液晶表示素子及び配向剤
【課題】電圧保持率、耐光性等の一般的要求特性を満足しつつ、電気光学応答時間の短いポジ型液晶を用いた垂直配向液晶素子の提供を目的とする。
【解決手段】本発明は、対向配置される一対の基板と、上記両基板間に配設される液晶層と、上記液晶層の両面に配設される一対の液晶配向膜と、上記一対の基板の少なくとも一方に横電界発生用の電極とを備え、上記液晶層がポジ型液晶を含有し、かつ上記液晶配向膜が、［Ａ］下記式（Ａ１）で表される基有する重合体を含有する液晶配向剤から形成される液晶表示素子である。
【解決手段】本発明は、対向配置される一対の基板と、上記両基板間に配設される液晶層と、上記液晶層の両面に配設される一対の液晶配向膜と、上記一対の基板の少なくとも一方に横電界発生用の電極とを備え、上記液晶層がポジ型液晶を含有し、かつ上記液晶配向膜が、［Ａ］下記式（Ａ１）で表される基有する重合体を含有する液晶配向剤から形成される液晶表示素子である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子及び配向剤に関する。詳細には、ポジ型液晶を用いた液晶表示素子（ＬＣＤ）及びこの液晶表示素子の液晶配向膜を形成するための材料として好適な配向剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
高視野角に対応できる液晶表示素子としてポジ型液晶を用いた垂直配向液晶表示素子が知られている（特許文献１〜３参照）。かかる液晶表示素子は携帯電話や液晶テレビ等の動画表示用装置として期待されていることから、動画を滑らかに表示しつつ残像を極力抑えるべく、電気光学効果の応答時間のさらなる高速化が求められている。しかし、ポジ型液晶を用いた垂直配向液晶表示素子は電圧印加時の液晶応答速度が遅いという課題がある（非特許文献１参照）。
この課題に対して、液晶配向膜に用いるポリマー側鎖に誘電異方性を与える構造を付与することで改善を図る技術が報告されている（特許文献４及び５参照）。しかし、本特許文献は従来から存在するポジ型液晶を用いた水平配向素子又はネガ型液晶を用いた垂直配向素子に関するものであり、本発明のポジ型液晶を用いた垂直配向素子に関して検討されたものではない。
このような状況から、液晶表示素子として一般に要求される電圧保持率、耐光性等の特性を満足しつつ、電気光学応答時間の短いポジ型液晶を用いた垂直配向液晶表示素子の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３３３１７１号公報
【特許文献２】特開平１０−１６１１４５号公報
【特許文献３】特開２００９−２５８３４号公報
【特許文献４】特表２００７−５２１３６１号公報
【特許文献５】特表２００７−５２１５０６号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｔ．Ｓａｋｕｒａｉ ｅｔ．ａｌ．，ＳＩＤ ２０１０ ＤＩＧＥＳＴ ｐ．７２１−７２４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、電圧保持率、耐光性等の一般的要求特性を満足しつつ、電気光学応答時間の短いポジ型液晶を用いた垂直配向液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた発明は、
対向配置される一対の基板と、
上記両基板間に配設される液晶層と、
上記液晶層の両面に配設される一対の液晶配向膜と、
上記一対の基板の少なくとも一方に配設される横電界発生用の電極と
を備え、
上記液晶層がポジ型液晶を含有し、かつ
上記液晶配向膜が、
［Ａ］下記式（Ａ１）で表される基を有する重合体（以下、「［Ａ］重合体」と称することがある）
を含有する液晶配向剤（以下、「液晶配向剤（Ａ）」と称することがある）から形成される液晶表示素子である。
【化１】
（式（Ａ１）中、Ｒ１はメチレン基、炭素数２〜３０のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ２は二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合及び酸素原子のうちのいずれかを含む連結基である。Ｒ３は少なくとも２つの単環構造を有する基である。ａは０又は１である。）
【０００７】
本発明の液晶表示素子は、液晶層がポジ型液晶を含有し、かつ液晶配向膜が上記特定構造の基を有する重合体を含有する液晶配向剤から形成されることから、電圧保持率、耐光性等の一般的要求特性を満足しつつ、短い電気光学応答時間を発揮することができる。
【０００８】
上記液晶配向膜は垂直液晶配向膜であることが好ましい。
当該液晶表示素子は、用いる液晶配向膜として垂直液晶配向膜を用いることで、横電界方式の液晶層を容易かつ確実に形成でき、上述の特性を効果的に発揮することができる。
【０００９】
上記式（Ａ１）におけるＲ３は、下記式（Ａ２）で表されることが好ましい。
【化２】
（式（Ａ２）中、Ｒ４はフェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、シクロヘキシレン基、ビシクロヘキシレン基、シクロへキシレンフェニレン基又は２価の複素環基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ５は置換基を有していてもよいメチレン基及び炭素数２〜１０のアルキレン基、二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合並びに複素環基のうちの少なくともいずれかを含む連結基である。Ｒ６はベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、シクロヘキサン、ビシクロヘキサン、シクロヘキシルベンゼン又は複素環化合物から（ｃ＋１）個の水素原子を除いた（ｃ＋１）価の基である。この基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ７は水素原子、シアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、アルコキシカルボニル基、アルキル基、アルコキシ基、トリフルオロメトキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基である。ｂは０又は１である。ｃは１〜９の整数である。ｄは１又は２である。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ７及びｂがそれぞれ複数の場合、複数のＲ４、Ｒ５、Ｒ７及びｂはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【００１０】
当該液晶表示素子によれば、用いる液晶配向剤が含有する［Ａ］重合体におけるＲ３が上記特定構造を有することで、上述の効果をさらに向上させることができる。
【００１１】
［Ａ］重合体は、ポリオルガノシロキサン構造を有することが好ましい。
当該液晶表示素子は、［Ａ］重合体がポリオルガノシロキサン構造を有することで、耐光性を向上させることができる。
【００１２】
上記液晶配向剤は、［Ｂ］ポリアミック酸及びポリイミドからなる群より選択される少なくとも１種の重合体（以下、「[Ｂ]重合体」と称することがある）をさらに含有することが好ましい。
当該液晶表示素子は、用いる液晶配向剤が[Ｂ]重合体をさらに含有することで得られる液晶配向剤の溶液特性及び得られる液晶表示素子の電気特性を改善することができる。
【００１３】
［Ｂ］重合体は、コレスタニル基含有ジアミン、コレステニル基含有ジアミン又は下記式（Ａ−１）で表されるジアミンを用いて得られることが好ましい。
【化３】
（式（Ａ−１）中、ＸＩ及びＸＩＩは、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−である。ＲＩはメチレン基又は炭素数２若しくは３のアルキレン基である。αは０又は１である。βは０〜２の整数である。但しα及びβが同時に０になる場合はない。γは１〜２０の整数である。）
【００１４】
当該液晶表示素子は、[Ｂ]重合体として上記特定のジアミンを用いて得られる重合体を用いることで、垂直配向性を向上させることができる。
【００１５】
本発明の配向剤は、
横電界方式液晶表示素子のポジ型液晶用配向剤であって、
［Ａ］下記式（Ａ１）で表される基を有する重合体
を含有することを特徴とする。
【化４】
（式（Ａ１）中、Ｒ１はメチレン基、炭素数２〜３０のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ２は二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合及び酸素原子のうちのいずれかを含む連結基である。Ｒ３は少なくとも２つの単環構造を有する基である。ａは０又は１である。）
【００１６】
当該配向剤は、上記特定構造を有する重合体を含有するので、横電解方式液晶表示素子のポジ型液晶用配向剤として好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の液晶表示素子は、電圧保持率、耐光性等の一般的要求特性を満たし、かつ液晶応答速度を向上することができる。また、本発明の配向剤は、横電界方式液晶表示素子のポジ型液晶用配向剤として好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜液晶表示素子＞
本発明の液晶表示素子は、
対向配置される一対の基板と、
上記両基板間に配設される液晶層と、
上記液晶層の両面に配設される一対の液晶配向膜と、
上記一対の基板の少なくとも一方に配設される横電界発生用の電極と
を備え、
上記液晶層がポジ型液晶を含有し、かつ
上記液晶配向膜が、
［Ａ］下記式（Ａ１）で表される基を有する重合体
を含有する液晶配向剤から形成される液晶表示素子である。
【００１９】
本発明の液晶表示素子は、例えば以下の（１）及び（２）の工程により製造することができる。
［（１）工程］
先ず基板上に液晶配向剤（Ａ）を塗布し、次いで塗布面を加熱することにより基板上に塗膜を形成する。この液晶配向剤（Ａ）については後述する。少なくとも一方の基板に横電界発生用の電極を備えた基板２枚を一対として、その基板上、電極を有する場合は電極形成面上に、液晶配向剤（Ａ）を、好ましくはオフセット印刷法、スピンコート法又はインクジェット印刷法によりそれぞれ塗布し、次いで、各塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。ここで、本発明の液晶表示素子は印刷性に優れているので、塗布方法としてオフセット印刷法又はインクジェット印刷法を採用することが、本発明の優れた効果を最大限に発揮するとの観点から好ましい。
【００２０】
ここに、基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラス等のガラス；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）等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（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）からなるＩＴＯ膜等を用いることができる。パターニングされた透明導電膜を得るには、例えばパターンなし透明導電膜を形成した後フォト・エッチングによりパターンを形成する方法、透明導電膜を形成する際に所望のパターンを有するマスクを用いる方法等によることができる。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等を予め塗布する前処理を施しておいてもよい。
横電解発生用の電極としては、櫛歯型にパターニングされた透明導電膜が好適に用いられる。
【００２１】
液晶配向剤（Ａ）塗布後、塗布した配向剤の液垂れ防止等の目的で、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分〜１０分であり、より好ましくは０．５分〜５分である。その後、溶媒を完全に除去し、必要に応じて重合体に含まれるアミック酸単位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。この焼成（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分〜２００分であり、より好ましくは１０分〜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０．００１μｍ〜１μｍであり、より好ましくは０．００５μｍ〜０．５μｍである。
上記のようにして形成された塗膜は、これをそのまま液晶配向膜として使用することができるが、所望に応じてラビング処理を行った後に使用に供してもよい。
【００２２】
［（２）工程］
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枚の基板間に液晶を配置することにより、液晶セルを製造する。ここで、塗膜に対してラビング処理を行った場合には、２枚の基板は、各塗膜におけるラビング方向が互いに所定の角度、例えば直交又は逆平行となるように対向配置される。
【００２３】
基板間に液晶を配置するには、例えば以下の２つの方法が挙げられる。
第一の方法は、従来から知られている方法である。先ず、それぞれの液晶配向膜が対向するように間隙（セルギャップ）を介して２枚の基板を対向配置し、２枚の基板の周辺部を、シール剤を用いて貼り合わせ、基板表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造することができる。
第二の方法は、ＯＤＦ（Ｏｎｅ Ｄｒｏｐ Ｆｉｌｌ）方式と呼ばれる手法であり、液晶配向膜を形成した２枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に例えば紫外光硬化性のシール材を塗布し、さらに液晶配向膜面上に液晶を滴下した後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化することにより、液晶セルを製造することができる。
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、液晶注入時の流動配向を除去することが望ましい。
【００２４】
そして、液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより、本発明の液晶表示素子を得ることができる。
ここに、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等を用いることができる。
上記ポジ型液晶としては、ネマチック型液晶及びスメクチック型液晶を挙げることができ、その中でもネマチ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、正の誘電異方性を有するフッ素系液晶及びシアノ系液晶の少なくとも一方を含むブレンド液晶等を用いることができる。
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。
【００２５】
＜液晶配向剤（Ａ）＞
本発明の液晶表示素子の液晶配向膜の形成に用いられる液晶配向剤（Ａ）は、
［Ａ］上記式（Ａ１）で表される基を有する重合体
を含有する。
また、液晶配向剤（Ａ）は、後述する［Ｂ］重合体等の「他の重合体」を含有できる。さらに、液晶配向剤（Ａ）は、本発明の効果を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。この液晶配向剤（Ａ）は垂直配向性を発現させるものである。以下、各成分について詳述する。
【００２６】
＜［Ａ］重合体＞
［Ａ］重合体は、上記式（Ａ１）で表される基を有する。
【００２７】
［上記式（Ａ１）で表される基］
上記式（Ａ１）のＲ１はメチレン基、炭素数２〜３０のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい
【００２８】
上記Ｒ１で表される炭素数２〜３０のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、テトラデシレン基、ヘキサデシレン基、オクタデシレン基、ノナデシレン基、イコシレン基、ヘンイコシレン基、ドコシレン基、トリコシレン基、テトラコシレン基、ペンタコシレン基、ヘキサコシレン基、ヘプタコシレン基、オクタコシレン基、ノナコシレン基、及びトリアコンチレン基等が挙げられる。これらのうち、液晶配向を安定に発現させるためにはオクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、テトラデシレン基、ヘキサデシレン基、オクタデシレン基、ノナデシレン基、イコシレン基等の炭素数が８以上２０以下のアルキレン基が好ましい。
【００２９】
Ｒ２は、二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合及び酸素原子のうちのいずれかを含む連結基である。Ｒ２としては、例えば、エテンジイル基、エチンジイル基、エステル基、メタンジイルオキシ基、フルオロメタンジイルオキシ基、ジフルオロメタンジイルオキシ基等が挙げられる。なお、Ｒ２は上記結合のいずれかを含んでいればよいが、各結合を組み合わせて含んでいてもよい。また、Ｒ１がフェニレン基又はシクロヘキシレン基である場合は、形成される配向膜の配向性や溶媒への溶解性の観点から、Ｒ２は炭素数が１〜３０のアルキレン基を含んでいることが好ましい。なお、ａは０又は１である。
【００３０】
Ｒ３は少なくとも２つの単環構造を有する基であり、好ましくは、正又は負の誘電異方性を示す基である。単環構造とは、一の環構造が他の環構造から独立して存在しており、一の環構造の結合が他の環構造と共有されている、いわゆる縮合環構造を有しない構造である。また、単環構造としては、脂環式構造、芳香環式構造、複素環式構造のいずれでもよく、これらを組み合わせて有していてもよい。
【００３１】
Ｒ３は少なくとも２つ以上の単環構造を有する基である限り特に限定されないが、Ｒ３は下記式（Ａ２）で表される基が好ましい。
【００３２】
【化５】
【００３３】
上記式（Ａ２）中、Ｒ４はフェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、シクロヘキシレン基、ビシクロヘキシレン基、シクロへキシレンフェニレン基又は２価の複素環基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ５は置換基を有していてもよいメチレン基及び炭素数２〜１０のアルキレン基、二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合並びに複素環基のうちの少なくともいずれかを含む連結基である。Ｒ６はベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、シクロヘキサン、ビシクロヘキサン、シクロヘキシルベンゼン又は複素環化合物から（ｃ＋１）個の水素原子を除いた（ｃ＋１）価の基である。この基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ７は水素原子、シアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、アルコキシカルボニル基、アルキル基、アルコキシ基、トリフルオロメトキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基である。ｂは０又は１である。ｃは１〜９の整数である。ｄは１又は２である。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ７及びｂがそれぞれ複数の場合、複数のＲ４、Ｒ５、Ｒ７及びｂはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
【００３４】
上記液晶配向剤に含有される［Ａ］重合体の側鎖に、上記式（Ａ２）で表される基を導入することにより、得られる液晶表示素子の電気光学応答性をさらに高速化させることができる。式（Ａ２）中、Ｒ４は、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフタレン基、シクロヘキシレン基、ビシクロヘキシレン基、シクロへキシレンフェニレン基又は２価の複素環基である。２価の複素環基としては、例えばピリジニレン基、ピリダジニレン基、ピリミジニレン基等が挙げられる。
【００３５】
上記式（Ａ２）において、Ｒ５は、置換基を有していてもよいメチレン基及び炭素数２〜１０のアルキレン基、二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合並びに複素環基のうちの少なくともいずれかを含む、Ｒ４とＲ６とを連結する連結基であり、［Ａ］重合体に必要とされる配向性や誘導異方性に応じて適宜選択することができる。Ｒ５としては、メタンジイル基、エタンジイル基、プロパンジイル基、エテンジイル基、エチンジイル基、エーテル基、エステル基、メタンジイルオキシ基、エタンジイルオキシ基、フルオロメタンジイルオキシ基、ジフルオロメタンジイルオキシ基等が挙げられる。これらの中でも、エタンジイル基、エチンジイル基、エステル基、メタンジイルオキシ基、ジフルオロメタンジイルオキシ基が好ましい。なお、ｂは０又は１であるので、側鎖構造の設計においてＲ５は含まれていても含まれていなくてもよい。
【００３６】
上記式（Ａ２）において、Ｒ６は、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、シクロヘキサン、ビシクロヘキサン、シクロヘキシルベンゼン又は複素環化合物から（ｃ＋１）個の水素原子を除いた（ｃ＋１）価の基である。ｃは１〜９の整数である。Ｒ６としては、例えばｃが１の場合、上記Ｒ４として例示した２価の基と同じ基等が挙げられる。
【００３７】
上記式（Ａ２）中、Ｒ７は水素原子、シアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、アルコキシカルボニル基、アルキル基、アルコキシ基、トリフルオロメトキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基である。アルコキシカルボニル基としては、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基等が挙げられ、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基等の炭素数が１〜２０の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基等が挙げられ、アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。
【００３８】
上記式（Ａ２）において、Ｒ６が複数の置換基（Ｒ７）を有する場合は、それぞれ異なるものを組み合わせて用いても良い。Ｒ６が複数の置換基を有する場合の組み合わせとしては、所望の誘電異方性を安定して発現させるために、フッ素原子とシアノ基との組み合わせ、フッ素原子とアルキル基との組み合わせ、シアノ基とアルキル基との組み合わせが好ましい。なお、ｃは１〜９の整数である。
【００３９】
［Ａ］重合体は、上記式（Ａ１）で表される構造を有する基を有しているならば、公知の重合体主鎖を適宜選択できるが、ポリオルガノシロキサン、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアクリレート、ポリメタアクリレート、ポリ（スチレン−フェニルマレイミド）誘導体、セルロース誘導体、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン誘導体、ポリアミック酸エステルを主鎖構造とすることが、電気特性の面から好ましく、耐光性の面からポリオルガノシロキサン（以下、「［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物」と称することがある）とすることが好ましい。
【００４０】
上記液晶配向剤が含有する［Ａ］重合体がポリオルガノシロキサン構造を有する場合、
［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物を含有し、
この［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物が、
エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンに由来する部分と、
下記式（Ａ１−Ｃ）で表されるカルボキシル基を有する化合物（以下、「特定カルボン酸」と称することがある）に由来する部分と
を有することが好ましい。
【００４１】
【化６】
【００４２】
上記式（Ａ１−Ｃ）中、Ｒ１はメチレン基、炭素数２〜３０のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ２は二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合及び酸素原子のうちのいずれかを含む連結基である。Ｒ３は少なくとも２つの単環構造を有する基である。ａは０又は１である。
【００４３】
上記液晶配向剤に含有される［ａ］ポリオルガノシロキサンが上記特定の化合物に由来する構造を有することで、側鎖に誘電異方性を有する構造が導入され、この液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜を備える液晶表示素子は、さらに電気特性及び残像特性が向上し、より応答時間が短縮される。また、エポキシ基とカルボキシル基との間の反応性を利用することで、主鎖としてのポリオルガノシロキサンに側鎖としての上記式（Ａ１−Ｃ）で表される誘電異方性を有する構造を容易に導入できる。
【００４４】
＜［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物＞
［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物はエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンに由来する部分と、上記式（Ａ１−Ｃ）で表される特定カルボン酸に由来する部分とを有する。液晶配向剤（Ａ）に含有される［Ａ］重合体がこのような特定の構造単位を有することで、側鎖に誘電異方性を有する構造が導入され、この液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜を備える液晶表示素子は、さらに電気特性及び残像特性が向上し、より応答時間が短縮される。また、エポキシ基とカルボキシル基との間の反応性を利用することで、主鎖としてのポリオルガノシロキサンに側鎖としての上記式（１）で表される誘電異方性を有する構造を容易に導入できる。
【００４５】
［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物は、主としてポリオルガノシロキサンのエポキシ基と特定カルボン酸のカルボキシル基との反応物として得られることになると考えられるが、以降の説明を容易にするために、便宜的にエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン（とその誘導体）に由来する部分と、特定カルボン酸に由来する部分とに分けて液晶配向剤（Ａ）に含有される［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物を説明する。
【００４６】
［エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンに由来する部分］
この部分は、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の構造のうち、ポリマー主鎖としてのポリオルガノシロキサン骨格と、このポリオルガノシロキサン主鎖から延びている側鎖としてのエポキシ基含有骨格とを含む概念である。上述のように［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物では、大部分のエポキシ基は特定カルボン酸と反応してその初期の構造を有していないと考えられるが、特定カルボン酸がエポキシ基以外の部分と結合している場合もあり得る。そこで、本発明では両者の態様を含めて「エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンに由来する部分」ということとする。
【００４７】
［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物が、グリシジル基、グリシジルオキシ基、エポキシシクロヘキシル基を含む基等のエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンに由来する部分を含むことで液晶配向剤（Ａ）は配向性や電圧保持率等の電気特性がより向上する。
【００４８】
エポキシ基としては下記式（Ｘ１−１−１）又は式（Ｘ１−２−１）で表される基であることが好ましい。上記式（１）で表される構造単位を有するポリオルガノシロキサンに上記式（Ｘ１−１−１）又は（Ｘ１−２−１）で表される基を含ませることにより、液晶配向剤（Ａ）のポリオルガノシロキサン化合物に、上記式（１）で表される特定構造を有する化合物に由来する側鎖基を導入しやすくなる。
【００４９】
【化７】
【００５０】
上記式（Ｘ１−１−１）及び（Ｘ１−２−１）中、＊は結合手を示す。
【００５１】
エポキシ基を有するポリオルガノシロキサン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は、５００〜１００，０００が好ましく、１，０００〜５０，０００がより好ましく、１，０００〜２０，０００が特に好ましい。
【００５２】
［エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンの合成方法］
このようなエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンは、好ましくはエポキシ基を有するシラン化合物、又はエポキシ基を有するシラン化合物と、他のシラン化合物の混合物を、好ましくは適当な有機溶媒、水及び触媒の存在下において加水分解又は加水分解・縮合することにより合成することができる。
【００５３】
上記エポキシ基を有するシラン化合物としては、例えば３−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルジメチルメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルジメチルエトキシシラン、２−グリシジロキシエチルトリメトキシシラン、２−グリシジロキシエチルトリエトキシシラン、２−グリシジロキシエチルメチルジメトキシシラン、２−グリシジロキシエチルメチルジエトキシシラン、２−グリシジロキシエチルジメチルメトキシシラン、２−グリシジロキシエチルジメチルエトキシシラン、４−グリシジロキシブチルトリメトキシシラン、４−グリシジロキシブチルトリエトキシシラン、４−グリシジロキシブチルメチルジメトキシシラン、４−グリシジロキシブチルメチルジエトキシシラン、４−グリシジロキシブチルジメチルメトキシシラン、４−グリシジロキシブチルジメチルエトキシシラン、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、３−（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を使用してもよい。
【００５４】
上記他のシラン化合物としては、例えば、
１個のケイ素原子を有する化合物で、
４つの加水分解性基を有するものとして、
テトラクロロシラン；テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン等のテトラアルコキシシランなど、
３つの加水分解性基を有するものとして、
トリクロロシラン等のトリハロシラン；トリメトキシシラン、トリエトキシシラン等のトリアルコキシシラン；フルオロトリクロロシラン；フルオロトリメトキシシラン、フルオロトリエトキシシラン等のフルオロトリアルコキシシラン；メチルトリクロロシラン等のアルキルトリクロロシラン；メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン等のアルキルトリアルコキシシラン；２−（トリフルオロメチル）エチルトリクロロシシラン等のフッ素化アルキルトリクロロシラン；２−（トリフルオロメチル）エチルトリメトキシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリエトキシシラン等のフッ素化アルキルトリアルコキシシラン；ヒドロキシメチルトリクロロシラン等のヒドロキシアルキルトリクロロシラン；ヒドロキシメチルトリメトキシシラン、ヒドロキシエチルトリメトキシシラン等のヒドロキシアルキルトリアルコキシシラン；３−（メタ）アクリロキシプロピルトリクロロシラン等の（メタ）アクリロキシアルキルトリクロロシラン；３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリエトキシシラン等の（メタ）アクリロキシアルキルトリアルコキシシラン；メルカプトメチルトリクロロシラン、３−メルカプトプロピルトリクロロシラン等のメルカプトアルキルトリクロロシラン；メルカプトメチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリエトキシシラン、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等のメルカプトアルキルトリアルコキシシラン；ビニルトリクロロシラン、アリルトリクロロシラン等のアルケニルトリクロロシラン；ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン等のアルケニルトリアルコキシシラン；フェニルトリクロロシラン等のアリールトリクロロシラン；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等のアリールトリアルコキシシランなど、
２つの加水分解性基を有するものとして、
メチルジクロロシラン等のアルキルジクロロシラン；メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン等のアルキルジアルコキシシラン；ジメチルジクロロシラン等のジアルキルジクロロシラン；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ジアルキルジアルコキシシラン；（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジクロロシラン等のジフッ素化アルキルジクロロシラン；（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジメトキシシラン等のジフッ素化アルキルジアルコキシシラン；（メチル）（３−メルカプトプロピル）ジクロロシラン等のアルキル・メルカプトアルキルジクロロシラン；（メチル）（３−メルカプトプロピル）ジメトキシシラン等のアルキル・メルカプトアルキルジアルコキシシラン；（メチル）（ビニル）ジクロロシラン等のアルキルアルケニルジクロロシラン；ジビニルジクロロシラン等のジアルケニルジクロロシラン；ジビニルジメトキシシラン等の時アルケニルジアルコキシシラン；ジフェニルジクロロシラン等のジアリールジクロロシラン；ジフェニルジメトキシシラン等のジアリールジアルコキシシラン；
１つの加水分解性基を有するものとして、
クロロジメチルシラン等のジアルキルクロロシラン；メトキシジメチルシラン等のジアルキルアルコキシシラン；クロロトリメチルシラン、ブロモトリメチルシラン、ヨードトリメチルシラン等のトリアルキルハロシラン；メトキシトリメチルシラン等のトリアルキルアルコキシシラン；（クロロ）（ビニル）ジメチルシラン等のジアルキルアルケニルクロロシラン；、（メトキシ）（ビニル）ジメチルシラン等のジアルキルアルケニルアルコキシシラン；（クロロ）（メチル）ジフェニルシラン等のジアリールアルキルクロロシラン；（メトキシ）（メチル）ジフェニルシラン等のジアリールアルキルアルコキシシラン等が挙げられる。
【００５５】
市販品としては、例えば
ＫＣ−８９、ＫＣ−８９Ｓ、Ｘ−２１−３１５３、Ｘ−２１−５８４１、Ｘ−２１−５８４２、Ｘ−２１−５８４３、Ｘ−２１−５８４４、Ｘ−２１−５８４５、Ｘ−２１−５８４６、Ｘ−２１−５８４７、Ｘ−２１−５８４８、Ｘ−２２−１６０ＡＳ、Ｘ−２２−１７０Ｂ、Ｘ−２２−１７０ＢＸ、Ｘ−２２−１７０Ｄ、Ｘ−２２−１７０ＤＸ、Ｘ−２２−１７６Ｂ、Ｘ−２２−１７６Ｄ、Ｘ−２２−１７６ＤＸ、Ｘ−２２−１７６Ｆ、Ｘ−４０−２３０８、Ｘ−４０−２６５１、Ｘ−４０−２６５５Ａ、Ｘ−４０−２６７１、Ｘ−４０−２６７２、Ｘ−４０−９２２０、Ｘ−４０−９２２５、Ｘ−４０−９２２７、Ｘ−４０−９２４６、Ｘ−４０−９２４７、Ｘ−４０−９２５０、Ｘ−４０−９３２３、Ｘ−４１−１０５３、Ｘ−４１−１０５６、Ｘ−４１−１８０５、Ｘ−４１−１８１０、ＫＦ６００１、ＫＦ６００２、ＫＦ６００３、ＫＲ２１２、ＫＲ−２１３、ＫＲ−２１７、ＫＲ２２０Ｌ、ＫＲ２４２Ａ、ＫＲ２７１、ＫＲ２８２、ＫＲ３００、ＫＲ３１１、ＫＲ４０１Ｎ、ＫＲ５００、ＫＲ５１０、ＫＲ５２０６、ＫＲ５２３０、ＫＲ５２３５、ＫＲ９２１８、ＫＲ９７０６（以上、信越化学工業製）；
グラスレジン（昭和電工製）；
ＳＨ８０４、ＳＨ８０５、ＳＨ８０６Ａ、ＳＨ８４０、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０２、ＳＲ２４０５、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１０、ＳＲ２４１１、ＳＲ２４１６、ＳＲ２４２０（以上、東レ・ダウコーニング製）；
ＦＺ３７１１、ＦＺ３７２２（以上、日本ユニカー製）；
ＤＭＳ−Ｓ１２、ＤＭＳ−Ｓ１５、ＤＭＳ−Ｓ２１、ＤＭＳ−Ｓ２７、ＤＭＳ−Ｓ３１、ＤＭＳ−Ｓ３２、ＤＭＳ−Ｓ３３、ＤＭＳ−Ｓ３５、ＤＭＳ−Ｓ３８、ＤＭＳ−Ｓ４２、ＤＭＳ−Ｓ４５、ＤＭＳ−Ｓ５１、ＤＭＳ−２２７、ＰＳＤ−０３３２、ＰＤＳ−１６１５、ＰＤＳ−９９３１、ＸＭＳ−５０２５（以上、チッソ製）；
メチルシリケートＭＳ５１、メチルシリケートＭＳ５６（以上、三菱化学製）；
エチルシリケート２８、エチルシリケート４０、エチルシリケート４８（以上、コルコート製）；
ＧＲ１００、ＧＲ６５０、ＧＲ９０８、ＧＲ９５０（以上、昭和電工製）等の部分縮合物が挙げられる。
【００５６】
これらの他のシラン化合物のうち、得られる液晶表示素子の配向性及び保存安定性の観点から、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、メチルトリエトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、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、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、メルカプトメチルトリメトキシシラン、メルカプトメチ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が好ましい。
【００５７】
