CN105765453B - 液晶取向处理剂和使用了其的液晶表示元件 - Google Patents
液晶取向处理剂和使用了其的液晶表示元件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105765453B CN105765453B CN201480064518.XA CN201480064518A CN105765453B CN 105765453 B CN105765453 B CN 105765453B CN 201480064518 A CN201480064518 A CN 201480064518A CN 105765453 B CN105765453 B CN 105765453B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- liquid crystal
- formula
- carbon number
- aligning agent
- indicate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L79/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon only, not provided for in groups C08L61/00 - C08L77/00
- C08L79/04—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain; Polyhydrazides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
- C08L79/08—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
- G02F1/133723—Polyimide, polyamide-imide
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
Abstract
含有下述(A)成分和(B)成分的液晶取向处理剂。(A)成分:含有选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺中的至少任一种的聚合物,所述聚酰亚胺前体和聚酰亚胺具有带氮原子的结构。(B)成分:含有选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺中的至少任一种的聚合物,所述聚酰亚胺前体和聚酰亚胺具有脲结构或硫脲结构。其中,(A)成分和(B)成分的聚合物中的至少一者含有特定的侧链结构。
Description
技术领域
本发明涉及在液晶表示元件的制造中使用的液晶取向处理剂、由该液晶取向处理剂得到的液晶取向膜、以及使用了该液晶取向膜的液晶表示元件。
背景技术
液晶表示元件作为实现体积薄/质量轻的表示设备而在现在广泛使用。通常,该液晶表示元件为了确定液晶的取向状态而使用液晶取向膜。
作为对液晶取向膜要求的特性之一,有将液晶分子相对于基板面的取向倾斜角保持为任意值、即控制液晶的预倾角。已知该预倾角的大小可通过选择构成液晶取向膜的聚酰亚胺的结构来变更。通过聚酰亚胺的结构来控制预倾角的技术之中,将具有侧链的二胺用作聚酰亚胺原料的一部分的方法可根据该二胺的使用比例来控制预倾角,因此较容易获得目标预倾角,作为增大预倾角的手段是有用的(例如参照专利文献1)。另外,对于像这样用于增大液晶预倾角的二胺成分,还进行了用于改善预倾角稳定性、工艺依赖性的结构研究,作为此处使用的侧链结构,提出了包含苯基、环己基等环结构的结构(例如参照专利文献2)。
另外,随着液晶表示元件的高清晰化,从液晶表示元件的对比度降低的抑制、余像现象降低的观点出发,对于其中使用的液晶取向膜而言,电压保持率高、施加直流电压时的蓄积电荷少、或者因直流电压而蓄积的电荷快速缓和的特性逐渐变得重要。
聚酰亚胺系的液晶取向膜中,作为因直流电压产生的余像消失为止的时间短的液晶取向膜,已知的是:使用了在聚酰胺酸、含有酰亚胺基的聚酰胺酸的基础上还含有特定结构的叔胺的液晶取向处理剂的液晶取向膜(例如参照专利文献3);使用了含有可溶性聚酰亚胺的液晶取向处理剂的液晶取向膜,所述可溶性聚酰亚胺将具有吡啶骨架等的特定二胺用于原料(例如参照专利文献4)等。另外,作为电压保持率高且因直流电压产生的余像消失为止的时间短的液晶取向膜,已知的是:使用了在聚酰胺酸、其酰亚胺化聚合物等的基础上还含有极少量如下化合物的液晶取向处理剂的液晶取向膜,所述化合物选自:分子内含有1个羧酸基的化合物、分子内含有1个羧酸酐基的化合物、以及分子内含有1个叔氨基的化合物(例如参照专利文献5)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平2-282726号公报
专利文献2:日本特开平9-278724号公报
专利文献3:日本特开平9-316200号公报
专利文献4:日本特开平10-104633号公报
专利文献5:日本特开平8-76128号公报
发明内容
发明要解决的问题
液晶取向膜还用于进行液晶相对于基板的角度、即液晶预倾角的控制。尤其是,在VA(Vertical Alignment)模式、PSA(Polymer Sustained Alignment)模式等中,需要使液晶垂直取向,因此,对液晶取向膜要求使液晶垂直取向的能力(也称为垂直取向性、高预倾角)。进而,对于液晶取向膜而言,不仅是高垂直取向性,对于其稳定性也变得重要。尤其是,为了获得高亮度而使用发热量大、光照射量多的背光的液晶表示元件例如汽车导航***、大型电视,有时在长时间暴露于高温和光照射的环境下使用或放置。在这种严苛条件下,垂直取向性降低时,产生无法获得初期的表示特性或表示发生不均等问题。
进而,关于液晶表示元件的电特性之一即电压保持率,还要求上述之类的严苛条件下的高稳定性。即,电压保持率因源自背光的光照射而降低时,容易发生液晶表示元件的表示不良之一即余像不良(也称为线余像),无法获得可靠性高的液晶表示元件。因此,对于液晶取向膜而言,在要求初期特性良好的基础上,例如,还要求即使长时间暴露于光照射后,电压保持率也难以降低。进而,对于另一种余像不良即面余像,还要求通过源自背光的光照射,因直流电压而蓄积的残留电荷的快速缓和的液晶取向膜。
因而,本发明的目的在于,提供兼具上述特性的液晶取向处理剂。即,本发明的目的在于,提供即使长时间暴露于高温和光照射后也能够表现出稳定预倾角的液晶取向膜。并且,其目的在于,提供即使长时间暴露于光照射后也能够抑制电压保持率的降低、且因直流电压而蓄积的残留电荷的快速缓和的液晶取向膜。
并且,提供具有上述液晶取向膜的液晶表示元件、能够提供上述液晶取向膜的液晶取向处理剂。
进而,本发明的目的在于,提供具备与上述要求相符的液晶取向膜的液晶表示元件。
用于解决问题的方案
本发明人进行了深入研究,结果发现:具有带特定结构的2种聚合物的液晶取向处理剂对于实现上述目的是极其有效的,从而完成了本发明。
即,本发明具有如下主旨。
(1)一种液晶取向处理剂,其含有下述(A)成分和(B)成分:
(A)成分:含有选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺中的至少任一种的聚合物,所述聚酰亚胺前体和聚酰亚胺具有带氮原子的结构。
(B)成分:含有选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺中的至少任一种的聚合物,所述聚酰亚胺前体和聚酰亚胺具有下述式[2]所示的结构。
需要说明的是,(A)成分和(B)成分的聚合物中的至少任一者含有下述式[3]所示的结构。
(式[2]中,Y1和Y7各自独立地表示单键,选自碳数1~10的亚烷基、-O-、-N(R1)-(R1表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-CON(R2)-(R2表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-N(R3)CO-(R3表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-CH2O-、-COO-和-OCO-中的至少1种有机基团;Y2和Y6各自独立地表示碳数1~10的亚烷基;Y3和Y5各自独立地表示氢原子或碳数1~10的亚烷基;Y4表示氧原子或硫原子)。
(式[3]中,B1表示单键、-(CH2)a-(a为1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-;B2表示单键或-(CH2)b-(b为1~15的整数);B3表示单键、-(CH2)c-(c为1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-;B4表示选自苯环、环己烷环或杂环中的2价环状基团或者具有类固醇骨架的碳数17~51的2价有机基团,前述环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代;B5表示选自苯环、环己烷环或杂环中的2价环状基团,这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代;n表示0~4的整数;B6表示碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~18的含氟烷氧基)。
(2)根据上述(1)所述的液晶取向处理剂,其中,前述(B)成分中的带氮原子的结构为选自下述式[1a]~式[1c]所示结构中的至少1种结构。
(式[1a]中,X1表示苯环或含氮芳香族杂环,X2表示氢原子或被碳数1~12的脂肪族基团取代的二取代氨基;式[1b]中,X3和X7各自独立地表示具有6~15个碳原子且具有1~2个苯环的芳香族基团,X4和X6各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基,X5表示碳数2~5的亚烷基或联苯基,m表示0或1的整数;式[1c]中,X8和X10各自独立地表示选自下述式[1c-a]和式[1c-b]所示结构中的至少1种结构,X9表示碳数1~5的亚烷基或苯环)。
(3)根据上述(1)或上述(2)所述的液晶取向处理剂,其中,前述(A)成分的聚合物是将下述式[1-1]所示的二胺化合物用于原料的一部分而得到的聚合物。
(式[1-1]中,XA表示具有选自前述式[1a]~式[1c]所示结构中的至少1种结构的有机基团;A1和A2各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基)。
(4)根据上述(3)所述的液晶取向处理剂,其是将前述二胺化合物为下述式[1a-1]~式[1c-1]所示的二胺化合物用于原料的一部分而得到的聚合物。
(式[1a-1]中,X1表示苯环或含氮芳香族杂环,X2表示氢原子或被碳数1~12的脂肪族基团取代的二取代氨基;式[1b-1]中,X3和X7各自独立地表示具有6~15个碳原子且具有1~2个苯环的芳香族基团,X4和X6各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基,X5表示碳数2~5的亚烷基或联苯基,m表示0或1的整数;式[1c-1]中,X8和X10各自独立地表示选自前述式[1c-a]和式[1c-b]所示结构中的至少1种结构,X9表示碳数1~5的亚烷基或苯环;式[1a-1]~式[1c-1]中,A1~A6各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基)。
(5)根据上述(4)所述的液晶取向处理剂,其中,前述二胺化合物为选自下述式[1-1a]~式[1-4a]所示的二胺化合物中的至少1种二胺化合物。
(式[1-3a]中,R1表示氢原子或碳数1~5的亚烷基;式[1-4a]中,n表示1~10的整数;式[1-1a]~式[1-4a]中,A1~A8各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基)。
(6)根据上述(1)~上述(5)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,前述(B)成分的聚合物是将下述式[2-1]所示的二胺化合物用于原料的一部分而得到的聚合物。
(式[2-1]中,YA表示具有前述式[2]所示结构的有机基团;A1和A2各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基)。
(7)根据上述(6)所述的液晶取向处理剂,其是将前述二胺化合物为下述式[2a]所示的二胺化合物用于原料的一部分而得到的聚合物。
(式[2a]中,Y1和Y7各自独立地表示单键,选自碳数1~10的亚烷基、-O-、-N(R1)-(R1表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-CON(R2)-(R2表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-N(R3)CO-(R3表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-CH2O-、-COO-和-OCO-中的至少1种有机基团;Y2和Y6各自独立地表示碳数1~10的亚烷基;Y3和Y5各自独立地表示氢原子或碳数1~10的亚烷基;Y4表示氧原子或硫原子;A1和A2各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基)。
(8)根据上述(7)所述的液晶取向处理剂,其中,前述二胺化合物为选自下述式[2-1a]~式[2-3a]所示的二胺化合物中的至少1种二胺化合物。
(式[2-1a]~式[2-3a]中,A1~A6各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基)。
(9)根据上述(1)~上述(8)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,前述(A)成分和(B)成分中的至少任一者的聚合物将下述式[3a]所示的二胺化合物用于原料的一部分。
(式[3a]中,B表示前述式[3];A1和A2各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基;m表示1~4的整数)。
(10)根据上述(1)~上述(9)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,前述(A)成分的聚合物和(B)成分的聚合物为选自使用下述式[4]所示的四羧酸成分而得到的聚酰亚胺前体和聚酰亚胺中的至少1种聚合物。
(式[4]中,Z表示选自下述式[4a]~式[4k]所示结构中的至少1种结构)。
(式[4a]中,Z1~Z4表示氢原子、甲基、乙基、丙基、氯原子或苯环,彼此任选相同或不同;式[4g]中,Z5和Z6表示氢原子或甲基,彼此任选相同或不同)。
(11)根据上述(10)所述的液晶取向处理剂,其中,前述四羧酸成分是前述式[4]中的Z为选自前述式[4a]和式[4e]~式[4g]所示结构中的至少1种结构的四羧酸成分。
(12)根据上述(4)~上述(11)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,前述(A)成分的聚合物中,前述式[1a-1]~式[1c-1]所示的二胺化合物在全部二胺成分100摩尔%中为5摩尔%~95摩尔%。
(13)根据上述(7)~上述(12)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,前述(B)成分的聚合物中,前述式[2a]所示的二胺化合物在全部二胺成分100摩尔%中为5摩尔%~95摩尔%。
(14)根据上述(1)~上述(13)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,前述(B)成分的聚合物相对于前述(A)成分的聚合物100质量份为0.5质量份~950质量份。
(15)根据上述(1)~上述(14)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,作为液晶取向处理剂的溶剂,含有选自N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮和γ-丁内酯中的至少1种溶剂。
(16)根据上述(1)~上述(15)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,作为液晶取向处理剂的溶剂,含有选自1-己醇、环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇单丁基醚、乙二醇单丁基醚和二丙二醇二甲基醚中的至少1种溶剂。
(17)根据上述(1)~上述(16)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,液晶取向处理剂中包含选自如下交联性化合物中的至少1种交联性化合物:具有环氧基、异氰酸酯基、氧杂环丁烷基或环碳酸酯基的交联性化合物;具有选自由羟基、羟基烷基或低级烷氧基烷基组成的组中的至少1种取代基的交联性化合物;以及,具有聚合性不饱和键的交联性化合物。
(18)一种液晶取向膜,其是由上述(1)~上述(17)中任一项所述的液晶取向处理剂得到的。
(19)一种液晶取向膜,其是使用上述(1)~上述(17)中任一项所述的液晶取向处理剂通过喷墨法而得到的。
(20)一种液晶表示元件,其具有上述(18)或上述(19)所述的液晶取向膜。
(21)根据上述(18)或上述(19)所述的液晶取向膜,其特征在于,其被用于在具备电极的一对基板之间具有液晶层且经由如下工序制造的液晶表示元件:在前述一对基板之间配置液晶组合物,所述液晶组合物包含因活性能量射线和热中的至少一者而聚合的聚合性化合物,边对前述电极之间施加电压边使前述聚合性化合物聚合。
(22)一种液晶表示元件,其特征在于,具有上述(21)所述的液晶取向膜。
(23)根据上述(18)或上述(19)所述的液晶取向膜,其特征在于,其被用于在具备电极的一对基板之间具有液晶层且经由如下工序制造的液晶表示元件:在前述一对基板之间配置液晶取向膜,所述液晶取向膜包含因活性能量射线和热中的至少一者而聚合的聚合性基团,边对前述电极之间施加电压边使前述聚合性基团聚合。
(24)一种液晶表示元件,其特征在于,具有上述(23)所述的液晶取向膜。
发明的效果
本发明的包含2种聚合物的液晶取向处理剂能够得到即使在长时间暴露于高温和光照射后也可表现出稳定预倾角的液晶取向膜,所述聚合物是选自带特定结构的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺中的至少1种。并且,形成即使长时间暴露于光照射后也会抑制电压保持率的降低、且因直流电压而蓄积的残留电荷快速缓和的液晶取向膜。因而,具有由本发明的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜的液晶表示元件的可靠性优异,可适合地用于大画面且高清晰的液晶电视等。
具体实施方式
以下针对本发明进行详细说明。
本发明是含有下述(A)成分和(B)成分的液晶取向处理剂、使用该液晶取向处理剂而得到的液晶取向膜、以及具有该液晶取向膜的液晶表示元件。
一种液晶取向处理剂,其含有下述(A)成分和(B)成分。
(A)成分:含有选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺中的至少任一种的聚合物(也称为特定聚合物(A)),所述聚酰亚胺前体和聚酰亚胺具有带氮原子的结构。
(B)成分:含有选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺中的至少任一种的聚合物(也称为特定聚合物(B)),所述聚酰亚胺前体和聚酰亚胺具有下述式[2]所示的结构(也称为特定结构(2))。
需要说明的是,(A)成分和(B)成分的聚合物中的至少任一者含有下述式[3]所示的结构(也称为特定侧链结构)。
(式[2]中,Y1和Y7各自独立地表示单键,选自碳数1~10的亚烷基、-O-、-N(R1)-(R1表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-CON(R2)-(R2表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-N(R3)CO-(R3表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-CH2O-、-COO-和-OCO-中的至少1种有机基团;Y2和Y6各自独立地表示碳数1~10的亚烷基;Y3和Y5各自独立地表示氢原子或碳数1~10的亚烷基;Y4表示氧原子或硫原子)。
