技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及制作液晶取向膜時使用的液晶取向處理劑以及利用該處理劑的液晶顯示元件。
背景技術(shù):
現(xiàn)在,對于液晶顯示元件中所使用的液晶取向膜要求多種特性。作為其中的特性之一,有使液晶分子相對于基板面的取向傾斜角保持為任意值的所謂的液晶的預(yù)傾角的控制。眾所周知,該預(yù)傾角的大小是可以通過選擇構(gòu)成液晶取向膜的聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)來改變的。在通過聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)來控制預(yù)傾角的技術(shù)中,將具有側(cè)鏈的二胺化合物作為聚酰亞胺原料的一部分而使用的方法也可以根據(jù)該二胺化合物的使用比例來控制預(yù)傾角。所以,獲得目標(biāo)預(yù)傾角是比較容易的,作為增大預(yù)傾角的方法是有用的。作為增大液晶的預(yù)傾角的二胺化合物的側(cè)鏈結(jié)構(gòu),提出了包含長鏈的烷基或氟烷基(例如參照專利文獻(xiàn)1)、苯基及環(huán)己基等的環(huán)結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈結(jié)構(gòu)(例如參照專利文獻(xiàn)2、3)。
近年來,隨著液晶顯示元件被廣泛應(yīng)用于大畫面的液晶電視和高清晰的移動設(shè)備用途(數(shù)碼照相機(jī)和移動電話的顯示部分),與以往相比,所使用的基板的大型化、基板階差(日文:段差)的凹凸逐漸增大。在這種狀況下,從顯示特性的角度來看,也要求相對于大型基板及階差能均勻地形成液晶取向膜。該液晶取向膜的制作工序中,將聚酰胺酸或溶劑可溶性聚酰亞胺(也稱為樹脂)的液晶取向處理劑(也稱為涂布溶液)涂布于基板的情況下,在工業(yè)上通常用柔版印刷法或噴墨涂布法等來進(jìn)行。此時,在涂布溶液的溶劑中,除了作為樹脂溶解性優(yōu)異的溶劑(也稱為良溶劑)的N-甲基-2-吡咯烷酮或γ-丁內(nèi)酯等以外,為了提高液晶取向膜的涂膜均勻性,還可以混合作為樹脂溶解性低的溶劑(也稱為不良溶劑)的丁基溶纖劑等(例如參照專利文獻(xiàn)4)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平2-282726號公報
專利文獻(xiàn)2:日本專利特開平9-278724號公報
專利文獻(xiàn)3:國際公開第2004/52962號文本
專利文獻(xiàn)4:日本專利特開平2-37324號公報
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
液晶取向膜也被用于對液晶相對于基板的角度、即液晶的預(yù)傾角進(jìn)行控制,液晶顯示元件高性能化,其使用范圍也在逐年擴(kuò)大,并不僅僅單是獲得規(guī)定的預(yù)傾角,預(yù)傾角的穩(wěn)定性也變得越來越重要。
液晶顯示元件的制造工序中,為了提高液晶的取向均勻性,有時將液晶封入后進(jìn)行加熱處理,將液晶暫時各向同性化。但是,當(dāng)預(yù)傾角的穩(wěn)定性低時,在該各向同性處理后,出現(xiàn)不能獲得目標(biāo)大小的預(yù)傾角或者預(yù)傾角出現(xiàn)參差不齊的問題。特別是為了獲得高亮度而使用發(fā)熱量大、光的照射量多的背光源的液晶顯示元件、例如汽車導(dǎo)航系統(tǒng)及大型電視的情況下,有時會在長時間暴露于高溫及光照射的環(huán)境下使用或放置。在這樣的嚴(yán)酷條件下,預(yù)傾角慢慢變化時,引起無法獲得初期顯示特性或在顯示不均等的問題。
此外,采用由具有側(cè)鏈的二胺化合物而得的聚酰胺酸或溶劑可溶性聚酰亞胺而得的液晶取向處理劑,存在液晶取向膜的涂膜均勻性下降的傾向。特別是在無法獲得均勻的涂膜性的情況下、即發(fā)生排拒或產(chǎn)生氣孔的情況下,在制成液晶顯示元件時,該部分成為顯示缺陷。所以,需要增加涂布溶液對基板的浸潤擴(kuò)散性高的不良溶劑的混合量,不良溶劑的使聚酰胺酸或溶劑可溶性聚酰亞胺溶解的能力差,所以如果大量地混合則存在發(fā)生樹脂析出的問題。
還有,近年來,針對智能手機(jī)或移動電話等的移動設(shè)備用途,使用液晶顯示元件。這些用途中為了確保盡可能多的顯示面,用于將液晶顯示元件的基板間粘接的密封劑存在于接近液晶取向膜的端部的位置。所以,液晶取向膜的端部的涂膜性降低的情況下、即液晶取向膜的端部不是直線、或該端部處于隆起的狀態(tài)的情況下,密封劑的基板間的粘接效果下降,導(dǎo)致液晶顯示元件的顯示特性和可靠性降低。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的發(fā)明。即、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供即使長時間暴露于高溫及光照射下,預(yù)傾角也沒有變化的液晶取向膜。此外,還提供一種即使是采用由具有側(cè)鏈的二胺化合物而得的聚酰胺酸或溶劑可溶性聚酰亞胺而得的液晶取向處理劑,也能獲得涂布溶液對基板的浸潤擴(kuò)散性高、均勻的涂膜性,而且液晶取向膜的端部的涂膜性也優(yōu)異的液晶取向膜。此外,還提供具有上述的液晶取向膜的液晶顯示元件、能提供上述的液晶取向膜的液晶取向處理劑。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
本發(fā)明人進(jìn)行了認(rèn)真研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)包含特定結(jié)構(gòu)的溶劑及具有特定結(jié)構(gòu)的側(cè)鏈的聚合物的液晶取向處理劑在達(dá)成上述目的方面極為有效,從而完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明具有以下技術(shù)內(nèi)容。
(1)一種液晶取向處理劑,其包含下述的成分(A)和成分(B),
成分(A):N-乙基-2-吡咯烷酮;
成分(B):選自具有以下述式[1]表示的側(cè)鏈的聚酰亞胺前體及將聚酰亞胺前體進(jìn)行酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少一種聚合物;
[化1]
式[1]中,X1是單鍵、-(CH2)a-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-,其中a是1~15的整數(shù);X2是單鍵或-(CH2)b-,其中b是1~15的整數(shù);X3是單鍵、-(CH2)c-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-,其中c是1~10的整數(shù);X4是選自苯環(huán)、環(huán)己環(huán)及雜環(huán)的2價環(huán)狀基團(tuán),其中,該環(huán)狀基團(tuán)上的任意的氫原子可以被碳數(shù)1~3的烷基、碳數(shù)1~3的烷氧基、碳數(shù)1~3的含氟烷基、碳數(shù)1~3的含氟烷氧基或氟原子取代;X5是選自苯環(huán)、環(huán)己環(huán)及雜環(huán)的2價環(huán)狀基團(tuán),其中,該環(huán)狀基團(tuán)上的任意的氫原子可以被碳數(shù)1~3的烷基、碳數(shù)1~3的烷氧基、碳數(shù)1~3的含氟烷基、碳數(shù)1~3的含氟烷氧基或氟原子取代;X6是碳數(shù)1~18的烷基、碳數(shù)1~18的含氟烷基、碳數(shù)1~18的烷氧基或碳數(shù)1~18的含氟烷氧基,n是0~4的整數(shù)。
(2)如上述(1)所述的液晶取向處理劑,其中,所述成分(B)是選自下述聚酰亞胺前體及將聚酰亞胺前體進(jìn)行酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少一種聚合物;所述聚酰亞胺前體是將具有所述以式[1]表示的側(cè)鏈的二胺化合物作為原料的一部分使用而得的。
(3)如上述(2)所述的液晶取向處理劑,其中,具有所述以式[1]表示的側(cè)鏈的二胺化合物是以下述式[1a]表示的二胺化合物;
[化2]
式[1a]中,X1是單鍵、-(CH2)a-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-,其中a是1~15的整數(shù);X2是單鍵或-(CH2)b-,其中b是1~15的整數(shù);X3是單鍵、-(CH2)c-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-,其中c是1~10的整數(shù);X4是選自苯環(huán)、環(huán)己環(huán)及雜環(huán)的2價環(huán)狀基團(tuán),其中,該環(huán)狀基團(tuán)上的任意的氫原子可以被碳數(shù)1~3的烷基、碳數(shù)1~3的烷氧基、碳數(shù)1~3的含氟烷基、碳數(shù)1~3的含氟烷氧基或氟原子取代;X5是選自苯環(huán)、環(huán)己環(huán)及雜環(huán)的2價環(huán)狀基團(tuán),其中,該環(huán)狀基團(tuán)上的任意的氫原子可以被碳數(shù)1~3的烷基、碳數(shù)1~3的烷氧基、碳數(shù)1~3的含氟烷基、碳數(shù)1~3的含氟烷氧基或氟原子取代;X6是碳數(shù)1~18的烷基、碳數(shù)1~18的含氟烷基、碳數(shù)1~18的烷氧基或碳數(shù)1~18的含氟烷氧基;n是0~4的整數(shù),m是1~4的整數(shù)。
(4)如上述(2)或(3)所述的液晶取向處理劑,其中,原料二胺成分的5~80摩爾%使用以所述式[1a]表示的二胺。
(5)如上述(1)~(4)中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑,其中,所述成分(B)是使用以下述式[2]表示的四羧酸二酐而得的聚合物;
[化3]
式[2]中,Y1是碳數(shù)4~13的4價有機(jī)基團(tuán),且含有碳數(shù)4~10的非芳香族環(huán)狀烴基。
(6)如上述(5)所述的液晶取向處理劑,其中,所述Y1是以下述式[2a]~[2j]表示的結(jié)構(gòu)的基團(tuán);
[化4]
式[2a]中,Y2~Y5是氫原子、甲基、氯原子或苯環(huán),且各基團(tuán)彼此可以相同或不同;式[2g]中,Y6及Y7是氫原子或甲基,且各基團(tuán)彼此可以相同或不同。
(7)如上述(1)~(6)中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑,其中,作為所述成分(B)的聚合物是聚酰胺酸。
(8)如上述(1)~(6)中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑,其中,作為所述成分(B)的聚合物是使聚酰胺酸脫水閉環(huán)而得的聚酰亞胺。
(9)如上述(1)~(8)中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑,其中,作為成分(C),含有N-甲基-2-吡咯烷酮或γ-丁內(nèi)酯。
(10)如上述(1)~(9)中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑,其中,作為成分(D),含有選自1-己醇、環(huán)己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚及丙二醇單丁醚的至少一種。
(11)如上述(1)~(10)中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑,其中,所述成分(A)占液晶取向處理劑中所含的全部有機(jī)溶劑的10~100質(zhì)量%。
(12)如上述(9)~(11)中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑,其中,所述成分(C)占液晶取向處理劑中所含的全部有機(jī)溶劑的0.1~50質(zhì)量%。
(13)如上述(10)~(12)中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑,其中,所述成分(D)占液晶取向處理劑中所含的全部有機(jī)溶劑的5~80質(zhì)量%。
(14)如上述(1)~(13)中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑,其中,液晶取向處理劑中的所述成分(B)為0.1~15質(zhì)量%。
(15)一種液晶取向膜,它通過使用上述(1)~(14)中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑而得到。
(16)一種液晶取向膜,它通過使用上述(1)~(14)中任一項(xiàng)所述的液晶取向處理劑、并利用噴墨法而得到。
(17)一種液晶顯示元件,它具有上述(15)或(16)所述的液晶取向膜。
(18)如上述(15)或(16)所述的液晶取向膜,它被用于通過在具備電極的一對基板間具有液晶層而構(gòu)成的、經(jīng)過下述工序制造的液晶顯示元件,該工序?yàn)椋涸谒鲆粚彘g配置包含利用活性能量射線及熱量中的至少一方進(jìn)行聚合的聚合性化合物的液晶組合物,一邊在所述電極間施加電壓,一邊使所述聚合性化合物聚合。
(19)一種液晶顯示元件,它具有上述(18)所述的液晶取向膜。
(20)如上述(19)所述的液晶顯示元件,它通過在具備電極和所述液晶取向膜的一對基板間具有液晶層而構(gòu)成,并經(jīng)過下述工序來制造,該工序?yàn)椋涸谒鲆粚彘g配置包含利用活性能量射線及熱量中的至少一方進(jìn)行聚合的聚合性化合物的液晶組合物,一邊在所述電極間施加電壓,一邊使所述聚合性化合物聚合。
(21)如上述(15)或(16)所述的液晶取向膜,它被用于在具備電極的一對基板間具有液晶層而構(gòu)成的、經(jīng)過下述工序制造的液晶顯示元件,該工序?yàn)椋涸谒鲆粚彘g配置包含利用活性能量射線及熱量中的至少一方進(jìn)行聚合的聚合性基團(tuán)的液晶取向膜,一邊在所述電極間施加電壓一邊使所述聚合性基團(tuán)聚合。
(22)一種液晶顯示元件,它具有上述(21)所述的液晶取向膜。
(23)如上述(22)所述的液晶顯示元件,它通過在具備電極的一對基板間具有液晶層而構(gòu)成,并經(jīng)過下述工序來制造,該工序?yàn)椋涸谒鲆粚彘g配置包含利用活性能量射線及熱量中的至少一方進(jìn)行聚合的聚合性基團(tuán)的液晶取向膜,一邊在所述電極間施加電壓一邊使所述聚合性基團(tuán)聚合。
發(fā)明的效果
采用本發(fā)明的液晶取向處理劑,即使暴露于長時間的高溫及光照射,也可得到預(yù)傾角沒有變化的液晶取向膜,而且,可得到溶液對基板的浸潤擴(kuò)散性高、相對于大型基板或階差基板的涂膜均勻性優(yōu)異的液晶取向膜。通過使用該液晶取向膜,可提供顯示特性優(yōu)異的可靠性高的液晶顯示元件。
附圖說明
圖1是用于評價液晶取向膜的端部的直線性的光學(xué)顯微鏡的涂膜圖像的例子。
圖2是用于評價液晶取向膜的端部的隆起(日文:盛り上がり)的光學(xué)顯微鏡的涂膜圖像的例子。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的液晶取向處理劑包含作為成分(A)的N-乙基-2-吡咯烷酮(也稱為特定溶劑)、及作為成分(B)的選自具有以上述式[1]表示的側(cè)鏈(也稱為特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu))的聚酰亞胺前體及將聚酰亞胺前體進(jìn)行酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少一種聚合物(也稱為特定聚合物)。
本發(fā)明中的特定溶劑是對聚酰胺酸及可溶性聚酰亞胺的溶解性優(yōu)異的良溶劑。還有,與通常所使用的N-甲基-2-吡咯烷酮或γ-丁內(nèi)酯相比,其作為溶劑的表面張力低。因此,使用了特定溶劑的液晶取向處理劑與沒使用該特定溶劑的液晶取向處理劑相比,涂布溶液對基板的浸潤擴(kuò)散性高,即使不大量使用樹脂溶解性低的不良溶劑,也能夠得到涂膜均勻性優(yōu)異的液晶取向膜。此外,通過提高涂布溶液的浸潤擴(kuò)散性,制成液晶取向膜時的端部的直線性提高。
