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JP5041124B2 - Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element - Google Patents

Liquid crystal aligning agent and liquid crystal display element Download PDF

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JP5041124B2
JP5041124B2 JP2006184561A JP2006184561A JP5041124B2 JP 5041124 B2 JP5041124 B2 JP 5041124B2 JP 2006184561 A JP2006184561 A JP 2006184561A JP 2006184561 A JP2006184561 A JP 2006184561A JP 5041124 B2 JP5041124 B2 JP 5041124B2
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JP
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liquid crystal
group
dianhydride
crystal display
aligning agent
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貴之 川口
勉 熊谷
通則 西川
敦也 高橋
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JSR Corp
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Description

本発明は液晶配向剤および液晶表示素子に関する。さらに詳しくは、電気特性に優れ、さらに印刷性に優れた液晶配向剤およびそれから得られる横電界方式液晶表示素子用液晶配向剤に関する。   The present invention relates to a liquid crystal aligning agent and a liquid crystal display element. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal aligning agent having excellent electrical characteristics and excellent printability, and a liquid crystal aligning agent for a horizontal electric field mode liquid crystal display element obtained therefrom.

従来、透明導電膜を介して液晶配向膜が表面に形成されている2枚の基板の間に、正の誘電異方性を有するネマティック型液晶の層を形成してサンドイッチ構造のセルとし、前記液晶分子の長軸が一方の基板から他方の基板に向かって連続的に90度捻れるようにしたTN(Twisted Nematic)型液晶セルを有するTN型液晶表示素子が知られている。
また、カイラル剤の添加によって当該液晶分子の長軸が基板間で180度以上にわたって連続的に捻れる状態を達成させ、これにより生じる複屈折効果を利用したSTN(Super Twisted Nematic)型液晶表示素子も存在する。
Conventionally, a cell of a sandwich structure is formed by forming a nematic liquid crystal layer having positive dielectric anisotropy between two substrates having a liquid crystal alignment film formed on the surface via a transparent conductive film, There is known a TN liquid crystal display element having a TN (Twisted Nematic) type liquid crystal cell in which the major axis of liquid crystal molecules is continuously twisted by 90 degrees from one substrate toward the other substrate.
Further, the addition of a chiral agent achieves a state in which the major axis of the liquid crystal molecules is continuously twisted between the substrates by 180 degrees or more, and an STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal display element utilizing the birefringence effect generated thereby. Is also present.

これに対し、横電界方式液晶表示素子は、液晶を駆動するための2つの電極を片側の基盤に櫛歯状に配置し、基盤面に平行な電界を発生させ、液晶分子をコントロールする。光学補償フィルムを使わず、階調反転や色調変化のないブラウン管にも匹敵する広視野角を得られることが大きな特徴となっている。これらの液晶表示素子における液晶の配向は、通常、ラビング処理が施された液晶配向膜により発現される。
これらの液晶表示素子における液晶配向膜の材料としては、従来よりポリイミド、ポリアミドおよびポリエステルなどが知られている。特にポリイミドは、耐熱性、液晶との親和性、機械的強度などに優れているため多くの液晶表示素子に使用されている。
On the other hand, the horizontal electric field type liquid crystal display device arranges two electrodes for driving the liquid crystal in a comb-like shape on one side of the substrate, generates an electric field parallel to the substrate surface, and controls liquid crystal molecules. A major feature is that a wide viewing angle comparable to that of a CRT without gradation reversal or color tone change can be obtained without using an optical compensation film. The alignment of the liquid crystal in these liquid crystal display elements is usually expressed by a liquid crystal alignment film subjected to a rubbing treatment.
Conventionally known materials for the liquid crystal alignment film in these liquid crystal display elements include polyimide, polyamide, and polyester. In particular, polyimide is used in many liquid crystal display elements because of its excellent heat resistance, affinity with liquid crystals, mechanical strength, and the like.

最近では液晶表示素子の高精細化を始めとする表示品位向上、低消費電力化等の検討が進み、液晶表示素子の利用範囲も拡大している。近年、従来の透過型に加え反射型、半透過型というように液晶表示素子の利用範囲も拡大している。また、透明導電膜上に平坦性を持たせるために、保護膜等の有機膜を塗布しその上から液晶配向膜を塗布している。しかし、従来のポリイミドからなる液晶配向膜は、保護膜等の有機膜との親和性に乏しく、塗布時に弾きやすく、ピンホールが発生しやすく、これが液晶の配向性や、得られる液晶表示素子の電気特性が低下するという問題があった。   Recently, studies on improving display quality such as higher definition of liquid crystal display elements and lowering power consumption have been made, and the range of use of liquid crystal display elements has been expanded. In recent years, in addition to the conventional transmission type, the range of use of liquid crystal display elements has been expanded such as a reflection type and a semi-transmission type. In order to provide flatness on the transparent conductive film, an organic film such as a protective film is applied, and a liquid crystal alignment film is applied thereon. However, a conventional liquid crystal alignment film made of polyimide has poor affinity with an organic film such as a protective film, is easy to play during coating, and easily generates pinholes. This is the orientation of the liquid crystal and the liquid crystal display element to be obtained. There was a problem that electric characteristics deteriorated.

本発明の目的は、液晶配向膜として有用であるポリイミドの前躯体であるポリアミック酸およびポリイミドからなり、そして電圧保持率が高く、さらに保護膜等の有機膜への印刷性良好なる液晶配向膜およびそれを備えた横電界方式液晶表示素子を提供することにある。
本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。
An object of the present invention is a liquid crystal alignment film comprising a polyamic acid and a polyimide, which are precursors of a polyimide useful as a liquid crystal alignment film, and having a high voltage holding ratio and a good printability on an organic film such as a protective film. It is an object of the present invention to provide a horizontal electric field type liquid crystal display device including the same.
Still other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第1に、
(A)下記式(I−1)で表される繰り返し単位および下記式(I−2)で表される繰り返し単位を有する重合体(以下「特定重合体」と呼ぶ)、分子内に4つのエポキシ基を有する化合物ならびにシランカップリング剤を含有し、ただし前記重合体は下記式(I−1)で表される繰り返し単位と下記式(I−2)で表される繰り返し単位とが同一分子中に結合してなる部分イミド化重合体であることを特徴とする、液晶配向剤により達成される。
According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are as follows.
(A) A polymer having a repeating unit represented by the following formula (I-1) and a repeating unit represented by the following formula (I-2) (hereinafter referred to as “specific polymer”), It contains an epoxy group-containing compound and a silane coupling agent . However, in the polymer, the repeating unit represented by the following formula (I-1) and the repeating unit represented by the following formula (I-2) are the same molecule. wherein the partially imidized polymers der Rukoto comprising bound in, is achieved by a liquid crystal aligning agent.

Figure 0005041124
Figure 0005041124

(式中、P1 は4価の有機基であり、Q1 は2価の有機基である。) (In the formula, P 1 is a tetravalent organic group, and Q 1 is a divalent organic group.)

Figure 0005041124
Figure 0005041124

(式中、P2 はPとは異なる4価の有機基であり、Q2 は2価の有機基である。)
本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、第2に、
本発明の上記液晶配向剤から形成される液晶配向膜を具備することを特徴とする横電界方式液晶表示素子により達成される。
(In the formula, P 2 is a tetravalent organic group different from P 1, and Q 2 is a divalent organic group.)
According to the present invention, the above objects and advantages of the present invention are secondly,
It is achieved by a horizontal electric field type liquid crystal display device comprising a liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment agent of the present invention.

本発明の液晶配向剤によれば、保護膜等の有機膜状に印刷塗布した際に印刷ムラ、ピンホールのない印刷性の良好であり、かつ電圧保持率に優れた横電界方式液晶表示素子用として好適な液晶配向膜が得られる。   According to the liquid crystal aligning agent of the present invention, a horizontal electric field type liquid crystal display element having excellent printing properties without uneven printing and pinholes when printed and applied in an organic film form such as a protective film, and having an excellent voltage holding ratio. A liquid crystal alignment film suitable for use can be obtained.

さらに、本発明の液晶配向剤を用いて形成した配向膜を有する液晶表示素子は、液晶の配向性および信頼性に優れ、種々の装置に有効に使用でき、例えば卓上計算機、腕時計、置時計、計数表示板、ワードプロセッサ、パーソナルコンピューター、液晶テレビなどの表示装置に用いられる。   Furthermore, a liquid crystal display element having an alignment film formed using the liquid crystal aligning agent of the present invention has excellent liquid crystal alignment and reliability, and can be used effectively in various devices, for example, a desk calculator, a wristwatch, a table clock, a counter. Used in display devices such as display boards, word processors, personal computers, and liquid crystal televisions.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明における液晶配向剤は、上記式(I−1)で表される繰り返し単位および上記式(I−2)で表される繰り返し単位を有する重合体を含有する。当該重合体は、上記式(I−1)で表される繰り返し単位と上記式(I−2)で表される繰り返し単位とが、同一分子中にランダムまたはブロック状に結合してなる重合体(以下、「部分イミド化重合体」または「イミド基含有ポリアミック酸」ともいう)であ
記部分イミド化重合体は、通常、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを開環重付加させて得られるポリアミック酸を部分的に脱水閉環させる方法か、アミック酸プレポリマーとイミドプレポリマーとを結合させてブロック共重合体を合成する方法により、得ることができる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The liquid crystal aligning agent in this invention contains the polymer which has a repeating unit represented by the said Formula (I-1), and a repeating unit represented by the said Formula (I-2). The polymer repeat units and the formula represented above above formula (I-1) and a repeating unit represented by (I-2), formed by bonding a random or block form in the same molecule weight polymer (hereinafter, also referred to as "partially imidized polymer" or "imide-containing polyamic acid") Ru der.
Upper SL unit content imidized polymers are generally either method of a polyamic acid obtained by a tetracarboxylic dianhydride and a diamine compound by ring-opening polyaddition partially cyclodehydration, amic acid prepolymer and Imidopure It can be obtained by a method of synthesizing a block copolymer by bonding with a polymer.