本発明に好ましく用いられるエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンは誘電異方性を有する側鎖を充分な量で導入するため、そのエポキシ当量が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く、１５０〜３００ｇ／モルであることが特に好ましい。従って、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンの前駆体を合成するに際し、シラン化合物と他のシラン化合物との使用割合を、得られるエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンのエポキシ当量が上記の範囲となるように調製して設定することが好ましい。本発明で用いられるエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンを合成するに際しては、シラン化合物のみを用い、他のシラン化合物を使用しないことがより好ましい。
【００５８】
エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンを合成するにあたって使用できる有機溶媒としては、例えば炭化水素化合物、ケトン化合物、エステル化合物、エーテル化合物、アルコール化合物等が挙げられる。
【００５９】
上記炭化水素化合物としては、例えばトルエン、キシレン等；上記ケトン化合物としては、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルｎ−アミルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン等；上記エステル化合物としては、例えば酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、乳酸エチル等；上記エーテル化合物としては、例えば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ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等；上記アルコール化合物としては、例えば１−ヘキサノール、４−メチル−２−ペンタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル等が挙げられる。これらのうち非水溶性のものが好ましい。これらの有機溶媒は単独で又は２種以上を使用してもよい。
【００６０】
有機溶媒の使用量は、全シラン化合物１００質量部に対して、好ましくは１０質量部〜１０，０００質量部、より好ましくは５０質量部〜１，０００質量部である。エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンを製造する際の水の使用量は、全シラン化合物に対して、好ましくは０．５倍モル〜１００倍モルであり、より好ましくは１倍モル〜３０倍モルである。
【００６１】
上記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等を用いることができる。
【００６２】
上記アルカリ金属化合物としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド等が挙げられる。
【００６３】
上記有機塩基としては、例えばエチルアミン、ジエチルアミン、ピペラジン、ピペリジン、ピロリジン、ピロール等の１〜２級有機アミン；トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロウンデセン等の３級の有機アミン；テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の４級の有機アミン等を、それぞれ挙げることができる。これらの有機塩基のうち、反応が穏やかに進行する点を考慮して、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン等の３級の有機アミン；テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の４級の有機アミンが好ましい。
【００６４】
エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンを製造する際の触媒としては、アルカリ金属化合物又は有機塩基が好ましい。アルカリ金属化合物又は有機塩基を触媒として用いることにより、エポキシ基の開環等の副反応を生じることなく、高い加水分解・縮合速度で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ため、生産安定性に優れることとなり好ましい。また、触媒としてアルカリ金属化合物又は有機塩基を用いて合成されたエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンと特定カルボン酸との反応物を含有する液晶配向剤（Ａ）は、保存安定性が極めて優れるため好都合である。その理由は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ、９５巻、ｐ．１４０９（１９９５年）に指摘されているように、加水分解、縮合反応において触媒としてアルカリ金属化合物又は有機塩基を用いると、ランダム構造、はしご型構造又はかご型構造が形成され、シラノール基の含有割合が少ないポリオルガノシロキサンが得られるためではないかと推察される。シラノール基の含有割合が少ないため、シラノール基同士の縮合反応が抑えられ、さらに、液晶配向剤（Ａ）が後述の他の重合体を含有するものである場合には、シラノール基と他の重合体との縮合反応が抑えられるため、保存安定性に優れる結果になるものと推察される。
【００６５】
触媒としては、特に有機塩基が好ましい。有機塩基の使用量は、有機塩基の種類、温度等の反応条件等により異なり、適宜に設定されるべきであるが、例えば、全シラン化合物に対して好ましくは０．０１倍モル〜３倍モルであり、より好ましくは０．０５倍モル〜１倍モルである。
【００６６】
エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンを製造する際の加水分解又は加水分解・縮合反応は、エポキシ基を有するシラン化合物と必要に応じて他のシラン化合物とを有機溶媒に溶解し、この溶液を有機塩基及び水と混合して、例えば油浴等により加熱することにより実施することが好ましい。
【００６７】
加水分解・縮合反応時には、油浴の加熱温度を好ましくは１３０℃以下、より好ましくは４０℃〜１００℃として、好ましくは０．５時間〜１２時間、より好ましくは１時間〜８時間加熱するのが望ましい。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。
【００６８】
反応終了後、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質量％程度の硝酸アンモニウム水溶液等で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ス等の乾燥剤で乾燥した後、溶媒を除去することにより、目的とするエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンを得ることができる。
【００６９】
本発明においては、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンとして市販されているものを用いてもよい。このような市販品としては、例えばＤＭＳ−Ｅ０１，ＤＭＳ−Ｅ１２、ＤＭＳ−Ｅ２１，ＥＭＳ−３２（以上、チッソ製）等が挙げられる。
【００７０】
［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物は、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンそのものが加水分解されて生じる加水分解物に由来する部分や、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサン同士が加水分解縮合した加水分解縮合物に由来する部分を含んでいてもよい。この部分の構成材料であるこれらの加水分解物や加水分解縮合物もエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンの加水分解、縮合条件と同様に合成することができる。
【００７１】
［特定カルボン酸に由来する部分］
上記式（Ａ１）で表されるこの部分は、液晶配向剤（Ａ）に含有される［Ａ］重合体のポリオルガノシロキサン化合物の構造のうち、主としてポリオルガノシロキサン主鎖から延びているエポキシ基に由来する構造と結合しているカルボシキル基に由来する構造を始点とする側鎖構造に相当する。但し、本発明では、特定カルボン酸がエポキシ基以外の部分と結合している場合も含めて「特定カルボン酸に由来する部分」ということとする。
【００７２】
上記式（Ａ１）のＲ１〜Ｒ３及びこのＲ３として好ましい上記式（Ａ２）で表される基のＲ４〜Ｒ７についての説明は、上述の通りである。
【００７３】
上記式（Ａ１−Ｃ）で表されるカルボキシル基を有する化合物としては例えば、下記式（Ｄ−１）〜（Ｄ−２５）で表される化合物が挙げられる。
【００７４】
【化８】
【００７５】
上記式（Ｄ−１）〜（Ｄ−２５）中、Ｒ３は上記式（Ａ１）と同義である。ｍは１〜３０の整数である。
【００７６】
上記式（Ａ２）で表される基としては、例えば下記式（Ｅ−１）〜（Ｅ−１２３）で表される基が挙げられる。
【００７７】
【化９】
【００７８】
【化１０】
【００７９】
【化１１】
【００８０】
【化１２】
【００８１】
【化１３】
【００８２】
【化１４】
【００８３】
【化１５】
【００８４】
上記式（Ｅ−１）〜（Ｅ−１２３）中、Ｒは炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数１〜２０のアルコキシ基である。Ｘはそれぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子である。
【００８５】
上記Ｒで表されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基等が挙げられる。上記Ｒで表されるアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
【００８６】
［特定カルボン酸の合成方法］
特定カルボン酸の合成手順は特に限定されず、従来公知の方法を組み合わせて行うことができる。代表的な合成手順としては、例えば（１）フェノール骨格を有する化合物と、高級脂肪酸エステルのアルキル鎖部分をハロゲンで置換した化合物とを塩基性条件下で反応させ、フェノール骨格の水酸基とハロゲンで置換された炭素との結合を形成し、その後エステルを還元して特定カルボン酸とする方法、（２）フェノール骨格を有する化合物とエチレンカーボネートとを反応させて末端アルコール化合物を生成させ、その水酸基とハロゲン化ベンゼンスルホニルクロリドとを反応させて活性化し、その後活性化部分に水酸基を含む安息香酸メチルを反応させて、スルホニル部分の脱離とともに末端アルコール化合物の水酸基と置換基として水酸基を含む安息香酸メチルの水酸基との結合を生成させ、次いでエステルを還元して特定カルボン酸とする方法等が例示される。但し、特定カルボン酸の合成手順はこれらに限定されるものではない。
【００８７】
＜［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の合成方法＞
［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の合成方法としては、特に限定されず一般的な公知の方法で合成するこができる。エポキシ基を有する［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の合成方法としては、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンと特定カルボン酸とを、好ましくは触媒の存在下に反応させることにより合成することができる。
【００８８】
ここで特定カルボン酸は、ポリオルガノシロキサンの有するエポキシ基１モルに対して好ましくは０．００１モル〜１０モル、より好ましくは０．０１モル〜５モル、さらに好ましくは０．０５モル〜２モル使用される。
【００８９】
本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲で特定カルボン酸の一部を下記式（４）で表される化合物で置き換えて使用してもよい。この場合、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の合成は、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンと、特定カルボン酸及び下記式（４）で表される化合物の混合物とを反応させることにより行われる。
【００９０】
【化１６】
【００９１】
上記式（４）中、
Ａ１は炭素数１〜３０の直鎖状又は分岐状のアルキル基、炭素数１〜２０のアルキル基若しくはアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数３〜１０のシクロアルキル基又はステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基である。但し、上記アルキル基及びアルコキシ基の水素原子の一部又は全部がシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基等の置換基で置換されていてもよい。
Ｌ０は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−である。
Ｌ１は単結合、メチレン基、炭素数２〜２０のアルキレン基、フェニレン基、ビフェニレン基、シクロへキシレン基、ビシクロへキシレン基又は下記式（Ｌ１−１）若しくは（Ｌ１−２）で表される基である。
Ｚは［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物中のエポキシ基と反応して結合基を形成しうる１価の有機基である。
但し、Ｌ１が単結合であるときにはＬ０は単結合である。
【００９２】
【化１７】
【００９３】
上記式（Ｌ１−１）及び（Ｌ１−２）において、＊を付した結合手がそれぞれＺと結合する。
【００９４】
Ｚはカルボキシル基であることが好ましい。
【００９５】
上記式（４）においてＡ１が示す炭素数１〜３０の直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、３−メチルブチル基、２−メチルブチル基、１−メチルブチル基、２，２−ジメチルプロピル基、ｎ−ヘキシル基、４−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、１−メチルペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基、１，３−ジメチルブチル基、２，２−ジメチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、１，１−ジメチルブチル基、ｎ−ヘプチル基、５−メチルヘキシル基、４−メチルヘキシル基、３−メチルヘキシル基、２−メチルヘキシル基、１−メチルヘキシル基、４，４−ジメチルペンチル基、３，４−ジメチルペンチル基、２，４−ジメチルペンチル基、１，４−ジメチルペンチル基、３，３−ジメチルペンチル基、２，３−ジメチルペンチル基、１，３−ジメチルペンチル基、２，２−ジメチルペンチル基、１，２−ジメチルペンチル基、１，１−ジメチルペンチル基、２，３，３−トリメチルブチル基、１，３，３−トリメチルブチル基、１，２，３−トリメチルブチル基、ｎ−オクチル基、６−メチルヘプチル基、５−メチルヘプチル基、４−メチルヘプチル基、３−メチルヘプチル基、２−メチルヘプチル基、１−メチルヘプチル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−ノナニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基等が挙げられる。
【００９６】
炭素数１〜２０のアルキル基又はアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数３〜１０のシクロアルキル基としては、例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノナニル基、シクロデシル基、シクロドデシル基等が挙げられる。
【００９７】
ステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基としては、例えば下記式（Ｈ−１）〜（Ｈ−３）で表される基が挙げられる。
【００９８】
【化１８】
【００９９】
上記式（４）におけるＡ１としては、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基及び上記式（Ｈ−１）又は（Ｈ−３）から選ばれる基が好ましい。
【０１００】
上記式（４）で表される化合物としては、下記式（４−１）〜（４〜６）で表される化合物が好ましい。
【０１０１】
【化１９】
【０１０２】
上記式（４−１）〜（４−６）中、ｕは１〜５の整数である。ｖは１〜１８の整数である。ｗは１〜２０の整数である。ｋは１〜５の整数である。ｐは０又は１である。ｑは０〜１８の整数である。ｒは０〜１８の整数である。ｓ及びｔはそれぞれ独立して０〜２の整数である。
【０１０３】
これらの化合物の中でも、下記式（５−１）〜（５−８）で表される化合物がより好ましい。
【０１０４】
【化２０】
【０１０５】
上記式（４）で表される化合物は、特定カルボン酸とともにエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンと反応し、得られる液晶配向膜にプレチルト角発現性を付与する部位となる化合物である。本明細書においては上記式（４）で表される化合物を、以下、「他のプレチルト角発現性化合物」と称することがある。
【０１０６】
本発明において、特定カルボン酸とともに他のプレチルト角発現性化合物を使用する場合、特定カルボン酸及び他のプレチルト角発現性化合物の合計の使用割合は、ポリオルガノシロキサンの有するエポキシ基１モルに対して好ましくは０．００１モル〜１．５モル、より好ましくは０．０１モル〜１モル、さらに好ましくは０．０５モル〜０．９モルである。この場合、他のプレチルト角発現性化合物は、特定カルボン酸との合計に対して好ましくは７５モル％以下、より好ましくは５０モル％以下の範囲で使用される。他のプレチルト角発現性化合物の使用割合が７５モル％を超えると、液晶の高速応答性に悪影響が出る場合がある。
【０１０７】
ポリオルガノシロキサン中のエポキシ基と上記式（４）及び他のプレチルト角発現性化合物で表されるカルボン酸基含有化合物の反応に使用される触媒としては、有機塩基、又はエポキシ化合物と酸無水物との反応を促進する、いわゆる硬化促進剤として公知の化合物を用いることができる。
【０１０８】
上記有機塩基としては、例えばエチルアミン、ジエチルアミン、ピペラジン、ピペリジン、ピロリジン、ピロール等の１〜２級有機アミン；トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロウンデセン等の３級の有機アミン；テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の４級の有機アミン等が挙げられる。これらの有機塩基のうち、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドが好ましい。
【０１０９】
上記硬化促進剤としては、例えば
ベンジルジメチルアミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、シクロヘキシルジメチルアミン、トリエタノールアミン等の３級アミン；
２−メチルイミダゾール、２−ｎ−ヘプチルイミダゾール、２−ｎ−ウンデシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−メチルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−ｎ−ウンデシルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−フェニルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジ（ヒドロキシメチル）イミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−フェニル−４，５−ジ〔（２’−シアノエトキシ）メチル〕イミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−ｎ−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテート、１−（２−シアノエチル）−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４−メチルイミダゾリウムトリメリテート、２，４−ジアミノ−６−〔２’−メチルイミダゾリル−（１’）〕エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−（２’−ｎ−ウンデシルイミダゾリル）エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−〔２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）〕エチル−ｓ−トリアジン、２−メチルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、２，４−ジアミノ−６−〔２’−メチルイミダゾリル−（１’）〕エチル−ｓ−トリアジンのイソシアヌル酸付加物等のイミダゾール化合物；
ジフェニルフォスフィン、トリフェニルフォスフィン、亜リン酸トリフェニル等の有機リン化合物；ベンジルトリフェニルフォスフォニウムクロライド、テトラ−ｎ−ブチルフォスフォニウムブロマイド、メチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、ｎ−ブチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、テトラフェニルフォスフォニウムブロマイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムヨーダイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムアセテート、テトラ−ｎ−ブチルフォスフォニウムｏ，ｏ−ジエチルフォスフォロジチオネート、テトラ−ｎ−ブチルフォスフォニウムベンゾトリアゾレート、テトラ−ｎ−ブチルフォスフォニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−ブチルフォスフォニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルフォスフォニウムテトラフェニルボレート等の４級フォスフォニウム塩；
１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７やその有機酸塩等のジアザビシクロアルケン；
オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、アルミニウムアセチルアセトン錯体等の有機金属化合物；
テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムクロライド等の４級アンモニウム塩；
三フッ化ホウ素、ホウ酸トリフェニル等のホウ素化合物；
塩化亜鉛、塩化第二錫等の金属ハロゲン化合物；
ジシアンジアミドやアミンとエポキシ樹脂との付加物等のアミン付加型促進剤等の高融点分散型潜在性硬化促進剤；
上記イミダゾール化合物、有機リン化合物や４級フォスフォニウム塩等の硬化促進剤の表面をポリマーで被覆したマイクロカプセル型潜在性硬化促進剤；
アミン塩型潜在性硬化促進剤；
ルイス酸塩、ブレンステッド酸塩等の高温解離型の熱カチオン重合型潜在性硬化促進剤等の潜在性硬化促進剤等が挙げられる。
【０１１０】
これらの触媒の中でも、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムクロライド等の４級アンモニウム塩が好ましい。
【０１１１】
触媒は、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサン１００質量部に対して好ましくは１００質量部以下、より好ましくは０．０１質量部〜１００質量部、さらに好ましくは０．１質量部〜２０質量部の量で使用される。
【０１１２】
反応温度は、好ましくは０℃〜２００℃、より好ましくは５０℃〜１５０℃である。反応時間は、好ましくは０．１時間〜５０時間、より好ましくは０．５時間〜２０時間である。
【０１１３】
［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の合成反応は、必要に応じて有機溶媒の存在下に行うことができる。かかる有機溶媒としては、例えば炭化水素化合物、エーテル化合物、エステル化合物、ケトン化合物、アミド化合物、アルコール化合物等が挙げられる。これらのうち、エーテル化合物、エステル化合物、ケトン化合物が、原料及び生成物の溶解性並びに生成物の精製のし易さの観点から好ましい。溶媒は、固形分濃度（反応溶液中の溶媒以外の成分の質量が溶液の全質量に占める割合）が、好ましくは０．１質量％以上７０質量％以下、より好ましくは５質量％以上５０質量％以下となる量で使用される。
【０１１４】
こうして得られた［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物のゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるスチレン換算での重量平均分子量は特に限定されないが、１，０００〜２００，０００であることが好ましく、２，０００〜２０，０００であることがより好ましい。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。
【０１１５】
本発明の［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物は、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンに、特定カルボン酸のカルボキシレート部分のエポキシ基への開環付加により特定カルボン酸に由来する構造を導入している。この製造方法は簡便であり、しかも特定カルボン酸に由来する構造の導入率を高くすることができる点で極めて好適な方法である。
【０１１６】
＜他の成分＞
上記液晶配向剤は、上記［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物等の［Ａ］重合体の他に、本発明の効果を損なわない限り、例えば［Ａ］重合体以外の重合体（以下、「他の重合体」と称することがある）、硬化剤、硬化触媒、硬化促進剤、分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物（以下、「エポキシ化合物」と称することがある）、官能性シラン化合物、界面活性剤等のその他の任意成分を含有してもよい。
【０１１７】
［他の重合体］
他の重合体は、液晶配向剤（Ａ）の溶液特性及び得られる液晶表示素子の電気特性をより改善するために使用できる。他の重合体としては、例えば
ポリアミック酸及びポリイミドよりなる群から選択される少なくとも１種の重合体（［Ｂ］重合体）；
下記式（５）で表されるポリオルガノシロキサン、その加水分解物及びその加水分解物の縮合物よりなる群から選択される少なくとも１種（以下、「他のポリオルガノシロキサン」と称することがある）；
ポリアミック酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、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。
【０１１８】
【化２１】
【０１１９】
上記式（ａ１）中、ＸＡは水酸基、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基又は炭素数６〜２０のアリール基である。ＹＡは水酸基又は炭素数１〜１０のアルコキシ基である。
【０１２０】
＜［Ｂ］重合体＞
［Ｂ］重合体はポリアミック酸及びポリイミドからなる群より選択される少なくとも１種の重合体である。以下、ポリアミック酸、ポリイミドについて詳述する。
【０１２１】
［ポリアミック酸］
ポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを反応させることにより得られる。
【０１２２】
＜テトラカルボン酸二無水物＞
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば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等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、例えばブタンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられ、
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、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、３−オキサビシクロ［３．２．１］オクタン−２，４−ジオン−６−スピロ−３’−（テトラヒドロフラン−２’，５’−ジオン）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、３，５，６−トリカルボキシ−２−カルボキシ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−テトラオン等が挙げられ、
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等が挙げられる。
また、上記テトラカルボン酸二無水物としては、特開２０１０−９７１８８号に記載のテトラカルボン酸二無水物を用いることもできる。
【０１２３】
上記ポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、これらのうち、脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むものであることが好ましく、さらに、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物又は１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を含むものであることが好ましく、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を含むものであることが好ましい。
上記ポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物又は１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を、全テトラカルボン酸二無水物に対して、１０モル％以上含むものであることが好ましく、２０モル％以上含むものであることがより好ましく、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物又は１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物のみからなるものであることが、最も好ましい。
【０１２４】
＜ジアミン＞
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンとしては、例えば脂肪族ジアミン、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等を挙げることができる。これらの具体例としては、脂肪族ジアミンとして、例えば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等が挙げられ、
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）、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン等が挙げられ、
芳香族ジアミンとして、例えばｏ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、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、１，５−ジアミノナフタレン、２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ビフェニル、２，７−ジアミノフルオレン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、４，４’−（ｐ−フェニレンジイソプロピリデン）ビスアニリン、４，４’−（ｍ−フェニレンジイソプロピリデン）ビスアニリン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，６−ジアミノピリジン、３，４−ジアミノピリジン、２，４−ジアミノピリミジン、３，６−ジアミノアクリジン、３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−メチル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−エチル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−フェニル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノフェニル）−ベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジメチルベンジジン、１，４−ビス−（４−アミノフェニル）−ピペラジン、３，５−ジアミノ安息香酸、ドデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、テトラデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ドデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、テトラデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ−３，５−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−３，５−ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、３，５−ジアミノ安息香酸コレスタニル、３，５−ジアミノ安息香酸コレステニル、３，５−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、４−（４’−トリフルオロメトキシベンゾイロキシ）シクロヘキシル−３，５−ジアミノベンゾエート、４−（４’−トリフルオロメチルベンゾイロキシ）シクロヘキシル−３，５−ジアミノベンゾエート、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、１，１−ビス（４−（（アミノフェニル）メチル）フェニル）−４−（４−ヘプチルシクロヘキシル）シクロヘキサン、２，４−ジアミノーＮ，Ｎ―ジアリルアニリン、４−アミノベンジルアミン、３−アミノベンジルアミン、１−（２，４−ジアミノフェニル）ピペラジン−４−カルボン酸、４−（モルホリン−４−イル）ベンゼン−１，３−ジアミン、１，３−ビス（Ｎ−（４−アミノフェニル）ピペリジニル）プロパン、α−アミノ−ω−アミノフェニルアルキレン及び下記式（Ａ−１）で表されるジアミン等が挙げられる。
【０１２５】
【化２２】
【０１２６】
上記式（Ａ−１）中、ＸＩ及びＸＩＩは、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−である。ＲＩはメチレン基又は炭素数２若しくは３のアルキレン基である。αは０又は１である。βは０〜２の整数である。但しα及びβが同時に０になる場合はない。ｃは１〜２０の整数である。
【０１２７】
上記式（Ａ−１）におけるＸＩ−ＲＩ−ＸＩＩ−で表される２価の基としてはメチレン基、炭素数２若しくは３のアルキレン基、−Ｏ−、＊−ＣＯＯ−又は＊−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−（但し、＊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。ＣγＨ２γ＋１−基の具体例としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−エイコシル基等を挙げることができる。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。
【０１２８】
上記式（Ａ−１）で表される化合物としては、例えば下記式（Ａ−１−１）〜（Ａ−１−６）で表される化合物等が挙げられる。
【０１２９】
【化２３】
【０１３０】
上記式（Ａ−１）において、α及びβは同時に０にはならないことが好ましい。
【０１３１】
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等の他、特開２０１０−９７１８８公報に記載のジアミンを用いることができる。
【０１３２】
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンは、十分な垂直配向性を発現させるために、コレスタニル基含有ジアミン、コレステニル基含有ジアミン、又は上記式（Ａ−１）で表されるジアミンが好ましい。また、これらのジアミンの使用量としては、全ジアミンに対して、５モル％以上含むものであることが好ましく、１０モル％〜９０モル％含むものであることがより好ましく、特に２１モル％〜８０モル％含むものであることが好ましい。
【０１３３】
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当量〜２当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは０．３当量〜１．２当量となる割合である。
【０１３４】
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、好ましくは−２０℃〜１５０℃、より好ましくは０℃〜１００℃の温度条件下において、好ましくは０．５時間〜２４時間、より好ましくは２時間〜１０時間行われる。ここで、有機溶媒としては、合成されるポリアミック酸を溶解できるものであれば特に制限はなく、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルイミダゾリジノン、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等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等のフェノール系溶媒が挙げられる。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化合物の総量（ｂ）が反応溶液の全量（ａ＋ｂ）に対して、好ましくは０．１質量％〜５０質量％、より好ましくは５質量％〜３０質量％となるような量である。
【０１３５】