此外,該特定溶劑與通常所使用的N-甲基-2-吡咯烷酮或γ-丁內(nèi)酯相比沸點(diǎn)高,所以使用特定溶劑的液晶取向劑可抑制制成液晶取向膜時的端部的隆起。
本發(fā)明中的特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu)在側(cè)鏈部分具有苯環(huán)、環(huán)己環(huán)或雜環(huán)。這些苯環(huán)、環(huán)己環(huán)或雜環(huán)與現(xiàn)有技術(shù)中的長鏈烷基相比,表現(xiàn)為剛性結(jié)構(gòu)。藉此,側(cè)鏈部位的對熱或紫外線的穩(wěn)定性提高,可得到即使對于熱或光、預(yù)傾角也穩(wěn)定的液晶取向膜。此外,這些苯環(huán)、環(huán)己環(huán)或雜環(huán)即使表現(xiàn)為剛性結(jié)構(gòu),與現(xiàn)有技術(shù)中的由類固醇骨架形成的環(huán)狀基團(tuán)相比,聚合物的有機(jī)溶劑溶解性也較高。因此,本發(fā)明的具有特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的液晶取向處理劑與現(xiàn)有技術(shù)中的具有由類固醇骨架形成的環(huán)狀基團(tuán)的液晶取向處理劑相比,對基板的涂布均勻性提高。
由于上述原因,根據(jù)本發(fā)明的包含特定溶劑及具有特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的聚合物的液晶取向處理劑,可得到即使長時間暴露于高溫及光的照射,預(yù)傾角也無變化、且涂膜均勻性優(yōu)異的液晶取向膜,此外,通過使用該液晶取向膜,可得到顯示特性優(yōu)異的可靠性高的液晶顯示元件。
<特定溶劑>
本發(fā)明的特定溶劑是N-乙基-2-吡咯烷酮。N-乙基-2-吡咯烷酮具有提高涂布溶液對基板的浸潤擴(kuò)散性的效果,所以較好是占液晶取向處理劑中所含的全部有機(jī)溶劑的10~100質(zhì)量%。優(yōu)選占全部有機(jī)溶劑的15~100質(zhì)量%,更優(yōu)選20~100質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選25~100質(zhì)量%。
液晶取向處理劑中的全部有機(jī)溶劑中,本發(fā)明的特定溶劑的量越多,本發(fā)明的效果、即涂布溶液對基板的浸潤擴(kuò)散性越高,可得到涂膜均勻性優(yōu)異的液晶取向膜。
<特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu)>
本發(fā)明的特定聚合物、即選自聚酰亞胺前體及將聚酰亞胺前體進(jìn)行酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少一種具有以下述式[1]表示的特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu)。
[化5]
式[1]中,X1是單鍵、-(CH2)a-(a是1~15的整數(shù))、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-。其中,由于容易合成側(cè)鏈結(jié)構(gòu),因此優(yōu)選單鍵、-(CH2)a-(a是1~15的整數(shù))、-O-、-CONH-、-CH2O-或-COO-。更優(yōu)選單鍵、-(CH2)a-(a是1~10的整數(shù))、-O-、-CONH-、-CH2O-或-COO-。進(jìn)一步優(yōu)選單鍵、-(CH2)a-(a是1~10的整數(shù))、-O-、-CH2O-或-COO-。
X2是單鍵或-(CH2)b-(b是1~15的整數(shù))。其中,優(yōu)選單鍵或-(CH2)b-(b是1~10的整數(shù))。
X3是單鍵、-(CH2)c-(c是1~15的整數(shù))、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-。其中,由于容易合成,因此優(yōu)選單鍵、-(CH2)c-(c是1~15的整數(shù))、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。更優(yōu)選單鍵、-(CH2)c-(c是1~10的整數(shù))、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。
X4是選自苯環(huán)、環(huán)己環(huán)及雜環(huán)的2價環(huán)狀基團(tuán)。上述環(huán)狀基團(tuán)上的任意的氫原子可以被碳數(shù)1~3的烷基、碳數(shù)1~3的烷氧基、碳數(shù)1~3的含氟烷基、碳數(shù)1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。其中,作為2價環(huán)狀基團(tuán),優(yōu)選苯環(huán)或環(huán)己環(huán)。
X5是選自苯環(huán)、環(huán)己環(huán)及雜環(huán)的2價環(huán)狀基團(tuán)。該環(huán)狀基團(tuán)上的任意的氫原子可以被碳數(shù)1~3的烷基、碳數(shù)1~3的烷氧基、碳數(shù)1~3的含氟烷基、碳數(shù)1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。其中,作為2價環(huán)狀基團(tuán),優(yōu)選苯環(huán)或環(huán)己烷環(huán)。
n是0~4的整數(shù),優(yōu)選0~2的整數(shù)。
X6是碳數(shù)1~18的烷基、碳數(shù)1~18的含氟烷基、碳數(shù)1~18的烷氧基或碳數(shù)1~18的含氟烷氧基。其中優(yōu)選碳數(shù)1~18的烷基、碳數(shù)1~10的含氟烷基、碳數(shù)1~18的烷氧基或碳數(shù)1~10的含氟烷氧基。更優(yōu)選碳數(shù)1~12的烷基或碳數(shù)1~12的烷氧基。進(jìn)一步優(yōu)選碳數(shù)1~9的烷基或碳數(shù)1~9的烷氧基。
作為式[1]中的X1、X2、X3、X4、X5、X6及n的優(yōu)選組合,可例舉與國際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)的第13頁~第33頁的表6~45所記載的(2-1)~(2-600)同樣的組合。并且,本發(fā)明中的X1~X6在國際公開公報的各表中表示為Y1~Y6,可以將Y1~Y6替換為X1~X6。
<特定側(cè)鏈型二胺化合物>
作為將以式[1]表示的特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu)導(dǎo)入本發(fā)明的特定聚合物、即選自聚酰亞胺前體及將聚酰亞胺前體進(jìn)行酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少一種的方法,較好是將具有特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的二胺化合物用作原料的一部分。特別優(yōu)選使用以下述式[1a]表示的二胺化合物(也稱為特定側(cè)鏈型二胺化合物)。
[化6]
式[1a]中,X1是單鍵、-(CH2)a-(a是1~15的整數(shù))、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-。其中,由于容易合成側(cè)鏈結(jié)構(gòu),因此優(yōu)選單鍵、-(CH2)a-(a是1~15的整數(shù))、-O-、-CONH-、-CH2O-或-COO-。更優(yōu)選單鍵、-(CH2)a-(a是1~10的整數(shù))、-O-、-CONH-、-CH2O-或-COO-。進(jìn)一步優(yōu)選單鍵、-(CH2)a-(a是1~10的整數(shù))、-O-、-CH2O-或-COO-。
X2是單鍵或-(CH2)b-(b是1~15的整數(shù))。其中,優(yōu)選單鍵或-(CH2)b-(b是1~10的整數(shù))。
X3是單鍵、-(CH2)c-(c是1~15的整數(shù))、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-。其中,由于容易合成,因此優(yōu)選單鍵、-(CH2)c-(c是1~15的整數(shù))、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。更優(yōu)選單鍵、-(CH2)c-(c是1~10的整數(shù))、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。
X4是選自苯環(huán)、環(huán)己環(huán)或雜環(huán)的2價環(huán)狀基團(tuán)。上述環(huán)狀基團(tuán)上的任意的氫原子可以被碳數(shù)1~3的烷基、碳數(shù)1~3的烷氧基、碳數(shù)1~3的含氟烷基、碳數(shù)1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。其中,作為2價環(huán)狀基團(tuán),優(yōu)選苯環(huán)或環(huán)己環(huán)。
X5是選自苯環(huán)、環(huán)己環(huán)及雜環(huán)的2價環(huán)狀基團(tuán)。該環(huán)狀基團(tuán)上的任意的氫原子可以被碳數(shù)1~3的烷基、碳數(shù)1~3的烷氧基、碳數(shù)1~3的含氟烷基、碳數(shù)1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。其中,作為2價環(huán)狀基團(tuán),優(yōu)選苯環(huán)或環(huán)己環(huán)。
n是0~4的整數(shù),優(yōu)選0~2的整數(shù)。
X6是碳數(shù)1~18的烷基、碳數(shù)1~18的含氟烷基、碳數(shù)1~18的烷氧基或碳數(shù)1~18的含氟烷氧基。其中優(yōu)選碳數(shù)1~18的烷基、碳數(shù)1~10的含氟烷基、碳數(shù)1~18的烷氧基或碳數(shù)1~10的含氟烷氧基。更優(yōu)選碳數(shù)1~12的烷基或碳數(shù)1~12的烷氧基。進(jìn)一步優(yōu)選碳數(shù)1~9的烷基或碳數(shù)1~9的烷氧基。
式[1a]中的X1、X2、X3、X4、X5、X6及n的優(yōu)選組合與式[1]相同。
式[1]中的X1、X2、X3、X4、X5、X6及n的組合中,更優(yōu)選的組合是1-25~1-96、1-145~1-168、1-217~1-240、1-268~1-315、1-364~1-387、1-436~1-483等,特別優(yōu)選的組合是1-49~1-96、1-145~1-168、1-217~1-240等。
式[1a]中,m是1~4的整數(shù),優(yōu)選為1。
作為式[1a],具體而言,是例如以下述式[1-1]~[1-13]表示的結(jié)構(gòu)。
[化7]
(式[1-1]~[1-3]中,R1是-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-或CH2OCO-;R2是直鏈狀或直鏈狀的、碳數(shù)1~22的烷基、碳數(shù)1~22的烷氧基、碳數(shù)1~22的含氟烷基或碳數(shù)1~22的含氟烷氧基。)
[化8]
(式[1-4]~[1-6]中,R3是-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2-;R4是直鏈狀或直鏈狀的、碳數(shù)1~22的烷基、碳數(shù)1~22的烷氧基、碳數(shù)1~22的含氟烷基或碳數(shù)1~22的含氟烷氧基。)
[化9]
(式[1-7]及[1-8]中,R5是-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-、-O-或-NH-;R6是氟基、氰基、三氟甲基、硝基、偶氮基、甲酰基、乙酰基、乙酰氧基或羥基。)
[化10]
(式[1-9]及式[1-10]中,R7為碳數(shù)3~12的直鏈狀或支鏈狀烷基,1,4-亞環(huán)己基的順-反異構(gòu)性分別為反式異構(gòu)體。)
[化11]
(式[1-11]及式[1-12]中,R8為碳數(shù)3~12的直鏈狀或支鏈狀烷基,1,4-亞環(huán)己基的順-反異構(gòu)性分別為反式異構(gòu)體。)
[化12]
(式[1-13]中,A4是可以被氟原子取代的碳數(shù)3~20的直鏈狀或支鏈狀烷基;A3是1,4-亞環(huán)己基或1,4-亞苯基;A2是氧原子或COO-*(其中帶“*”的鍵與A3連接);A1是氧原子或COO-*(其中帶“*”的鍵與(CH2)a2連接。)
此外,a1是0或1,a2是2~10的整數(shù),a3是0或1。)
上述式[1-1]~[1-13]中,特別優(yōu)選的結(jié)構(gòu)的二胺化合物是式[1-1]~[1-6]、式[1-9]~[1-13]等。
上述的特定側(cè)鏈型二胺化合物可以根據(jù)制成液晶取向膜時的液晶取向性、電壓保持率、蓄積電荷等特性,使用一種或?qū)煞N以上混合使用。
<其他二胺化合物>
本發(fā)明中,只要不損害本發(fā)明的效果,也可以使用特定側(cè)鏈型二胺化合物以外的其他的二胺化合物(以下也稱為其他二胺化合物)作為原料的二胺成分。下面例舉其具體例子。
對苯二胺、2,3,5,6-四甲基對苯二胺、2,5-二甲基對苯二胺、間苯二胺、2,4-二甲基間苯二胺、2,5-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、2,5-二氨基苯酚、2,4-二氨基苯酚、3,5-二氨基苯酚、3,5-二氨基芐醇、2,4-二氨基芐醇、4,6-二氨基間苯二酚、4,4’-二氨基聯(lián)苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基聯(lián)苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基聯(lián)苯、3,3’-二羥基-4,4’-二氨基聯(lián)苯、3,3’-二羧基-4,4’-二氨基聯(lián)苯、3,3’-二氟-4,4’-聯(lián)苯、3,3’-三氟甲基-4,4’-二氨基聯(lián)苯、3,4’-二氨基聯(lián)苯、3,3’-二氨基聯(lián)苯、2,2’-二氨基聯(lián)苯、2,3’-二氨基聯(lián)苯、4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,3’-二氨基二苯基甲烷、3,4’-二氨基二苯基甲烷、2,2’-二氨基二苯基甲烷、2,3’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基醚、3,3’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、2,2’-二氨基二苯基醚、2,3’-二氨基二苯基醚、4,4’-磺?;p苯胺、3,3’-磺?;p苯胺、雙(4-氨基苯基)硅烷、雙(3-氨基苯基)硅烷、二甲基-雙(4-氨基苯基)硅烷、二甲基-雙(3-氨基苯基)硅烷、4,4’-硫代雙苯胺、3,3’-硫代雙苯胺、4,4’-二氨基二苯胺、3,3’-二氨基二苯胺、3,4’-二氨基二苯胺、2,2’-二氨基二苯胺、2,3’-二氨基二苯胺、N-甲基(4,4’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(3,3’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(3,4’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(2,2’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(2,3’-二氨基二苯基)胺、4,4’-二氨基二苯