<ポリアミック酸>
[テトラカルボン酸二無水物]
テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジクロロ−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2−酢酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−エチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−7−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−7−エチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−エチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5,8−ジメチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ[2,2,2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、下記式(I)および(II)で表される化合物などの脂肪族および脂環式テトラカルボン酸二無水物;
<Polyamic acid>
[Tetracarboxylic dianhydride]
Examples of the tetracarboxylic dianhydride include butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutane. Tetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dichloro-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4 , 5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-dicyclohexyltetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 3,5,6-tri Carboxynorbornane-2-acetic acid dianhydride, , 3,4,5-tetrahydrofurantetracarboxylic dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2- c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5-methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2- c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5-ethyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2- c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-7-methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2- c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-7-ethyl-5 (tetra Dro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5 ( Tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-ethyl-5 ( Tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5,8-dimethyl- 5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione, 5- (2,5-dioxotetrahydrofural) -3-methyl-3 -Cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride, bicyclo [2,2,2] -oct-7-ene-2,3,5,6- Tetracarboxylic dianhydride, 3-oxabicyclo [3.2.1] octane-2,4-dione-6-spiro-3 '-(tetrahydrofuran-2', 5'-dione), the following formula (I) And aliphatic and alicyclic tetracarboxylic dianhydrides such as compounds represented by (II);

Figure 0005041124
Figure 0005041124

(式中、R1 およびR3 は、芳香環を有する2価の有機基を示し、R2 およびR4 は、水素原子またはアルキル基を示し、複数存在するR2 およびR4 は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。)
ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−フランテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、3,3’,4,4’−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、p−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルメタン二無水物、エチレングリコール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、プロピレングリコール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,4−ブタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,6−ヘキサンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,8−オクタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン−ビス(アンヒドロトリメリテート)、下記式(1)〜(4)で表される化合物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物を挙げることができる。これらは1種単独でまたは2種以上組み合わせて用いられる。
(Wherein R 1 and R 3 represent a divalent organic group having an aromatic ring, R 2 and R 4 represent a hydrogen atom or an alkyl group, and a plurality of R 2 and R 4 are the same. But it may be different.)
Pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfone tetracarboxylic dianhydride, 1,4,5, 8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyl ether tetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4'-dimethyldiphenylsilanetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ', 4,4'-tetraphenylsilanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-furantetracarboxylic dianhydride 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenyl sulfide dianhydride, 4,4′-bis (3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylsulfone dianhydride, 4,4′-bis ( 3,4-dicarboxyphenoxy) diphenylpropane Water, 3,3 ′, 4,4′-perfluoroisopropylidenediphthalic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, bis (phthalic acid) phenylphosphine oxide Dianhydride, p-phenylene-bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, m-phenylene-bis (triphenylphthalic acid) dianhydride, bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenyl ether dianhydride , Bis (triphenylphthalic acid) -4,4′-diphenylmethane dianhydride, ethylene glycol-bis (anhydrotrimellitate), propylene glycol-bis (anhydrotrimellitate), 1,4-butanediol -Bis (anhydrotrimellitate), 1,6-hexanediol-bis (anhydrotrimellitate), 1,8-octanediol-bis (a Hydrotrimellitate), 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane-bis (anhydrotrimellitate), aromatic tetracarboxylic acids such as compounds represented by the following formulas (1) to (4) Mention may be made of anhydrides. These may be used alone or in combination of two or more.

Figure 0005041124
Figure 0005041124

これらのうち、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサ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ル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5,8−ジメチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、ビシクロ[2,2,2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、上記式(I)で表される化合物のうち下記式(5)〜(7)で表される化合物および上記式(II)で表される化合物のうち下記式(8)で表される化合物が、良好な液晶配向性を発現させることができる観点から好ましく、特に好ましいものとして、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]フラン−1,3−ジオン、3−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3’−(テトラヒドロフラン−2’,5’−ジオン)、ピロメリット酸二無水物および下記式(5)で表される化合物を挙げることができる。   Of these, butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride, 5- ( 2,5-dioxotetrahydrofural) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5 -Dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5 -Dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2- ] Furan-1,3-dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5,8-dimethyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2 -C] furan-1,3-dione, bicyclo [2,2,2] -oct-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, 3-oxabicyclo [3.2. 1] Octane-2,4-dione-6-spiro-3 ′-(tetrahydrofuran-2 ′, 5′-dione), pyromellitic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic acid Dianhydrides, 3,3 ′, 4,4′-biphenylsulfonetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, compounds of the above formula (I) Of these, compounds represented by the following formulas (5) to (7) and compounds represented by the above formula (II) That is, a compound represented by the following formula (8) is preferable from the viewpoint of exhibiting good liquid crystal orientation, and particularly preferable are 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1 , 3-Dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 1,3 , 3a, 4,5,9b-Hexahydro-8-methyl-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] furan-1,3-dione, 3-oxa Bicyclo [3.2.1] octane-2,4-dione-6 Examples include -spiro-3 '-(tetrahydrofuran-2', 5'-dione), pyromellitic dianhydride, and a compound represented by the following formula (5).

Figure 0005041124
Figure 0005041124

上記式(I−1)で表される繰り返し単位(アミック酸単位)におけるP1 で表される4価の有機基と、上記式(I−2)で表される繰り返し単位(イミド単位)におけるP2 で表される4価の有機基は、いずれもテトラカルボン酸二無水物に由来する基である。これらはそれぞれ同一であっても異なっていても良いが、上記式(I−1)におけるP1 として好ましいものとしては、下記式(i)および(i’)のそれぞれで表される基が挙げられる。Pの好ましいものとしては、脂環骨格を有する基が挙げられ、特に好ましくは下記式(ii)および(ii’)のそれぞれで表される基が挙げられる。 The tetravalent organic group represented by P 1 in the repeating unit (amic acid unit) represented by the above formula (I-1) and the repeating unit (imide unit) represented by the above formula (I-2) All of the tetravalent organic groups represented by P 2 are groups derived from tetracarboxylic dianhydride. These may be the same or different from each other, but preferred examples of P 1 in the above formula (I-1) include groups represented by the following formulas (i) and (i ′). It is done. P 2 is preferably a group having an alicyclic skeleton, particularly preferably a group represented by each of the following formulas (ii) and (ii ′).

Figure 0005041124
Figure 0005041124

(式中、Rはハロゲン原子、メチル基またはエチル基であり、aは0または1の整数であり、bは0〜6の整数であり、cは0〜4の整数であり、およびdは0〜5の整数である。)
各繰返し単位における好ましいテトラカルボン酸二無水物の具体例を示すと、アミック酸単位を構成するテトラカルボン酸二無水物としては、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジクロロ−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸二無水物等が挙げられ、イミド単位を構成するテトラカルボン酸二無水物としては、脂環式テトラカルボン酸二無水物、特に、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−7−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5,8−ジメチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン等が好ましく、これらの内、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物及び1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオンがさらに好ましい。
Wherein R is a halogen atom, a methyl group or an ethyl group, a is an integer of 0 or 1, b is an integer of 0-6, c is an integer of 0-4, and d is It is an integer from 0 to 5.)
Specific examples of preferable tetracarboxylic dianhydride in each repeating unit are shown as tetracarboxylic dianhydride constituting the amic acid unit as 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1 , 2-Dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,3-dichloro-1 , 2,3,4-Cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5- Examples thereof include cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, pyromellitic dianhydride, and the like. Examples of the tetracarboxylic dianhydride constituting the imide unit include alicyclic tetracarboxylic dianhydrides, particularly 2, 3, 5 -Tricarboxycyclo Nitylacetic dianhydride, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3 -Dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3 Dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-7-methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3 -Dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5-methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3 -Dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5, -Dimethyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione is preferred, and among these, 2,3,5-tricarboxyl Cyclopentyl acetic acid dianhydride and 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5- (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3 -Dione, 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8-methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3 -Dione is more preferred.