(式[3]中,B1表示单键、-(CH2)a-(a为1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-;B2表示单键或-(CH2)b-(b为1~15的整数);B3表示单键、-(CH2)c-(c为1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-;B4表示选自苯环、环己烷环或杂环中的2价环状基团或者具有类固醇骨架的碳数17~51的2价有机基团,前述环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代;B5表示选自苯环、环己烷环或杂环中的2价环状基团,这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代;n表示0~4的整数;B6表示碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~18的含氟烷氧基)。
对于由本发明的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜而言,关于为何能够解决本发明的课题尚不明确,可以考虑大致如下。
即,本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)中的至少任一者所含有的前述式[3]所示的特定侧链结构在侧链部位具有苯环、环己基环或杂环或者具有类固醇骨架的碳数17~51的2价有机基团。与使液晶垂直取向的现有技术即长链烷基的侧链结构相比,这些环和有机基团的侧链结构显示刚直的结构。由此,与以往的长链烷基的侧链结构的产物相比,由本发明的具有特定侧链结构的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜能够得到高且稳定的液晶垂直取向性。
另外,与以往的长链烷基的侧链结构相比,本发明的特定侧链结构对于紫外线等光是稳定的。因此,本发明的特定侧链结构即使长时间暴露于光照射,也能够抑制电压保持率降低、且抑制因直流电压而蓄积残留电荷的侧链成分的分解物。
进而,可以认为:通过本发明的特定聚合物(A)中包含的带氮原子的结构中的氮原子与特定聚合物(B)中的羧基(COOH基)的相互作用、以及特定聚合物(B)中的前述式[2]中的氮原子与特定聚合物(A)中的羧基的相互作用,在它们之间会发生电荷的移动。与此相伴,所蓄积的残留电荷能够有效地在聚合物的分子内或分子间移动。即可以认为:能够促进由直流电压导致的残留电荷的去除。
并且,可以认为:本发明的特定聚合物(A)中的带氮原子的结构能够捕获使电压保持率降低的主要原因即离子性杂质成分。即,液晶表示元件能够捕获因长时间暴露于光照射而产生的离子性杂质,与此相伴,能够抑制电压保持率的降低。
从以上的观点出发,本发明的包含2种选自带特定结构的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺中的至少1种的聚合物的液晶取向处理剂能够得到即使在长时间暴露于高温和光照射后也可表现出稳定预倾角的液晶取向膜。并且,形成即使长时间暴露于光照射后也会抑制电压保持率的降低、且因直流电压而蓄积的残留电荷快速缓和的液晶取向膜。
<带氮原子的结构>
本发明的特定聚合物(A)是含有选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺中的至少任一种的聚合物,所述聚酰亚胺前体和聚酰亚胺具有带氮原子的结构。
作为带氮原子的结构的具体结构,可列举出下述式[1a]~式[1c]所示的结构。
式[1a]中,X1表示苯环或含氮芳香族杂环。
式[1a]中,X2表示氢原子或被碳数1~12的脂肪族基团取代的二取代氨基。
需要说明的是,式[1a]中,X2为氢原子时,X1表示含氮芳香族杂环;X2为被碳数1~12的脂肪族基团取代的二取代氨基时,X1表示苯环。
式[1b]中,X3和X7各自独立地表示具有6~15个碳原子且具有1~2个苯环的芳香族基团。
式[1b]中,X4和X6各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基。
式[1b]中,X5表示碳数2~5的亚烷基或联苯基。
式[1b]中,m表示0或1的整数。
式[1c]中,X8和X10各自独立地表示选自下述式[1c-a]和式[1c-b]所示结构中的至少1种结构。
式[1c]中,X9表示碳数1~5的亚烷基或苯环。
<特定结构(2)>
本发明的特定聚合物(B)为含有选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺中的至少任一种的聚合物,所述聚酰亚胺前体和聚酰亚胺具有下述式[2]所示的特定结构。
式[2]中,Y1和Y7各自独立地表示单键,选自碳数1~10的亚烷基、-O-、-S-、-N(R1)-(R1表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-CON(R2)-(R2表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-N(R3)CO-(R3表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-CH2O-、-COO-和-OCO-中的至少1种有机基团。其中,优选为单键、-O-、-S-、-OCO-或-COO-。从液晶取向性和液晶取向膜的膜硬度的观点出发,更优选为单键、-O-或-S-。
式[2]中,Y2和Y6各自独立地表示碳数1~10的亚烷基。其中,优选为碳数1~3的亚烷基,其结构可以是直链或支链中的任一种。具体而言,从液晶取向性和液晶取向膜的膜硬度的观点出发,优选为具备自由旋转部位且空间位阻小的结构即亚甲基(-CH2-)、亚乙基(-CH2CH2-)、亚丙基(-(CH2)3-)或异丙基(-C(CH2)2-)。
式[2]中,Y3和Y5各自独立地表示氢原子或碳数1~10的烷基。其中,优选为氢原子或碳数1~3的烷基。特别优选为氢原子。
式[2]中,Y4表示氧原子或硫原子。其中,从液晶取向膜的膜硬度的观点出发,优选为氧原子。
<特定侧链结构>
本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)中的至少任一者所含有的前述式[3]所示的特定侧链结构为下述式[3]所示的结构。
式[3]中,B1表示单键、-(CH2)a-(a为1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。其中,从原料获取性、合成容易度的观点出发,优选为单键、-(CH2)a-(a为1~15的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。更优选为单键、-(CH2)a-(a为1~10的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。
式[3]中,B2表示单键或-(CH2)b-(b为1~15的整数)。其中,优选为单键或-(CH2)b-(b为1~10的整数)。
式[3]中,B3表示单键、-(CH2)c-(c为1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。其中,从合成容易度的观点出发,优选为单键、-(CH2)c-(c为1~15的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。更优选为单键、-(CH2)c-(c为1~10的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。
式[3]中,B4为选自苯环、环己烷环或杂环中的2价环状基团,这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。进而,B4可以是选自具有类固醇骨架的碳数17~51的有机基团中的2价有机基团。其中,从合成容易度的观点出发,优选为苯环、环己烷环或具有类固醇骨架的碳数17~51的有机基团。
式[3]中,B5表示选自苯环、环己烷环或杂环中的2价环状基团,这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。其中,优选为苯环或环己烷环。
式[3]中,n表示0~4的整数。其中,从原料获取性、合成容易度的观点出发,优选为0~3。更优选为0~2。
式[3]中,B6表示碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~18的含氟烷氧基。其中,优选为碳数1~18的烷基、碳数1~10的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~10的含氟烷氧基。更优选为碳数1~12的烷基或碳数1~12的烷氧基。特别优选为碳数1~9的烷基或碳数1~9的烷氧基。
作为式[3]中的B1~B6与n的优选组合,可列举出与国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)的13页~34页的表6~表47所公开的(2-1)~(2-629)相同的组合。需要说明的是,国际公开公报的各表中,本发明中的B1~B6被视作Y1~Y6,但Y1~Y6可理解为B1~B6。另外,国际公开公报的各表所公开的(2-605)~(2-629)中,本发明的具有类固醇骨架的碳数17~51的有机基团被视作具有类固醇骨架的碳数12~25的有机基团,但具有类固醇骨架的碳数12~25的有机基团可理解为具有类固醇骨架的碳数17~51的有机基团。
<特定聚合物(A)/特定聚合物(B)>
本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)为选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺(也统称为聚酰亚胺系聚合物)中的至少1种聚合物。其中,本发明的聚酰亚胺系聚合物优选为使二胺成分与四羧酸成分反应而得到的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺。
聚酰亚胺前体是指下述式[A]所示的结构。
(式[A]中,R1为4价有机基团,R2为2价有机基团,A1和A2各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基,A3和A4各自独立地表示氢原子、碳数1~5的亚烷基或乙酰基,n表示正整数)。
作为前述二胺成分,可列举出分子内具有2个伯氨基或仲氨基的二胺化合物。
另外,作为前述四羧酸成分,可列举出四羧酸化合物、四羧酸二酐、四羧酸二卤化物、四羧酸二烷基酯化合物或四羧酸二烷基酯二卤化物。
为了得到式[A]中的A1和A2为氢原子的聚酰胺酸,可以通过使前述分子内具有2个伯氨基或仲氨基的二胺化合物与四羧酸化合物或四羧酸酐反应而得到。
为了得到式[A]中的A1和A2为碳数1~5的亚烷基的聚酰胺酸烷基酯,可以通过使前述二胺化合物与四羧酸二卤化物、四羧酸二烷基酯化合物或四羧酸二烷基酯二卤化物反应而得到。另外,也可以向利用前述方法得到的聚酰胺酸中导入式[A]所示的A1和A2的碳数1~5的亚烷基。
本发明的特定聚合物(A)是具有带氮原子的结构的聚合物。其中,优选为前述式[1a]~式[1c]所示的结构。
将带氮原子的结构导入至特定聚合物(A)中的方法没有特别限定,优选将具有前述式[1a]~式[1c]所示结构的二胺化合物用于原料的一部分。
具体而言,优选使用下述式[1-1]所示的二胺化合物(也称为特定二胺化合物(1))。
式[1-1]中,XA表示具有选自前述式[1a]~式[1c]所示结构中的至少1种结构的碳数5~50的有机基团。
式[1-1]中,A1和A2各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基。
更具体而言,优选使用下述式[1a-1]~式[1c-1]所示的二胺化合物。
式[1a-1]中,X1表示苯环或含氮芳香族杂环。
式[1a-1]中,X2表示氢原子或被碳数1~12的脂肪族基团取代的二取代氨基。
需要说明的是,式[1a-1]中,X2为氢原子时,X1表示含氮芳香族杂环;X2为被碳数1~12的脂肪族基团取代的二取代氨基时,X1表示苯环。
式[1b-1]中,X3和X7各自独立地表示具有6~15个碳原子且具有1~2个苯环的芳香族基团。
式[1b-1]中,X4和X6各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基。
式[1b-1]中,X5表示碳数2~5的亚烷基或联苯基。
式[1b-1]中,m表示0或1的整数。
式[1c-1]中,X8和X10各自独立地表示选自下述式[1c-a]和式[1c-b]所示结构中的至少1种结构。
式[1c-1]中,X9表示碳数1~5的亚烷基或苯环。
作为本发明的特定二胺化合物(1)的具体的二胺化合物,可列举出下述式[1-1a]~式[1-4a]所示的二胺化合物。
式[1-3a]中,R1表示氢原子或碳数1~5的亚烷基。
式[1-4a]中,n表示1~10的整数。
式[1-1a]~式[1-4a]中,A1~A8各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基。
其中,优选使用前述式[1-3a]或式[1-4a]所示的二胺化合物。
本发明的特定聚合物(A)中的特定二胺化合物(1)在全部二胺成分100摩尔%中优选为1摩尔%~95摩尔%。其中,优选为5摩尔%~95摩尔%。更优选为20摩尔%~80摩尔%。
本发明的特定二胺化合物(1)也可以根据本发明的特定聚合物(A)在溶剂中的溶解性、液晶取向处理剂的涂布性、制成液晶取向膜时的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等特性而使用1种或混合2种以上使用。
本发明的特定聚合物(B)为具有特定结构(2)的聚合物。
将本发明的特定结构(2)导入至特定聚合物(B)中的方法没有特别限定,优选将具有特定结构(2)的二胺化合物用于二胺成分。特别优选使用具有前述式[2]所示结构的二胺化合物。
具体而言,优选使用下述式[2-1]所示的二胺化合物(也称为特定二胺化合物(2))。
式[2-1]中,YA表示具有前述式[2]所示结构的有机基团。
式[2-1]中,A1和A2各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基。
更具体而言,优选使用下述式[2a]所示的二胺化合物。
式[2a]中,Y1和Y7各自独立地表示单键,选自碳数1~10的亚烷基、-O-、-S-、-N(R1)-(R1表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-CON(R2)-(R2表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-N(R3)CO-(R3表示氢原子或碳数1~3的亚烷基)、-CH2O-、-COO-和-OCO-中的至少1种有机基团。其中,优选为单键、-O-、-S-、-OCO-或-COO-。从液晶取向性和膜硬度的观点出发,更优选为尽可能柔软且空间位阻小的结构即单键、-O-或-S-。
式[2a]中,Y2和Y6各自独立地表示碳数1~10的亚烷基。其中,优选为碳数1~3的亚烷基,其结构可以是直链或支链中的任一种。具体而言,从液晶取向性和液晶取向膜的膜硬度的观点出发,优选为具备自由旋转部位且空间位阻小的结构即亚甲基(-CH2-)、亚乙基(-CH2CH2-)、亚丙基(-(CH2)3-)或异丙基(-C(CH2)2-)。
式[2a]中,Y3和Y5各自独立地表示氢原子或碳数1~10的烷基。其中,优选为氢原子或碳数1~3的烷基。特别优选为氢原子。
式[2a]中,Y4表示氧原子或硫原子。其中,从液晶取向膜的膜硬度的观点出发,优选为氧原子。
式[2a]中的Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6和Y7的优选组合如下述表1所示。
[表1]
Y<sup>1</sup> | Y<sup>2</sup> | Y<sup>3</sup> | Y<sup>4</sup> | Y<sup>5</sup> | Y<sup>6</sup> | Y<sup>7</sup> | |
2-1a | 单键 | -CH2- | 氢原子 | 氧原子 | 氢原子 | -CH2- | 单键 |
2-2a | -O- | -CH2- | 氢原子 | 氧原子 | 氢原子 | -CH2- | -O- |
2-3a | -S- | -CH2- | 氢原子 | 氧原子 | 氢原子 | -CH2- | -S- |
2-4a | 单键 | -CH2CH2- | 氢原子 | 氧原子 | 氢原子 | -CH2CH2- | 单键 |
2-5a | -O- | -CH2CH2- | 氢原子 | 氧原子 | 氢原子 | -CH2CH2- | -O- |
2-6a | -S- | -CH2CH2- | 氢原子 | 氧原子 | 氢原子 | -CH2CH2- | -S- |
2-7a | 单键 | -(CH2)3- | 氢原子 | 氧原子 | 氢原子 | -(CH2)3- | 单键 |
2-8a | -O- | -(CH2)3- | 氢原子 | 氧原子 | 氢原子 | -(CH2)3- | -O- |
2-9a | -S- | -(CH2)3- | 氢原子 | 氧原子 | 氢原子 | -(CH2)3- | -S- |
2-10a | 单键 | -(CH3)2- | 氢原子 | 氧原子 | 氢原子 | -(CH3)2- | 单键 |
2-11a | -O- | -(CH3)2- | 氢原子 | 氧原子 | 氢原子 | -(CH3)2- | -O- |
2-12a | -S- | -(CH3)2- | 氢原子 | 氧原子 | 氢原子 | -(CH3)2- | -S- |
其中,优选为式[2-1a]、式[2-2a]、式[2-4a]、式[2-5a]、式[2-7a]和式[2-8a]所示的组合。
式[2a]中,A1和A2各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基。
作为本发明的特定二胺化合物(2)的具体的二胺化合物,可列举出下述式[2-1a]~式[2-3a]所示的二胺化合物。
(式[2-1a]~式[2-3a]中,A1~A6各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基)。
本发明的特定聚合物(B)中的特定二胺化合物(2)在全部二胺成分100摩尔%中优选为1摩尔%~95摩尔%。其中,优选为5摩尔%~95摩尔%。更优选为20摩尔%~80摩尔%。
本发明的特定二胺化合物(2)可根据本发明的特定聚合物(B)在溶剂中的溶解性、液晶取向处理剂的涂布性、制成液晶取向膜时的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等特性而使用1种或混合2种以上使用。
本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)中的至少任一者含有特定侧链结构。
将本发明的特定侧链结构导入至特定聚合物(A)或特定聚合物(B)中的方法没有特别限定,优选将具有特定侧链结构的二胺化合物用于二胺成分。
具体而言,优选使用下述式[3a]所示的二胺化合物(也称为特定侧链型二胺化合物)。
式[3a]中,B表示前述式[3]。需要说明的是,式[3]中的B1~B6与n的优选组合如上所示。
式[3a]中,A1和A2各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基。其中,优选为氢原子或碳数1或2的亚烷基。
式[3a]中,m表示1~4的整数。其中,优选为1。
本发明的特定侧链型二胺化合物具体可列举出例如下述式[3a-1]~式[3a-31]所示的二胺化合物、以及这些氨基为仲氨基的二胺化合物。
(式[3a-1]~式[3a-3]中,R1、R3和R5各自独立地表示-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-或-CH2OCO-;式[3a-1]~式[3a-3]中,R2、R4和R6各自独立地表示碳数1~22的直链状或分枝状的亚烷基、碳数1~22的直链状或分枝状的烷氧基、碳数1~22的直链状或分枝状的含氟亚烷基或含氟烷氧基)。
(式[3a-4]~式[3a-6]中,R1、R3和R5各自独立地表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2-;式[3a-4]~式[3a-6]中,R2、R4和R6各自独立地表示碳数1~22的直链状或分枝状的亚烷基、碳数1~22的直链状或分枝状的烷氧基、碳数1~22的直链状或分枝状的含氟亚烷基或含氟烷氧基)。
(式[3a-7]和式[3a-8]中,R1和R3各自独立地表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-、-O-或-NH-;R2和R4各自独立地表示氟基、氰基、三氟甲烷基、硝基、偶氮基、甲酰基、乙酰基、乙酰氧基或羟基)。
(式[3a-9]和式[3a-10]中,R1和R2各自独立地表示碳数3~12的直链状或分枝状的亚烷基,1,4-环亚己基的顺-反异构分别为反式异构体)。