甲酮、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、1,4-二氨基萘、2,2’-二氨基二苯甲酮、2,3’-二氨基二苯甲酮、1,5-二氨基萘、1,6-二氨基萘、1,7-二氨基萘、1,8-二氨基萘、2,5-二氨基萘、2,6二氨基萘、2,7-二氨基萘、2,8-二氨基萘、1,2-雙(4-氨基苯基)乙烷、1,2-雙(3-氨基苯基)乙烷、1,3-雙(4-氨基苯基)丙烷、1,3-雙(3-氨基苯基)丙烷、1,4-雙(4-氨基苯基)丁烷、1,4-雙(3-氨基苯基)丁烷、雙(3,5-二乙基-4-氨基苯基)甲烷、1,4-雙(4-氨基苯氧基)苯、1,3-雙(4-氨基苯氧基)苯、1,4-雙(4-氨基苯基)苯、1,3-雙(4-氨基苯基)苯、1,4-雙(4-氨基芐基)苯、1,3-雙(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-[1,4-亞苯基雙(亞甲基)]雙苯胺、4,4’-[1,3-亞苯基雙(亞甲基)]雙苯胺、3,4’-[1,4-亞苯基雙(亞甲基)]雙苯胺、3,4’-[1,3-亞苯基雙(亞甲基)]雙苯胺、3,3’-[1,4-亞苯基雙(亞甲基)]雙苯胺、3,3’-[1,3-亞苯基雙(亞甲基)]雙苯胺、1,4-亞苯基雙[(4-氨基苯基)甲酮]、1,4-亞苯基雙[(3-氨基苯基)甲酮]、1,3-亞苯基雙[(4-氨基苯基)甲酮]、1,3-亞苯基雙[(3-氨基苯基)甲酮]、1,4-亞苯基雙(4-氨基苯甲酸酯)、1,4-亞苯基雙(3-氨基苯甲酸酯)、1,3-亞苯基雙(4-氨基苯甲酸酯)、1,3-亞苯基雙(3-氨基苯甲酸酯)、雙(4-氨基苯基)對苯二甲酸酯、雙(3-氨基苯基)對苯二甲酸酯、雙(4-氨基苯基)間苯二甲酸酯、雙(3-氨基苯基)間苯二甲酸酯、N,N’-(1,4-亞苯基)雙(4-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,3-亞苯基)雙(4-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,4-亞苯基)雙(3-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,3-亞苯基)雙(3-氨基苯甲酰胺)、N,N’-雙(4-氨基苯基)對苯二甲酰胺、N,N’-雙(3-氨基苯基)對苯二甲酰胺、N,N’-雙(4-氨基苯基)間苯二甲酰胺、N,N’-雙(3-氨基苯基)間苯二甲酰胺、9,10-雙(4-氨基苯基)蒽、4,4’-雙(4-氨基苯氧基)二苯砜、2,2’-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2’-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2’-雙(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2’-雙(3-氨基苯基)六氟丙烷、2,2’-雙(3-氨基-4-甲基苯基)六氟丙烷、2,2’-雙(4-氨基苯基)丙烷、2,2’-雙(3-氨基苯基)丙烷、2,2’-雙(3-氨基-4-甲基苯基)丙烷、3,5-二氨基苯甲酸、2,5-二氨基苯甲酸、1,3-雙(4-氨基苯氧基)丙烷、1,3-雙(3-氨基苯氧基)丙烷、1,4-雙(4-氨基苯氧基)丁烷、1,4-雙(3-氨基苯氧基)丁烷、1,5-雙(4-氨基苯氧基)戊烷、1,5-雙(3-氨基苯氧基)戊烷、1,6-雙(4-氨基苯氧基)己烷、1,6-雙(3-氨基苯氧基)己烷、1,7-雙(4-氨基苯氧基)庚烷、1,7-(3-氨基苯氧基)庚烷、1,8-雙(4-氨基苯氧基)辛烷、1,8-雙(3-氨基苯氧基)辛烷、1,9-雙(4-氨基苯氧基)壬烷、1,9-雙(3-氨基苯氧基)壬烷、1,10-(4-氨基苯氧基)癸烷、1,10-(3-氨基苯氧基)癸烷、1,11-(4-氨基苯氧基)十一烷、1,11-(3-氨基苯氧基)十一烷、1,12-(4-氨基苯氧基)十二烷、1,12-(3-氨基苯氧基)十二烷等芳香族二胺化合物;雙(4-氨基環(huán)己基)甲烷、雙(4-氨基-3-甲基環(huán)己基)甲烷等脂環(huán)式二胺化合物;1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、1,11-二氨基十一烷、1,12-二氨基十二烷等脂肪族二胺化合物。
此外,只要不損害本發(fā)明的效果,也可以使用二胺側(cè)鏈上具有烷基或含氟烷基的二胺化合物。
具體而言,可例示例如以下述式[DA1]~式[DA12]表示的二胺化合物。
[化13]
(式[DA1]~[DA5]中,A1是碳數(shù)1~22的直鏈狀或支鏈狀的烷基或碳數(shù)1~22的直鏈狀或支鏈狀的含氟烷基。)
[化14]
(式[DA6]~[DA11]中,A2表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-或-NH-;A3表示碳數(shù)1~22的直鏈狀或支鏈狀的烷基或碳數(shù)1~22的直鏈狀或支鏈狀的含氟烷基。)
[化15]
(式[DA12]中,p是1~10的整數(shù)。)
只要不損害本發(fā)明的效果,也可以使用以下述式[DA13]~式[DA20]表示的二胺化合物。
[化16]
(式[DA17]中,m是0~3的整數(shù)。式[DA20]中,n是1~5的整數(shù)。)
還有,只要不損害本發(fā)明的效果,也可以使用以下述式[DA21]~式[DA24]表示的在分子內(nèi)具有羧基的二胺化合物。
[化17]
(式[DA21]中,m1是1~4的整數(shù)。
式[DA22]中,A4是單鍵、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-CF2-、-C(CF3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-;m2及m3分別是0~4的整數(shù),且m2+m3為1~4的整數(shù)。
式[DA23]中,m4及m5分別為1~5的整數(shù)。式[DA24]中,A5是碳數(shù)1~5的直鏈狀或支鏈狀烷基;m6是1~5的整數(shù)。
式[DA25]中,A6是單鍵、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-CF2-、-C(CF3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-;m7是1~4的整數(shù)。)
還有,只要不損害本發(fā)明的效果,也可以使用以下述式[DA26]表示的二胺化合物。
[化18]
(式[DA26]中,A1是選自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-的2價有機(jī)基團(tuán);A2是單鍵、碳數(shù)1~20的脂肪族烴基、非芳香族環(huán)烴基或芳香族烴基。A3是單鍵、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-或-O(CH2)m-(m是1~5的整數(shù));A4是含氮芳香族雜環(huán);n是1~4的整數(shù)。)
還有,只要不損害本發(fā)明的效果,也可以使用以下述式[DA27]~式[DA46]表示的具有類固醇骨架的二胺化合物。
[化19]
[化20]
[化21]
[化22]
[化23]
[化24]
上述的其他二胺化合物可以根據(jù)制成液晶取向膜時的液晶取向性、電壓保持率、蓄積電荷等特性,使用一種或?qū)煞N以上混合使用。
<特定四羧酸二酐>
為了得到本發(fā)明的特定聚合物,優(yōu)選使用以下述式[2]表示的四羧酸二酐(也稱為特定四羧酸二酐)作為原料的一部分。
[化25]
式[2]中,Y1是碳數(shù)4~13的4價有機(jī)基團(tuán),且含有碳數(shù)4~10的非芳香族環(huán)狀烴基。
式[2]中的Y1具體是例如以下述式[2a]~[2j]表示的4價基團(tuán)。
[化34]
式[2a]中,Y2~Y5是氫原子、甲基、氯原子或苯環(huán),且各基團(tuán)彼此可以相同或不同。
此外,式[2g]中,Y6及Y7是氫原子或甲基,且各基團(tuán)彼此可以相同或不同。
式[2]中,從聚合反應(yīng)性和合成的難易程度的觀點(diǎn)來看,Y1的特別優(yōu)選的結(jié)構(gòu)是式[2a]、式[2c]、式[2d]、式[2e]、式[2f]或式[2g]。其中,優(yōu)選式[2a]、式[2e]、式[2f]或式[2g]。
<其他四羧酸二酐>
本發(fā)明中,只要不損害本發(fā)明的效果,可以使用特定四羧酸二酐以外的其他的四羧酸二酐(也稱為其他四羧酸二酐)。作為其他四羧酸二酐,可例舉以下所示的四羧酸的四羧酸二酐。
均苯四甲酸、2,3,6,7-萘四甲酸、1,2,5,6-萘四甲酸、1,4,5,8-萘四甲酸、2,3,6,7-蒽四甲酸、1,2,5,6-蒽四甲酸、3,3’,4,4’-聯(lián)苯四甲酸、2,3,3’,4-聯(lián)苯四甲酸、雙(3,4-二羧基苯基)醚、3,3’,4,4’-二苯酮四甲酸、雙(3,4-二羧基苯基)砜、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷、雙(3,4-二羧基苯基)二甲基硅烷、雙(3,4-二羧基苯基)二苯基硅烷、2,3,4,5-吡啶四甲酸、2,6-雙(3,4-二羧基苯基)吡啶、3,3’,4,4’-二苯砜四甲酸、3,4,9,10-苝四甲酸或1,3-二苯基-1,2,3,4-環(huán)丁烷四甲酸。
上述的特定四羧酸二酐及其他四羧酸二酐可以根據(jù)制成液晶取向膜時的液晶取向性、電壓保持率、蓄積電荷等特性,使用一種或?qū)煞N以上混合使用。
<特定聚合物>
本發(fā)明的特定聚合物是選自具有以上述式[1]表示的側(cè)鏈的聚酰亞胺前體及將聚酰亞胺前體進(jìn)行酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少一種的聚合物。
聚酰亞胺前體是以下述式[A]表示的結(jié)構(gòu)。
[化27]
(式[A]中,R1是4價有機(jī)基團(tuán),R2是2價有機(jī)基團(tuán),A1及A2是氫原子或碳數(shù)1~8的烷基,各基團(tuán)彼此可以相同或不同,n表示正整數(shù)。)
通過采用以下述式[B]表示的二胺成分和以下述式[C]表示的四羧酸二酐作為原料,可以比較簡便地獲得本發(fā)明的特定聚合物,從該理由考慮,優(yōu)選由以下述式[D]表示的重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)式構(gòu)成的聚酰胺酸或使該聚酰胺酸進(jìn)行酰亞胺化而得的聚酰亞胺。
[化28]
(式[B]及[C]中,R1及R2具有與式[A]中的定義相同的意義。)
[化29]
(式[D]中,R1及R2具有與式[A]中的定義相同的意義。)
本發(fā)明中,對合成特定聚合物的方法無特別限定。通常,可通過使二胺成分和四羧酸成分反應(yīng)而獲得。一般而言,可通過使選自四羧酸及其衍生物的至少1種的四羧酸成分和由1種或多種二胺化合物構(gòu)成的二胺成分反應(yīng)來獲得聚酰胺酸。具體而言,可使用下述方法:使四羧酸二酐和二胺成分縮聚而獲得聚酰胺酸的方法,使四羧酸和二胺成分進(jìn)行脫水縮聚反應(yīng)而獲得聚酰胺酸的方法,或者使四羧酸二酰鹵和二胺成分縮聚而獲得聚酰胺酸的方法。
為了獲得聚酰胺酸烷基酯,可使用下述方法:使羧酸基進(jìn)行二烷基酯化而得的四羧酸和二胺成分縮聚的方法,使羧酸基進(jìn)行二烷基酯化而得的四羧酸二酰鹵和二胺成分縮聚的方法,或者將聚酰胺酸的羧基轉(zhuǎn)化成酯的方法。
為了獲得聚酰亞胺,可使用使上述的聚酰胺酸或聚酰胺酸烷基酯閉環(huán)制成聚酰亞胺的方法。
使用本發(fā)明的特定聚合物而得的液晶取向膜中,上述二胺成分中的以上述式[1]表示的特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的含有比率越高,制成液晶取向膜時的疏水性和液晶的預(yù)傾角越大。此時,二胺成分優(yōu)選使用以上述式[1a]表示的特定側(cè)鏈型二胺化合物。特別優(yōu)選使用選自以上述式[1-1]~[1-6]及式[1-9]~[1-13]表示的特定側(cè)鏈型二胺化合物的至少一種。其中,優(yōu)選使用選自以式[1-1]~[1-6]或式[1-9]~[1-12]表示的特定側(cè)鏈型二胺化合物的至少一種。出于提高上述特性的目的,理想的是二胺成分的5~80摩爾%為特定側(cè)鏈型二胺化合物。其中,從液晶取向處理劑的涂布性及制成液晶取向膜時的電特性的角度考慮,更優(yōu)選二胺成分的5~60摩爾%是特定側(cè)鏈型二胺化合物。進(jìn)一步優(yōu)選為二胺成分的10~60摩爾%是特定側(cè)鏈型二胺化合物。
為了獲得本發(fā)明的特定聚合物,優(yōu)選使用以上述式[2]表示的特定四羧酸二酐作為四羧酸成分。特別優(yōu)選使用式[2]中的Y1是以上述式[2a]~[2j]表示的結(jié)構(gòu)的基團(tuán)的四羧酸二酐。此時,優(yōu)選四羧酸成分的1摩爾%以上是特定四羧酸二酐,更優(yōu)選5摩爾%以上,進(jìn)一步優(yōu)選10摩爾%以上。此外,也可以四羧酸成分的100摩爾%是特定四羧酸二酐。
二胺成分和四羧酸成分的反應(yīng)通常在有機(jī)溶劑中進(jìn)行。作為此時使用的有機(jī)溶劑,可以是本發(fā)明的特定溶劑,只要能夠溶解生成的聚酰亞胺前體即可,沒有特別的限定。下面例舉其具體例子。
例如是N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲亞砜、γ-丁內(nèi)酯、1,3-二甲基-咪唑啉酮、甲基乙基酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮等。
這些溶劑可以單獨(dú)使用,也可以混合使用。并且,即使是不能溶解聚酰亞胺前體的溶劑,也可以在生成的聚酰亞胺前體不析出的范圍內(nèi),混合在上述溶劑中使用。另外,因?yàn)橛袡C(jī)溶劑中的水分阻礙聚合反應(yīng),并且成為使生成的聚酰亞胺前體水解的原因,所以理想的是使用經(jīng)脫水干燥的有機(jī)溶劑。
使二胺成分和四羧酸成分在有機(jī)溶劑中反應(yīng)時,可例舉下述方法:攪拌使二胺成分分散或溶解于有機(jī)溶劑而得的溶液,然后直接添加四羧酸成分或者使四羧酸成分分散或溶解于有機(jī)溶劑后再添加的方法;相反地在將四羧酸二酐分散或溶解于有機(jī)溶劑而得的溶液中添加二胺成分的方法;交替添加四羧酸成分和二胺成分的方法等,可以使用其中的任一種方法。此外,在二胺成分或四羧酸成分分別由多種化合物構(gòu)成而進(jìn)行反應(yīng)的情況下,可以使其在預(yù)先混合的狀態(tài)下反應(yīng),也可以使其分別依次反應(yīng),還可以使分別反應(yīng)而得的低分子量聚合物混合反應(yīng)來獲得特定聚合物。此時的聚合溫度可以選擇-20~150℃的任意溫度,優(yōu)選是-5~100℃的范圍。此外,反應(yīng)能以任意的濃度進(jìn)行,但如果濃度過低則難以得到高分子量的特定聚合物,如果濃度過高則反應(yīng)液的粘度過高,難以進(jìn)行均勻的攪拌。因此,濃度優(yōu)選為1~50質(zhì)量%,更優(yōu)選5~30質(zhì)量%。可以在反應(yīng)初期在高濃度下進(jìn)行,之后追加有機(jī)溶劑。
聚酰亞胺前體的聚合反應(yīng)中,二胺成分的總摩爾數(shù)與四羧酸成分的總摩爾數(shù)之比優(yōu)選為0.8~1.2。與通常的縮聚反應(yīng)相同,該摩爾比越接近于1.0,生成的聚酰亞胺前體的分子量越大。
本發(fā)明的聚酰亞胺是使上述聚酰亞胺前體閉環(huán)而得的聚酰亞胺,作為用于獲得液晶取向膜的聚合物是有用的。
本發(fā)明的聚酰亞胺中,酰胺酸基的閉環(huán)率(也稱為酰亞胺化率)不需要一定為100%,可以根據(jù)用途或目的任意調(diào)整。
作為使聚酰亞胺前體進(jìn)行酰亞胺化的方法,可例舉直接加熱聚酰亞胺前體的溶液的熱酰亞胺化,或在聚酰亞胺前體的溶液中添加催化劑的催化酰亞胺化。
使聚酰亞胺前體在溶液中進(jìn)行熱酰亞胺化時的溫度為100~400℃、優(yōu)選120~250℃。
熱酰亞胺化反應(yīng)較好是一邊將生成的水排除至體系外一邊進(jìn)行。
