たその他の重合体としてのポリイミド(P−3)を含有する溶液とを、それぞれの固形分重量がポリイミド(P−3):ポリオルガノシロキサン(S−1)=90:5となるように混合した。次いで、NMP及びBCを加えた後、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をポリオルガノシロキサン(S−1)と同量(重量)加え、溶媒組成がNMP:BC=50:50(重量比)、固形分濃度6.0重量%の溶液とした。この溶液を孔径1μmのフィルターを用いてろ過することにより液晶配向剤を調製した。また、使用する液晶配向剤を変更した点以外は実施例1と同様にして液晶セルを製造し、その評価を行った。その評価結果を上記表2に併せて示す。
<Example 10>
[Preparation of liquid crystal aligning agent]
After dissolving the polyorganosiloxane (S-1) obtained in Synthesis Example S1 in NMP, this polyorganosiloxane-containing solution and the polyimide (P-3) as the other polymer obtained in Synthesis Example P3 are used. The contained solution was mixed so that the weight of each solid content was polyimide (P-3): polyorganosiloxane (S-1) = 90: 5. Next, after adding NMP and BC, N, N, N ′, N′-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane was added in the same amount (by weight) as polyorganosiloxane (S-1), and the solvent composition was It was set as the solution of NMP: BC = 50: 50 (weight ratio) and the solid content concentration of 6.0 weight%. A liquid crystal aligning agent was prepared by filtering this solution using a filter having a pore size of 1 μm. Moreover, the liquid crystal cell was manufactured similarly to Example 1 except the point which changed the liquid crystal aligning agent to be used, and the evaluation was performed. The evaluation results are also shown in Table 2 above.

比較例1、2では、紫外線照射による電圧保持率の低下及びAC残像特性の低下が顕著に現れた。これに対し、実施例1〜12では、紫外線照射後にも高い電圧保持率を維持しており、AC残像特性も良好であった。中でも、重合体としてポリアミック酸及びポリイミドの少なくともいずれかと、ポリオルガノシロキサン(A1)とを含む液晶配向剤を用いた実施例3、6、7、9、11、12ではAC残像特性が特に良好であった。これらの結果から、PSAモードにおいてアルケニル系液晶を使用して液晶パネルの高速応答化を図る場合に、重合体(A1)を含む液晶配向剤により液晶配向膜を形成することにより、紫外線照射による電圧保持率の低下を抑制できるとともに、AC残像特性を良好にできることが分かった。また、実施例6A,12Aの結果から、高速応答性が高い液晶表示素子を得ることができることが分かった。   In Comparative Examples 1 and 2, the decrease in the voltage holding ratio and the decrease in the AC afterimage characteristics due to ultraviolet irradiation appeared significantly. On the other hand, in Examples 1 to 12, a high voltage holding ratio was maintained even after ultraviolet irradiation, and the AC afterimage characteristics were also good. Among them, in Examples 3, 6, 7, 9, 11, and 12 using a liquid crystal aligning agent containing at least one of polyamic acid and polyimide as a polymer and polyorganosiloxane (A1), AC afterimage characteristics are particularly good. there were. From these results, when an alkenyl-based liquid crystal is used in the PSA mode to achieve high-speed response of the liquid crystal panel, a voltage due to ultraviolet irradiation is obtained by forming a liquid crystal alignment film with a liquid crystal aligning agent containing the polymer (A1). It was found that a decrease in retention rate can be suppressed and AC afterimage characteristics can be improved. In addition, from the results of Examples 6A and 12A, it was found that a liquid crystal display element with high high-speed response can be obtained.

さらに、ガラス基板上のITO電極のパターンを図2及び図3のようなフィッシュボーン状の電極パターンにそれぞれ変更したほかは、上記実施例1〜12の液晶配向剤を用いて、上記実施例1と同様にして液晶セルを製造して評価を行った。この場合にも、実施例1〜12とそれぞれ同様の効果を示した。   Furthermore, except that the ITO electrode pattern on the glass substrate was changed to a fishbone electrode pattern as shown in FIG. 2 and FIG. A liquid crystal cell was manufactured and evaluated in the same manner as described above. Also in this case, the same effects as in Examples 1 to 12 were exhibited.

1…ITO電極、2…スリット部、3…遮光膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... ITO electrode, 2 ... Slit part, 3 ... Light-shielding film

Claims (7)

下記式(1)および下記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有するポリシロキサン、ならびに、
ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリアミドよりなる群から選ばれ、かつ下記式(1−1)、下記式(1−2)および下記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有する重合体、
よりなる群から選ばれる少なくとも一種の重合体を含有する液晶配向剤。
(式(1)〜(9)中、
Xはそれぞれ独立にハロゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコシキ基を表し、
aは0〜4の整数であり、bは0〜3の整数であり、cは0〜5の整数であり、
、R、R、R、R、RおよびRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、水酸基、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルコシキ基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数7〜30のアリールアルキル基、炭素原子数2〜12のアルケニル基、炭素原子数2〜12のアルケニルオキシ基を表し、RおよびRは連結して3〜6員環の環状アルカンまたは複素環基を形成してもよく、アルキル基、アルコシキ基、アリール基、アリールアルキル基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、環状アルキル基、複素環基は置換基を有していても良く、
は水酸基、置換または無置換の炭素原子数1〜20のアルコシキ基、または下記式(10)で表されるいずれかの基を表し、アルコキシ基は置換基を有していても良く、