[ジアミン化合物]
上記ポリアミック酸の合成に用いられるジアミン化合物としては、例えばp−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、4,4’−ジアミノジフェニルスルホン、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノベンズアニリド、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,5−ジアミノナフタレン、3,3−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、5−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、6−アミノ−1−(4’−アミノフェニル)−1,3,3−トリメチルインダン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]スルホン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)ベンゼン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)−10−ヒドロアントラセン、2,7−ジアミノフルオレン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジメトキシビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、1,4,4’−(p−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンイソプロピリデン)ビスアニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノ−2−トリフルオロメチルフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、4,4’−ジアミノ−2,2’−ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル、4,4’−ビス[(4−アミノ−2−トリフルオロメチル)フェノキシ]−オクタフルオロビフェニルなどの芳香族ジアミン;
1,1−メタキシリレンジアミン、1,3−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、4,4−ジアミノヘプタメチレンジアミン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ[6.2.1.02,7]−ウンデシレンジメチルジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)などの脂肪族および脂環式ジアミン;
2,3−ジアミノピリジン、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、5,6−ジアミノ−2,3−ジシアノピラジン、5,6−ジアミノ−2,4−ジヒドロキシピリミジン、2,4−ジアミノ−6−ジメチルアミノ−1,3,5−トリアジン、1,4−ビス(3−アミノプロピル)ピペラジン、2,4−ジアミノ−6−イソプロポキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メトキシ−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−フェニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−メチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−1,3,5−トリアジン、4,6−ジアミノ−2−ビニル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−5−フェニルチアゾール、2,6−ジアミノプリン、5,6−ジアミノ−1,3−ジメチルウラシル、3,5−ジアミノ−1,2,4−トリアゾール、6,9−ジアミノ−2−エトキシアクリジンラクテート、3,8−ジアミノ−6−フェニルフェナントリジン、1,4−ジアミノピペラジン、3,6−ジアミノアクリジン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルアミンおよび下記式(III)〜(IV)で表される化合物などの、分子内に2つの1級アミノ基および該1級アミノ基以外の窒素原子を有するジアミン;
[Diamine compound]
Examples of the diamine compound used for the synthesis of the polyamic acid include p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylethane, and 4,4′-diaminodiphenyl sulfide. 4,4′-diaminodiphenylsulfone, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 4,4′-diaminobenzanilide, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 1,5-diaminonaphthalene, 3, 3-dimethyl-4,4′-diaminobiphenyl, 5-amino-1- (4′-aminophenyl) -1,3,3-trimethylindane, 6-amino-1- (4′-aminophenyl) -1 3,3,3-trimethylindane, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-diaminobenzophenone, 3,4'-diaminobenzof Non, 4,4′-diaminobenzophenone, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2, 2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] sulfone, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis ( 4-aminophenoxy) benzene, 1,3-bis (3-aminophenoxy) benzene, 9,9-bis (4-aminophenyl) -10-hydroanthracene, 2,7-diaminofluorene, 9,9-bis ( 4-Aminophenyl) fluorene, 4,4'-methylene-bis (2-chloroaniline), 2,2 ', 5,5'-tetrachloro-4,4'-diaminobiphenyl, 2,2'-di Loro-4,4′-diamino-5,5′-dimethoxybiphenyl, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminobiphenyl, 1,4,4 ′-(p-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 4, 4 ′-(m-phenyleneisopropylidene) bisaniline, 2,2′-bis [4- (4-amino-2-trifluoromethylphenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 4,4′-diamino-2,2 ′ -Aromatic diamines such as bis (trifluoromethyl) biphenyl, 4,4'-bis [(4-amino-2-trifluoromethyl) phenoxy] -octafluorobiphenyl;
1,1-metaxylylenediamine, 1,3-propanediamine, tetramethylenediamine, pentamethylenediamine, hexamethylenediamine, heptamethylenediamine, octamethylenediamine, nonamethylenediamine, 4,4-diaminoheptamethylenediamine, 1 2,4-diaminocyclohexane, isophorone diamine, tetrahydrodicyclopentadienylenediamine, hexahydro-4,7-methanoin danylene dimethylene diamine, tricyclo [6.2.1.0 2,7 ] -undecylenedimethyl diamine, 4 Aliphatic and cycloaliphatic diamines such as 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine);
2,3-diaminopyridine, 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine, 5,6-diamino-2,3-dicyanopyrazine, 5,6-diamino-2,4 -Dihydroxypyrimidine, 2,4-diamino-6-dimethylamino-1,3,5-triazine, 1,4-bis (3-aminopropyl) piperazine, 2,4-diamino-6-isopropoxy-1,3 , 5-triazine, 2,4-diamino-6-methoxy-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-phenyl-1,3,5-triazine, 2,4-diamino-6-methyl -S-triazine, 2,4-diamino-1,3,5-triazine, 4,6-diamino-2-vinyl-s-triazine, 2,4-diamino-5-phenylthiazole, 2,6-diaminopurine 5,6-diamino-1,3 Dimethyluracil, 3,5-diamino-1,2,4-triazole, 6,9-diamino-2-ethoxyacridine lactate, 3,8-diamino-6-phenylphenanthridine, 1,4-diaminopiperazine, 3, , 6-diaminoacridine, bis (4-aminophenyl) phenylamine, and compounds represented by the following formulas (III) to (IV), etc., and two primary amino groups in the molecule and other than the primary amino group A diamine having a nitrogen atom;

Figure 0005041124
Figure 0005041124

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

Figure 0005041124
Figure 0005041124

(式中、R6 は、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジンおよびピペラジンから選ばれる窒素原子を含む環構造を有する2価の有機基を示し、Xは2価の有機基を示し、複数存在するXは、同一でも異なっていてもよい。)
下記式(V)で表されるモノ置換フェニレンジアミン類;下記式(VI)で表されるジアミノオルガノシロキサン;
Wherein R 6 represents a divalent organic group having a ring structure containing a nitrogen atom selected from pyridine, pyrimidine, triazine, piperidine and piperazine, X represents a divalent organic group, and a plurality of X May be the same or different.)
Mono-substituted phenylenediamines represented by the following formula (V); diaminoorganosiloxanes represented by the following formula (VI);

Figure 0005041124
Figure 0005041124

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

Figure 0005041124
Figure 0005041124

(式中、R9 は炭素数1〜12の炭化水素基を示し、複数存在するR9 は、それぞれ同一でも異なっていてもよく、pは1〜3の整数であり、qは1〜20の整数である。)
下記式(9)〜(13)で表される化合物などを挙げることができる。これらのジアミン化合物は、単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。
(Wherein R 9 represents a hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and a plurality of R 9 may be the same or different, p is an integer of 1 to 3, and q is 1 to 20) Is an integer.)
Examples include compounds represented by the following formulas (9) to (13). These diamine compounds can be used alone or in combination of two or more.

Figure 0005041124
Figure 0005041124

(式中、yは2〜12の整数であり、zは1〜5の整数である。)
これらのうち、p−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフィド、1,5−ジアミノナフタレン、2,7−ジアミノフルオレン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、9,9−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン 、2,2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ビスアニリン、1,4−シクロヘキサンジアミン、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルアミン)、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ビフェニル、上記式(9)〜(13)で表される化合物、2,6−ジアミノピリジン、3,4−ジアミノピリジン、2,4−ジアミノピリミジン、3,6−ジアミノアクリジン、上記式(III)で表される化合物のうち下記式(14)で表される化合物、上記式(IV)で表される化合物のうち下記式(15)で表される化合物および上記式(V)で表される化合物のうち下記式(16)〜(21)で表される化合物が好ましい。
(In the formula, y is an integer of 2 to 12, and z is an integer of 1 to 5.)
Of these, p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenyl sulfide, 1,5-diaminonaphthalene, 2,7-diaminofluorene, 4,4′-diaminodiphenyl ether, 2, 2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane, 9,9-bis (4-aminophenyl) fluorene, 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] hexafluoropropane, 2 , 2-bis (4-aminophenyl) hexafluoropropane, 4,4 ′-(p-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 4,4 ′-(m-phenylenediisopropylidene) bisaniline, 1,4-cyclohexanediamine 4,4'-methylenebis (cyclohexylamine), 1,4-bis (4-aminophenoxy) benze 4,4′-bis (4-aminophenoxy) biphenyl, compounds represented by the above formulas (9) to (13), 2,6-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine, 2,4-diaminopyrimidine 3,6-diaminoacridine, a compound represented by the following formula (14) among the compounds represented by the above formula (III), and a compound represented by the following formula (15) among the compounds represented by the above formula (IV) Of the compounds represented by formula (V), the compounds represented by the following formulas (16) to (21) are preferred.

Figure 0005041124
Figure 0005041124

[ポリアミック酸の合成反応]
ポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物の使用割合は、ジアミン化合物に含まれるアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が0.2〜2当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは0.3〜1.2当量となる割合である。
[Synthetic reaction of polyamic acid]
The ratio of the tetracarboxylic dianhydride and the diamine compound used for the polyamic acid synthesis reaction is such that the acid anhydride group of the tetracarboxylic dianhydride is 0.1 relative to 1 equivalent of the amino group contained in the diamine compound. A ratio of 2 to 2 equivalents is preferable, and a ratio of 0.3 to 1.2 equivalents is more preferable.