聚酰亞胺前體的催化酰亞胺化可通過在聚酰亞胺前體溶液中添加堿性催化劑和酸酐,且在-20~250℃、優(yōu)選在0~180℃下攪拌而進(jìn)行。堿性催化劑的量是酰胺酸基的0.5~30摩爾倍,優(yōu)選2~20摩爾倍,酸酐的量是酰胺酸基的1~50摩爾倍,優(yōu)選3~30摩爾倍。
作為堿性催化劑,可例舉吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺、三辛胺等,其中吡啶具有對于使反應(yīng)進(jìn)行而言適度的堿性,因此優(yōu)選。
作為酸酐,可例舉乙酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐等,其中,使用乙酸酐時易于進(jìn)行反應(yīng)結(jié)束后的純化,因此優(yōu)選。采用催化酰亞胺化的酰亞胺化率可以通過調(diào)整催化劑量和反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間來控制。
從聚酰亞胺前體或聚酰亞胺的反應(yīng)溶液中回收生成的聚酰亞胺前體或聚酰亞胺時,將反應(yīng)溶液投入到溶劑中而使其沉淀即可。作為用于沉淀的溶劑,可例舉甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、己烷、丁基溶纖劑、庚烷、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲苯、苯、水等。投入到溶劑中而沉淀的聚合物可以在過濾回收之后,在常壓或減壓下、在常溫或加熱下來進(jìn)行干燥。另外,如果重復(fù)進(jìn)行使沉淀回收的聚合物再溶解于有機(jī)溶劑并再沉淀和回收的操作2~10次,則可以減少聚合物中的雜質(zhì)。作為此時的溶劑,可例舉例如醇類、酮類、烴類等,如果使用選自上述溶劑的3種以上的溶劑,則純化效率進(jìn)一步提高,因此優(yōu)選。
對于本發(fā)明的特定聚合物的分子量,考慮到所得的聚合物被膜的強(qiáng)度、聚合物被膜形成時的操作性、聚合物被膜的均勻性,以利用GPC(凝膠滲透色譜)法測得的重均分子量計優(yōu)選為5000~1000000,更優(yōu)選10000~150000。
<液晶取向處理劑>
本發(fā)明的液晶取向處理劑是用于形成液晶取向膜的涂布溶液,且是含有特定溶劑和特定聚合物的用于形成樹脂被膜的涂布液。
本發(fā)明的液晶取向處理劑中的聚合物成分可以全部是本發(fā)明的特定聚合物,也可以在本發(fā)明的特定聚合物中混合除其以外的其他聚合物。此時,聚合物成分中的除本發(fā)明的特定聚合物以外的其他聚合物的含量是0.5~15質(zhì)量%,優(yōu)選1~10質(zhì)量%。
作為除本發(fā)明的特定聚合物以外的其他聚合物,可例舉選自由不含特定側(cè)鏈型二胺化合物的二胺成分和不含特定四羧酸二酐的四羧酸成分而得的聚酰亞胺前體及將聚酰亞胺前體進(jìn)行酰亞胺化而得的聚酰亞胺的至少一種的聚合物。還有,作為聚酰亞胺前體及聚酰亞胺以外的聚合物,具體可例舉丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸聚合物、聚苯乙烯、聚酰胺、硅氧烷類聚合物等。
對于本發(fā)明的液晶取向處理劑中的有機(jī)溶劑,從通過涂布形成均勻的被膜的觀點(diǎn)考慮,液晶取向處理劑中的有機(jī)溶劑的含量優(yōu)選為70~99質(zhì)量%。有機(jī)溶劑的含量可根據(jù)目標(biāo)液晶取向膜的膜厚進(jìn)行適當(dāng)改變。
作為有機(jī)溶劑,優(yōu)選使用本發(fā)明的特定溶劑。此時,只要是能溶解特定聚合物的有機(jī)溶劑,則除特定溶劑以外,也可以使用下述的溶劑。具體是N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲亞砜、γ-丁內(nèi)酯、1,3-二甲基-咪唑啉酮、甲基乙基酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮、或4-羥基-4-甲基-2-戊酮。
其中,優(yōu)選使用N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁內(nèi)酯等(也將其稱為成分(C))。
成分(C)的使用量優(yōu)選占液晶取向處理劑中所含的全部有機(jī)溶劑的0.1~70質(zhì)量%。其中,優(yōu)選1~60質(zhì)量%。更優(yōu)選1~50質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選3~40質(zhì)量%。
本發(fā)明的液晶取向處理劑,在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)可以使用使涂布液晶取向處理劑時的液晶取向膜的涂膜均勻性及表面平滑性提高的有機(jī)溶劑、即不良溶劑。作為能提高液晶取向膜的涂膜均勻性及表面平滑性的不良溶劑的具體例,可例舉以下溶劑。
例如乙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、異戊醇、叔戊醇、3-甲基-2-丁醇、新戊醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、2-乙基-1-己醇、環(huán)己醇、1-甲基環(huán)己醇、2-甲基環(huán)己醇、3-甲基環(huán)己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、丙醚、丁醚、己醚、二烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、1,2-丁氧基乙醇、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丁醚、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、3-乙氧基丁基乙酸酯、1-甲基戊基乙酸酯、2-乙基丁基乙酸酯、2-乙基己基乙酸酯、乙二醇一乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、碳酸異丙烯酯、碳酸亞乙酯、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、乙二醇異丙醚、乙二醇單丁醚、乙二醇單異戊醚、乙二醇單己醚、2-(己氧基)乙醇、糠醇、二乙二醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚、1-(丁氧基乙氧基)丙醇、丙二醇單甲醚乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、三丙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、乙二醇一乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基乙酸酯、二乙二醇乙酸酯、三乙二醇、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸丙二醇單乙醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙酸、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸正丁酯、乳酸異戊酯等表面表面張力小的有機(jī)溶劑。
其中,優(yōu)選使用1-己醇、環(huán)己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丁醚等(也將其稱為成分(D))。
不良溶劑(成分(D))的使用量優(yōu)選占液晶取向處理劑中所含的全部有機(jī)溶劑的1~80質(zhì)量%。其中,優(yōu)選5~70質(zhì)量%。更優(yōu)選10~70質(zhì)量%。
本發(fā)明的液晶取向處理劑中的有機(jī)溶劑的優(yōu)選組合如表1~3所示。
[表1]
[表2]
[表3]
表1~3中,NEP表示N-乙基-2-吡咯烷酮,NMP表示N-甲基-2-吡咯烷酮,γ-BL表示γ-丁內(nèi)酯,BCS表示乙二醇單丁醚,ECS表示乙二醇單乙醚,MC表示二乙二醇單甲醚,EC表示二乙二醇單乙醚,PGME表示丙二醇單甲醚。
這些有機(jī)溶劑的組合中,優(yōu)選2-1~2-10、2-14~2-17、2-19~2-25、2-29~2-32、2-34~2-40或2-44~2-46的組合。更優(yōu)選2-1~2-10、2-14~2-17、2-19~2-2-25、2-32或2-38-2-40的組合。特別優(yōu)選2-2、2-8~2-10、2-17、2-23~2-25、2-32或2-38~2-40的組合。
本發(fā)明的液晶取向處理劑中,在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi),可以導(dǎo)入具有環(huán)氧基、異氰酸酯基、氧雜環(huán)丁烷基或環(huán)碳酸酯基的交聯(lián)性化合物,具有選自羥基、羥烷基及低級烷氧基烷基的至少一種取代基的交聯(lián)性化合物,或具有聚合性不飽和鍵的交聯(lián)性化合物。交聯(lián)性化合物中優(yōu)選具有兩個以上的上述取代基或聚合性不飽和鍵。
作為具有環(huán)氧基或異氰酸酯基的交聯(lián)性化合物,可例舉例如雙酚丙酮縮水甘油醚、線型酚醛環(huán)氧樹脂、甲酚線型酚醛環(huán)氧樹脂、異氰脲酸三縮水甘油酯、四縮水甘油基氨基聯(lián)二亞苯、四縮水甘油基間二甲苯二胺、四縮水甘油基-1,3-雙(氨基乙基)環(huán)己烷、四苯基縮水甘油醚乙烷、三苯基縮水甘油醚乙烷、雙酚六氟乙?;s水甘油醚、1,3-雙(1-(2,3-環(huán)氧丙氧基)-1-三氟甲基-2,2,2-三氟甲基)苯、4,4-雙(2,3-環(huán)氧丙氧基)八氟聯(lián)苯、三縮水甘油基對氨基苯酚、四縮水甘油基間二甲苯二胺、2-(4-(2,3-環(huán)氧丙氧基)苯基)-2-(4-(1,1-雙(4-(2,3-環(huán)氧丙氧基)苯基)乙基)苯基)丙烷、1,3-雙(4-(1-(4-(2,3-環(huán)氧丙氧基)苯基)-1-(4-(1-(4-(2,3-環(huán)氧丙氧基)苯基)-1-甲基乙基)苯基)乙基)苯氧基)-2-丙醇等。
作為具有氧雜環(huán)丁烷基的交聯(lián)性化合物,是具有至少兩個以下述式[3]表示的氧雜環(huán)丁烷基的交聯(lián)性化合物。
[化30]
具體而言,是以下述式[3-1]~式[3-11]表示的交聯(lián)性化合物。
[化31]
[化32]
[化33]
作為具有環(huán)碳酸酯基的交聯(lián)性化合物,是具有至少兩個以下式[4]表示的環(huán)碳酸酯基的交聯(lián)性化合物。
[化34]
具體而言,是以下述式[4-1]~式[4-37]表示的交聯(lián)性化合物。
[化35]
[化36]
[化37]
[化38]
[化39]
[化40]
[化41]
[化42]
(式[4-24]中,n是1~5的整數(shù)。式[4-25]中,n是1~5的整數(shù)。式[4-36]中,n是1~100的整數(shù)。式[4-37]中,n是1~10的整數(shù)。)
還可例舉具有以下述式[4-38]~[4-40]表示的至少一種結(jié)構(gòu)的聚硅氧烷。
[化43]
(式[4-38]~[4-40]中,R1、R2、R3、R4及R5分別獨(dú)立地為式[4]所表示的結(jié)構(gòu)、氫原子、羥基、碳數(shù)1~10的烷基、烷氧基、脂肪族環(huán)或芳香族環(huán),至少一個是式[4]所表示的結(jié)構(gòu)。)
更具體而言,可例舉下述式[4-41]及式[4-42]的化合物。
[化44]
(式[4-42]中,n是1~10的整數(shù)。)
作為具有選自羥基及烷氧基的至少1種取代基的交聯(lián)性化合物,例如可例舉具有羥基或烷氧基的氨基樹脂,例如三聚氰胺樹脂、脲醛樹脂、胍胺樹脂、甘脲-甲醛樹脂、琥珀酰胺-甲醛樹脂、亞乙基脲-甲醛樹脂等。具體而言,可以使用氨基的氫原子被羥甲基和/或烷氧基甲基取代了的三聚氰胺衍生物、苯并胍胺衍生物或甘脲。三聚氰胺衍生物及苯并胍胺衍生物也可能以二聚體或三聚體的形式存在。它們較好是相對于每1個三嗪環(huán)平均具有3個以上6個以下的羥甲基或烷氧基甲基。
作為這樣的三聚氰胺衍生物或苯并胍胺衍生物的例子,可例舉作為市售品的每1個三嗪環(huán)平均被3.7個甲氧基甲基取代了的MX-750、每1個三嗪環(huán)平均被5.8個甲氧基甲基取代了的MW-30(以上為三和化學(xué)株式會社(三和ケミカル)制),サイメル300、301、303、350、370、771、325、327、703、712等甲氧基甲基化三聚氰胺、サイメル235、236、238、212、253、254等甲氧基甲基化丁氧基甲基化三聚氰胺、サイメル506、508等丁氧基甲基化三聚氰胺、サイメル1141之類的含羧基的甲氧基甲基化異丁氧基甲基化三聚氰胺、サイメル1123之類的甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯并胍胺、サイメル1123-10之類的甲氧基甲基化丁氧基甲基化苯并胍胺、サイメル1128之類的丁氧基甲基化苯并胍胺、サイメル1125-80之類的含羧基的甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯并胍胺(以上為三井氰胺株式會社(三井サイアナミド)制)等。作為甘脲的例子,可例舉サイメル1170之類的丁氧基甲基化甘脲、サイメル1172之類的羥甲基化甘脲、パウダーリンク1174之類的甲氧基羥甲基化甘脲等。
作為具有羥基或烷氧基的苯或苯酚性化合物,可例舉例如1,3,5-三(甲氧基甲基)苯、1,2,4-三(異丙氧基甲基)苯、1,4-雙(仲丁氧基甲基)苯、2,6-二羥甲基對叔丁基苯酚等。
具體而言,可例舉記載于國際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)的第62頁~第66頁的式[6-1]~[6-48]所表示的交聯(lián)性化合物。
作為具有聚合性不飽和鍵的交聯(lián)性化合物,例如可例舉三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酰氧基乙氧基三羥甲基丙烷、甘油聚縮水甘油醚聚(甲基)丙烯酸酯等的分子內(nèi)具有3個聚合性不飽和基團(tuán)的交聯(lián)性化合物;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧乙烷雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯、環(huán)氧丙烷雙酚型二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯二(甲基)丙烯酸酯、羥基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等的分子內(nèi)具有2個聚合性不飽和基團(tuán)的交聯(lián)性化合物;以及(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸-2-苯氧基-2-羥基丙酯、鄰苯二甲酸-2-(甲基)丙烯酰氧基-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-氯-2-羥基丙酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺等的分子內(nèi)具有1個聚合性不飽和基團(tuán)的交聯(lián)性化合物;等。
還可以使用以下述式[6]表示的化合物。
[化45]
式[6]中,E1是選自環(huán)己烷環(huán)、雙環(huán)己烷環(huán)、苯環(huán)、聯(lián)苯環(huán)、聯(lián)三苯環(huán)、萘環(huán)、芴環(huán)、蒽環(huán)及菲環(huán)的基團(tuán),E2是選自下述式[6a]及式[6b]的基團(tuán),n為1~4的整數(shù)。
[化46]
上述化合物是交聯(lián)性化合物的一例,并不限定于此。
此外,本發(fā)明的液晶取向處理劑中所含的交聯(lián)性化合物既可以是一種,也可以是兩種以上的組合。