(式[3a-11]和式[3a-12]中,R1和R2各自独立地表示碳数3~12的直链状或分枝状的亚烷基,1,4-环亚己基的顺-反异构分别为反式异构体)。
(式[1a-13]中,A4为任选被氟原子取代的碳数3~20的直链状或分枝状的烷基,A3为1,4-环亚己基或1,4-亚苯基,A2为氧原子或-COO-*(其中,附带“*”的键与A3进行键合),A1为氧原子或-COO-*(其中,附带“*”的键与(CH2)a2)进行键合)。另外,a1为0或1的整数,a2为2~10的整数,a3为0或1的整数)。
上述式[3a-1]~[3a-31]中,特别优选结构的二胺化合物为式[3a-1]~式[3a-6]、式[3a-9]~式[3a-13]或式[3a-22]~式[3a-31]。
本发明的特定侧链型二胺化合物可以用于特定聚合物(A)和特定聚合物(B)中的至少任一种,也可以用于两种特定聚合物。其中,优选用于特定聚合物(A)。
本发明的特定聚合物(A)和/或特定聚合物(B)中的特定侧链型二胺化合物优选为二胺成分整体的10摩尔%以上且80摩尔%以下。特别优选为10摩尔%以上且70摩尔%以下。
本发明的特定侧链型二胺化合物也可根据本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)在溶剂中的溶解性、液晶取向处理剂的涂布性、制成液晶取向膜时的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等特性而使用1种或混合2种以上使用。
作为本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)的二胺成分,在不损害本发明效果的范围内,也可以使用特定二胺化合物(1)、特定二胺化合物(2)和特定侧链型二胺化合物以外的其它二胺化合物(也称为其它二胺化合物)。
具体而言,可列举出2,4-二甲基间苯二胺、2,6-二氨基甲苯、间苯二胺、对苯二胺、4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二羟基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二羧基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二氟-4,4’-联苯、3,3’-三氟甲基-4,4’-二氨基联苯、3,4’-二氨基联苯、3,3’-二氨基联苯、2,2’-二氨基联苯、2,3’-二氨基联苯、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’-磺酰基二苯胺、3,3’-磺酰基二苯胺、双(4-氨基苯基)硅烷、双(3-氨基苯基)硅烷、二甲基-双(4-氨基苯基)硅烷、二甲基-双(3-氨基苯基)硅烷、4,4’-硫代二苯胺、3,3’-硫代二苯胺、4,4’-二氨基二苯基胺、3,3’-二氨基二苯基胺、3,4’-二氨基二苯基胺、2,2’-二氨基二苯基胺、2,3’-二氨基二苯基胺、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-双(4-氨基苯基)乙烷、1,2-双(3-氨基苯基)乙烷、1,3-双(4-氨基苯基)丙烷、1,3-双(3-氨基苯基)丙烷、1,4-双(4-氨基苯基)丁烷、1,4-双(3-氨基苯基)丁烷、双(3,5-二乙基-4-氨基苯基)甲烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯基)苯、1,3-双(4-氨基苯基)苯、1,4-双(4-氨基苄基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、4,4’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,4’-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,4’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,3’-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,3’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、1,4-亚苯基双[(4-氨基苯基)甲酮]、1,4-亚苯基双[(3-氨基苯基)甲酮]、1,3-亚苯基双[(4-氨基苯基)甲酮]、1,3-亚苯基双[(3-氨基苯基)甲酮]、1,4-亚苯基双(4-氨基苯甲酸酯)、1,4-亚苯基双(3-氨基苯甲酸酯)、1,3-亚苯基双(4-氨基苯甲酸酯)、1,3-亚苯基双(3-氨基苯甲酸酯)、双(4-氨基苯基)对苯二甲酸酯、双(3-氨基苯基)对苯二甲酸酯、双(4-氨基苯基)间苯二甲酸酯、双(3-氨基苯基)间苯二甲酸酯、N,N’-(1,4-亚苯基)双(4-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,3-亚苯基)双(4-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,4-亚苯基)双(3-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,3-亚苯基)双(3-氨基苯甲酰胺)、N,N’-双(4-氨基苯基)对苯二甲胺、N,N’-双(3-氨基苯基)对苯二甲胺、N,N’-双(4-氨基苯基)间苯二甲胺、N,N’-双(3-氨基苯基)间苯二甲胺、9,10-双(4-氨基苯基)蒽、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯基砜、2,2’-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2’-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2’-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2’-双(3-氨基苯基)六氟丙烷、2,2’-双(3-氨基-4-甲基苯基)六氟丙烷、2,2’-双(4-氨基苯基)丙烷、2,2’-双(3-氨基苯基)丙烷、2,2’-双(3-氨基-4-甲基苯基)丙烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、1,3-双(3-氨基苯氧基)丙烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)丁烷、1,4-双(3-氨基苯氧基)丁烷、1,5-双(4-氨基苯氧基)戊烷、1,5-双(3-氨基苯氧基)戊烷、1,6-双(4-氨基苯氧基)己烷、1,6-双(3-氨基苯氧基)己烷、1,7-双(4-氨基苯氧基)庚烷、1,7-(3-氨基苯氧基)庚烷、1,8-双(4-氨基苯氧基)辛烷、1,8-双(3-氨基苯氧基)辛烷、1,9-双(4-氨基苯氧基)壬烷、1,9-双(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、双(4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、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、1,11-二氨基十一烷或1,12-二氨基十二烷、以及这些氨基为仲氨基的二胺化合物。
进而,二胺化合物中也可以使用具有羧基(COOH基)、羟基(OH基)的二胺化合物。
具体而言,可列举出2,4-二氨基苯酚、3,5-二氨基苯酚、3,5-二氨基苄醇、2,4-二氨基苄醇、4,6-二氨基间苯二酚、2,4-二氨基苯甲酸、2,5-二氨基苯甲酸或3,5-二氨基苯甲酸。其中,优选为2,4-二氨基苯甲酸、2,5-二氨基苯甲酸或3,5-二氨基苯甲酸。另外,也可以使用下述式[3b-1]~式[3b-4]所示的二胺化合物和这些氨基为仲氨基的二胺化合物。
(式[3b-1]中,A1表示单键、-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-,m1和m2各自独立地表示0~4的整数,且m1+m2表示1~4的整数;式[3b-2]中,m3和m4各自独立地表示1~5的整数;式[3b-3]中,A2表示碳数1~5的直链或分枝的亚烷基,m5表示1~5的整数;式[3b-4]中,A3和A4各自独立地表示单键、-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-,m6表示1~4的整数)。
并且,也可以使用二胺化合物中具有下述式[3c]所示的含氮杂环的二胺化合物和这些氨基为仲氨基的二胺化合物。
式[3c]中,D1表示-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-。其中,-O-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-容易合成二胺化合物,故而优选。更优选为-O-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCO-或-CON(CH3)-。特别优选为-O-、-CONH-或-CH2O-。
式[3c]中,D2表示单键、碳数1~20的脂肪族烃基、非芳香族环式烃基或芳香族烃基。
碳数1~20的脂肪族烃基可以是直链状,也可以为分枝状。另外,可以具有不饱和键。其中,优选为碳数1~10的亚烷基。
作为非芳香族烃基的具体例,可列举出环丙烷环、环丁烷环、环戊烷环、环己烷环、环庚烷环、环辛烷环、环壬烷环、环癸烷环、环十一烷环、环十二烷环、环十三烷环、环十四烷环、环十五烷环、环十六烷环、环十七烷环、环十八烷环、环十九烷环、环二十碳烷环、三环二十碳烷环、三环二十二烷环、双环庚烷环、十氢萘环、降冰片烯环或金刚烷环等。其中,优选为环丙烷环、环丁烷环、环戊烷环、环己烷环、环庚烷环、降冰片烯环或金刚烷环。
作为芳香族烃基的具体例,可列举出苯环、萘环、四氢萘环、甘菊环、茚环、芴环、蒽环、菲环或非那烯环等。其中,优选为苯环、萘环、四氢萘环、芴环或蒽环。
作为式[3c]中的优选D2,为单键、碳数1~10的亚烷基、环丙烷环、环丁烷环、环戊烷环、环己烷环、环庚烷环、降冰片烯环、金刚烷环、苯环、萘环、四氢萘环、芴环或蒽环。其中,优选为单键、碳数1~5的亚烷基、环己烷环或苯环。
式[3c]中,D3表示单键、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-、-O(CH2)m-(m为1~5的整数)。其中,优选为单键、-O-、-COO-、-OCO-或-O(CH2)m-(m为1~5的整数)。更优选为单键、-O-、-OCO-或-O(CH2)m-(m为1~5的整数)。
式[3c]中,D4为含氮芳香族杂环,为含有选自下述式[a]、式[b]和式[c]中的至少1个结构的芳香族杂环。
(式[c]中,Z表示碳数1~5的亚烷基)。
更具体而言,可列举出吡咯环、咪唑环、噁唑环、噻唑环、吡唑环、吡啶环、嘧啶环、喹啉环、吡唑啉环、异喹啉环、咔唑环、嘌呤环、噻二唑环、哒嗪环、吡唑啉环、三嗪环、吡唑烷环、***环、吡嗪环、苯并咪唑环、苯并咪唑环、喹啉环、菲咯啉环、吲哚环、喹喔啉环、苯并噻唑环、吩噻嗪环、噁二唑环或吖啶环等可列举出。其中,优选为吡咯环、咪唑环、吡唑环、吡啶环、嘧啶环、哒嗪环、三嗪环、***环、吡嗪环、苯并咪唑环或苯并咪唑环。更优选为吡咯环、咪唑环、吡唑环、吡啶环或嘧啶环。
另外,式[3c]中的D3优选键合于D4所包含的不与式[a]、式[b]和式[c]相邻的取代基。
式[3c]中,n为1~4的整数,从其与四羧酸成分的反应性的观点出发,优选为1或2。
式[3c]中的D1~D4与n的特别优选组合是D1表示-CONH-、D2表示碳数1~5的烷基、D3表示单键、D4表示咪唑环或吡啶环、n表示1的二胺化合物。
式[3c]中的两个氨基(-NH2)的键合位置没有限定。具体而言,相对于侧链的键合基团(B1),可列举出苯环上的2,3的位置、2,4的位置、2,5的位置、2,6的位置、3,4的位置或3,5的位置。其中,从合成聚酰胺酸时的反应性的观点出发,优选为2,4的位置、2,5的位置或3,5的位置。还考虑到合成二胺化合物时的容易性时,更优选为2,4的位置或2,5的位置。
进而,作为其它二胺化合物,也可以使用下述式[3d-1]~式[3d-13]所示的二胺化合物和这些氨基为仲氨基的二胺化合物。
(式[3d-1]~式[3d-4]中,A1~A4各自独立地表示碳数1~22的亚烷基或含氟亚烷基)。
(式[3d-5]中,A1和A3各自独立地表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-或-NH-,A2表示碳数1~22的直链状或分枝状的亚烷基或者碳数1~22的直链状或分枝状的含氟亚烷基;式[3d-6]中,A4和A6各自独立地表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-或-NH-,A5表示碳数1~22的直链状或分枝状的亚烷基或者碳数1~22的直链状或分枝状的含氟亚烷基)。
(式[3d-7]中,A1和A3各自独立地表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-或-NH-,A2表示碳数1~22的直链状或分枝状的亚烷基或者碳数1~22的直链状或分枝状的含氟亚烷基;式[3d-8]中,A4和A6各自独立地表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-或-NH-,A5表示碳数1~22的直链状或分枝状的亚烷基或者碳数1~22的直链状或分枝状的含氟亚烷基)。
(式[3d-9]中,A1和A3各自独立地表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-或-NH-,A2表示碳数1~22的直链状或分枝状的亚烷基或者碳数1~22的直链状或分枝状的含氟亚烷基;式[3d-10]中,A4和A6各自独立地表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-或-NH-,A5表示碳数1~22的直链状或分枝状的亚烷基或者碳数1~22的直链状或分枝状的含氟亚烷基)。
(式[3d-11]中,p表示1~10的整数)。
本发明的其它二胺化合物也可以根据本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)在溶剂中的溶解性、液晶取向处理剂的涂布性、制成液晶取向膜时的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等特性而使用1种或混合2种以上使用。
作为用于制作本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)即这些聚酰亚胺系聚合物的四羧酸成分,优选使用下述式[4]所示的四羧酸二酐。此时,不仅可以使用式[4]所示的四羧酸二酐,还可以使用其四羧酸衍生物即四羧酸、四羧酸二卤化物、四羧酸二烷基酯化合物或四羧酸二烷基酯二卤化物(也将式[4]所示的四羧酸二酐及其衍生物统称为特定四羧酸成分)。
(式[4]中,Z表示选自下述式[4a]~式[4k]所示结构中的至少1种结构)。
式[4a]中,Z1~Z4表示氢原子、甲基、乙基、丙基、氯原子或苯环,彼此任选相同或不同。
式[4g]中,Z5和Z6表示氢原子或甲基,彼此任选相同或不同。
式[4]中的Z之中,从合成容易度、制造聚合物时的聚合反应性容易度的观点出发,优选为式[4a]、式[4c]~式[4g]或式[4k]所示结构的四羧酸二酐及其四羧酸衍生物。更优选为式[4a]或式[4e]~式[4g]所示的结构。特别优选为式[4a]、式[4e]或式[4f]所示结构的四羧酸二酐及其四羧酸衍生物。
本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)中的特定四羧酸成分在全部四羧酸成分100摩尔%中优选为1摩尔%~100摩尔%。其中,优选为5摩尔%~95摩尔%。更优选为20摩尔%~80摩尔%。
本发明的特定四羧酸成分也可根据本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)在溶剂中的溶解性、液晶取向处理剂的涂布性、制成液晶取向膜时的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等特性而使用1种或混合2种以上使用。
本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)的聚酰亚胺系聚合物中,在不损害本发明效果的范围内,也可以使用特定四羧酸成分以外的其它四羧酸成分。
作为其它的四羧酸成分,可列举出以下示出的四羧酸化合物、四羧酸二酐、四羧酸二卤化物、四羧酸二烷基酯化合物或四羧酸二烷基酯二卤化物。
即,作为其它四羧酸成分,可列举出1,2,5,6-萘四羧酸、1,4,5,8-萘四羧酸、1,2,5,6-蒽四羧酸、3,3’,4,4’-联苯四羧酸、2,3,3’,4-联苯四羧酸、双(3,4-二羧基苯基)醚、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸、双(3,4-二羧基苯基)砜、双(3,4-二羧基苯基)甲烷、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷、双(3,4-二羧基苯基)二甲基硅烷、双(3,4-二羧基苯基)二苯基硅烷、2,3,4,5-吡啶四羧酸、2,6-双(3,4-二羧基苯基)吡啶、3,3’,4,4’-二苯基砜四羧酸、3,4,9,10-苝四羧酸或1,3-二苯基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸等。
本发明的其它四羧酸成分也可以根据本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)在溶剂中的溶解性、液晶取向处理剂的涂布性、制成液晶取向膜时的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等特性而使用1种或混合2种以上使用。
<特定聚合物(A)/特定聚合物(B)的制作方法>
本发明中,用于制作特定聚合物(A)和特定聚合物(B)即这些聚酰亚胺系聚合物的方法没有特别限定。通常使二胺成分与四羧酸成分反应而得到。一般来说,可列举出:使选自由四羧酸二酐及其四羧酸的衍生物组成的组中的至少1种四羧酸成分与包含1种或多种二胺化合物的二胺成分反应而得到聚酰胺酸的方法。具体而言,可以使用如下方法:使四羧酸二酐与伯二胺化合物或仲二胺化合物缩聚而得到聚酰胺酸的方法、使四羧酸与伯二胺化合物或仲二胺化合物发生脱水缩聚反应而得到聚酰胺酸的方法、或者使四羧酸二卤化物与伯二胺化合物或仲二胺化合物缩聚而得到聚酰胺酸的方法。
为了得到聚酰胺酸烷基酯,可以使用如下方法:使将羧酸基二烷基酯化的四羧酸与伯二胺化合物或仲二胺化合物缩聚的方法、使将羧酸基二烷基酯化的四羧酸二卤化物与伯二胺化合物或仲二胺化合物缩聚的方法、或者将聚酰胺酸的羧基转换成酯的方法。
为了得到聚酰亚胺,可以使用使前述聚酰胺酸或聚酰胺酸烷基酯闭环而制成聚酰亚胺的方法。
二胺成分与四羧酸成分的反应通常是二胺成分与四羧酸成分在溶剂中进行。作为此时使用的溶剂,只要是溶解所生成的聚酰亚胺前体的溶剂就没有特别限定。下述列举出反应使用的溶剂的具体例,但不限定于这些例子。
例如可列举出N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或1,3-二甲基咪唑啉酮。另外,在聚酰亚胺前体的溶剂溶解性高的情况下,可以使用甲乙酮、环己酮、环戊酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮或下述式[D-1]~式[D-3]所示的溶剂。
(式[D-1]中,D1表示碳数1~3的亚烷基;式[D-2]中,D2表示碳数1~3的亚烷基;式[D-3]中,D3表示碳数1~4的亚烷基)。
这些溶剂可以单独使用,也可以混合使用。进而,即使是不溶解聚酰亚胺前体的溶剂,在所生成的聚酰亚胺前体不会析出的范围内,也可以混合至前述溶剂中使用。另外,溶剂中的水分会阻碍聚合反应、还成为使所生成的聚酰亚胺前体水解的原因,因此溶剂优选在脱水干燥后使用。
使二胺成分与四羧酸成分在溶剂中反应时,可列举出如下方法:搅拌使二胺成分分散或溶解于溶剂而成的溶液,直接添加四羧酸成分或者使其分散或溶解至溶剂并添加的方法;反之,向使四羧酸成分分散或溶解于溶剂而成的溶液中添加二胺成分的方法;交替地添加二胺成分和四羧酸成分的方法等,可以使用这些中的任一方法。另外,分别使用多种二胺成分或四羧酸成分并使其反应时,可以在预先混合了的状态下发生反应,也可以分别依次反应,还可以是单独反应而成的低分子量体发生混合反应而制成聚合物。此时的聚合温度可以选择-20℃~150℃的任意温度,优选为-5℃~100℃的范围。另外,反应可以以任意浓度来进行,但浓度过低时,难以获得高分子量的聚合物,浓度过高时,反应液的粘性变得过高、难以均匀搅拌。因此,优选为1~50质量%、更优选为5~30质量%。反应初期以高浓度进行,其后可以追加溶剂。