ポリアミック酸の合成反応は、有機溶媒中において、通常−20〜150℃、好ましくは0〜100℃の温度条件下で行われる。ここで、有機溶媒としては、合成されるポリアミック酸を溶解できるものであれば特に制限はなく、例えばN−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどの非プロトン系極性溶媒;m−クレゾール、キシレノール、フェノール、ハロゲン化フェノールなどのフェノール系溶媒を例示することができる。また、有機溶媒の使用量(a)は、通常、テトラカルボン酸二無水物およびジアミン化合物の総量(b)が、反応溶液の全量(a+b)に対して0.1〜30重量%になるような量であることが好ましい。
[貧溶媒]
なお、前記有機溶媒には、ポリアミック酸の貧溶媒であるアルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、ハロゲン化炭化水素類、炭化水素類などを、生成するポリアミック酸が析出しない範囲で併用することができる。かかる貧溶媒の具体例としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、乳酸ブチル、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチル、ジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−i−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、1,2−ジクロロエタン、1,4−ジクロロブタン、トリクロロエタン、クロルベンゼン、o−ジクロルベンゼン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどを挙げることができる。

以上のようにして、ポリアミック酸を溶解してなる反応溶液が得られる。そして、この反応溶液を大量の貧溶媒中に注いで析出物を得、この析出物を減圧下乾燥することによりポリアミック酸を得ることができる。また、このポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解させ、次いで貧溶媒で析出させる工程を1回または数回行うことにより、ポリアミック酸を精製することができる。
The synthetic reaction of polyamic acid is usually carried out in an organic solvent under a temperature condition of -20 to 150 ° C, preferably 0 to 100 ° C. Here, the organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the synthesized polyamic acid. For example, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide And aprotic polar solvents such as γ-butyrolactone, tetramethylurea and hexamethylphosphortriamide; and phenolic solvents such as m-cresol, xylenol, phenol and halogenated phenol. The amount of organic solvent used (a) is usually such that the total amount (b) of tetracarboxylic dianhydride and diamine compound is 0.1 to 30% by weight based on the total amount (a + b) of the reaction solution. It is preferable that the amount is small.
[Poor solvent]
For the organic solvent, alcohols, ketones, esters, ethers, halogenated hydrocarbons, hydrocarbons, etc., which are poor solvents for polyamic acid, are used in combination as long as the polyamic acid to be produced does not precipitate. be able to. Specific examples of the poor solvent include, for example, methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, triethylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, ethyl lactate, butyl lactate, Acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, methyl methoxypropionate, ethyl ethoxypropionate, diethyl oxalate, diethyl malonate, diethyl ether, ethylene glycol methyl ether, ethylene Glycol ethyl ether, ethylene glycol-n-propyl ether, ethylene glycol-i-propyl ether, ethylene glycol-n- Chill ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol ethyl ether acetate, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, tetrahydrofuran, dichloromethane, 1,2-dichloroethane, 1 , 4-dichlorobutane, trichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene, hexane, heptane, octane, benzene, toluene, xylene and the like.

As described above, a reaction solution obtained by dissolving polyamic acid is obtained. The reaction solution is poured into a large amount of poor solvent to obtain a precipitate, and the precipitate is dried under reduced pressure to obtain a polyamic acid. The polyamic acid can be purified by dissolving the polyamic acid again in an organic solvent and then precipitating with a poor solvent once or several times.

[部分イミド]
<イミド基含有ポリアミック酸>
本発明に用いられるイミド基含有ポリアミック酸は、上記ポリアミック酸を部分的にイミド化して得られる構造を有するものであり、本発明に用いられるイミド基含有ポリアミック酸における好ましいイミド化率は、30%以上、さらに好ましくは50%以上である。ここで、「イミド化率」とは、重合体における繰り返し単位の総数に対する、イミド環を形成してなる繰り返し単位の数の割合を%で表したものとする。このとき、イミド環の一部がイソイミド環であっても良い。
イミド基含有ポリアミック酸を合成する方法としては、(i)上記ポリアミック酸を加熱することにより部分的に脱水閉環させて合成する方法、(ii)上記ポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱することにより、部分的に脱水閉環させて合成する方法、または(iii)テトラカルボン酸二無水物、ジアミン化合物およびジイソシアネート化合物とを混合し、必要に応じて加熱することにより、縮合させて合成する方法が用いられる。
上記(i)の方法において、反応温度は、通常300℃以下とされ、好ましくは100〜250℃とされる。反応温度が300℃を超えると得られるイミド基含有ポリアミック酸の分子量が低下することがある。
[Partial imide]
<Imido group-containing polyamic acid>
The imide group-containing polyamic acid used in the present invention has a structure obtained by partially imidizing the polyamic acid, and the preferred imidization ratio in the imide group-containing polyamic acid used in the present invention is 30%. More preferably, it is 50% or more. Here, the “imidation ratio” is the percentage of the number of repeating units that form an imide ring with respect to the total number of repeating units in the polymer. At this time, a part of the imide ring may be an isoimide ring.
As a method of synthesizing an imide group-containing polyamic acid, (i) a method of synthesizing by partially dehydrating and cyclizing the polyamic acid by heating, (ii) dissolving the polyamic acid in an organic solvent, A method of synthesizing partially dehydrated and cyclized by adding a dehydrating agent and a dehydrating ring-closing catalyst and heating if necessary, or (iii) mixing tetracarboxylic dianhydride, diamine compound and diisocyanate compound. A method of condensing and synthesizing by heating as necessary is used.
In the method (i), the reaction temperature is usually 300 ° C. or lower, preferably 100 to 250 ° C. When the reaction temperature exceeds 300 ° C., the molecular weight of the resulting imide group-containing polyamic acid may decrease.

一方、上記(ii)の方法において用いられる脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸の繰り返し単位1モルに対して0.2〜20モルとするのが好ましい。また、脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミンなどの第3級アミンを用いることができるが、これらに限定されるものではない。また、イミド化触媒の使用量は、使用する脱水剤1モルに対して0.1〜10モルとするのが好ましい。なお、脱水閉環の反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。そして、脱水閉環の反応温度は、通常0〜180℃、好ましくは60〜150℃とされる。また、このようにして得られる反応溶液に対し、ポリアミック酸の精製方法と同様の操作を行うことにより、イミド基含有ポリアミック酸を精製することができる。   On the other hand, as the dehydrating agent used in the method (ii), acid anhydrides such as acetic anhydride, propionic anhydride, and trifluoroacetic anhydride can be used. The amount of the dehydrating agent used is preferably 0.2 to 20 mol with respect to 1 mol of the polyamic acid repeating unit. As the dehydration ring closure catalyst, for example, tertiary amines such as pyridine, collidine, lutidine, and triethylamine can be used, but are not limited thereto. Moreover, it is preferable that the usage-amount of an imidation catalyst shall be 0.1-10 mol with respect to 1 mol of dehydrating agents to be used. In addition, as an organic solvent used for reaction of dehydration ring closure, the organic solvent illustrated as what is used for the synthesis | combination of a polyamic acid can be mentioned. And the reaction temperature of dehydration ring closure is 0-180 degreeC normally, Preferably it is 60-150 degreeC. Moreover, an imide group containing polyamic acid can be refine | purified by performing operation similar to the purification method of polyamic acid with respect to the reaction solution obtained in this way.

上記(iii)の反応において用いられるジイソシアネート化合物の具体例としては、ヘキサメチレンジイソシアネートなどの脂肪族ジイソシアネート;シクロヘキサン−1,2−ジイソシアネート、1−メチルシクロヘキサン−2,4−ジイソシアネート、1,2−ジメチルシクロヘキサン−ω,ω’−ジイソシアネート、1,4−ジメチルシクロヘキサン−ω,ω’−ジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、1,3,5−トリメチル−2−プロピルシクロヘキサン−1ω,2ω−ジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネートなどの脂環式ジイソシアネート;ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、1−メチル−2,4−フェニレンジイソシアネート、1−メチル−2,6−フェニレンジイソシアネート、下記式(22)〜(26)で表されるジイソシアネ−トなどの芳香族ジイソシアネートが挙げられる。   Specific examples of the diisocyanate compound used in the reaction (iii) include aliphatic diisocyanates such as hexamethylene diisocyanate; cyclohexane-1,2-diisocyanate, 1-methylcyclohexane-2,4-diisocyanate, and 1,2-dimethyl. Cyclohexane-ω, ω′-diisocyanate, 1,4-dimethylcyclohexane-ω, ω′-diisocyanate, isophorone diisocyanate, 1,3,5-trimethyl-2-propylcyclohexane-1ω, 2ω-diisocyanate, dicyclohexylmethane-4, Cycloaliphatic diisocyanates such as 4'-diisocyanate; diphenylmethane-4,4'-diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, 1-methyl-2,4-phenyle And aromatic diisocyanates such as bets - diisocyanate, 1-methyl-2,6-phenylene diisocyanate, diisocyanates represented by the following formula (22) to (26).