(式(10)中、Yはメチレン基、−NR、酸素原子、硫黄原子であり、Rはそれぞれ独立に、水素原子、炭素原子数1〜4のアルキル基であり、Xおよびcは上記と同様である。)
*は結合手を表す。)

(式(1−1)、(式1−2)中、
X、a、R、R、R、*は、上記と同様であり、
dは1〜5の整数であり、
、R10は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、水酸基、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数1〜20のアルコシキ基、炭素原子数6〜30のアリール基、炭素原子数7〜30のアリールアルキル基、炭素原子数2〜12のアルケニル基、炭素原子数2〜12のアルケニルオキシ基を表し、RおよびRは連結して3〜6員環の環状アルカンまたは複素環基を形成してもよく、アルキル基、アルコシキ基、アリール基、アリールアルキル基、アルケニル基、アルケニルオキシ基、環状アルキル基、複素環基は置換基を有していても良く、
、R10の群から選ばれる少なくとも一つは水素原子、ハロゲン原子、水酸基、炭素原子数2〜12のアルケニル基、炭素原子数2〜12のアルケニルオキシ基を表す。)
A polysiloxane having at least one partial structure selected from the group represented by the following formula (1) and the following formulas (2) to (9), and
Selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, polyamide, and selected from the group represented by the following formula (1-1), the following formula (1-2), and the following formulas (2) to (9). A polymer having at least one partial structure,
A liquid crystal aligning agent containing at least one polymer selected from the group consisting of:
(In the formulas (1) to (9),
X represents each independently a halogen atom, a hydroxyl group, a cyano group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms,
a is an integer of 0 to 4, b is an integer of 0 to 3, c is an integer of 0 to 5,
R 1 , R 2 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or 1 to 20 carbon atoms. R 1 represents an alkoxy group, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, and an alkenyloxy group having 2 to 12 carbon atoms, R 1 And R 2 may be linked to form a 3- to 6-membered cyclic alkane or heterocyclic group, and an alkyl group, alkoxy group, aryl group, arylalkyl group, alkenyl group, alkenyloxy group, cyclic alkyl group, The heterocyclic group may have a substituent,
R 3 represents a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or any group represented by the following formula (10), and the alkoxy group may have a substituent,

(In Formula (10), Y 2 is a methylene group, —NR, an oxygen atom, or a sulfur atom, R is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X and c are the above Is the same.)
* Represents a bond. )

(In Formula (1-1) and (Formula 1-2),
X, a, R 1 , R 2 , R 3 , * are the same as above,
d is an integer of 1 to 5,
R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, or a carbon atom. Represents an arylalkyl group having 7 to 30 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, and an alkenyloxy group having 2 to 12 carbon atoms, and R 1 and R 2 are linked to form a 3- to 6-membered cyclic alkane or A heterocyclic group may be formed, and an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an arylalkyl group, an alkenyl group, an alkenyloxy group, a cyclic alkyl group, and a heterocyclic group may have a substituent,
At least one selected from the group of R 9 and R 10 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxyl group, an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, or an alkenyloxy group having 2 to 12 carbon atoms. )
前記式(1)、式(3)、式(4)および式(5)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有するポリシロキサン、ならびに、
ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリアミドよりなる群から選ばれ、かつ前記式(1−1)、式(1−2)、および式(3)、式(4)および式(5)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有する重合体、
よりなる群から選ばれる少なくとも一種の重合体を含有する、請求項1に記載の液晶配向剤。
A polysiloxane having at least one partial structure selected from the group represented by formula (1), formula (3), formula (4) and formula (5), and
It is selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide and polyamide, and is represented by the formula (1-1), formula (1-2), formula (3), formula (4) and formula (5). A polymer having at least one partial structure selected from the group consisting of:
The liquid crystal aligning agent of Claim 1 containing the at least 1 sort (s) of polymer chosen from the group which consists of.
導電膜を有する一対の基板の該導電膜上に、請求項1〜2のいずれか一項に記載の液晶配向剤を塗布して塗膜を形成する工程と、
前記塗膜を形成した一対の基板を、液晶層を介して前記塗膜が相対するように対向配置して液晶セルを構築する工程と、
前記一対の基板の有する導電膜間に電圧を印加した状態で前記液晶セルに光照射する工程と、を含む液晶素子の製造方法。
A step of applying a liquid crystal aligning agent according to any one of claims 1 and 2 to form a coating film on the conductive film of a pair of substrates having a conductive film;
A step of constructing a liquid crystal cell by arranging the pair of substrates on which the coating film is formed so as to face each other with the coating film facing each other through a liquid crystal layer;
Irradiating the liquid crystal cell with light while applying a voltage between the conductive films of the pair of substrates.
請求項1〜2のいずれか一項に記載の液晶配向剤を用いて形成された液晶配向膜。   The liquid crystal aligning film formed using the liquid crystal aligning agent as described in any one of Claims 1-2. 請求項4に記載の液晶配向膜を具備する液晶素子。   A liquid crystal device comprising the liquid crystal alignment film according to claim 4. 前記式(1)および前記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有するポリシロキサン。   A polysiloxane having at least one partial structure selected from the group represented by the formula (1) and the formulas (2) to (9). ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミド、ポリアミドよりなる群から選ばれ、かつ前記式(1−1)、前記式(1−2)および前記式(2)〜(9)で表される群から選ばれる少なくとも一種の部分構造を有する重合体。
Selected from the group consisting of polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide, polyamide, and selected from the group represented by the formula (1-1), the formula (1-2), and the formulas (2) to (9). A polymer having at least one partial structure.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2019088055A1 (en) * 2017-10-30 2020-12-10 株式会社Adeka Compounds, compositions, cured products and methods for producing cured products
WO2021193543A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 株式会社Adeka Compound, composition, cured product, and method for producing cured product

