液晶配向剤
【課題】塗布性に優れ、長時間の連続印刷を行った場合でも重合体が析出せず、膜質が均一良好であり、一旦形成された配向膜の剥離が容易な液晶配向剤を提供する。
【解決手段】テトラカルボン酸二無水物と、式（Ａ）
（式（Ａ）中、Ｘは＊−Ｏ−または＊−ＣＯＯ−（「＊」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合。）、Ｒはメチレン基、炭素数２〜１０のアルキレン基または炭素数６〜１８のアリーレン基、ＲＩは炭素数１〜６のアルキル基、ｎは０〜２の整数。）で代表される特定の化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環したポリイミド群から選択される少なくとも一種の重合体を含有する。
【解決手段】テトラカルボン酸二無水物と、式（Ａ）
（式（Ａ）中、Ｘは＊−Ｏ−または＊−ＣＯＯ−（「＊」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合。）、Ｒはメチレン基、炭素数２〜１０のアルキレン基または炭素数６〜１８のアリーレン基、ＲＩは炭素数１〜６のアルキル基、ｎは０〜２の整数。）で代表される特定の化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環したポリイミド群から選択される少なくとも一種の重合体を含有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶配向剤に関する。さらに詳しくは、塗布性に優れ、形成される膜質が均一且つ良好であり、液晶配向膜製造の際の歩留まりに優れる液晶配向剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、知られている液晶表示素子は、電極構造および使用する液晶分子の物性により、以下に示す各モードに分類することができる。
先ず、透明導電膜が設けられている基板表面に液晶配向膜を形成して液晶表示素子用基板とし、その２枚を対向配置してその間隙内に正の誘電異方性を有するネマチック液晶の層を形成してサンドイッチ構造のセルとし、液晶分子の長軸が一方の基板から他方の基板に向かって連続的に９０°捻れるようにした、いわゆるＴＮ型（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶セルを有するＴＮ型液晶表示素子（特許文献１）およびＴＮ型液晶表示素子に比して高いデューティー比を実現することのできるＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶表示素子（特許文献２）が知られている。さらに、ＴＮ型液晶表示素子と同様の対向電極配置をとり、しかし電極間隙内に負の誘電率異方性有するネマチック液晶の層を注入し、液晶を基板に対してほぼ垂直に配向させるＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型表示素子が知られている（特許文献３）。このＶＡ型表示素子は、高コントラストであり、且つ大面積表示素子の製造が可能である。
一方、電極対を一枚の基板面内に櫛歯状に配置することにより、電界印加時の液晶の駆動方向を基板面内方向のみとするＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型液晶表示素子（特許文献４）、ＩＰＳ型の電極構造を変更し、表示素子部分の開口率を上げて輝度を向上したＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型液晶表示素子（特許文献５）が知られており、それぞれ、視野角特性に優れる。
さらにこれらのほか、視角依存性が少ないと共に映像画面の高速応答性に優れるＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ：光学補償ベンド）型液晶表示素子（特許文献６）などが開発されている。
【０００３】
これらの液晶表示素子における液晶配向膜の材料としては、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステルなどの樹脂材料が知られており、特にポリアミック酸またはポリイミドからなる液晶配向膜は耐熱性、機械的強度、液晶との親和性などに優れており、多くの液晶表示素子に使用されている（特許文献１〜４、７および８）。このような液晶配向膜は、基板上に、液晶配向膜となる重合体を溶媒に溶解した状態で含有する液晶配向剤を塗布した後に溶媒を除去する工程を経て製造されるのが一般的である。
しかしながら、液晶配向膜の製造に際して従来知られている液晶配向剤を使用すると、形成される塗膜に印刷ムラやピンホールなどの印刷不良が一定の確率で生じ、液晶配向膜製造の際の製品歩留まりが不十分であることが指摘されている。例えばフレキソ印刷の場合、長時間の連続印刷を行うと、印刷機のアニロックスロール上に液晶配向剤に含まれる重合体が析出して印刷不良となる。かかる印刷不良は、液晶配向剤に含有される重合体の溶解性の不足に起因するものと考えられている。すなわち、液晶配向性能、耐熱性などの液晶配向膜として必要な諸特性を具備する重合体は、その分子中にどうしても剛直な構成部分を有さざるを得ないから汎用の有機溶媒に対する溶解性に劣ることとなり、そのため長時間の連続印刷を行った場合に有機溶媒がロールから徐々に蒸散して生ずる重合体の濃厚溶液状態において重合体分子同士の凝集が起こり、これにより重合体の析出が見られるものと考えられている。
【０００４】
また、このような印刷不良が発生した場合、一旦形成した液晶配向膜を剥離剤によって剥離し、基板を再利用することによって資源の有効利用を図ることが行われているが、上記のような溶解性の低い重合体からなる液晶配向膜は、剥離性にも劣るためかかる運用は困難である。
当業界では、液晶配向膜としての性能の確保と溶媒に対する溶解性とを両立するべく、長年にわたって研究が継続されてはいるが、液晶配向膜製造における製品歩留まりには、未だに一定の限界が存在するのである。
そこで、印刷不良の発生確率が極めて低く、万が一印刷不良が発生した場合であっても一旦形成した液晶配向膜を容易に剥離することができる液晶配向剤が切望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１５３６２２号公報
【特許文献２】特開昭６０−１０７０２０号公報
【特許文献３】特開平１１−２５８６０５号公報
【特許文献４】特開昭５６−９１２７７号公報
【特許文献５】特開２００８−２１６５７２号公報
【特許文献６】特開２００９−４８２１１号公報
【特許文献７】米国特許第５，９２８，７３３号明細書
【特許文献８】特開昭６２−１６５６２８号公報
【特許文献９】特開平６−２２２３６６号公報
【特許文献１０】特開平６−２８１９３７号公報
【特許文献１１】特開平５−１０７５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗布性に優れ、長時間の連続印刷を行った場合であっても液晶配向剤に含まれる重合体が析出せず、形成される膜質が均一且つ良好であるとともに、一旦形成された液晶配向膜の剥離が容易である液晶配向剤を提供することにある。かかる液晶配向剤は、液晶配向膜製造の際の歩留まりに優れるものであるため、当業界に切望されている。
本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、本発明の上記目的は、
テトラカルボン酸二無水物と、下記式（Ａ０）
【０００８】
【化２４】
【０００９】
（式（Ａ０）中、Ｘは＊−Ｏ−または＊−ＣＯＯ−（以上において、「＊」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合する。）であり、Ｒはメチレン基、炭素数２〜１０のアルキレン基または炭素数６〜１８のアリーレン基であり、ＲＩは炭素数１〜６のアルキル基であり、ｎは０〜４の整数であり、Ｚはカルボニル基または下記式（Ｚ−１）
【００１０】
【化２５】
【００１１】
（式（Ｚ−１）中、ＲＩＩおよびＲＩＩＩは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数１〜６のアルキル基である。）
で表される基である。）
で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミドよりなる群から選択される少なくとも一種の重合体を含有する液晶配向剤によって達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、塗布性に優れ、長時間の連続印刷を行った場合であっても液晶配向剤に含まれる重合体が析出せず、形成される膜質が均一且つ良好であるとともに、一旦形成された液晶配向膜の剥離が容易である液晶配向剤を提供することにある。
かかる本発明の液晶配向剤は、均一且つ良好な膜質の液晶配向膜を高い製品歩留まりで製造することができるとともに、液晶表示素子製造の際の基板の歩留まりの向上にも貢献するものである。
従って、本発明の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備する本発明の液晶表示素子は、高品位の表示が可能であり、しかも安価であるため、例えば時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、携帯情報端末、デジタルカメラ、携帯電話、各種モニター、液晶テレビなどの種々の表示装置に好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の液晶配向剤は、テトラカルボン酸二無水物と、上記式（Ａ０）で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミドよりなる群から選択される少なくとも一種の重合体を含有する。
＜ポリアミック酸＞
［テトラカルボン酸二無水物］
上記ポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３−ジクロロ−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−テトラメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、２，３，４，５−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−メチル−５（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−エチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−７−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−７−エチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−エチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５，８−ジメチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、ビシクロ［２．２．２］−オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、３−オキサビシクロ［３．２．１］オクタン−２，４−ジオン−６−スピロ−３’−（テトラヒドロフラン−２’，５’−ジオン）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、３，５，６−トリカルボキシ−２−カルボキシメチルノルボルナン−２：３，５：６−二無水物、４，９−ジオキサトリシクロ［５．３．１．０２，６］ウンデカン−３，５，８，１０−テトラオン、下記式（Ｔ−Ｉ）および（Ｔ−ＩＩ）
【００１４】
【化２】
【００１５】
（式中、Ｒ１およびＲ３は、それぞれ、芳香環を有する２価の有機基であり、Ｒ２およびＲ４は、それぞれ、水素原子またはアルキル基であり、複数存在するＲ２およびＲ４は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
のそれぞれで表される化合物などの脂肪族テトラカルボン酸二無水物および脂環式テトラカルボン酸二無水物；
ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−フランテトラカルボン酸二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルプロパン二無水物、３，３’，４，４’−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（フタル酸）フェニルホスフィンオキサイド二無水物、ｐ−フェニレン−ビス（トリフェニルフタル酸）二無水物、ｍ−フェニレン−ビス（トリフェニルフタル酸）二無水物、ビス（トリフェニルフタル酸）−４，４’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス（トリフェニルフタル酸）−４，４’−ジフェニルメタン二無水物、エチレングリコール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、プロピレングリコール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、１，４−ブタンジオール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、１，６−ヘキサンジオール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、１，８−オクタンジオール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン−ビス（アンヒドロトリメリテート）、下記式（Ｔ−１）〜（Ｔ−４）
【００１６】
【化３】
【００１７】
【化４】
【００１８】
のそれぞれで表される化合物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物を挙げることができる。上記芳香族テトラカルボン酸二無水物のベンゼン環は、一つまたは二つ以上の炭素数１〜４のアルキル基（好ましくはメチル基）で置換されていてもよい。
これらのテトラカルボン酸二無水物は一種単独でまたは二種以上組み合わせて用いることができる。
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、上記のうち、ブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５，８−ジメチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、ビシクロ［２．２．２］−オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、３−オキサビシクロ［３．２．１］オクタン−２，４−ジオン−６−スピロ−３’−（テトラヒドロフラン−２’，５’−ジオン）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、３，５，６−トリカルボキシ−２−カルボキシメチルノルボルナン−２：３，５：６−二無水物、４，９−ジオキサトリシクロ［５．３．１．０２，６］ウンデカン−３，５，８，１０−テトラオン、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、上記式（Ｔ−Ｉ）で表される化合物のうちの下記式（Ｔ−５）〜（Ｔ−７）
【００１９】
【化５】
【００２０】
のそれぞれで表される化合物および上記式（Ｔ−ＩＩ）で表される化合物のうちの下記式（Ｔ−８）
【００２１】
【化６】
【００２２】
で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも一種（以下、「特定テトラカルボン酸二無水物」という。）を含むものであることが、形成される液晶配向膜が良好な液晶配向性を発現することとなる観点から好ましい。
特定テトラカルボン酸二無水物としてより好ましくは、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、３−オキサビシクロ［３．２．１］オクタン−２，４−ジオン−６−スピロ−３’−（テトラヒドロフラン−２’，５’−ジオン）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、３，５，６−トリカルボキシ−２−カルボキシメチルノルボルナン−２：３，５：６−二無水物、４，９−ジオキサトリシクロ［５．３．１．０２，６］ウンデカン−３，５，８，１０−テトラオン、ピロメリット酸二無水物および上記式（Ｔ−５）で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも一種であり、特に好ましくは２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物である。
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物は、上記の如き特定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、５０モル％以上含むものであることが好ましく、７０モル％含むものであることがより好ましく、特に８０モル％以上含むものであることが好ましい。
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、上記の如き特定テトラカルボン酸二無水物のみを用いることが、最も好ましい。
【００２３】
［ジアミン］
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるジアミンは、上記式（Ａ０）で表される化合物を含むものである。
上記式（Ａ０）におけるＲの炭素数２〜１０のアルキレン基としては、炭素数２〜６の直鎖のアルキレン基であることが好ましい。Ｒの炭素数６〜１８のアリーレン基としては、炭素数６〜１０のアリーレン基であることが好ましく、その具体例としては、例えば１，４−フェニレン基、１，３−フェニレン基、１，２−フェニレン基、ビフェニル−４，４’−ジイル基、ジフェニルメタン４，４’−ジイル基、３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイル基などを挙げることができる。
上記式（Ａ０）におけるＲとしては、炭素数２〜６の直鎖のアルキレン基であることが；
Ｚとしては、カルボニル基またはメチレン基であることが；
ｎとしては、０〜２の整数であることが、それぞれ好ましい。上記式（Ａ０）におけるジアミノフェニル基における二つのアミノ基は、他の基に対して２，４−位または３，５−位にあることが好ましい。
このような上記式（Ａ０）で表される化合物の具体例としては、例えば１−［２−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［３−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−プロピル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［４−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ブチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［５−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ペンチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［６−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ヘキシル］−ピロリジン−２，５−ジオン、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ２−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−エチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ３−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−プロピル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ４−（２，5５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−ブチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ５−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−ペンチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ６−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−ヘキシル エステル、
【００２４】
１−［２−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［３−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−プロピル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［４−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−ブチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［５−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−ペンチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［６−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−ヘキシル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［２−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−２−ピロリドン、１−［３−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−プロピル］−２−ピロリドン、１−［４−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ブチル］−２−ピロリドン、１−［５−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ペンチル］−２−ピロリドン、１−［６−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ヘキシル］−２−ピロリドン、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ２−（２−オキソ−ピロリジン−１−イル）−エチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ３−（２−オキソ−ピロリジン−１−イル）−プロピル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ４−（２−オキソ−ピロリジン−１−イル）−ブチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ５−（２−オキソ−ピロリジン−１−イル）−ペンチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ６−（２−オキソ−ピロリジン−１−イル）−ヘキシル エステル、１−［２−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−２−ピロリドン、１−［３−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−プロピル］−２−ピロリドン、１−［４−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−ブチル］−２−ピロリドン、１−［５−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−ペンチル］−２−ピロリドン、１−［６−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−ヘキシル］−２−ピロリドンなどを挙げることができる。
上記式（Ａ０）で表される化合物としては、下記式（Ａ）
【００２５】
【化１】
【００２６】
（式（Ａ）中、Ｘ、ＲおよびＲＩは、それぞれ、上記式（Ａ０）におけるのと同義であり、ｎは０〜２の整数である。）