Figure 0005041124
Figure 0005041124

これらのうち、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、ジフェニルメタン−4,4’−ジイソシアネート、1−メチル−2,4−フェニレンジイソシアネート、1−メチル−2,6−フェニレンジイソシアネートが好ましいものとして挙げられる。これらは単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。なお、上記(iii)の反応には特に触媒は必要とされず、反応温度は、通常50〜200℃、好ましくは100〜160℃である。
[末端修飾]
<末端修飾型の重合体>
上記ポリアミック酸およびイミド基含有ポリアミック酸は、分子量が調節された末端修飾型のものであってもよい。この末端修飾型の重合体を用いることにより、本発明の効果が損なわれることなく液晶配向剤の塗布特性などを改善することができる。このような末端修飾型のものは、ポリアミック酸を合成する際に、酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などを反応系に添加することにより合成することができる。ここで、酸一無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、n−デシルサクシニック酸無水物、n−ドデシルサクシニック酸無水物、n−テトラデシルサクシニック酸無水物、n−ヘキサデシルサクシニック酸無水物などを挙げることができる。また、モノアミン化合物としては、例えばアニリン、シクロヘキシルアミン、n−ブチルアミン、n−ペンチルアミン、n−ヘキシルアミン、n−ヘプチルアミン、n−オクチルアミン、n−ノニルアミン、n−デシルアミン、n−ウンデシルアミン、n−ドデシルアミン、n−トリデシルアミン、n−テトラデシルアミン、n−ペンタデシルアミン、n−ヘキサデシルアミン、n−ヘプタデシルアミン、n−オクタデシルアミン、n−エイコシルアミンなどを挙げることができる。また、モノイソシアネート化合物としては、例えばフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどを挙げることができる。
Of these, preferred are dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, diphenylmethane-4,4′-diisocyanate, 1-methyl-2,4-phenylene diisocyanate, and 1-methyl-2,6-phenylene diisocyanate. . These can be used alone or in combination of two or more. In addition, a catalyst in particular is not required for the reaction of (iii) above, and the reaction temperature is usually 50 to 200 ° C, preferably 100 to 160 ° C.
[Terminal modification]
<End-modified polymer>
The polyamic acid and the imide group-containing polyamic acid may be of a terminal-modified type whose molecular weight is adjusted. By using this terminal-modified polymer, the coating properties of the liquid crystal aligning agent can be improved without impairing the effects of the present invention. Such a terminal-modified type can be synthesized by adding an acid monoanhydride, a monoamine compound, a monoisocyanate compound or the like to the reaction system when synthesizing the polyamic acid. Here, as the acid monoanhydride, for example, maleic anhydride, phthalic anhydride, itaconic anhydride, n-decyl succinic anhydride, n-dodecyl succinic anhydride, n-tetradecyl succinic anhydride , N-hexadecyl succinic anhydride and the like. Examples of monoamine compounds include aniline, cyclohexylamine, n-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine, n-heptylamine, n-octylamine, n-nonylamine, n-decylamine, and n-undecylamine. N-dodecylamine, n-tridecylamine, n-tetradecylamine, n-pentadecylamine, n-hexadecylamine, n-heptadecylamine, n-octadecylamine, n-eicosylamine, etc. Can do. Examples of the monoisocyanate compound include phenyl isocyanate and naphthyl isocyanate.

[対数粘度]
<重合体の対数粘度>
以上のようにして得られるポリアミック酸およびイミド基含有ポリアミック酸は、その対数粘度(ηln)の値が通常0.05〜10dl/g、好ましくは0.05〜5dl/gである。
本発明における対数粘度(ηln)の値は、N−メチル−2−ピロリドンを溶媒として用い、濃度が0.5g/100ミリリットルである溶液について30℃で粘度の測定を行い、下記式(i)によって求められるものである。
[Logarithmic viscosity]
<Logarithmic viscosity of polymer>
The polyamic acid and imide group-containing polyamic acid obtained as described above have a logarithmic viscosity (η ln ) value of usually 0.05 to 10 dl / g, preferably 0.05 to 5 dl / g.
The value of logarithmic viscosity (η ln ) in the present invention is determined by measuring the viscosity at 30 ° C. for a solution having a concentration of 0.5 g / 100 ml using N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent. ).

Figure 0005041124
Figure 0005041124

<液晶配向剤>
本発明の液晶配向剤は、上記重合体が、通常、有機溶媒中に溶解含有されて構成される。なお、本発明の液晶配向剤を構成する重合体における、上記式(I−1)で表される繰り返し単位:上記式(I−2)で表される繰り返し単位との割合としては、1:9〜5:5が好ましい。
<Liquid crystal aligning agent>
The liquid crystal aligning agent of this invention is comprised by the said polymer being normally dissolved and contained in the organic solvent. The ratio of the repeating unit represented by the above formula (I-1) to the repeating unit represented by the above formula (I-2) in the polymer constituting the liquid crystal aligning agent of the present invention is 1: 9-5: 5 is preferred.

本発明の液晶配向剤を構成する有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成反応に用いられるものとして例示した溶媒を挙げることができる。また、ポリアミック酸の合成反応の際に併用することができるものとして例示した貧溶媒も適宜選択して併用することができる。   As an organic solvent which comprises the liquid crystal aligning agent of this invention, the solvent illustrated as what is used for the synthesis reaction of a polyamic acid can be mentioned. Moreover, the poor solvent illustrated as what can be used together in the case of the synthesis reaction of a polyamic acid can also be selected suitably, and can be used together.

本発明の液晶配向剤における固形分濃度は、粘性、揮発性などを考慮して選択されるが、好ましくは1〜10重量%の範囲とされる。すなわち、本発明の液晶配向剤は、基板表面に塗布され、液晶配向膜となる塗膜が形成されるが、固形分濃度が1重量%未満である場合には、この塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜を得難い。固形分濃度が10重量%を超える場合には、塗膜の膜厚が過大となって良好な液晶配向膜を得難く、また、液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性が劣り易くなる。また、本発明の液晶配向剤を調製する際の温度は、好ましくは、0℃〜200℃、より好ましくは20℃〜60℃である。   The solid content concentration in the liquid crystal aligning agent of the present invention is selected in consideration of viscosity, volatility, etc., but is preferably in the range of 1 to 10% by weight. That is, the liquid crystal aligning agent of the present invention is applied to the substrate surface to form a coating film that becomes a liquid crystal alignment film. When the solid content concentration is less than 1% by weight, the coating film thickness is It is too small to obtain a good liquid crystal alignment film. 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 is increased, so that the coating properties tend to be inferior. Moreover, the temperature at the time of preparing the liquid crystal aligning agent of this invention, Preferably, it is 0 to 200 degreeC, More preferably, it is 20 to 60 degreeC.

本発明の液晶配向剤は、分子内に4つのエポキシ基を有する化合物(以下、「エポキシ基含有化合物」ともいう)を特定重合体100重量部に対して少なくても2重量部含有する。   The liquid crystal aligning agent of the present invention contains at least 2 parts by weight of a compound having four epoxy groups in the molecule (hereinafter also referred to as “epoxy group-containing compound”) with respect to 100 parts by weight of the specific polymer.

エポキシ基含有化合物としては、例えば1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4、4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4、4’−ジアミノジフェニルエーテル、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−p−キシレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−3、4’−ジアミノジフェニルメタン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−1、3−プロパンジアミン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−4、4’−ジアミノヘプタメチレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノエチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−2、2’−ジメチル−4、4’−アミノビフェニルなどを好ましいものとして挙げることができる。かかるエポキシ化合物の含有量としては、配向剤に含まれる特定重合体100重量部に対して好ましくは2〜40重量部、さらに好ましくは5〜30重量部である。
Examples of the epoxy group-containing compounds such as 1,3,5,6- tetraglycidyl-2,4-hexanediol, N, N, N ', N' - tetraglycidyl -m- xylene diamine, 1,3-bis ( N, N-diglycidyl aminomethyl) cyclohexane, N, N, N ', N' - tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenylmethane, N, N, N ', N' - tetraglycidyl-4,4'- diaminodiphenyl ether, N, N, N ', N' - tetraglycidyl -p- xylene diamine, N, N, N ', N' - tetraglycidyl-3,4'-diaminodiphenylmethane, N, N, N ', N '- tetraglycidyl-1,3-propanediamine, N, N, N', N '- tetraglycidyl-4,4'-diaminodiphenyl heptamethylene diamine, 1,3-bis (N, N-diglycidyl-aminoethyl) Cyclohexane, N, N, N Preferred examples include ', N'-tetraglycidyl-2, 2'-dimethyl-4, 4' -aminobiphenyl and the like. The content of the epoxy compound is preferably 2 to 40 parts by weight, and more preferably 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the specific polymer contained in the alignment agent.

また、本発明の液晶配向剤は、官能性シラン含有化合物(以下、「シランカップリング剤」ともいう)を含有してい。シランカップリング剤としては、下記式(I−4)
YRSiR3-m (I-4)
(式中Yはアミノ基を有する有機基であり、Rは炭素数1〜10の2価の炭化水素基であり、Rは炭素数1〜5のアルキル基であり、XはORで示されるアルコキシ基またはOCORでしめされるアルコキシカルボニル基(ここでRおよびRは、炭素数1〜10のアルキル基である)を示し、mは1〜3の整数を示す。)
で表されるものが好ましい。
かかるシランカップリング剤としては、例えば3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、メチル3−[2−(3−トリメトキシシリルプロピルアミノ)エチルアミノ]プロピオネートなどを挙げることができる。
これらシランカップリング剤の配合割合は、特定重合体100重量部に対して、通常、0.01〜5重量部、好ましくは0.1〜3重量部、さらに好ましくは0.5〜2重量部である。0.01重量部未満であると、印刷性改良の効果が不十分となる場合があり、5重量部を超えると、増粘する場合がある。
The liquid crystal aligning agent of the present invention, the functional silane-containing compound (hereinafter, also referred to as "silane coupling agent") that contained. As a silane coupling agent, the following formula (I-4)
YR 3 SiR 3-m X m (I-4)
(In the formula, Y is an organic group having an amino group, R 3 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and X is OR 4 . And an alkoxycarbonyl group represented by OCOR 5 (wherein R 4 and R 5 are each an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms), and m represents an integer of 1 to 3).
The thing represented by these is preferable.
Examples of the silane coupling agent include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 2-aminopropyltrimethoxysilane, 2-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl)- 3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-ureidopropyltrimethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyl Trimethoxysilane, N-ethoxycarbonyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-triethoxysilylpropyltriethylenetriamine, N-trimethoxysilylpropyltriethylenetriamine, 10-trimethoxysilyl-1 4,7-triazadecane, 10-triethoxysilyl-1,4,7-triazadecane, 9-trimethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, 9-triethoxysilyl-3,6-diazanonyl acetate, N-benzyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-benzyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltriethoxysilane, N- Bis (oxyethylene) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-bis (oxyethylene) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, methyl 3- [2- (3-tri Methoxysilylpropylamino) ethylamino] propionate etc. It can gel.
The blending ratio of these silane coupling agents is usually 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 3 parts by weight, more preferably 0.5 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the specific polymer. It is. If it is less than 0.01 part by weight, the effect of improving the printability may be insufficient, and if it exceeds 5 parts by weight, the viscosity may increase.