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6072925A (en) * 1983-09-30 1985-04-25 Ube Ind Ltd Organic solvent-soluble photosensitive polyimide
JPS62179506A (en) * 1986-01-27 1987-08-06 ロクタイト.コ−ポレ−シヨン Photopolymerization initiator and its preparation and curable composition utilizing property of said initiator
JPH04110303A (en) * 1990-08-31 1992-04-10 Dainippon Ink & Chem Inc Active energy ray-curable resin composition
WO2005008324A1 (en) * 2003-07-18 2005-01-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Liquid crystal display device comprising an anchoring layer
JP2007002065A (en) * 2005-06-22 2007-01-11 Fujifilm Holdings Corp Liquid crystal material, method for producing the same and display device containing the liquid crystal material
WO2015033921A1 (en) * 2013-09-03 2015-03-12 日産化学工業株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
JP2015099344A (en) * 2013-01-23 2015-05-28 Jsr株式会社 Liquid crystal alignment agent for psa mode liquid crystal display element, liquid crystal alignment film for psa mode liquid crystal display element, and psa mode liquid crystal display element and manufacturing method of the same
US20150234236A1 (en) * 2012-09-05 2015-08-20 Sharp Kabushiki Kaisha Polymer for alignment films, and liquid crystal display device
US20160131946A1 (en) * 2014-11-10 2016-05-12 Samsung Display Co., Ltd. Curved liquid crystal display
WO2016140288A1 (en) * 2015-03-04 2016-09-09 日産化学工業株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6072925A (en) * 1983-09-30 1985-04-25 Ube Ind Ltd Organic solvent-soluble photosensitive polyimide
JPS62179506A (en) * 1986-01-27 1987-08-06 ロクタイト.コ−ポレ−シヨン Photopolymerization initiator and its preparation and curable composition utilizing property of said initiator
JPH04110303A (en) * 1990-08-31 1992-04-10 Dainippon Ink & Chem Inc Active energy ray-curable resin composition
WO2005008324A1 (en) * 2003-07-18 2005-01-27 Koninklijke Philips Electronics N.V. Liquid crystal display device comprising an anchoring layer
JP2007002065A (en) * 2005-06-22 2007-01-11 Fujifilm Holdings Corp Liquid crystal material, method for producing the same and display device containing the liquid crystal material
US20150234236A1 (en) * 2012-09-05 2015-08-20 Sharp Kabushiki Kaisha Polymer for alignment films, and liquid crystal display device
JP2015215368A (en) * 2012-09-05 2015-12-03 シャープ株式会社 Polymer for alignment film and liquid crystal display
JP2015099344A (en) * 2013-01-23 2015-05-28 Jsr株式会社 Liquid crystal alignment agent for psa mode liquid crystal display element, liquid crystal alignment film for psa mode liquid crystal display element, and psa mode liquid crystal display element and manufacturing method of the same
WO2015033921A1 (en) * 2013-09-03 2015-03-12 日産化学工業株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element
US20160131946A1 (en) * 2014-11-10 2016-05-12 Samsung Display Co., Ltd. Curved liquid crystal display
WO2016140288A1 (en) * 2015-03-04 2016-09-09 日産化学工業株式会社 Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2019088055A1 (en) * 2017-10-30 2020-12-10 株式会社Adeka Compounds, compositions, cured products and methods for producing cured products
WO2021193543A1 (en) * 2020-03-24 2021-09-30 株式会社Adeka Compound, composition, cured product, and method for producing cured product
CN115052861A (en) * 2020-03-24 2022-09-13 株式会社艾迪科 Compound, composition, cured product, and method for producing cured product

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