なお、上記有機溶媒には、ポリアミック酸の貧溶媒であるアルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素類等を、生成するポリアミック酸が析出しない範囲で併用できる。かかる貧溶媒としては、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、ジアセトンアルコール、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、プロピレンカーボネート、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モノブチルエーテル（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、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、キシレン等が挙げられる。これらの貧溶媒は、単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１３６】
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は、上記反応溶液を大量の貧溶媒中に注いで析出物を得、この析出物を減圧下乾燥する方法、若しくは、反応溶液をエバポレーターで減圧留去する方法により行うことができる。また、このポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解し、次いで貧溶媒で析出させる方法、若しくは、エバポレーターで減圧留去する工程を１回又は数回行う方法により、ポリアミック酸を精製することができる。
【０１３７】
［ポリイミド］
上記ポリイミドは、上述のようにして得られたポリアミック酸の有するアミック酸構造を脱水閉環することにより製造することができる。このとき、アミック酸構造の全部を脱水閉環して完全にイミド化してもよく、又はアミック酸構造のうちの一部のみを脱水閉環してアミック酸構造とイミド構造とが併存する部分イミド化物としてもよい。
【０１３８】
ポリアミック酸の脱水閉環は、（ｉ）ポリアミック酸を加熱する方法により、又は（ｉｉ）ポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤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。
【０１３９】
上記（ｉ）のポリアミック酸を加熱する方法における反応温度は、好ましくは５０℃〜２００℃であり、より好ましくは６０℃〜１７０℃である。反応温度を５０℃以上とすることで脱水閉環反応を十分に進行させることができ、反応温度を２００℃以下とすることで、得られるイミド化重合体の分子量の低下を抑制することができる。ポリアミック酸を加熱する方法における反応時間は、好ましくは０．５時間〜４８時間であり、より好ましくは２時間〜２０時間である。
【０１４０】
一方、上記（ｉｉ）の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等の酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸構造単位の１モルに対して０．０１モル〜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、トリエチルアミン等の３級アミンを用いることができる。しかし、これらに限定されるものではない。脱水閉環触媒の使用量は、使用する脱水剤１モルに対して０．０１モル〜１０モルとするのが好ましい。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒が挙げられる。脱水閉環反応の反応温度は好ましくは０℃〜１８０℃、より好ましくは１０℃〜１５０℃であり、反応時間は好ましくは０．５時間〜２０時間であり、より好ましくは１時間〜８時間である。
【０１４１】
方法（ｉｉ）においては、上記のようにして、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、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除いたうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、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。反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除くには、例えば溶媒置換等の方法を適用することができる。ポリイミドの単離、精製は、ポリアミック酸の単離、精製方法として上記したのと同様の操作を行うことにより行うことができる。
【０１４２】
［他のポリオルガノシロキサン］
液晶配向剤（Ａ）は、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物以外の他のポリオルガノシロキサンを含んでいてもよい。他のポリオルガノシロキサンは、上記式（ａ１）で表されるポリオルガノシロキサン、その加水分解物及びその加水分解物の縮合物からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。なお、液晶配向剤（Ａ）が他のポリオルガノシロキサンを含む場合、他のポリオルガノシロキサンの大部分は、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物とは独立して存在しているもの、その一部は［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物との縮合物として存在していても良い。
【０１４３】
上記式（ａ１）中のＸＡ及びＹＡにおいて、
炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ラウリル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−エイコシル基等が挙げられ、
炭素数１〜１６のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基等が挙げられ、
炭素数６〜２０のアリール基としては、例えばフェニル基等が挙げられる。
【０１４４】
他のポリオルガノシロキサンは、例えばアルコキシシラン化合物及びハロゲン化シラン化合物よりなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物（以下、「原料シラン化合物」と称することがある）を、好ましくは適当な有機溶媒中で、水及び触媒の存在下において加水分解又は加水分解・縮合することにより合成することができる。
【０１４５】
ここで使用できる原料シラン化合物としては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、テトラクロロシラン；メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、メチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、メチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、エチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、エチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、エチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、エチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、エチルトリクロロシラン、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、フェニルトリクロロシラン；ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジクロロシラン；トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルクロロシラン等が挙げられる。これらのうち、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、メチルトリエトキシシラン、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、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシランが好ましい。
【０１４６】
他のポリオルガノシロキサンを合成する際に、任意的に使用することのできる有機溶媒としては、例えばアルコール化合物、ケトン化合物、アミド化合物若しくはエステル化合物又はその他の非プロトン性化合物が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１４７】
アルコール化合物としては、例えば
メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｉ−ペンタノール、２−メチルブタノール、ｓｅｃ−ペンタノール、ｔ−ペンタノール、３−メトキシブタノール、ｎ−ヘキサノール、２−メチルペンタノール、ｓｅｃ−ヘキサノール、２−エチルブタノール、ｓｅｃ−ヘプタノール、ヘプタノール−３、ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノール、ｓｅｃ−オクタノール、ｎ−ノニルアルコール、２，６−ジメチルヘプタノール−４、ｎ−デカノール、ｓｅｃ−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、ｓｅｃ−テトラデシルアルコール、ｓｅｃ−ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、３，３，５−トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、ジアセトンアルコール等のモノアルコール化合物；
エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ペンタンジオール−２，４、２−メチルペンタンジオール−２，４、ヘキサンジオール−２，５、ヘプタンジオール−２，４、２−エチルヘキサンジオール−１，３、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等の多価アルコール化合物；
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ−２−エチルブチルエーテル、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プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル等の多価アルコール化合物の部分エーテル等が挙げられる。これらのアルコール化合物は、単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１４８】
ケトン化合物としては、例えば
アセトン、メチルエチルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、メチル−ｎ−ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル−ｉ−ブチルケトン、メチル−ｎ−ペンチルケトン、エチル−ｎ−ブチルケトン、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、ジ−ｉ−ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、２−ヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン、アセトニルアセトン、アセトフェノン、フェンチョン等のモノケトン化合物；
アセチルアセトン、２，４−ヘキサンジオン、２，４−ヘプタンジオン、３，５−ヘプタンジオン、２，４−オクタンジオン、３，５−オクタンジオン、２，４−ノナンジオン、３，５−ノナンジオン、５−メチル−２，４−ヘキサンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオン、１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロ−２，４−ヘプタンジオン等のβ−ジケトン化合物等が挙げられる。これらのケトン化合物は、単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１４９】
上記アミド化合物としては、例えばホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−ホルミルモルホリン、Ｎ−ホルミルピペリジン、Ｎ−ホルミルピロリジン、Ｎ−アセチルモルホリン、Ｎ−アセチルピペリジン、Ｎ−アセチルピロリジン等が挙げられる。これらアミド化合物は、単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１５０】
エステル化合物としては、例えばジエチルカーボネート、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジエチル、酢酸メチル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ｎ−ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノプロピルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノブチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、プロピオン酸ｉ−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−ｎ−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル、乳酸ｎ−アミル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル等が挙げられる。これらエステル化合物は、単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１５１】
その他の非プロトン性化合物としては、例えばアセトニトリル、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルスルファミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、Ｎ−メチルモルホロン、Ｎ−メチルピロール、Ｎ−エチルピロール、Ｎ−メチル−Δ３−ピロリン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ−エチルピペリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペラジン、Ｎ−メチルイミダゾール、Ｎ−メチル−４−ピペリドン、Ｎ−メチル−２−ピペリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジメチルテトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン等が挙げられる。これら溶媒のうち、多価アルコール化合物、多価アルコール化合物の部分エーテル、又はエステル化合物が特に好ましい。
【０１５２】
他のポリオルガノシロキサンの合成に際して使用する水の量としては、原料シラン化合物の有するアルコキシ基及びハロゲン原子の総量の１モルに対して、好ましくは０．０１〜１００モルであり、より好ましくは０．１〜３０モルであり、さらに１〜１．５モルであることが好ましい。
【０１５３】
他のポリオルガノシロキサンの合成に際して使用できる触媒としては、例えば金属キレート化合物、有機酸、無機酸、有機塩基、アンモニア、アルカリ金属化合物等が挙げられる。
【０１５４】
上記金属キレート化合物としては、例えばトリエトキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン等のトリアルコキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン；ジエトキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン等のジアルコキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン；モノエトキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン等のモノアルコキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン；テトラキス（アセチルアセトナート）チタン；トリエトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン等のトリアルコキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン；ジエトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン等のジアルコキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン；モノエトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン等のモノアルコキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン；テトラキス（エチルアセトアセテート）チタン；モノ（アセチルアセトナート）トリス（エチルアセトアセテート）チタン、ビス（アセチルアセトナート）ビス（エチルアセトアセテート）チタン、トリス（アセチルアセトナート）モノ（エチルアセトアセテート）チタン等の２種以上のキレート配位子を含むチタン化合物などのチタンキレート化合物；
トリエトキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム等のトリアルコキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム；ジエトキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム等のジアルコキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム；モノエトキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム等のモノアルコキシ・トリル（アセチルアセトナート）ジルコニウム；テトラキス（アセチルアセトナート）ジルコニウム；トリエトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム等のトリアルコキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム；ジエトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム等のジアルコキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム；モノエトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム等のモノアルコキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム；テトラキス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム；モノ（アセチルアセトナート）トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ビス（アセチルアセトナート）ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリス（アセチルアセトナート）モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム等の２種以上のキレート配位子を含むジルコニウム化合物などのジルコニウムキレート化合物；
トリス（アセチルアセトナート）アルミニウム、トリス（エチルアセトアセテート）アルミニウム等のアルミニウムキレート化合物等が挙げられる。
【０１５５】
上記有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の脂肪族飽和カルボン酸；マロン酸、フマル酸等の脂肪族不飽和カルボン酸；サリチル酸、安息香酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸；ｐ−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸等の芳香族スルホン酸；モノクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等のハロゲン含有カルボン酸；クエン酸、酒石酸等が挙げられる。
【０１５６】
上記無機酸としては、例えば塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸等が挙げられる。
【０１５７】
上記有機塩基としては、例えばピリジン、ピロール、ピペラジン、ピロリジン、ピペリジン、ピコリン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、モノメチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジアザビシクロオクラン、ジアザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデセン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等が挙げられる。
【０１５８】
上記アルカリ金属化合物としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。これら触媒は、単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１５９】
これら触媒のうち、金属キレート化合物、有機酸、無機酸が好ましい。金属キレート化合物としては、チタンキレート化合物がより好ましい。
【０１６０】
触媒の使用量は、原料シラン化合物１００質量部に対して好ましくは０．００１質量部〜１０質量部であり、より好ましくは０．００１質量部〜１質量部である。
【０１６１】
触媒は、原料であるシラン化合物中又はシラン化合物を有機溶媒に溶解した溶液中に予め添加しておいてもよく、又は添加される水中に溶解又は分散させておいてもよい。
【０１６２】
他のポリオルガノシロキサンの合成に際して添加される水は、原料であるシラン化合物中又はシラン化合物を有機溶媒に溶解した溶液中に、断続的又は連続的に添加することができる。
【０１６３】
他のポリオルガノシロキサンの合成の際の反応温度としては、好ましくは０℃〜１００℃であり、より好ましくは１５℃〜８０℃である。反応時間は好ましくは０．５時間〜２４時間であり、より好ましくは１時間〜８時間である。
【０１６４】
液晶配向剤（Ａ）が、［Ａ］重合体とともに他の重合体を含有するものである場合、他の重合体の含有量としては、［Ａ］重合体１００質量部に対して１０，０００質量部以下であることが好ましい。他の重合体のより好ましい含有量は、他の重合体の種類により異なる。
【０１６５】
液晶配向剤（Ａ）が、［Ａ］重合体及び［Ｂ］重合体を含有する場合における両者の好ましい使用割合としては、［Ａ］重合体１００質量部に対して［Ｂ］重合体の合計量として１００質量部〜５，０００質量部が好ましく、２００質量部〜３，０００質量部がより好ましい。
【０１６６】
一方、液晶配向剤（Ａ）が、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物及び他のポリオルガノシロキサンを含有するものである場合における両者の好ましい使用割合は、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物１００質量部に対する他のポリオルガノシロキサンの量として１００質量部〜２，０００質量部である。
【０１６７】
液晶配向剤（Ａ）が、［Ａ］重合体とともに他の重合体を含有するものである場合、他の重合体としては、［Ｂ］重合体、又は他のポリオルガノシロキサンが好ましい。
【０１６８】
［硬化剤、硬化触媒及び硬化促進剤］
硬化剤及び硬化触媒は、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の架橋反応をより強固にする目的で上記液晶配向剤に含ませることができる。硬化促進剤は、硬化剤の司る硬化反応を促進する目的で液晶配向剤（Ａ）に含ませることができる。
【０１６９】
硬化剤としては、エポキシ基を有する硬化性化合物、又はエポキシ基を有する化合物を含有する硬化性組成物の硬化に一般に用いられている硬化剤を用いることができる。このような硬化剤としては、例えば多価アミン、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸が挙げられる。
【０１７０】
多価カルボン酸無水物としては、例えばシクロヘキサントリカルボン酸の無水物及びその他の多価カルボン酸無水物が挙げられる。
【０１７１】
シクロヘキサントリカルボン酸無水物としては、例えばシクロヘキサン−１，３，４−トリカルボン酸−３，４−無水物、シクロヘキサン−１，３，５−トリカルボン酸−３，５−無水物、シクロヘキサン−１，２，３−トリカルボン酸−２，３−酸無水物等が挙げられる。その他の多価カルボン酸無水物としては、例えば４−メチルテトラヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、無水こはく酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、下記式（６）で表される化合物、ポリアミック酸の合成に一般に用いられるテトラカルボン酸二無水物の他、α−テルピネン、アロオシメン等の共役二重結合を有する脂環式化合物と無水マレイン酸とのディールス・アルダー反応生成物及びこれらの水素添加物等が挙げられる。
【０１７２】
【化２４】
【０１７３】
上記式（６）中、ｘは１〜２０の整数である。
【０１７４】
硬化触媒としては、例えば６フッ化アンチモン化合物、６フッ化リン化合物、アルミニウムトリスアセチルアセトナート等を用いることができる。これらの触媒は、加熱によりエポキシ基のカチオン重合を触媒することができる。
【０１７５】
上記硬化促進剤としては、例えばイミダゾール化合物；４級リン化合物；４級アミン化合物；１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７やその有機酸塩等のジアザビシクロアルケン；オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、アルミニウムアセチルアセトン錯体等の有機金属化合物；三フッ化ホウ素、ホウ酸トリフェニル等のホウ素化合物；塩化亜鉛、塩化第二錫等の金属ハロゲン化合物；ジシアンジアミド、アミンとエポキシ樹脂との付加物等のアミン付加型促進剤等の高融点分散型潜在性硬化促進剤；４級フォスフォニウム塩等の表面をポリマーで被覆したマイクロカプセル型潜在性硬化促進剤；アミン塩型潜在性硬化促進剤；ルイス酸塩、ブレンステッド酸塩等の高温解離型の熱カチオン重合型潜在性硬化促進剤等が挙げられる。
【０１７６】
［エポキシ化合物］
上記エポキシ化合物は、形成される液晶配向膜の基板表面に対する接着性を向上させる観点から、液晶配向剤（Ａ）に含ませることができる。
【０１７７】
エポキシ化合物としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、２，２−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，３，５，６−テトラグリシジル−２，４−ヘキサンジオール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−ｍ−キシレンジアミン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，−ジグリシジル−ベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジル−アミノメチルシクロヘキサンが好ましい。
【０１７８】
液晶配向剤（Ａ）がエポキシ化合物を含有する場合、その含有割合としては、上記の［Ａ］重合体と任意的に使用される他の重合体との合計１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部〜４０質量部、より好ましくは０．１質量部〜３０質量部である。
【０１７９】
なお、液晶配向剤（Ａ）がエポキシ化合物を含有する場合、その架橋反応を効率良く起こす目的で、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール等の塩基触媒を併用してもよい。
【０１８０】
［官能性シラン化合物］
官能性シラン化合物は、得られる液晶配向膜の基板との接着性を向上する目的で使用することができる。官能性シラン化合物としては、例えば３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、２−アミノプロピルトリメトキシシラン、２−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−エトキシカルボニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−エトキシカルボニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、Ｎ−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、１０−トリメトキシシリル−１，４，７−トリアザデカン、１０−トリエトキシシリル−１，４，７−トリアザデカン、９−トリメトキシシリル−３，６−ジアザノニルアセテート、９−トリエトキシシリル−３，６−ジアザノニルアセテート、Ｎ−ベンジル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ベンジル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−ビス（オキシエチレン）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ビス（オキシエチレン）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等が挙げられ、さらに特開昭６３−２９１９２２号公報に記載されているテトラカルボン酸二無水物とアミノ基を有するシラン化合物との反応物等が挙げられる。
【０１８１】
液晶配向剤（Ａ）が官能性シラン化合物を含有する場合、その含有割合としては、上記の［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物と任意的に使用される他の重合体との合計１００質量部に対して、５０質量部以下が好ましく、２０質量部以下がより好ましい。
【０１８２】
［界面活性剤］
界面活性剤としては、例えばノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン界面活性剤、ポリアルキレンオキシド界面活性剤、含フッ素界面活性剤等が挙げられる。
【０１８３】
液晶配向剤（Ａ）が界面活性剤を含有する場合、その含有割合としては、液晶配向剤（Ａ）の全体１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以下であり、より好ましくは１質量部以下である。
【０１８４】
＜液晶配向剤の調製方法＞
液晶配向剤（Ａ）は、上述の通り、［Ａ］重合体を必須成分として含有し、必要に応じて他の成分を含有できるが、好ましくは各成分が有機溶媒に溶解された溶液状の組成物として調製される。
【０１８５】
液晶配向剤（Ａ）を調製するために使用することのできる有機溶媒としては、［Ａ］重合体及び任意的に使用される他の成分を溶解し、これらと反応しないものが好ましい。液晶配向剤（Ａ）に好ましく使用することのできる有機溶媒は、任意的に添加される他の重合体の種類により異なる。
【０１８６】
液晶配向剤（Ａ）が、［Ａ］重合体及び［Ｂ］重合体を含有する場合における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上記に例示した有機溶媒が挙げられる。このとき、本発明の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貧溶媒を併用してもよい。これら有機溶媒は単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１８７】
一方、液晶配向剤（Ａ）が、重合体として［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物のみを含有する場合、又は［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物及び他のポリオルガノシロキサンを含有する場合における好ましい有機溶媒としては、例えば１−エトキシ−２−プロパノール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレンブリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、エチレングリコールモノアミルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコール、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、メチルカルビトール、エチルカルビトール、プロピルカルビトール、ブチルカルビトール、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸ｎ−ヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸オクチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル等が挙げられる。これらのうち、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチルが好ましい。
【０１８８】
液晶配向剤（Ａ）の調製に用いられる好ましい溶媒は、他の重合体の使用の有無及びその種類に従って、上記した有機溶媒の１種以上を組み合わせて得ることができる。このような溶媒は、下記の好ましい固形分濃度において液晶配向剤（Ａ）に含有される各成分が析出せず、かつ液晶配向剤（Ａ）の表面張力が２５〜４０ｍＮ／ｍの範囲となるものである。
【０１８９】
液晶配向剤（Ａ）の固形分濃度、すなわち液晶配向剤（Ａ）中の溶媒以外の全成分の質量が液晶配向剤（Ａ）の全質量に占める割合は、粘性、揮発性等を考慮して選択されるが、好ましくは１質量％〜１０質量％の範囲である。液晶配向剤（Ａ）は、基板表面に塗布され、液晶配向膜となる塗膜を形成するが、固形分濃度が１質量％以上である場合には、この塗膜の膜厚が過小となりにくくなって良好な液晶配向膜を得ることができる。一方、固形分濃度が１０質量％以下の場合には、塗膜の膜厚が過大となることを抑制して良好な液晶配向膜を得ることができ、また、液晶配向剤（Ａ）の粘性が増大することを防止して塗布特性を良好なものとすることができる。特に好ましい固形分濃度の範囲は、基板に液晶配向剤（Ａ）を塗布する際に採用する方法によって異なる。例えば、スピンナー法による場合には１．５質量％〜４．５質量％の範囲が特に好ましい。印刷法による場合には、固形分濃度を３質量％〜９質量％の範囲とし、それによって溶液粘度を１２ｍＰａ・ｓ〜５０ｍＰａ・ｓの範囲とするのが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を１質量％〜５質量％の範囲とし、それによって溶液粘度を３ｍＰａ・ｓ〜１５ｍＰａ・ｓの範囲とするのが特に好ましい。液晶配向剤（Ａ）を調製する際の温度は、好ましくは、０℃〜２００℃、より好ましくは０℃〜４０℃である。
【実施例】
【０１９０】
以下、本発明を実施例により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。
【０１９１】
以下の実施例において得られたエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン及び［Ｅ］ポリオルガノシロキサン化合物の重量平均分子量（Ｍｗ）は、下記仕様のＧＰＣにより測定したポリスチレン換算値である。
カラム：東ソー製、ＴＳＫｇｅｌＧＲＣＸＬＩＩ
溶媒：テトラヒドロフラン
温度：４０℃
圧力：６８ｋｇｆ／ｃｍ２
なお、以下の実施例において用いた原料化合物及び重合体の必要量は、下記の合成例に示す合成スケールでの原料化合物及び重合体の合成を必要に応じて繰り返すことにより確保した。
製造した液晶表示素子について以下の評価を行った。なお、評価結果については表１にまとめて記載する。
【０１９２】
＜エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンの合成＞
［合成例１］
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、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）１００．０ｇ、メチルイソブチルケトン５００ｇ及びトリエチルアミン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、還流下で混合しつつ、８０℃で６時間反応させた。反応終了後、有機層を取り出し、０．２質量％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のち、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ポリオルガノシロキサンを粘調な透明液体として得た。
このエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンについて、１Ｈ−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基づく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。合成例１で得られたエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンの重量平均分子量（Ｍｗ）はＭｗ＝２，２００であり、エポキシ当量は１８６ｇ／モルであった。
【０１９３】
＜特定カルボン酸の合成＞
［特定カルボン酸１の合成］
下記反応スキームに従い特定カルボン酸１を合成した。
【０１９４】
【化２５】
【０１９５】
［合成例２］