<液晶表示素子>
本発明の液晶配向剤を用いて得られる液晶表示素子は、例えば次の方法によって製造することができる。
(1)パターニングされた透明導電膜が設けられている基板の一面に、本発明の液晶配向剤を例えばロールコーター法、スピンナー法、印刷法、インクジェット法などの方法によって塗布し、次いで、塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。ここに、基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス;ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネートなどのプラスチックからなる透明基板を用いることができる。基板の一面に設けられる透明導電膜としては、酸化スズ(SnO2 )からなるNESA膜(米国PPG社登録商標)、酸化インジウム−酸化スズ(In23−SnO2)からなるITO膜などを用いることができ、これらの透明導電膜のパターニングには、フォト・エッチング法や予めマスクを用いる方法が用いられる。液晶配向剤の塗布に際しては、基板表面および透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良好にするために、基板の該表面に、官能性シラン含有化合物、官能性チタン含有化合物などを予め塗布することもできる。液晶配向剤塗布後の加熱温度は80〜300℃とされ、好ましくは120〜250℃とされる。なお、ポリアミック酸を含有する本発明の液晶配向剤は、塗布後に有機溶媒を除去することによって配向膜となる塗膜を形成するが、さらに加熱することによって脱水閉環を進行させ、よりイミド化された塗膜とすることもできる。形成される塗膜の膜厚は、通常0.001〜1μmであり、好ましくは0.005〜0.5μmである。
<Liquid crystal display element>
The liquid crystal display element obtained using the liquid crystal aligning agent of this invention can be manufactured, for example with the following method.
(1) The liquid crystal aligning agent of the present invention is applied to one surface of a substrate provided with a patterned transparent conductive film by a method such as a roll coater method, a spinner method, a printing method, an ink jet method, etc. Is heated to form a coating film. Here, as the substrate, for example, a glass such as float glass or soda glass; a transparent substrate made of a plastic such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethersulfone, or polycarbonate can be used. As the transparent conductive film provided on one surface of the substrate, tin oxide (SnO 2 NESA film (registered trademark of PPG, USA), ITO film made of indium oxide-tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 ), etc. can be used for patterning these transparent conductive films. An etching method or a method using a mask in advance is used. When applying the liquid crystal aligning agent, in order to further improve the adhesion between the substrate surface and the transparent conductive film and the coating film, a functional silane-containing compound, a functional titanium-containing compound, or the like is previously applied to the surface of the substrate. You can also The heating temperature after application of the liquid crystal aligning agent is 80 to 300 ° C, preferably 120 to 250 ° C. In addition, the liquid crystal aligning agent of the present invention containing a polyamic acid forms a coating film that becomes an alignment film by removing the organic solvent after coating, but further proceeds with dehydration ring closure by further heating, and is further imidized. It can also be set as a coating film. The film thickness of the coating film to be formed is usually 0.001 to 1 μm, preferably 0.005 to 0.5 μm.

(2)形成された塗膜面を、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦るラビング処理を行う。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。
また、本発明の液晶配向剤により形成された液晶配向膜に、例えば特開平6−222366号公報や特開平6−281937号公報に示されているような、紫外線を部分的に照射することによってプレチルト角を変化させるような処理、あるいは特開平5−107544号公報に示されているような、ラビング処理を施した液晶配向膜表面にレジスト膜を部分的に形成し、先のラビング処理と異なる方向にラビング処理を行った後にレジスト膜を除去して、液晶配向膜の液晶配向能を変化させるような処理を行うことによって、液晶表示素子の視界特性を改善することが可能である。
(2) A rubbing process is performed in which the formed coating film surface is rubbed in a certain direction with a roll wound with a cloth made of a fiber such as nylon, rayon, or cotton. Thereby, the orientation ability of a liquid crystal molecule is provided to a coating film, and it becomes a liquid crystal aligning film.
Further, by partially irradiating the liquid crystal alignment film formed of the liquid crystal alignment agent of the present invention with ultraviolet rays as disclosed in, for example, JP-A-6-222366 and JP-A-6-281937. A resist film is partially formed on the surface of the liquid crystal alignment film that has been subjected to a treatment for changing the pretilt angle or a rubbing treatment as disclosed in JP-A-5-107544, which is different from the previous rubbing treatment. The visibility characteristics of the liquid crystal display element can be improved by removing the resist film after performing the rubbing treatment in the direction and changing the liquid crystal alignment ability of the liquid crystal alignment film.

(3)上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を2枚作製し、それぞれの液晶配向膜におけるラビング方向が直交または逆平行となるように、2枚の基板を、間隙(セルギャップ)を介して対向配置し、2枚の基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填し、注入孔を封止して液晶セルを構成する。そして、液晶セルの外表面、すなわち、液晶セルを構成する透明基板側に、偏光板を配することにより、液晶表示素子が得られる。
ここに、シール剤としては、例えば硬化剤およびスペーサーとしての酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂などを用いることができる。
(3) Two substrates on which the liquid crystal alignment film is formed as described above are manufactured, and the two substrates are separated by a gap (cell gap) so that the rubbing directions in the respective liquid crystal alignment films are orthogonal or antiparallel. ), And the periphery of the two substrates are bonded together using a sealant, and liquid crystal is injected and filled in the cell gap defined by the substrate surface and the sealant, and the injection hole is sealed. A liquid crystal cell is constructed. And a liquid crystal display element is obtained by arrange | positioning a polarizing plate to the outer surface of a liquid crystal cell, ie, the transparent substrate side which comprises a liquid crystal cell.
Here, as the sealing agent, for example, an epoxy resin containing a curing agent and aluminum oxide spheres as a spacer can be used.

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

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

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。実施例および比較例における電圧保持率は以下の方法により評価した。
[電圧保持率]
液晶表示素子に5Vの電圧を60マイクロ秒の印加時間、167ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から167ミリ秒後の電圧保持率を測定した。測定装置は(株)東陽テクニカ製VHR−1を使用した。電圧保持率が95%以上の場合を良、それ以外の場合を不良と判断した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The voltage holding ratios in the examples and comparative examples were evaluated by the following methods.
[Voltage holding ratio]
A voltage of 5 V was applied to the liquid crystal display element with an application time of 60 microseconds and a span of 167 milliseconds, and then the voltage holding ratio after 167 milliseconds from release of application was measured. The measuring apparatus used was VHR-1 manufactured by Toyo Corporation. The case where the voltage holding ratio was 95% or more was judged as good, and the other cases were judged as bad.

合成例1
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224.17g(1.0モル)、ジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン108.14g(1.0モル)、をN−メチル−2−ピロリドン4,500gに溶解させ、60℃で6時間反応させた。次いで、反応溶液を大過剰のメチルアルコール中に注いで反応生成物を沈澱させた。その後、メチルアルコールで洗浄し、減圧下40℃で15時間乾燥させることにより、対数粘度0.75dl/gのポリアミック酸380gを得た。得られたポリアミック酸30gをN−メチル−2−ピロリドン570gに溶解させ、ピリジン23.4gおよび無水酢酸18.1gを添加し110℃で4時間脱水閉環させ、上記と同様にして沈殿、洗浄、減圧を行い、対数粘度0.68dl/gのポリイミド(これを「ポリイミド(A−1)」とする)18.2gを得た。
Synthesis example 1
224.17 g (1.0 mol) of 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride as tetracarboxylic dianhydride, 108.14 g (1.0 mol) of p-phenylenediamine as a diamine compound, N- It was dissolved in 4,500 g of methyl-2-pyrrolidone and reacted at 60 ° C. for 6 hours. The reaction solution was then poured into a large excess of methyl alcohol to precipitate the reaction product. Thereafter, it was washed with methyl alcohol and dried at 40 ° C. under reduced pressure for 15 hours to obtain 380 g of a polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.75 dl / g. 30 g of the resulting polyamic acid was dissolved in 570 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 23.4 g of pyridine and 18.1 g of acetic anhydride were added, and dehydration was carried out at 110 ° C. for 4 hours, followed by precipitation, washing, The pressure was reduced to obtain 18.2 g of polyimide having a logarithmic viscosity of 0.68 dl / g (referred to as “polyimide (A-1)”).