聚酰亚胺前体的聚合反应中,二胺成分的总摩尔数与四羧酸成分的总摩尔数之比优选为0.8~1.2。与通常的缩聚反应同样地,该摩尔比越接近1.0,则生成的聚酰亚胺前体的分子量变得越大。
本发明的聚酰亚胺是使前述聚酰亚胺前体闭环而得到的聚酰亚胺,该聚酰亚胺中,酰胺酸基的闭环率(也称为酰亚胺化率)不一定需要是100%,可以根据用途、目的来任意调整。
作为使聚酰亚胺前体进行酰亚胺化的方法,可列举出:将聚酰亚胺前体的溶液直接加热的热酰亚胺化或者向聚酰亚胺前体的溶液中添加催化剂的催化酰亚胺化。
使聚酰亚胺前体在溶液中进行热酰亚胺化时的温度为100℃~400℃、优选为120℃~250℃,优选的是,一边将酰亚胺化反应中生成的水排出至体系外,一边进行热酰亚胺化的方法。
聚酰亚胺前体的催化酰亚胺化可以通过向聚酰亚胺前体的溶液中添加碱性催化剂和酸酐,以-20℃~250℃、优选以0℃~180℃搅拌来进行。碱性催化剂的量为酰胺酸基的0.5摩尔倍~30摩尔倍、优选为2摩尔倍~20摩尔倍,酸酐的量为酰胺酸基的1摩尔倍~50摩尔倍、优选为3摩尔倍~30摩尔倍。作为碱性催化剂,可列举出吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺或三辛胺等,其中,吡啶具有适于推进反应的碱性,故而优选。作为酸酐,可列举出醋酸酐、苯偏三酸酐或苯均四酸酐等,其中,使用醋酸酐时,反应结束后的精制变得容易,故而优选。基于催化酰亚胺化的酰亚胺化率可以通过调整催化剂量和反应温度、反应时间来控制。
从聚酰亚胺前体或聚酰亚胺的反应溶液中回收所生成的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺时,可以将反应溶液投入至溶剂中使其沉淀。作为用于沉淀的溶剂,可列举出甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、己烷、丁基溶纤剂、庚烷、甲乙酮、甲基异丁基酮、甲苯、苯、水等。投入至溶剂而使其沉淀的聚合物在过滤回收后,可以在常压或减压下进行常温干燥或加热干燥。另外,将使沉淀回收的聚合物再次溶解于溶剂并进行再沉淀回收的操作重复2次~10次时,能够减少聚合物中的杂质。作为此时的溶剂,可列举出例如醇类、酮类或烃等,使用选自这些之中的3种以上溶剂时,精制效率进一步提高,故而优选。
<液晶取向处理剂>
本发明的液晶取向处理剂是用于形成液晶取向膜(也称为树脂覆膜)的涂布溶液,是含有特定聚合物(A)、特定聚合物(B)和溶剂且用于形成液晶取向膜的涂布溶液。
本发明的特定聚合物(A)可以使用聚酰胺酸、聚酰胺酸烷基酯和聚酰亚胺中的任意聚酰亚胺系聚合物。其中,优选为聚酰胺酸烷基酯或聚酰亚胺。更优选为聚酰亚胺。
本发明的特定聚合物(B)可以使用聚酰胺酸、聚酰胺酸烷基酯和聚酰亚胺中的任意聚酰亚胺系聚合物。其中,优选为聚酰胺酸或聚酰胺酸烷基酯。更优选为聚酰胺酸。
关于本发明的液晶取向处理剂中的特定聚合物(A)与特定聚合物(B)的比例,相对于特定聚合物(A)100质量份,特定聚合物(B)优选为0.5质量份~950质量份。其中,优选为10质量份~900质量份,更优选为10质量份~400质量份。
本发明的液晶取向处理剂中的全部聚合物成分可以均是本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B),也可以混合有除此之外的其它聚合物。作为除此之外的聚合物,可列举出不具有本发明的带叔氮原子的结构的聚酰亚胺系聚合物和不具有特定结构(2)的聚酰亚胺系聚合物。进而,还可列举出纤维素系聚合物、丙烯酸类聚合物、甲基丙烯酸类聚合物、聚苯乙烯、聚酰胺或聚硅氧烷等。此时,除此之外的其它聚合物的含量相对于将本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)合计的特定聚合物100质量份为0.5质量份~30质量份。其中,优选为1质量份~20质量份。
另外,本发明的液晶取向处理剂中的溶剂含量优选为70质量%~99.9质量%。该含量可根据液晶取向处理剂的涂布方法、液晶取向膜的目标膜厚来适当变更。
本发明的液晶取向处理剂中使用的溶剂只要是溶解特定聚合物(A)和特定聚合物(B)的溶剂(也称为良溶剂)就没有特别限定。下述列举出良溶剂的具体例,但不限定于这些例子。
例如,可列举出N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、二甲基亚砜、γ-丁内酯、1,3-二甲基咪唑啉酮、甲乙酮、环己酮、环戊酮或4-羟基-4-甲基-2-戊酮等。
其中,优选使用N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯。
进而,特定聚合物(A)和特定聚合物(B)在溶剂中的溶解性高时,优选使用前述式[D-1]~式[D-3]所示的溶剂。
本发明的液晶取向处理剂中的良溶剂优选为液晶取向处理剂中包含的溶剂整体的20质量%~99质量%。其中,优选为20质量%~90质量%。更优选为30质量%~80质量%。
本发明的液晶取向处理剂中,在不损害本发明效果的范围内,可以使用使涂布液晶取向处理剂时的液晶取向膜的涂膜性、表面平滑性提高的溶剂(也称为不良溶剂)。下述列举出不良溶剂的具体例,但不限定于这些例子。
例如可列举出乙醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、异戊醇、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、环己醇、1-甲基环己醇、2-甲基环己醇、3-甲基环己醇、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、二丙基醚、二丁基醚、二己基醚、二噁烷、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、1,2-丁氧基乙烷、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丁基醚、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、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、乙二醇单丁基醚、乙二醇单异戊基醚、乙二醇单己基醚、2-(己氧基)乙醇、糠醇、二乙二醇、丙二醇、丙二醇单丁基醚、1-(丁氧基乙氧基)丙醇、丙二醇单甲基醚乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇二甲基醚、三丙二醇单甲基醚、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、乙二醇单丁基醚乙酸酯、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、二乙二醇单丁基醚乙酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基乙酸酯、二乙二醇乙酸酯、三乙二醇、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇单乙基醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丁酯、醋酸丙二醇单乙基醚、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、乳酸异戊酯或前述式[D-1]~式[D-3]所示的溶剂等。
其中,优选使用1-己醇、环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇单丁基醚、乙二醇单丁基醚或二丙二醇二甲基醚。
这些不良溶剂优选为液晶取向处理剂中包含的溶剂整体的1质量%~80质量%。其中,优选为10质量%~80质量%。更优选为20质量%~70质量%。
本发明的液晶取向处理剂中优选导入如下交联性化合物:具有环氧基、异氰酸酯基、氧杂环丁烷基或环碳酸酯基的交联性化合物;具有选自羟基、羟基烷基和低级烷氧基烷基中的至少1种取代基的交联性化合物;或者,具有聚合性不饱和键的交联性化合物。这些取代基、聚合性不饱和键需要在交联性化合物中存在2个以上。
作为具有环氧基或异氰酸酯基的交联性化合物,例如可列举出双酚丙酮缩水甘油醚、苯酚酚醛清漆环氧树脂、甲酚酚醛清漆环氧树脂、三缩水甘油基异氰脲酸酯、四缩水甘油基氨基联苯、四缩水甘油基间苯二甲胺、四缩水甘油基-1,3-双(氨基乙基)环己烷、四苯基缩水甘油醚乙烷、三苯基缩水甘油醚乙烷、双酚六氟乙酰基二缩水甘油醚、1,3-双(1-(2,3-环氧丙氧基)-1-三氟甲基-2,2,2-三氟甲基)苯、4,4-双(2,3-环氧丙氧基)八氟联苯、三缩水甘油基对氨基苯酚、四缩水甘油基间苯二甲胺、2-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-2-(4-(1,1-双(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)乙基)苯基)丙烷或1,3-双(4-(1-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-1-(4-(1-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-1-甲基乙基)苯基)乙基)苯氧基)-2-丙醇等。
具有氧杂环丁烷基的交联性化合物是具有至少2个下述式[4A]所示的氧杂环丁烷基的交联性化合物。
具体而言,可列举出国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)的58页~59页所公开的式[4a]~式[4k]所示的交联性化合物。
作为具有环碳酸酯基的交联性化合物,为具有至少2个下述式[5A]所示的环碳酸酯基的交联性化合物。
具体而言,可列举出国际公开公报WO2012/014898(2012.2.2公开)的76页~82页所公开的式[5-1]~式[5-42]所示的交联性化合物。
作为具有选自由羟基和烷氧基组成的组中的至少1种取代基的交联性化合物,例如可列举出具有羟基或烷氧基的氨基树脂,例如密胺树脂、脲树脂、胍胺树脂、甘脲-甲醛树脂、琥珀酰胺-甲醛树脂或乙撑脲-甲醛树脂等。具体而言,可以使用氨基的氢原子被羟甲基或烷氧基甲基或这两者取代而成的密胺衍生物、苯并胍胺衍生物、或者甘脲。该密胺衍生物或苯并胍胺衍生物可以以二聚体或三聚体的形式存在。它们优选每1个三嗪环具有平均3个以上且6个以下的羟甲基或烷氧基甲基。
作为这种密胺衍生物或苯并胍胺衍生物的例子,可列举出市售品的每1个三嗪环取代有平均3.7个甲氧基甲基的MX-750、每1个三嗪环取代有平均5.8个甲氧基甲基的MW-30(以上为三和化学株式会社制),CYMEL 300、301、303、350、370、771、325、327、703、712等甲氧基甲基化密胺;CYMEL 235、236、238、212、253、254等甲氧基甲基化丁氧基甲基化密胺;CYMEL 506、508等丁氧基甲基化密胺;CYMEL 1141之类的含羧基的甲氧基甲基化异丁氧基甲基化密胺;CYMEL 1123之类的甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯并胍胺;CYMEL 1123-10之类的甲氧基甲基化丁氧基甲基化苯并胍胺;CYMEL 1128之类的丁氧基甲基化苯并胍胺;CYMEL1125-80之类的含羧基的甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯并胍胺(以上为三井サイアナミド公司制)。另外,作为甘脲的例子,可列举出CYMEL 1170之类的丁氧基甲基化甘脲、CYMEL 1172之类的羟甲基化甘脲等、Powder link 1174之类的甲氧基羟甲基化甘脲等。
作为具有羟基或烷氧基的苯或苯酚性化合物,例如可列举出1,3,5-三(甲氧基甲基)苯、1,2,4-三(异丙氧基甲基)苯、1,4-双(仲丁氧基甲基)苯或2,6-二羟基甲基对叔丁基苯酚等。
更具体而言,可列举出国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)的62页~66页所公开的、式[6-1]~式[6-48]所示的交联性化合物。
作为具有聚合性不饱和键的交联性化合物,例如可列举出三羟甲基丙烷三(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羟甲基丙烷或甘油聚缩水甘油醚聚(甲基)丙烯酸酯等分子内具有3个聚合性不饱和基团的交联性化合物;进而,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、环氧乙烷双酚A型二(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷双酚型二(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、乙二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯二(甲基)丙烯酸酯或羟基特戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等分子内具有2个聚合性不饱和基团的交联性化合物;以及,(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、2-苯氧基-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙基邻苯二甲酸酯、3-氯-2-羟基丙基(甲基)丙烯酸酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯或N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等分子内具有1个聚合性不饱和基团的交联性化合物等。
并且,也可以使用下述式[7A]所示的化合物。
(式[7A]中,E1表示选自环己烷环、双环己烷环、苯环、联苯环、三联苯环、萘环、芴环、蒽环和菲环中的至少1种,E2表示选自下述式[7a]或式[7b]中的基团,n表示1~4的整数)。
上述化合物是交联性化合物的一例,但不限定于它们。另外,本发明的液晶取向处理剂中使用的交联性化合物可以是1种,也可以组合2种以上。
本发明的液晶取向处理剂中的交联性化合物的含量相对于全部聚合物成分100质量份优选为0.1质量份~150质量份。其中,为了使交联反应推进而表现出目标效果,相对于全部聚合物成分100质量份,优选为0.1质量份~100质量份。更优选为1质量份~50质量份。
本发明的液晶取向处理剂中,在不损害本发明效果的范围内,可以使用使涂布液晶取向处理剂时的液晶取向膜的膜厚均匀性、表面平滑性提高的化合物。
作为使液晶取向膜的膜厚均匀性、表面平滑性提高的化合物,可列举出氟系表面活性剂、有机硅系表面活性剂、非离子系表面活性剂等。
更具体而言,例如可列举出Eftop EF301、EF303、EF352(以上,Tohkem productsCorporation制);Megafac F171、F173、R-30(以上,大日本油墨株式会社制);FluoradFC430、FC431(以上,Sumitomo 3M Limited制);AsahiGuard AG710、Surflon S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(以上,旭硝子株式会社制)等。
这些表面活性剂的使用比例相对于液晶取向处理剂中含有的全部聚合物成分100质量份优选为0.01质量份~2质量份、更优选为0.01质量份~1质量份。
进而,本发明的液晶取向处理剂中,作为促进液晶取向膜中的电荷移动、促进元件脱电荷的化合物,也可以添加国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)的69页~73页所公开的、式[M1]~式[M156]所示的含氮杂环胺化合物。该胺化合物可以直接添加至液晶取向处理剂中,优选用适当的溶剂制成浓度为0.1质量%~10质量%、优选为1质量%~7质量%的溶液后再添加。作为该溶剂,只要是溶解上述特定聚合物(A)和特定聚合物(B)的溶剂,就没有特别限定。
本发明的液晶取向处理剂中,除了上述不良溶剂、交联性化合物、使树脂覆膜或液晶取向膜的膜厚均匀性、表面平滑性提高的化合物、以及促进脱电荷的化合物之外,只要在不损害本发明效果的范围内,则也可以添加用于变更液晶取向膜的介电常数、导电性等电特性的介电体、导电物质。
<液晶取向膜/液晶表示元件>
本发明的液晶取向处理剂可以涂布在基板上并烧成后,利用刷磨处理、光照射等进行取向处理,从而能够用作液晶取向膜。另外,在垂直取向用途等的情况下,不进行取向处理也能够用作液晶取向膜。作为此时使用的基板,只要是透明性高的基板就没有特别限定,除了玻璃基板之外,还可以使用丙烯酸类基板、聚碳酸酯基板等塑料基板等。从简化工艺的观点出发,优选使用形成有用于驱动液晶的ITO电极等的基板。另外,制成反射型的液晶表示元件时,若仅是单侧的基板,则也可以使用硅晶片等不透明基板,作为此时的电极,也可以使用铝等会反射光的材料。
液晶取向处理剂的涂布方法没有特别限定,工业上通常是利用丝网印刷、胶版印刷、柔性印刷或喷墨法等进行的方法。作为其它涂布方法,有浸渍法、辊涂法、狭缝涂布法、旋涂法或喷涂法等,可以根据目的使用这些方法。
将液晶取向处理剂涂布在基板上后,利用热板、热循环型烘箱或IR(红外线)型烘箱等加热手段,根据液晶取向处理剂中使用的溶剂,以30~300℃、优选以30~250℃的温度使溶剂蒸发,从而能够制成液晶取向膜。烧成后的液晶取向膜的厚度过厚时,在液晶表示元件的耗电方面是不利的,厚度过薄时,液晶表示元件的可靠性有时会降低,因此优选为5~300nm、更优选为10~100nm。使液晶水平取向、倾斜取向时,通过刷磨或偏振紫外线照射等对烧成后的液晶取向膜进行处理。
关于本发明的液晶表示元件,通过上述方法由本发明的液晶取向处理剂得到带液晶取向膜的基板后,利用公知方法制作液晶单元,从而制成液晶表示元件。
作为液晶单元的制作方法,可例示出如下方法:准备形成有液晶取向膜的一对基板,在一个基板的液晶取向膜上散布间隔物,以液晶取向膜的表面朝向内侧的方式粘贴于另一个基板,减压注入液晶并进行密封的方法;或者,向散布有间隔物的液晶取向膜面滴加液晶后,贴合基板并进行密封的方法等。
进而,本发明的液晶取向处理剂还优选用于在具备电极的一对基板之间具有液晶层且经由如下工序制造的液晶表示元件:在一对基板之间配置液晶组合物,所述液晶组合物包含因活性能量射线和热中的至少一者而聚合的聚合性化合物,边对电极之间施加电压边通过照射活性能量射线和加热中的至少一者而使聚合性化合物聚合。此处,作为活性能量射线,适合为紫外线。作为紫外线,波长为300~400nm、优选为310~360nm。利用加热进行聚合时,加热温度为40~120℃、优选为60~80℃。另外,可以同时进行紫外线和加热。
上述液晶表示元件通过PSA(聚合物稳定取向,Polymer Sustained Alignment)方式来控制液晶分子的预倾角。PSA方式中,预先在液晶材料中混入少量的光聚合性化合物、例如光聚合性单体,组装液晶单元后,在对液晶层施加特定电压的状态下,对光聚合性化合物照射紫外线等,通过所生成的聚合物来控制液晶分子的预倾角。生成聚合物时的液晶分子的取向状态在去除电压后也被记住,因此通过控制液晶层中形成的电场等,能够调整液晶分子的预倾角。另外,PSA方式中无需进行刷磨处理,因此适合形成难以通过刷磨处理来控制预倾角的垂直取向型液晶层。
即,关于本发明的液晶表示元件,利用上述方法由本发明的液晶取向处理剂得到带液晶取向膜的基板后,制作液晶单元,通过照射紫外线和加热中的至少一者而使聚合性化合物聚合,从而能够控制液晶分子的取向。
若列举出制作PSA方式的液晶单元的一例,则可列举出:准备形成有液晶取向膜的一对基板,在一个基板的液晶取向膜上散布间隔物,以液晶取向膜面朝向内侧的方式粘贴于另一个基板,减压注入液晶并进行密封的方法;或者,在散布有间隔物的液晶取向膜面上滴加液晶后,粘贴基板并进行密封的方法等。
液晶中混合有因热、紫外线照射而聚合的聚合性化合物。作为聚合性化合物,可列举出分子内具有1个以上丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基等聚合性不饱和基团的化合物。此时,聚合性化合物相对于液晶成分100质量份优选为0.01~10质量份,更优选为0.1~5质量份。聚合性化合物不足0.01质量份时,聚合性化合物不会聚合而无法控制液晶的取向,多于10质量份时,未反应的聚合性化合物变多、液晶表示元件的余像特性降低。
制作液晶单元后,一边对液晶单元施加交流或直流的电压,一边加热、照射紫外线,从而使聚合性化合物聚合。由此能够控制液晶分子的取向。