本發(fā)明的液晶取向處理劑中的交聯(lián)性化合物的含量相對于全部聚合物成分100質(zhì)量份優(yōu)選為0.1~150質(zhì)量份。為了使交聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行而表現(xiàn)出目標(biāo)效果、且使液晶的取向性不下降,相對于全部聚合物成分100質(zhì)量份更優(yōu)選為0.1~100質(zhì)量份,最優(yōu)選1~50質(zhì)量份。
作為促進(jìn)使用本發(fā)明的液晶取向處理劑而形成的液晶取向膜中的電荷移動、促進(jìn)使用該液晶取向膜的液晶晶胞的電荷釋放的化合物,還可以添加國際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)的第69頁~第73頁所記載的式[M1]~[M156]所表示的含氮雜環(huán)胺化合物。這些胺化合物也可以直接添加到特定聚合物的溶液中,但優(yōu)選用合適的溶劑制成濃度為0.1~10質(zhì)量%、優(yōu)選1~7質(zhì)量%的溶液后再添加。作為該溶劑,只要是能溶解上述特定聚合物的有機(jī)溶劑即可,無特別限定。
本發(fā)明的液晶取向處理劑,在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)可以使用使涂布液晶取向處理劑時的聚合物被膜的膜厚均勻性及表面平滑性提高的化合物。還有,還可使用能提高液晶取向膜與基板的密合性的化合物等。
作為能提高膜厚均勻性及表面平滑性的化合物,可例舉氟類表面活性劑、硅氧烷類表面活性劑、非離子型表面活性劑等。
更具體而言,可例舉例如エフトップEF301、EF303、EF352(托凱姆產(chǎn)品株式會社(トーケムプロダクツ社)制)、メガファックF171、F173、R-30(大日本油墨化學(xué)株式會社(大日本インキ社)制)、フロラードFC430、FC431(住友3M株式會社(住友スリーエム社)制)、アサヒガードAG710、サーフロンS-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子株式會社(旭硝子社)制)等。這些表面活性劑的使用比例相對于液晶取向處理劑中所含的全部聚合物成分100質(zhì)量份,優(yōu)選為0.01~2質(zhì)量份,更優(yōu)選0.01~1質(zhì)量份。
作為能提高液晶取向膜和基板的密合性的化合物的具體例,可例舉以下所示的含官能性硅烷的化合物及含環(huán)氧基的化合物。
例如,可例舉3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-三乙氧基甲硅烷基丙基三亞乙基三胺、N-三甲氧基甲硅烷基丙基三亞乙基三胺、10-三甲氧基甲硅烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、10-三乙氧基甲硅烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、9-三甲氧基甲硅烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、9-三乙氧基甲硅烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、N-芐基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-芐基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-雙(氧乙烯基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-雙(氧乙烯基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、三丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、甘油二縮水甘油醚、2,2-二溴新戊二醇二縮水甘油醚、1,3,5,6-四縮水甘油基-2,4-己二醇、N,N,N’,N’,-四縮水甘油基-間二甲苯二胺、1,3-雙(N,N-二縮水甘油基氨基甲基)環(huán)己烷、N,N,N’,N’,-四縮水甘油基-4,4’-二氨基二苯基甲烷等。
使用能夠提高與基板的密合性的化合物時,相對于液晶取向處理劑中含有的全部聚合物成分100質(zhì)量份,其含量較好是0.1~30質(zhì)量份,更好是1~20質(zhì)量份。如果不足0.1質(zhì)量份,則無法期待密合性提高的效果,如果多于30質(zhì)量份,則有時液晶的取向性變差。
本發(fā)明的液晶取向處理劑中,除了上述的不良溶劑、交聯(lián)性化合物、能提高膜厚均勻性和表面平滑性的化合物及能提高與基板的密合性的化合物以外,只要是在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi),則可以添加用于達(dá)到改變液晶取向膜的介電常數(shù)、導(dǎo)電性等電氣特性的目的的電介質(zhì)和導(dǎo)電物質(zhì)。
<液晶取向膜和液晶顯示元件>
本發(fā)明的液晶取向處理劑在涂布于基板上并燒成后,可以進(jìn)行摩擦處理或光照射等取向處理,從而用作液晶取向膜。此外,用于垂直取向用途等時,即使不進(jìn)行取向處理也可以用作液晶取向膜。此時,使用的基板只要是透明性高的基板即可,無特別限定,除玻璃基板外,也可以使用丙烯酸基板、聚碳酸酯基板等塑料基板等。從工藝簡化的觀點(diǎn)來看,較好使用形成有用于液晶驅(qū)動的ITO電極等的基板。另外,反射型液晶顯示元件中,也可以使用硅晶片等不透明的基板,但僅限于單側(cè)的基板,此時的電極也可以使用鋁等反射光的材料。
對液晶取向處理劑的涂布方法沒有特別限定,工業(yè)上通常是絲網(wǎng)印刷、膠版印刷、柔版印刷、噴墨法等方法。作為其他涂布方法,還有浸涂法、輥涂法、狹縫涂布法、旋涂法、噴涂法等,可以根據(jù)目的使用這些方法。
將液晶取向處理劑涂布于基板上后,可以通過加熱板、熱循環(huán)式爐或IR(紅外線)型爐等加熱裝置在50~300℃、優(yōu)選在80~250℃下使溶劑蒸發(fā),從而形成聚合物被膜。如果燒成后的聚合物被膜的厚度過厚,則在液晶顯示元件的消耗電力方面不利,如果過薄,則有時液晶顯示元件的可靠性降低,因此優(yōu)選5~300nm,更優(yōu)選10~100nm。
使液晶水平取向或傾斜取向時,通過摩擦或偏光紫外線照射等對燒成后的聚合物被膜進(jìn)行處理。
本發(fā)明的液晶顯示元件是通過上述方法由本發(fā)明的液晶取向處理劑獲得帶液晶取向膜的基板后,通過公知的方法制造液晶晶胞而成的液晶顯示元件。
作為液晶晶胞的制造方法,可例示如下方法:準(zhǔn)備形成有液晶取向膜的一對基板,在一塊基板的液晶取向膜上散布間隔物,以液晶取向膜面處于內(nèi)側(cè)的方式將另一塊基板貼合,減壓注入液晶并密封的方法;在散布有間隔物的液晶取向膜面上滴加液晶之后,將基板貼合而進(jìn)行密封的方法等。
還有,本發(fā)明的液晶取向處理劑適用于由在具備電極的一對基板間具有液晶層而構(gòu)成的、經(jīng)過下述工序制造的液晶顯示元件,該工序?yàn)椋涸谝粚彘g配置包含利用活性能量射線及熱量中的至少一方進(jìn)行聚合的聚合性化合物的液晶組合物,一邊在電極間施加電壓一邊通過活性能量射線的照射及加熱中的至少一方使聚合性化合物聚合。這里,活性能量射線優(yōu)選紫外線。
上述液晶顯示元件通過PSA(Polymer Sustained Alignment:聚合物穩(wěn)定取向)方式來控制液晶分子的預(yù)傾角。PSA方式中,在液晶材料中預(yù)先混入少量的光聚合性化合物、例如光聚合性單體,組裝好液晶晶胞后,在對液晶層施加規(guī)定的電壓的狀態(tài)下向光聚合性化合物照射紫外線等,利用生成的聚合物來控制液晶分子的預(yù)傾角。聚合物生成時的液晶分子的取向狀態(tài)在除去電壓后也會被記憶下來,所以通過控制液晶層中形成的電場等,能夠調(diào)整液晶分子的預(yù)傾角。此外,采用PSA方式時,不需要摩擦處理,所以適合難以通過摩擦處理來控制預(yù)傾角的垂直取向型的液晶層的形成。
即,本發(fā)明的液晶顯示元件能夠是如下所述的液晶顯示元件:通過上述方法由本發(fā)明的液晶取向處理劑得到帶液晶取向膜的基板后,制造液晶晶胞,通過紫外線的照射及加熱中的至少一方使聚合性化合物聚合,從而控制液晶分子的取向。
若例舉制造PSA方式的液晶晶胞的一例,可例舉如下方法:準(zhǔn)備形成有液晶取向膜的一對基板,在一塊基板的液晶取向膜上散布間隔物,以液晶取向膜面處于內(nèi)側(cè)的方式將另一塊基板貼合,減壓注入液晶并密封的方法;或在散布有間隔物的液晶取向膜面上滴加液晶之后,將基板貼合而進(jìn)行密封的方法等。
液晶中可混合通過加熱或照射紫外線進(jìn)行聚合的聚合性化合物。作為聚合性化合物,可例舉分子內(nèi)具有1個以上的丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基等聚合性不飽和基團(tuán)的化合物。此時,聚合性化合物相對于液晶成分100質(zhì)量份優(yōu)選為0.01~10質(zhì)量份,更優(yōu)選0.1~5質(zhì)量份。聚合性化合物如果不足0.01質(zhì)量份,則聚合性化合物不聚合,無法進(jìn)行液晶的取向控制,如果多于10質(zhì)量份,則未反應(yīng)的聚合性化合物增多,液晶顯示元件的燒屏特性(日文:焼き付き特性)下降。
制成液晶晶胞后,一邊對液晶晶胞施加交流或直流的電壓,一邊加熱或照射紫外線,使聚合性化合物聚合,藉此來控制液晶分子的取向。
還有,本發(fā)明的液晶取向處理劑優(yōu)選用于如下液晶顯示元件,該液晶顯示元件由在具備電極的一對基板間具有液晶層而構(gòu)成、且經(jīng)過下述工序制得,該工序?yàn)椋涸谝粚彘g配置包含利用活性能量射線及熱量中的至少一方進(jìn)行聚合的聚合性基團(tuán)的液晶取向膜后在電極間施加電壓這里,活性能量射線優(yōu)選紫外線。
為了獲得包含利用活性能量射線及熱量中的至少一種進(jìn)行聚合的聚合性基團(tuán)的液晶取向膜,可例舉在液晶取向處理劑中添加含該聚合性基團(tuán)的化合物的方法,及使用含聚合性基團(tuán)的聚合物成分的方法。本發(fā)明的液晶取向處理劑含有具有利用熱量或紫外線的照射而反應(yīng)的雙鍵部位的特定化合物,所以可以通過紫外線的照射及加熱中的至少一方來控制液晶分子的取向。
若例舉制造液晶晶胞的一例,可例舉如下方法:準(zhǔn)備形成有液晶取向膜的一對基板,在一塊基板的液晶取向膜上散布間隔物,以液晶取向膜面處于內(nèi)側(cè)的方式將另一塊基板貼合,減壓注入液晶并密封的方法;或在散布有間隔物的液晶取向膜面上滴加液晶之后,將基板貼合而進(jìn)行密封的方法等。
制成液晶晶胞后,通過一邊對液晶晶胞施加交流或直流的電壓,一邊加熱或照射紫外線,從而來控制液晶分子的取向。
如上所述,使用本發(fā)明的液晶取向處理劑而制得的液晶顯示元件的可靠性良好,可很好地用于大畫面且高清晰的液晶電視等。
實(shí)施例
以下,例舉實(shí)施例對本發(fā)明更具體的說明,但本發(fā)明不應(yīng)被解釋為限定于此。此外,實(shí)施例和比較例中使用的化合物的縮寫如下所示。
(四羧酸二酐)
CBDA:1,2,3,4-環(huán)丁烷四羧酸二酐
BODA:雙環(huán)[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐
TCA:以下述式表示的四羧酸二酐
TDA:以下述式表示的四羧酸二酐
[化47]
(特定側(cè)鏈型二胺化合物)
PCH7DAB:1,3-二氨基-4-[4-(反式-4-正庚基環(huán)己基)苯氧基]苯
PBCH5DAB:1,3-二氨基-4-{4-[反式-4-(反式-4-正戊基環(huán)己基)環(huán)己基]苯氧基}苯
m-PBCH5DABz:1,3-二氨基-5-{4-[4-(反式-4-正戊基環(huán)己基)苯基]苯氧基甲基}苯
[化48]
(其他二胺化合物)
p-PDA:對苯二胺
m-PDA:間苯二胺
DBA:3,5-二氨基苯甲酸
AP18:1,3-二氨基-4-十八烷氧基苯
ColDAB:以下述式表示的二胺化合物
[化49]
(有機(jī)溶劑)
NEP:N-乙基-2-吡咯烷酮
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮
γ-BL:γ-丁內(nèi)酯
BCS:乙二醇單丁醚
ECS:乙二醇單乙醚
MC:二乙二醇單甲醚
EC:二乙二醇單乙醚
PGME:丙二醇單甲醚
聚酰亞胺前體和聚酰亞胺的分子量及酰亞胺化率等物性按照如下進(jìn)行測定或評價。
(聚酰亞胺前體和聚酰亞胺的分子量測定)
合成例中的聚酰亞胺的分子量是使用常溫凝膠滲透色譜(GPC)裝置(GPC-101)(昭和電工株式會社(昭和電工社)制)、和柱(KD-803、KD-805)(肖德士株式會社(Shodex社)制)按照以下方法測定。
柱溫:50℃
洗脫液:N,N'-二甲基甲酰胺(作為添加劑,溴化鋰水合物(LiBr·H2O)為30毫摩爾/升、磷酸酐結(jié)晶(o-磷酸)為30毫摩爾/升、四氫呋喃(THF)為10ml/L(毫升/升))。
流速:1.0ml/分鐘
校正曲線制作用標(biāo)準(zhǔn)試樣:東曹株式會社(東ソー社)制的TSK標(biāo)準(zhǔn)聚環(huán)氧乙烷(分子量約為900000、150000、100000及30000),和聚合物實(shí)驗(yàn)室公司(ポリマーラボラトリー社)制的聚乙二醇(分子量約為12000、4000及1000)。
(酰亞胺化率的測定)
合成例中的聚酰亞胺的酰亞胺化率如下進(jìn)行測定。將20mg的聚酰亞胺粉末加入到NMR取樣管(草野科學(xué)株式會社制NMR取樣管的規(guī)格φ5),添加0.53ml氘代二甲亞砜(DMSO-d6、0.05質(zhì)量%TMS(四甲基硅烷)混合物),施加超聲波使其完全溶解。對于該溶液,用NMR測定儀(JNW-ECA500)(日本電子丹丁株式會社(日本電子データム社)制)測定了500MHz的質(zhì)子NMR。酰亞胺化率如下所述求得:利用來自于在酰亞胺化前后不發(fā)生變化的結(jié)構(gòu)的質(zhì)子作為標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)子,利用該質(zhì)子峰的積分值以及9.5至10.0ppm的附近出現(xiàn)的來自于酰胺酸的NH基的質(zhì)子峰的積分值,通過下式來求得。
酰亞胺化率(%)=(1-α·x/y)×100
上述式中,x是來自于酰胺酸的NH基的質(zhì)子積分值,y是標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)子峰的積分值,α是為聚酰胺酸(酰亞胺化率が0%)時的相對于1個酰胺酸的NH基質(zhì)子的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)子個數(shù)比例。
[聚酰亞胺及聚酰亞胺酸的合成]
<合成例1>
將CBDA(5.50g,28.0毫摩爾)、PCH7DAB(3.20g,8.41毫摩爾)、及p-PDA(2.13g,19.7毫摩爾)在NEP(32.5g)中混合,使其于40℃反應(yīng)6小時,從而獲得樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(1)。該聚酰胺酸的數(shù)均分子量為25100,重均分子量為74800。
<合成例2>
將BODA(10.2g,40.8毫摩爾)、PCH7DAB(9.70g,25.5毫摩爾)、及DBA(3.88g,25.5毫摩爾)在NEP(42.6g)中混合,使其于80℃反應(yīng)5小時。然后,加入CBDA(2.00g,10.2毫摩爾)和NEP(34.8g),使其于40℃反應(yīng)6小時,從而獲得樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(2)。該聚酰胺酸的數(shù)均分子量為24200,重均分子量為64000。
<合成例3>
在由合成例2所得的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(2)(90.0g)中添加NEP、將其稀釋至6質(zhì)量%后,添加作為酰亞胺化催化劑的乙酸酐(11.6g)及吡啶(8.56g),使其于80℃反應(yīng)4小時。將該反應(yīng)溶液投入到甲醇(1800ml)中,過濾分離所獲得的沉淀物。將該沉淀物用甲醇清洗,在100℃下減壓干燥而獲得聚酰亞胺粉末(3)。該聚酰亞胺的酰亞胺化率為57%,數(shù)均分子量為21300,重均分子量為51500。