冷却管を備えた５００ｍＬの三口フラスコに４−シアノ−４’−ヒドロキシビフェニル６．３ｇ、１１−ブロモウンデカン酸メチル１０ｇ、炭酸カリウム１４．２ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２００ｍＬを加え、１６０℃で５時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を水５００ｍＬに投入し、混合撹拌した。析出した白色固体をろ別し、水で更に洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、化合物１を１１ｇ得た。
【０１９６】
［合成例３］
次に、冷却管を備えた２００ｍＬの三口フラスコに、化合物１を１０ｇ、水酸化リチウム・１水和物１．６ｇ、メタノール３０ｍＬ、水１５ｍＬを加え、８０℃で４時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を撹拌した状態で、希塩酸を反応溶液にゆっくり滴下した。析出固体をろ過し、水、エタノールの順で洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、特定カルボン酸１を８ｇ得た。
【０１９７】
［特定カルボン酸２の合成］
下記反応スキームに従い特定カルボン酸２を合成した。
【０１９８】
【化２６】
【０１９９】
［合成例４］
冷却管を備えた５００ｍＬの三口フラスコに４−シアノ−４’−ヒドロキシビフェニル１５ｇ、エチレンカーボネート１３．５ｇ、テトラブチルアンモニウムブロミド（ＴＢＡＢ）２．５ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド３００ｍＬを加え、１５０℃で９時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を酢酸エチル３００ｍＬ、１Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液１００ｍＬの混合溶液で分液洗浄した。有機層を抽出した後、更に１Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液１００ｍＬ、水１００ｍＬの順で分液洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、有機溶媒を留去した。得られた固体を真空乾燥後、エタノール１００ｍＬ／ヘキサン２５０ｍＬで再結晶することにより、化合物２を１３．１ｇ得た。
【０２００】
［合成例５］
冷却管、滴下漏斗を備えた２００ｍＬの三口フラスコに化合物２を１２ｇ、４−クロロベンゼンスルホニルクロリド１２．７ｇ、脱水塩化メチレン６０ｍＬを加え混合した。氷浴で反応溶液を冷却した状態で、トリエチルアミン６．６ｇの脱水塩化メチレン１０ｍＬ溶液を１０分かけて滴下した。氷浴状態のまま、３０分撹拌し、室温に戻して更に６時間撹拌した。反応溶液にクロロホルム１５０ｍＬを加え、水１００ｍＬで４回分液洗浄を行った。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、有機溶媒を留去した。得られた固体をエタノールで洗浄することで化合物３を１６．１ｇ得た。
【０２０１】
［合成例６］
冷却管を備えた３００ｍＬの三口フラスコに化合物３を１５ｇ、４−ヒドロキシ安息香酸メチル１１ｇ、炭酸カリウム１２．５ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド１８０ｍＬを加え、８０℃で９時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。応溶液を水５００ｍＬに投入し、混合撹拌した。析出した白色固体をろ別し、エタノールで更に洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、化合物４を１０ｇ得た。
【０２０２】
［合成例７］
冷却管を備えた１００ｍＬの三口フラスコに、化合物４を９．５ｇ、水酸化リチウム・１水和物１．６ｇ、メタノール３０ｍＬ、テトラヒドロフラン１５ｍＬ、水１５ｍＬを加え、８０℃で４時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を撹拌した状態で、希塩酸を反応溶液にゆっくり滴下した。析出固体をろ過し、水、エタノールの順で洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、特定カルボン酸２を９ｇ得た。
【０２０３】
［特定カルボン酸３の合成］
下記反応スキームに従い特定カルボン酸３を合成した。
【０２０４】
【化２７】
【０２０５】
［合成例８］
合成例２において、４−シアノ−４’−ヒドロキシビフェニルの代わりに２、３、５、６−テトラフルオロ−４−（ペンタフルオロフェニル）フェノールを１０．７ｇ用いることで化合物５を１３．７ｇ得た。
【０２０６】
［合成例９］
合成例３において、化合物１の代わりに化合物５を１３．５ｇ用いることで、特定カルボン酸３を１１．２ｇ得た。
【０２０７】
［特定カルボン酸４の合成］
下記反応スキームに従い特定カルボン酸４を合成した。
【０２０８】
【化２８】
【０２０９】
［合成例１０］
合成例４において、４−シアノ−４’−ヒドロキシビフェニルの代わりに２、３、５、６−テトラフルオロ−４−（ペンタフルオロフェニル）フェノールを２５．５ｇ用いることで、化合物６を２３．１ｇ得た。
【０２１０】
［合成例１１］
合成例５において化合物２の代わりに化合物６を１８．９ｇ用いることで、化合物７を２４．１ｇ得た。
【０２１１】
［合成例１２］
合成例６において化合物３の代わりに化合物７を２０ｇ用いることで、化合物８を１５．４ｇ得た。
【０２１２】
［合成例１３］
合成例７において化合物４の代わりに化合物８を１３ｇ用いることで、特定カルボン酸４を１１．４ｇ得た。
【０２１３】
［特定カルボン酸５の合成］
下記反応スキームに従い特定カルボン酸５を合成した。
【０２１４】
【化２９】
【０２１５】
［合成例１４］
特定カルボン酸１の合成と同様にしてメチレン基の数を１０から５へ変更した特定カルボン酸５を１５ｇ合成した。
【０２１６】
［特定カルボン酸６の合成］
下記反応スキームに従い、特定カルボン酸６を合成した。
【０２１７】
【化３０】
【０２１８】
［合成例１５］
冷却管を備えた５００ｍＬの三口フラスコに２，２’，３，３’−テトラフルオロ−４’−プロピル−４−ヒドロキシビフェニル１０．１ｇ、１１−ブロモウンデカン酸メチル１０ｇ、炭酸カリウム１４．２ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２００ｍＬを加え、１６０℃で５時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を水５００ｍＬに投入し、混合撹拌した。析出した白色固体をろ別し、水で更に洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、化合物９を１０．８ｇ得た。
【０２１９】
［合成例１６］
次に、冷却管を備えた２００ｍＬの三口フラスコに、化合物９を１０ｇ、水酸化リチウム・１水和物１．６ｇ、メタノール３０ｍＬ、水１５ｍＬを加え、８０℃で４時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を撹拌した状態で、希塩酸を反応溶液にゆっくり滴下した。析出固体をろ過し、水、エタノールの順で洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、特定カルボン酸６を６ｇ得た。
【０２２０】
［特定カルボン酸７の合成］
下記反応スキームに従い、特定カルボン酸７を合成した。
【０２２１】
【化３１】
【０２２２】
［合成例１７］
出発化合物（２，２’，３，３’−テトラフルオロ−４’−プロピル−４−ヒドロキシビフェニル）１０．１ｇを上記反応スキームに記載の化合物（２，３−ジフルオロ−４−（４−プロピル−シクロヘキシル）フェノール）９．１ｇに変えたこと以外は、上記特定カルボン酸６の合成と同様にして特定カルボン酸７を５．９ｇ得た。
【０２２３】
［特定カルボン酸８の合成］
下記反応スキームに従い、特定カルボン酸８を合成した。
【０２２４】
【化３２】
【０２２５】
［合成例１８］
出発化合物（２，２’，３，３’−テトラフルオロ−４’−プロピル−４−ヒドロキシビフェニル）１０．１ｇを上記反応スキームに記載の化合物（２，２’，３，３’−テトラフルオロ−４−プロピル−４”−ヒドロキシターフェニル）１２．９ｇに変えたこと以外は、上記特定カルボン酸６の合成と同様にして特定カルボン酸８を７．１ｇ得た。
【０２２６】
［特定カルボン酸９の合成］
下記反応スキームに従い、特定カルボン酸９を合成した。
【０２２７】
【化３３】
【０２２８】
［合成例１９］
出発化合物（２，２’，３，３’−テトラフルオロ−４’−プロピル−４−ヒドロキシビフェニル）１０．１ｇを上記反応スキームに記載の化合物（２，３−ジフルオロ−４−（４−プロピルシクロヘキシルメトキシ）フェノール）１０．２ｇに変えたこと以外は、上記特定カルボン酸６の合成と同様にして特定カルボン酸９を６．５ｇ得た。
【０２２９】
［特定カルボン酸１０の合成］
下記反応スキームに従い、特定カルボン酸１０を合成した。
【０２３０】
【化３４】
【０２３１】
［合成例２０］
出発化合物（２，２’，３，３’−テトラフルオロ−４’−プロピル−４−ヒドロキシビフェニル）１０．１ｇを上記反応スキームに記載の化合物（２，３−ジフルオロ−４’−（４−プロピルフェニルエチル）ビフェニル）１２．６ｇに変えたこと以外は、上記特定カルボン酸６の合成と同様にして特定カルボン酸１０を７．２ｇ得た。
【０２３２】
［特定カルボン酸１１の合成］
下記反応スキームに従い、特定カルボン酸１１を合成した。
【０２３３】
【化３５】
【０２３４】
［合成例２１］
出発化合物（２，２’，３，３’−テトラフルオロ−４’−プロピル−４−ヒドロキシビフェニル）１０．１ｇを上記反応スキームに記載の化合物１４．２ｇに変えたこと以外は、上記特定カルボン酸６の合成と同様にして特定カルボン酸１１を７．６ｇ得た。
【０２３５】
［特定カルボン酸１２の合成］
下記反応スキームに従い、特定カルボン酸１２を合成した。
【０２３６】
【化３６】
【０２３７】
［合成例２２］
冷却管を備えた５００ｍＬの三口フラスコに、４−［ジフルオロ（４−ペンチルシクロヘキシル）メトキシ］−２，３−ジフルオロフェノール１２．５ｇ、１１−ブロモウンデカン酸メチル１０ｇ、炭酸カリウム１４．２ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２００ｍＬを加え、１６０℃で５時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を水５００ｍＬに投入し、混合撹拌した。析出した白色固体をろ別し、水でさらに洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、化合物１０を１４．８ｇ得た。
【０２３８】
［合成例２３］
次に、冷却管を備えた２００ｍＬの三口フラスコに、化合物１０を１０ｇ、水酸化リチウム・１水和物１．６ｇ、メタノール３０ｍＬ、水１５ｍＬを加え、８０℃で４時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を撹拌した状態で、希塩酸を反応溶液にゆっくり滴下した。析出固体をろ過し、水、エタノールの順で洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、特定カルボン酸１２を６ｇ得た。
【０２３９】
＜［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の合成＞
［合成例２４］
１００ｍＬの三口フラスコに、上記合成例１で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン９．８ｇ、メチルイソブチルケトン２８ｇ、上記合成例３で得た特定カルボン酸１を５．０ｇ、上記式（５）で表される化合物として例示した式（５−５）で表される４−オクチルオキシ安息香酸３．３ｇ及びＵＣＡＴ １８Ｘ（サンアプロ製の４級アミン塩）０．２０ｇを仕込み、８０℃で１２時間撹拌した。反応終了後、メタノールで再沈殿を行い、沈殿物を酢酸エチルに溶解して溶液を得、この溶液を３回水洗した後、溶媒を留去することにより、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１を白色粉末として１４．５ｇ得た。［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１のＭｗは６，５００であった。
【０２４０】
［合成例２５］
特定カルボン酸１の代わりに合成例７で得た特定カルボン酸２を４ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−２の白色粉末を１２．８ｇ得た。Ａ−２のＭｗは、６，０００であった。
【０２４１】
［合成例２６］
特定カルボン酸１の代わりに合成例９で得た特定カルボン酸３を６．８ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−３の白色粉末を１４．７ｇ得た。Ａ−３のＭｗは８，１００であった。
【０２４２】
［合成例２７］
特定カルボン酸１の代わりに合成例１３で得た特定カルボン酸４を５．６ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−４の白色粉末を１５．０ｇ得た。Ａ−４のＭｗは７，５００であった。
【０２４３】
［合成例２８］
１００ｍＬの三口フラスコに、上記合成例１で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン９．８ｇ、メチルイソブチルケトン２８ｇ、上記合成例３で得た特定カルボン酸１を１０ｇ及びＵＣＡＴ １８Ｘ（サンアプロ製の４級アミン塩）０．２０ｇを仕込み、８０℃で１２時間撹拌した。反応終了後、メタノールで再沈殿を行い、沈殿物を酢酸エチルに溶解して、この溶液を３回水洗した後、溶媒を留去することにより、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−５を白色粉末として１６．０ｇ得た。Ａ−５のＭｗは８，５００であった。
【０２４４】
［合成例２９］
特定カルボン酸１の代わりに合成例１４で得た特定カルボン酸５を４．１ｇ、４−オクチルオキシ安息香酸の代わりに上記式（５−８）で表される４’−ペンチル−１，１’−ビ（シクロヘキシル）−４−カルボン酸を３．７ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−６の白色粉末を１２．４ｇ得た。Ａ−６のＭｗは６，２００であった。
【０２４５】
［合成例３０］
４−オクチルオキシ安息香酸の代わりに上記式（５−７）で表される４−（４−ペンチルシクロヘキシル）安息香酸を３．６ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−７の白色粉末を１３．４ｇ得た。Ａ−７のＭｗは７，９００であった。
【０２４６】
［合成例３１］
１００ｍＬの三口フラスコに、上記合成例１で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン９．８ｇ、メチルイソブチルケトン２８ｇ、上記合成例３で得た特定カルボン酸１を８．０ｇ、上記式（５−７）で表される４−（４−ペンチルシクロヘキシル）安息香酸１．４ｇ及びＵＣＡＴ １８Ｘ（サンアプロ製の４級アミン塩）０．２０ｇを仕込み、８０℃で１２時間撹拌した。反応終了後、メタノールで再沈殿を行い、沈殿物を酢酸エチルに溶解して、この溶液を３回水洗した後、溶媒を留去することにより、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−８を白色粉末として１３．９ｇ得た。Ａ−８のＭｗは８，９００であった。
【０２４７】
［合成例３２］
１００ｍＬの三口フラスコに、上記合成例１で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン９．８ｇ、メチルイソブチルケトン２８ｇ、上記合成例３で得た特定カルボン酸１を２．０ｇ、上記式（５−７）で表される４−（４−ペンチルシクロヘキシル）安息香酸５．８ｇ及びＵＣＡＴ １８Ｘ（サンアプロ製の４級アミン塩）０．２０ｇを仕込み、８０℃で１２時間撹拌した。反応終了後、メタノールで再沈殿を行い、沈殿物を酢酸エチルに溶解して溶液を得、この溶液を３回水洗した後、溶媒を留去することにより、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−９を白色粉末として１３．４ｇ得た。Ａ−９のＭｗは７，６００であった。
【０２４８】
［合成例３３］
１００ｍＬの三口フラスコに、上記合成例１で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン９．８ｇ、メチルイソブチルケトン２８ｇ、上記合成例３で得た特定カルボン酸１を８．０ｇ、上記式（５−６）で表されるカルボン酸誘導体２．６ｇ及びＵＣＡＴ １８Ｘ（サンアプロ製の４級アミン塩）０．２０ｇを仕込み、８０℃で１２時間撹拌した。反応終了後、メタノールで再沈殿を行い、沈殿物を酢酸エチルに溶解して、この溶液を３回水洗した後、溶媒を留去することにより、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１０を白色粉末として１５．５ｇ得た。Ａ−１０のＭｗは９，２００であった。
【０２４９】
［合成例３４］
特定カルボン酸１の代わりに、合成例１６で得た特定カルボン酸６を６．１ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１１の白色粉末を１８．４ｇ得た。Ａ−１１のＭｗは７，３００であった。
【０２５０】
［合成例３５］
特定カルボン酸１の代わりに、合成例１７で得た特定カルボン酸７を５．７ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１２の白色粉末を１７．５ｇ得た。Ａ−１２のＭｗは７，６００であった。
【０２５１】
［合成例３６］
特定カルボン酸１の代わりに、合成例１８で得た特定カルボン酸８を７．２ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１３の白色粉末を１９．１ｇ得た。Ａ−１３のＭｗは７，０００であった。
【０２５２】
［合成例３７］
特定カルボン酸１の代わりに、合成例１９で得た特定カルボン酸９を６．２ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１４の白色粉末を１８．１ｇ得た。Ａ−１４のＭｗは６，９００であった。
【０２５３】
［合成例３８］
特定カルボン酸１の代わりに、合成例２０で得た特定カルボン酸１０を７．０ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１５の白色粉末を１９．４ｇ得た。Ａ−１５のＭｗは７，５００であった。
【０２５４】
［合成例３９］
特定カルボン酸１の代わりに、合成例２１で得た特定カルボン酸１１を８．４ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１６の白色粉末を２０．１ｇ得た。Ａ−１６のＭｗは７，３００であった。
【０２５５】
［合成例４０］
特定カルボン酸１の代わりに、合成例２３で得た特定カルボン酸１２を７．２ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１７の白色粉末を１９．５ｇ得た。Ａ−１７のＭｗは７，３００であった。
【０２５６】
［比較合成例１］
１００ｍＬの三口フラスコに、上記合成例１で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン９．８ｇ、メチルイソブチルケトン２８ｇ、４−オクチルオキシ安息香酸３．３ｇ及びＵＣＡＴ １８Ｘ（サンアプロ製の４級アミン塩）０．１０ｇを仕込み、８０℃で１２時間撹拌した。反応終了後、メタノールで再沈殿を行い、沈殿物を酢酸エチルに溶解して、この溶液を３回水洗した後、溶媒を留去することにより、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物ＣＡ−１を白色粉末として９．６ｇ得た。ＣＡ−１のＭｗは６，０００であった。
【０２５７】
＜［Ｂ］重合体の合成＞
［合成例４１］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物 ３８．３２ｇ及びピロメリット酸二無水物１２．４３ｇ、並びにジアミン化合物としてのｐ−フェニレンジアミン１８．８６ｇ及び下記式（Ｇ−４）で表されるジアミン３０．４０ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン４００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、４，１００ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸ＰＡ−１を７５．１ｇ得た。
【０２５８】
【化３７】
【０２５９】
［合成例４２］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物２３．０６ｇ、並びにジアミン化合物としての３，５−ジアミノ安息香酸１１．０１ｇ、上記式（Ｇ−４）で表されるジアミン１０．８１ｇ及び下記式（Ｇ−５）で表されるジアミン５．１２ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン２００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、１，３００ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸を得た。得られたポリアミック酸を全てＮ−メチル−２−ピロリドン４５０ｇに再溶解させ、ピリジン８．１４ｇ及び無水酢酸１０．５０ｇ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、減圧乾燥を行い、イミド化率５５％のポリイミドＰＩ−１を３０．５ｇ得た。
【０２６０】
【化３８】
【０２６１】
［合成例４３］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物３３．９２ｇ、並びにジアミン化合物としての３，５−ジアミノ安息香酸４．６１ｇ及び下記式（Ｇ−６）で表されるジアミン６１．４６ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン１８５ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、５０ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸ＰＡ−２を６３．９ｇ得た。
【０２６２】
【化３９】
【０２６３】
［合成例４４］
テトラカルボン酸二無水物としての１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物３７．０５ｇ、並びにジアミン化合物としての３，５−ジアミノ安息香酸２１．７８ｇ、上記式（Ｇ−５）で表されるジアミン９．４４ｇ及び１−（２，４−ジアミノフェニル）ピペリジン−４−カルボン酸６．７３ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン４２５ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、１８０ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸ＰＡ−３を５１．５ｇ得た。
【０２６４】
［合成例４５］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物４０．６８ｇ及びピロメリット酸二無水物４．４０ｇ、並びにジアミン化合物としてのｐ−フェニレンジアミン１１．０５ｇ、上記式（Ｇ−４）で表されるジアミン３２．０５ｇ及び４，４’−ジアミノ−Ｎ−（４−メチルフェニル）ジフェニルアミン１１．８２ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン４００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、１，４５０ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸ＰＡ−４を７１．９ｇ得た。
【０２６５】
［合成例４６］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１９．４７ｇ及びピロメリット酸二無水物２．１０ｇ、並びにジアミン化合物としての３，５−ジアミノ安息香酸７．４４ｇ、上記式（Ｇ−４）で表されるジアミン１５．３３ｇ及び４，４’−ジアミノ−Ｎ−（４−メチルフェニル）ジフェニルアミン５．６６ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン２００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、１，１００ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸を得た。得られたポリアミック酸を全てＮ−メチル−２−ピロリドン４５０ｇに再溶解させ、ピリジン７．６３ｇ及び無水酢酸９．８５ｇ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、減圧乾燥を行い、イミド化率５１％のポリイミドＰＩ−２を３４．０ｇ得た。
【０２６６】
［合成例４７］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物２８．５８ｇ及びピロメリット酸二無水物３．０９ｇ、並びにジアミン化合物としての上記式（Ｇ−４）で表されるジアミン６０．０３ｇ及び４，４’−ジアミノ−Ｎ−（４−メチルフェニル）ジフェニルアミン８．３１ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン４００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、９００ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸ＰＡ−５を６８．３ｇ得た。
【０２６７】
［合成例４８］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物４８．９９ｇ及びピロメリット酸二無水物５．３０ｇ、並びにジアミン化合物としての上記式（Ｇ−４）で表されるジアミン１２．８６ｇ、４，４’−ジアミノ−Ｎ−（４−メチルフェニル）ジフェニルアミン１４．２４ｇ及びｐ−フェニレンジアミン１８．６２ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン４００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、１，３５０ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸ＰＡ−６を６６．０ｇ得た。
【０２６８】
［合成例４９］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物４１．３４ｇ及びピロメリット酸二無水物２．１２ｇ、並びにジアミン化合物としての３，５−ジアミノ安息香酸１４．７９ｇ、上記式（Ｇ−４）で表されるジアミン３０．５０ｇ及び４，４’−ジアミノ−Ｎ−（４−メチルフェニル）ジフェニルアミン１１．２５ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン４００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、１，８２０ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸ＰＡ−７を６２．８ｇ得た。
【０２６９】
［合成例５０］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１８．８５ｇ、並びにジアミン化合物としての上記式（Ｇ−４）で表されるジアミン８．８４ｇ及びｐ−フェニレンアミン７．３１ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン１４０ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、２，１５０ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸を得た。得られたポリアミック酸を全てＮ−メチル−２−ピロリドン４６５ｇに再溶解させ、ピリジン６．６５ｇ及び無水酢酸８．５９ｇ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、減圧乾燥を行い、イミド化率５０％のポリイミドＰＩ−３を２３．１ｇ得た。
【０２７０】
［合成例５１］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物２４．９４ｇ、並びにジアミン化合物としての上記式（Ｇ−５）で表されるジアミン１１．２４ｇ及び３，５−ジアミノ安息香酸１３．８２ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン２００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、１，４００ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸を得た。得られたポリアミック酸を全てＮ−メチル−２−ピロリドン４５０ｇに再溶解させ、ピリジン１３．２０ｇ及び無水酢酸１７．０４ｇ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、減圧乾燥を行い、イミド化率６９％のポリイミドＰＩ−４を２７．８ｇ得た。
【０２７１】
＜液晶配向剤の調製＞
［実施例１］
［Ｂ］重合体として、上記合成例４１で得たポリアミック酸ＰＡ−１を含有する溶液を、これに含有されるポリアミック酸ＰＡ−１に換算して１００質量部に相当する量をとり、ここに上記合成例２４で得た［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１を１０質量部加え、さらにＮ−メチル−２−ピロリドン及びブチルセロソルブを加えて、溶媒組成がＮ−メチル−２−ピロリドン：ブチルセロソルブ＝５０：５０（質量比）、固形分濃度が３．５質量％の溶液とした。この溶液を孔径０．２μｍのフィルターで濾過することにより、液晶配向剤Ｓ−１を調製した。
【０２７２】
＜電圧保持率（ＶＨＲ）及び耐光性評価用の液晶表示素子の製造＞
ＶＨＲ及び耐光性評価には下記のようにして作製した液晶セルを評価に用いた。
上記調製した液晶配向剤Ｓ−１を、ＩＴＯ膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面上にスピンナーを用いて塗布し、ホットプレートで８０℃１分間プレベークを行った後、窒素に置換したオーブン中、２００℃で１時間加熱して膜厚０．０８μｍの塗膜（液晶配向膜）を形成した。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）作成した。
上記基板のうちの１枚の液晶配向膜を有する面の外周に直径３．５μｍの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、もう一対の基板の液晶配向膜面を、対向させて重ね合わせて圧着し、１５０℃で１時間加熱して接着剤を熱硬化した。次いで、液晶注入口より基板の間隙にポジ型液晶（メルク製、ＺＬＩ−５０８１）を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止し、さらに液晶注入時の流動配向を除くために、これを１５０℃で１０分間加熱した後に室温まで徐冷した。
さらに、作成した液晶セル基板の外側両面に、偏光板を２枚の偏光板の偏光方向が互いに直交するように貼り合わせることにより、液晶表示素子を製造した。
【０２７３】
＜垂直配向性及び液晶応答速度評価用の液晶表示素子の製造＞
垂直配向性及び液晶応答速度は下記のようにして作製した液晶セルを評価に用いた。
ＩＴＯ電極が櫛歯状にパターニングされたガラス基板のＩＴＯ電極側の一面と、電極が設けられていない対向ガラス基板の一面とのそれぞれの面に、上記調製した液晶配向剤Ｓ−１をスピンナーを用いて塗布し、ホットプレートで８０℃１分間プレベークを行った後、装置内を窒素置換したオーブン中で２００℃で１時間加熱（ポストベーク）して膜厚０．０８μｍの塗膜（液晶配向膜）を形成した。
上記基板のうちＩＴＯ電極が設けられていない対向ガラス基板の液晶配向膜を有する面の外周に直径３．５μｍの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、ＩＴＯ電極が櫛歯状にパターニングされたガラス基板の液晶配向膜面を対向させて圧着し、１５０℃で１時間かけて接着剤を熱硬化させた。次いで、液晶注入口より基板間の間隙に、メルク製ポジ型液晶（ＺＬＩ−５０８１）を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止した。さらに、液晶注入時の流動配向を除くために、これを１５０℃で１０分間加熱してから室温まで徐冷した。次に作成した液晶セル基板の外側両面に、偏光板を、その偏光方向が互いに直交するように貼り合わせることにより液晶表示素子を製造した。
【０２７４】
［実施例２〜２６及び比較例１〜４］
［Ｂ］重合体及び［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の組み合わせを表１に記載の配合比に変更した以外は実施例１と同様にして種々の液晶配向剤Ｓ−２〜Ｓ−２６及びＣＳ−１〜ＣＳ−４を調製した。表１中の「−」は該当する成分を用いなかったことを示す。また、調製したそれぞれの液晶配向剤を用い、実施例１と同様にして実施例２〜２６及び比較例１〜４の液晶表示素子を製造した。
【０２７５】
＜評価＞
上記製造した液晶表示素子について以下の評価を行った。結果を表１に合わせて示す。
【０２７６】
［垂直配向性］
上記製造した液晶表示素子を、光学顕微鏡を用いて観察した。このとき、光漏れがないものを垂直配向性が「○」と、光漏れが認められるものを垂直配向性が「×」として評価した。
【０２７７】
［電圧保持率（ＶＨＲ（％））］
上記製造した液晶表示素子に、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。測定装置は東陽テクニカ製ＶＨＲ−１を使用した。
【０２７８】
［応答速度（立ち上がり時の電気光学応答性）］
偏光顕微鏡、光検出器、及びパルス発生機を含む装置で液晶応答の立ち上がりの時間を測定した。ここで液晶応答速度は、製造した液晶表示素子に電圧無印加状態から４Ｖの電圧を最大１秒間印加した際に、透過率１０％から透過率９０％に変化するのに要した時間（単位：ミリ秒（ｍｓｅｃ．））と定義して評価を行った。
【０２７９】
［耐光性］
カーボンアークを光源とするウェザーメーターで３，０００時間照射後のＶＨＲを上記同様にして測定し（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。測定装置は東陽テクニカ製ＶＨＲ−１を使用）、照射前の測定値と比べてＶＨＲ変化量が１％以下のものを「○」と、１％を超え３％未満のものを「△」と、３％以上のものを「×」として評価した。
【０２８０】
【表１】
【０２８１】
表１の結果から明らかなように、実施例の液晶表示素子は、電圧保持率、耐光性等の一般的要求特性を満足しつつ、電気光学応答時間の短いポジ型液晶を用いた垂直配向液晶表示素子とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２８２】
本発明によれば、電圧保持率、耐光性等の一般的要求特性を満足しつつ、電気光学応答時間の短いポジ型液晶を用いた垂直配向液晶素子が提供される。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示素子及び配向剤に関する。詳細には、ポジ型液晶を用いた液晶表示素子（ＬＣＤ）及びこの液晶表示素子の液晶配向膜を形成するための材料として好適な配向剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
高視野角に対応できる液晶表示素子としてポジ型液晶を用いた垂直配向液晶表示素子が知られている（特許文献１〜３参照）。かかる液晶表示素子は携帯電話や液晶テレビ等の動画表示用装置として期待されていることから、動画を滑らかに表示しつつ残像を極力抑えるべく、電気光学効果の応答時間のさらなる高速化が求められている。しかし、ポジ型液晶を用いた垂直配向液晶表示素子は電圧印加時の液晶応答速度が遅いという課題がある（非特許文献１参照）。
この課題に対して、液晶配向膜に用いるポリマー側鎖に誘電異方性を与える構造を付与することで改善を図る技術が報告されている（特許文献４及び５参照）。しかし、本特許文献は従来から存在するポジ型液晶を用いた水平配向素子又はネガ型液晶を用いた垂直配向素子に関するものであり、本発明のポジ型液晶を用いた垂直配向素子に関して検討されたものではない。
このような状況から、液晶表示素子として一般に要求される電圧保持率、耐光性等の特性を満足しつつ、電気光学応答時間の短いポジ型液晶を用いた垂直配向液晶表示素子の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３３３１７１号公報
【特許文献２】特開平１０−１６１１４５号公報
【特許文献３】特開２００９−２５８３４号公報
【特許文献４】特表２００７−５２１３６１号公報
【特許文献５】特表２００７−５２１５０６号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｔ．Ｓａｋｕｒａｉ ｅｔ．ａｌ．，ＳＩＤ ２０１０ ＤＩＧＥＳＴ ｐ．７２１−７２４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、電圧保持率、耐光性等の一般的要求特性を満足しつつ、電気光学応答時間の短いポジ型液晶を用いた垂直配向液晶表示素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた発明は、
対向配置される一対の基板と、
上記両基板間に配設される液晶層と、
上記液晶層の両面に配設される一対の液晶配向膜と、
上記一対の基板の少なくとも一方に配設される横電界発生用の電極と
を備え、
上記液晶層がポジ型液晶を含有し、かつ
上記液晶配向膜が、
［Ａ］下記式（Ａ１）で表される基を有する重合体（以下、「［Ａ］重合体」と称することがある）
を含有する液晶配向剤（以下、「液晶配向剤（Ａ）」と称することがある）から形成される液晶表示素子である。
【化１】
（式（Ａ１）中、Ｒ１はメチレン基、炭素数２〜３０のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ２は二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合及び酸素原子のうちのいずれかを含む連結基である。Ｒ３は少なくとも２つの単環構造を有する基である。ａは０又は１である。）
【０００７】