进而,本发明的液晶取向处理剂还优选用于在具备电极的一对基板之间具有液晶层且经由如下工序制造的液晶表示元件、即SC-PVA模式:在前述一对基板之间配置液晶取向膜,所述液晶取向膜包含因活性能量射线和热中的至少一者而聚合的聚合性基团,在电极之间施加电压。此处,作为活性能量射线,适合为紫外线。作为紫外线,波长为300~400nm、优选为310~360nm。利用加热进行聚合时,加热温度为40~120℃、优选为60~80℃。另外,可以同时施加紫外线和加热。
为了获得包含因活性能量射线和热中的至少一者而聚合的聚合性基团的液晶取向膜,可列举出如下方法:将包含该聚合性基团的化合物添加在液晶取向处理剂中的方法;使用包含聚合性基团的聚合物成分的方法。
若列举出制作SC-PVA模式的液晶单元的一例,则可列举出:准备形成有本发明的液晶取向膜的一对基板,在一个基板的液晶取向膜上散布间隔物,以液晶取向膜面朝向内侧的方式粘贴于另一个基板,减压注入液晶并进行密封的方法;或者,在散布有间隔物的液晶取向膜面上滴加液晶后,粘贴基板并进行密封的方法等。
制作液晶单元后,边对液晶单元施加交流或直流的电压,边加热、照射紫外线,从而能够控制液晶分子的取向。
如上操作,本发明的液晶取向处理剂能够得到即使长时间暴露于高温和光照射后也可表现出稳定预倾角的液晶取向膜。并且,形成即使长时间暴露于光照射后也会抑制电压保持率的降低、且因直流电压而蓄积的残留电荷快速缓和的液晶取向膜。因而,具有由本发明的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜的液晶表示元件的可靠性优异,可适合地用于大画面且高清晰的液晶电视、中小型的汽车导航***、智能手机等。
实施例
以下列举出实施例来进一步详细说明本发明,但不限定于它们。
“本发明的合成例、实施例和比较例中使用的简称”
合成例、实施例和比较例中使用简称如下所示。
<用于制作本发明的聚酰亚胺系聚合物的单体>
(本发明的特定二胺化合物(1))
A1:下述式[A1]所示的二胺化合物
A2:下述式[A2]所示的二胺化合物
A3:下述式[A3]所示的二胺化合物
(本发明的特定二胺化合物(2))
B1:下述式[B1]所示的二胺化合物
(本发明的特定侧链型二胺化合物)
C1:1,3-二氨基-4-〔4-(反式-4-正庚基环己基)苯氧基〕苯
C2:1,3-二氨基-4-〔4-(反式-4-正庚基环己基)苯氧基甲基〕苯
C3:1,3-二氨基-4-{4-〔反式-4-(反式-4-正戊基环己基)环己基〕苯氧基}苯
C4:下述式[C4]所示的二胺化合物
(其它二胺化合物)
D1:对苯二胺
D2:3,5-二氨基苯甲酸
D3:1,3-二氨基-4-十八烷氧基苯
(本发明的特定四羧酸成分)
E1:1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐
E2:双环[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐
E3:下述式[E3]所示的四羧酸二酐
E4:下述式[E4]所示的四羧酸二酐
E5:下述式[E5]所示的四羧酸二酐
“本发明中使用的交联性化合物”
K1:下述式[K1]所示的交联性化合物
<本发明中使用的溶剂>
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮
NEP:N-乙基-2-吡咯烷酮
γ-BL:γ-丁内酯
BCS:乙二醇单丁基醚
PB:丙二醇单丁基醚
EC:二乙二醇单乙基醚
DME:二丙二醇二甲基醚
“本发明的聚酰亚胺系聚合物的分子量的测定”
关于合成例中的聚酰亚胺前体和聚酰亚胺的分子量,使用常温凝胶渗透色谱(GPC)装置(GPC-101)(昭和电工株式会社制)、柱(KD-803、KD-805)(Shodex公司制),如下操作来测定。
柱温:50℃
洗脱液:N,N’-二甲基甲酰胺(作为添加剂,溴化锂一水合物(LiBr·H2O)为30mmol/L(升)、磷酸·无水结晶(正磷酸)为30mmol/L、四氢呋喃(THF)为10ml/L)
流速:1.0ml/分钟
标准曲线制作用标准样品:TSK标准聚环氧乙烷(分子量:约900,000、150,000、100,000和30,000)(东曹株式会社制)和聚乙二醇(分子量:约12,000、4,000和1,000)(Polymer Laboratories Ltd.制)。
“本发明的聚酰亚胺的酰亚胺化率的测定”
合成例中的聚酰亚胺的酰亚胺化率如下操作来测定。将聚酰亚胺粉末20mg投入至NMR(核磁共振)样品管(NMR样品管规格、φ5(草野科学株式会社制)),添加氘代二甲基亚砜(DMSO-d6、0.05质量%TMS(四甲基硅烷)混合品)(0.53ml),用超声波使其完全溶解。利用NMR测定机(JNW-ECA500)(JEOL DATUM公司制)对该溶液测定500MHz的质子NMR。酰亚胺化率将源自酰亚胺化前后不发生变化的结构的质子作为基准质子来确定,使用该质子的峰积算值和源自9.5ppm~10.0ppm附近出现的酰胺酸的NH基的质子峰积算值利用以下式子求出。
酰亚胺化率(%)=(1-α·x/y)×100
上述式中,x为源自酰胺酸的NH基的质子峰积算值、y为基准质子的峰积算值、α为聚酰胺酸(酰亚胺化率为0%)时的基准质子相对于酰胺酸的NH基质子1个的个数比例。
“本发明的聚酰亚胺系聚合物的合成”
<合成例1>
在NMP(25.5g)中混合E1(4.50g、23.0mmol)、A1(1.85g、9.30mmol)、C1(0.88g、2.32mmol)和D1(1.26g、11.6mmol),以40℃反应8小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(1)。该聚酰胺酸的数均分子量为24,200、重均分子量为86,500。
<合成例2>
在NMP(26.1g)中混合E1(4.10g、20.9mmol)、B1(3.16g、10.6mmol)、D1(0.46g、4.24mmol)和D2(0.97g、6.35mmol),以40℃反应8小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(2)。该聚酰胺酸的数均分子量为25,200、重均分子量为89,100。
<合成例3>
在NEP(32.1g)中混合E2(3.96g、15.8mmol)、A1(1.91g、9.61mmol)、C1(6.09g、16.0mmol)和D2(0.97g、6.41mmol),以80℃反应5小时后,添加E1(3.10g、15.8mmol)和NEP(16.0g),以40℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(3)。该聚酰胺酸的数均分子量为20,100、重均分子量为64,100。
<合成例4>
向利用合成例3的合成方法得到的聚酰胺酸溶液(3)(30.0g)中添加NEP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(3.45g)和吡啶(2.50g),以60℃反应2小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(4)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为55%,数均分子量为18,500、重均分子量为49,300。
<合成例5>
在NEP(33.4g)中混合E2(4.47g、17.9mmol)、B1(3.24g、10.9mmol)、C1(2.75g、7.23mmol)和D2(2.75g、18.1mmol),以80℃反应5小时后,添加E1(3.50g、17.9mmol)和NEP(16.7g),以40℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(5)。该聚酰胺酸的数均分子量为22,100、重均分子量为68,500。
<合成例6>
向利用合成例5的合成方法得到的聚酰胺酸溶液(5)(30.0g)中添加NEP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(3.40g)和吡啶(2.65g),以60℃反应2小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(6)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为58%,数均分子量为19,800、重均分子量为52,900。
<合成例7>
在NMP(17.4g)中混合E2(1.37g、5.46mmol)、A2(1.18g、5.53mmol)、C2(2.91g、7.38mmol)、D1(0.20g、1.84mmol)和D2(0.56g、3.69mmol),以80℃反应5小时后,添加E1(2.50g、12.8mmol)和NMP(8.72g),以40℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(4.45g)和吡啶(3.30g),以80℃反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(7)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为80%,数均分子量为17,100、重均分子量为47,800。
<合成例8>
在NMP(16.0g)中混合E2(1.37g、5.46mmol)、B1(1.38g、4.61mmol)、C2(1.09g、2.77mmol)和D2(1.68g、11.1mmol),以80℃反应5小时后,添加E1(2.50g、12.8mmol)和NMP(8.02g),以40℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(4.50g)和吡啶(3.35g),以80℃反应3.5小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(8)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为81%,数均分子量为18,800、重均分子量为49,800。
<合成例9>
在NEP(48.3g)中混合E3(7.20g、32.1mmol)、A2(2.78g、13.0mmol)、C2(5.14g、13.0mmol)和D2(0.99g、6.51mmol),以40℃反应8小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(9)。该聚酰胺酸的数均分子量为21,200、重均分子量为65,400。
<合成例10>
向利用合成例9的合成方法得到的聚酰胺酸溶液(9)(30.0g)中添加NEP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(3.40g)和吡啶(2.63g),以60℃反应2小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(10)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为57%,数均分子量为18,200、重均分子量为48,300。
<合成例11>
在NMP(24.3g)中混合E3(3.85g、17.2mmol)、A3(0.53g、2.61mmol)、C4(2.14g、4.35mmol)和D2(1.59g、10.4mmol),以40℃反应8小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(3.90g)和吡啶(2.65g),以60℃反应3.5小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(11)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为68%,数均分子量为17,500、重均分子量为47,900。
<合成例12>
在NMP(17.0g)中混合E4(1.64g、5.46mmol)、B1(1.65g、5.53mmol)、C1(1.40g、3.69mmol)、D1(0.20g、1.84mmol)和D2(1.12g、7.38mmol),以80℃反应6小时后,添加E1(2.50g、12.8mmol)和NMP(8.52g),以40℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(4.15g)和吡啶(2.95g),以70℃反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(12)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为64%,数均分子量为18,100、重均分子量为49,600。
<合成例13>
在NEP(16.6g)中混合E4(2.87g、9.56mmol)、A3(0.98g、4.84mmol)、C3(2.44g、5.65mmol)、D1(0.26g、2.42mmol)和D2(0.49g、3.23mmol),以80℃反应6小时后,添加E1(1.25g、6.37mmol)和NEP(8.30g),以40℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NEP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(4.55g)和吡啶(3.35g),以80℃反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(13)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为81%,数均分子量为16,300、重均分子量为45,100。
<合成例14>
在NMP(17.4g)中混合E4(3.57g、11.9mmol)、A1(1.37g、6.89mmol)、C4(1.70g、3.44mmol)和D2(1.05g、6.89mmol),以80℃反应6小时后,添加E1(1.00g、5.10mmol)和NMP(8.69g),以40℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NEP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(3.75g)和吡啶(2.35g),以80℃反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(14)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为53%,数均分子量为17,800、重均分子量为48,900。
<合成例15>
在NMP(17.3g)中混合E2(1.73g、6.91mmol)、A1(0.70g、3.50mmol)、A2(0.75g、3.50mmol)、C2(2.76g、7.00mmol)和D2(0.53g、3.50mmol),以80℃反应6小时后,添加E5(2.20g、10.4mmol)和NMP(8.67g),以80℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(15)。该聚酰胺酸的数均分子量为20,100、重均分子量为62,600。
<合成例16>
在NMP(16.4g)中混合E2(0.88g、3.54mmol)、B1(1.60g、5.37mmol)、C1(1.36g、3.58mmol)和D2(1.36g、8.95mmol),以80℃反应6小时后,添加E5(3.00g、14.1mmol)和NMP(8.21g),以80℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(16)。该聚酰胺酸的数均分子量为21,600、重均分子量为65,100。
<合成例17>
向利用合成例16的合成方法得到的聚酰胺酸溶液(16)(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(4.50g)和吡啶(3.30g),以80℃反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(17)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为81%,数均分子量为18,800、重均分子量为52,200。
<合成例18>
在NEP(17.1g)中混合E2(1.73g、6.91mmol)、A3(0.89g、4.38mmol)、C3(2.65g、6.13mmol)和D2(1.07g、7.00mmol),以80℃反应6小时后,添加E5(2.20g、10.4mmol)和NEP(8.54g),以80℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(4.10g)和吡啶(3.05g),以70℃反应2.5小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(18)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为74%,数均分子量为17,900、重均分子量为48,300。
<合成例19>
在NMP(16.4g)中混合E2(0.80g、3.18mmol)、A1(0.96g、4.83mmol)、C1(3.37g、8.86mmol)和D2(0.37g、2.42mmol),以80℃反应6小时后,添加E5(2.70g、12.7mmol)和NMP(8.20g),以80℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(3.75g)和吡啶(2.55g),以60℃反应2小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(19)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为55%,数均分子量为16,800、重均分子量为46,200。
<合成例20>
在NMP(25.5g)中混合E1(5.00g、25.5mmol)、C1(0.98g、2.58mmol)和D1(2.51g、23.2mmol),以40℃反应8小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(20)。该聚酰胺酸的数均分子量为25,800、重均分子量为88,900。
<合成例21>
在NMP(24.4g)中混合E1(5.00g、25.5mmol)、D1(1.96g、18.1mmol)和D2(1.18g、7.75mmol),以40℃反应8小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(21)。该聚酰胺酸的数均分子量为27,100、重均分子量为90,100。
<合成例22>
在NEP(31.3g)中混合E2(4.08g、16.3mmol)、C1(6.29g、16.5mmol)、D1(1.07g、9.92mmol)和D2(1.01g、6.61mmol),以80℃反应5小时后,添加E1(3.20g、16.3mmol)和NEP(15.7g),以40℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(22)。该聚酰胺酸的数均分子量为22,500、重均分子量为66,900。
<合成例23>
向利用合成例22的合成方法得到的聚酰胺酸溶液(22)(30.0g)中添加NEP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(3.40g)和吡啶(2.50g),以60℃反应2小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(23)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为55%,数均分子量为19,200、重均分子量为50,600。
<合成例24>
在NEP(31.0g)中混合E2(4.72g、18.9mmol)、C1(2.91g、7.64mmol)、D1(1.24g、11.5mmol)和D2(2.91g、19.1mmol),以80℃反应5小时后,添加E1(3.70g、18.9mmol)和NEP(15.5g),以40℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(24)。该聚酰胺酸的数均分子量为23,000、重均分子量为68,800。
<合成例25>