<合成例4>
將BODA(6.89g,27.5毫摩爾)、PBCH5DAB(5.21g,12.0毫摩爾)、及DBA(3.42g,22.5毫摩爾)在NEP(28.1g)中混合,使其于80℃反應(yīng)5小時。然后,添加CBDA(1.35g,6.88毫摩爾)和NEP(22.4g),使其于40℃反應(yīng)6小時,獲得樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(60.0g)中添加NEP、將其稀釋至6質(zhì)量%后,添加作為酰亞胺化催化劑的乙酸酐(13.5g)及吡啶(9.80g),使其于90℃反應(yīng)3小時。將該反應(yīng)溶液投入到甲醇(1500ml)中,過濾分離所獲得的沉淀物。將該沉淀物用甲醇清洗,在100℃下減壓干燥而獲得聚酰亞胺粉末(4)。該聚酰亞胺的酰亞胺化率為79%,數(shù)均分子量為19200,重均分子量為48200。
<合成例5>
將BODA(5.95g,23.8毫摩爾)、m-PBCH5DABz(4.56g,10.2毫摩爾)、及p-PDA(2.57g,23.8毫摩爾)在NEP(25.0g)中混合,使其于80℃反應(yīng)5小時。然后,加入CBDA(2.00g,10.2毫摩爾)和NEP(20.3g),使其于40℃反應(yīng)6小時,從而獲得樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(55.0g)中添加NEP、將其稀釋至6質(zhì)量%后,添加作為酰亞胺化催化劑的乙酸酐(12.3g)及吡啶(9.11g),使其于90℃反應(yīng)3小時。將該反應(yīng)溶液投入到甲醇(1500ml)中,過濾分離所獲得的沉淀物。將該沉淀物用甲醇清洗,在100℃下減壓干燥而獲得聚酰亞胺粉末(5)。該聚酰亞胺的酰亞胺化率為80%,數(shù)均分子量為21500,重均分子量為53800。
<合成例6>
將TCA(4.50g,20.1毫摩爾)、PCH7DAB(2.29g,6.02毫摩爾)、及m-PDA(1.52g,14.1毫摩爾)在NEP(24.9g)中混合,使其于40℃反應(yīng)6小時,從而得到樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(6)。該聚酰胺酸的數(shù)均分子量為25100,重均分子量為71900。
<合成例7>
將TCA(7.25g,32.3毫摩爾)、PBCH5DAB(4.20g,9.71毫摩爾)、及DBA(3.44g,22.6毫摩爾)在NEP(44.7g)中混合,使其于40℃反應(yīng)6小時,從而獲得樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(50.0g)中添加NEP、將其稀釋至6質(zhì)量%后,添加作為酰亞胺化催化劑的乙酸酐(6.05g)及吡啶(4.73g),使其于80℃反應(yīng)4小時。將該反應(yīng)溶液投入到甲醇(900ml)中,過濾分離所獲得的沉淀物。將該沉淀物用甲醇清洗,在100℃下減壓干燥而獲得聚酰亞胺粉末(7)。該聚酰亞胺的酰亞胺化率為54%,數(shù)均分子量為21800,重均分子量為56200。
<合成例8>
將TDA(2.98g,9.92毫摩爾)、PCH7DAB(3.78g,9.93毫摩爾)、及DBA(3.53g,23.2毫摩爾)在NEP(24.5g)中混合,使其于80℃反應(yīng)5小時。然后,添加CBDA(4.55g,23.2毫摩爾)和NEP(20.1g),使其于40℃反應(yīng)6小時,獲得樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(50.0g)中添加NEP、將其稀釋至6質(zhì)量%后,添加作為酰亞胺化催化劑的乙酸酐(11.1g)及吡啶(8.05g),使其于90℃反應(yīng)3小時。將該反應(yīng)溶液投入到甲醇(1500ml)中,過濾分離所獲得的沉淀物。將該沉淀物用甲醇清洗,在100℃下減壓干燥而獲得聚酰亞胺粉末(8)。該聚酰亞胺的酰亞胺化率為76%,數(shù)均分子量為20700,重均分子量為52500。
<合成例9>
將TDA(3.29g,11.0毫摩爾)、PBCH5DAB(4.74g,11.0毫摩爾)、及p-PDA(2.76g,25.5毫摩爾)在NEP(26.1g)中混合,使其于80℃反應(yīng)5小時。然后,添加CBDA(5.01g,25.5毫摩爾)和NEP(21.3g),使其于40℃反應(yīng)6小時,獲得樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(50.5g)中添加NEP、將其稀釋至6質(zhì)量%后,添加作為酰亞胺化催化劑的乙酸酐(11.2g)及吡啶(8.21g),使其于90℃反應(yīng)3小時。將該反應(yīng)溶液投入到甲醇(1500ml)中,過濾分離所獲得的沉淀物。將該沉淀物用甲醇清洗,在100℃下減壓干燥而獲得聚酰亞胺粉末(9)。該聚酰亞胺的酰亞胺化率為80%,數(shù)均分子量為20100,重均分子量為50200。
<合成例10>
將TDA(3.05g,10.2毫摩爾)、m-PBCH5DABz(4.54g,10.2毫摩爾)、及DBA(3.61g,23.7毫摩爾)在NEP(26.2g)中混合,使其于80℃反應(yīng)5小時。然后,添加CBDA(4.65g,23.7毫摩爾)和NEP(21.4g),使其于40℃反應(yīng)6小時,獲得樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(50.0g)中添加NEP、將其稀釋至6質(zhì)量%后,添加作為酰亞胺化催化劑的乙酸酐(11.2g)及吡啶(8.24g),使其于90℃反應(yīng)3小時。將該反應(yīng)溶液投入到甲醇(1500ml)中,過濾分離所獲得的沉淀物。將該沉淀物用甲醇清洗,在100℃下減壓干燥而獲得聚酰亞胺粉末(10)。該聚酰亞胺的酰亞胺化率為80%,數(shù)均分子量為20500,重均分子量為52900。
<合成例11>
將BODA(5.21g,20.8毫摩爾)、PCH7DAB(4.95g,13.0毫摩爾)、及DBA(1.98g,13.0毫摩爾)在NMP(21.7g)中混合,使其于80℃反應(yīng)5小時。然后,加入CBDA(1.02g、5.20毫摩爾)和NMP(17.8g),使其于40℃反應(yīng)6小時,獲得樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(11)。該聚酰胺酸的數(shù)均分子量為25100,重均分子量為65900。
<合成例12>
將BODA(6.38g,25.5毫摩爾)、AP18(6.00g,15.9毫摩爾)、及DBA(2.45g,16.1毫摩爾)在NMP(26.5g)中混合,使其于80℃反應(yīng)5小時。然后,加入CBDA(1.25g,6.37毫摩爾)和NMP(21.7g),使其于40℃反應(yīng)6小時,獲得樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(12)。該聚酰胺酸的數(shù)均分子量為18900,重均分子量為54800。
<合成例13>
在由合成例12得到的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(12)(50.0g)中添加NMP、將其稀釋至6質(zhì)量%后,添加作為酰亞胺化催化劑的乙酸酐(6.23g)及吡啶(4.65g),使其于80℃反應(yīng)4小時。將該反應(yīng)溶液投入到甲醇(1000ml)中,過濾分離所獲得的沉淀物。將該沉淀物用甲醇清洗,在100℃下減壓干燥而獲得聚酰亞胺粉末(13)。該聚酰亞胺的酰亞胺化率為58%,數(shù)均分子量為16900,重均分子量為43800。
<合成例14>
將BODA(6.89g,27.5毫摩爾)、ColDAB(5.40g,10.3毫摩爾)、及DBA(3.68g,24.2毫摩爾)在NEP(28.6g)中混合,使其于80℃反應(yīng)5.5小時。然后,添加CBDA(1.35g,6.88毫摩爾)和NEP(23.4g),使其于40℃反應(yīng)7小時,獲得樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(14)。該聚酰胺酸的數(shù)均分子量為20100,重均分子量為59800。
<合成例15>
將BODA(6.74g,26.9毫摩爾)、ColDAB(5.28g,10.1毫摩爾)、及DBA(3.60g,23.7毫摩爾)在NMP(27.9g)中混合,使其于80℃反應(yīng)5.5小時。然后,加入CBDA(1.32g,6.73毫摩爾)和NMP(22.9g),使其于40℃反應(yīng)7小時,獲得樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(15)。該聚酰胺酸的數(shù)均分子量為19900,重均分子量為59100。
<合成例16>
在由合成例15得到的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(15)(55.0g)中添加NMP、將其稀釋至6質(zhì)量%后,添加作為酰亞胺化催化劑的乙酸酐(6.81g)及吡啶(5.07g),使其于80℃反應(yīng)4小時。將該反應(yīng)溶液投入到甲醇(1100ml)中,過濾分離所獲得的沉淀物。將該沉淀物用甲醇清洗,在100℃下減壓干燥而獲得聚酰亞胺粉末(16)。該聚酰亞胺的酰亞胺化率為57%,數(shù)均分子量為15900,重均分子量為45100。
本發(fā)明的聚酰胺酸和聚酰亞胺匯總示于表4。
[表4]
*1:均為聚酰胺酸,且沒有測定酰亞胺化率。
[液晶取向處理劑的制備]
下述的實(shí)施例1~34及比較例1~12是液晶取向處理劑的制備例,且都是用于液晶取向處理劑的評價。
使用由實(shí)施例及比較例得到的液晶取向處理劑,實(shí)施“液晶取向處理劑的印刷性評價”、“液晶取向處理劑的噴墨涂布性評價”、“液晶晶胞的制作(普通晶胞)”、“液晶取向性及預(yù)傾角的評價(普通晶胞)”、“液晶晶胞的制作(PSA晶胞)”、及“液晶取向性的評價(PSA晶胞)”。
(液晶取向處理劑的印刷性評價)
使用由實(shí)施例及比較例得到的液晶取向處理劑來進(jìn)行印刷性評價。作為印刷機(jī),使用簡易印刷機(jī)S15型(日本寫真印刷株式會社(日本寫真印刷社)制)。印刷是通過在清洗后的鉻蒸鍍基板上,以印刷面積為80mm×80mm、印壓為0.2mm、廢基板5塊、從印刷到預(yù)干燥為止的時間為90秒、預(yù)干燥在加熱板上于70℃加熱5分鐘的條件進(jìn)行的。
進(jìn)行所得的涂膜的氣孔的評價、液晶取向膜端部的直線性的評價及液晶取向膜端部的隆起的評價。
氣孔的評價通過在鈉燈下肉眼觀察涂膜來進(jìn)行。具體而言,計算液晶取向膜上所確認(rèn)到的氣孔數(shù),氣孔數(shù)越少,將其視為涂布性越優(yōu)異。
液晶取向膜的端部的直線性的評價通過用光學(xué)顯微鏡(尼康株式會社(ニコン社)制,ECLIPSE E600WPOL)觀察相對于印刷方向的右側(cè)端部的涂膜來進(jìn)行。具體而言,利用光學(xué)顯微鏡、將倍率設(shè)為25倍進(jìn)行觀察,測定作為所得的涂膜圖像的圖1中的3與4的差、即、圖1中的A的長度。所有的涂膜圖像都是在同一倍率下得到的。A的長度越短,將其視為液晶取向膜的端部的直線性越優(yōu)異。
液晶取向膜的端部的隆起的評價通過用光學(xué)顯微鏡觀察相對于印刷方向的右側(cè)端部的涂膜來進(jìn)行。具體而言,利用光學(xué)顯微鏡、將倍率設(shè)為25倍進(jìn)行觀察,測定所得的涂膜圖像(圖2)中的B的長度。所有的涂膜圖像都是在同一倍率下得到的。該B的長度越短,將其視為液晶取向膜的端部的隆起5越優(yōu)異。
表8~表10中示出由實(shí)施例及比較例得到的液晶取向膜的氣孔數(shù)、A的長度及B的長度。
(液晶取向處理劑的噴墨涂布性評價)
使用由實(shí)施例7得到的液晶取向處理劑(7)及實(shí)施例12得到的液晶取向處理劑(12)進(jìn)行噴墨涂布性評價。作為噴墨涂布機(jī),使用HIS-200(日立裝置技術(shù)株式會社(日立プラントテクノロジー社)制)。涂布是通過在清洗后的ITO(氧化銦錫)蒸鍍基板上,以涂布面積為70mm×70mm、噴嘴間距為0.423mm、掃描間距(日文:スキャンピッチ)為0.5mm、涂布速度為40mm/秒、從涂布到預(yù)干燥為止的時間為60秒、及預(yù)干燥在加熱板上于70℃加熱5分鐘的條件下進(jìn)行的。
在與“液晶取向處理劑的印刷性評價”相同的條件下進(jìn)行所得的涂膜的氣孔的評價。實(shí)施例7、12的氣孔的評價結(jié)果示于表8中。
(液晶晶胞的制作(普通晶胞))
將由實(shí)施例及比較例得到的液晶取向處理劑旋涂于30mm×40mm的帶有ITO電極的基板的ITO面,在加熱板上以80℃加熱處理5分鐘,在熱循環(huán)型潔凈烘箱中以220℃加熱處理30分鐘,獲得帶有膜厚為100nm的聚酰亞胺液晶取向膜的ITO基板。對于該ITO基板的涂膜面以輥徑為120mm的摩擦裝置并使用人造絲布,在輥轉(zhuǎn)速為1000rpm、輥行進(jìn)速度為50mm/秒、及壓入量為0.1mm的條件下進(jìn)行摩擦處理。
準(zhǔn)備兩塊所得的帶有液晶取向膜的ITO基板,以使液晶取向膜面處于內(nèi)側(cè)且夾著6μm的間隔物的方式將ITO基板組裝起來,用密封劑將周圍粘結(jié)來制作空晶胞。采用減壓注入法,向該空晶胞中注入默克日本公司(メルク·ジャパン社)制的MLC-6608,將注入口密封,得到液晶晶胞(普通晶胞)。
(液晶取向性及預(yù)傾角的評價(普通晶胞))
使用上述所得的液晶晶胞,進(jìn)行液晶取向性及預(yù)傾角的評價。液晶取向性是使用偏光顯微鏡(尼康株式會社制,ECLIPSE E600WPOL)觀察液晶晶胞,確認(rèn)有無取向缺陷。
此外,預(yù)傾角是在液晶注入后,以95℃加熱處理5分鐘后,進(jìn)一步以120℃加熱處理5小時后進(jìn)行測定的。還有,在液晶注入后,對于以95℃加熱處理5分鐘后的液晶晶胞照射以365nm換算計為10J/cm2的紫外線后,測定預(yù)傾角。
相對于以95℃加熱處理5分鐘后的預(yù)傾角,以120℃過熱處理5小時后或照射紫外線后的預(yù)傾角的變化越小,將其視為預(yù)傾角相對于熱或紫外線的穩(wěn)定性高。
另外,預(yù)傾角通過使用PAS-301(艾力斯康公司(ELSICON社)制)在室溫下進(jìn)行測定。另外,紫外線的照射通過使用臺式UV固化裝置(HCT3B28HEX-1)(森萊特公司(センライト)制)來進(jìn)行。
由實(shí)施例及比較例得到的液晶晶胞的液晶取向性及預(yù)傾角的結(jié)果示于表11~表13中。
(液晶晶胞的制作(PSA晶胞))
將由實(shí)施例5得到的液晶取向處理劑(5)、由實(shí)施例6得到的液晶取向處理劑(6)、由實(shí)施例11得到的液晶取向處理劑(11)、由實(shí)施例17得到的液晶取向處理劑(17)及由實(shí)施例30得到的液晶取向處理劑(30)旋涂于中心有10mm×10mm的圖案間隔20μm的帶有ITO電極的基板、和中心10mm×40mm的帶有ITO電極的基板的ITO面,在加熱板上以80℃加熱處理5分鐘,在熱循環(huán)型潔凈烘箱中以220℃加熱處理30分鐘,得到膜厚為100nm的聚酰亞胺涂膜。用純水清洗涂膜面,然后在熱循環(huán)型潔凈烘箱中以100℃加熱處理15分鐘,得到帶有液晶取向膜的基板。
以使液晶取向膜面處于內(nèi)側(cè)且夾著6μm的間隔物的方式將該帶有液晶取向膜的基板組裝起來,用密封劑將周圍粘結(jié)來制作空晶胞。采用減壓注入法,向該空晶胞中注入液晶,將注入口密封,得到液晶晶胞;所述液晶是在MLC-6608(默克日本公司制)中混合以下述式表示的聚合性化合物(1)而得的液晶,相對于100質(zhì)量%的MLC-6608,聚合性化合物為0.3質(zhì)量%。
[化50]
對于所得的液晶晶胞,一邊施加交流5V的電壓,一邊使用照度為60mW的金屬鹵化物燈,屏蔽350nm以下的波長,照射以365nm換算計為20J/cm2的紫外線,獲得液晶的取向方向得到了控制的液晶晶胞(PSA晶胞)。對液晶晶胞照射紫外線時的照射裝置內(nèi)的溫度為50℃。