で表される化合物であることが好ましく、上記式（Ａ）においてｎが０である化合物がより好ましく、特に１−［２−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［３−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−プロピル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［４−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ブチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［５−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ペンチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［６−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ヘキシル］−ピロリジン−２，５−ジオン、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ２−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−エチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ３−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−プロピル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ４−（２，5−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−ブチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ５−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−ペンチル エステルおよび３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ６−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−ヘキシル エステルよりなる群から選択される少なくとも一種を用いることが好ましい。
かかる上記式（Ａ０）で表される化合物は、有機化学の定法を適宜に組み合わせることにより、合成することができる。
例えば上記式（Ａ）においてＸが−Ｏ−であり、ｎが０であり、ジアミノフェニル基が３，５−ジアミノフェニル基である化合物は、例えば下記スキームａ〜ｃ
【００２７】
【化２０】
【００２８】
【化２１】
【００２９】
【化２２】
【００３０】
（上記スキーム中、Ｒは上記式（Ａ）におけるのと同義である。）
に従って合成することができる。
上記スキームａで表される反応は、１，３，５−トリヒドロキシベンゼンとジアリルアミンとを、好ましくは亜硫酸水素ナトリウムの存在下で反応させることにより行うことができる。この反応は、好ましくは５〜４０℃の温度において、５〜１５時間の反応時間で行われる。この反応により、中間体である化合物（Ａ−１−１ａ）が得られる。
上記スキームｂで表される反応は、所望の基Ｒを有する化合物（Ａ−１ａ）と例えばｐ−クロロベンゼンスルホニルクロリドとを好ましくは適当な溶媒中で予め混合しておき、ここに適当な塩基（例えばトリエチルアミン）を徐々に加える方法により行うことができる。塩基の添加は、低温、例えば−５〜５℃、の温度において行うことが好ましい。その後、反応系を１０〜３０℃程度に加温してさらに２〜４時間程度反応を継続することにより、中間体化合物（Ａ−１ｂ）を得ることができる。
上記スキームｃにおいて中間体化合物（Ａ−１ｃ）を得る反応は、上記の如くして得られた化合物（Ａ−１−１ａ）と化合物（Ａ−１ｂ）とを、好ましくは水素化カリウムおよびテトラブチルアンモニウムブロミドの存在下に、好ましくは−５〜５℃の温度において好ましくは８〜１５時間反応させることにより行うことができる。かくして得られた化合物（Ａ−１ｃ）を、次いで脱アリルすることにより、目的物を得ることができる。脱アリル反応は、化合物（Ａ−１ｃ）を、好ましくは１、３−ジメチルバルビツル酸およびテトラキス（トリフェニルホスフィノ）パラジウムの存在下で、好ましくは２０〜４０℃の温度において、好ましくは２〜６時間反応させることにより行うことができる。
上記式（Ａ）においてＸが＊−ＣＯＯ−（ただし、「＊」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合する。）であり、ｎが０であり、ジアミノフェニル基が３，５−ジアミノフェニル基である化合物は、例えば下記スキームｄ
【００３１】
【化２３】
【００３２】
（上記スキーム中、Ｒは上記式（Ａ）におけるのと同義である。）
に従って合成することができる。
所望の基Ｒを有する化合物（Ａ−１ａ）と例えば３，５−ジニトロベンゾイルクロリドとを適当な有機溶媒中に溶解し、ここに適当な塩基（例えばトリエチルアミン）を徐々に加える方法により行うことができる。塩基の添加は、低温、例えば−５〜５℃、の温度において行うことが好ましい。その後、反応系を１０〜３０℃程度に加温してさらに２〜４時間程度反応を継続することにより、中間体化合物（Ａ−１ｄ）を得ることができる。次いで、適当な還元系、例えば亜鉛、塩化アンモニウムおよび水、によって化合物（Ａ−１ｄ）の有するニトロ基を還元（水素化）してアミノ基とすることにより、目的物を得ることができる。
上記式（Ａ）においてＸが−Ｏ−であり、ｎが０であり、ジアミノフェニル基が２，４−ジアミノフェニル基である化合物は、例えば下記スキームｅ
【００３３】
【化２６】
【００３４】
（上記スキーム中、Ｒは上記式（Ａ）におけるのと同義である。）
に従って合成することができる。
所望の基Ｒを有する化合物（Ａ−１ａ）と２，４−ジニトロフルオロベンゼンとを適当な有機溶媒中に溶解し、ここに適当な塩基（たとえばトリエチルアミン）を加え、反応系を３０〜５０℃程度に加温して８〜１５時間程度反応を行うことにより、中間体化合物（Ａ−１ｅ）を得ることができる。次いで、適当な還元系、例えば亜鉛、塩化アンモニウムおよび水、によって化合物（Ａ−１ｄ）の有するニトロ基を還元（水素化）してアミノ基とすることにより、目的物を得ることができる。
上記式（Ａ０）においてＸが−Ｏ−であり、ｎが０であり、Ｚがメチレン基であり、ジアミノフェニル基が３，５−ジアミノフェニル基である化合物は、例えば下記スキームｆおよびｇ
【００３５】
【化２７】
【００３６】
【化２８】
【００３７】
（上記スキーム中、Ｒは上記式（Ａ０）におけるのと同義である。）
に従って合成することができる。
上記スキームｆで表される反応は、所望の基Ｒを有する化合物（Ａ−１ｆ）と例えばｐ−クロロベンゼンスルホニルクロリドとを、好ましくは適当な溶媒中で予め混合しておき、ここに適当な塩基（例えばトリエチルアミン）を徐々に加える方法により行うことができる。塩基の添加は、低温、例えば−５〜５℃、の温度において行うことが好ましい。その後、反応系を１０〜３０℃程度に加温してさらに２〜４時間程度反応を継続することにより、中間体化合物（Ａ−１ｇ）を得ることができる。
上記スキームｇにおいて中間体化合物（Ａ−１ｈ）を得る反応は、上記の如くして得られた化合物（Ａ−１−１ａ）と化合物（Ａ−１ｆ）とを、好ましくは水素化カリウムおよびテトラブチルアンモニウムブロミドの存在下に、好ましくは−５〜５℃の温度において好ましくは８〜１５時間反応させることにより行うことができる。かくして得られた化合物（Ａ−１ｈ）を、次いで脱アリルすることにより、目的物を得ることができる。脱アリル反応は、化合物（Ａ−１ｈ）を、好ましくは１、３−ジメチルバルビツル酸およびテトラキス（トリフェニルホスフィノ）パラジウムの存在下で、好ましくは２０〜４０℃の温度において、好ましくは２〜６時間反応させることにより行うことができる。
上記式（Ａ０）においてＸが−ＣＯＯ−であり、Ｚがメチレン基であり、ｎが０であり、ジアミノフェニル基が３，５−ジアミノフェニル基である化合物は、例えば下記スキームｈ
【００３８】
【化２９】
【００３９】
（上記スキーム中、Ｒは上記式（Ａ０）におけるのと同義である。）
に従って合成することができる。
所望の基Ｒを有する化合物（Ａ−１ｆ）と例えば３，５−ジニトロベンゾイルクロリドとを適当な有機溶媒中に溶解し、ここに適当な塩基（例えばトリエチルアミン）を徐々に加える方法により行うことができる。塩基の添加は、低温、例えば−５〜５℃、の温度において行うことが好ましい。その後、反応系を１０〜３０℃程度に加温してさらに２〜４時間程度反応を継続することにより、中間体化合物（Ａ−１ｉ）を得ることができる。次いで、適当な還元系、例えば亜鉛、塩化アンモニウムおよび水、によって化合物（Ａ−１ｉ）の有するニトロ基を還元（水素化）してアミノ基とすることにより、目的物を得ることができる。
さらに、上記式（Ａ０）においてＸが−Ｏ−であり、Ｚがメチレン基であり、ｎが０であり、ジアミノフェニル基が２，４−ジアミノフェニル基である化合物は、例えば下記スキームｉ
【００４０】
【化３０】
【００４１】
（上記スキーム中、Ｒは上記式（Ａ０）におけるのと同義である。）
に従って合成することができる。
所望の基Ｒを有する化合物（Ａ−１ｊ）と２，４−ジニトロフルオロベンゼンとを適当な有機溶媒中に溶解し、ここに適当な塩基（たとえばトリエチルアミン）を加え、反応系を３０℃〜５０℃程度に加温してさらに８〜１５時間程度反応を継続することにより、中間体化合物（Ａ−１ｋ）を得ることができる。次いで、適当な還元系、例えば亜鉛、塩化アンモニウムおよび水、によって化合物（Ａ−１ｋ）の有するニトロ基を還元（水素化）してアミノ基とすることにより、目的物を得ることができる。
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、上記式（Ａ）で表される化合物のみを用いてもよく、上記式（Ａ）で表される化合物とその他のジアミンとを組み合わせて用いてもよい。
【００４２】
ここで使用することのできるその他のジアミンとしては、例えばｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルエタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ジアミノベンズアニリド、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、１，５−ジアミノナフタレン、２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、５−アミノ−１−（４’−アミノフェニル）−１，３，３−トリメチルインダン、６−アミノ−１−（４’−アミノフェニル）−１，３，３−トリメチルインダン、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、３，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、９，９−ビス（４−アミノフェニル）−１０−ヒドロアントラセン、２，７−ジアミノフルオレン、９，９−ジメチル−２，７−ジアミノフルオレン、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン、ビス（４−アミノ−２−クロロフェニル）メタン、２，２’，５，５’−テトラクロロ−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’−ジクロロ−４，４’−ジアミノ−５，５’−ジメトキシビフェニル、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジアミノビフェニル、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、２，２’−ビス［４−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ビス（トリフルオロメチル）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、４，４’−ビス［（４−アミノ−２−トリフルオロメチル）フェノキシ］−オクタフルオロビフェニル、下記式（Ｄ−１）〜（Ｄ−５）
【００４３】
【化７】
【００４４】
【化８】
【００４５】
（式（Ｄ−４）中のｙは２〜１２の整数であり、式（Ｄ−５）中のｚは１〜５の整数である。）
のそれぞれで表される化合物などの芳香族ジアミン；
１，１−メタキシリレンジアミン、１，３−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−４，７−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ［６．２．１．０２，７］−ウンデシレンジメチレンジアミン、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルアミン）、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサンなどの脂肪族ジアミンおよび脂環式ジアミン；
２，３−ジアミノピリジン、２，６−ジアミノピリジン、３，４−ジアミノピリジン、２，４−ジアミノピリミジン、５，６−ジアミノ−２，３−ジシアノピラジン、５，６−ジアミノ−２，４−ジヒドロキシピリミジン、２，４−ジアミノ−６−ジメチルアミノ−１，３，５−トリアジン、１，４−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジン、２，４−ジアミノ−６−イソプロポキシ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−メトキシ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−フェニル−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−メチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−１，３，５−トリアジン、４，６−ジアミノ−２−ビニル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−５−フェニルチアゾール、２，６−ジアミノプリン、５，６−ジアミノ−１，３−ジメチルウラシル、３，５−ジアミノ−１，２，４−トリアゾール、３，８−ジアミノ−６−フェニルフェナントリジン、１，４−ジアミノピペラジン、３，６−ジアミノアクリジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノフェニル）フェニルアミン、３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−メチル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−エチル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−フェニル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノフェニル）−ベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジメチル−ベンジジン、および下記式（Ｄ−Ｉ）および（Ｄ−ＩＩ）
【００４６】
【化９】
【００４７】
（式（Ｄ−Ｉ）中、Ｒ５はピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジンおよびピペラジンよりなる群から選択される窒素原子を含む環構造を有する１価の有機基であり、Ｘ１は２価の有機基であり；
式（Ｄ−ＩＩ）中、Ｒ６はピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジンおよびピペラジンよりなる群から選択される窒素原子を含む環構造を有する２価の有機基であり、Ｘ２は、それぞれ、２価の有機基であり、複数存在するＸ２はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
のそれぞれで表される化合物などの、分子内に２つの１級アミノ基および該１級アミノ基以外の窒素原子を有するジアミン；
下記式（Ｄ−ＩＩＩ）
【００４８】
【化１０】
【００４９】
（式（Ｄ−ＩＩＩ）中、Ｒ７は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＮＨＣＯ−、−ＣＯＮＨ−または−ＣＯ−であり、Ｒ８はステロイド骨格、トリフルオロメチルフェニル基トリフルオロメトキシフェニル基およびフルオロフェニル基よりなる群から選択される骨格もしくは基を有する１価の有機基または炭素数６〜３０のアルキル基である。）
で表される化合物などのモノ置換フェニレンジアミン；
下記式（Ｄ−ＩＶ）
【００５０】
【化１１】
【００５１】
（式（Ｄ−ＩＶ）中、Ｒ９は、それぞれ、炭素数１〜１２の炭化水素基であり、複数存在するＲ９はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、ｐは、それぞれ、１〜３の整数であり、ｑは１〜２０の整数である。）
で表される化合物などのジアミノオルガノシロキサンなどを挙げることができる。上記芳香族ジアミン、分子内に２つの１級アミノ基および該１級アミノ基以外の窒素原子を有するジアミンおよびモノ置換フェニレンジアミンの有するベンゼン環は、１つまたは２つ以上の炭素数１〜４のアルキル基（好ましくはメチル基）で置換されていてもよい。また、上記式（Ｄ−ＩＩＩ）におけるステロイド骨格とは、シクロペンタノ−ペルヒドロフェナントレン核からなる骨格またはその炭素−炭素結合の１つもしくは２つ以上が二重結合となった骨格をいう。
これらのジアミンは、単独でまたは二種以上組み合わせて用いることができる。
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その他のジアミンとしては、上記のうち、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、１，５−ジアミノナフタレン、２，２’−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、１，４−ジアミノシクロヘキサン、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルアミン）、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、上記式（Ｄ−１）〜（Ｄ−５）のそれぞれで表される化合物、２，６−ジアミノピリジン、３，４−ジアミノピリジン、２，４−ジアミノピリミジン、３，６−ジアミノアクリジン、３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−メチル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−エチル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−フェニル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ，Ｎ’−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、上記式（Ｄ−Ｉ）で表される化合物のうちの下記式（Ｄ−６）
【００５２】
【化１２】
【００５３】
で表される化合物、上記式（Ｄ−ＩＩ）で表される化合物のうちの下記式（Ｄ−７）
【００５４】
【化１３】
【００５５】
で表される化合物、上記式（Ｄ−ＩＩＩ）で表される化合物のうちのドデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ドデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、下記式（Ｄ−８）〜（Ｄ−１５）
【００５６】
【化１４】
【００５７】
【化１５】
【００５８】
【化１６】
【００５９】
のそれぞれで表される化合物および上記式（Ｄ−ＩＶ）で表される化合物のうちの１，３−ビス（３−アミノプロピル）−テトラメチルジシロキサンよりなる群から選択される少なくとも一種（以下、「他の特定ジアミン」という。）を用いることが好ましい。
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるジアミンは、上記式（Ａ）で表される化合物を、全ジアミンに対して、３モル％以上含むものであることが好ましく、５〜９０モル％含むものであることがより好ましく、３〜７０モル％含むものであることがさらに好ましく、特に８〜５０モル％含むものであることが好ましい。
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるジアミンは、上記式（Ａ）で表される化合物のほかに、上記の如き他の特定ジアミンを含むものであることが好ましい。この場合における他の特定ジアミンの使用割合としては、全ジアミンに対して５モル％以上であることが好ましく、１０〜９７モル％であることがより好ましく、３０〜９５モル％含むものであることがさらに好ましく、特に５０〜９２モル％であることが好ましい。
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるジアミンは、上記式（Ａ）で表される化合物および他の特定ジアミンのみからなるものであることが好ましい。
【００６０】
［ポリアミック酸の合成］
本発明におけるポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物と上記式（Ａ）で表される化合物を含むジアミンとを反応させることにより得ることができる。
ポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの使用割合は、ジアミンのアミノ基１当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が０．２〜２当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは０．３〜１．２当量となる割合である。
ポリアミック酸の合成反応は、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０．１〜２４時間、より好ましくは０．５〜１２時間行われる。
ポリアミック酸の合成に際して使用することのできる有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノールおよびその誘導体、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素などを挙げることができる。
上記非プロトン性極性溶媒としては、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどを；
上記フェノール誘導体としては、例えばｍ−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノールなどを；
上記アルコールとしては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテルなどを；
上記ケトンとしては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンを；
【００６１】
上記エステルとしては、例えば乳酸エチル、乳酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチルなどを；
上記エーテルとしては、例えばジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｉ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフランなどを；
上記ハロゲン化炭化水素としては、例えばジクロロメタン、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、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼンなどを；
上記炭化水素としては、例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテルなどを、それぞれ挙げることができる。
これらの有機溶媒のうち、非プロトン性極性溶媒ならびにフェノールおよびその誘導体よりなる群（第一群の有機溶媒）から選択される一種以上、または前期第一群の有機溶媒から選択される一種以上とアルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素および炭化水素よりなる群（第二群の有機溶媒）から選択される一種以上との混合物を使用することが好ましい。後者の場合、第二群の有機溶媒の使用割合は、第一群の有機溶媒および第二群の有機溶媒の合計に対して、好ましくは５０重量％以下であり、より好ましくは４０重量％以下であり、さらに３０重量％以下であることが好ましい。
以上のようにして、ポリアミック酸を溶解してなる反応溶液が得られる。
この反応溶液はそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液中に含まれるポリアミック酸を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、または単離したポリアミック酸を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。
ポリアミック酸を脱水閉環してポリイミドとする場合には、上記反応溶液をそのまま脱水閉環反応に供してもよく、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脱水閉環反応に供してもよく、または単離したポリアミック酸を精製したうえで脱水閉環反応に供してもよい。
ポリアミック酸の単離は、上記反応溶液を大量の貧溶媒中に注いで析出物を得、この析出物を減圧下乾燥する方法、あるいは、反応溶液中の有機溶媒をエバポレーターで減圧留去する方法により行うことができる。また、このポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解し、次いで貧溶媒で析出させる方法、あるいは、エバポレーターで減圧留去する工程をさらに一回または数回行う方法により、ポリアミック酸を精製することができる。