合成例2
合成例1において、ジアミン化合物として4,4’−ジアミノジフェニルメタン198.27g(1.0モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.55dl/gのポリアミック酸390gを得た。得られたポリアミック酸30gをN−メチル−2−ピロリドン570gに溶解させ、ピリジン5.7gおよび無水酢酸7.4gを添加し110℃で4時間脱水閉環させ、上記と同様にして沈殿、洗浄、減圧を行い、対数粘度0.49dl/gのポリイミド(これを「ポリイミド(A−2)」とする)20.5gを得た。
Synthesis example 2
In Synthesis Example 1, 390 g of polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.55 dl / g was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 198.27 g (1.0 mol) of 4,4′-diaminodiphenylmethane was used as the diamine compound. It was. 30 g of the resulting polyamic acid was dissolved in 570 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 5.7 g of pyridine and 7.4 g of acetic anhydride were added, and dehydration was carried out at 110 ° C. for 4 hours, followed by precipitation, washing, The pressure was reduced to obtain 20.5 g of polyimide having a logarithmic viscosity of 0.49 dl / g (referred to as “polyimide (A-2)”).

合成例3
合成例1において、ジアミン化合物として4,4’−ジアミノジフェニルエーテル200.24g(1.0モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.52dl/gのポリアミック酸390gを得た。得られたポリアミック酸30gをN−メチル−2−ピロリドン570gに溶解させ、ピリジン5.7gおよび無水酢酸7.4gを添加し110℃で4時間脱水閉環させ、上記と同様にして沈殿、洗浄、減圧を行い、対数粘度0.48dl/gのポリイミド(これを「ポリイミド(A−3)」とする)18.5gを得た。
Synthesis example 3
In Synthesis Example 1, 390 g of polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.52 dl / g was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 200.24 g (1.0 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether was used as the diamine compound. It was. 30 g of the resulting polyamic acid was dissolved in 570 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 5.7 g of pyridine and 7.4 g of acetic anhydride were added, and dehydration was carried out at 110 ° C. for 4 hours, followed by precipitation, washing, The pressure was reduced to obtain 18.5 g of polyimide having a logarithmic viscosity of 0.48 dl / g (referred to as “polyimide (A-3)”).

合成例4
合成例1において、ジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン75.69g(0.7モル)、および、4,4’−ジアミノジフェニルメタン59.48g(0.3モル)、を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.56dl/gのポリアミック酸390gを得た。得られたポリアミック酸30gをN−メチル−2−ピロリドン570gに溶解させ、ピリジン5.7gおよび無水酢酸7.4gを添加し110℃で4時間脱水閉環させ、上記と同様にして沈殿、洗浄、減圧を行い、対数粘度0.50dl/gのポリイミド(これを「ポリイミド(A−4)」とする)17.5gを得た。
Synthesis example 4
In Synthesis Example 1, except that 75.69 g (0.7 mol) of p-phenylenediamine and 59.48 g (0.3 mol) of 4,4′-diaminodiphenylmethane were used as the diamine compound, Similarly, 390 g of polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.56 dl / g was obtained. 30 g of the resulting polyamic acid was dissolved in 570 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 5.7 g of pyridine and 7.4 g of acetic anhydride were added, and dehydration was carried out at 110 ° C. for 4 hours, followed by precipitation, washing, The pressure was reduced to obtain 17.5 g of polyimide having a logarithmic viscosity of 0.50 dl / g (referred to as “polyimide (A-4)”).

合成例5
合成例1において、ジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン86.51g(0.8モル)、および4,4’−ジアミノジフェニルエーテル40.04g(0.2モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.70dl/gのポリアミック酸390gを得た。得られたポリアミック酸30gをN−メチル−2−ピロリドン570gに溶解させ、ピリジン5.7gおよび無水酢酸7.4gを添加し110℃で4時間脱水閉環させ、上記と同様にして沈殿、洗浄、減圧を行い、対数粘度0.61dl/gのポリイミド(これを「ポリイミド(A−5)」とする)19.8gを得た。
Synthesis example 5
In Synthesis Example 1, the same procedure as in Synthesis Example 1 was conducted except that 86.51 g (0.8 mol) of p-phenylenediamine and 40.04 g (0.2 mol) of 4,4′-diaminodiphenyl ether were used as the diamine compound. As a result, 390 g of polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.70 dl / g was obtained. 30 g of the resulting polyamic acid was dissolved in 570 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 5.7 g of pyridine and 7.4 g of acetic anhydride were added, and dehydration was carried out at 110 ° C. for 4 hours, followed by precipitation, washing, The pressure was reduced to obtain 19.8 g of polyimide having a logarithmic viscosity of 0.61 dl / g (referred to as “polyimide (A-5)”).

合成例6
合成例1において、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112.08g(0.5モル)、1,3,3a、4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン157.14g(0.5モル)、ジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン108.14g(1.0モル)、を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.8dl/gのポリアミック酸390gを得た。得られたポリアミック酸30gをN−メチル−2−ピロリドン570gに溶解させ、ピリジン5.7gおよび無水酢酸7.4gを添加し110℃で4時間脱水閉環させ、上記と同様にして沈殿、洗浄、減圧を行い、対数粘度0.68dl/gのポリイミド(これを「ポリイミド(A−6)」とする)18.3gを得た。
Synthesis Example 6
In Synthesis Example 1, as the tetracarboxylic dianhydride, 2,3,5-tricarboxycyclopentyl acetic acid dianhydride 112.08 g (0.5 mol), 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-8 -Methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione 157.14 g (0.5 mol), p-phenylene as diamine compound 390 g of polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.8 dl / g was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 108.14 g (1.0 mol) of diamine was used. 30 g of the resulting polyamic acid was dissolved in 570 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 5.7 g of pyridine and 7.4 g of acetic anhydride were added, and dehydration was carried out at 110 ° C. for 4 hours, followed by precipitation, washing, The pressure was reduced to obtain 18.3 g of polyimide having a logarithmic viscosity of 0.68 dl / g (referred to as “polyimide (A-6)”).

合成例7
合成例1において、ジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン86.51g(0.8モル)、2、2−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン82.1g(0.2モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.61dl/gのポリアミック酸390gを得た。得られたポリアミック酸30gをN−メチル−2−ピロリドン570gに溶解させ、ピリジン5.7gおよび無水酢酸7.4gを添加し110℃で4時間脱水閉環させ、上記と同様にして沈殿、洗浄、減圧を行い、対数粘度0.53dl/gのポリイミド(これを「ポリイミド(A−7)」とする)19.2gを得た。
Synthesis example 7
In Synthesis Example 1, as the diamine compound, 86.51 g (0.8 mol) of p-phenylenediamine and 82.1 g (0.2 mol) of 2,2-bis [4- (4-aminophenoxy) phenyl] propane were used. 390 g of a polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.61 dl / g was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that. 30 g of the resulting polyamic acid was dissolved in 570 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 5.7 g of pyridine and 7.4 g of acetic anhydride were added, and dehydration was carried out at 110 ° C. for 4 hours, followed by precipitation, washing, The pressure was reduced to obtain 19.2 g of polyimide having a logarithmic viscosity of 0.53 dl / g (referred to as “polyimide (A-7)”).

合成例8
合成例1において、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112.08g(0.5モル)、1,3,3a、4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−メチル−5(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン157.14g(0.5モル)、ジアミン化合物としてp−フェニレンジアミン95.71g(0.885モル)、ビスアミノプロピルテトラメチルジシロキサン24.85g(0.1モル)、モノアミンとしてアニリン2.793g(0.03モル)を用いた以外は合成例1と同様にして、対数粘度0.85dl/gのポリアミック酸390gを得た。得られたポリアミック酸30gをN−メチル−2−ピロリドン570gに溶解させ、ピリジン5.7gおよび無水酢酸7.4gを添加し110℃で4時間脱水閉環させ、上記と同様にして沈殿、洗浄、減圧を行い、対数粘度0.70dl/gのポリイミド(これを「ポリイミド(A−8)」とする)18.5gを得た。
Synthesis Example 8
In Synthesis Example 1, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic acid dianhydride 112.08 g (0.5 mol), 1,3,3a, 4,5,9b-hexahydro-5 as tetracarboxylic dianhydride -Methyl-5 (tetrahydro-2,5-dioxo-3-furanyl) -naphtho [1,2-c] -furan-1,3-dione 157.14 g (0.5 mol), p-phenylene as diamine compound Same as Synthesis Example 1 except that 95.71 g (0.885 mol) of diamine, 24.85 g (0.1 mol) of bisaminopropyltetramethyldisiloxane, and 2.793 g (0.03 mol) of aniline as monoamine were used. Thus, 390 g of polyamic acid having a logarithmic viscosity of 0.85 dl / g was obtained. 30 g of the resulting polyamic acid was dissolved in 570 g of N-methyl-2-pyrrolidone, 5.7 g of pyridine and 7.4 g of acetic anhydride were added, and dehydration was carried out at 110 ° C. for 4 hours, followed by precipitation, washing, The pressure was reduced to obtain 18.5 g of polyimide having a logarithmic viscosity of 0.70 dl / g (referred to as “polyimide (A-8)”).