(液晶取向性的評價(PSA晶胞))
對所得的液晶晶胞的照射紫外線前和照射紫外線后的液晶的響應(yīng)速度進(jìn)行了測定。對于響應(yīng)速度,測定了從透射率90%到透射率10%的T90→T10。由實(shí)施例及比較例所得的PSA晶胞中,與照射紫外線前的液晶晶胞相比,照射紫外線后的液晶晶胞的響應(yīng)速度快,所以確認(rèn)到液晶的取向方向得到了控制。
此外,對于任一種液晶晶胞,通過偏光顯微鏡觀察都確認(rèn)到液晶均一地取向。
以下對實(shí)施例1~34及比較例1~12進(jìn)行詳細(xì)說明,將各例的液晶取向處理劑的制備條件匯總示于表5~7中。
此外,使用由實(shí)施例1~34及比較例1~12得到的液晶取向處理劑,實(shí)施了“液晶取向處理劑的印刷性評價”、“液晶取向處理劑的噴墨涂布性評價”、“液晶晶胞的制作(普通晶胞)”、“液晶取向性及預(yù)傾角的評價(普通晶胞)”、“液晶晶胞的制作(PSA晶胞)”、“液晶取向性的評價(PSA晶胞)”等。將其結(jié)果匯總示于表8~13中。
<實(shí)施例1>
在由合成例1得到的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(1)(10.1g)中添加NEP(32.0g),于25℃攪拌2小時,得到液晶取向處理劑(1)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(1),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例2>
在由合成例1所得的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(1)(10.0g)中添加NEP(12.1g)、BCS(11.8g)及EC(7.84g),于25℃攪拌2小時,得到液晶取向處理劑(2)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(2),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例3>
在由合成例2得到的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(2)(10.0g)中添加NEP(31.7g),于25℃攪拌2小時,得到液晶取向處理劑(3)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(3),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例4>
在由合成例2所得的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(2)(10.0g)中添加NEP(14.0g)及BCS(17.6g),于25℃攪拌2小時,得到液晶取向處理劑(4)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(4),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例5>
在由合成例3所得的聚酰亞胺粉末(3)(2.55g)中添加NEP(40.0g),于70℃攪拌24小時,得到液晶取向處理劑(5)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(5),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例6>
在由合成例3所得的聚酰亞胺粉末(3)(2.54g)中添加NEP(14.6g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(7.30g)及BCS(17.9g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(6)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(6),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例7>
在由合成例3所得的聚酰亞胺粉末(3)(2.50g)中添加NEP(29.7g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(14.8g)及BCS(36.4g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(7)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(7),在上述的條件下進(jìn)行“液晶取向處理劑的噴墨涂布性評價”。
<實(shí)施例8>
在由合成例3所得的聚酰亞胺粉末(3)(2.55g)中添加NEP(17.3g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(8.71g)、BCS(8.01g)及MC(6.00g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(8)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(8),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例9>
在由合成例3所得的聚酰亞胺粉末(3)(2.56g)中添加NEP(18.7g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(9.40g)、BCS(6.00g)及EC(6.00g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(9)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(9),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例10>
在由合成例3所得的聚酰亞胺粉末(3)(2.55g)中添加NEP(17.3g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(8.70g)及PGME(14.0g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(10)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(10),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例11>
在由合成例3所得的聚酰亞胺粉末(3)(2.55g)中添加NEP(16.0g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NMP(6.02g)及BCS(18.0g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(11)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(11),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例12>
在由合成例3所得的聚酰亞胺粉末(3)(2.50g)中添加NEP(27.6g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NMP(10.3g)及BCS(31.0g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(12)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(12),在上述的條件下進(jìn)行“液晶取向處理劑的噴墨涂布性評價”。
<實(shí)施例13>
在由合成例3所得的聚酰亞胺粉末(3)(2.55g)中添加NEP(16.0g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加γ-BL(4.02g)及BCS(20.0g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(13)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(13),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例14>
在由合成例4所得的聚酰亞胺粉末(4)(2.55g)中添加NEP(12.0g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(6.02g)及BCS(22.0g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(14)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(14),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例15>
在由合成例4所得的聚酰亞胺粉末(4)(2.57g)中添加NEP(16.1g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(8.10g)及ECS(16.1g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(15)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(15),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例16>
在由合成例4所得的聚酰亞胺粉末(4)(2.53g)中添加NEP(18.5g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(9.20g)、BCS(7.93g)及MC(3.97g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(16)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(16),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例17>
在由合成例4所得的聚酰亞胺粉末(4)(2.55g)中添加NEP(16.0g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NMP(10.0g)及BCS(14.1g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(17)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(17),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例18>
在由合成例4所得的聚酰亞胺粉末(4)(2.55g)中添加NEP(20.0g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加γ-BL(4.00g)及BCS(16.0g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(18)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(18),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例19>
在由合成例5所得的聚酰亞胺粉末(5)(2.55g)中添加NEP(12.5g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(3.54g)及BCS(24.0g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(19)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(19),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例20>
在由合成例5所得的聚酰亞胺粉末(5)(2.56g)中添加NEP(13.4g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(6.70g)、BCS(16.1g)及MC(4.02g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(20)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(20),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例21>
在由合成例5所得的聚酰亞胺粉末(5)(2.55g)中添加NEP(12.0g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NMP(10.0g)及BCS(18.1g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(21)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(21),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例22>
在由合成例5所得的聚酰亞胺粉末(5)(2.55g)中添加NEP(17.8g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加γ-BL(2.00g)及BCS(20.0g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(22)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(22),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例23>
在由合成例6所得的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(6)(10.0g)中添加NEP(6.21g)及BCS(25.5g),于25℃攪拌2小時,得到液晶取向處理劑(23)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(23),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例24>
在由合成例6所得的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(6)(10.0g)中添加NEP(16.0g)、BCS(7.87g)及PGME(7.84g),于25℃攪拌2小時,得到液晶取向處理劑(24)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(24),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例25>
在由合成例7所得的聚酰亞胺粉末(7)(2.54g)中添加NEP(15.9g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(8.00g)及ECS(15.9g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(25)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(25),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例26>