【００６２】
＜ポリイミド＞
本発明におけるポリイミドは、上記の如きポリアミック酸を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。
上記ポリイミドの合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、上述したポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物と同じ化合物を挙げることができる。好ましいテトラカルボン酸二無水物の種類およびその好ましい使用割合もポリアミック酸の場合と同様である。
本発明におけるポリイミドを合成するために用いられるジアミンとしては、上記のポリアミック酸の合成に用いられるジアミンと同じジアミンを挙げることができる。すなわち、本発明の液晶配向剤に含有されるポリイミドの合成に用いられるジアミンは、上記式（Ａ）で表される化合物を含むものであり、上記式（Ａ）で表される化合物のみを用いてもよく、上記式（Ａ）で表される化合物と上記他のジアミンとを併用してもよい。好ましい他のジアミンの種類および各ジアミンの好ましい使用割合もポリアミック酸の場合と同様である。
本発明におけるポリイミドは、原料であるポリアミック酸が有していたアミック酸構造のすべてを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造が併存する部分イミド化物であってもよい。本発明におけるポリイミドは、イミド化率が３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。このイミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。このとき、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。
ポリアミック酸の脱水閉環は、好ましくは（ｉ）ポリアミック酸を加熱する方法により、または（ｉｉ）ポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行われる。
【００６３】
上記（ｉ）のポリアミック酸を加熱する方法における反応温度は好ましくは５０〜２００℃であり、より好ましくは６０〜１７０℃である。反応温度が５０℃未満では脱水閉環反応が十分に進行せず、反応温度が２００℃を超えると得られるポリイミドの分子量が低下することがある。反応時間は好ましくは１．０〜２４時間であり、より好ましくは１．０〜１２時間である。
一方、上記（ｉｉ）のポリアミック酸の溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加する方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用割合は、所望するイミド化率によるが、ポリアミック酸のアミック酸構造の１モルに対して０．０１〜２０モルとすることが好ましい。また、脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミンなどの３級アミンを用いることができるが、これらに限定されるものではない。脱水閉環触媒の使用割合は、使用する脱水剤１モルに対して０．０１〜１０モルとすることが好ましい。イミド化率は上記の脱水剤、脱水閉環剤の使用量が多いほど高くすることができる。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。脱水閉環反応の反応温度は好ましくは０〜１８０℃であり、より好ましくは１０〜１５０℃である。反応時間は好ましくは１．０〜１２０時間であり、より好ましくは２．０〜３０時間である。
【００６４】
上記方法（ｉ）において得られるポリイミドは、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、あるいは得られるポリイミドを精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。一方、上記方法（ｉｉ）においては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およ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、また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および脱水閉環触媒を除くには、例えば溶媒置換などの方法を適用することができる。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。
【００６５】
−末端修飾型の重合体−
本発明におけるポリアミック酸およびポリイミドは、それぞれ、分子量が調節された末端修飾型の重合体であってもよい。末端修飾型の重合体を用いることにより、本発明の効果が損なわれることなく液晶配向剤の塗布特性などをさらに改善することができる。このような末端修飾型の重合体は、ポリアミック酸を合成する際に、分子量調節剤を重合反応系に添加することにより行うことができる。分子量調節剤としては、例えば酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などを挙げることができる。
上記酸一無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、ｎ−デシルサクシニック酸無水物、ｎ−ドデシルサクシニック酸無水物、ｎ−テトラデシルサクシニック酸無水物、ｎ−ヘキサデシルサクシニック酸無水物などを；
上記モノアミン化合物としては、例えばアニリン、シクロヘキシルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｎ−ペンチルアミン、ｎ−ヘキシルアミン、ｎ−ヘプチルアミン、ｎ−オクチルアミン、ｎ−ノニルアミン、ｎ−デシルアミン、ｎ−ウンデシルアミン、ｎ−ドデシルアミン、ｎ−トリデシルアミン、ｎ−テトラデシルアミン、ｎ−ペンタデシルアミン、ｎ−ヘキサデシルアミン、ｎ−ヘプタデシルアミン、ｎ−オクタデシルアミン、ｎ−エイコシルアミンなど；
上記モノイソシアネート化合物としては、例えばフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどを、それぞれ挙げることができる。
分子量調節剤の使用割合は、ポリアミック酸を合成する際に使用するテトラカルボン酸二無水物およびジアミンの合計１００重量部に対して好ましくは２０重量部以下であり、より好ましくは１０重量部以下である。
−溶液粘度−
以上のようにして得られるポリアミック酸またはポリイミドは、濃度１０重量％の溶液としたときに、２０〜８００ｍＰａ・ｓの溶液粘度を持つものであることが好ましく、３０〜５００ｍＰａ・ｓの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。
上記重合体の溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）は、当該重合体の良溶媒（例えばγ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなど）を用いて調製した濃度１０重量％の重合体溶液につき、Ｅ型回転粘度計を用いて２５℃において測定した値である。
【００６６】
＜その他の成分＞
本発明の液晶配向膜は、上記の如きポリアミック酸およびこれをイミド化してなるポリイミドよりなる群から選択される少なくとも一種を必須成分として含有するが、必要に応じてその他の成分を含有していてもよい。かかるその他の成分としては、例えばその他の重合体、例えば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」という。）、官能性シラン化合物などを挙げることができる。
［その他の重合体］
上記その他の重合体は、溶液特性および電気特性の改善のために使用することができる。かかるその他の重合体は、テトラカルボン酸二無水物と上記式（Ａ）で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミド以外の重合体であり、例えばテトラカルボン酸二無水物と上記式（Ａ）で表される化合物を含まないジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸（以下、「他のポリアミック酸」という。）、該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミド（以下、「他のポリイミド」という。）、ポリアミック酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、ポリシロキサン、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）アクリレートなどを挙げることができる。これらのうち、他のポリアミック酸または他のポリイミドが好ましく、他のポリアミック酸がより好ましい。
その他の重合体の使用割合としては、重合体の合計（上記のテトラカルボン酸二無水物と上記式（Ａ）で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミドならびにその他の重合体の合計をいう。以下同じ。）に対して好ましくは９０重量％以下であり、より好ましくは１０〜８５重量％であり、さらに３０〜８０重量％であることが好ましい。
【００６７】
［エポキシ化合物］
上記エポキシ化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリ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、、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、Ｎ，Ｎ−ジグリシジル−シクロヘキシルアミンなどを好ましいものとして挙げることができる。
これらエポキシ化合物の配合割合は、重合体の合計１００重量部に対して、好ましくは４０重量部以下であり、より好ましくは０．１〜３０重量部である。
【００６８】
［官能性シラン化合物］
上記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、９−トリメトキシシリル−３，６−ジアザノナン酸メチル、９−トリエトキシシリル−３，６−ジアザノナン酸メチル、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、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、２―グリシドキシエチルトリメトキシシラン、２―グリシドキシエチルトリエトキシシラン、３―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３―グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどを挙げることができる。
これら官能性シラン化合物の配合割合は、重合体の合計１００重量部に対して、好ましくは２重量部以下であり、より好ましくは０．０２〜０．２重量部である。
【００６９】
本発明の液晶配向剤は、上記の如きポリアミック酸およびポリイミドよりなる群から選択される少なくとも一種の重合体ならびに必要に応じて任意的に配合されるその他の添加剤が、好ましくは有機溶媒中に溶解含有されて構成される。
本発明の液晶配向剤に使用できる有機溶媒としては、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタム、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸ブチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｉ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどを挙げることができる。これらは単独で使用することができ、または二種以上を混合して使用することができる。
【００７０】
本発明の液晶配向剤における固形分濃度（液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計重量が液晶配向剤の全重量に占める割合）は、粘性、揮発性などを考慮して適宜に選択されるが、好ましくは１〜１０重量％の範囲である。すなわち、本発明の液晶配向剤は、後述するように基板表面に塗布され、好ましくは加熱されることにより液晶配向膜となる塗膜が形成されるが、固形分濃度が１重量％未満である場合には、この塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜を得ることができない場合があり、一方固形分濃度が１０重量％を超える場合には、塗膜の膜厚が過大となって良好な液晶配向膜を得ることができない場合があり、あるいは液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性に劣るものとなる場合がある。
特に好ましい固形分濃度の範囲は、基板に液晶配向剤を塗布する際に用いる方法によって異なる。例えばスピンナー法による場合には固形分濃度１．５〜４．５重量％の範囲が特に好ましい。印刷法による場合には、固形分濃度を３〜９重量％の範囲とし、それにより溶液粘度を１２〜５０ｍＰａ・sの範囲とすることが特に好ましい。インクジェット法
による場合には、固形分濃度を１〜５重量％の範囲とし、それにより、溶液粘度を３〜１５ｍＰａ・sの範囲とすることが特に好ましい。
本発明の液晶配向剤を調製する際の温度は、好ましくは１０〜５０℃であり、より好ましくは２０〜３０℃である。
【００７１】
＜液晶表示素子＞
本発明の液晶表示素子は、上記の如き本発明の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備するものである。
本発明の液晶表示素子は、例えば以下（１）ないし（３）の工程により製造することができる。工程（１）は、所望の動作モードによって使用基板が異なる。工程（２）および（３）は各動作モードに共通である。
【００７２】
（１）先ず基板上に本発明の液晶配向剤を塗布し、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。
（１−１）ＴＮ型、ＳＴＮ型またはＶＡ型液晶表示素子を製造する場合、パターニングされた透明導電膜が設けられている基板二枚を一対として、その各透明性導電膜形成面上に、本発明の液晶配向剤をそれぞれ塗布し、次いで、各塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。塗布方法としては、例えばオフセット印刷法、フレキソ印刷法、インクジェット印刷法、ロールコート法、スピンコート法などを挙げることができるが、フレキソ印刷法を採用することがアニロックスロール上への重合体の析出が見られないとの本発明の効果が最大限に発揮されるため、好ましい。ここに、基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリ（脂環式オレフィン）などのプラスチックからなる透明基板を用いることができる。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膜などを用いることができ、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などによることができる。液晶配向剤の塗布に際しては、基板表面および透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良好にするために、基板表面のうち塗膜を形成するべき面に、官能性シラン化合物、官能性チタン化合物などを予め塗布する前処理を施しておいてもよい。
液晶配向剤塗布後、塗布した配向剤の液垂れ防止などの目的で、好ましくは予備加熱（プレベーク）が実施される。プレベーク温度は、好ましくは３０〜２００℃であり、より好ましくは４０〜１５０℃であり、特に好ましくは４０〜１００℃である。プレベーク時間は好ましくは０．２５〜１０分であり、より好ましくは０．５〜５分である。その後、溶剤を完全に除去し、必要に応じて重合会い中の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５〜２００分であり、より好ましくは１０〜１００分である。このようにして、形成される膜の膜厚は、好ましくは０．００１〜１μｍであり、より好ましくは０．００５〜０．５μｍである。
（１−２）一方、ＩＰＳ型液晶表示素子を製造する場合、櫛歯型にパターニングされた透明導電膜が設けられている基板の導電膜形成面と、導電膜が設けられていない対向基板の一面とに、本発明の液晶配向剤をそれぞれ塗布し、次いで各塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。塗布方法は上記（１−１）におけるのと同様である。
このとき使用される基板および透明導電膜の材質、透明導電膜のパターニング方法、基板の前処理、液晶配向剤を塗布した後の加熱方法ならびに形成される塗膜の好ましい膜厚については上記（１−１）と同様である。
【００７３】
（２）本発明の方法により製造される液晶表示素子がＶＡ型の液晶表示素子である場合には、上記のようにして形成された塗膜をそのまま液晶配向膜として使用することができるが、所望に応じて次に述べるラビング処理を行った後に使用に供してもよい。
一方、ＶＡ型以外の液晶表示素子を製造する場合には、上記のようにして形成された塗膜にラビング処理を施すことにより液晶配向膜とする。
ラビング処理は、上記のようにして形成された塗膜面に対し、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦ることにより行うことができる。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。
さらに、上記のようにして形成された液晶配向膜に対し、例えば特許文献９（特開平６−２２２３６６号公報）や特許文献１０（特開平６−２８１９３７号公報）に示されているような液晶配向膜の一部に紫外線を照射することによって液晶配向膜の一部の領域のプレチルト角を変化させる処理や、特許文献１１（特開平５−１０７５４４号公報）に示されているような液晶配向膜表面の一部にレジスト膜を形成したうえで先のラビング処理と異なる方向にラビング処理を行った後にレジスト膜を除去する処理を行い、液晶配向膜が領域ごとに異なる液晶配向能を持つようにすることによって、得られる液晶表示素子の視界特性を改善することが可能である。
【００７４】
（３）上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を２枚準備し、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、例えば直交または逆平行となるように対向配置される。
２枚の基板間に液晶を配置するには、例えば以下の２つの方法を挙げることができる。
第一の方法は、従来から知られている方法である。先ず、それぞれの液晶配向膜が対向するように間隙（セルギャップ）を介して２枚の基板を対向配置し、２枚の基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造することができる。
第二の方法は、ＯＤＦ（Ｏｎｅ Ｄｒｏｐ Ｆｉｌｌ）方式と呼ばれる手法である。液晶配向膜を形成した２枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に例えば紫外光硬化性のシール剤を塗布し、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、液晶充填時の流動配向を除去することが望ましい。
そして、液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより、本発明の液晶表示素子を得ることができる。
【００７５】
ここに、シール剤としては、例えばスペーサーとしての酸化アルミニウム球および硬化剤を含有するエポキシ樹脂などを用いることができる。
前記液晶としては、例えばネマティック型液晶、スメクティック型液晶などを用いることができ、これらのうちネマティック型液晶が好ましい。ＶＡ型液晶セルの場合、負の誘電異方性を有するネマティック型液晶が好ましく、例えばジシアノベンゼン系液晶、ピリダジン系液晶、シッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶などが用いられる。ＴＮ型液晶セルまたはＳＴＮ型液晶セルの場合には、正の誘電異方性を有するネマティック型液晶が好ましく、例えばビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶などが用いられる。これらの液晶に、例えばコレスチルクロライド、コレステリルノナエート、コレステリルカーボネートなどのコレステリック液晶；商品名Ｃ−１５、ＣＢ−１５（メルク社製）として販売されているようなカイラル剤；ｐ−デシロキシベンジリデン−ｐ−アミノ−２−メチルブチルシンナメートなどの強誘電性液晶などを、さらに添加して使用してもよい。
液晶セルの外表面に貼り合わされる偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながら、ヨウ素を吸収させた「Ｈ膜」と称される偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板またはＨ膜そのものからなる偏光板を挙げることができる。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
下記合成例における各重合体の溶液粘度およびポリイミドのイミド化率は、それぞれ以下の方法により測定した。
［重合体の溶液粘度］
重合体の溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）は、各合成例に記載された溶媒を用いて各合成例所定の重合体濃度％に調整された重合体溶液につき、Ｅ型回転粘度計を用いて２５℃で測定した。
［ポリイミドのイミド化率］
各合成例で得られたポリイミドを含有する溶液を少量分取して純水に投入し、得られた沈殿を室温で十分に減圧乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温で測定した１Ｈ−ＮＭＲスペクトルから、下記数式（１）
イミド化率（％）＝（１−Ａ１／Ａ２×α）×１００ （１）
（数式（１）中、Ａ１は化学シフト１０ｐｐｍ付近のＮＨ基のプロトン由来のピーク面積であり、Ａ２はその他のプロトン由来のピーク面積であり、αはポリイミドの前駆体（ポリアミック酸）におけるＮＨ基のプロトン１個に対するその他のプロトンの個数割合である。）
によって計算により求めた。
＜上記式（Ａ）で表される化合物の合成例＞
合成例Ａ−１
下記スキーム１ａ〜１ｃ
【００７７】
【化１７】
【００７８】
【化１８】
【００７９】
【化１９】
【００８０】
に従って、１−［２−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−ピロリジン−２，５−ジオン（化合物（Ａ−１−１））を合成した。
［化合物（Ａ−１−１ａ）の合成］
窒素雰囲気下、２０Ｌ三口フラスコ中で、１，３，５−トリヒドロキシベンゼン１，２６１．１ｇ（１０．０モル）、ジアリルアミン４，８５８．０ｇ（５０．０モル）および亜硫酸水素ナトリウム１，２４８．７ｇ（１２．０モル）を混合し、室温で８時間攪拌して反応を行った。得られた反応混合物をロータリーエバポレーターで濃縮し未反応のジアリルアミンを除去した後、トルエン１０Ｌを加えて得た有機層を蒸留水で洗浄した。洗浄後の有機層を硫酸マグネシウムにより脱水した後、ロータリーエバポレーターで溶媒を除去して中間体化合物（Ａ−１−１ａ）２，７０１．８ｇ（９．５モル、収率９５．０％）を得た。
［化合物（Ａ−１−１ｂ）の合成］
窒素雰囲気下、５Ｌ三口フラスコ中で、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）こはく酸イミド２１４．７ｇ（１．５モル）、ｐ−クロロベンゼンスルホニルクロリド４２２．１ｇ（２．０モル）およびジクロロメタン１Ｌを混合し、０℃で攪拌した。ここに、トリエチルアミン３１２．０ｍＬ（２．３モル）を３０分かけて滴下した後、室温で３時間攪拌して反応を行った。得られた反応混合物にジクロロメタン０．５Ｌを加えて得た有機層を蒸留水で洗浄した。洗浄後の有機層を硫酸マグネシウムで脱水した後、ロータリーエバポレーターにより濃縮した。得られた無色の粘性液体に、エタノール３Ｌを加えて十分に攪拌した後、析出した白色固体をろ取して回収することにより、中間体化合物（Ａ−１−１ｂ）４２０．７ｇ（１．３モル、収率８８．３％）を得た。
【００８１】
［（Ａ−１−１ｃ）の合成］
窒素雰囲気下、５．０Ｌ三口フラスコ中で水素化カリウム（３０重量ｗｔ％ミネラルオイル懸濁液）１７４．０ｇ（純水素化カリウムに換算して１．３モル）を石油エーテルにより洗浄し、ミネラルオイルを除去した後に真空乾燥した。ここにテトラヒドロフラン３．０Ｌを加えて０℃で攪拌した。ここに上記で得た化合物（Ａ−１−１ａ）３４１．３ｇ（１．２モル）をテトラヒドロフラン１．０Ｌに溶解した溶液を３０分かけて滴下した後、０℃で１５分攪拌した。ここに上記で得た化合物（Ａ−１−１ｂ）３１７．８ｇ（１．０モル）およびテトラブチルアンモニウムブロミド３２．２ｇ（０．１モル）を加えた後、室温で１０時間攪拌して反応を行った。反応終了後、反応混合物に塩化アンモニウム水溶液を加えて酸性とした後、酢酸エチル４．０Ｌにより抽出し、有機層を得た。この有機層を水洗した後、硫酸マグネシウムで脱水し、ロータリーエバポレーターにより溶媒を除去し、粗生成物を得た。得られた粗精製物をカラムクロマトグラフィー（充填剤：シリカゲル、展開溶媒：ヘキサン／酢酸エチル＝４／１（重量比））にて精製し、得られた留分から溶媒を除去することにより、中間体化合物（Ａ−１−１ｃ）２６２．１ｇ（０．６モル、収率５８．６％）を褐色の粘性液体として得た。