実施例1
合成例1で得られたポリイミド(A−1)100重量部と、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10重量部、さらにメチル3−[2−(3−トリメトキシシリルプロピルアミノ)エチルアミノ]プロピオネート0.75重量部とをγ−ブチロラクトン/N−メチル−2−ピロリドン混合溶剤(重量比90/10)に溶解させて、固形分濃度4重量%の溶液とし、十分な攪拌後、この溶液を孔径1μmのフィルターを用いて濾過し、本発明の液晶配向剤を調製した。厚さ1mmのガラス基板の一面に櫛歯状に設けられたITO膜からなる透明導電膜上に、上記のようにして調製された本発明の液晶配向剤をスピンナーを用いて塗布し、180℃で1時間乾燥することにより乾燥膜厚0.08μmの被膜を形成した。 形成された塗膜面を、ナイロン製の布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンを用いてラビング処理を行い、液晶配向膜とした。ここに、ラビング処理条件は、ロールの回転数400rpm、ステージの移動速度3cm/秒、毛足押し込み長さ0.4mmとした。(この基盤を基板Aとする)
厚さ1mmのガラス基板の一面に、上記のようにして調製された本発明の液晶配向剤をスピンナーを用いて塗布し、180℃で1時間乾燥することにより乾燥膜厚0.08μmの被膜を形成した。この基板を倍率20倍の顕微鏡にて観察したところ、印刷ムラおよびピンホールは見られず、印刷性は良好であった。
Example 1
100 parts by weight of the polyimide (A-1) obtained in Synthesis Example 1, 10 parts by weight of N, N, N ′, N ′,-tetraglycidyl-4,4′-diaminodiphenylmethane, and methyl 3- [2- 0.75 parts by weight of (3-trimethoxysilylpropylamino) ethylamino] propionate was dissolved in a mixed solvent of γ-butyrolactone / N-methyl-2-pyrrolidone (weight ratio 90/10) to obtain a solid concentration of 4% by weight. % Solution and after sufficient stirring, this solution was filtered using a filter having a pore size of 1 μm to prepare the liquid crystal aligning agent of the present invention. The liquid crystal aligning agent of the present invention prepared as described above was applied onto a transparent conductive film made of an ITO film provided in a comb-teeth shape on one surface of a glass substrate having a thickness of 1 mm using a spinner. Was dried for 1 hour to form a film having a dry film thickness of 0.08 μm. The formed coating film surface was rubbed using a rubbing machine having a roll around which a nylon cloth was wound to obtain a liquid crystal alignment film. Here, the rubbing treatment conditions were a roll rotation speed of 400 rpm, a stage moving speed of 3 cm / second, and a hair foot pushing length of 0.4 mm. (This base is called substrate A)
A liquid crystal aligning agent of the present invention prepared as described above was applied to one surface of a glass substrate having a thickness of 1 mm using a spinner, and dried at 180 ° C. for 1 hour to form a film having a dry film thickness of 0.08 μm. Formed. When this substrate was observed with a microscope having a magnification of 20 times, printing unevenness and pinholes were not observed, and the printability was good.

形成された塗膜面を、ナイロン製の布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンを用いてラビング処理を行い、液晶配向膜とした。ここに、ラビング処理条件は、ロールの回転数400rpm、ステージの移動速度3cm/秒、毛足押し込み長さ0.4mmとした。(この基盤を基板Bとする)
基板A、Bの塗膜面の外縁部に、直径17μmの酸化アルミニウム球を含有するエポキシ樹脂系接着剤をスクリーン印刷法により塗布した後、それぞれの液晶配向膜におけるラビング方向が逆平行となるように2枚の基板を間隙を介して対向配置し、外縁部同士を当接させて圧着して接着剤を硬化させた。
The formed coating film surface was rubbed using a rubbing machine having a roll around which a nylon cloth was wound to obtain a liquid crystal alignment film. Here, the rubbing treatment conditions were a roll rotation speed of 400 rpm, a stage moving speed of 3 cm / second, and a hair foot pushing length of 0.4 mm. (This base is called substrate B)
An epoxy resin adhesive containing aluminum oxide spheres having a diameter of 17 μm is applied to the outer edge of the coating surfaces of the substrates A and B by screen printing, so that the rubbing directions in the respective liquid crystal alignment films are antiparallel. Two substrates were placed opposite to each other with a gap between them, and the outer edges were brought into contact with each other and pressed to cure the adhesive.

次いで、液晶注入口より一対の基板間に、ネマティック型液晶(メルク社製、MLC−2019)を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止し、基板の外側の両面に偏光板を、偏光板の偏光方向がそれぞれの基板の液晶配向膜のラビング方向と一致するように張り合わせ、液晶表示素子を作製した。
得られた液晶表示素子の電圧保持率を評価した。電圧保持率が95%以上と良好な値を示し、電圧印加後のコントラストムラ、表示欠損等は見られなかった。
Next, a nematic liquid crystal (MLC-2019, MLC-2019) is filled between the pair of substrates through the liquid crystal injection port, and then the liquid crystal injection port is sealed with an epoxy adhesive, and polarizing plates are formed on both sides of the substrate. Were bonded so that the polarization direction of the polarizing plate coincided with the rubbing direction of the liquid crystal alignment film of each substrate, to prepare a liquid crystal display element.
The voltage holding ratio of the obtained liquid crystal display element was evaluated. The voltage holding ratio was a good value of 95% or more, and no contrast unevenness, display defect, etc. were observed after voltage application.

実施例2〜8および比較例1〜3
合成例2〜8で得られたポリイミド(A−2)〜(A−8)と種々のエポキシ基含有化合物とシランカップリング剤とをγ―ブチロラクトンを主成分とする混合溶剤に溶解させ固形分濃度4.0%溶液を得、この溶液を孔径1μmのフィルターでろ過することにより、本発明の液晶配向剤を調整し、実施例1と同様に、基板上に被膜を形成して印刷ムラおよびピンホールの有無を観察し、さらに液晶表示素子を作成して、電圧保持率を評価した。結果を表1に示す。
Examples 2-8 and Comparative Examples 1-3
The polyimides (A-2) to (A-8) obtained in Synthesis Examples 2 to 8, various epoxy group-containing compounds, and a silane coupling agent are dissolved in a mixed solvent containing γ-butyrolactone as a main component to obtain a solid content. A 4.0% concentration solution was obtained, and this solution was filtered with a filter having a pore size of 1 μm to adjust the liquid crystal aligning agent of the present invention. As in Example 1, a film was formed on the substrate, and printing unevenness and The presence or absence of pinholes was observed, liquid crystal display elements were further created, and the voltage holding ratio was evaluated. The results are shown in Table 1.

Figure 0005041124
Figure 0005041124

Claims (4)

(A)下記式(I−1)で表される繰り返し単位および下記式(I−2)で表される繰り返し単位を有する重合体、分子内に4つのエポキシ基を有する化合物ならびに官能性シラン化合物を含有し、ただし前記重合体は下記式(I−1)で表される繰り返し単位と下記式(I−2)で表される繰り返し単位とが同一分子中に結合してなる部分イミド化重合体であり、そして前記重合体はポリアミック酸を含有しないことを特徴とする、横電界方式液晶表示素子用液晶配向剤。
Figure 0005041124
(式中、P1 は4価の有機基であり、Q1 は2価の有機基である。)
Figure 0005041124
(式中、P2 はPとは異なる4価の有機基であり、Q2 は2価の有機基である。)
(A) A polymer having a repeating unit represented by the following formula (I-1) and a repeating unit represented by the following formula (I-2), a compound having four epoxy groups in the molecule, and a functional silane compound However, the polymer is a partially imidized polymer obtained by bonding a repeating unit represented by the following formula (I-1) and a repeating unit represented by the following formula (I-2) in the same molecule. A liquid crystal aligning agent for a horizontal electric field mode liquid crystal display device, characterized in that the polymer is a coalescence and the polymer does not contain a polyamic acid .
Figure 0005041124
(In the formula, P 1 is a tetravalent organic group, and Q 1 is a divalent organic group.)
Figure 0005041124
(In the formula, P 2 is a tetravalent organic group different from P 1, and Q 2 is a divalent organic group.)
官能性シラン化合物が下記式(I−4)で表される化合物よりなる群から選ばれるシランカップリング剤である請求項1に記載の横電界方式液晶表示素子用液晶配向剤。
YRSiR3-m (I-4)
(式中Yはアミノ基を有する有機基であり、Rは炭素数1〜10の2価の炭化水素基であり、Rは炭素数1〜5のアルキル基であり、XはORで示されるアルコキシ基またはOCORでしめされるアルコキシカルボニル基(ここでRおよびRは、炭素数1〜10のアルキル基である)を示し、mは1〜3の整数を示す。)
The liquid crystal aligning agent for a horizontal electric field mode liquid crystal display device according to claim 1, wherein the functional silane compound is a silane coupling agent selected from the group consisting of compounds represented by the following formula (I-4).
YR 3 SiR 3-m X m (I-4)
(In the formula, Y is an organic group having an amino group, R 3 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and X is OR 4 . And an alkoxycarbonyl group represented by OCOR 5 (wherein R 4 and R 5 are each an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms), and m represents an integer of 1 to 3).
官能性シラン化合物がメチル3−[2−(3−トリメトキシシリルプロピルアミノ)エチルアミノ]プロピオネート、2−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または10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカンである、請求項2に記載の横電界方式液晶表示素子用液晶配向剤。The functional silane compound is methyl 3- [2- (3-trimethoxysilylpropylamino) ethylamino] propionate, 2-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane or The liquid crystal aligning agent for a horizontal electric field mode liquid crystal display element according to claim 2, which is 10-trimethoxysilyl-1,4,7-triazadecane. 請求項1〜のいずれかに記載の液晶配向剤から形成される液晶配向膜を具備することを特徴とする横電界方式液晶表示素子。
Plane switching mode liquid crystal display element characterized by including the liquid crystal alignment film formed from the liquid crystal alignment agent according to any one of claims 1-3.
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