向利用合成例24的合成方法得到的聚酰胺酸溶液(24)(30.0g)中添加NEP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(3.40g)和吡啶(2.65g),以60℃反应2小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(25)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为57%,数均分子量为20,100、重均分子量为54,100。
<合成例26>
在NEP(16.5g)中混合E2(2.04g、8.16mmol)、A1(0.99g、4.96mmol)、D2(0.50g、3.31mmol)和D3(3.11g、8.26mmol),以80℃反应5小时后,添加E1(1.60g、8.16mmol)和NEP(8.25g),以40℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NEP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(3.45g)和吡啶(2.65g),以60℃反应2小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(26)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为54%,数均分子量为17,600、重均分子量为49,200。
<合成例27>
在NEP(16.7g)中混合E2(2.23g、8.92mmol)、B1(1.62g、5.42mmol)、D2(1.38g、9.04mmol)和D3(1.36g、3.62mmol),以80℃反应5小时后,添加E1(1.75g、8.92mmol)和NEP(8.34g),以40℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液。
向所得聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NEP而稀释至6质量%后,作为酰亚胺化催化剂而添加醋酸酐(3.45g)和吡啶(2.65g),以60℃反应2小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,并滤取所得沉淀物。将该沉淀物用甲醇进行清洗,以100℃进行减压干燥而得到聚酰亚胺粉末(27)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为57%,数均分子量为18,600、重均分子量为51,500。
将本发明的聚酰亚胺系聚合物示于表2~表4。
[表2]
*1:聚酰胺酸。
[表3]
*1:聚酰胺酸。
[表4]
*1:聚酰胺酸。
“本发明的液晶取向处理剂的制造”
下述的实施例1~实施例19和比较例1~比较例8中,记载液晶取向处理剂的制造例。另外,该液晶取向处理剂还用于进行评价。
将本发明的液晶取向处理剂示于表5~表7。
使用本发明的实施例和比较例中得到的液晶取向处理剂,进行“液晶取向处理剂的喷墨涂布性的评价”、“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”、“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”和“液晶单元的制作和液晶取向性的评价(PSA单元)”。
“液晶取向处理剂的喷墨涂布性的评价”
将本发明的实施例4中得到的液晶取向处理剂(4)、实施例9中得到的液晶取向处理剂(9)和实施例15中得到的液晶取向处理剂(15)用孔径为1μm的膜滤器进行加压过滤,进行喷墨涂布性的评价。喷墨涂布机使用HIS-200(Hitachi Plant Technologies,Ltd.制)。关于涂布,在经用纯水和IPA清洗的ITO(氧化铟锡)蒸镀基板上,利用喷嘴间隔为0.423mm、扫描间隔为0.5mm、涂布速度为40mm/秒、自涂布起至预干燥为止的时间为60秒、预干燥在热板上以70℃为5分钟的条件来进行。
确认所得带液晶取向膜的基板的涂膜性。具体而言,通过在钠灯下目视观察涂膜来进行,确认针孔的有无。其结果,任意实施例中得到的液晶取向膜均未在涂膜上观察到针孔,能够得到涂膜性优异的液晶取向膜。
“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”
将本发明的实施例和比较例中得到的液晶取向处理剂用孔径为1μm的膜滤器进行加压过滤,进行液晶单元的制作(普通单元)。将该溶液旋涂于经用纯水和IPA清洗的40×30mm的带ITO电极的基板(纵40mm×横30mm、厚度0.7mm)的ITO面上,在热板上以100℃加热处理5分钟,利用热循环型清洁烘箱以230℃加热处理30分钟,从而得到带膜厚为100nm的聚酰亚胺液晶取向膜的ITO基板。需要说明的是,利用本发明的实施例4中得到的液晶取向处理剂(4)、实施例9中得到的液晶取向处理剂(9)和实施例15中得到的液晶取向处理剂(15),在与上述“液晶取向处理剂的喷墨涂布性的评价”相同的条件下,制作带液晶取向膜的基板,其后,用热循环型清洁烘箱以230℃加热处理30分钟,从而得到带膜厚为100nm的聚酰亚胺液晶取向膜的ITO基板。
利用辊直径为120mm的刷磨装置,使用人造丝布,在辊转速为1000rpm、辊前进速度为50mm/秒、压入量为0.1mm的条件下,对该ITO基板的涂膜面进行刷磨处理。
准备2片所得带液晶取向膜的ITO基板,以液晶取向膜的表面朝向内侧夹持6μm的间隔物进行组合,用密封剂粘接周围来制作空单元。通过减压注入法向该空单元中注入向列液晶,将注入口密封而得到液晶单元(普通单元)。
需要说明的是,使用了实施例1中得到的液晶取向处理剂(1)和比较例(1)中得到的液晶取向处理剂(21)的液晶单元中,液晶使用了MLC-2003(MERCK CORPORATION制)。另外,使用了除此之外的实施例和比较例中得到的液晶取向处理剂的单元中,液晶使用了MLC-6608(MERCK CORPORATION制)。
接着,进行该液晶单元(普通单元)的预倾角测定。预倾角如此测定:进行液晶的各向同性处理(以95℃加热处理5分钟)后,对其进行加热处理(以120℃加热处理5小时),然后对液晶单元进行测定。
进而,针对在与上述相同的条件下制作的液晶单元进行各向同性处理后,照射以365nm换算为10J/cm2的紫外线后,也对液晶单元进行测定。需要说明的是,预倾角使用PAS-301(ELSICON公司制)在室温下进行测定。进而,紫外线的照射使用桌上型UV固化装置(HCT3B28HEX-1)(センライト公司制)来进行。
关于评价,相对于液晶的经各向同性处理后(也称为Iso处理后)的预倾角,进行了加热处理后(也称为高温处理后)和照射紫外线后(也称为紫外线照射后)的预倾角的变化小,则视作良好(表8~表10示出Iso处理后、高温处理后和紫外线照射后的预倾角的值)。
表8~表10示出实施例和比较例中得到的结果。
“电压保持率的评价(普通单元)”
使用在与上述“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”相同的条件下制作的液晶单元(普通单元),进行电压保持率的评价。具体而言,在80℃的温度下对利用上述方法得到的液晶单元(普通单元)施加60μs的1V电压,测定50ms后的电压,将电压能够保持至何种程度作为电压保持率(也称为VHR)来进行计算。需要说明的是,测定使用电压保持率测定装置(VHR-1)(TOYO Corporation制),在电压(Voltage):±1V、脉冲宽度(Pulse Width):60μs、帧周期(Flame Period):50ms的设定下进行。
进而,针对上述刚制作液晶单元后的电压保持率的测定结束后的液晶单元,使用桌上型UV固化装置(HCT3B28HEX-1)(センライト公司制),照射以365nm换算为50J/cm2的紫外线,在与上述相同的条件下进行电压保持率的测定。
关于评价,刚制作液晶单元后的电压保持率值高,且紫外线照射后的电压保持率值相对于刚制作液晶单元后的电压保持率值的降低程度小,则视作良好(表11~表13示出刚制作液晶单元后和紫外线照射后的VHR值)。
表11~表13示出实施例和比较例中得到的结果。
“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”
使用在与上述“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”相同的条件下制作的液晶单元(普通单元),进行残留电荷的缓和的评价。具体而言,对液晶单元施加30分钟的直流电压10V,使其短路1秒钟后,针对液晶单元内产生的电位测定1800秒钟。其中,使用50秒后的残留电荷值,记作残留电荷的缓和的评价。需要说明的是,测定使用了6254型液晶物性评价装置(TOYO Corporation制)。
进而,针对上述刚制作液晶单元后的残留电荷的测定结束后的液晶单元,使用桌上型UV固化装置(HCT3B28HEX-1)(センライト公司制),照射以365nm换算为30J/cm2的紫外线,在与上述相同的条件下进行残留电荷的测定。
关于评价,刚制作液晶单元后和紫外线照射后的残留电荷值小,则视作良好(表11~表13示出刚制作液晶单元后和紫外线照射后的残留电荷值)。
表11~表13示出实施例和比较例中得到的结果。
“液晶单元的制作和液晶取向性的评价(PSA单元)”
将实施例3中得到的液晶取向处理剂(3)、实施例5中得到的液晶取向处理剂(5)、实施例6中得到的液晶取向处理剂(6)、实施例8中得到的液晶取向处理剂(8)和实施例16中得到的液晶取向处理剂(16)用孔径为1μm的膜滤器进行加压过滤,进行液晶单元的制作和液晶取向性的评价(PSA单元)。将该溶液旋涂于经用纯水和IPA的中心带10×10mm且图案间隔20μm的ITO电极的基板(纵40mm×横30mm、厚度0.7mm)和中心带10×40mm的ITO电极的基板(纵40mm×横30mm、厚度0.7mm)的ITO面,在热板上以100℃加热处理5分钟,用热循环型清洁烘箱以230℃加热处理30分钟,从而膜厚为100nm的聚酰亚胺涂膜。
将带该液晶取向膜的基板以液晶取向膜面朝向内侧夹持6μm的间隔物进行组合,用密封剂粘接周围来制作空单元。通过减压注入法向该空单元中注入液晶,所述液晶是在向列液晶(MLC-6608)(MERCK CORPORATION制)中以下述式所示的聚合性化合物(1)相对于向列液晶(MLC-6608)100质量%为0.3质量%的方式混合聚合性化合物(1)而得到的,密封注入口而得到液晶单元。
边对所得液晶单元施加交流5V的电压,边使用照度为60mW的金属卤化物灯,截去350nm以下的波长,照射以365nm换算为20J/cm2的紫外线,得到液晶取向方向受到控制的液晶单元(PSA单元)。对液晶单元照射紫外线时的照射装置内的温度为50℃。
测定该液晶单元的紫外线照射前和紫外线照射后的液晶的响应速度。响应速度测定透射率90%~透射率10%的T90→T10。
与紫外线照射前的液晶单元相比,任意实施例中得到的PSA单元在紫外线照射后的液晶单元的响应速度均变快,因此确认了液晶的取向方向受到控制。另外,通过利用偏振光显微镜(ECLIPSE E600WPOL)(尼康公司制)进行观察而确认:任意液晶单元的液晶都均一地取向。
<实施例1>
向利用合成例1的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(1)(5.00g)和利用合成例2的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(2)(3.33g)中添加NMP(18.2g)和BCS(8.16g),以25℃搅拌6小时,从而得到液晶取向处理剂(1)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(1),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<实施例2>
向利用合成例3的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(3)(4.50g)和利用合成例5的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(5)(4.50g)中添加NEP(14.4g)和PB(14.1g),以25℃搅拌6小时,从而得到液晶取向处理剂(2)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(2),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<实施例3>
向利用合成例4的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(4)(1.15g)和利用合成例6的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(6)(1.15g)中添加NEP(21.6g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加PB(14.4g),以40℃搅拌4小时,从而得到液晶取向处理剂(3)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(3),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”、“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”和“液晶单元的制作和液晶取向性的评价(PSA单元)”。
<实施例4>
向利用合成例4的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(4)(0.65g)和利用合成例6的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(6)(0.43g)中添加NEP(14.9g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加BCS(5.97g)、PB(8.96g)和K1(0.032g),以40℃搅拌6小时,从而得到液晶取向处理剂(4)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(4),进行“液晶取向处理剂的喷墨涂布性的评价”、“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<实施例5>
向利用合成例7的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(7)(1.65g)和利用合成例8的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(8)(0.71g)中添加NMP(20.3g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加BCS(12.9g)和DME(3.69g),以40℃搅拌4小时,从而得到液晶取向处理剂(5)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(5),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”、“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”和“液晶单元的制作和液晶取向性的评价(PSA单元)”。
<实施例6>
向利用合成例9的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(9)(3.50g)和利用合成例5的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(5)(5.25g)中添加NEP(14.0g)、PB(10.3g)和EC(3.43g),以25℃搅拌6小时,从而得到液晶取向处理剂(6)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(6),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”、“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”和“液晶单元的制作和液晶取向性的评价(PSA单元)”。
<实施例7>
向利用合成例10的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(10)(1.75g)中添加NEP(15.0g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加PB(11.0g)和DME(1.37g),以40℃搅拌4小时,从而得到溶液。
另一方面,向利用合成例6的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(6)(0.44g)中添加NEP(3.80g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加PB(2.70g)和DME(0.34g),以40℃搅拌4小时,从而得到溶液。
将上述得到的2种溶液混合,进一步添加K1(0.153g),以40℃搅拌6小时,从而得到液晶配取向处理剂(7)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(7),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<实施例8>
向利用合成例11的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(11)(0.75g)和利用合成例8的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(8)(1.39g)中添加NMP(6.71g)和NEP(13.4g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加PB(13.4g)和K1(0.107g),以40℃搅拌6小时,从而得到液晶取向处理剂(8)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(8),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”、“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”和“液晶单元的制作和液晶取向性的评价(PSA单元)”。
<实施例9>
向利用合成例11的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(11)(0.55g)和利用合成例8的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(8)(0.83g)中添加NEP(15.2g)和γ-BL(3.79g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加PB(15.2g)和DME(3.79g),以40℃搅拌4小时,从而得到液晶取向处理剂(9)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(9),进行“液晶取向处理剂的喷墨涂布性的评价”、“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<实施例10>
向利用合成例4的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(4)(1.10g)中添加NMP(1.73g)和NEP(6.90g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加BCS(1.73g)和PB(6.90g),以40℃搅拌4小时,从而得到溶液。
另一方面,向利用合成例12的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(12)(1.10g)中添加NMP(1.73g)和NEP(6.90g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加BCS(1.73g)和PB(6.90g),以40℃搅拌4小时,从而得到溶液。
将上述得到的2种溶液混合,以25℃搅拌6小时,从而得到液晶取向处理剂(10)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(10),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<实施例11>