在由合成例7所得的聚酰亞胺粉末(7)(2.55g)中添加NEP(17.3g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(8.71g)、BCS(8.01g)及PGME(6.00g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(26)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(26),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例27>
在由合成例7所得的聚酰亞胺粉末(7)(2.55g)中添加NEP(20.0g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NMP(8.00g)、BCS(10.1g)及EC(2.02g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(27)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(27),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例28>
在由合成例7所得的聚酰亞胺粉末(7)(2.55g)中添加NEP(18.1g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加γ-BL(2.00g)、BCS(12.0g)及ECS(8.00g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(28)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(28),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例29>
在由合成例8所得的聚酰亞胺粉末(8)(2.55g)中添加NEP(21.3g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(10.7g)及BCS(8.01g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(29)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(29),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例30>
在由合成例8所得的聚酰亞胺粉末(8)(2.56g)中添加NEP(26.1g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NMP(8.00g)、BCS(4.00g)及MC(2.00g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(30)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(30),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例31>
在由合成例9所得的聚酰亞胺粉末(9)(2.55g)中添加NEP(16.0g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NMP(12.0g)及BCS(12.1g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(31)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(31),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例32>
在由合成例9所得的聚酰亞胺粉末(9)(2.55g)中添加NEP(20.0g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加γ-BL(4.00g)及BCS(15.8g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(32)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(32),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例33>
在由合成例10所得的聚酰亞胺粉末(10)(2.55g)中添加NEP(32.2g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NMP(4.00g)、BCS(2.00g)及EC(2.00g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(33)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(33),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<實(shí)施例34>
在由合成例10所得的聚酰亞胺粉末(10)(2.55g)中添加NEP(16.0g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加γ-BL(2.01g)、BCS(16.0g)及MC(6.00g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(34)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(34),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<比較例1>
在由合成例3所得的聚酰亞胺粉末(3)(2.52g)中添加NMP(14.5g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NMP(7.21g)及BCS(17.8g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(35)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(35),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<比較例2>
在由合成例11所得的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(11)(10.1g)中添加NMP(32.0g),于25℃攪拌2小時,得到液晶取向處理劑(36)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(36),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<比較例3>
在由合成例11所得的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(11)(10.0g)中添加NMP(14.0g)及BCS(17.6g),于25℃攪拌2小時,得到液晶取向處理劑(37)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(37),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<比較例4>
在由合成例12所得的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(12)(10.0g)中添加NMP(14.0g)及BCS(17.4g),于25℃攪拌2小時,得到液晶取向處理劑(38)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(38),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<比較例5>
在由合成例13所得的聚酰亞胺粉末(13)(2.55g)中添加NMP(14.7g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NMP(7.28g)及BCS(18.0g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(39)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(39),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<比較例6>
在由合成例13所得的聚酰亞胺粉末(13)(2.55g)中添加NEP(14.7g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(7.30g)及BCS(18.0g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(40)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(40),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<比較例7>
在由合成例14得到的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(14)(10.0g)中添加NEP(31.7g),于25℃攪拌2小時,得到液晶取向處理劑(41)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(41),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<比較例8>
在由合成例14所得的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(14)(10.0g)中添加NEP(14.1g)及BCS(17.6g),于25℃攪拌2小時,得到液晶取向處理劑(42)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(42),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<比較例9>
在由合成例15所得的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(15)(10.0g)中添加NMP(31.7g),于25℃攪拌2小時,得到液晶取向處理劑(43)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(43),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<比較例10>
在由合成例15所得的樹脂固體成分濃度為25.0質(zhì)量%的聚酰胺酸溶液(15)(10.0g)中添加NMP(14.0g)及BCS(17.6g),于25℃攪拌2小時,得到液晶取向處理劑(44)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(44),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<比較例11>
在由合成例16所得的聚酰亞胺粉末(16)(2.55g)中添加NMP(14.7g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NMP(7.30g)及BCS(18.2g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(45)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(45),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
<比較例12>
在由合成例16所得的聚酰亞胺粉末(16)(2.52g)中添加NEP(14.5g),于70℃攪拌24小時以使其溶解。在該溶液中添加NEP(7.21g)及BCS(17.8g),于50℃攪拌10小時,得到液晶取向處理劑(46)。確認(rèn)該液晶取向處理劑中沒有發(fā)現(xiàn)混濁或析出等異常,為均勻的溶液。
使用所得的液晶取向處理劑(46),在上述的條件下進(jìn)行晶胞的制作和各種評價。
[表5]
*1:液晶取向處理劑中聚合物所占的比例。
[表6]
*2:液晶取向處理劑中聚合物所占的比例。
[表7]
*3:液晶取向處理劑中聚合物所占的比例。
[表8]
[表9]
[表10]
[表11]
[表12]
[表13]
*4:觀察到10個以上的基于氣孔的取向缺陷。
根據(jù)上述的結(jié)果可知,由實(shí)施例的液晶取向處理劑得到的液晶取向膜與由比較例的液晶取向處理劑得到的液晶取向膜相比,可以得到即使長時間暴露于高溫及光的照射下,預(yù)傾角的變化也小的液晶取向膜。
還有,實(shí)施例的液晶取向處理劑在可獲得上述預(yù)傾角的變化小的液晶取向膜的同時,還能獲得均勻的涂膜性。
此外,在使用相同的聚酰胺酸或聚酰亞胺、本發(fā)明的包含特定溶劑的實(shí)施例與不含特定溶劑的比較例的比較中,不含特定溶劑的比較例中的上述預(yù)傾角的變化小,但產(chǎn)生大量的氣孔,液晶取向膜端部的涂膜均勻性差。具體而言,可通過實(shí)施例3和比較例2的比較、實(shí)施例4和比較例3的比較、及實(shí)施例6和比較例1的比較來確認(rèn)。
還有,在使用本發(fā)明的包含特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的二胺化合物的實(shí)施例與使用不含特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的二胺化合物的比較例的比較中,使用不含特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的二胺化合物的比較例中的上述預(yù)傾角的變化大,產(chǎn)生大量的氣孔,液晶取向膜端部的涂膜均勻性差。具體而言,可通過實(shí)施例4和比較例4的比較、實(shí)施例4和比較例5的比較、及實(shí)施例4和比較例6的比較來確認(rèn)。特別是比較例6中,盡管使用了特定溶劑,也產(chǎn)生了大量的氣孔,液晶取向膜端部的涂膜均勻性差。
此外,在使用本發(fā)明的包含特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的二胺化合物的實(shí)施例與使用不含特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的二胺化合物的比較例的比較中,使用不含特定側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的二胺化合物的比較例中的上述預(yù)傾角的變化雖然小,但產(chǎn)生大量的氣孔,液晶取向膜端部的涂膜均勻性差。具體而言,可通過實(shí)施例3和比較例7的比較、實(shí)施例3和比較例9的比較、實(shí)施例4和比較例8的比較、實(shí)施例4和比較例10的比較、實(shí)施例4和比較例11的比較、及實(shí)施例4和比較例12的比較來確認(rèn)。
特別是比較例7、比較例8及比較例12中,盡管使用了特定溶劑,也產(chǎn)生了大量的氣孔,液晶取向膜端部的涂膜均勻性差。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性
本發(fā)明的液晶取向處理劑可提供涂布溶液對基板的浸潤擴(kuò)散性高、具有均勻的涂膜性、即使長時間暴露于高溫及光的照射下預(yù)傾角也不會變化、端部的涂膜性也優(yōu)異的液晶取向膜,具有這樣的液晶取向膜的液晶顯示元件的可靠性優(yōu)異,可很好地用于大畫面且高清晰的液晶電視等,可用于TN元件、STN元件、TFT液晶元件等、特別是垂直取向型的液晶顯示元件。
另外,在這里引用2011年9月8日提出申請的日本專利申請2011-196320號的說明書、權(quán)利要求書、附圖和摘要的所有內(nèi)容作為本發(fā)明說明書的揭示。
符號的說明
1 液晶取向膜
2 鉻蒸鍍基板
3 液晶取向膜的端部
4 液晶取向膜的端部
5 液晶取向膜的端部的隆起