［化合物（Ａ−１−１）の合成］
窒素雰囲気下、５．０Ｌ三口フラスコ中で、上記で得た化合物（Ａ−１−１ｃ）２３９．８ｇ（０．６モル）、１，３−ジメチルバルビツル酸２７４．５ｇ（１．８モル）、テトラキス（トリフェニルホスフィノ）パラジウム（０）１３．５ｇ（０．０１２モル）およびジクロロメタン２．５Ｌを混合し、３５℃で４時間攪拌して反応を行った。反応終了後、反応混合物を炭酸ナトリウム水溶液で洗浄して未反応の１，３−ジメチルバルビツル酸を除去した後、さらに蒸留水で洗浄した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、ロータリーエバポレーターにより溶媒を除去した粗生成物を得た。得られた粗精製物をカラムクロマトグラフィー（充填剤：シリカゲル、展開溶媒：クロロホルム／エタノール＝９５／５（重量比））にて精製し、得られた留分から溶媒を除去することにより、化合物（Ａ−１−１）（１−［２−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−ピロリジン−２，５−ジオン）３３．９ｇ（０．１６モル、収率２６．９％）を褐色粉末として得た。
上記合成例Ａ−１の各操作を必要に応じて上記のスケールで繰り返して行うことにより、以降のポリイミドの合成に必要な量の化合物（Ａ−１−１）を確保した。
合成例A−２
下記スキーム２
【００８２】
【化３１】
【００８３】
に従って、１−［２−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−２−ピロリドン（化合物（Ａ−２−１））を合成した。
［化合物（Ａ−２−１ｋ）の合成］
窒素雰囲気下、２Ｌの三口フラスコ中で、１−（２−ヒドロキシエチル）−２−ピロリドン１２９．２ｇ（１．０モル）、２，４−ジニトロフルオロベンゼン１８６．１ｇ（１．０モル）、トリエチルアミン２８０ｍＬおよびテトラヒドロフラン５００ｍＬを混合し、４０℃で１０時間攪拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物に酢酸エチルを２Ｌ加えて得た有機層を蒸留水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより脱水した後に、ロータリーエバポレーターで溶媒を除去して粗生成物を得た。得られた粗生成物をエタノールから再結晶し、結晶を濾取にて回収し、６０℃で１２時間真空乾燥を行うことにより、中間体化合物（Ａ−２−１ｋ）２０６ｇ（０．７０モル、収率７０．０％）を淡黄色粉末として得た。
［化合物（Ａ−２−１）の合成
窒素雰囲気下、５Ｌの三口フラスコ中で、上記中間体（Ａ−２−１ｋ）７３．８ｇ（０．２５モル）、亜鉛３２７．０ｇ（５モル）、塩化アンモニウム５３．５ｇ（１モル）およびエタノール２．５Ｌを混合した。この混合物を０℃で攪拌しながら、ここに水６００ｍＬをゆっくり添加した後、室温で６時間攪拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物からセライト濾過によって触媒を取り除き、この濾液からロータリーエバポレーターにより溶媒を除去して粗生成物を得た。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィー（充填剤：シリカゲル、展開溶媒：テトラヒドロフラン）にて精製し、得られた留分から減圧にて溶媒を除去することにより、化合物（Ａ−２−１）５２．３ｇ（０．２２モル、収率８９％）を茶褐色の液体として得た。
【００８４】
＜ポリイミドの合成＞
合成例ＰＩ−１
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）および１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン１６０ｇ（０．５０モル）、ジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン９１ｇ（０．８４モル）、上記合成例Ａ−１で得た化合物（Ａ−１−１）８ｇ（０．０３モル）、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン２５ｇ（０．１０モル）および３，６−ビス（４−アミノベンゾイルオキシ）コレスタン９．６ｇ（０．０１５モル）ならびにモノアミンとしてオクタデシルアミン８．１ｇ（０．０３０モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）９６０ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液を少量分取し、ＮＭＰを加えてポリアミック酸濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は６０ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ２，７００ｇを追加し、ピリジン４００ｇおよび無水酢酸４１０ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなγ―ブチロラクトンで溶媒置換（この溶媒置換作により、脱水閉環反応に使用したピリジンおよび無水酢酸を反応系外に除去した。以下同じ。）することにより、イミド化率約９５％のポリイミド（ＰＩ−１）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は７０ｍＰａ・ｓであった。
【００８５】
合成例ＰＩ−２
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン３８ｇ（０．３５モル）、上記合成例Ａ−１で得た化合物（Ａ−１−１）１３ｇ（０．０５モル）および３（３，５−ジアミノベンゾイルオキシ）コレスタン５２ｇ（０．１０モル）をＮＭＰ８３０ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液を少量分取し、ＮＭＰを加えてポリアミック酸濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は６０ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ１，９００ｇを追加し、ピリジン４０ｇおよび無水酢酸５１ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなＮＭＰで溶媒置換することにより、イミド化率約５０％のポリイミド（ＰＩ−２）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、ＮＭＰを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は４７ｍＰａ・ｓであった。
【００８６】
合成例ＰＩ−３
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン３２ｇ（０．３０モル）、４，４’−ジアミノジフェニルメタン２０ｇ（０．１モル）、上記合成例Ａ−１で得た化合物（Ａ−１−１）１３ｇ（０．０５モル）および３（３，５−ジアミノベンゾイルオキシ）コレスタン２６ｇ（０．０５モル）をＮＭＰ８００ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液を少量分取し、ＮＭＰを加えてポリアミック酸濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は６０ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ１，８００ｇを追加し、ピリジン８０ｇおよび無水酢酸１００ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなγ−ブチロラクトンで溶媒置換することにより、イミド化率約８０％のポリイミド（ＰＩ−３）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は８７ｍＰａ・ｓであった。
【００８７】
合成例ＰＩ−４
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン４９ｇ（０．４５モル）および上記合成例Ａ−１で得た化合物（Ａ−１−１）１３ｇ（０．０５モル）をＮＭＰ１，４６０ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を１０重量％含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液の溶液粘度は６５ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ１，６２５ｇを追加し、ピリジン２００ｇおよび無水酢酸１５０ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなγ−ブチロラクトンで溶媒置換することにより、イミド化率約９０％のポリイミド（ＰＩ−４）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は６５ｍＰａ・ｓであった。
【００８８】
合成例ＰＩ−５
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン４９ｇ（０．４５モル）および上記合成例Ａ−２で得た化合物（Ａ−２−１）１２ｇ（０．０５モル）をＮＭＰ１，５４０ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を１０重量％含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液の溶液粘度は７３ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ１，７１０ｇを追加し、ピリジン１９４ｇおよび無水酢酸１５０ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなγ−ブチロラクトンで溶媒置換することにより、イミド化率約８８％のポリイミド（ＰＩ−５）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は６０ｍＰａ・ｓであった。
【００８９】
＜その他の重合体の合成＞
［他のポリアミック酸の合成］
合成例ＰＡＲ−１
テトラカルボン酸二無水物として１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物２００ｇ（１．０モル）およびジアミンとして２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル２１０ｇ（１．０モル）をＮＭＰ３７０ｇおよびγ―ブチロラクトン３，３００ｇからなる混合溶媒に溶解し、４０℃で３時間反応を行うことにより、ポリアミック酸（ＰＡＲ−１）を１０重量％含有する溶液を得た。このポリアミック酸溶液の溶液濃度は１６０ｍＰａ・ｓであった。
【００９０】
［他のポリイミドの合成］
合成例ＰＩＲ−１
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン３８ｇ（０．３５モル）、４，４’−ジアミノジフェニルメタン２０ｇ（０．１モル）および３（３，５−ジアミノベンゾイルオキシ）コレスタン２６ｇ（０．０５モル）をＮＭＰ８００ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液を少量分取し、ＮＭＰを加えてポリアミック酸濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は６０ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ１，８００ｇを追加し、ピリジン１６０ｇおよび無水酢酸２００ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなγ−ブチロラクトンで溶媒置換することにより、イミド化率約８０％のポリイミド（ＰＩＲ−１）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は８７ｍＰａ・ｓであった。
【００９１】
合成例ＰＩＲ−２
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）およびジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン５４ｇ（０．５モル）をＮＭＰ１，４７６ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を１０重量％含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液の溶液粘度は６３ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ１，６４０ｇを追加し、ピリジン２００ｇおよび無水酢酸１５０ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなγ−ブチロラクトンで溶媒置換することにより、イミド化率約９１％のポリイミド（ＰＩＲ−２）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は６４ｍＰａ・ｓであった。
【００９２】
合成例ＰＩＲ−３
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとして３，６−ビス（４−アミノベンゾイルオキシ）コレスタン６ｇ（０．０１モル）、４−（４’−トリフルオロメトキシベンゾイルオキシ）シクロヘキシル−３，５−ジアミノベンゾエート１７ｇ（０．０４モル）およびｐ−フェニレンジアミン４８ｇ（０．４５モル）をＮＭＰ１，６４７ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を１０重量％含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液の溶液粘度は７０ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ１，８３０ｇを追加し、ピリジン２００ｇおよび無水酢酸１５０ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなγ−ブチロラクトンで溶媒置換することにより、イミド化率約８９％のポリイミド（ＰＩＲ−３）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は７２ｍＰａ・ｓであった。
【００９３】
＜液晶配向剤の調製および評価＞
比較例１
［液晶配向剤の調製］
上記合成例ＰＩＲ−１で得たポリイミド（ＰＩＲ−１）を含有する溶液にγ−ブチロラクトン（ＢＬ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）およびブチルセロソルブ（ＢＣ）を加え、さらにＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンを、ポリイミド（ＰＩＲ−１）の１００重量部に対して１０重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がＢＬ：ＮＭＰ：ＢＣ＝４０：３０：３０（重量比）、固形分濃度６．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
（１）印刷性の評価
上記で調製した液晶配向剤につき、液晶配向膜印刷機（日本写真印刷（株）製）を用いてＩＴＯ膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面に塗布し、８０℃のホットプレート上で１分間加熱（プレベーク）して溶媒を除去した後、２００℃のホットプレート上で１０分間加熱（ポストベーク）して、平均膜厚６００Åの塗膜を形成した。この塗膜を倍率２０倍の顕微鏡で観察してピンホールの有無ならびに印刷ムラの有無および程度を調べた。その結果、ピンホールは観察されなかったが、若干の印刷ムラが観察された。
（２）塗膜の膜厚均一性の評価
上記で形成した塗膜につき、触針式膜厚計（ＫＬＡテンコール社製）を用いて基板の中央部における膜厚と基板の外側端から１５ｍｍ中央に寄った位置における膜厚とをそれぞれ測定した。両者の膜厚差が２０Å以下のものを膜厚均一性「良好」、膜厚差２０Åを超えたものを膜厚均一性「不良」として評価した。
【００９４】
（３）塗膜の剥離性評価
上記で形成した塗膜につき、三洋化成工業（株）製のリムーバー「ＴＳ−２０４」に３０℃において５分間浸漬して剥離操作を行った。剥離後、基板上に塗膜の残滓があるかどうかを目視により調べた。基板上に塗膜の残滓が確認されなかった場合を剥離性「良好」、塗膜の残滓が確認された場合を剥離性「不良」として評価したところ、本比較例においては基板の一部に塗膜が残存しており、剥離性は「不良」であった。
（４）連続印刷評価
上記で調製した液晶配向剤を、液晶配向膜印刷機（日本写真印刷（株）製）のアニロックスロール上に１分間に０．２ｇ滴下しながら、アニロックスロールを回転し続けた。１時間毎にアニロックスロール上に液晶配向剤に含まれる重合体が析出していないかを目視で観察した。
本比較例においては、実験開始１時間後には重合体の析出が見られなかったが、２時間後に析出が観察されたため、その時点で実験を終了した。
【００９５】
比較例２
［液晶配向剤の調整］
上記合成例ＰＩＲ−２で得たポリイミド（ＰＩＲ−２）を含有する溶液にγ−ブチロラクトン（ＢＬ）およびブチルセロソルブ（ＢＣ）を加え、さらにＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンを、ポリイミド（ＰＩＲ−２）の１００重量部に対して１０重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がＢＬ：ＢＣ＝８８：１２（重量比）、固形分濃度が６．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
上記で調製した液晶配向剤を用いたほかは上記比較例１におけるのと同様にして、印刷性、塗膜の膜厚均一性、剥離性および長時間の連続印刷の評価を行った。評価結果は表１および表２に示した。
【００９６】
比較例３
［液晶配向剤の調整］
上記合成例ＰＩＲ−３で得たポリイミド（ＰＩＲ−３）を含有する溶液にγ−ブチロラクトン（ＢＬ）、ブチルセロソルブ（ＢＣ）を加え、さらにＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンを、ポリイミド（ＰＩＲ−３）の１００重量部に対して１０重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がＢＬ：ＢＣ＝８８：１２（重量比）、固形分濃度６．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
上記で調製した液晶配向剤を用いたほかは上記比較例１におけるのと同様にして、印刷性、塗膜の膜厚均一性、剥離性および長時間の連続印刷の評価を行った。評価結果は表１および表２に示した。
【００９７】
実施例１
［液晶配向剤の調製］
上記合成例ＰＩ−１で得たポリイミド（ＰＩ−１）を含有する溶液および上記合成例ＰＡＲ−１で得た他のポリアミック酸（ＰＡＲ−１）を含有する溶液を、ポリイミド（ＰＩ−１）：他のポリアミック酸（ＰＡＲ−１）＝２０：８０（重量比）になるように混合し、これにγ−ブチロラクトン（ＢＬ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）およびブチルセロソルブ（ＢＣ）を加え、さらにエポキシ化合物としてＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンを重合体の合計１００重量部に対して１０重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がＢＬ：ＮＭＰ：ＢＣ＝７１：１７：１２（重量比）、固形分濃度６．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
（１）印刷性の評価
上記で調製した液晶配向剤を用いて、上記比較例１におけるのと同様にして平均膜厚６００Åの塗膜を形成した。この塗膜を倍率２０倍の顕微鏡で観察してピンホールの有無ならびに印刷ムラの有無および程度を調べた。ここで、印刷ムラについては上記比較例１の塗膜と比較して印刷ムラの発生が改善されているか否かを調べ、改善が見られた場合（すなわち比較例１の塗膜と比較して印刷ムラの程度が小さい場合）を「良好」として評価した。
評価結果は表１に示した。
（２）塗膜の膜厚均一性の評価、（３）塗膜の剥離性評価および（４）連続印刷評価
上記で形成した塗膜につき、上記比較例１におけるのと同様にして塗膜の膜厚均一性の評価、塗膜の剥離性評価および連続印刷評価を行った。
評価結果は表１および表２に示した。
なお、（４）連続印刷評価は、４時間目まで観察を行った。
【００９８】
実施例２
［液晶配向剤の調製］
上記合成例ＰＩ−２で得たポリイミド（ＰＩ−２）を含有する溶液にＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）およびブチルセロソルブ（ＢＣ）を加え、さらにエポキシ化合物としてＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンをポリイミド（ＰＩ−２）１００重量部に対して１０重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がＮＭＰ：ＢＣ＝５０：５０（重量比）、固形分濃度６．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
上記で調製した液晶配向剤を用いたほかは上記実施例１におけるのと同様にして評価を行った。
評価結果は表１および表２に示した。
【００９９】
実施例３
［液晶配向剤の調製］
上記比較例１において、ポリイミド（ＰＩＲ−１）を含有する溶液の代わりに上記合成例ＰＩ−３で得たポリイミド（ＰＩ−３）を含有する溶液を用いたほかは比較例１におけるのと同様にして液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
上記で調製した液晶配向剤を用いたほかは上記実施例１におけるのと同様にして評価を行った。
評価結果は表１および表２に示した。
【０１００】
実施例４
［液晶配向剤の調製］
上記合成例ＰＩ−４で得たポリイミド（ＰＩ−４）を含有する溶液および上記合成例ＰＡＲ−１で得た他のポリアミック酸（ＰＡＲ−１）を含有する溶液を、ポリイミド（ＰＩ−４）：他のポリアミック酸（ＰＡＲ−１）＝２０：８０（重量比）になるように混合し、これにγ−ブチロラクトン（ＢＬ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）およびブチルセロソルブ（ＢＣ）を加え、さらにエポキシ化合物としてＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンを重合体の合計１００重量部に対して１０重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がＢＬ：ＮＭＰ：ＢＣ＝８３：５：１２（重量比）、固形分濃度６．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
上記で調製した液晶配向剤を用いたほかは上記実施例１におけるのと同様にして評価を行った。
評価結果は表１および表２に示した。
【０１０１】
実施例５
［液晶配向剤の調製］
上記比較例２において、ポリイミド（ＰＩＲ−２）を含有する溶液の代わりに上記合成例ＰＩ−５で得たポリイミド（ＰＩ−５）を含有する溶液を用いたほかは比較例２におけるのと同様にして液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
上記で調製した液晶配向剤を用いたほかは上記実施例１におけるのと同様にして評価を行った。
評価結果は表１および表２に示した。
【０１０２】
【表１】
【０１０３】
なお表１の溶媒組成欄における溶媒の略称は、それぞれ以下の意味である。
ＢＬ：γ−ブチロラクトン
ＮＭＰ：Ｎ−メチル−２−ピロリドン
ＢＣ：ブチルセロソルブ
【０１０４】
【表２】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶配向剤に関する。さらに詳しくは、塗布性に優れ、形成される膜質が均一且つ良好であり、液晶配向膜製造の際の歩留まりに優れる液晶配向剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、知られている液晶表示素子は、電極構造および使用する液晶分子の物性により、以下に示す各モードに分類することができる。
先ず、透明導電膜が設けられている基板表面に液晶配向膜を形成して液晶表示素子用基板とし、その２枚を対向配置してその間隙内に正の誘電異方性を有するネマチック液晶の層を形成してサンドイッチ構造のセルとし、液晶分子の長軸が一方の基板から他方の基板に向かって連続的に９０°捻れるようにした、いわゆるＴＮ型（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶セルを有するＴＮ型液晶表示素子（特許文献１）およびＴＮ型液晶表示素子に比して高いデューティー比を実現することのできるＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶表示素子（特許文献２）が知られている。さらに、ＴＮ型液晶表示素子と同様の対向電極配置をとり、しかし電極間隙内に負の誘電率異方性有するネマチック液晶の層を注入し、液晶を基板に対してほぼ垂直に配向させるＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）型表示素子が知られている（特許文献３）。このＶＡ型表示素子は、高コントラストであり、且つ大面積表示素子の製造が可能である。
一方、電極対を一枚の基板面内に櫛歯状に配置することにより、電界印加時の液晶の駆動方向を基板面内方向のみとするＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型液晶表示素子（特許文献４）、ＩＰＳ型の電極構造を変更し、表示素子部分の開口率を上げて輝度を向上したＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型液晶表示素子（特許文献５）が知られており、それぞれ、視野角特性に優れる。
さらにこれらのほか、視角依存性が少ないと共に映像画面の高速応答性に優れるＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ Ｂｅｎｄ：光学補償ベンド）型液晶表示素子（特許文献６）などが開発されている。
【０００３】
これらの液晶表示素子における液晶配向膜の材料としては、ポリアミック酸、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステルなどの樹脂材料が知られており、特にポリアミック酸またはポリイミドからなる液晶配向膜は耐熱性、機械的強度、液晶との親和性などに優れており、多くの液晶表示素子に使用されている（特許文献１〜４、７および８）。このような液晶配向膜は、基板上に、液晶配向膜となる重合体を溶媒に溶解した状態で含有する液晶配向剤を塗布した後に溶媒を除去する工程を経て製造されるのが一般的である。
しかしながら、液晶配向膜の製造に際して従来知られている液晶配向剤を使用すると、形成される塗膜に印刷ムラやピンホールなどの印刷不良が一定の確率で生じ、液晶配向膜製造の際の製品歩留まりが不十分であることが指摘されている。例えばフレキソ印刷の場合、長時間の連続印刷を行うと、印刷機のアニロックスロール上に液晶配向剤に含まれる重合体が析出して印刷不良となる。かかる印刷不良は、液晶配向剤に含有される重合体の溶解性の不足に起因するものと考えられている。すなわち、液晶配向性能、耐熱性などの液晶配向膜として必要な諸特性を具備する重合体は、その分子中にどうしても剛直な構成部分を有さざるを得ないから汎用の有機溶媒に対する溶解性に劣ることとなり、そのため長時間の連続印刷を行った場合に有機溶媒がロールから徐々に蒸散して生ずる重合体の濃厚溶液状態において重合体分子同士の凝集が起こり、これにより重合体の析出が見られるものと考えられている。
【０００４】
また、このような印刷不良が発生した場合、一旦形成した液晶配向膜を剥離剤によって剥離し、基板を再利用することによって資源の有効利用を図ることが行われているが、上記のような溶解性の低い重合体からなる液晶配向膜は、剥離性にも劣るためかかる運用は困難である。
当業界では、液晶配向膜としての性能の確保と溶媒に対する溶解性とを両立するべく、長年にわたって研究が継続されてはいるが、液晶配向膜製造における製品歩留まりには、未だに一定の限界が存在するのである。
そこで、印刷不良の発生確率が極めて低く、万が一印刷不良が発生した場合であっても一旦形成した液晶配向膜を容易に剥離することができる液晶配向剤が切望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−１５３６２２号公報
【特許文献２】特開昭６０−１０７０２０号公報
【特許文献３】特開平１１−２５８６０５号公報
【特許文献４】特開昭５６−９１２７７号公報
【特許文献５】特開２００８−２１６５７２号公報
【特許文献６】特開２００９−４８２１１号公報
【特許文献７】米国特許第５，９２８，７３３号明細書
【特許文献８】特開昭６２−１６５６２８号公報
【特許文献９】特開平６−２２２３６６号公報
【特許文献１０】特開平６−２８１９３７号公報
【特許文献１１】特開平５−１０７５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、塗布性に優れ、長時間の連続印刷を行った場合であっても液晶配向剤に含まれる重合体が析出せず、形成される膜質が均一且つ良好であるとともに、一旦形成された液晶配向膜の剥離が容易である液晶配向剤を提供することにある。かかる液晶配向剤は、液晶配向膜製造の際の歩留まりに優れるものであるため、当業界に切望されている。
本発明のさらに他の目的および利点は、以下の説明から明らかになろう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、本発明の上記目的は、
テトラカルボン酸二無水物と、下記式（Ａ０）
【０００８】
【化２４】
【０００９】
（式（Ａ０）中、Ｘは＊−Ｏ−または＊−ＣＯＯ−（以上において、「＊」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合する。）であり、Ｒはメチレン基、炭素数２〜１０のアルキレン基または炭素数６〜１８のアリーレン基であり、ＲＩは炭素数１〜６のアルキル基であり、ｎは０〜４の整数であり、Ｚはカルボニル基または下記式（Ｚ−１）
【００１０】
【化２５】
【００１１】
（式（Ｚ−１）中、ＲＩＩおよびＲＩＩＩは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数１〜６のアルキル基である。）
で表される基である。）
で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミドよりなる群から選択される少なくとも一種の重合体を含有する液晶配向剤によって達成される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によると、塗布性に優れ、長時間の連続印刷を行った場合であっても液晶配向剤に含まれる重合体が析出せず、形成される膜質が均一且つ良好であるとともに、一旦形成された液晶配向膜の剥離が容易である液晶配向剤を提供することにある。
かかる本発明の液晶配向剤は、均一且つ良好な膜質の液晶配向膜を高い製品歩留まりで製造することができるとともに、液晶表示素子製造の際の基板の歩留まりの向上にも貢献するものである。
従って、本発明の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備する本発明の液晶表示素子は、高品位の表示が可能であり、しかも安価であるため、例えば時計、携帯型ゲーム、ワープロ、ノート型パソコン、カーナビゲーションシステム、カムコーダー、携帯情報端末、デジタルカメラ、携帯電話、各種モニター、液晶テレビなどの種々の表示装置に好適に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の液晶配向剤は、テトラカルボン酸二無水物と、上記式（Ａ０）で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミドよりなる群から選択される少なくとも一種の重合体を含有する。
＜ポリアミック酸＞
［テトラカルボン酸二無水物］
上記ポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、ブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３−ジクロロ−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−テトラメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、２，３，４，５−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−メチル−５（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−エチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−７−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−７−エチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−エチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５，８−ジメチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］−フラン−１，３−ジオン、ビシクロ［２．２．２］−オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、３−オキサビシクロ［３．２．１］オクタン−２，４−ジオン−６−スピロ−３’−（テトラヒドロフラン−２’，５’−ジオン）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、３，５，６−トリカルボキシ−２−カルボキシメチルノルボルナン−２：３，５：６−二無水物、４，９−ジオキサトリシクロ［５．３．１．０２，６］ウンデカン−３，５，８，１０−テトラオン、下記式（Ｔ−Ｉ）および（Ｔ−ＩＩ）
【００１４】
【化２】
【００１５】
（式中、Ｒ１およびＲ３は、それぞれ、芳香環を有する２価の有機基であり、Ｒ２およびＲ４は、それぞれ、水素原子またはアルキル基であり、複数存在するＲ２およびＲ４は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。）
のそれぞれで表される化合物などの脂肪族テトラカルボン酸二無水物および脂環式テトラカルボン酸二無水物；
ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−フランテトラカルボン酸二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルプロパン二無水物、３，３’，４，４’−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（フタル酸）フェニルホスフィンオキサイド二無水物、ｐ−フェニレン−ビス（トリフェニルフタル酸）二無水物、ｍ−フェニレン−ビス（トリフェニルフタル酸）二無水物、ビス（トリフェニルフタル酸）−４，４’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス（トリフェニルフタル酸）−４，４’−ジフェニルメタン二無水物、エチレングリコール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、プロピレングリコール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、１，４−ブタンジオール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、１，６−ヘキサンジオール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、１，８−オクタンジオール−ビス（アンヒドロトリメリテート）、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン−ビス（アンヒドロトリメリテート）、下記式（Ｔ−１）〜（Ｔ−４）
【００１６】
【化３】
【００１７】
【化４】
【００１８】
のそれぞれで表される化合物などの芳香族テトラカルボン酸二無水物を挙げることができる。上記芳香族テトラカルボン酸二無水物のベンゼン環は、一つまたは二つ以上の炭素数１〜４のアルキル基（好ましくはメチル基）で置換されていてもよい。
これらのテトラカルボン酸二無水物は一種単独でまたは二種以上組み合わせて用いることができる。
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、上記のうち、ブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，３−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５，８−ジメチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、ビシクロ［２．２．２］−オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、３−オキサビシクロ［３．２．１］オクタン−２，４−ジオン−６−スピロ−３’−（テトラヒドロフラン−２’，５’−ジオン）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、３，５，６−トリカルボキシ−２−カルボキシメチルノルボルナン−２：３，５：６−二無水物、４，９−ジオキサトリシクロ［５．３．１．０２，６］ウンデカン−３，５，８，１０−テトラオン、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、上記式（Ｔ−Ｉ）で表される化合物のうちの下記式（Ｔ−５）〜（Ｔ−７）
【００１９】
【化５】
【００２０】
のそれぞれで表される化合物および上記式（Ｔ−ＩＩ）で表される化合物のうちの下記式（Ｔ−８）
【００２１】
【化６】
【００２２】
で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも一種（以下、「特定テトラカルボン酸二無水物」という。）を含むものであることが、形成される液晶配向膜が良好な液晶配向性を発現することとなる観点から好ましい。
特定テトラカルボン酸二無水物としてより好ましくは、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）−ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン、３−オキサビシクロ［３．２．１］オクタン−２，４−ジオン−６−スピロ−３’−（テトラヒドロフラン−２’，５’−ジオン）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、３，５，６−トリカルボキシ−２−カルボキシメチルノルボルナン−２：３，５：６−二無水物、４，９−ジオキサトリシクロ［５．３．１．０２，６］ウンデカン−３，５，８，１０−テトラオン、ピロメリット酸二無水物および上記式（Ｔ−５）で表される化合物よりなる群から選択される少なくとも一種であり、特に好ましくは２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物である。
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物は、上記の如き特定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、５０モル％以上含むものであることが好ましく、７０モル％含むものであることがより好ましく、特に８０モル％以上含むものであることが好ましい。
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、上記の如き特定テトラカルボン酸二無水物のみを用いることが、最も好ましい。
【００２３】
［ジアミン］
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるジアミンは、上記式（Ａ０）で表される化合物を含むものである。
上記式（Ａ０）におけるＲの炭素数２〜１０のアルキレン基としては、炭素数２〜６の直鎖のアルキレン基であることが好ましい。Ｒの炭素数６〜１８のアリーレン基としては、炭素数６〜１０のアリーレン基であることが好ましく、その具体例としては、例えば１，４−フェニレン基、１，３−フェニレン基、１，２−フェニレン基、ビフェニル−４，４’−ジイル基、ジフェニルメタン４，４’−ジイル基、３，３’−ジメチルビフェニル−４，４’−ジイル基などを挙げることができる。
上記式（Ａ０）におけるＲとしては、炭素数２〜６の直鎖のアルキレン基であることが；
Ｚとしては、カルボニル基またはメチレン基であることが；
ｎとしては、０〜２の整数であることが、それぞれ好ましい。上記式（Ａ０）におけるジアミノフェニル基における二つのアミノ基は、他の基に対して２，４−位または３，５−位にあることが好ましい。
このような上記式（Ａ０）で表される化合物の具体例としては、例えば１−［２−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［３−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−プロピル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［４−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ブチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［５−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ペンチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［６−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ヘキシル］−ピロリジン−２，５−ジオン、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ２−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−エチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ３−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−プロピル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ４−（２，5５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−ブチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ５−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−ペンチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ６−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−ヘキシル エステル、
【００２４】
１−［２−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［３−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−プロピル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［４−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−ブチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［５−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−ペンチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［６−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−ヘキシル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［２−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−２−ピロリドン、１−［３−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−プロピル］−２−ピロリドン、１−［４−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ブチル］−２−ピロリドン、１−［５−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ペンチル］−２−ピロリドン、１−［６−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ヘキシル］−２−ピロリドン、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ２−（２−オキソ−ピロリジン−１−イル）−エチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ３−（２−オキソ−ピロリジン−１−イル）−プロピル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ４−（２−オキソ−ピロリジン−１−イル）−ブチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ５−（２−オキソ−ピロリジン−１−イル）−ペンチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ６−（２−オキソ−ピロリジン−１−イル）−ヘキシル エステル、１−［２−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−２−ピロリドン、１−［３−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−プロピル］−２−ピロリドン、１−［４−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−ブチル］−２−ピロリドン、１−［５−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−ペンチル］−２−ピロリドン、１−［６−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−ヘキシル］−２−ピロリドンなどを挙げることができる。
上記式（Ａ０）で表される化合物としては、下記式（Ａ）
【００２５】
【化１】
【００２６】
（式（Ａ）中、Ｘ、ＲおよびＲＩは、それぞれ、上記式（Ａ０）におけるのと同義であり、ｎは０〜２の整数である。）
で表される化合物であることが好ましく、上記式（Ａ）においてｎが０である化合物がより好ましく、特に１−［２−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［３−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−プロピル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［４−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ブチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［５−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ペンチル］−ピロリジン−２，５−ジオン、１−［６−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−ヘキシル］−ピロリジン−２，５−ジオン、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ２−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−エチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ３−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−プロピル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ４−（２，5−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−ブチル エステル、３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ５−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−ペンチル エステルおよび３，５−ジアミノ−ベンゾイック酸 ６−（２，５−ジオキソ−ピロリジン−１−イル）−ヘキシル エステルよりなる群から選択される少なくとも一種を用いることが好ましい。
かかる上記式（Ａ０）で表される化合物は、有機化学の定法を適宜に組み合わせることにより、合成することができる。
例えば上記式（Ａ）においてＸが−Ｏ−であり、ｎが０であり、ジアミノフェニル基が３，５−ジアミノフェニル基である化合物は、例えば下記スキームａ〜ｃ
【００２７】
【化２０】
【００２８】
【化２１】
【００２９】
【化２２】
【００３０】
（上記スキーム中、Ｒは上記式（Ａ）におけるのと同義である。）
に従って合成することができる。
上記スキームａで表される反応は、１，３，５−トリヒドロキシベンゼンとジアリルアミンとを、好ましくは亜硫酸水素ナトリウムの存在下で反応させることにより行うことができる。この反応は、好ましくは５〜４０℃の温度において、５〜１５時間の反応時間で行われる。この反応により、中間体である化合物（Ａ−１−１ａ）が得られる。