向利用合成例13的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(13)(1.25g)和利用合成例8的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(8)(0.83g)中添加NEP(13.1g)和γ-BL(3.26g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加BCS(13.1g)和EC(3.26g),以40℃搅拌4小时,从而得到液晶取向处理剂(11)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(11),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<实施例12>
向利用合成例10的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(10)(0.65g)和利用合成例8的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(8)(1.52g)中添加NMP(17.0g)和γ-BL(1.70g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加BCS(6.79g)和PB(8.49g),以40℃搅拌4小时,从而得到液晶取向处理剂(12)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(12),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<实施例13>
向利用合成例15的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(15)(4.50g)和利用合成例16的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(16)(4.50g)中添加NMP(14.4g)、BCS(3.53g)、PB(10.6g)和K1(0.225g),以40℃搅拌6小时,从而得到液晶取向处理剂(13)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(13),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<实施例14>
向利用合成例7的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(7)(0.90g)和利用合成例17的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(17)(1.35g)中添加NEP(15.9g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加BCS(5.29g)和PB(14.1g),以40℃搅拌4小时,从而得到液晶取向处理剂(14)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(14),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<实施例15>
向利用合成例7的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(7)(0.55g)和利用合成例17的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(17)(0.83g)中添加NMP(3.79g)和NEP(15.2g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加PB(19.0g),以40℃搅拌4小时,从而得到液晶取向处理剂(15)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(15),进行“液晶取向处理剂的喷墨涂布性的评价”、“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<实施例16>
向利用合成例18的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(18)(1.25g)中添加NMP(8.82g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加BCS(2.94g)和PB(7.86g),以40℃搅拌4小时,从而得到溶液。
另一方面,向利用合成例17的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(17)(0.83g)中添加NMP(5.88g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加BCS(1.96g)和PB(5.24g),以40℃搅拌4小时,从而得到溶液。
将上述得到的2种溶液混合,以25℃搅拌4小时,从而得到液晶取向处理剂(16)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(16),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”、“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”和“液晶单元的制作和液晶取向性的评价(PSA单元)”。
<实施例17>
向利用实施例16的制备方法得到的液晶取向处理剂(16)(20.0g)中添加K1(0.06g),以40℃搅拌6小时,从而得到液晶取向处理剂(17)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(17),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<实施例18>
向利用合成例19的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(19)(0.45g)和利用合成例6的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(6)(1.80g)中添加NEP(21.2g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加BCS(3.53g)和PB(10.6g),以40℃搅拌4小时,从而得到液晶取向处理剂(18)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(18),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<实施例19>
向利用合成例19的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(19)(1.63g)和利用合成例5的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(5)(6.50g)中添加NEP(19.4g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加BCS(6.47g)和PB(6.47g),以40℃搅拌4小时,从而得到液晶取向处理剂(19)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(19),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<比较例1>
向利用合成例20的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(20)(4.95g)和利用合成例21的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(21)(3.30g)中添加NMP(18.0g)和BCS(8.08g),以25℃搅拌6小时,从而得到液晶取向处理剂(20)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(20),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<比较例2>
向利用合成例3的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(3)(4.50g)和利用合成例24的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(24)(4.50g)中添加NEP(14.4g)和PB(14.1g),以25℃搅拌6小时,从而得到液晶取向处理剂(21)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(21),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<比较例3>
向利用合成例22的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(22)(4.50g)和利用合成例5的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(5)(4.50g)中添加NEP(14.4g)和PB(14.1g),以25℃搅拌6小时,从而得到液晶取向处理剂(22)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(22),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<比较例4>
向利用合成例22的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(22)(4.50g)和利用合成例24的合成方法得到的树脂固体成分浓度为25质量%的聚酰胺酸溶液(24)(4.50g)中添加NEP(14.4g)和PB(14.1g),以25℃搅拌6小时,从而得到液晶取向处理剂(23)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(23),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<比较例5>
向利用合成例4的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(4)(1.10g)和利用合成例25的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(25)(1.10g)中添加NEP(20.7g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加PB(13.8g),以40℃搅拌4小时,从而得到液晶取向处理剂(24)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(24),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<比较例6>
向利用合成例23的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(23)(1.10g)和利用合成例6的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(6)(1.10g)中添加NEP(20.7g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加PB(13.8g),以40℃搅拌4小时,从而得到液晶取向处理剂(25)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(25),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<比较例7>
向利用合成例23的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(23)(1.10g)和利用合成例25的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(25)(1.10g)中添加NEP(20.7g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加PB(13.8g),以40℃搅拌4小时,从而得到液晶取向处理剂(26)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(26),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
<比较例8>
向利用合成例26的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(26)(1.10g)和利用合成例27的合成方法得到的聚酰亚胺粉末(27)(1.10g)中添加NEP(20.7g),以70℃搅拌24小时而使其溶解。向该溶液中添加PB(13.8g),以40℃搅拌4小时,从而得到液晶取向处理剂(27)。该液晶取向处理剂中未观察到浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
使用所得液晶取向处理剂(27),进行“液晶单元的制作和预倾角的评价(普通单元)”、“电压保持率的评价(普通单元)”和“残留电荷的缓和的评价(普通单元)”。
[表5]
*1:表示特定聚合物(A)相对于全部聚合物100质量份的导入量(质量份)。
*2:表示特定聚合物(B)相对于全部聚合物100质量份的导入量(质量份)。
*3:表示其它聚合物相对于全部聚合物100质量份的导入量(质量份)。
*4:表示交联性化合物相对于全部聚合物100质量份的导入量(质量份)。
*5:表示各溶剂相对于全部溶剂100质量份的导入量(质量份)。
*6:表示全部聚合物在液晶取向处理剂中所占的比例。
[表6]
*1:表示特定聚合物(A)相对于全部聚合物100质量份的导入量(质量份)。
*2:表示特定聚合物(B)相对于全部聚合物100质量份的导入量(质量份)。
*3:表示其它聚合物相对于全部聚合物100质量份的导入量(质量份)。
*4:表示交联性化合物相对于全部聚合物100质量份的导入量(质量份)。
*5:表示各溶剂全部溶剂100质量份的导入量(质量份)。
*6:表示全部聚合物在液晶取向处理剂中所占的比例。
[表7]
*1:表示特定聚合物(A)相对于全部聚合物100质量份的导入量(质量份)。
*2:表示特定聚合物(B)相对于全部聚合物100质量份的导入量(质量份)。
*3:表示其它聚合物相对于全部聚合物100质量份的导入量(质量份)。
*4:表示交联性化合物相对于全部聚合物100质量份的导入量(质量份)。
*5:表示各溶剂相对于全部溶剂100质量份的导入量(质量份)。
*6:表示全部聚合物在液晶取向处理剂中所占的比例。
[表8]
[表9]
[表10]
[表11]
[表12]
[表13]
由上述结果可知:与比较例的液晶取向处理剂相比,本发明的实施例的液晶取向处理剂中,即使对液晶单元进行高温处理和紫外线照射,也显示稳定的预倾角。进而呈现如下结果:即使进行紫外线照射,也会抑制电压保持率的降低,并且因直流电压而蓄积的残留电荷快速缓和。即,本发明的液晶取向处理剂会形成即使长时间暴露于高温和光照射后也能够表现出稳定预倾角的液晶取向膜,并且,会形成即使长时间暴露于光照射后也能够抑制电压保持率降低、且因直流电压而蓄积的残留电荷快速缓和的液晶取向膜。
具体而言,使用了本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)的液晶取向处理剂的实施例与仅使用其中一者的液晶取向处理剂的实施例的对比,即实施例2与比较例2或比较例3的对比、以及实施例3与比较例5或比较例6的对比。这些仅使用了特定聚合物(A)的比较例或仅使用了特定聚合物(B)的比较例与对应的实施例相比,尤其是相对于紫外线照射的电压保持率大幅降低,此外残留电荷的值也变大。
另外,使用了本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)的液晶取向处理剂的实施例与使用了不具有本发明的带叔氮原子的结构的聚合物和不具有特定结构(2)的聚合物的液晶取向处理剂的比较例,即实施例1与比较例1的对比、实施例2与比较例4的对比、以及实施例3与比较例7的对比。这些比较例与对应的实施例相比,尤其是相对于紫外线照射的电压保持率大幅降低,此外残留电荷的值也变大。
并且,使用了本发明的特定聚合物(A)和特定聚合物(B)的液晶取向处理剂的实施例与使用了具有以往型侧链结构的聚合物的液晶取向处理剂的比较例的对比,即实施例3与比较例8的对比。该比较例与对应的实施例相比,进行高温处理和紫外线照射后的预倾角的变化幅度较大,且相对于紫外线照射的电压保持率大幅降低,此外残留电荷的值也变大。其中,尤其是电压保持率的降低明显。
产业上的可利用性
本发明的液晶取向处理剂能够提供即使长时间暴露于高温和光照射后也可表现出稳定预倾角的液晶取向膜。并且,能够提供即使长时间暴露于光照射后也会抑制电压保持率降低、且因直流电压而蓄积的残留电荷快速缓和的液晶取向膜。并且,可提供具有上述液晶取向膜的液晶表示元件、能够提供上述液晶取向膜的液晶取向处理剂。
因而,具有由本发明的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜的液晶表示元件的可靠性优异,可适合地用于大画面且高清晰的液晶电视等,对于TN元件、STN元件、TFT液晶元件、尤其是垂直取向型的液晶表示元件是有用的。
进而,由本发明的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜对于需要在制作液晶表示元件时照射紫外线的液晶表示元件也是有用的。即,对于如下液晶表示元件也是有用的:在具备电极的一对基板之间具有液晶层且经由如下工序制造的液晶表示元件,在前述一对基板之间配置液晶组合物,所述液晶组合物包含因活性能量射线和热中的至少一者而聚合的聚合性化合物,边对前述电极之间施加电压边使前述聚合性化合物聚合;以及,在具备电极的一对基板之间具有液晶层且经由如下工序制造的液晶表示元件,在前述一对基板之间配置液晶取向膜,所述液晶取向膜包含因活性能量射线和热中的至少一者而聚合的聚合性基团,边对前述电极之间施加电压边使前述聚合性基团聚合。
Claims (24)
1.一种液晶取向处理剂,其含有下述(A)成分和(B)成分:
(A)成分:含有选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺中的至少任一种的聚合物,所述聚酰亚胺前体和聚酰亚胺具有带氮原子的结构,
(B)成分:含有选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺中的至少任一种的聚合物,所述聚酰亚胺前体和聚酰亚胺具有下述式[2]所示的结构,
其中,(A)成分和(B)成分的聚合物中的至少任一者含有下述式[3]所示的结构,
式[2]中,Y1和Y7各自独立地表示单键,选自碳数1~10的亚烷基、-O-、-N(R1)-、-CON(R2)-、-N(R3)CO-、-CH2O-、-COO-和-OCO-中的至少1种有机基团,其中,R1表示氢原子或碳数1~3的亚烷基,R2表示氢原子或碳数1~3的亚烷基,R3表示氢原子或碳数1~3的亚烷基;Y2和Y6各自独立地表示碳数1~10的亚烷基;Y3和Y5各自独立地表示氢原子或碳数1~10的亚烷基;Y4表示氧原子或硫原子,
式[3]中,B1表示单键、-(CH2)a-、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-,其中,a为1~15的整数;B2表示单键或-(CH2)b-,其中,b为1~15的整数;B3表示单键、-(CH2)c-、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-,其中,c为1~15的整数;B4表示选自苯环、环己烷环或杂环中的2价环状基团或者具有类固醇骨架的碳数17~51的2价有机基团,所述环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代;B5表示选自苯环、环己烷环或杂环中的2价环状基团,这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代;n表示0~4的整数;B6表示碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~18的含氟烷氧基。