本発明の液晶表示素子は、液晶層がポジ型液晶を含有し、かつ液晶配向膜が上記特定構造の基を有する重合体を含有する液晶配向剤から形成されることから、電圧保持率、耐光性等の一般的要求特性を満足しつつ、短い電気光学応答時間を発揮することができる。
【０００８】
上記液晶配向膜は垂直液晶配向膜であることが好ましい。
当該液晶表示素子は、用いる液晶配向膜として垂直液晶配向膜を用いることで、横電界方式の液晶層を容易かつ確実に形成でき、上述の特性を効果的に発揮することができる。
【０００９】
上記式（Ａ１）におけるＲ３は、下記式（Ａ２）で表されることが好ましい。
【化２】
（式（Ａ２）中、Ｒ４はフェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、シクロヘキシレン基、ビシクロヘキシレン基、シクロへキシレンフェニレン基又は２価の複素環基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ５は置換基を有していてもよいメチレン基及び炭素数２〜１０のアルキレン基、二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合並びに複素環基のうちの少なくともいずれかを含む連結基である。Ｒ６はベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、シクロヘキサン、ビシクロヘキサン、シクロヘキシルベンゼン又は複素環化合物から（ｃ＋１）個の水素原子を除いた（ｃ＋１）価の基である。この基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ７は水素原子、シアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、アルコキシカルボニル基、アルキル基、アルコキシ基、トリフルオロメトキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基である。ｂは０又は１である。ｃは１〜９の整数である。ｄは１又は２である。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ７及びｂがそれぞれ複数の場合、複数のＲ４、Ｒ５、Ｒ７及びｂはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【００１０】
当該液晶表示素子によれば、用いる液晶配向剤が含有する［Ａ］重合体におけるＲ３が上記特定構造を有することで、上述の効果をさらに向上させることができる。
【００１１】
［Ａ］重合体は、ポリオルガノシロキサン構造を有することが好ましい。
当該液晶表示素子は、［Ａ］重合体がポリオルガノシロキサン構造を有することで、耐光性を向上させることができる。
【００１２】
上記液晶配向剤は、［Ｂ］ポリアミック酸及びポリイミドからなる群より選択される少なくとも１種の重合体（以下、「[Ｂ]重合体」と称することがある）をさらに含有することが好ましい。
当該液晶表示素子は、用いる液晶配向剤が[Ｂ]重合体をさらに含有することで得られる液晶配向剤の溶液特性及び得られる液晶表示素子の電気特性を改善することができる。
【００１３】
［Ｂ］重合体は、コレスタニル基含有ジアミン、コレステニル基含有ジアミン又は下記式（Ａ−１）で表されるジアミンを用いて得られることが好ましい。
【化３】
（式（Ａ−１）中、ＸＩ及びＸＩＩは、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−である。ＲＩはメチレン基又は炭素数２若しくは３のアルキレン基である。αは０又は１である。βは０〜２の整数である。但しα及びβが同時に０になる場合はない。γは１〜２０の整数である。）
【００１４】
当該液晶表示素子は、[Ｂ]重合体として上記特定のジアミンを用いて得られる重合体を用いることで、垂直配向性を向上させることができる。
【００１５】
本発明の配向剤は、
横電界方式液晶表示素子のポジ型液晶用配向剤であって、
［Ａ］下記式（Ａ１）で表される基を有する重合体
を含有することを特徴とする。
【化４】
（式（Ａ１）中、Ｒ１はメチレン基、炭素数２〜３０のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ２は二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合及び酸素原子のうちのいずれかを含む連結基である。Ｒ３は少なくとも２つの単環構造を有する基である。ａは０又は１である。）
【００１６】
当該配向剤は、上記特定構造を有する重合体を含有するので、横電解方式液晶表示素子のポジ型液晶用配向剤として好適に用いることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の液晶表示素子は、電圧保持率、耐光性等の一般的要求特性を満たし、かつ液晶応答速度を向上することができる。また、本発明の配向剤は、横電界方式液晶表示素子のポジ型液晶用配向剤として好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜液晶表示素子＞
本発明の液晶表示素子は、
対向配置される一対の基板と、
上記両基板間に配設される液晶層と、
上記液晶層の両面に配設される一対の液晶配向膜と、
上記一対の基板の少なくとも一方に配設される横電界発生用の電極と
を備え、
上記液晶層がポジ型液晶を含有し、かつ
上記液晶配向膜が、
［Ａ］下記式（Ａ１）で表される基を有する重合体
を含有する液晶配向剤から形成される液晶表示素子である。
【００１９】
本発明の液晶表示素子は、例えば以下の（１）及び（２）の工程により製造することができる。
［（１）工程］
先ず基板上に液晶配向剤（Ａ）を塗布し、次いで塗布面を加熱することにより基板上に塗膜を形成する。この液晶配向剤（Ａ）については後述する。少なくとも一方の基板に横電界発生用の電極を備えた基板２枚を一対として、その基板上、電極を有する場合は電極形成面上に、液晶配向剤（Ａ）を、好ましくはオフセット印刷法、スピンコート法又はインクジェット印刷法によりそれぞれ塗布し、次いで、各塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。ここで、本発明の液晶表示素子は印刷性に優れているので、塗布方法としてオフセット印刷法又はインクジェット印刷法を採用することが、本発明の優れた効果を最大限に発揮するとの観点から好ましい。
【００２０】
ここに、基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラス等のガラス；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）等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（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２）からなるＩＴＯ膜等を用いることができる。パターニングされた透明導電膜を得るには、例えばパターンなし透明導電膜を形成した後フォト・エッチングによりパターンを形成する方法、透明導電膜を形成する際に所望のパターンを有するマスクを用いる方法等によることができる。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等を予め塗布する前処理を施しておいてもよい。
横電解発生用の電極としては、櫛歯型にパターニングされた透明導電膜が好適に用いられる。
【００２１】
液晶配向剤（Ａ）塗布後、塗布した配向剤の液垂れ防止等の目的で、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分〜１０分であり、より好ましくは０．５分〜５分である。その後、溶媒を完全に除去し、必要に応じて重合体に含まれるアミック酸単位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。この焼成（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分〜２００分であり、より好ましくは１０分〜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０．００１μｍ〜１μｍであり、より好ましくは０．００５μｍ〜０．５μｍである。
上記のようにして形成された塗膜は、これをそのまま液晶配向膜として使用することができるが、所望に応じてラビング処理を行った後に使用に供してもよい。
【００２２】
［（２）工程］
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枚の基板間に液晶を配置することにより、液晶セルを製造する。ここで、塗膜に対してラビング処理を行った場合には、２枚の基板は、各塗膜におけるラビング方向が互いに所定の角度、例えば直交又は逆平行となるように対向配置される。
【００２３】
基板間に液晶を配置するには、例えば以下の２つの方法が挙げられる。
第一の方法は、従来から知られている方法である。先ず、それぞれの液晶配向膜が対向するように間隙（セルギャップ）を介して２枚の基板を対向配置し、２枚の基板の周辺部を、シール剤を用いて貼り合わせ、基板表面及びシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造することができる。
第二の方法は、ＯＤＦ（Ｏｎｅ Ｄｒｏｐ Ｆｉｌｌ）方式と呼ばれる手法であり、液晶配向膜を形成した２枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に例えば紫外光硬化性のシール材を塗布し、さらに液晶配向膜面上に液晶を滴下した後、液晶配向膜が対向するように他方の基板を貼り合わせ、次いで基板の全面に紫外光を照射してシール剤を硬化することにより、液晶セルを製造することができる。
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、液晶注入時の流動配向を除去することが望ましい。
【００２４】
そして、液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより、本発明の液晶表示素子を得ることができる。
ここに、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等を用いることができる。
上記ポジ型液晶としては、ネマチック型液晶及びスメクチック型液晶を挙げることができ、その中でもネマチ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、正の誘電異方性を有するフッ素系液晶及びシアノ系液晶の少なくとも一方を含むブレンド液晶等を用いることができる。
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。
【００２５】
＜液晶配向剤（Ａ）＞
本発明の液晶表示素子の液晶配向膜の形成に用いられる液晶配向剤（Ａ）は、
［Ａ］上記式（Ａ１）で表される基を有する重合体
を含有する。
また、液晶配向剤（Ａ）は、後述する［Ｂ］重合体等の「他の重合体」を含有できる。さらに、液晶配向剤（Ａ）は、本発明の効果を損なわない範囲でその他の成分を含有してもよい。この液晶配向剤（Ａ）は垂直配向性を発現させるものである。以下、各成分について詳述する。
【００２６】
＜［Ａ］重合体＞
［Ａ］重合体は、上記式（Ａ１）で表される基を有する。
【００２７】
［上記式（Ａ１）で表される基］
上記式（Ａ１）のＲ１はメチレン基、炭素数２〜３０のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい
【００２８】
上記Ｒ１で表される炭素数２〜３０のアルキレン基としては、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、テトラデシレン基、ヘキサデシレン基、オクタデシレン基、ノナデシレン基、イコシレン基、ヘンイコシレン基、ドコシレン基、トリコシレン基、テトラコシレン基、ペンタコシレン基、ヘキサコシレン基、ヘプタコシレン基、オクタコシレン基、ノナコシレン基、及びトリアコンチレン基等が挙げられる。これらのうち、液晶配向を安定に発現させるためにはオクチレン基、ノニレン基、デシレン基、ウンデシレン基、ドデシレン基、テトラデシレン基、ヘキサデシレン基、オクタデシレン基、ノナデシレン基、イコシレン基等の炭素数が８以上２０以下のアルキレン基が好ましい。
【００２９】
Ｒ２は、二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合及び酸素原子のうちのいずれかを含む連結基である。Ｒ２としては、例えば、エテンジイル基、エチンジイル基、エステル基、メタンジイルオキシ基、フルオロメタンジイルオキシ基、ジフルオロメタンジイルオキシ基等が挙げられる。なお、Ｒ２は上記結合のいずれかを含んでいればよいが、各結合を組み合わせて含んでいてもよい。また、Ｒ１がフェニレン基又はシクロヘキシレン基である場合は、形成される配向膜の配向性や溶媒への溶解性の観点から、Ｒ２は炭素数が１〜３０のアルキレン基を含んでいることが好ましい。なお、ａは０又は１である。
【００３０】
Ｒ３は少なくとも２つの単環構造を有する基であり、好ましくは、正又は負の誘電異方性を示す基である。単環構造とは、一の環構造が他の環構造から独立して存在しており、一の環構造の結合が他の環構造と共有されている、いわゆる縮合環構造を有しない構造である。また、単環構造としては、脂環式構造、芳香環式構造、複素環式構造のいずれでもよく、これらを組み合わせて有していてもよい。
【００３１】
Ｒ３は少なくとも２つ以上の単環構造を有する基である限り特に限定されないが、Ｒ３は下記式（Ａ２）で表される基が好ましい。
【００３２】
【化５】
【００３３】
上記式（Ａ２）中、Ｒ４はフェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、シクロヘキシレン基、ビシクロヘキシレン基、シクロへキシレンフェニレン基又は２価の複素環基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ５は置換基を有していてもよいメチレン基及び炭素数２〜１０のアルキレン基、二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合並びに複素環基のうちの少なくともいずれかを含む連結基である。Ｒ６はベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、シクロヘキサン、ビシクロヘキサン、シクロヘキシルベンゼン又は複素環化合物から（ｃ＋１）個の水素原子を除いた（ｃ＋１）価の基である。この基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ７は水素原子、シアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、アルコキシカルボニル基、アルキル基、アルコキシ基、トリフルオロメトキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基である。ｂは０又は１である。ｃは１〜９の整数である。ｄは１又は２である。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ７及びｂがそれぞれ複数の場合、複数のＲ４、Ｒ５、Ｒ７及びｂはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
【００３４】
上記液晶配向剤に含有される［Ａ］重合体の側鎖に、上記式（Ａ２）で表される基を導入することにより、得られる液晶表示素子の電気光学応答性をさらに高速化させることができる。式（Ａ２）中、Ｒ４は、フェニレン基、ビフェニレン基、ナフタレン基、シクロヘキシレン基、ビシクロヘキシレン基、シクロへキシレンフェニレン基又は２価の複素環基である。２価の複素環基としては、例えばピリジニレン基、ピリダジニレン基、ピリミジニレン基等が挙げられる。
【００３５】
上記式（Ａ２）において、Ｒ５は、置換基を有していてもよいメチレン基及び炭素数２〜１０のアルキレン基、二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合並びに複素環基のうちの少なくともいずれかを含む、Ｒ４とＲ６とを連結する連結基であり、［Ａ］重合体に必要とされる配向性や誘導異方性に応じて適宜選択することができる。Ｒ５としては、メタンジイル基、エタンジイル基、プロパンジイル基、エテンジイル基、エチンジイル基、エーテル基、エステル基、メタンジイルオキシ基、エタンジイルオキシ基、フルオロメタンジイルオキシ基、ジフルオロメタンジイルオキシ基等が挙げられる。これらの中でも、エタンジイル基、エチンジイル基、エステル基、メタンジイルオキシ基、ジフルオロメタンジイルオキシ基が好ましい。なお、ｂは０又は１であるので、側鎖構造の設計においてＲ５は含まれていても含まれていなくてもよい。
【００３６】
上記式（Ａ２）において、Ｒ６は、ベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、シクロヘキサン、ビシクロヘキサン、シクロヘキシルベンゼン又は複素環化合物から（ｃ＋１）個の水素原子を除いた（ｃ＋１）価の基である。ｃは１〜９の整数である。Ｒ６としては、例えばｃが１の場合、上記Ｒ４として例示した２価の基と同じ基等が挙げられる。
【００３７】
上記式（Ａ２）中、Ｒ７は水素原子、シアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、アルコキシカルボニル基、アルキル基、アルコキシ基、トリフルオロメトキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基である。アルコキシカルボニル基としては、例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基等が挙げられ、アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基等の炭素数が１〜２０の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基等が挙げられ、アルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等が挙げられる。
【００３８】
上記式（Ａ２）において、Ｒ６が複数の置換基（Ｒ７）を有する場合は、それぞれ異なるものを組み合わせて用いても良い。Ｒ６が複数の置換基を有する場合の組み合わせとしては、所望の誘電異方性を安定して発現させるために、フッ素原子とシアノ基との組み合わせ、フッ素原子とアルキル基との組み合わせ、シアノ基とアルキル基との組み合わせが好ましい。なお、ｃは１〜９の整数である。
【００３９】
［Ａ］重合体は、上記式（Ａ１）で表される構造を有する基を有しているならば、公知の重合体主鎖を適宜選択できるが、ポリオルガノシロキサン、ポリイミド、ポリアミック酸、ポリアクリレート、ポリメタアクリレート、ポリ（スチレン−フェニルマレイミド）誘導体、セルロース誘導体、ポリエステル、ポリアミド、ポリスチレン誘導体、ポリアミック酸エステルを主鎖構造とすることが、電気特性の面から好ましく、耐光性の面からポリオルガノシロキサン（以下、「［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物」と称することがある）とすることが好ましい。
【００４０】
上記液晶配向剤が含有する［Ａ］重合体がポリオルガノシロキサン構造を有する場合、
［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物を含有し、
この［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物が、
エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンに由来する部分と、
下記式（Ａ１−Ｃ）で表されるカルボキシル基を有する化合物（以下、「特定カルボン酸」と称することがある）に由来する部分と
を有することが好ましい。
【００４１】
【化６】
【００４２】
上記式（Ａ１−Ｃ）中、Ｒ１はメチレン基、炭素数２〜３０のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ２は二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合及び酸素原子のうちのいずれかを含む連結基である。Ｒ３は少なくとも２つの単環構造を有する基である。ａは０又は１である。
【００４３】
上記液晶配向剤に含有される［ａ］ポリオルガノシロキサンが上記特定の化合物に由来する構造を有することで、側鎖に誘電異方性を有する構造が導入され、この液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜を備える液晶表示素子は、さらに電気特性及び残像特性が向上し、より応答時間が短縮される。また、エポキシ基とカルボキシル基との間の反応性を利用することで、主鎖としてのポリオルガノシロキサンに側鎖としての上記式（Ａ１−Ｃ）で表される誘電異方性を有する構造を容易に導入できる。
【００４４】
＜［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物＞
［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物はエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンに由来する部分と、上記式（Ａ１−Ｃ）で表される特定カルボン酸に由来する部分とを有する。液晶配向剤（Ａ）に含有される［Ａ］重合体がこのような特定の構造単位を有することで、側鎖に誘電異方性を有する構造が導入され、この液晶配向剤を用いて形成した液晶配向膜を備える液晶表示素子は、さらに電気特性及び残像特性が向上し、より応答時間が短縮される。また、エポキシ基とカルボキシル基との間の反応性を利用することで、主鎖としてのポリオルガノシロキサンに側鎖としての上記式（１）で表される誘電異方性を有する構造を容易に導入できる。
【００４５】
［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物は、主としてポリオルガノシロキサンのエポキシ基と特定カルボン酸のカルボキシル基との反応物として得られることになると考えられるが、以降の説明を容易にするために、便宜的にエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン（とその誘導体）に由来する部分と、特定カルボン酸に由来する部分とに分けて液晶配向剤（Ａ）に含有される［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物を説明する。
【００４６】
［エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンに由来する部分］
この部分は、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の構造のうち、ポリマー主鎖としてのポリオルガノシロキサン骨格と、このポリオルガノシロキサン主鎖から延びている側鎖としてのエポキシ基含有骨格とを含む概念である。上述のように［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物では、大部分のエポキシ基は特定カルボン酸と反応してその初期の構造を有していないと考えられるが、特定カルボン酸がエポキシ基以外の部分と結合している場合もあり得る。そこで、本発明では両者の態様を含めて「エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンに由来する部分」ということとする。
【００４７】
［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物が、グリシジル基、グリシジルオキシ基、エポキシシクロヘキシル基を含む基等のエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンに由来する部分を含むことで液晶配向剤（Ａ）は配向性や電圧保持率等の電気特性がより向上する。
【００４８】
エポキシ基としては下記式（Ｘ１−１−１）又は式（Ｘ１−２−１）で表される基であることが好ましい。上記式（１）で表される構造単位を有するポリオルガノシロキサンに上記式（Ｘ１−１−１）又は（Ｘ１−２−１）で表される基を含ませることにより、液晶配向剤（Ａ）のポリオルガノシロキサン化合物に、上記式（１）で表される特定構造を有する化合物に由来する側鎖基を導入しやすくなる。
【００４９】
【化７】
【００５０】
上記式（Ｘ１−１−１）及び（Ｘ１−２−１）中、＊は結合手を示す。
【００５１】
エポキシ基を有するポリオルガノシロキサン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は、５００〜１００，０００が好ましく、１，０００〜５０，０００がより好ましく、１，０００〜２０，０００が特に好ましい。
【００５２】
［エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンの合成方法］
このようなエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンは、好ましくはエポキシ基を有するシラン化合物、又はエポキシ基を有するシラン化合物と、他のシラン化合物の混合物を、好ましくは適当な有機溶媒、水及び触媒の存在下において加水分解又は加水分解・縮合することにより合成することができる。
【００５３】
上記エポキシ基を有するシラン化合物としては、例えば３−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルジメチルメトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルジメチルエトキシシラン、２−グリシジロキシエチルトリメトキシシラン、２−グリシジロキシエチルトリエトキシシラン、２−グリシジロキシエチルメチルジメトキシシラン、２−グリシジロキシエチルメチルジエトキシシラン、２−グリシジロキシエチルジメチルメトキシシラン、２−グリシジロキシエチルジメチルエトキシシラン、４−グリシジロキシブチルトリメトキシシラン、４−グリシジロキシブチルトリエトキシシラン、４−グリシジロキシブチルメチルジメトキシシラン、４−グリシジロキシブチルメチルジエトキシシラン、４−グリシジロキシブチルジメチルメトキシシラン、４−グリシジロキシブチルジメチルエトキシシラン、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、３−（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を使用してもよい。
【００５４】
上記他のシラン化合物としては、例えば、
１個のケイ素原子を有する化合物で、
４つの加水分解性基を有するものとして、
テトラクロロシラン；テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン等のテトラアルコキシシランなど、
３つの加水分解性基を有するものとして、
トリクロロシラン等のトリハロシラン；トリメトキシシラン、トリエトキシシラン等のトリアルコキシシラン；フルオロトリクロロシラン；フルオロトリメトキシシラン、フルオロトリエトキシシラン等のフルオロトリアルコキシシラン；メチルトリクロロシラン等のアルキルトリクロロシラン；メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン等のアルキルトリアルコキシシラン；２−（トリフルオロメチル）エチルトリクロロシシラン等のフッ素化アルキルトリクロロシラン；２−（トリフルオロメチル）エチルトリメトキシシラン、２−（トリフルオロメチル）エチルトリエトキシシラン等のフッ素化アルキルトリアルコキシシラン；ヒドロキシメチルトリクロロシラン等のヒドロキシアルキルトリクロロシラン；ヒドロキシメチルトリメトキシシラン、ヒドロキシエチルトリメトキシシラン等のヒドロキシアルキルトリアルコキシシラン；３−（メタ）アクリロキシプロピルトリクロロシラン等の（メタ）アクリロキシアルキルトリクロロシラン；３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリエトキシシラン等の（メタ）アクリロキシアルキルトリアルコキシシラン；メルカプトメチルトリクロロシラン、３−メルカプトプロピルトリクロロシラン等のメルカプトアルキルトリクロロシラン；メルカプトメチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリエトキシシラン、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等のメルカプトアルキルトリアルコキシシラン；ビニルトリクロロシラン、アリルトリクロロシラン等のアルケニルトリクロロシラン；ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン等のアルケニルトリアルコキシシラン；フェニルトリクロロシラン等のアリールトリクロロシラン；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等のアリールトリアルコキシシランなど、
２つの加水分解性基を有するものとして、
メチルジクロロシラン等のアルキルジクロロシラン；メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン等のアルキルジアルコキシシラン；ジメチルジクロロシラン等のジアルキルジクロロシラン；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ジアルキルジアルコキシシラン；（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジクロロシラン等のジフッ素化アルキルジクロロシラン；（メチル）〔２−（パーフルオロ−ｎ−オクチル）エチル〕ジメトキシシラン等のジフッ素化アルキルジアルコキシシラン；（メチル）（３−メルカプトプロピル）ジクロロシラン等のアルキル・メルカプトアルキルジクロロシラン；（メチル）（３−メルカプトプロピル）ジメトキシシラン等のアルキル・メルカプトアルキルジアルコキシシラン；（メチル）（ビニル）ジクロロシラン等のアルキルアルケニルジクロロシラン；ジビニルジクロロシラン等のジアルケニルジクロロシラン；ジビニルジメトキシシラン等の時アルケニルジアルコキシシラン；ジフェニルジクロロシラン等のジアリールジクロロシラン；ジフェニルジメトキシシラン等のジアリールジアルコキシシラン；
１つの加水分解性基を有するものとして、
クロロジメチルシラン等のジアルキルクロロシラン；メトキシジメチルシラン等のジアルキルアルコキシシラン；クロロトリメチルシラン、ブロモトリメチルシラン、ヨードトリメチルシラン等のトリアルキルハロシラン；メトキシトリメチルシラン等のトリアルキルアルコキシシラン；（クロロ）（ビニル）ジメチルシラン等のジアルキルアルケニルクロロシラン；、（メトキシ）（ビニル）ジメチルシラン等のジアルキルアルケニルアルコキシシラン；（クロロ）（メチル）ジフェニルシラン等のジアリールアルキルクロロシラン；（メトキシ）（メチル）ジフェニルシラン等のジアリールアルキルアルコキシシラン等が挙げられる。
【００５５】
市販品としては、例えば
ＫＣ−８９、ＫＣ−８９Ｓ、Ｘ−２１−３１５３、Ｘ−２１−５８４１、Ｘ−２１−５８４２、Ｘ−２１−５８４３、Ｘ−２１−５８４４、Ｘ−２１−５８４５、Ｘ−２１−５８４６、Ｘ−２１−５８４７、Ｘ−２１−５８４８、Ｘ−２２−１６０ＡＳ、Ｘ−２２−１７０Ｂ、Ｘ−２２−１７０ＢＸ、Ｘ−２２−１７０Ｄ、Ｘ−２２−１７０ＤＸ、Ｘ−２２−１７６Ｂ、Ｘ−２２−１７６Ｄ、Ｘ−２２−１７６ＤＸ、Ｘ−２２−１７６Ｆ、Ｘ−４０−２３０８、Ｘ−４０−２６５１、Ｘ−４０−２６５５Ａ、Ｘ−４０−２６７１、Ｘ−４０−２６７２、Ｘ−４０−９２２０、Ｘ−４０−９２２５、Ｘ−４０−９２２７、Ｘ−４０−９２４６、Ｘ−４０−９２４７、Ｘ−４０−９２５０、Ｘ−４０−９３２３、Ｘ−４１−１０５３、Ｘ−４１−１０５６、Ｘ−４１−１８０５、Ｘ−４１−１８１０、ＫＦ６００１、ＫＦ６００２、ＫＦ６００３、ＫＲ２１２、ＫＲ−２１３、ＫＲ−２１７、ＫＲ２２０Ｌ、ＫＲ２４２Ａ、ＫＲ２７１、ＫＲ２８２、ＫＲ３００、ＫＲ３１１、ＫＲ４０１Ｎ、ＫＲ５００、ＫＲ５１０、ＫＲ５２０６、ＫＲ５２３０、ＫＲ５２３５、ＫＲ９２１８、ＫＲ９７０６（以上、信越化学工業製）；
グラスレジン（昭和電工製）；
ＳＨ８０４、ＳＨ８０５、ＳＨ８０６Ａ、ＳＨ８４０、ＳＲ２４００、ＳＲ２４０２、ＳＲ２４０５、ＳＲ２４０６、ＳＲ２４１０、ＳＲ２４１１、ＳＲ２４１６、ＳＲ２４２０（以上、東レ・ダウコーニング製）；
ＦＺ３７１１、ＦＺ３７２２（以上、日本ユニカー製）；
ＤＭＳ−Ｓ１２、ＤＭＳ−Ｓ１５、ＤＭＳ−Ｓ２１、ＤＭＳ−Ｓ２７、ＤＭＳ−Ｓ３１、ＤＭＳ−Ｓ３２、ＤＭＳ−Ｓ３３、ＤＭＳ−Ｓ３５、ＤＭＳ−Ｓ３８、ＤＭＳ−Ｓ４２、ＤＭＳ−Ｓ４５、ＤＭＳ−Ｓ５１、ＤＭＳ−２２７、ＰＳＤ−０３３２、ＰＤＳ−１６１５、ＰＤＳ−９９３１、ＸＭＳ−５０２５（以上、チッソ製）；
メチルシリケートＭＳ５１、メチルシリケートＭＳ５６（以上、三菱化学製）；
エチルシリケート２８、エチルシリケート４０、エチルシリケート４８（以上、コルコート製）；
ＧＲ１００、ＧＲ６５０、ＧＲ９０８、ＧＲ９５０（以上、昭和電工製）等の部分縮合物が挙げられる。
【００５６】
これらの他のシラン化合物のうち、得られる液晶表示素子の配向性及び保存安定性の観点から、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、メチルトリエトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、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、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、メルカプトメチルトリメトキシシラン、メルカプトメチ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が好ましい。
【００５７】
本発明に好ましく用いられるエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンは誘電異方性を有する側鎖を充分な量で導入するため、そのエポキシ当量が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く、１５０〜３００ｇ／モルであることが特に好ましい。従って、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンの前駆体を合成するに際し、シラン化合物と他のシラン化合物との使用割合を、得られるエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンのエポキシ当量が上記の範囲となるように調製して設定することが好ましい。本発明で用いられるエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンを合成するに際しては、シラン化合物のみを用い、他のシラン化合物を使用しないことがより好ましい。
【００５８】
エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンを合成するにあたって使用できる有機溶媒としては、例えば炭化水素化合物、ケトン化合物、エステル化合物、エーテル化合物、アルコール化合物等が挙げられる。
【００５９】
上記炭化水素化合物としては、例えばトルエン、キシレン等；上記ケトン化合物としては、例えばメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルｎ−アミルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン等；上記エステル化合物としては、例えば酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−アミル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、３−メトキシブチルアセテート、乳酸エチル等；上記エーテル化合物としては、例えば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ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等；上記アルコール化合物としては、例えば１−ヘキサノール、４−メチル−２−ペンタノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノ−ｎ−プロピルエーテル等が挙げられる。これらのうち非水溶性のものが好ましい。これらの有機溶媒は単独で又は２種以上を使用してもよい。
【００６０】
有機溶媒の使用量は、全シラン化合物１００質量部に対して、好ましくは１０質量部〜１０，０００質量部、より好ましくは５０質量部〜１，０００質量部である。エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンを製造する際の水の使用量は、全シラン化合物に対して、好ましくは０．５倍モル〜１００倍モルであり、より好ましくは１倍モル〜３０倍モルである。
【００６１】
上記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等を用いることができる。
【００６２】
上記アルカリ金属化合物としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、ナトリウムメトキシド、カリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、カリウムエトキシド等が挙げられる。
【００６３】
上記有機塩基としては、例えばエチルアミン、ジエチルアミン、ピペラジン、ピペリジン、ピロリジン、ピロール等の１〜２級有機アミン；トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロウンデセン等の３級の有機アミン；テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の４級の有機アミン等を、それぞれ挙げることができる。これらの有機塩基のうち、反応が穏やかに進行する点を考慮して、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン等の３級の有機アミン；テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の４級の有機アミンが好ましい。
【００６４】
エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンを製造する際の触媒としては、アルカリ金属化合物又は有機塩基が好ましい。アルカリ金属化合物又は有機塩基を触媒として用いることにより、エポキシ基の開環等の副反応を生じることなく、高い加水分解・縮合速度で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ため、生産安定性に優れることとなり好ましい。また、触媒としてアルカリ金属化合物又は有機塩基を用いて合成されたエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンと特定カルボン酸との反応物を含有する液晶配向剤（Ａ）は、保存安定性が極めて優れるため好都合である。その理由は、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ、９５巻、ｐ．１４０９（１９９５年）に指摘されているように、加水分解、縮合反応において触媒としてアルカリ金属化合物又は有機塩基を用いると、ランダム構造、はしご型構造又はかご型構造が形成され、シラノール基の含有割合が少ないポリオルガノシロキサンが得られるためではないかと推察される。シラノール基の含有割合が少ないため、シラノール基同士の縮合反応が抑えられ、さらに、液晶配向剤（Ａ）が後述の他の重合体を含有するものである場合には、シラノール基と他の重合体との縮合反応が抑えられるため、保存安定性に優れる結果になるものと推察される。
【００６５】
触媒としては、特に有機塩基が好ましい。有機塩基の使用量は、有機塩基の種類、温度等の反応条件等により異なり、適宜に設定されるべきであるが、例えば、全シラン化合物に対して好ましくは０．０１倍モル〜３倍モルであり、より好ましくは０．０５倍モル〜１倍モルである。
【００６６】
エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンを製造する際の加水分解又は加水分解・縮合反応は、エポキシ基を有するシラン化合物と必要に応じて他のシラン化合物とを有機溶媒に溶解し、この溶液を有機塩基及び水と混合して、例えば油浴等により加熱することにより実施することが好ましい。
【００６７】
加水分解・縮合反応時には、油浴の加熱温度を好ましくは１３０℃以下、より好ましくは４０℃〜１００℃として、好ましくは０．５時間〜１２時間、より好ましくは１時間〜８時間加熱するのが望ましい。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。
【００６８】
反応終了後、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質量％程度の硝酸アンモニウム水溶液等で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ス等の乾燥剤で乾燥した後、溶媒を除去することにより、目的とするエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンを得ることができる。
【００６９】
本発明においては、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンとして市販されているものを用いてもよい。このような市販品としては、例えばＤＭＳ−Ｅ０１，ＤＭＳ−Ｅ１２、ＤＭＳ−Ｅ２１，ＥＭＳ−３２（以上、チッソ製）等が挙げられる。
【００７０】
［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物は、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンそのものが加水分解されて生じる加水分解物に由来する部分や、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサン同士が加水分解縮合した加水分解縮合物に由来する部分を含んでいてもよい。この部分の構成材料であるこれらの加水分解物や加水分解縮合物もエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンの加水分解、縮合条件と同様に合成することができる。
【００７１】
［特定カルボン酸に由来する部分］
上記式（Ａ１）で表されるこの部分は、液晶配向剤（Ａ）に含有される［Ａ］重合体のポリオルガノシロキサン化合物の構造のうち、主としてポリオルガノシロキサン主鎖から延びているエポキシ基に由来する構造と結合しているカルボシキル基に由来する構造を始点とする側鎖構造に相当する。但し、本発明では、特定カルボン酸がエポキシ基以外の部分と結合している場合も含めて「特定カルボン酸に由来する部分」ということとする。
【００７２】
上記式（Ａ１）のＲ１〜Ｒ３及びこのＲ３として好ましい上記式（Ａ２）で表される基のＲ４〜Ｒ７についての説明は、上述の通りである。
【００７３】
上記式（Ａ１−Ｃ）で表されるカルボキシル基を有する化合物としては例えば、下記式（Ｄ−１）〜（Ｄ−２５）で表される化合物が挙げられる。
【００７４】
【化８】
【００７５】
上記式（Ｄ−１）〜（Ｄ−２５）中、Ｒ３は上記式（Ａ１）と同義である。ｍは１〜３０の整数である。
【００７６】
上記式（Ａ２）で表される基としては、例えば下記式（Ｅ−１）〜（Ｅ−１２３）で表される基が挙げられる。
【００７７】
【化９】
【００７８】
【化１０】
【００７９】
【化１１】
【００８０】
【化１２】
【００８１】
【化１３】
【００８２】
【化１４】
【００８３】
【化１５】
【００８４】
上記式（Ｅ−１）〜（Ｅ−１２３）中、Ｒは炭素数１〜２０のアルキル基又は炭素数１〜２０のアルコキシ基である。Ｘはそれぞれ独立して、水素原子又はフッ素原子である。
【００８５】
上記Ｒで表されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基等が挙げられる。上記Ｒで表されるアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
【００８６】
［特定カルボン酸の合成方法］
特定カルボン酸の合成手順は特に限定されず、従来公知の方法を組み合わせて行うことができる。代表的な合成手順としては、例えば（１）フェノール骨格を有する化合物と、高級脂肪酸エステルのアルキル鎖部分をハロゲンで置換した化合物とを塩基性条件下で反応させ、フェノール骨格の水酸基とハロゲンで置換された炭素との結合を形成し、その後エステルを還元して特定カルボン酸とする方法、（２）フェノール骨格を有する化合物とエチレンカーボネートとを反応させて末端アルコール化合物を生成させ、その水酸基とハロゲン化ベンゼンスルホニルクロリドとを反応させて活性化し、その後活性化部分に水酸基を含む安息香酸メチルを反応させて、スルホニル部分の脱離とともに末端アルコール化合物の水酸基と置換基として水酸基を含む安息香酸メチルの水酸基との結合を生成させ、次いでエステルを還元して特定カルボン酸とする方法等が例示される。但し、特定カルボン酸の合成手順はこれらに限定されるものではない。
【００８７】
＜［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の合成方法＞
［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の合成方法としては、特に限定されず一般的な公知の方法で合成するこができる。エポキシ基を有する［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の合成方法としては、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンと特定カルボン酸とを、好ましくは触媒の存在下に反応させることにより合成することができる。
【００８８】
ここで特定カルボン酸は、ポリオルガノシロキサンの有するエポキシ基１モルに対して好ましくは０．００１モル〜１０モル、より好ましくは０．０１モル〜５モル、さらに好ましくは０．０５モル〜２モル使用される。
【００８９】
本発明においては、本発明の効果を損なわない範囲で特定カルボン酸の一部を下記式（４）で表される化合物で置き換えて使用してもよい。この場合、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の合成は、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンと、特定カルボン酸及び下記式（４）で表される化合物の混合物とを反応させることにより行われる。
【００９０】
【化１６】
【００９１】
上記式（４）中、
Ａ１は炭素数１〜３０の直鎖状又は分岐状のアルキル基、炭素数１〜２０のアルキル基若しくはアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数３〜１０のシクロアルキル基又はステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基である。但し、上記アルキル基及びアルコキシ基の水素原子の一部又は全部がシアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基等の置換基で置換されていてもよい。
Ｌ０は単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−である。
Ｌ１は単結合、メチレン基、炭素数２〜２０のアルキレン基、フェニレン基、ビフェニレン基、シクロへキシレン基、ビシクロへキシレン基又は下記式（Ｌ１−１）若しくは（Ｌ１−２）で表される基である。
Ｚは［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物中のエポキシ基と反応して結合基を形成しうる１価の有機基である。
但し、Ｌ１が単結合であるときにはＬ０は単結合である。
【００９２】
【化１７】
【００９３】
上記式（Ｌ１−１）及び（Ｌ１−２）において、＊を付した結合手がそれぞれＺと結合する。
【００９４】
Ｚはカルボキシル基であることが好ましい。
【００９５】
上記式（４）においてＡ１が示す炭素数１〜３０の直鎖状又は分岐状のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、３−メチルブチル基、２−メチルブチル基、１−メチルブチル基、２，２−ジメチルプロピル基、ｎ−ヘキシル基、４−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、１−メチルペンチル基、３，３−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基、１，３−ジメチルブチル基、２，２−ジメチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、１，１−ジメチルブチル基、ｎ−ヘプチル基、５−メチルヘキシル基、４−メチルヘキシル基、３−メチルヘキシル基、２−メチルヘキシル基、１−メチルヘキシル基、４，４−ジメチルペンチル基、３，４−ジメチルペンチル基、２，４−ジメチルペンチル基、１，４−ジメチルペンチル基、３，３−ジメチルペンチル基、２，３−ジメチルペンチル基、１，３−ジメチルペンチル基、２，２−ジメチルペンチル基、１，２−ジメチルペンチル基、１，１−ジメチルペンチル基、２，３，３−トリメチルブチル基、１，３，３−トリメチルブチル基、１，２，３−トリメチルブチル基、ｎ−オクチル基、６−メチルヘプチル基、５−メチルヘプチル基、４−メチルヘプチル基、３−メチルヘプチル基、２−メチルヘプチル基、１−メチルヘプチル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−ノナニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基等が挙げられる。
【００９６】
炭素数１〜２０のアルキル基又はアルコキシ基で置換されていてもよい炭素数３〜１０のシクロアルキル基としては、例えばシクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノナニル基、シクロデシル基、シクロドデシル基等が挙げられる。
【００９７】
ステロイド骨格を有する炭素数１７〜５１の炭化水素基としては、例えば下記式（Ｈ−１）〜（Ｈ−３）で表される基が挙げられる。
【００９８】
【化１８】
【００９９】
上記式（４）におけるＡ１としては、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のフルオロアルキル基及び上記式（Ｈ−１）又は（Ｈ−３）から選ばれる基が好ましい。
【０１００】
上記式（４）で表される化合物としては、下記式（４−１）〜（４〜６）で表される化合物が好ましい。
【０１０１】
【化１９】
【０１０２】
上記式（４−１）〜（４−６）中、ｕは１〜５の整数である。ｖは１〜１８の整数である。ｗは１〜２０の整数である。ｋは１〜５の整数である。ｐは０又は１である。ｑは０〜１８の整数である。ｒは０〜１８の整数である。ｓ及びｔはそれぞれ独立して０〜２の整数である。
【０１０３】
これらの化合物の中でも、下記式（５−１）〜（５−８）で表される化合物がより好ましい。
【０１０４】
【化２０】
【０１０５】
上記式（４）で表される化合物は、特定カルボン酸とともにエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンと反応し、得られる液晶配向膜にプレチルト角発現性を付与する部位となる化合物である。本明細書においては上記式（４）で表される化合物を、以下、「他のプレチルト角発現性化合物」と称することがある。
【０１０６】
本発明において、特定カルボン酸とともに他のプレチルト角発現性化合物を使用する場合、特定カルボン酸及び他のプレチルト角発現性化合物の合計の使用割合は、ポリオルガノシロキサンの有するエポキシ基１モルに対して好ましくは０．００１モル〜１．５モル、より好ましくは０．０１モル〜１モル、さらに好ましくは０．０５モル〜０．９モルである。この場合、他のプレチルト角発現性化合物は、特定カルボン酸との合計に対して好ましくは７５モル％以下、より好ましくは５０モル％以下の範囲で使用される。他のプレチルト角発現性化合物の使用割合が７５モル％を超えると、液晶の高速応答性に悪影響が出る場合がある。
【０１０７】
ポリオルガノシロキサン中のエポキシ基と上記式（４）及び他のプレチルト角発現性化合物で表されるカルボン酸基含有化合物の反応に使用される触媒としては、有機塩基、又はエポキシ化合物と酸無水物との反応を促進する、いわゆる硬化促進剤として公知の化合物を用いることができる。
【０１０８】
上記有機塩基としては、例えばエチルアミン、ジエチルアミン、ピペラジン、ピペリジン、ピロリジン、ピロール等の１〜２級有機アミン；トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、ジアザビシクロウンデセン等の３級の有機アミン；テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の４級の有機アミン等が挙げられる。これらの有機塩基のうち、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ−ブチルアミン、ピリジン、４−ジメチルアミノピリジン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドが好ましい。
【０１０９】
上記硬化促進剤としては、例えば
ベンジルジメチルアミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、シクロヘキシルジメチルアミン、トリエタノールアミン等の３級アミン；
２−メチルイミダゾール、２−ｎ−ヘプチルイミダゾール、２−ｎ−ウンデシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−メチルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−ｎ−ウンデシルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−フェニルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジ（ヒドロキシメチル）イミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−フェニル−４，５−ジ〔（２’−シアノエトキシ）メチル〕イミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−ｎ−ウンデシルイミダゾリウムトリメリテート、１−（２−シアノエチル）−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテート、１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４−メチルイミダゾリウムトリメリテート、２，４−ジアミノ−６−〔２’−メチルイミダゾリル−（１’）〕エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−（２’−ｎ−ウンデシルイミダゾリル）エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−〔２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）〕エチル−ｓ−トリアジン、２−メチルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾールのイソシアヌル酸付加物、２，４−ジアミノ−６−〔２’−メチルイミダゾリル−（１’）〕エチル−ｓ−トリアジンのイソシアヌル酸付加物等のイミダゾール化合物；
ジフェニルフォスフィン、トリフェニルフォスフィン、亜リン酸トリフェニル等の有機リン化合物；ベンジルトリフェニルフォスフォニウムクロライド、テトラ−ｎ−ブチルフォスフォニウムブロマイド、メチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、ｎ−ブチルトリフェニルフォスフォニウムブロマイド、テトラフェニルフォスフォニウムブロマイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムヨーダイド、エチルトリフェニルフォスフォニウムアセテート、テトラ−ｎ−ブチルフォスフォニウムｏ，ｏ−ジエチルフォスフォロジチオネート、テトラ−ｎ−ブチルフォスフォニウムベンゾトリアゾレート、テトラ−ｎ−ブチルフォスフォニウムテトラフルオロボレート、テトラ−ｎ−ブチルフォスフォニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルフォスフォニウムテトラフェニルボレート等の４級フォスフォニウム塩；
１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７やその有機酸塩等のジアザビシクロアルケン；
オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、アルミニウムアセチルアセトン錯体等の有機金属化合物；
テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムクロライド等の４級アンモニウム塩；
三フッ化ホウ素、ホウ酸トリフェニル等のホウ素化合物；
塩化亜鉛、塩化第二錫等の金属ハロゲン化合物；
ジシアンジアミドやアミンとエポキシ樹脂との付加物等のアミン付加型促進剤等の高融点分散型潜在性硬化促進剤；
上記イミダゾール化合物、有機リン化合物や４級フォスフォニウム塩等の硬化促進剤の表面をポリマーで被覆したマイクロカプセル型潜在性硬化促進剤；
アミン塩型潜在性硬化促進剤；
ルイス酸塩、ブレンステッド酸塩等の高温解離型の熱カチオン重合型潜在性硬化促進剤等の潜在性硬化促進剤等が挙げられる。
【０１１０】
これらの触媒の中でも、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムクロライド等の４級アンモニウム塩が好ましい。
【０１１１】
触媒は、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサン１００質量部に対して好ましくは１００質量部以下、より好ましくは０．０１質量部〜１００質量部、さらに好ましくは０．１質量部〜２０質量部の量で使用される。
【０１１２】
反応温度は、好ましくは０℃〜２００℃、より好ましくは５０℃〜１５０℃である。反応時間は、好ましくは０．１時間〜５０時間、より好ましくは０．５時間〜２０時間である。
【０１１３】
［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の合成反応は、必要に応じて有機溶媒の存在下に行うことができる。かかる有機溶媒としては、例えば炭化水素化合物、エーテル化合物、エステル化合物、ケトン化合物、アミド化合物、アルコール化合物等が挙げられる。これらのうち、エーテル化合物、エステル化合物、ケトン化合物が、原料及び生成物の溶解性並びに生成物の精製のし易さの観点から好ましい。溶媒は、固形分濃度（反応溶液中の溶媒以外の成分の質量が溶液の全質量に占める割合）が、好ましくは０．１質量％以上７０質量％以下、より好ましくは５質量％以上５０質量％以下となる量で使用される。
【０１１４】
こうして得られた［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物のゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるスチレン換算での重量平均分子量は特に限定されないが、１，０００〜２００，０００であることが好ましく、２，０００〜２０，０００であることがより好ましい。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。
【０１１５】
本発明の［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物は、エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンに、特定カルボン酸のカルボキシレート部分のエポキシ基への開環付加により特定カルボン酸に由来する構造を導入している。この製造方法は簡便であり、しかも特定カルボン酸に由来する構造の導入率を高くすることができる点で極めて好適な方法である。
【０１１６】
＜他の成分＞
上記液晶配向剤は、上記［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物等の［Ａ］重合体の他に、本発明の効果を損なわない限り、例えば［Ａ］重合体以外の重合体（以下、「他の重合体」と称することがある）、硬化剤、硬化触媒、硬化促進剤、分子内に少なくとも一つのエポキシ基を有する化合物（以下、「エポキシ化合物」と称することがある）、官能性シラン化合物、界面活性剤等のその他の任意成分を含有してもよい。
【０１１７】
［他の重合体］
他の重合体は、液晶配向剤（Ａ）の溶液特性及び得られる液晶表示素子の電気特性をより改善するために使用できる。他の重合体としては、例えば
ポリアミック酸及びポリイミドよりなる群から選択される少なくとも１種の重合体（［Ｂ］重合体）；
下記式（５）で表されるポリオルガノシロキサン、その加水分解物及びその加水分解物の縮合物よりなる群から選択される少なくとも１種（以下、「他のポリオルガノシロキサン」と称することがある）；
ポリアミック酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、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。
【０１１８】
【化２１】
【０１１９】
上記式（ａ１）中、ＸＡは水酸基、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜６のアルコキシ基又は炭素数６〜２０のアリール基である。ＹＡは水酸基又は炭素数１〜１０のアルコキシ基である。
【０１２０】
＜［Ｂ］重合体＞
［Ｂ］重合体はポリアミック酸及びポリイミドからなる群より選択される少なくとも１種の重合体である。以下、ポリアミック酸、ポリイミドについて詳述する。
【０１２１】
［ポリアミック酸］
ポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物とジアミン化合物とを反応させることにより得られる。
【０１２２】
＜テトラカルボン酸二無水物＞
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば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等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、例えばブタンテトラカルボン酸二無水物等が挙げられ、
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、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、３−オキサビシクロ［３．２．１］オクタン−２，４−ジオン−６−スピロ−３’−（テトラヒドロフラン−２’，５’−ジオン）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、３，５，６−トリカルボキシ−２−カルボキシ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−テトラオン等が挙げられ、
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等が挙げられる。
また、上記テトラカルボン酸二無水物としては、特開２０１０−９７１８８号に記載のテトラカルボン酸二無水物を用いることもできる。
【０１２３】
上記ポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、これらのうち、脂環式テトラカルボン酸二無水物を含むものであることが好ましく、さらに、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物又は１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を含むものであることが好ましく、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を含むものであることが好ましい。
上記ポリアミック酸を合成するために用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物又は１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を、全テトラカルボン酸二無水物に対して、１０モル％以上含むものであることが好ましく、２０モル％以上含むものであることがより好ましく、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物又は１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物のみからなるものであることが、最も好ましい。
【０１２４】
＜ジアミン＞
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンとしては、例えば脂肪族ジアミン、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等を挙げることができる。これらの具体例としては、脂肪族ジアミンとして、例えば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等が挙げられ、
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）、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン等が挙げられ、
芳香族ジアミンとして、例えばｏ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、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、１，５−ジアミノナフタレン、２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ジアミノ−２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ビフェニル、２，７−ジアミノフルオレン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、４，４’−（ｐ−フェニレンジイソプロピリデン）ビスアニリン、４，４’−（ｍ−フェニレンジイソプロピリデン）ビスアニリン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、２，６−ジアミノピリジン、３，４−ジアミノピリジン、２，４−ジアミノピリミジン、３，６−ジアミノアクリジン、３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−メチル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−エチル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−フェニル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノフェニル）−ベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジメチルベンジジン、１，４−ビス−（４−アミノフェニル）−ピペラジン、３，５−ジアミノ安息香酸、ドデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、テトラデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ドデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、テトラデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ−３，５−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−３，５−ジアミノベンゼン、コレスタニルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、コレステニルオキシ−２，４−ジアミノベンゼン、３，５−ジアミノ安息香酸コレスタニル、３，５−ジアミノ安息香酸コレステニル、３，５−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、４−（４’−トリフルオロメトキシベンゾイロキシ）シクロヘキシル−３，５−ジアミノベンゾエート、４−（４’−トリフルオロメチルベンゾイロキシ）シクロヘキシル−３，５−ジアミノベンゾエート、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、１，１−ビス（４−（（アミノフェニル）メチル）フェニル）−４−（４−ヘプチルシクロヘキシル）シクロヘキサン、２，４−ジアミノーＮ，Ｎ―ジアリルアニリン、４−アミノベンジルアミン、３−アミノベンジルアミン、１−（２，４−ジアミノフェニル）ピペラジン−４−カルボン酸、４−（モルホリン−４−イル）ベンゼン−１，３−ジアミン、１，３−ビス（Ｎ−（４−アミノフェニル）ピペリジニル）プロパン、α−アミノ−ω−アミノフェニルアルキレン及び下記式（Ａ−１）で表されるジアミン等が挙げられる。
【０１２５】
【化２２】
【０１２６】
上記式（Ａ−１）中、ＸＩ及びＸＩＩは、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−である。ＲＩはメチレン基又は炭素数２若しくは３のアルキレン基である。αは０又は１である。βは０〜２の整数である。但しα及びβが同時に０になる場合はない。ｃは１〜２０の整数である。
【０１２７】
上記式（Ａ−１）におけるＸＩ−ＲＩ−ＸＩＩ−で表される２価の基としてはメチレン基、炭素数２若しくは３のアルキレン基、−Ｏ−、＊−ＣＯＯ−又は＊−Ｏ−ＣＨ２ＣＨ２−Ｏ−（但し、＊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。ＣγＨ２γ＋１−基の具体例としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−エイコシル基等を挙げることができる。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。
【０１２８】
上記式（Ａ−１）で表される化合物としては、例えば下記式（Ａ−１−１）〜（Ａ−１−６）で表される化合物等が挙げられる。
【０１２９】
【化２３】
【０１３０】
上記式（Ａ−１）において、α及びβは同時に０にはならないことが好ましい。
【０１３１】
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等の他、特開２０１０−９７１８８公報に記載のジアミンを用いることができる。
【０１３２】
本発明におけるポリアミック酸を合成するために用いられるジアミンは、十分な垂直配向性を発現させるために、コレスタニル基含有ジアミン、コレステニル基含有ジアミン、又は上記式（Ａ−１）で表されるジアミンが好ましい。また、これらのジアミンの使用量としては、全ジアミンに対して、５モル％以上含むものであることが好ましく、１０モル％〜９０モル％含むものであることがより好ましく、特に２１モル％〜８０モル％含むものであることが好ましい。
【０１３３】
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当量〜２当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは０．３当量〜１．２当量となる割合である。
【０１３４】
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、好ましくは−２０℃〜１５０℃、より好ましくは０℃〜１００℃の温度条件下において、好ましくは０．５時間〜２４時間、より好ましくは２時間〜１０時間行われる。ここで、有機溶媒としては、合成されるポリアミック酸を溶解できるものであれば特に制限はなく、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルイミダゾリジノン、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等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等のフェノール系溶媒が挙げられる。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化合物の総量（ｂ）が反応溶液の全量（ａ＋ｂ）に対して、好ましくは０．１質量％〜５０質量％、より好ましくは５質量％〜３０質量％となるような量である。
【０１３５】
なお、上記有機溶媒には、ポリアミック酸の貧溶媒であるアルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素類等を、生成するポリアミック酸が析出しない範囲で併用できる。かかる貧溶媒としては、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、ジアセトンアルコール、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、プロピレンカーボネート、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モノブチルエーテル（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、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、キシレン等が挙げられる。これらの貧溶媒は、単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１３６】
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は、上記反応溶液を大量の貧溶媒中に注いで析出物を得、この析出物を減圧下乾燥する方法、若しくは、反応溶液をエバポレーターで減圧留去する方法により行うことができる。また、このポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解し、次いで貧溶媒で析出させる方法、若しくは、エバポレーターで減圧留去する工程を１回又は数回行う方法により、ポリアミック酸を精製することができる。
【０１３７】
［ポリイミド］
上記ポリイミドは、上述のようにして得られたポリアミック酸の有するアミック酸構造を脱水閉環することにより製造することができる。このとき、アミック酸構造の全部を脱水閉環して完全にイミド化してもよく、又はアミック酸構造のうちの一部のみを脱水閉環してアミック酸構造とイミド構造とが併存する部分イミド化物としてもよい。
【０１３８】
ポリアミック酸の脱水閉環は、（ｉ）ポリアミック酸を加熱する方法により、又は（ｉｉ）ポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤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。
【０１３９】
上記（ｉ）のポリアミック酸を加熱する方法における反応温度は、好ましくは５０℃〜２００℃であり、より好ましくは６０℃〜１７０℃である。反応温度を５０℃以上とすることで脱水閉環反応を十分に進行させることができ、反応温度を２００℃以下とすることで、得られるイミド化重合体の分子量の低下を抑制することができる。ポリアミック酸を加熱する方法における反応時間は、好ましくは０．５時間〜４８時間であり、より好ましくは２時間〜２０時間である。
【０１４０】
一方、上記（ｉｉ）の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等の酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用量は、ポリアミック酸構造単位の１モルに対して０．０１モル〜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、トリエチルアミン等の３級アミンを用いることができる。しかし、これらに限定されるものではない。脱水閉環触媒の使用量は、使用する脱水剤１モルに対して０．０１モル〜１０モルとするのが好ましい。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒が挙げられる。脱水閉環反応の反応温度は好ましくは０℃〜１８０℃、より好ましくは１０℃〜１５０℃であり、反応時間は好ましくは０．５時間〜２０時間であり、より好ましくは１時間〜８時間である。
【０１４１】
方法（ｉｉ）においては、上記のようにして、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、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除いたうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、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。反応溶液から脱水剤及び脱水閉環触媒を除くには、例えば溶媒置換等の方法を適用することができる。ポリイミドの単離、精製は、ポリアミック酸の単離、精製方法として上記したのと同様の操作を行うことにより行うことができる。
【０１４２】
［他のポリオルガノシロキサン］
液晶配向剤（Ａ）は、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物以外の他のポリオルガノシロキサンを含んでいてもよい。他のポリオルガノシロキサンは、上記式（ａ１）で表されるポリオルガノシロキサン、その加水分解物及びその加水分解物の縮合物からなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。なお、液晶配向剤（Ａ）が他のポリオルガノシロキサンを含む場合、他のポリオルガノシロキサンの大部分は、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物とは独立して存在しているもの、その一部は［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物との縮合物として存在していても良い。
【０１４３】
上記式（ａ１）中のＸＡ及びＹＡにおいて、
炭素数１〜２０のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ラウリル基、ｎ−ドデシル基、ｎ−トリデシル基、ｎ−テトラデシル基、ｎ−ペンタデシル基、ｎ−ヘキサデシル基、ｎ−ヘプタデシル基、ｎ−オクタデシル基、ｎ−ノナデシル基、ｎ−エイコシル基等が挙げられ、
炭素数１〜１６のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基等が挙げられ、
炭素数６〜２０のアリール基としては、例えばフェニル基等が挙げられる。
【０１４４】
他のポリオルガノシロキサンは、例えばアルコキシシラン化合物及びハロゲン化シラン化合物よりなる群から選択される少なくとも１種のシラン化合物（以下、「原料シラン化合物」と称することがある）を、好ましくは適当な有機溶媒中で、水及び触媒の存在下において加水分解又は加水分解・縮合することにより合成することができる。
【０１４５】
ここで使用できる原料シラン化合物としては、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシラン、テトラ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、テトラ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、テトラクロロシラン；メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、メチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、メチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、メチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、エチルトリ−ｉｓｏ−プロポキシシラン、エチルトリ−ｎ−ブトキシシラン、エチルトリ−ｓｅｃ−ブトキシシラン、エチルトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシシラン、エチルトリクロロシラン、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、フェニルトリクロロシラン；ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジクロロシラン；トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリメチルクロロシラン等が挙げられる。これらのうち、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、メチルトリエトキシシラン、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、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシランが好ましい。
【０１４６】
他のポリオルガノシロキサンを合成する際に、任意的に使用することのできる有機溶媒としては、例えばアルコール化合物、ケトン化合物、アミド化合物若しくはエステル化合物又はその他の非プロトン性化合物が挙げられる。これらは単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１４７】
アルコール化合物としては、例えば
メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパノール、ｎ−ブタノール、ｉ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ペンタノール、ｉ−ペンタノール、２−メチルブタノール、ｓｅｃ−ペンタノール、ｔ−ペンタノール、３−メトキシブタノール、ｎ−ヘキサノール、２−メチルペンタノール、ｓｅｃ−ヘキサノール、２−エチルブタノール、ｓｅｃ−ヘプタノール、ヘプタノール−３、ｎ−オクタノール、２−エチルヘキサノール、ｓｅｃ−オクタノール、ｎ−ノニルアルコール、２，６−ジメチルヘプタノール−４、ｎ−デカノール、ｓｅｃ−ウンデシルアルコール、トリメチルノニルアルコール、ｓｅｃ−テトラデシルアルコール、ｓｅｃ−ヘプタデシルアルコール、フェノール、シクロヘキサノール、メチルシクロヘキサノール、３，３，５−トリメチルシクロヘキサノール、ベンジルアルコール、ジアセトンアルコール等のモノアルコール化合物；
エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、ペンタンジオール−２，４、２−メチルペンタンジオール−２，４、ヘキサンジオール−２，５、ヘプタンジオール−２，４、２−エチルヘキサンジオール−１，３、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール等の多価アルコール化合物；
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、エチレングリコールモノ−２−エチルブチルエーテル、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プロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル等の多価アルコール化合物の部分エーテル等が挙げられる。これらのアルコール化合物は、単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１４８】
ケトン化合物としては、例えば
アセトン、メチルエチルケトン、メチル−ｎ−プロピルケトン、メチル−ｎ−ブチルケトン、ジエチルケトン、メチル−ｉ−ブチルケトン、メチル−ｎ−ペンチルケトン、エチル−ｎ−ブチルケトン、メチル−ｎ−ヘキシルケトン、ジ−ｉ−ブチルケトン、トリメチルノナノン、シクロヘキサノン、２−ヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、２，４−ペンタンジオン、アセトニルアセトン、アセトフェノン、フェンチョン等のモノケトン化合物；
アセチルアセトン、２，４−ヘキサンジオン、２，４−ヘプタンジオン、３，５−ヘプタンジオン、２，４−オクタンジオン、３，５−オクタンジオン、２，４−ノナンジオン、３，５−ノナンジオン、５−メチル−２，４−ヘキサンジオン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオン、１，１，１，５，５，５−ヘキサフルオロ−２，４−ヘプタンジオン等のβ−ジケトン化合物等が挙げられる。これらのケトン化合物は、単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１４９】
上記アミド化合物としては、例えばホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−エチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−エチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド、Ｎ−メチルプロピオンアミド、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ−ホルミルモルホリン、Ｎ−ホルミルピペリジン、Ｎ−ホルミルピロリジン、Ｎ−アセチルモルホリン、Ｎ−アセチルピペリジン、Ｎ−アセチルピロリジン等が挙げられる。これらアミド化合物は、単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１５０】
エステル化合物としては、例えばジエチルカーボネート、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジエチル、酢酸メチル、酢酸エチル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸シクロヘキシル、酢酸メチルシクロヘキシル、酢酸ｎ−ノニル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸ジエチレングリコールモノ−ｎ−ブチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノプロピルエーテル、酢酸プロピレングリコールモノブチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、酢酸ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジ酢酸グリコール、酢酸メトキシトリグリコール、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ−ブチル、プロピオン酸ｉ−アミル、シュウ酸ジエチル、シュウ酸ジ−ｎ−ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸ｎ−ブチル、乳酸ｎ−アミル、マロン酸ジエチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル等が挙げられる。これらエステル化合物は、単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１５１】
その他の非プロトン性化合物としては、例えばアセトニトリル、ジメチルスルホキシド、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラエチルスルファミド、ヘキサメチルリン酸トリアミド、Ｎ−メチルモルホロン、Ｎ−メチルピロール、Ｎ−エチルピロール、Ｎ−メチル−Δ３−ピロリン、Ｎ−メチルピペリジン、Ｎ−エチルピペリジン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペラジン、Ｎ−メチルイミダゾール、Ｎ−メチル−４−ピペリドン、Ｎ−メチル−２−ピペリドン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、１，３−ジメチルテトラヒドロ−２（１Ｈ）−ピリミジノン等が挙げられる。これら溶媒のうち、多価アルコール化合物、多価アルコール化合物の部分エーテル、又はエステル化合物が特に好ましい。
【０１５２】
他のポリオルガノシロキサンの合成に際して使用する水の量としては、原料シラン化合物の有するアルコキシ基及びハロゲン原子の総量の１モルに対して、好ましくは０．０１〜１００モルであり、より好ましくは０．１〜３０モルであり、さらに１〜１．５モルであることが好ましい。
【０１５３】
他のポリオルガノシロキサンの合成に際して使用できる触媒としては、例えば金属キレート化合物、有機酸、無機酸、有機塩基、アンモニア、アルカリ金属化合物等が挙げられる。
【０１５４】
上記金属キレート化合物としては、例えばトリエトキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン等のトリアルコキシ・モノ（アセチルアセトナート）チタン；ジエトキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン等のジアルコキシ・ビス（アセチルアセトナート）チタン；モノエトキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン等のモノアルコキシ・トリス（アセチルアセトナート）チタン；テトラキス（アセチルアセトナート）チタン；トリエトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン等のトリアルコキシ・モノ（エチルアセトアセテート）チタン；ジエトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン等のジアルコキシ・ビス（エチルアセトアセテート）チタン；モノエトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン等のモノアルコキシ・トリス（エチルアセトアセテート）チタン；テトラキス（エチルアセトアセテート）チタン；モノ（アセチルアセトナート）トリス（エチルアセトアセテート）チタン、ビス（アセチルアセトナート）ビス（エチルアセトアセテート）チタン、トリス（アセチルアセトナート）モノ（エチルアセトアセテート）チタン等の２種以上のキレート配位子を含むチタン化合物などのチタンキレート化合物；
トリエトキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム等のトリアルコキシ・モノ（アセチルアセトナート）ジルコニウム；ジエトキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム等のジアルコキシ・ビス（アセチルアセトナート）ジルコニウム；モノエトキシ・トリス（アセチルアセトナート）ジルコニウム等のモノアルコキシ・トリル（アセチルアセトナート）ジルコニウム；テトラキス（アセチルアセトナート）ジルコニウム；トリエトキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム等のトリアルコキシ・モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム；ジエトキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム等のジアルコキシ・ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム；モノエトキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム等のモノアルコキシ・トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム；テトラキス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム；モノ（アセチルアセトナート）トリス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、ビス（アセチルアセトナート）ビス（エチルアセトアセテート）ジルコニウム、トリス（アセチルアセトナート）モノ（エチルアセトアセテート）ジルコニウム等の２種以上のキレート配位子を含むジルコニウム化合物などのジルコニウムキレート化合物；
トリス（アセチルアセトナート）アルミニウム、トリス（エチルアセトアセテート）アルミニウム等のアルミニウムキレート化合物等が挙げられる。
【０１５５】
上記有機酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸等の脂肪族飽和カルボン酸；マロン酸、フマル酸等の脂肪族不飽和カルボン酸；サリチル酸、安息香酸、フタル酸等の芳香族カルボン酸；ｐ−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸等の芳香族スルホン酸；モノクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等のハロゲン含有カルボン酸；クエン酸、酒石酸等が挙げられる。
【０１５６】
上記無機酸としては、例えば塩酸、硝酸、硫酸、フッ酸、リン酸等が挙げられる。
【０１５７】
上記有機塩基としては、例えばピリジン、ピロール、ピペラジン、ピロリジン、ピペリジン、ピコリン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジメチルモノエタノールアミン、モノメチルジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジアザビシクロオクラン、ジアザビシクロノナン、ジアザビシクロウンデセン、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等が挙げられる。
【０１５８】
上記アルカリ金属化合物としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。これら触媒は、単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１５９】
これら触媒のうち、金属キレート化合物、有機酸、無機酸が好ましい。金属キレート化合物としては、チタンキレート化合物がより好ましい。
【０１６０】
触媒の使用量は、原料シラン化合物１００質量部に対して好ましくは０．００１質量部〜１０質量部であり、より好ましくは０．００１質量部〜１質量部である。
【０１６１】
触媒は、原料であるシラン化合物中又はシラン化合物を有機溶媒に溶解した溶液中に予め添加しておいてもよく、又は添加される水中に溶解又は分散させておいてもよい。
【０１６２】
他のポリオルガノシロキサンの合成に際して添加される水は、原料であるシラン化合物中又はシラン化合物を有機溶媒に溶解した溶液中に、断続的又は連続的に添加することができる。
【０１６３】
他のポリオルガノシロキサンの合成の際の反応温度としては、好ましくは０℃〜１００℃であり、より好ましくは１５℃〜８０℃である。反応時間は好ましくは０．５時間〜２４時間であり、より好ましくは１時間〜８時間である。
【０１６４】
液晶配向剤（Ａ）が、［Ａ］重合体とともに他の重合体を含有するものである場合、他の重合体の含有量としては、［Ａ］重合体１００質量部に対して１０，０００質量部以下であることが好ましい。他の重合体のより好ましい含有量は、他の重合体の種類により異なる。
【０１６５】
液晶配向剤（Ａ）が、［Ａ］重合体及び［Ｂ］重合体を含有する場合における両者の好ましい使用割合としては、［Ａ］重合体１００質量部に対して［Ｂ］重合体の合計量として１００質量部〜５，０００質量部が好ましく、２００質量部〜３，０００質量部がより好ましい。
【０１６６】
一方、液晶配向剤（Ａ）が、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物及び他のポリオルガノシロキサンを含有するものである場合における両者の好ましい使用割合は、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物１００質量部に対する他のポリオルガノシロキサンの量として１００質量部〜２，０００質量部である。
【０１６７】
液晶配向剤（Ａ）が、［Ａ］重合体とともに他の重合体を含有するものである場合、他の重合体としては、［Ｂ］重合体、又は他のポリオルガノシロキサンが好ましい。
【０１６８】
［硬化剤、硬化触媒及び硬化促進剤］
硬化剤及び硬化触媒は、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の架橋反応をより強固にする目的で上記液晶配向剤に含ませることができる。硬化促進剤は、硬化剤の司る硬化反応を促進する目的で液晶配向剤（Ａ）に含ませることができる。
【０１６９】
硬化剤としては、エポキシ基を有する硬化性化合物、又はエポキシ基を有する化合物を含有する硬化性組成物の硬化に一般に用いられている硬化剤を用いることができる。このような硬化剤としては、例えば多価アミン、多価カルボン酸無水物、多価カルボン酸が挙げられる。
【０１７０】
多価カルボン酸無水物としては、例えばシクロヘキサントリカルボン酸の無水物及びその他の多価カルボン酸無水物が挙げられる。
【０１７１】
シクロヘキサントリカルボン酸無水物としては、例えばシクロヘキサン−１，３，４−トリカルボン酸−３，４−無水物、シクロヘキサン−１，３，５−トリカルボン酸−３，５−無水物、シクロヘキサン−１，２，３−トリカルボン酸−２，３−酸無水物等が挙げられる。その他の多価カルボン酸無水物としては、例えば４−メチルテトラヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、無水こはく酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、下記式（６）で表される化合物、ポリアミック酸の合成に一般に用いられるテトラカルボン酸二無水物の他、α−テルピネン、アロオシメン等の共役二重結合を有する脂環式化合物と無水マレイン酸とのディールス・アルダー反応生成物及びこれらの水素添加物等が挙げられる。
【０１７２】
【化２４】
【０１７３】
上記式（６）中、ｘは１〜２０の整数である。
【０１７４】
硬化触媒としては、例えば６フッ化アンチモン化合物、６フッ化リン化合物、アルミニウムトリスアセチルアセトナート等を用いることができる。これらの触媒は、加熱によりエポキシ基のカチオン重合を触媒することができる。
【０１７５】
上記硬化促進剤としては、例えばイミダゾール化合物；４級リン化合物；４級アミン化合物；１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７やその有機酸塩等のジアザビシクロアルケン；オクチル酸亜鉛、オクチル酸錫、アルミニウムアセチルアセトン錯体等の有機金属化合物；三フッ化ホウ素、ホウ酸トリフェニル等のホウ素化合物；塩化亜鉛、塩化第二錫等の金属ハロゲン化合物；ジシアンジアミド、アミンとエポキシ樹脂との付加物等のアミン付加型促進剤等の高融点分散型潜在性硬化促進剤；４級フォスフォニウム塩等の表面をポリマーで被覆したマイクロカプセル型潜在性硬化促進剤；アミン塩型潜在性硬化促進剤；ルイス酸塩、ブレンステッド酸塩等の高温解離型の熱カチオン重合型潜在性硬化促進剤等が挙げられる。
【０１７６】
［エポキシ化合物］
上記エポキシ化合物は、形成される液晶配向膜の基板表面に対する接着性を向上させる観点から、液晶配向剤（Ａ）に含ませることができる。
【０１７７】
エポキシ化合物としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、２，２−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，３，５，６−テトラグリシジル−２，４−ヘキサンジオール、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−ｍ−キシレンジアミン、１，３−ビス（Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアミノメチル）シクロヘキサン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン、Ｎ，Ｎ，−ジグリシジル−ベンジルアミン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジル−アミノメチルシクロヘキサンが好ましい。
【０１７８】
液晶配向剤（Ａ）がエポキシ化合物を含有する場合、その含有割合としては、上記の［Ａ］重合体と任意的に使用される他の重合体との合計１００質量部に対して、好ましくは０．０１質量部〜４０質量部、より好ましくは０．１質量部〜３０質量部である。
【０１７９】
なお、液晶配向剤（Ａ）がエポキシ化合物を含有する場合、その架橋反応を効率良く起こす目的で、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール等の塩基触媒を併用してもよい。
【０１８０】
［官能性シラン化合物］
官能性シラン化合物は、得られる液晶配向膜の基板との接着性を向上する目的で使用することができる。官能性シラン化合物としては、例えば３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、２−アミノプロピルトリメトキシシラン、２−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−エトキシカルボニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−エトキシカルボニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、Ｎ−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、１０−トリメトキシシリル−１，４，７−トリアザデカン、１０−トリエトキシシリル−１，４，７−トリアザデカン、９−トリメトキシシリル−３，６−ジアザノニルアセテート、９−トリエトキシシリル−３，６−ジアザノニルアセテート、Ｎ−ベンジル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ベンジル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−ビス（オキシエチレン）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−ビス（オキシエチレン）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等が挙げられ、さらに特開昭６３−２９１９２２号公報に記載されているテトラカルボン酸二無水物とアミノ基を有するシラン化合物との反応物等が挙げられる。
【０１８１】
液晶配向剤（Ａ）が官能性シラン化合物を含有する場合、その含有割合としては、上記の［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物と任意的に使用される他の重合体との合計１００質量部に対して、５０質量部以下が好ましく、２０質量部以下がより好ましい。
【０１８２】
［界面活性剤］
界面活性剤としては、例えばノニオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤、両性界面活性剤、シリコーン界面活性剤、ポリアルキレンオキシド界面活性剤、含フッ素界面活性剤等が挙げられる。
【０１８３】
液晶配向剤（Ａ）が界面活性剤を含有する場合、その含有割合としては、液晶配向剤（Ａ）の全体１００質量部に対して、好ましくは１０質量部以下であり、より好ましくは１質量部以下である。
【０１８４】
＜液晶配向剤の調製方法＞
液晶配向剤（Ａ）は、上述の通り、［Ａ］重合体を必須成分として含有し、必要に応じて他の成分を含有できるが、好ましくは各成分が有機溶媒に溶解された溶液状の組成物として調製される。
【０１８５】
液晶配向剤（Ａ）を調製するために使用することのできる有機溶媒としては、［Ａ］重合体及び任意的に使用される他の成分を溶解し、これらと反応しないものが好ましい。液晶配向剤（Ａ）に好ましく使用することのできる有機溶媒は、任意的に添加される他の重合体の種類により異なる。
【０１８６】
液晶配向剤（Ａ）が、［Ａ］重合体及び［Ｂ］重合体を含有する場合における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上記に例示した有機溶媒が挙げられる。このとき、本発明の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貧溶媒を併用してもよい。これら有機溶媒は単独で又は２種以上を使用してもよい。
【０１８７】
一方、液晶配向剤（Ａ）が、重合体として［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物のみを含有する場合、又は［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物及び他のポリオルガノシロキサンを含有する場合における好ましい有機溶媒としては、例えば１−エトキシ−２−プロパノール、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレンブリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノアセテート、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールプロピルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、エチレングリコールモノアミルエーテル、エチレングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコール、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、メチルカルビトール、エチルカルビトール、プロピルカルビトール、ブチルカルビトール、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸メチルペンチル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸ベンジル、酢酸ｎ−ヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸オクチル、酢酸アミル、酢酸イソアミル等が挙げられる。これらのうち、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｉ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸ｉ−ブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｎ−ペンチル、酢酸ｓｅｃ−ペンチルが好ましい。
【０１８８】
液晶配向剤（Ａ）の調製に用いられる好ましい溶媒は、他の重合体の使用の有無及びその種類に従って、上記した有機溶媒の１種以上を組み合わせて得ることができる。このような溶媒は、下記の好ましい固形分濃度において液晶配向剤（Ａ）に含有される各成分が析出せず、かつ液晶配向剤（Ａ）の表面張力が２５〜４０ｍＮ／ｍの範囲となるものである。
【０１８９】
液晶配向剤（Ａ）の固形分濃度、すなわち液晶配向剤（Ａ）中の溶媒以外の全成分の質量が液晶配向剤（Ａ）の全質量に占める割合は、粘性、揮発性等を考慮して選択されるが、好ましくは１質量％〜１０質量％の範囲である。液晶配向剤（Ａ）は、基板表面に塗布され、液晶配向膜となる塗膜を形成するが、固形分濃度が１質量％以上である場合には、この塗膜の膜厚が過小となりにくくなって良好な液晶配向膜を得ることができる。一方、固形分濃度が１０質量％以下の場合には、塗膜の膜厚が過大となることを抑制して良好な液晶配向膜を得ることができ、また、液晶配向剤（Ａ）の粘性が増大することを防止して塗布特性を良好なものとすることができる。特に好ましい固形分濃度の範囲は、基板に液晶配向剤（Ａ）を塗布する際に採用する方法によって異なる。例えば、スピンナー法による場合には１．５質量％〜４．５質量％の範囲が特に好ましい。印刷法による場合には、固形分濃度を３質量％〜９質量％の範囲とし、それによって溶液粘度を１２ｍＰａ・ｓ〜５０ｍＰａ・ｓの範囲とするのが特に好ましい。インクジェット法による場合には、固形分濃度を１質量％〜５質量％の範囲とし、それによって溶液粘度を３ｍＰａ・ｓ〜１５ｍＰａ・ｓの範囲とするのが特に好ましい。液晶配向剤（Ａ）を調製する際の温度は、好ましくは、０℃〜２００℃、より好ましくは０℃〜４０℃である。
【実施例】
【０１９０】
以下、本発明を実施例により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。
【０１９１】
以下の実施例において得られたエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン及び［Ｅ］ポリオルガノシロキサン化合物の重量平均分子量（Ｍｗ）は、下記仕様のＧＰＣにより測定したポリスチレン換算値である。
カラム：東ソー製、ＴＳＫｇｅｌＧＲＣＸＬＩＩ
溶媒：テトラヒドロフラン
温度：４０℃
圧力：６８ｋｇｆ／ｃｍ２
なお、以下の実施例において用いた原料化合物及び重合体の必要量は、下記の合成例に示す合成スケールでの原料化合物及び重合体の合成を必要に応じて繰り返すことにより確保した。
製造した液晶表示素子について以下の評価を行った。なお、評価結果については表１にまとめて記載する。
【０１９２】
＜エポキシ基を有するポリオルガノシロキサンの合成＞
［合成例１］
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、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）１００．０ｇ、メチルイソブチルケトン５００ｇ及びトリエチルアミン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、還流下で混合しつつ、８０℃で６時間反応させた。反応終了後、有機層を取り出し、０．２質量％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のち、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ポリオルガノシロキサンを粘調な透明液体として得た。
このエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンについて、１Ｈ−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基づく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。合成例１で得られたエポキシ基を有するポリオルガノシロキサンの重量平均分子量（Ｍｗ）はＭｗ＝２，２００であり、エポキシ当量は１８６ｇ／モルであった。
【０１９３】
＜特定カルボン酸の合成＞
［特定カルボン酸１の合成］
下記反応スキームに従い特定カルボン酸１を合成した。
【０１９４】
【化２５】
【０１９５】
［合成例２］
冷却管を備えた５００ｍＬの三口フラスコに４−シアノ−４’−ヒドロキシビフェニル６．３ｇ、１１−ブロモウンデカン酸メチル１０ｇ、炭酸カリウム１４．２ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２００ｍＬを加え、１６０℃で５時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を水５００ｍＬに投入し、混合撹拌した。析出した白色固体をろ別し、水で更に洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、化合物１を１１ｇ得た。
【０１９６】
［合成例３］
次に、冷却管を備えた２００ｍＬの三口フラスコに、化合物１を１０ｇ、水酸化リチウム・１水和物１．６ｇ、メタノール３０ｍＬ、水１５ｍＬを加え、８０℃で４時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を撹拌した状態で、希塩酸を反応溶液にゆっくり滴下した。析出固体をろ過し、水、エタノールの順で洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、特定カルボン酸１を８ｇ得た。
【０１９７】
［特定カルボン酸２の合成］
下記反応スキームに従い特定カルボン酸２を合成した。
【０１９８】
【化２６】
【０１９９】
［合成例４］
冷却管を備えた５００ｍＬの三口フラスコに４−シアノ−４’−ヒドロキシビフェニル１５ｇ、エチレンカーボネート１３．５ｇ、テトラブチルアンモニウムブロミド（ＴＢＡＢ）２．５ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド３００ｍＬを加え、１５０℃で９時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を酢酸エチル３００ｍＬ、１Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液１００ｍＬの混合溶液で分液洗浄した。有機層を抽出した後、更に１Ｎ−水酸化ナトリウム水溶液１００ｍＬ、水１００ｍＬの順で分液洗浄した。有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、有機溶媒を留去した。得られた固体を真空乾燥後、エタノール１００ｍＬ／ヘキサン２５０ｍＬで再結晶することにより、化合物２を１３．１ｇ得た。
【０２００】
［合成例５］
冷却管、滴下漏斗を備えた２００ｍＬの三口フラスコに化合物２を１２ｇ、４−クロロベンゼンスルホニルクロリド１２．７ｇ、脱水塩化メチレン６０ｍＬを加え混合した。氷浴で反応溶液を冷却した状態で、トリエチルアミン６．６ｇの脱水塩化メチレン１０ｍＬ溶液を１０分かけて滴下した。氷浴状態のまま、３０分撹拌し、室温に戻して更に６時間撹拌した。反応溶液にクロロホルム１５０ｍＬを加え、水１００ｍＬで４回分液洗浄を行った。抽出した有機層を硫酸マグネシウムで乾燥し、有機溶媒を留去した。得られた固体をエタノールで洗浄することで化合物３を１６．１ｇ得た。
【０２０１】
［合成例６］
冷却管を備えた３００ｍＬの三口フラスコに化合物３を１５ｇ、４−ヒドロキシ安息香酸メチル１１ｇ、炭酸カリウム１２．５ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド１８０ｍＬを加え、８０℃で９時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。応溶液を水５００ｍＬに投入し、混合撹拌した。析出した白色固体をろ別し、エタノールで更に洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、化合物４を１０ｇ得た。
【０２０２】
［合成例７］
冷却管を備えた１００ｍＬの三口フラスコに、化合物４を９．５ｇ、水酸化リチウム・１水和物１．６ｇ、メタノール３０ｍＬ、テトラヒドロフラン１５ｍＬ、水１５ｍＬを加え、８０℃で４時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を撹拌した状態で、希塩酸を反応溶液にゆっくり滴下した。析出固体をろ過し、水、エタノールの順で洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、特定カルボン酸２を９ｇ得た。
【０２０３】
［特定カルボン酸３の合成］
下記反応スキームに従い特定カルボン酸３を合成した。
【０２０４】
【化２７】
【０２０５】
［合成例８］
合成例２において、４−シアノ−４’−ヒドロキシビフェニルの代わりに２、３、５、６−テトラフルオロ−４−（ペンタフルオロフェニル）フェノールを１０．７ｇ用いることで化合物５を１３．７ｇ得た。
【０２０６】
［合成例９］
合成例３において、化合物１の代わりに化合物５を１３．５ｇ用いることで、特定カルボン酸３を１１．２ｇ得た。
【０２０７】
［特定カルボン酸４の合成］
下記反応スキームに従い特定カルボン酸４を合成した。
【０２０８】
【化２８】
【０２０９】
［合成例１０］
合成例４において、４−シアノ−４’−ヒドロキシビフェニルの代わりに２、３、５、６−テトラフルオロ−４−（ペンタフルオロフェニル）フェノールを２５．５ｇ用いることで、化合物６を２３．１ｇ得た。
【０２１０】
［合成例１１］
合成例５において化合物２の代わりに化合物６を１８．９ｇ用いることで、化合物７を２４．１ｇ得た。
【０２１１】
［合成例１２］
合成例６において化合物３の代わりに化合物７を２０ｇ用いることで、化合物８を１５．４ｇ得た。
【０２１２】
［合成例１３］
合成例７において化合物４の代わりに化合物８を１３ｇ用いることで、特定カルボン酸４を１１．４ｇ得た。
【０２１３】
［特定カルボン酸５の合成］
下記反応スキームに従い特定カルボン酸５を合成した。
【０２１４】
【化２９】
【０２１５】
［合成例１４］
特定カルボン酸１の合成と同様にしてメチレン基の数を１０から５へ変更した特定カルボン酸５を１５ｇ合成した。
【０２１６】
［特定カルボン酸６の合成］
下記反応スキームに従い、特定カルボン酸６を合成した。
【０２１７】
【化３０】
【０２１８】
［合成例１５］
冷却管を備えた５００ｍＬの三口フラスコに２，２’，３，３’−テトラフルオロ−４’−プロピル−４−ヒドロキシビフェニル１０．１ｇ、１１−ブロモウンデカン酸メチル１０ｇ、炭酸カリウム１４．２ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２００ｍＬを加え、１６０℃で５時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を水５００ｍＬに投入し、混合撹拌した。析出した白色固体をろ別し、水で更に洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、化合物９を１０．８ｇ得た。
【０２１９】
［合成例１６］
次に、冷却管を備えた２００ｍＬの三口フラスコに、化合物９を１０ｇ、水酸化リチウム・１水和物１．６ｇ、メタノール３０ｍＬ、水１５ｍＬを加え、８０℃で４時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を撹拌した状態で、希塩酸を反応溶液にゆっくり滴下した。析出固体をろ過し、水、エタノールの順で洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、特定カルボン酸６を６ｇ得た。
【０２２０】
［特定カルボン酸７の合成］
下記反応スキームに従い、特定カルボン酸７を合成した。
【０２２１】
【化３１】
【０２２２】
［合成例１７］
出発化合物（２，２’，３，３’−テトラフルオロ−４’−プロピル−４−ヒドロキシビフェニル）１０．１ｇを上記反応スキームに記載の化合物（２，３−ジフルオロ−４−（４−プロピル−シクロヘキシル）フェノール）９．１ｇに変えたこと以外は、上記特定カルボン酸６の合成と同様にして特定カルボン酸７を５．９ｇ得た。
【０２２３】
［特定カルボン酸８の合成］
下記反応スキームに従い、特定カルボン酸８を合成した。
【０２２４】
【化３２】
【０２２５】
［合成例１８］
出発化合物（２，２’，３，３’−テトラフルオロ−４’−プロピル−４−ヒドロキシビフェニル）１０．１ｇを上記反応スキームに記載の化合物（２，２’，３，３’−テトラフルオロ−４−プロピル−４”−ヒドロキシターフェニル）１２．９ｇに変えたこと以外は、上記特定カルボン酸６の合成と同様にして特定カルボン酸８を７．１ｇ得た。
【０２２６】
［特定カルボン酸９の合成］
下記反応スキームに従い、特定カルボン酸９を合成した。
【０２２７】
【化３３】
【０２２８】
［合成例１９］
出発化合物（２，２’，３，３’−テトラフルオロ−４’−プロピル−４−ヒドロキシビフェニル）１０．１ｇを上記反応スキームに記載の化合物（２，３−ジフルオロ−４−（４−プロピルシクロヘキシルメトキシ）フェノール）１０．２ｇに変えたこと以外は、上記特定カルボン酸６の合成と同様にして特定カルボン酸９を６．５ｇ得た。
【０２２９】
［特定カルボン酸１０の合成］
下記反応スキームに従い、特定カルボン酸１０を合成した。
【０２３０】
【化３４】
【０２３１】
［合成例２０］
出発化合物（２，２’，３，３’−テトラフルオロ−４’−プロピル−４−ヒドロキシビフェニル）１０．１ｇを上記反応スキームに記載の化合物（２，３−ジフルオロ−４’−（４−プロピルフェニルエチル）ビフェニル）１２．６ｇに変えたこと以外は、上記特定カルボン酸６の合成と同様にして特定カルボン酸１０を７．２ｇ得た。
【０２３２】
［特定カルボン酸１１の合成］
下記反応スキームに従い、特定カルボン酸１１を合成した。
【０２３３】
【化３５】
【０２３４】
［合成例２１］
出発化合物（２，２’，３，３’−テトラフルオロ−４’−プロピル−４−ヒドロキシビフェニル）１０．１ｇを上記反応スキームに記載の化合物１４．２ｇに変えたこと以外は、上記特定カルボン酸６の合成と同様にして特定カルボン酸１１を７．６ｇ得た。
【０２３５】
［特定カルボン酸１２の合成］
下記反応スキームに従い、特定カルボン酸１２を合成した。
【０２３６】
【化３６】
【０２３７】
［合成例２２］
冷却管を備えた５００ｍＬの三口フラスコに、４−［ジフルオロ（４−ペンチルシクロヘキシル）メトキシ］−２，３−ジフルオロフェノール１２．５ｇ、１１−ブロモウンデカン酸メチル１０ｇ、炭酸カリウム１４．２ｇ、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド２００ｍＬを加え、１６０℃で５時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を水５００ｍＬに投入し、混合撹拌した。析出した白色固体をろ別し、水でさらに洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、化合物１０を１４．８ｇ得た。
【０２３８】
［合成例２３］
次に、冷却管を備えた２００ｍＬの三口フラスコに、化合物１０を１０ｇ、水酸化リチウム・１水和物１．６ｇ、メタノール３０ｍＬ、水１５ｍＬを加え、８０℃で４時間加熱撹拌した。ＴＬＣで反応の終了を確認した後、反応溶液を室温まで冷却した。反応溶液を撹拌した状態で、希塩酸を反応溶液にゆっくり滴下した。析出固体をろ過し、水、エタノールの順で洗浄した。得られた固体を８０℃で真空乾燥することで、特定カルボン酸１２を６ｇ得た。
【０２３９】
＜［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の合成＞
［合成例２４］
１００ｍＬの三口フラスコに、上記合成例１で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン９．８ｇ、メチルイソブチルケトン２８ｇ、上記合成例３で得た特定カルボン酸１を５．０ｇ、上記式（５）で表される化合物として例示した式（５−５）で表される４−オクチルオキシ安息香酸３．３ｇ及びＵＣＡＴ １８Ｘ（サンアプロ製の４級アミン塩）０．２０ｇを仕込み、８０℃で１２時間撹拌した。反応終了後、メタノールで再沈殿を行い、沈殿物を酢酸エチルに溶解して溶液を得、この溶液を３回水洗した後、溶媒を留去することにより、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１を白色粉末として１４．５ｇ得た。［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１のＭｗは６，５００であった。
【０２４０】
［合成例２５］
特定カルボン酸１の代わりに合成例７で得た特定カルボン酸２を４ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−２の白色粉末を１２．８ｇ得た。Ａ−２のＭｗは、６，０００であった。
【０２４１】
［合成例２６］
特定カルボン酸１の代わりに合成例９で得た特定カルボン酸３を６．８ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−３の白色粉末を１４．７ｇ得た。Ａ−３のＭｗは８，１００であった。
【０２４２】
［合成例２７］
特定カルボン酸１の代わりに合成例１３で得た特定カルボン酸４を５．６ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−４の白色粉末を１５．０ｇ得た。Ａ−４のＭｗは７，５００であった。
【０２４３】
［合成例２８］
１００ｍＬの三口フラスコに、上記合成例１で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン９．８ｇ、メチルイソブチルケトン２８ｇ、上記合成例３で得た特定カルボン酸１を１０ｇ及びＵＣＡＴ １８Ｘ（サンアプロ製の４級アミン塩）０．２０ｇを仕込み、８０℃で１２時間撹拌した。反応終了後、メタノールで再沈殿を行い、沈殿物を酢酸エチルに溶解して、この溶液を３回水洗した後、溶媒を留去することにより、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−５を白色粉末として１６．０ｇ得た。Ａ−５のＭｗは８，５００であった。
【０２４４】
［合成例２９］
特定カルボン酸１の代わりに合成例１４で得た特定カルボン酸５を４．１ｇ、４−オクチルオキシ安息香酸の代わりに上記式（５−８）で表される４’−ペンチル−１，１’−ビ（シクロヘキシル）−４−カルボン酸を３．７ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−６の白色粉末を１２．４ｇ得た。Ａ−６のＭｗは６，２００であった。
【０２４５】
［合成例３０］
４−オクチルオキシ安息香酸の代わりに上記式（５−７）で表される４−（４−ペンチルシクロヘキシル）安息香酸を３．６ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−７の白色粉末を１３．４ｇ得た。Ａ−７のＭｗは７，９００であった。
【０２４６】
［合成例３１］
１００ｍＬの三口フラスコに、上記合成例１で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン９．８ｇ、メチルイソブチルケトン２８ｇ、上記合成例３で得た特定カルボン酸１を８．０ｇ、上記式（５−７）で表される４−（４−ペンチルシクロヘキシル）安息香酸１．４ｇ及びＵＣＡＴ １８Ｘ（サンアプロ製の４級アミン塩）０．２０ｇを仕込み、８０℃で１２時間撹拌した。反応終了後、メタノールで再沈殿を行い、沈殿物を酢酸エチルに溶解して、この溶液を３回水洗した後、溶媒を留去することにより、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−８を白色粉末として１３．９ｇ得た。Ａ−８のＭｗは８，９００であった。
【０２４７】
［合成例３２］
１００ｍＬの三口フラスコに、上記合成例１で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン９．８ｇ、メチルイソブチルケトン２８ｇ、上記合成例３で得た特定カルボン酸１を２．０ｇ、上記式（５−７）で表される４−（４−ペンチルシクロヘキシル）安息香酸５．８ｇ及びＵＣＡＴ １８Ｘ（サンアプロ製の４級アミン塩）０．２０ｇを仕込み、８０℃で１２時間撹拌した。反応終了後、メタノールで再沈殿を行い、沈殿物を酢酸エチルに溶解して溶液を得、この溶液を３回水洗した後、溶媒を留去することにより、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−９を白色粉末として１３．４ｇ得た。Ａ−９のＭｗは７，６００であった。
【０２４８】
［合成例３３］
１００ｍＬの三口フラスコに、上記合成例１で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン９．８ｇ、メチルイソブチルケトン２８ｇ、上記合成例３で得た特定カルボン酸１を８．０ｇ、上記式（５−６）で表されるカルボン酸誘導体２．６ｇ及びＵＣＡＴ １８Ｘ（サンアプロ製の４級アミン塩）０．２０ｇを仕込み、８０℃で１２時間撹拌した。反応終了後、メタノールで再沈殿を行い、沈殿物を酢酸エチルに溶解して、この溶液を３回水洗した後、溶媒を留去することにより、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１０を白色粉末として１５．５ｇ得た。Ａ−１０のＭｗは９，２００であった。
【０２４９】
［合成例３４］
特定カルボン酸１の代わりに、合成例１６で得た特定カルボン酸６を６．１ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１１の白色粉末を１８．４ｇ得た。Ａ−１１のＭｗは７，３００であった。
【０２５０】
［合成例３５］
特定カルボン酸１の代わりに、合成例１７で得た特定カルボン酸７を５．７ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１２の白色粉末を１７．５ｇ得た。Ａ−１２のＭｗは７，６００であった。
【０２５１】
［合成例３６］
特定カルボン酸１の代わりに、合成例１８で得た特定カルボン酸８を７．２ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１３の白色粉末を１９．１ｇ得た。Ａ−１３のＭｗは７，０００であった。
【０２５２】
［合成例３７］
特定カルボン酸１の代わりに、合成例１９で得た特定カルボン酸９を６．２ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１４の白色粉末を１８．１ｇ得た。Ａ−１４のＭｗは６，９００であった。
【０２５３】
［合成例３８］
特定カルボン酸１の代わりに、合成例２０で得た特定カルボン酸１０を７．０ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１５の白色粉末を１９．４ｇ得た。Ａ−１５のＭｗは７，５００であった。
【０２５４】
［合成例３９］
特定カルボン酸１の代わりに、合成例２１で得た特定カルボン酸１１を８．４ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１６の白色粉末を２０．１ｇ得た。Ａ−１６のＭｗは７，３００であった。
【０２５５】
［合成例４０］
特定カルボン酸１の代わりに、合成例２３で得た特定カルボン酸１２を７．２ｇ用いたこと以外は合成例２４と同様に操作して［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１７の白色粉末を１９．５ｇ得た。Ａ−１７のＭｗは７，３００であった。
【０２５６】
［比較合成例１］
１００ｍＬの三口フラスコに、上記合成例１で得たエポキシ基を有するポリオルガノシロキサン９．８ｇ、メチルイソブチルケトン２８ｇ、４−オクチルオキシ安息香酸３．３ｇ及びＵＣＡＴ １８Ｘ（サンアプロ製の４級アミン塩）０．１０ｇを仕込み、８０℃で１２時間撹拌した。反応終了後、メタノールで再沈殿を行い、沈殿物を酢酸エチルに溶解して、この溶液を３回水洗した後、溶媒を留去することにより、［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物ＣＡ−１を白色粉末として９．６ｇ得た。ＣＡ−１のＭｗは６，０００であった。
【０２５７】
＜［Ｂ］重合体の合成＞
［合成例４１］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物 ３８．３２ｇ及びピロメリット酸二無水物１２．４３ｇ、並びにジアミン化合物としてのｐ−フェニレンジアミン１８．８６ｇ及び下記式（Ｇ−４）で表されるジアミン３０．４０ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン４００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、４，１００ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸ＰＡ−１を７５．１ｇ得た。
【０２５８】
【化３７】
【０２５９】
［合成例４２］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物２３．０６ｇ、並びにジアミン化合物としての３，５−ジアミノ安息香酸１１．０１ｇ、上記式（Ｇ−４）で表されるジアミン１０．８１ｇ及び下記式（Ｇ−５）で表されるジアミン５．１２ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン２００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、１，３００ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸を得た。得られたポリアミック酸を全てＮ−メチル−２−ピロリドン４５０ｇに再溶解させ、ピリジン８．１４ｇ及び無水酢酸１０．５０ｇ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、減圧乾燥を行い、イミド化率５５％のポリイミドＰＩ−１を３０．５ｇ得た。
【０２６０】
【化３８】
【０２６１】
［合成例４３］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物３３．９２ｇ、並びにジアミン化合物としての３，５−ジアミノ安息香酸４．６１ｇ及び下記式（Ｇ−６）で表されるジアミン６１．４６ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン１８５ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、５０ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸ＰＡ−２を６３．９ｇ得た。
【０２６２】
【化３９】
【０２６３】
［合成例４４］
テトラカルボン酸二無水物としての１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物３７．０５ｇ、並びにジアミン化合物としての３，５−ジアミノ安息香酸２１．７８ｇ、上記式（Ｇ−５）で表されるジアミン９．４４ｇ及び１−（２，４−ジアミノフェニル）ピペリジン−４−カルボン酸６．７３ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン４２５ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、１８０ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸ＰＡ−３を５１．５ｇ得た。
【０２６４】
［合成例４５］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物４０．６８ｇ及びピロメリット酸二無水物４．４０ｇ、並びにジアミン化合物としてのｐ−フェニレンジアミン１１．０５ｇ、上記式（Ｇ−４）で表されるジアミン３２．０５ｇ及び４，４’−ジアミノ−Ｎ−（４−メチルフェニル）ジフェニルアミン１１．８２ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン４００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、１，４５０ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸ＰＡ−４を７１．９ｇ得た。
【０２６５】
［合成例４６］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１９．４７ｇ及びピロメリット酸二無水物２．１０ｇ、並びにジアミン化合物としての３，５−ジアミノ安息香酸７．４４ｇ、上記式（Ｇ−４）で表されるジアミン１５．３３ｇ及び４，４’−ジアミノ−Ｎ−（４−メチルフェニル）ジフェニルアミン５．６６ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン２００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、１，１００ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸を得た。得られたポリアミック酸を全てＮ−メチル−２−ピロリドン４５０ｇに再溶解させ、ピリジン７．６３ｇ及び無水酢酸９．８５ｇ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、減圧乾燥を行い、イミド化率５１％のポリイミドＰＩ−２を３４．０ｇ得た。
【０２６６】
［合成例４７］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物２８．５８ｇ及びピロメリット酸二無水物３．０９ｇ、並びにジアミン化合物としての上記式（Ｇ−４）で表されるジアミン６０．０３ｇ及び４，４’−ジアミノ−Ｎ−（４−メチルフェニル）ジフェニルアミン８．３１ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン４００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、９００ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸ＰＡ−５を６８．３ｇ得た。
【０２６７】
［合成例４８］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物４８．９９ｇ及びピロメリット酸二無水物５．３０ｇ、並びにジアミン化合物としての上記式（Ｇ−４）で表されるジアミン１２．８６ｇ、４，４’−ジアミノ−Ｎ−（４−メチルフェニル）ジフェニルアミン１４．２４ｇ及びｐ−フェニレンジアミン１８．６２ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン４００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、１，３５０ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸ＰＡ−６を６６．０ｇ得た。
【０２６８】
［合成例４９］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物４１．３４ｇ及びピロメリット酸二無水物２．１２ｇ、並びにジアミン化合物としての３，５−ジアミノ安息香酸１４．７９ｇ、上記式（Ｇ−４）で表されるジアミン３０．５０ｇ及び４，４’−ジアミノ−Ｎ−（４−メチルフェニル）ジフェニルアミン１１．２５ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン４００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、１，８２０ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸ＰＡ−７を６２．８ｇ得た。
【０２６９】
［合成例５０］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１８．８５ｇ、並びにジアミン化合物としての上記式（Ｇ−４）で表されるジアミン８．８４ｇ及びｐ−フェニレンアミン７．３１ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン１４０ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、２，１５０ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸を得た。得られたポリアミック酸を全てＮ−メチル−２−ピロリドン４６５ｇに再溶解させ、ピリジン６．６５ｇ及び無水酢酸８．５９ｇ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、減圧乾燥を行い、イミド化率５０％のポリイミドＰＩ−３を２３．１ｇ得た。
【０２７０】
［合成例５１］
テトラカルボン酸二無水物としての２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物２４．９４ｇ、並びにジアミン化合物としての上記式（Ｇ−５）で表されるジアミン１１．２４ｇ及び３，５−ジアミノ安息香酸１３．８２ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン２００ｇに溶解させ、６０℃で４時間反応させた。この重合液の粘度を測定したところ、１，４００ｍＰａ・ｓであった。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２４時間乾燥させることによりポリアミック酸を得た。得られたポリアミック酸を全てＮ−メチル−２−ピロリドン４５０ｇに再溶解させ、ピリジン１３．２０ｇ及び無水酢酸１７．０４ｇ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、減圧乾燥を行い、イミド化率６９％のポリイミドＰＩ−４を２７．８ｇ得た。
【０２７１】
＜液晶配向剤の調製＞
［実施例１］
［Ｂ］重合体として、上記合成例４１で得たポリアミック酸ＰＡ−１を含有する溶液を、これに含有されるポリアミック酸ＰＡ−１に換算して１００質量部に相当する量をとり、ここに上記合成例２４で得た［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物Ａ−１を１０質量部加え、さらにＮ−メチル−２−ピロリドン及びブチルセロソルブを加えて、溶媒組成がＮ−メチル−２−ピロリドン：ブチルセロソルブ＝５０：５０（質量比）、固形分濃度が３．５質量％の溶液とした。この溶液を孔径０．２μｍのフィルターで濾過することにより、液晶配向剤Ｓ−１を調製した。
【０２７２】
＜電圧保持率（ＶＨＲ）及び耐光性評価用の液晶表示素子の製造＞
ＶＨＲ及び耐光性評価には下記のようにして作製した液晶セルを評価に用いた。
上記調製した液晶配向剤Ｓ−１を、ＩＴＯ膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面上にスピンナーを用いて塗布し、ホットプレートで８０℃１分間プレベークを行った後、窒素に置換したオーブン中、２００℃で１時間加熱して膜厚０．０８μｍの塗膜（液晶配向膜）を形成した。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）作成した。
上記基板のうちの１枚の液晶配向膜を有する面の外周に直径３．５μｍの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、もう一対の基板の液晶配向膜面を、対向させて重ね合わせて圧着し、１５０℃で１時間加熱して接着剤を熱硬化した。次いで、液晶注入口より基板の間隙にポジ型液晶（メルク製、ＺＬＩ−５０８１）を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止し、さらに液晶注入時の流動配向を除くために、これを１５０℃で１０分間加熱した後に室温まで徐冷した。
さらに、作成した液晶セル基板の外側両面に、偏光板を２枚の偏光板の偏光方向が互いに直交するように貼り合わせることにより、液晶表示素子を製造した。
【０２７３】
＜垂直配向性及び液晶応答速度評価用の液晶表示素子の製造＞
垂直配向性及び液晶応答速度は下記のようにして作製した液晶セルを評価に用いた。
ＩＴＯ電極が櫛歯状にパターニングされたガラス基板のＩＴＯ電極側の一面と、電極が設けられていない対向ガラス基板の一面とのそれぞれの面に、上記調製した液晶配向剤Ｓ−１をスピンナーを用いて塗布し、ホットプレートで８０℃１分間プレベークを行った後、装置内を窒素置換したオーブン中で２００℃で１時間加熱（ポストベーク）して膜厚０．０８μｍの塗膜（液晶配向膜）を形成した。
上記基板のうちＩＴＯ電極が設けられていない対向ガラス基板の液晶配向膜を有する面の外周に直径３．５μｍの酸化アルミニウム球入りエポキシ樹脂接着剤をスクリーン印刷により塗布した後、ＩＴＯ電極が櫛歯状にパターニングされたガラス基板の液晶配向膜面を対向させて圧着し、１５０℃で１時間かけて接着剤を熱硬化させた。次いで、液晶注入口より基板間の間隙に、メルク製ポジ型液晶（ＺＬＩ−５０８１）を充填した後、エポキシ系接着剤で液晶注入口を封止した。さらに、液晶注入時の流動配向を除くために、これを１５０℃で１０分間加熱してから室温まで徐冷した。次に作成した液晶セル基板の外側両面に、偏光板を、その偏光方向が互いに直交するように貼り合わせることにより液晶表示素子を製造した。
【０２７４】
［実施例２〜２６及び比較例１〜４］
［Ｂ］重合体及び［ａ］ポリオルガノシロキサン化合物の組み合わせを表１に記載の配合比に変更した以外は実施例１と同様にして種々の液晶配向剤Ｓ−２〜Ｓ−２６及びＣＳ−１〜ＣＳ−４を調製した。表１中の「−」は該当する成分を用いなかったことを示す。また、調製したそれぞれの液晶配向剤を用い、実施例１と同様にして実施例２〜２６及び比較例１〜４の液晶表示素子を製造した。
【０２７５】
＜評価＞
上記製造した液晶表示素子について以下の評価を行った。結果を表１に合わせて示す。
【０２７６】
［垂直配向性］
上記製造した液晶表示素子を、光学顕微鏡を用いて観察した。このとき、光漏れがないものを垂直配向性が「○」と、光漏れが認められるものを垂直配向性が「×」として評価した。
【０２７７】
［電圧保持率（ＶＨＲ（％））］
上記製造した液晶表示素子に、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。測定装置は東陽テクニカ製ＶＨＲ−１を使用した。
【０２７８】
［応答速度（立ち上がり時の電気光学応答性）］
偏光顕微鏡、光検出器、及びパルス発生機を含む装置で液晶応答の立ち上がりの時間を測定した。ここで液晶応答速度は、製造した液晶表示素子に電圧無印加状態から４Ｖの電圧を最大１秒間印加した際に、透過率１０％から透過率９０％に変化するのに要した時間（単位：ミリ秒（ｍｓｅｃ．））と定義して評価を行った。
【０２７９】
［耐光性］
カーボンアークを光源とするウェザーメーターで３，０００時間照射後のＶＨＲを上記同様にして測定し（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。測定装置は東陽テクニカ製ＶＨＲ−１を使用）、照射前の測定値と比べてＶＨＲ変化量が１％以下のものを「○」と、１％を超え３％未満のものを「△」と、３％以上のものを「×」として評価した。
【０２８０】
【表１】
【０２８１】
表１の結果から明らかなように、実施例の液晶表示素子は、電圧保持率、耐光性等の一般的要求特性を満足しつつ、電気光学応答時間の短いポジ型液晶を用いた垂直配向液晶表示素子とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【０２８２】
本発明によれば、電圧保持率、耐光性等の一般的要求特性を満足しつつ、電気光学応答時間の短いポジ型液晶を用いた垂直配向液晶素子が提供される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置される一対の基板と、
上記両基板間に配設される液晶層と、
上記液晶層の両面に配設される一対の液晶配向膜と、
上記一対の基板の少なくとも一方に配設される横電界発生用の電極と
を備え、
上記液晶層がポジ型液晶を含有し、かつ
上記液晶配向膜が、
［Ａ］下記式（Ａ１）で表される基を有する重合体
を含有する液晶配向剤から形成される液晶表示素子。
【化１】
（式（Ａ１）中、Ｒ１はメチレン基、炭素数２〜３０のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ２は二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合及び酸素原子のうちのいずれかを含む連結基である。Ｒ３は少なくとも２つの単環構造を有する基である。ａは０又は１である。）
【請求項２】
上記液晶配向膜が垂直液晶配向膜である請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
上記式（Ａ１）におけるＲ３が、下記式（Ａ２）で表される請求項１又は請求項２に記載の液晶表示素子。
【化２】
（式（Ａ２）中、Ｒ４はフェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、シクロヘキシレン基、ビシクロヘキシレン基、シクロへキシレンフェニレン基又は２価の複素環基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ５は置換基を有していてもよいメチレン基及び炭素数２〜１０のアルキレン基、二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合並びに複素環基のうちの少なくともいずれかを含む連結基である。Ｒ６はベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、シクロヘキサン、ビシクロヘキサン、シクロヘキシルベンゼン又は複素環化合物から（ｃ＋１）個の水素原子を除いた（ｃ＋１）価の基である。この基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ７は水素原子、シアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、アルコキシカルボニル基、アルキル基、アルコキシ基、トリフルオロメトキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基である。ｂは０又は１である。ｃは１〜９の整数である。ｄは１又は２である。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ７及びｂがそれぞれ複数の場合、複数のＲ４、Ｒ５、Ｒ７及びｂはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【請求項４】
［Ａ］重合体が、ポリオルガノシロキサン構造を有する請求項１、請求項２又は請求項３に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
上記液晶配向剤が、［Ｂ］ポリアミック酸及びポリイミドからなる群より選択される少なくとも１種の重合体をさらに含有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
［Ｂ］重合体が、コレスタニル基含有ジアミン、コレステニル基含有ジアミン又は下記式（Ａ−１）で表されるジアミンを用いて得られる請求項５に記載の液晶表示素子。
【化３】
（式（Ａ−１）中、ＸＩ及びＸＩＩは、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−である。ＲＩはメチレン基又は炭素数２若しくは３のアルキレン基である。αは０又は１である。βは０〜２の整数である。但しα及びβが同時に０になる場合はない。γは１〜２０の整数である。）
【請求項７】
横電界方式液晶表示素子のポジ型液晶用配向剤であって、
［Ａ］下記式（Ａ１）で表される基を有する重合体
を含有することを特徴とする配向剤。
【化４】
（式（Ａ１）中、Ｒ１はメチレン基、炭素数２〜３０のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ２は二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合及び酸素原子のうちのいずれかを含む連結基である。Ｒ３は少なくとも２つの単環構造を有する基である。ａは０又は１である。）
【請求項１】
対向配置される一対の基板と、
上記両基板間に配設される液晶層と、
上記液晶層の両面に配設される一対の液晶配向膜と、
上記一対の基板の少なくとも一方に配設される横電界発生用の電極と
を備え、
上記液晶層がポジ型液晶を含有し、かつ
上記液晶配向膜が、
［Ａ］下記式（Ａ１）で表される基を有する重合体
を含有する液晶配向剤から形成される液晶表示素子。
【化１】
（式（Ａ１）中、Ｒ１はメチレン基、炭素数２〜３０のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ２は二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合及び酸素原子のうちのいずれかを含む連結基である。Ｒ３は少なくとも２つの単環構造を有する基である。ａは０又は１である。）
【請求項２】
上記液晶配向膜が垂直液晶配向膜である請求項１に記載の液晶表示素子。
【請求項３】
上記式（Ａ１）におけるＲ３が、下記式（Ａ２）で表される請求項１又は請求項２に記載の液晶表示素子。
【化２】
（式（Ａ２）中、Ｒ４はフェニレン基、ビフェニレン基、ナフチレン基、シクロヘキシレン基、ビシクロヘキシレン基、シクロへキシレンフェニレン基又は２価の複素環基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ５は置換基を有していてもよいメチレン基及び炭素数２〜１０のアルキレン基、二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合並びに複素環基のうちの少なくともいずれかを含む連結基である。Ｒ６はベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、シクロヘキサン、ビシクロヘキサン、シクロヘキシルベンゼン又は複素環化合物から（ｃ＋１）個の水素原子を除いた（ｃ＋１）価の基である。この基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ７は水素原子、シアノ基、フッ素原子、トリフルオロメチル基、アルコキシカルボニル基、アルキル基、アルコキシ基、トリフルオロメトキシ基又はアルキルカルボニルオキシ基である。ｂは０又は１である。ｃは１〜９の整数である。ｄは１又は２である。Ｒ４、Ｒ５、Ｒ７及びｂがそれぞれ複数の場合、複数のＲ４、Ｒ５、Ｒ７及びｂはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。）
【請求項４】
［Ａ］重合体が、ポリオルガノシロキサン構造を有する請求項１、請求項２又は請求項３に記載の液晶表示素子。
【請求項５】
上記液晶配向剤が、［Ｂ］ポリアミック酸及びポリイミドからなる群より選択される少なくとも１種の重合体をさらに含有する請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の液晶表示素子。
【請求項６】
［Ｂ］重合体が、コレスタニル基含有ジアミン、コレステニル基含有ジアミン又は下記式（Ａ−１）で表されるジアミンを用いて得られる請求項５に記載の液晶表示素子。
【化３】
（式（Ａ−１）中、ＸＩ及びＸＩＩは、それぞれ独立して、単結合、−Ｏ−、−ＣＯＯ−又は−ＯＣＯ−である。ＲＩはメチレン基又は炭素数２若しくは３のアルキレン基である。αは０又は１である。βは０〜２の整数である。但しα及びβが同時に０になる場合はない。γは１〜２０の整数である。）
【請求項７】
横電界方式液晶表示素子のポジ型液晶用配向剤であって、
［Ａ］下記式（Ａ１）で表される基を有する重合体
を含有することを特徴とする配向剤。
【化４】
（式（Ａ１）中、Ｒ１はメチレン基、炭素数２〜３０のアルキレン基、フェニレン基又はシクロヘキシレン基である。これらの基が有する水素原子の一部又は全部は置換されていてもよい。Ｒ２は二重結合、三重結合、エーテル結合、エステル結合及び酸素原子のうちのいずれかを含む連結基である。Ｒ３は少なくとも２つの単環構造を有する基である。ａは０又は１である。）
【公開番号】特開２０１２−１５９８２７（Ｐ２０１２−１５９８２７Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５４４４３（Ｐ２０１１−２５４４４３）
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２１日（２０１１．１１．２１）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
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