上記スキームｂで表される反応は、所望の基Ｒを有する化合物（Ａ−１ａ）と例えばｐ−クロロベンゼンスルホニルクロリドとを好ましくは適当な溶媒中で予め混合しておき、ここに適当な塩基（例えばトリエチルアミン）を徐々に加える方法により行うことができる。塩基の添加は、低温、例えば−５〜５℃、の温度において行うことが好ましい。その後、反応系を１０〜３０℃程度に加温してさらに２〜４時間程度反応を継続することにより、中間体化合物（Ａ−１ｂ）を得ることができる。
上記スキームｃにおいて中間体化合物（Ａ−１ｃ）を得る反応は、上記の如くして得られた化合物（Ａ−１−１ａ）と化合物（Ａ−１ｂ）とを、好ましくは水素化カリウムおよびテトラブチルアンモニウムブロミドの存在下に、好ましくは−５〜５℃の温度において好ましくは８〜１５時間反応させることにより行うことができる。かくして得られた化合物（Ａ−１ｃ）を、次いで脱アリルすることにより、目的物を得ることができる。脱アリル反応は、化合物（Ａ−１ｃ）を、好ましくは１、３−ジメチルバルビツル酸およびテトラキス（トリフェニルホスフィノ）パラジウムの存在下で、好ましくは２０〜４０℃の温度において、好ましくは２〜６時間反応させることにより行うことができる。
上記式（Ａ）においてＸが＊−ＣＯＯ−（ただし、「＊」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合する。）であり、ｎが０であり、ジアミノフェニル基が３，５−ジアミノフェニル基である化合物は、例えば下記スキームｄ
【００３１】
【化２３】
【００３２】
（上記スキーム中、Ｒは上記式（Ａ）におけるのと同義である。）
に従って合成することができる。
所望の基Ｒを有する化合物（Ａ−１ａ）と例えば３，５−ジニトロベンゾイルクロリドとを適当な有機溶媒中に溶解し、ここに適当な塩基（例えばトリエチルアミン）を徐々に加える方法により行うことができる。塩基の添加は、低温、例えば−５〜５℃、の温度において行うことが好ましい。その後、反応系を１０〜３０℃程度に加温してさらに２〜４時間程度反応を継続することにより、中間体化合物（Ａ−１ｄ）を得ることができる。次いで、適当な還元系、例えば亜鉛、塩化アンモニウムおよび水、によって化合物（Ａ−１ｄ）の有するニトロ基を還元（水素化）してアミノ基とすることにより、目的物を得ることができる。
上記式（Ａ）においてＸが−Ｏ−であり、ｎが０であり、ジアミノフェニル基が２，４−ジアミノフェニル基である化合物は、例えば下記スキームｅ
【００３３】
【化２６】
【００３４】
（上記スキーム中、Ｒは上記式（Ａ）におけるのと同義である。）
に従って合成することができる。
所望の基Ｒを有する化合物（Ａ−１ａ）と２，４−ジニトロフルオロベンゼンとを適当な有機溶媒中に溶解し、ここに適当な塩基（たとえばトリエチルアミン）を加え、反応系を３０〜５０℃程度に加温して８〜１５時間程度反応を行うことにより、中間体化合物（Ａ−１ｅ）を得ることができる。次いで、適当な還元系、例えば亜鉛、塩化アンモニウムおよび水、によって化合物（Ａ−１ｄ）の有するニトロ基を還元（水素化）してアミノ基とすることにより、目的物を得ることができる。
上記式（Ａ０）においてＸが−Ｏ−であり、ｎが０であり、Ｚがメチレン基であり、ジアミノフェニル基が３，５−ジアミノフェニル基である化合物は、例えば下記スキームｆおよびｇ
【００３５】
【化２７】
【００３６】
【化２８】
【００３７】
（上記スキーム中、Ｒは上記式（Ａ０）におけるのと同義である。）
に従って合成することができる。
上記スキームｆで表される反応は、所望の基Ｒを有する化合物（Ａ−１ｆ）と例えばｐ−クロロベンゼンスルホニルクロリドとを、好ましくは適当な溶媒中で予め混合しておき、ここに適当な塩基（例えばトリエチルアミン）を徐々に加える方法により行うことができる。塩基の添加は、低温、例えば−５〜５℃、の温度において行うことが好ましい。その後、反応系を１０〜３０℃程度に加温してさらに２〜４時間程度反応を継続することにより、中間体化合物（Ａ−１ｇ）を得ることができる。
上記スキームｇにおいて中間体化合物（Ａ−１ｈ）を得る反応は、上記の如くして得られた化合物（Ａ−１−１ａ）と化合物（Ａ−１ｆ）とを、好ましくは水素化カリウムおよびテトラブチルアンモニウムブロミドの存在下に、好ましくは−５〜５℃の温度において好ましくは８〜１５時間反応させることにより行うことができる。かくして得られた化合物（Ａ−１ｈ）を、次いで脱アリルすることにより、目的物を得ることができる。脱アリル反応は、化合物（Ａ−１ｈ）を、好ましくは１、３−ジメチルバルビツル酸およびテトラキス（トリフェニルホスフィノ）パラジウムの存在下で、好ましくは２０〜４０℃の温度において、好ましくは２〜６時間反応させることにより行うことができる。
上記式（Ａ０）においてＸが−ＣＯＯ−であり、Ｚがメチレン基であり、ｎが０であり、ジアミノフェニル基が３，５−ジアミノフェニル基である化合物は、例えば下記スキームｈ
【００３８】
【化２９】
【００３９】
（上記スキーム中、Ｒは上記式（Ａ０）におけるのと同義である。）
に従って合成することができる。
所望の基Ｒを有する化合物（Ａ−１ｆ）と例えば３，５−ジニトロベンゾイルクロリドとを適当な有機溶媒中に溶解し、ここに適当な塩基（例えばトリエチルアミン）を徐々に加える方法により行うことができる。塩基の添加は、低温、例えば−５〜５℃、の温度において行うことが好ましい。その後、反応系を１０〜３０℃程度に加温してさらに２〜４時間程度反応を継続することにより、中間体化合物（Ａ−１ｉ）を得ることができる。次いで、適当な還元系、例えば亜鉛、塩化アンモニウムおよび水、によって化合物（Ａ−１ｉ）の有するニトロ基を還元（水素化）してアミノ基とすることにより、目的物を得ることができる。
さらに、上記式（Ａ０）においてＸが−Ｏ−であり、Ｚがメチレン基であり、ｎが０であり、ジアミノフェニル基が２，４−ジアミノフェニル基である化合物は、例えば下記スキームｉ
【００４０】
【化３０】
【００４１】
（上記スキーム中、Ｒは上記式（Ａ０）におけるのと同義である。）
に従って合成することができる。
所望の基Ｒを有する化合物（Ａ−１ｊ）と２，４−ジニトロフルオロベンゼンとを適当な有機溶媒中に溶解し、ここに適当な塩基（たとえばトリエチルアミン）を加え、反応系を３０℃〜５０℃程度に加温してさらに８〜１５時間程度反応を継続することにより、中間体化合物（Ａ−１ｋ）を得ることができる。次いで、適当な還元系、例えば亜鉛、塩化アンモニウムおよび水、によって化合物（Ａ−１ｋ）の有するニトロ基を還元（水素化）してアミノ基とすることにより、目的物を得ることができる。
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、上記式（Ａ）で表される化合物のみを用いてもよく、上記式（Ａ）で表される化合物とその他のジアミンとを組み合わせて用いてもよい。
【００４２】
ここで使用することのできるその他のジアミンとしては、例えばｐ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルエタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、４，４’−ジアミノベンズアニリド、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、１，５−ジアミノナフタレン、２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、５−アミノ−１−（４’−アミノフェニル）−１，３，３−トリメチルインダン、６−アミノ−１−（４’−アミノフェニル）−１，３，３−トリメチルインダン、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノベンゾフェノン、３，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、９，９−ビス（４−アミノフェニル）−１０−ヒドロアントラセン、２，７−ジアミノフルオレン、９，９−ジメチル−２，７−ジアミノフルオレン、９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン、ビス（４−アミノ−２−クロロフェニル）メタン、２，２’，５，５’−テトラクロロ−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’−ジクロロ−４，４’−ジアミノ−５，５’−ジメトキシビフェニル、３，３’−ジメトキシ−４，４’−ジアミノビフェニル、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、２，２’−ビス［４−（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）フェニル］ヘキサフルオロプロパン、４，４’−ジアミノ−３，３’−ビス（トリフルオロメチル）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、４，４’−ビス［（４−アミノ−２−トリフルオロメチル）フェノキシ］−オクタフルオロビフェニル、下記式（Ｄ−１）〜（Ｄ−５）
【００４３】
【化７】
【００４４】
【化８】
【００４５】
（式（Ｄ−４）中のｙは２〜１２の整数であり、式（Ｄ−５）中のｚは１〜５の整数である。）
のそれぞれで表される化合物などの芳香族ジアミン；
１，１−メタキシリレンジアミン、１，３−プロパンジアミン、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン、テトラヒドロジシクロペンタジエニレンジアミン、ヘキサヒドロ−４，７−メタノインダニレンジメチレンジアミン、トリシクロ［６．２．１．０２，７］−ウンデシレンジメチレンジアミン、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルアミン）、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、１，４−ビス（アミノメチル）シクロヘキサンなどの脂肪族ジアミンおよび脂環式ジアミン；
２，３−ジアミノピリジン、２，６−ジアミノピリジン、３，４−ジアミノピリジン、２，４−ジアミノピリミジン、５，６−ジアミノ−２，３−ジシアノピラジン、５，６−ジアミノ−２，４−ジヒドロキシピリミジン、２，４−ジアミノ−６−ジメチルアミノ−１，３，５−トリアジン、１，４−ビス（３−アミノプロピル）ピペラジン、２，４−ジアミノ−６−イソプロポキシ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−メトキシ−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−フェニル−１，３，５−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−メチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−１，３，５−トリアジン、４，６−ジアミノ−２−ビニル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−５−フェニルチアゾール、２，６−ジアミノプリン、５，６−ジアミノ−１，３−ジメチルウラシル、３，５−ジアミノ−１，２，４−トリアゾール、３，８−ジアミノ−６−フェニルフェナントリジン、１，４−ジアミノピペラジン、３，６−ジアミノアクリジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノフェニル）フェニルアミン、３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−メチル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−エチル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−フェニル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノフェニル）−ベンジジン、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−アミノフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジメチル−ベンジジン、および下記式（Ｄ−Ｉ）および（Ｄ−ＩＩ）
【００４６】
【化９】
【００４７】
（式（Ｄ−Ｉ）中、Ｒ５はピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジンおよびピペラジンよりなる群から選択される窒素原子を含む環構造を有する１価の有機基であり、Ｘ１は２価の有機基であり；
式（Ｄ−ＩＩ）中、Ｒ６はピリジン、ピリミジン、トリアジン、ピペリジンおよびピペラジンよりなる群から選択される窒素原子を含む環構造を有する２価の有機基であり、Ｘ２は、それぞれ、２価の有機基であり、複数存在するＸ２はそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。）
のそれぞれで表される化合物などの、分子内に２つの１級アミノ基および該１級アミノ基以外の窒素原子を有するジアミン；
下記式（Ｄ−ＩＩＩ）
【００４８】
【化１０】
【００４９】
（式（Ｄ−ＩＩＩ）中、Ｒ７は−Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＮＨＣＯ−、−ＣＯＮＨ−または−ＣＯ−であり、Ｒ８はステロイド骨格、トリフルオロメチルフェニル基トリフルオロメトキシフェニル基およびフルオロフェニル基よりなる群から選択される骨格もしくは基を有する１価の有機基または炭素数６〜３０のアルキル基である。）
で表される化合物などのモノ置換フェニレンジアミン；
下記式（Ｄ−ＩＶ）
【００５０】
【化１１】
【００５１】
（式（Ｄ−ＩＶ）中、Ｒ９は、それぞれ、炭素数１〜１２の炭化水素基であり、複数存在するＲ９はそれぞれ同一であっても異なっていてもよく、ｐは、それぞれ、１〜３の整数であり、ｑは１〜２０の整数である。）
で表される化合物などのジアミノオルガノシロキサンなどを挙げることができる。上記芳香族ジアミン、分子内に２つの１級アミノ基および該１級アミノ基以外の窒素原子を有するジアミンおよびモノ置換フェニレンジアミンの有するベンゼン環は、１つまたは２つ以上の炭素数１〜４のアルキル基（好ましくはメチル基）で置換されていてもよい。また、上記式（Ｄ−ＩＩＩ）におけるステロイド骨格とは、シクロペンタノ−ペルヒドロフェナントレン核からなる骨格またはその炭素−炭素結合の１つもしくは２つ以上が二重結合となった骨格をいう。
これらのジアミンは、単独でまたは二種以上組み合わせて用いることができる。
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その他のジアミンとしては、上記のうち、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、１，５−ジアミノナフタレン、２，２’−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、１，４−ジアミノシクロヘキサン、４，４’−メチレンビス（シクロヘキシルアミン）、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、上記式（Ｄ−１）〜（Ｄ−５）のそれぞれで表される化合物、２，６−ジアミノピリジン、３，４−ジアミノピリジン、２，４−ジアミノピリミジン、３，６−ジアミノアクリジン、３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−メチル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−エチル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ−フェニル−３，６−ジアミノカルバゾール、Ｎ，Ｎ’−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、上記式（Ｄ−Ｉ）で表される化合物のうちの下記式（Ｄ−６）
【００５２】
【化１２】
【００５３】
で表される化合物、上記式（Ｄ−ＩＩ）で表される化合物のうちの下記式（Ｄ−７）
【００５４】
【化１３】
【００５５】
で表される化合物、上記式（Ｄ−ＩＩＩ）で表される化合物のうちのドデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−２，４−ジアミノベンゼン、ドデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、ペンタデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、ヘキサデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、オクタデカノキシ−２，５−ジアミノベンゼン、下記式（Ｄ−８）〜（Ｄ−１５）
【００５６】
【化１４】
【００５７】
【化１５】
【００５８】
【化１６】
【００５９】
のそれぞれで表される化合物および上記式（Ｄ−ＩＶ）で表される化合物のうちの１，３−ビス（３−アミノプロピル）−テトラメチルジシロキサンよりなる群から選択される少なくとも一種（以下、「他の特定ジアミン」という。）を用いることが好ましい。
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるジアミンは、上記式（Ａ）で表される化合物を、全ジアミンに対して、３モル％以上含むものであることが好ましく、５〜９０モル％含むものであることがより好ましく、３〜７０モル％含むものであることがさらに好ましく、特に８〜５０モル％含むものであることが好ましい。
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるジアミンは、上記式（Ａ）で表される化合物のほかに、上記の如き他の特定ジアミンを含むものであることが好ましい。この場合における他の特定ジアミンの使用割合としては、全ジアミンに対して５モル％以上であることが好ましく、１０〜９７モル％であることがより好ましく、３０〜９５モル％含むものであることがさらに好ましく、特に５０〜９２モル％であることが好ましい。
本発明におけるポリアミック酸の合成に用いられるジアミンは、上記式（Ａ）で表される化合物および他の特定ジアミンのみからなるものであることが好ましい。
【００６０】
［ポリアミック酸の合成］
本発明におけるポリアミック酸は、テトラカルボン酸二無水物と上記式（Ａ）で表される化合物を含むジアミンとを反応させることにより得ることができる。
ポリアミック酸の合成反応に供されるテトラカルボン酸二無水物とジアミンとの使用割合は、ジアミンのアミノ基１当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基が０．２〜２当量となる割合が好ましく、さらに好ましくは０．３〜１．２当量となる割合である。
ポリアミック酸の合成反応は、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０．１〜２４時間、より好ましくは０．５〜１２時間行われる。
ポリアミック酸の合成に際して使用することのできる有機溶媒としては、例えば非プロトン性極性溶媒、フェノールおよびその誘導体、アルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、炭化水素などを挙げることができる。
上記非プロトン性極性溶媒としては、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、テトラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルトリアミドなどを；
上記フェノール誘導体としては、例えばｍ−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノールなどを；
上記アルコールとしては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、トリエチレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテルなどを；
上記ケトンとしては、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンを；
【００６１】
上記エステルとしては、例えば乳酸エチル、乳酸ブチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、シュウ酸ジエチル、マロン酸ジエチルなどを；
上記エーテルとしては、例えばジエチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｉ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフランなどを；
上記ハロゲン化炭化水素としては、例えばジクロロメタン、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、クロロベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼンなどを；
上記炭化水素としては、例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテルなどを、それぞれ挙げることができる。
これらの有機溶媒のうち、非プロトン性極性溶媒ならびにフェノールおよびその誘導体よりなる群（第一群の有機溶媒）から選択される一種以上、または前期第一群の有機溶媒から選択される一種以上とアルコール、ケトン、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素および炭化水素よりなる群（第二群の有機溶媒）から選択される一種以上との混合物を使用することが好ましい。後者の場合、第二群の有機溶媒の使用割合は、第一群の有機溶媒および第二群の有機溶媒の合計に対して、好ましくは５０重量％以下であり、より好ましくは４０重量％以下であり、さらに３０重量％以下であることが好ましい。
以上のようにして、ポリアミック酸を溶解してなる反応溶液が得られる。
この反応溶液はそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、反応溶液中に含まれるポリアミック酸を単離したうえで液晶配向剤の調製に供してもよく、または単離したポリアミック酸を精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。
ポリアミック酸を脱水閉環してポリイミドとする場合には、上記反応溶液をそのまま脱水閉環反応に供してもよく、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脱水閉環反応に供してもよく、または単離したポリアミック酸を精製したうえで脱水閉環反応に供してもよい。
ポリアミック酸の単離は、上記反応溶液を大量の貧溶媒中に注いで析出物を得、この析出物を減圧下乾燥する方法、あるいは、反応溶液中の有機溶媒をエバポレーターで減圧留去する方法により行うことができる。また、このポリアミック酸を再び有機溶媒に溶解し、次いで貧溶媒で析出させる方法、あるいは、エバポレーターで減圧留去する工程をさらに一回または数回行う方法により、ポリアミック酸を精製することができる。
【００６２】
＜ポリイミド＞
本発明におけるポリイミドは、上記の如きポリアミック酸を脱水閉環してイミド化することにより得ることができる。
上記ポリイミドの合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物としては、上述したポリアミック酸の合成に用いられるテトラカルボン酸二無水物と同じ化合物を挙げることができる。好ましいテトラカルボン酸二無水物の種類およびその好ましい使用割合もポリアミック酸の場合と同様である。
本発明におけるポリイミドを合成するために用いられるジアミンとしては、上記のポリアミック酸の合成に用いられるジアミンと同じジアミンを挙げることができる。すなわち、本発明の液晶配向剤に含有されるポリイミドの合成に用いられるジアミンは、上記式（Ａ）で表される化合物を含むものであり、上記式（Ａ）で表される化合物のみを用いてもよく、上記式（Ａ）で表される化合物と上記他のジアミンとを併用してもよい。好ましい他のジアミンの種類および各ジアミンの好ましい使用割合もポリアミック酸の場合と同様である。
本発明におけるポリイミドは、原料であるポリアミック酸が有していたアミック酸構造のすべてを脱水閉環した完全イミド化物であってもよく、アミック酸構造の一部のみを脱水閉環し、アミック酸構造とイミド環構造が併存する部分イミド化物であってもよい。本発明におけるポリイミドは、イミド化率が３０％以上であることが好ましく、５０％以上であることがより好ましい。このイミド化率は、ポリイミドのアミック酸構造の数とイミド環構造の数との合計に対するイミド環構造の数の占める割合を百分率で表したものである。このとき、イミド環の一部がイソイミド環であってもよい。
ポリアミック酸の脱水閉環は、好ましくは（ｉ）ポリアミック酸を加熱する方法により、または（ｉｉ）ポリアミック酸を有機溶媒に溶解し、この溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加し必要に応じて加熱する方法により行われる。
【００６３】
上記（ｉ）のポリアミック酸を加熱する方法における反応温度は好ましくは５０〜２００℃であり、より好ましくは６０〜１７０℃である。反応温度が５０℃未満では脱水閉環反応が十分に進行せず、反応温度が２００℃を超えると得られるポリイミドの分子量が低下することがある。反応時間は好ましくは１．０〜２４時間であり、より好ましくは１．０〜１２時間である。
一方、上記（ｉｉ）のポリアミック酸の溶液中に脱水剤および脱水閉環触媒を添加する方法において、脱水剤としては、例えば無水酢酸、無水プロピオン酸、無水トリフルオロ酢酸などの酸無水物を用いることができる。脱水剤の使用割合は、所望するイミド化率によるが、ポリアミック酸のアミック酸構造の１モルに対して０．０１〜２０モルとすることが好ましい。また、脱水閉環触媒としては、例えばピリジン、コリジン、ルチジン、トリエチルアミンなどの３級アミンを用いることができるが、これらに限定されるものではない。脱水閉環触媒の使用割合は、使用する脱水剤１モルに対して０．０１〜１０モルとすることが好ましい。イミド化率は上記の脱水剤、脱水閉環剤の使用量が多いほど高くすることができる。脱水閉環反応に用いられる有機溶媒としては、ポリアミック酸の合成に用いられるものとして例示した有機溶媒を挙げることができる。脱水閉環反応の反応温度は好ましくは０〜１８０℃であり、より好ましくは１０〜１５０℃である。反応時間は好ましくは１．０〜１２０時間であり、より好ましくは２．０〜３０時間である。
【００６４】
上記方法（ｉ）において得られるポリイミドは、これをそのまま液晶配向剤の調製に供してもよく、あるいは得られるポリイミドを精製したうえで液晶配向剤の調製に供してもよい。一方、上記方法（ｉｉ）においては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およ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、また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および脱水閉環触媒を除くには、例えば溶媒置換などの方法を適用することができる。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。
【００６５】
−末端修飾型の重合体−
本発明におけるポリアミック酸およびポリイミドは、それぞれ、分子量が調節された末端修飾型の重合体であってもよい。末端修飾型の重合体を用いることにより、本発明の効果が損なわれることなく液晶配向剤の塗布特性などをさらに改善することができる。このような末端修飾型の重合体は、ポリアミック酸を合成する際に、分子量調節剤を重合反応系に添加することにより行うことができる。分子量調節剤としては、例えば酸一無水物、モノアミン化合物、モノイソシアネート化合物などを挙げることができる。
上記酸一無水物としては、例えば無水マレイン酸、無水フタル酸、無水イタコン酸、ｎ−デシルサクシニック酸無水物、ｎ−ドデシルサクシニック酸無水物、ｎ−テトラデシルサクシニック酸無水物、ｎ−ヘキサデシルサクシニック酸無水物などを；
上記モノアミン化合物としては、例えばアニリン、シクロヘキシルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｎ−ペンチルアミン、ｎ−ヘキシルアミン、ｎ−ヘプチルアミン、ｎ−オクチルアミン、ｎ−ノニルアミン、ｎ−デシルアミン、ｎ−ウンデシルアミン、ｎ−ドデシルアミン、ｎ−トリデシルアミン、ｎ−テトラデシルアミン、ｎ−ペンタデシルアミン、ｎ−ヘキサデシルアミン、ｎ−ヘプタデシルアミン、ｎ−オクタデシルアミン、ｎ−エイコシルアミンなど；
上記モノイソシアネート化合物としては、例えばフェニルイソシアネート、ナフチルイソシアネートなどを、それぞれ挙げることができる。
分子量調節剤の使用割合は、ポリアミック酸を合成する際に使用するテトラカルボン酸二無水物およびジアミンの合計１００重量部に対して好ましくは２０重量部以下であり、より好ましくは１０重量部以下である。
−溶液粘度−
以上のようにして得られるポリアミック酸またはポリイミドは、濃度１０重量％の溶液としたときに、２０〜８００ｍＰａ・ｓの溶液粘度を持つものであることが好ましく、３０〜５００ｍＰａ・ｓの溶液粘度を持つものであることがより好ましい。
上記重合体の溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）は、当該重合体の良溶媒（例えばγ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなど）を用いて調製した濃度１０重量％の重合体溶液につき、Ｅ型回転粘度計を用いて２５℃において測定した値である。
【００６６】
＜その他の成分＞
本発明の液晶配向膜は、上記の如きポリアミック酸およびこれをイミド化してなるポリイミドよりなる群から選択される少なくとも一種を必須成分として含有するが、必要に応じてその他の成分を含有していてもよい。かかるその他の成分としては、例えばその他の重合体、例えば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」という。）、官能性シラン化合物などを挙げることができる。
［その他の重合体］
上記その他の重合体は、溶液特性および電気特性の改善のために使用することができる。かかるその他の重合体は、テトラカルボン酸二無水物と上記式（Ａ）で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミド以外の重合体であり、例えばテトラカルボン酸二無水物と上記式（Ａ）で表される化合物を含まないジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸（以下、「他のポリアミック酸」という。）、該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミド（以下、「他のポリイミド」という。）、ポリアミック酸エステル、ポリエステル、ポリアミド、ポリシロキサン、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）アクリレートなどを挙げることができる。これらのうち、他のポリアミック酸または他のポリイミドが好ましく、他のポリアミック酸がより好ましい。
その他の重合体の使用割合としては、重合体の合計（上記のテトラカルボン酸二無水物と上記式（Ａ）で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミドならびにその他の重合体の合計をいう。以下同じ。）に対して好ましくは９０重量％以下であり、より好ましくは１０〜８５重量％であり、さらに３０〜８０重量％であることが好ましい。
【００６７】
［エポキシ化合物］
上記エポキシ化合物としては、例えばエチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリ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、、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、Ｎ，Ｎ−ジグリシジル−シクロヘキシルアミンなどを好ましいものとして挙げることができる。
これらエポキシ化合物の配合割合は、重合体の合計１００重量部に対して、好ましくは４０重量部以下であり、より好ましくは０．１〜３０重量部である。
【００６８】
［官能性シラン化合物］
上記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、９−トリメトキシシリル−３，６−ジアザノナン酸メチル、９−トリエトキシシリル−３，６−ジアザノナン酸メチル、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、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、２―グリシドキシエチルトリメトキシシラン、２―グリシドキシエチルトリエトキシシラン、３―グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３―グリシドキシプロピルトリエトキシシランなどを挙げることができる。
これら官能性シラン化合物の配合割合は、重合体の合計１００重量部に対して、好ましくは２重量部以下であり、より好ましくは０．０２〜０．２重量部である。
【００６９】
本発明の液晶配向剤は、上記の如きポリアミック酸およびポリイミドよりなる群から選択される少なくとも一種の重合体ならびに必要に応じて任意的に配合されるその他の添加剤が、好ましくは有機溶媒中に溶解含有されて構成される。
本発明の液晶配向剤に使用できる有機溶媒としては、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、γ−ブチロラクタム、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、４−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、エチレングリコールモノメチルエーテル、乳酸ブチル、酢酸ブチル、メチルメトキシプロピオネ−ト、エチルエトキシプロピオネ−ト、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−ｎ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｉ−プロピルエーテル、エチレングリコール−ｎ−ブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジイソブチルケトン、イソアミルプロピオネート、イソアミルイソブチレート、ジイソペンチルエーテル、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネートなどを挙げることができる。これらは単独で使用することができ、または二種以上を混合して使用することができる。
【００７０】
本発明の液晶配向剤における固形分濃度（液晶配向剤の溶媒以外の成分の合計重量が液晶配向剤の全重量に占める割合）は、粘性、揮発性などを考慮して適宜に選択されるが、好ましくは１〜１０重量％の範囲である。すなわち、本発明の液晶配向剤は、後述するように基板表面に塗布され、好ましくは加熱されることにより液晶配向膜となる塗膜が形成されるが、固形分濃度が１重量％未満である場合には、この塗膜の膜厚が過小となって良好な液晶配向膜を得ることができない場合があり、一方固形分濃度が１０重量％を超える場合には、塗膜の膜厚が過大となって良好な液晶配向膜を得ることができない場合があり、あるいは液晶配向剤の粘性が増大して塗布特性に劣るものとなる場合がある。
特に好ましい固形分濃度の範囲は、基板に液晶配向剤を塗布する際に用いる方法によって異なる。例えばスピンナー法による場合には固形分濃度１．５〜４．５重量％の範囲が特に好ましい。印刷法による場合には、固形分濃度を３〜９重量％の範囲とし、それにより溶液粘度を１２〜５０ｍＰａ・sの範囲とすることが特に好ましい。インクジェット法
による場合には、固形分濃度を１〜５重量％の範囲とし、それにより、溶液粘度を３〜１５ｍＰａ・sの範囲とすることが特に好ましい。
本発明の液晶配向剤を調製する際の温度は、好ましくは１０〜５０℃であり、より好ましくは２０〜３０℃である。
【００７１】
＜液晶表示素子＞
本発明の液晶表示素子は、上記の如き本発明の液晶配向剤から形成された液晶配向膜を具備するものである。
本発明の液晶表示素子は、例えば以下（１）ないし（３）の工程により製造することができる。工程（１）は、所望の動作モードによって使用基板が異なる。工程（２）および（３）は各動作モードに共通である。
【００７２】
（１）先ず基板上に本発明の液晶配向剤を塗布し、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。
（１−１）ＴＮ型、ＳＴＮ型またはＶＡ型液晶表示素子を製造する場合、パターニングされた透明導電膜が設けられている基板二枚を一対として、その各透明性導電膜形成面上に、本発明の液晶配向剤をそれぞれ塗布し、次いで、各塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。塗布方法としては、例えばオフセット印刷法、フレキソ印刷法、インクジェット印刷法、ロールコート法、スピンコート法などを挙げることができるが、フレキソ印刷法を採用することがアニロックスロール上への重合体の析出が見られないとの本発明の効果が最大限に発揮されるため、好ましい。ここに、基板としては、例えばフロートガラス、ソーダガラスなどのガラス；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリ（脂環式オレフィン）などのプラスチックからなる透明基板を用いることができる。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膜などを用いることができ、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などによることができる。液晶配向剤の塗布に際しては、基板表面および透明導電膜と塗膜との接着性をさらに良好にするために、基板表面のうち塗膜を形成するべき面に、官能性シラン化合物、官能性チタン化合物などを予め塗布する前処理を施しておいてもよい。
液晶配向剤塗布後、塗布した配向剤の液垂れ防止などの目的で、好ましくは予備加熱（プレベーク）が実施される。プレベーク温度は、好ましくは３０〜２００℃であり、より好ましくは４０〜１５０℃であり、特に好ましくは４０〜１００℃である。プレベーク時間は好ましくは０．２５〜１０分であり、より好ましくは０．５〜５分である。その後、溶剤を完全に除去し、必要に応じて重合会い中の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５〜２００分であり、より好ましくは１０〜１００分である。このようにして、形成される膜の膜厚は、好ましくは０．００１〜１μｍであり、より好ましくは０．００５〜０．５μｍである。
（１−２）一方、ＩＰＳ型液晶表示素子を製造する場合、櫛歯型にパターニングされた透明導電膜が設けられている基板の導電膜形成面と、導電膜が設けられていない対向基板の一面とに、本発明の液晶配向剤をそれぞれ塗布し、次いで各塗布面を加熱することにより塗膜を形成する。塗布方法は上記（１−１）におけるのと同様である。
このとき使用される基板および透明導電膜の材質、透明導電膜のパターニング方法、基板の前処理、液晶配向剤を塗布した後の加熱方法ならびに形成される塗膜の好ましい膜厚については上記（１−１）と同様である。
【００７３】
（２）本発明の方法により製造される液晶表示素子がＶＡ型の液晶表示素子である場合には、上記のようにして形成された塗膜をそのまま液晶配向膜として使用することができるが、所望に応じて次に述べるラビング処理を行った後に使用に供してもよい。
一方、ＶＡ型以外の液晶表示素子を製造する場合には、上記のようにして形成された塗膜にラビング処理を施すことにより液晶配向膜とする。
ラビング処理は、上記のようにして形成された塗膜面に対し、例えばナイロン、レーヨン、コットンなどの繊維からなる布を巻き付けたロールで一定方向に擦ることにより行うことができる。これにより、液晶分子の配向能が塗膜に付与されて液晶配向膜となる。
さらに、上記のようにして形成された液晶配向膜に対し、例えば特許文献９（特開平６−２２２３６６号公報）や特許文献１０（特開平６−２８１９３７号公報）に示されているような液晶配向膜の一部に紫外線を照射することによって液晶配向膜の一部の領域のプレチルト角を変化させる処理や、特許文献１１（特開平５−１０７５４４号公報）に示されているような液晶配向膜表面の一部にレジスト膜を形成したうえで先のラビング処理と異なる方向にラビング処理を行った後にレジスト膜を除去する処理を行い、液晶配向膜が領域ごとに異なる液晶配向能を持つようにすることによって、得られる液晶表示素子の視界特性を改善することが可能である。
【００７４】
（３）上記のようにして液晶配向膜が形成された基板を２枚準備し、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、例えば直交または逆平行となるように対向配置される。
２枚の基板間に液晶を配置するには、例えば以下の２つの方法を挙げることができる。
第一の方法は、従来から知られている方法である。先ず、それぞれの液晶配向膜が対向するように間隙（セルギャップ）を介して２枚の基板を対向配置し、２枚の基板の周辺部をシール剤を用いて貼り合わせ、基板表面およびシール剤により区画されたセルギャップ内に液晶を注入充填した後、注入孔を封止することにより、液晶セルを製造することができる。
第二の方法は、ＯＤＦ（Ｏｎｅ Ｄｒｏｐ Ｆｉｌｌ）方式と呼ばれる手法である。液晶配向膜を形成した２枚の基板のうちの一方の基板上の所定の場所に例えば紫外光硬化性のシール剤を塗布し、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、液晶充填時の流動配向を除去することが望ましい。
そして、液晶セルの外側表面に偏光板を貼り合わせることにより、本発明の液晶表示素子を得ることができる。
【００７５】
ここに、シール剤としては、例えばスペーサーとしての酸化アルミニウム球および硬化剤を含有するエポキシ樹脂などを用いることができる。
前記液晶としては、例えばネマティック型液晶、スメクティック型液晶などを用いることができ、これらのうちネマティック型液晶が好ましい。ＶＡ型液晶セルの場合、負の誘電異方性を有するネマティック型液晶が好ましく、例えばジシアノベンゼン系液晶、ピリダジン系液晶、シッフベース系液晶、アゾキシ系液晶、ビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶などが用いられる。ＴＮ型液晶セルまたはＳＴＮ型液晶セルの場合には、正の誘電異方性を有するネマティック型液晶が好ましく、例えばビフェニル系液晶、フェニルシクロヘキサン系液晶、エステル系液晶、ターフェニル系液晶、ビフェニルシクロヘキサン系液晶、ピリミジン系液晶、ジオキサン系液晶、ビシクロオクタン系液晶、キュバン系液晶などが用いられる。これらの液晶に、例えばコレスチルクロライド、コレステリルノナエート、コレステリルカーボネートなどのコレステリック液晶；商品名Ｃ−１５、ＣＢ−１５（メルク社製）として販売されているようなカイラル剤；ｐ−デシロキシベンジリデン−ｐ−アミノ−２−メチルブチルシンナメートなどの強誘電性液晶などを、さらに添加して使用してもよい。
液晶セルの外表面に貼り合わされる偏光板としては、ポリビニルアルコールを延伸配向させながら、ヨウ素を吸収させた「Ｈ膜」と称される偏光膜を酢酸セルロース保護膜で挟んだ偏光板またはＨ膜そのものからなる偏光板を挙げることができる。
【実施例】
【００７６】
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
下記合成例における各重合体の溶液粘度およびポリイミドのイミド化率は、それぞれ以下の方法により測定した。
［重合体の溶液粘度］
重合体の溶液粘度（ｍＰａ・ｓ）は、各合成例に記載された溶媒を用いて各合成例所定の重合体濃度％に調整された重合体溶液につき、Ｅ型回転粘度計を用いて２５℃で測定した。
［ポリイミドのイミド化率］
各合成例で得られたポリイミドを含有する溶液を少量分取して純水に投入し、得られた沈殿を室温で十分に減圧乾燥した後、重水素化ジメチルスルホキシドに溶解し、テトラメチルシランを基準物質として室温で測定した１Ｈ−ＮＭＲスペクトルから、下記数式（１）
イミド化率（％）＝（１−Ａ１／Ａ２×α）×１００ （１）
（数式（１）中、Ａ１は化学シフト１０ｐｐｍ付近のＮＨ基のプロトン由来のピーク面積であり、Ａ２はその他のプロトン由来のピーク面積であり、αはポリイミドの前駆体（ポリアミック酸）におけるＮＨ基のプロトン１個に対するその他のプロトンの個数割合である。）
によって計算により求めた。
＜上記式（Ａ）で表される化合物の合成例＞
合成例Ａ−１
下記スキーム１ａ〜１ｃ
【００７７】
【化１７】
【００７８】
【化１８】
【００７９】
【化１９】
【００８０】
に従って、１−［２−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−ピロリジン−２，５−ジオン（化合物（Ａ−１−１））を合成した。
［化合物（Ａ−１−１ａ）の合成］
窒素雰囲気下、２０Ｌ三口フラスコ中で、１，３，５−トリヒドロキシベンゼン１，２６１．１ｇ（１０．０モル）、ジアリルアミン４，８５８．０ｇ（５０．０モル）および亜硫酸水素ナトリウム１，２４８．７ｇ（１２．０モル）を混合し、室温で８時間攪拌して反応を行った。得られた反応混合物をロータリーエバポレーターで濃縮し未反応のジアリルアミンを除去した後、トルエン１０Ｌを加えて得た有機層を蒸留水で洗浄した。洗浄後の有機層を硫酸マグネシウムにより脱水した後、ロータリーエバポレーターで溶媒を除去して中間体化合物（Ａ−１−１ａ）２，７０１．８ｇ（９．５モル、収率９５．０％）を得た。
［化合物（Ａ−１−１ｂ）の合成］
窒素雰囲気下、５Ｌ三口フラスコ中で、Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）こはく酸イミド２１４．７ｇ（１．５モル）、ｐ−クロロベンゼンスルホニルクロリド４２２．１ｇ（２．０モル）およびジクロロメタン１Ｌを混合し、０℃で攪拌した。ここに、トリエチルアミン３１２．０ｍＬ（２．３モル）を３０分かけて滴下した後、室温で３時間攪拌して反応を行った。得られた反応混合物にジクロロメタン０．５Ｌを加えて得た有機層を蒸留水で洗浄した。洗浄後の有機層を硫酸マグネシウムで脱水した後、ロータリーエバポレーターにより濃縮した。得られた無色の粘性液体に、エタノール３Ｌを加えて十分に攪拌した後、析出した白色固体をろ取して回収することにより、中間体化合物（Ａ−１−１ｂ）４２０．７ｇ（１．３モル、収率８８．３％）を得た。
【００８１】
［（Ａ−１−１ｃ）の合成］
窒素雰囲気下、５．０Ｌ三口フラスコ中で水素化カリウム（３０重量ｗｔ％ミネラルオイル懸濁液）１７４．０ｇ（純水素化カリウムに換算して１．３モル）を石油エーテルにより洗浄し、ミネラルオイルを除去した後に真空乾燥した。ここにテトラヒドロフラン３．０Ｌを加えて０℃で攪拌した。ここに上記で得た化合物（Ａ−１−１ａ）３４１．３ｇ（１．２モル）をテトラヒドロフラン１．０Ｌに溶解した溶液を３０分かけて滴下した後、０℃で１５分攪拌した。ここに上記で得た化合物（Ａ−１−１ｂ）３１７．８ｇ（１．０モル）およびテトラブチルアンモニウムブロミド３２．２ｇ（０．１モル）を加えた後、室温で１０時間攪拌して反応を行った。反応終了後、反応混合物に塩化アンモニウム水溶液を加えて酸性とした後、酢酸エチル４．０Ｌにより抽出し、有機層を得た。この有機層を水洗した後、硫酸マグネシウムで脱水し、ロータリーエバポレーターにより溶媒を除去し、粗生成物を得た。得られた粗精製物をカラムクロマトグラフィー（充填剤：シリカゲル、展開溶媒：ヘキサン／酢酸エチル＝４／１（重量比））にて精製し、得られた留分から溶媒を除去することにより、中間体化合物（Ａ−１−１ｃ）２６２．１ｇ（０．６モル、収率５８．６％）を褐色の粘性液体として得た。
［化合物（Ａ−１−１）の合成］
窒素雰囲気下、５．０Ｌ三口フラスコ中で、上記で得た化合物（Ａ−１−１ｃ）２３９．８ｇ（０．６モル）、１，３−ジメチルバルビツル酸２７４．５ｇ（１．８モル）、テトラキス（トリフェニルホスフィノ）パラジウム（０）１３．５ｇ（０．０１２モル）およびジクロロメタン２．５Ｌを混合し、３５℃で４時間攪拌して反応を行った。反応終了後、反応混合物を炭酸ナトリウム水溶液で洗浄して未反応の１，３−ジメチルバルビツル酸を除去した後、さらに蒸留水で洗浄した。得られた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、ロータリーエバポレーターにより溶媒を除去した粗生成物を得た。得られた粗精製物をカラムクロマトグラフィー（充填剤：シリカゲル、展開溶媒：クロロホルム／エタノール＝９５／５（重量比））にて精製し、得られた留分から溶媒を除去することにより、化合物（Ａ−１−１）（１−［２−（３，５−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−ピロリジン−２，５−ジオン）３３．９ｇ（０．１６モル、収率２６．９％）を褐色粉末として得た。
上記合成例Ａ−１の各操作を必要に応じて上記のスケールで繰り返して行うことにより、以降のポリイミドの合成に必要な量の化合物（Ａ−１−１）を確保した。
合成例A−２
下記スキーム２
【００８２】
【化３１】
【００８３】
に従って、１−［２−（２，４−ジアミノ−フェノキシ）−エチル］−２−ピロリドン（化合物（Ａ−２−１））を合成した。
［化合物（Ａ−２−１ｋ）の合成］
窒素雰囲気下、２Ｌの三口フラスコ中で、１−（２−ヒドロキシエチル）−２−ピロリドン１２９．２ｇ（１．０モル）、２，４−ジニトロフルオロベンゼン１８６．１ｇ（１．０モル）、トリエチルアミン２８０ｍＬおよびテトラヒドロフラン５００ｍＬを混合し、４０℃で１０時間攪拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物に酢酸エチルを２Ｌ加えて得た有機層を蒸留水で洗浄し、硫酸マグネシウムにより脱水した後に、ロータリーエバポレーターで溶媒を除去して粗生成物を得た。得られた粗生成物をエタノールから再結晶し、結晶を濾取にて回収し、６０℃で１２時間真空乾燥を行うことにより、中間体化合物（Ａ−２−１ｋ）２０６ｇ（０．７０モル、収率７０．０％）を淡黄色粉末として得た。
［化合物（Ａ−２−１）の合成
窒素雰囲気下、５Ｌの三口フラスコ中で、上記中間体（Ａ−２−１ｋ）７３．８ｇ（０．２５モル）、亜鉛３２７．０ｇ（５モル）、塩化アンモニウム５３．５ｇ（１モル）およびエタノール２．５Ｌを混合した。この混合物を０℃で攪拌しながら、ここに水６００ｍＬをゆっくり添加した後、室温で６時間攪拌下に反応を行った。反応終了後、反応混合物からセライト濾過によって触媒を取り除き、この濾液からロータリーエバポレーターにより溶媒を除去して粗生成物を得た。得られた粗生成物をカラムクロマトグラフィー（充填剤：シリカゲル、展開溶媒：テトラヒドロフラン）にて精製し、得られた留分から減圧にて溶媒を除去することにより、化合物（Ａ−２−１）５２．３ｇ（０．２２モル、収率８９％）を茶褐色の液体として得た。
【００８４】
＜ポリイミドの合成＞
合成例ＰＩ−１
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）および１，３，３ａ，４，５，９ｂ−ヘキサヒドロ−８−メチル−５−（テトラヒドロ−２，５−ジオキソ−３−フラニル）ナフト［１，２−ｃ］フラン−１，３−ジオン１６０ｇ（０．５０モル）、ジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン９１ｇ（０．８４モル）、上記合成例Ａ−１で得た化合物（Ａ−１−１）８ｇ（０．０３モル）、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン２５ｇ（０．１０モル）および３，６−ビス（４−アミノベンゾイルオキシ）コレスタン９．６ｇ（０．０１５モル）ならびにモノアミンとしてオクタデシルアミン８．１ｇ（０．０３０モル）をＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）９６０ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液を少量分取し、ＮＭＰを加えてポリアミック酸濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は６０ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ２，７００ｇを追加し、ピリジン４００ｇおよび無水酢酸４１０ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなγ―ブチロラクトンで溶媒置換（この溶媒置換作により、脱水閉環反応に使用したピリジンおよび無水酢酸を反応系外に除去した。以下同じ。）することにより、イミド化率約９５％のポリイミド（ＰＩ−１）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は７０ｍＰａ・ｓであった。
【００８５】
合成例ＰＩ−２
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン３８ｇ（０．３５モル）、上記合成例Ａ−１で得た化合物（Ａ−１−１）１３ｇ（０．０５モル）および３（３，５−ジアミノベンゾイルオキシ）コレスタン５２ｇ（０．１０モル）をＮＭＰ８３０ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液を少量分取し、ＮＭＰを加えてポリアミック酸濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は６０ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ１，９００ｇを追加し、ピリジン４０ｇおよび無水酢酸５１ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなＮＭＰで溶媒置換することにより、イミド化率約５０％のポリイミド（ＰＩ−２）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、ＮＭＰを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は４７ｍＰａ・ｓであった。
【００８６】
合成例ＰＩ−３
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン３２ｇ（０．３０モル）、４，４’−ジアミノジフェニルメタン２０ｇ（０．１モル）、上記合成例Ａ−１で得た化合物（Ａ−１−１）１３ｇ（０．０５モル）および３（３，５−ジアミノベンゾイルオキシ）コレスタン２６ｇ（０．０５モル）をＮＭＰ８００ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液を少量分取し、ＮＭＰを加えてポリアミック酸濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は６０ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ１，８００ｇを追加し、ピリジン８０ｇおよび無水酢酸１００ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなγ−ブチロラクトンで溶媒置換することにより、イミド化率約８０％のポリイミド（ＰＩ−３）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は８７ｍＰａ・ｓであった。
【００８７】
合成例ＰＩ−４
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン４９ｇ（０．４５モル）および上記合成例Ａ−１で得た化合物（Ａ−１−１）１３ｇ（０．０５モル）をＮＭＰ１，４６０ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を１０重量％含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液の溶液粘度は６５ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ１，６２５ｇを追加し、ピリジン２００ｇおよび無水酢酸１５０ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなγ−ブチロラクトンで溶媒置換することにより、イミド化率約９０％のポリイミド（ＰＩ−４）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は６５ｍＰａ・ｓであった。
【００８８】
合成例ＰＩ−５
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン４９ｇ（０．４５モル）および上記合成例Ａ−２で得た化合物（Ａ−２−１）１２ｇ（０．０５モル）をＮＭＰ１，５４０ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を１０重量％含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液の溶液粘度は７３ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ１，７１０ｇを追加し、ピリジン１９４ｇおよび無水酢酸１５０ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなγ−ブチロラクトンで溶媒置換することにより、イミド化率約８８％のポリイミド（ＰＩ−５）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は６０ｍＰａ・ｓであった。
【００８９】
＜その他の重合体の合成＞
［他のポリアミック酸の合成］
合成例ＰＡＲ−１
テトラカルボン酸二無水物として１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物２００ｇ（１．０モル）およびジアミンとして２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル２１０ｇ（１．０モル）をＮＭＰ３７０ｇおよびγ―ブチロラクトン３，３００ｇからなる混合溶媒に溶解し、４０℃で３時間反応を行うことにより、ポリアミック酸（ＰＡＲ−１）を１０重量％含有する溶液を得た。このポリアミック酸溶液の溶液濃度は１６０ｍＰａ・ｓであった。
【００９０】
［他のポリイミドの合成］
合成例ＰＩＲ−１
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン３８ｇ（０．３５モル）、４，４’−ジアミノジフェニルメタン２０ｇ（０．１モル）および３（３，５−ジアミノベンゾイルオキシ）コレスタン２６ｇ（０．０５モル）をＮＭＰ８００ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液を少量分取し、ＮＭＰを加えてポリアミック酸濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は６０ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ１，８００ｇを追加し、ピリジン１６０ｇおよび無水酢酸２００ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなγ−ブチロラクトンで溶媒置換することにより、イミド化率約８０％のポリイミド（ＰＩＲ−１）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は８７ｍＰａ・ｓであった。
【００９１】
合成例ＰＩＲ−２
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）およびジアミンとしてｐ−フェニレンジアミン５４ｇ（０．５モル）をＮＭＰ１，４７６ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を１０重量％含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液の溶液粘度は６３ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ１，６４０ｇを追加し、ピリジン２００ｇおよび無水酢酸１５０ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなγ−ブチロラクトンで溶媒置換することにより、イミド化率約９１％のポリイミド（ＰＩＲ−２）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は６４ｍＰａ・ｓであった。
【００９２】
合成例ＰＩＲ−３
テトラカルボン酸二無水物として２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物１１０ｇ（０．５０モル）ならびにジアミンとして３，６−ビス（４−アミノベンゾイルオキシ）コレスタン６ｇ（０．０１モル）、４−（４’−トリフルオロメトキシベンゾイルオキシ）シクロヘキシル−３，５−ジアミノベンゾエート１７ｇ（０．０４モル）およびｐ−フェニレンジアミン４８ｇ（０．４５モル）をＮＭＰ１，６４７ｇに溶解し、６０℃で６時間反応を行い、ポリアミック酸を１０重量％含有する溶液を得た。該ポリアミック酸溶液の溶液粘度は７０ｍＰａ・ｓであった。
次いで、得られたポリアミック酸溶液にＮＭＰ１，８３０ｇを追加し、ピリジン２００ｇおよび無水酢酸１５０ｇを添加して１１０℃で４時間脱水閉環反応を行った。脱水閉環化反応後、系内の溶媒を新たなγ−ブチロラクトンで溶媒置換することにより、イミド化率約８９％のポリイミド（ＰＩＲ−３）を約１５重量％含有する溶液を得た。得られたポリイミド溶液を少量分取し、γ−ブチロラクトンを加えてポリイミド濃度１０重量％の溶液として測定した溶液粘度は７２ｍＰａ・ｓであった。
【００９３】
＜液晶配向剤の調製および評価＞
比較例１
［液晶配向剤の調製］
上記合成例ＰＩＲ−１で得たポリイミド（ＰＩＲ−１）を含有する溶液にγ−ブチロラクトン（ＢＬ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）およびブチルセロソルブ（ＢＣ）を加え、さらにＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンを、ポリイミド（ＰＩＲ−１）の１００重量部に対して１０重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がＢＬ：ＮＭＰ：ＢＣ＝４０：３０：３０（重量比）、固形分濃度６．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
（１）印刷性の評価
上記で調製した液晶配向剤につき、液晶配向膜印刷機（日本写真印刷（株）製）を用いてＩＴＯ膜からなる透明電極付きガラス基板の透明電極面に塗布し、８０℃のホットプレート上で１分間加熱（プレベーク）して溶媒を除去した後、２００℃のホットプレート上で１０分間加熱（ポストベーク）して、平均膜厚６００Åの塗膜を形成した。この塗膜を倍率２０倍の顕微鏡で観察してピンホールの有無ならびに印刷ムラの有無および程度を調べた。その結果、ピンホールは観察されなかったが、若干の印刷ムラが観察された。
（２）塗膜の膜厚均一性の評価
上記で形成した塗膜につき、触針式膜厚計（ＫＬＡテンコール社製）を用いて基板の中央部における膜厚と基板の外側端から１５ｍｍ中央に寄った位置における膜厚とをそれぞれ測定した。両者の膜厚差が２０Å以下のものを膜厚均一性「良好」、膜厚差２０Åを超えたものを膜厚均一性「不良」として評価した。
【００９４】
（３）塗膜の剥離性評価
上記で形成した塗膜につき、三洋化成工業（株）製のリムーバー「ＴＳ−２０４」に３０℃において５分間浸漬して剥離操作を行った。剥離後、基板上に塗膜の残滓があるかどうかを目視により調べた。基板上に塗膜の残滓が確認されなかった場合を剥離性「良好」、塗膜の残滓が確認された場合を剥離性「不良」として評価したところ、本比較例においては基板の一部に塗膜が残存しており、剥離性は「不良」であった。
（４）連続印刷評価
上記で調製した液晶配向剤を、液晶配向膜印刷機（日本写真印刷（株）製）のアニロックスロール上に１分間に０．２ｇ滴下しながら、アニロックスロールを回転し続けた。１時間毎にアニロックスロール上に液晶配向剤に含まれる重合体が析出していないかを目視で観察した。
本比較例においては、実験開始１時間後には重合体の析出が見られなかったが、２時間後に析出が観察されたため、その時点で実験を終了した。
【００９５】
比較例２
［液晶配向剤の調整］
上記合成例ＰＩＲ−２で得たポリイミド（ＰＩＲ−２）を含有する溶液にγ−ブチロラクトン（ＢＬ）およびブチルセロソルブ（ＢＣ）を加え、さらにＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンを、ポリイミド（ＰＩＲ−２）の１００重量部に対して１０重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がＢＬ：ＢＣ＝８８：１２（重量比）、固形分濃度が６．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
上記で調製した液晶配向剤を用いたほかは上記比較例１におけるのと同様にして、印刷性、塗膜の膜厚均一性、剥離性および長時間の連続印刷の評価を行った。評価結果は表１および表２に示した。
【００９６】
比較例３
［液晶配向剤の調整］
上記合成例ＰＩＲ−３で得たポリイミド（ＰＩＲ−３）を含有する溶液にγ−ブチロラクトン（ＢＬ）、ブチルセロソルブ（ＢＣ）を加え、さらにＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンを、ポリイミド（ＰＩＲ−３）の１００重量部に対して１０重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がＢＬ：ＢＣ＝８８：１２（重量比）、固形分濃度６．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
上記で調製した液晶配向剤を用いたほかは上記比較例１におけるのと同様にして、印刷性、塗膜の膜厚均一性、剥離性および長時間の連続印刷の評価を行った。評価結果は表１および表２に示した。
【００９７】
実施例１
［液晶配向剤の調製］
上記合成例ＰＩ−１で得たポリイミド（ＰＩ−１）を含有する溶液および上記合成例ＰＡＲ−１で得た他のポリアミック酸（ＰＡＲ−１）を含有する溶液を、ポリイミド（ＰＩ−１）：他のポリアミック酸（ＰＡＲ−１）＝２０：８０（重量比）になるように混合し、これにγ−ブチロラクトン（ＢＬ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）およびブチルセロソルブ（ＢＣ）を加え、さらにエポキシ化合物としてＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンを重合体の合計１００重量部に対して１０重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がＢＬ：ＮＭＰ：ＢＣ＝７１：１７：１２（重量比）、固形分濃度６．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
（１）印刷性の評価
上記で調製した液晶配向剤を用いて、上記比較例１におけるのと同様にして平均膜厚６００Åの塗膜を形成した。この塗膜を倍率２０倍の顕微鏡で観察してピンホールの有無ならびに印刷ムラの有無および程度を調べた。ここで、印刷ムラについては上記比較例１の塗膜と比較して印刷ムラの発生が改善されているか否かを調べ、改善が見られた場合（すなわち比較例１の塗膜と比較して印刷ムラの程度が小さい場合）を「良好」として評価した。
評価結果は表１に示した。
（２）塗膜の膜厚均一性の評価、（３）塗膜の剥離性評価および（４）連続印刷評価
上記で形成した塗膜につき、上記比較例１におけるのと同様にして塗膜の膜厚均一性の評価、塗膜の剥離性評価および連続印刷評価を行った。
評価結果は表１および表２に示した。
なお、（４）連続印刷評価は、４時間目まで観察を行った。
【００９８】
実施例２
［液晶配向剤の調製］
上記合成例ＰＩ−２で得たポリイミド（ＰＩ−２）を含有する溶液にＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）およびブチルセロソルブ（ＢＣ）を加え、さらにエポキシ化合物としてＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンをポリイミド（ＰＩ−２）１００重量部に対して１０重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がＮＭＰ：ＢＣ＝５０：５０（重量比）、固形分濃度６．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
上記で調製した液晶配向剤を用いたほかは上記実施例１におけるのと同様にして評価を行った。
評価結果は表１および表２に示した。
【００９９】
実施例３
［液晶配向剤の調製］
上記比較例１において、ポリイミド（ＰＩＲ−１）を含有する溶液の代わりに上記合成例ＰＩ−３で得たポリイミド（ＰＩ−３）を含有する溶液を用いたほかは比較例１におけるのと同様にして液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
上記で調製した液晶配向剤を用いたほかは上記実施例１におけるのと同様にして評価を行った。
評価結果は表１および表２に示した。
【０１００】
実施例４
［液晶配向剤の調製］
上記合成例ＰＩ−４で得たポリイミド（ＰＩ−４）を含有する溶液および上記合成例ＰＡＲ−１で得た他のポリアミック酸（ＰＡＲ−１）を含有する溶液を、ポリイミド（ＰＩ−４）：他のポリアミック酸（ＰＡＲ−１）＝２０：８０（重量比）になるように混合し、これにγ−ブチロラクトン（ＢＬ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）およびブチルセロソルブ（ＢＣ）を加え、さらにエポキシ化合物としてＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタンを重合体の合計１００重量部に対して１０重量部加えて十分に撹拌し、溶媒組成がＢＬ：ＮＭＰ：ＢＣ＝８３：５：１２（重量比）、固形分濃度６．０重量％の溶液とした。この溶液を孔径１μｍのフィルターを用いて濾過することにより、液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
上記で調製した液晶配向剤を用いたほかは上記実施例１におけるのと同様にして評価を行った。
評価結果は表１および表２に示した。
【０１０１】
実施例５
［液晶配向剤の調製］
上記比較例２において、ポリイミド（ＰＩＲ−２）を含有する溶液の代わりに上記合成例ＰＩ−５で得たポリイミド（ＰＩ−５）を含有する溶液を用いたほかは比較例２におけるのと同様にして液晶配向剤を調製した。
［液晶配向剤の評価］
上記で調製した液晶配向剤を用いたほかは上記実施例１におけるのと同様にして評価を行った。
評価結果は表１および表２に示した。
【０１０２】
【表１】
【０１０３】
なお表１の溶媒組成欄における溶媒の略称は、それぞれ以下の意味である。
ＢＬ：γ−ブチロラクトン
ＮＭＰ：Ｎ−メチル−２−ピロリドン
ＢＣ：ブチルセロソルブ
【０１０４】
【表２】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テトラカルボン酸二無水物と、下記式（Ａ０）
【化２４】
（式（Ａ０）中、Ｘは＊−Ｏ−または＊−ＣＯＯ−（以上において、「＊」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合する。）であり、Ｒはメチレン基、炭素数２〜１０のアルキレン基または炭素数６〜１８のアリーレン基であり、ＲＩは炭素数１〜６のアルキル基であり、ｎは０〜４の整数であり、Ｚはカルボニル基または下記式（Ｚ−１）
【化２５】
（式（Ｚ−１）中、ＲＩＩおよびＲＩＩＩは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数１〜６のアルキル基である。）
で表される基である。）
で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミドよりなる群から選択される少なくとも一種の重合体を含有することを特徴とする、液晶配向剤。
【請求項２】
上記式（Ａ０）で表される化合物が、下記式（Ａ）
【化１】
（式（Ａ）中、Ｘ、ＲおよびＲＩは、それぞれ、上記式（Ａ０）におけるのと同義であり、ｎは０〜２の整数である。）
で表される化合物である、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項３】
上記テトラカルボン酸二無水物が２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物を含むものである、請求項１または２に記載の液晶配向剤。
【請求項４】
上記重合体がイミド化率３０％以上のポリイミドである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶配向剤から形成された液晶配向膜。
【請求項６】
請求項５に記載の液晶配向膜を具備することを特徴とする、液晶表示素子。
【請求項７】
テトラカルボン酸二無水物と、上記式（Ａ０）で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸。
【請求項８】
テトラカルボン酸二無水物と、上記式（Ａ０）で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミド。
【請求項９】
上記式（Ａ０）で表される化合物。
【請求項１】
テトラカルボン酸二無水物と、下記式（Ａ０）
【化２４】
（式（Ａ０）中、Ｘは＊−Ｏ−または＊−ＣＯＯ−（以上において、「＊」を付した結合手がジアミノフェニル基と結合する。）であり、Ｒはメチレン基、炭素数２〜１０のアルキレン基または炭素数６〜１８のアリーレン基であり、ＲＩは炭素数１〜６のアルキル基であり、ｎは０〜４の整数であり、Ｚはカルボニル基または下記式（Ｚ−１）
【化２５】
（式（Ｚ−１）中、ＲＩＩおよびＲＩＩＩは、それぞれ独立に、水素原子または炭素数１〜６のアルキル基である。）
で表される基である。）
で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸および該ポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミドよりなる群から選択される少なくとも一種の重合体を含有することを特徴とする、液晶配向剤。
【請求項２】
上記式（Ａ０）で表される化合物が、下記式（Ａ）
【化１】
（式（Ａ）中、Ｘ、ＲおよびＲＩは、それぞれ、上記式（Ａ０）におけるのと同義であり、ｎは０〜２の整数である。）
で表される化合物である、請求項１に記載の液晶配向剤。
【請求項３】
上記テトラカルボン酸二無水物が２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物を含むものである、請求項１または２に記載の液晶配向剤。
【請求項４】
上記重合体がイミド化率３０％以上のポリイミドである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の液晶配向剤。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の液晶配向剤から形成された液晶配向膜。
【請求項６】
請求項５に記載の液晶配向膜を具備することを特徴とする、液晶表示素子。
【請求項７】
テトラカルボン酸二無水物と、上記式（Ａ０）で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸。
【請求項８】
テトラカルボン酸二無水物と、上記式（Ａ０）で表される化合物を含むジアミンとを反応させて得られるポリアミック酸を脱水閉環してなるポリイミド。
【請求項９】
上記式（Ａ０）で表される化合物。
【公開番号】特開２０１１−５９６４６（Ｐ２０１１−５９６４６Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５７６３４（Ｐ２００９−２５７６３４）
【出願日】平成２１年１１月１１日（２００９．１１．１１）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１１日（２００９．１１．１１）
【出願人】（０００００４１７８）ＪＳＲ株式会社 (3,320)
【Ｆターム（参考）】
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