2.根据权利要求1所述的液晶取向处理剂,其中,所述(A)成分中的带氮原子的结构为选自下述式[1a]~式[1c]所示结构中的至少1种结构,
式[1a]中,X1表示苯环或含氮芳香族杂环,X2表示氢原子或被碳数1~12的脂肪族基团取代的二取代氨基;式[1b]中,X3和X7各自独立地表示具有6~15个碳原子且具有1~2个苯环的芳香族基团,X4和X6各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基,X5表示碳数2~5的亚烷基或联苯基,m表示0或1的整数;式[1c]中,X8和X10各自独立地表示选自下述式[1c-a]和式[1c-b]所示结构中的至少1种结构,X9表示碳数1~5的亚烷基或苯环,
3.根据权利要求1或权利要求2所述的液晶取向处理剂,其中,所述(A)成分的聚合物是将下述式[1-1]所示的二胺化合物用于原料的一部分而得到的聚合物,
式[1-1]中,XA表示具有选自上述式[1a]~式[1c]所示结构中的至少1种结构的有机基团,A1和A2各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基。
4.根据权利要求3所述的液晶取向处理剂,其是将所述二胺化合物为下述式[1a-1]~式[1c-1]所示的二胺化合物用于原料的一部分而得到的聚合物,
式[1a-1]中,X1表示苯环或含氮芳香族杂环,X2表示氢原子或被碳数1~12的脂肪族基团取代的二取代氨基;式[1b-1]中,X3和X7各自独立地表示具有6~15个碳原子且具有1~2个苯环的芳香族基团,X4和X6各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基,X5表示碳数2~5的亚烷基或联苯基,m表示0或1的整数;式[1c-1]中,X8和X10各自独立地表示选自上述式[1c-a]和式[1c-b]所示结构中的至少1种结构,X9表示碳数1~5的亚烷基或苯环;式[1a-1]~式[1c-1]中,A1~A6各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基。
5.根据权利要求4所述的液晶取向处理剂,其中,所述二胺化合物为选自下述式[1-1a]~式[1-4a]所示的二胺化合物中的至少1种二胺化合物,
式[1-3a]中,R1表示氢原子或碳数1~5的亚烷基;式[1-4a]中,n表示1~10的整数;式[1-1a]~式[1-4a]中,A1~A8各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的液晶取向处理剂,其中,所述(B)成分的聚合物是将下述式[2-1]所示的二胺化合物用于原料的一部分而得到的聚合物,
式[2-1]中,YA表示具有前述式[2]所示结构的有机基团,A1和A2各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基。
7.根据权利要求6所述的液晶取向处理剂,其是将所述二胺化合物为下述式[2a]所示的二胺化合物用于原料的一部分而得到的聚合物,
式[2a]中,Y1和Y7各自独立地表示单键,选自碳数1~10的亚烷基、-O-、-N(R1)-、-CON(R2)-、-N(R3)CO-、-CH2O-、-COO-和-OCO-中的至少1种有机基团,其中,R1表示氢原子或碳数1~3的亚烷基,R2表示氢原子或碳数1~3的亚烷基,R3表示氢原子或碳数1~3的亚烷基;Y2和Y6各自独立地表示碳数1~10的亚烷基;Y3和Y5各自独立地表示氢原子或碳数1~10的亚烷基;Y4表示氧原子或硫原子;A1和A2各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基。
8.根据权利要求7所述的液晶取向处理剂,其中,所述二胺化合物为选自下述式[2-1a]~式[2-3a]所示的二胺化合物中的至少1种二胺化合物,
式[2-1a]~式[2-3a]中,A1~A6各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基。
9.根据权利要求1或权利要求2所述的液晶取向处理剂,其中,所述(A)成分和(B)成分中的至少任一者的聚合物将下述式[3a]所示的二胺化合物用于原料的一部分,
式[3a]中,B表示上述式[3];A1和A2各自独立地表示氢原子或碳数1~5的亚烷基;m表示1~4的整数。
10.根据权利要求1或权利要求2所述的液晶取向处理剂,其中,所述(A)成分的聚合物和(B)成分的聚合物为选自使用下述式[4]所示的四羧酸成分而得到的聚酰亚胺前体和聚酰亚胺中的至少1种聚合物,
式[4]中,Z表示选自下述式[4a]~式[4k]所示结构中的至少1种结构,
式[4a]中,Z1~Z4表示氢原子、甲基、乙基、丙基、氯原子或苯环,彼此任选相同或不同;式[4g]中,Z5和Z6表示氢原子或甲基,彼此任选相同或不同。
11.根据权利要求10所述的液晶取向处理剂,其中,所述四羧酸成分是所述式[4]中的Z为选自所述式[4a]和式[4e]~式[4g]所示结构中的至少1种结构的四羧酸成分。
12.根据权利要求4所述的液晶取向处理剂,其中,所述(A)成分的聚合物中,所述式[1a-1]~式[1c-1]所示的二胺化合物在全部二胺成分100摩尔%中为5摩尔%~95摩尔%。
13.根据权利要求7所述的液晶取向处理剂,其中,所述(B)成分的聚合物中,所述式[2a]所示的二胺化合物在全部二胺成分100摩尔%中为5摩尔%~95摩尔%。
14.根据权利要求1或权利要求2所述的液晶取向处理剂,其中,所述(B)成分的聚合物相对于所述(A)成分的聚合物100质量份为0.5质量份~950质量份。
15.根据权利要求1或权利要求2所述的液晶取向处理剂,其中,作为液晶取向处理剂的溶剂,含有选自N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮和γ-丁内酯中的至少1种溶剂。
16.根据权利要求1或权利要求2所述的液晶取向处理剂,其中,作为液晶取向处理剂的溶剂,含有选自1-己醇、环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇单丁基醚、乙二醇单丁基醚和二丙二醇二甲基醚中的至少1种溶剂。
17.根据权利要求1或权利要求2所述的液晶取向处理剂,其中,液晶取向处理剂中包含选自如下交联性化合物中的至少1种交联性化合物:具有环氧基、异氰酸酯基、氧杂环丁烷基或环碳酸酯基的交联性化合物;具有选自由羟基、羟基烷基或低级烷氧基烷基组成的组中的至少1种取代基的交联性化合物;以及,具有聚合性不饱和键的交联性化合物。
18.一种液晶取向膜,其是由权利要求1~权利要求17中任一项所述的液晶取向处理剂得到的。
19.一种液晶取向膜,其是使用权利要求1~权利要求17中任一项所述的液晶取向处理剂通过喷墨法而得到的。
20.一种液晶表示元件,其具有权利要求18或权利要求19所述的液晶取向膜。
21.根据权利要求18或权利要求19所述的液晶取向膜,其特征在于,其被用于在具备电极的一对基板之间具有液晶层且经由如下工序制造的液晶表示元件:在所述一对基板之间配置液晶组合物,所述液晶组合物包含因活性能量射线和热中的至少一者而聚合的聚合性化合物,边对所述电极之间施加电压边使所述聚合性化合物聚合。
22.一种液晶表示元件,其特征在于,具有权利要求21所述的液晶取向膜。
23.根据权利要求18或权利要求19所述的液晶取向膜,其特征在于,其被用于在具备电极的一对基板之间具有液晶层且经由如下工序制造的液晶表示元件:在所述一对基板之间配置液晶取向膜,所述液晶取向膜包含因活性能量射线和热中的至少一者而聚合的聚合性基团,边对所述电极之间施加电压边使所述聚合性基团聚合。
24.一种液晶表示元件,其特征在于,具有权利要求23所述的液晶取向膜。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013200045 | 2013-09-26 | ||
JP2013-200045 | 2013-09-26 | ||
PCT/JP2014/075516 WO2015046374A1 (ja) | 2013-09-26 | 2014-09-25 | 液晶配向処理剤およびそれを用いた液晶表示素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105765453A CN105765453A (zh) | 2016-07-13 |
CN105765453B true CN105765453B (zh) | 2019-04-12 |
Family
ID=52743501
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201480064518.XA Active CN105765453B (zh) | 2013-09-26 | 2014-09-25 | 液晶取向处理剂和使用了其的液晶表示元件 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6501073B2 (zh) |
KR (1) | KR102255769B1 (zh) |
CN (1) | CN105765453B (zh) |
TW (1) | TWI673548B (zh) |
WO (1) | WO2015046374A1 (zh) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6620428B2 (ja) * | 2015-05-29 | 2019-12-18 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ポリイミド樹脂 |
JP6547565B2 (ja) * | 2015-10-02 | 2019-07-24 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶素子 |
KR20180069025A (ko) * | 2015-10-14 | 2018-06-22 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | 액정 배향제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자 |
KR102292494B1 (ko) * | 2016-03-31 | 2021-08-20 | 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 | 액정 배향제, 액정 배향막, 및 액정 표시 소자 |
JP7089231B2 (ja) * | 2016-09-29 | 2022-06-22 | 日産化学株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子 |
WO2018092759A1 (ja) * | 2016-11-15 | 2018-05-24 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 |
CN111032828A (zh) * | 2017-08-22 | 2020-04-17 | 捷恩智株式会社 | 液晶组合物、液晶显示元件以及液晶组合物在液晶显示元件中的应用 |
JP7256472B2 (ja) * | 2017-10-25 | 2023-04-12 | 日産化学株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 |
KR102321076B1 (ko) * | 2017-11-20 | 2021-11-02 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 액정 소자의 제조 방법 |
WO2019181879A1 (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 日産化学株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 |
JP7322694B2 (ja) * | 2019-12-24 | 2023-08-08 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶素子 |
JPWO2022176713A1 (zh) * | 2021-02-16 | 2022-08-25 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102947755A (zh) * | 2010-04-30 | 2013-02-27 | 日产化学工业株式会社 | 液晶取向剂、液晶取向膜和液晶显示元件 |
WO2013047693A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向処理剤、液晶配向膜および液晶表示素子 |
WO2013081064A1 (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-06 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向処理剤、液晶配向膜及びそれを用いた液晶表示素子 |
CN103282824A (zh) * | 2010-10-28 | 2013-09-04 | 日产化学工业株式会社 | 液晶取向剂及液晶取向膜 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4202987A (en) * | 1977-12-09 | 1980-05-13 | Ciba-Geigy Corporation | Bis-anthranilates |
JP2762551B2 (ja) | 1989-04-25 | 1998-06-04 | 東レ株式会社 | 液晶配向膜および液晶表示素子 |
JP3201172B2 (ja) | 1994-09-08 | 2001-08-20 | ジェイエスアール株式会社 | 液晶配向剤 |
JP4085206B2 (ja) | 1996-02-15 | 2008-05-14 | 日産化学工業株式会社 | ジアミノベンゼン誘導体及びそれを用いたポリイミド並びに液晶配向膜 |
JP3613421B2 (ja) | 1996-05-31 | 2005-01-26 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤 |
JP3650982B2 (ja) | 1996-10-02 | 2005-05-25 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤および液晶表示素子 |
WO2011115077A1 (ja) * | 2010-03-15 | 2011-09-22 | 日産化学工業株式会社 | 末端を修飾したポリアミック酸エステル含有液晶配向剤、及び液晶配向膜 |
JP5771948B2 (ja) * | 2010-10-28 | 2015-09-02 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子 |
-
2014
- 2014-09-25 CN CN201480064518.XA patent/CN105765453B/zh active Active
- 2014-09-25 JP JP2015539350A patent/JP6501073B2/ja active Active
- 2014-09-25 WO PCT/JP2014/075516 patent/WO2015046374A1/ja active Application Filing
- 2014-09-25 KR KR1020167010702A patent/KR102255769B1/ko active IP Right Grant
- 2014-09-26 TW TW103133595A patent/TWI673548B/zh active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102947755A (zh) * | 2010-04-30 | 2013-02-27 | 日产化学工业株式会社 | 液晶取向剂、液晶取向膜和液晶显示元件 |
CN103282824A (zh) * | 2010-10-28 | 2013-09-04 | 日产化学工业株式会社 | 液晶取向剂及液晶取向膜 |
WO2013047693A1 (ja) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向処理剤、液晶配向膜および液晶表示素子 |
WO2013081064A1 (ja) * | 2011-11-29 | 2013-06-06 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向処理剤、液晶配向膜及びそれを用いた液晶表示素子 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201527846A (zh) | 2015-07-16 |
TWI673548B (zh) | 2019-10-01 |
JPWO2015046374A1 (ja) | 2017-03-09 |
CN105765453A (zh) | 2016-07-13 |
JP6501073B2 (ja) | 2019-04-17 |
KR20160060733A (ko) | 2016-05-30 |
KR102255769B1 (ko) | 2021-05-27 |
WO2015046374A1 (ja) | 2015-04-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105765453B (zh) | 液晶取向处理剂和使用了其的液晶表示元件 | |
CN105849630B (zh) | 液晶取向剂、液晶取向膜和液晶表示元件 | |
CN105164579B (zh) | 聚合物、液晶取向处理剂、液晶取向膜和液晶表示元件 | |
CN104136542B (zh) | 组合物、液晶取向处理剂、液晶取向膜及液晶显示元件 | |
CN103782231B (zh) | 液晶取向处理剂、液晶取向膜及液晶显示元件 | |
CN105849631B (zh) | 液晶取向剂、液晶取向膜和液晶表示元件 | |
CN103562782B (zh) | 液晶取向剂、液晶取向膜、液晶显示元件及液晶显示元件的制造方法 | |
CN105814141B (zh) | 组合物、液晶取向处理剂、液晶取向膜和液晶表示元件 | |
CN104136979A (zh) | 液晶取向剂、液晶取向膜、液晶显示元件及液晶显示元件的制造方法 | |
CN105683828A (zh) | 液晶取向剂、液晶取向膜及液晶表示元件 | |
CN105765452B (zh) | 液晶取向处理剂和使用了其的液晶表示元件 | |
JP6331028B2 (ja) | 液晶配向処理剤、液晶配向膜および液晶表示素子 | |
CN105359033B (zh) | 液晶取向处理剂、液晶取向膜和液晶表示元件 | |
CN104837928A (zh) | 组合物、液晶取向处理剂、液晶取向膜及液晶显示元件 | |
CN107250901A (zh) | 液晶取向剂、液晶取向膜和液晶表示元件 | |
CN103026291B (zh) | 液晶取向处理剂、液晶取向膜及液晶显示元件 | |
CN105074557B (zh) | 液晶取向处理剂、液晶取向膜和液晶表示元件 | |
CN103827211A (zh) | 组合物、液晶取向处理剂、液晶取向膜及液晶显示元件 | |
CN104718492A (zh) | 液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件 | |
CN103038704B (zh) | 液晶取向处理剂、液晶取向膜及液晶显示元件 | |
JP6102752B2 (ja) | 液晶配向処理剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 | |
CN109791332A (zh) | 具备具有曲面形状的液晶面板的液晶表示元件及用于其的液晶取向剂 | |
CN104919003A (zh) | 组合物、液晶取向处理剂、液晶取向膜及液晶显示元件 | |
JP6319581B2 (ja) | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 | |
JP6575770B2 (ja) | 液晶配向処理剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |