JPWO2012133829A1 - 液晶配向剤及びそれを用いた液晶配向膜 - Google Patents
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Abstract
Description
1.下記式(1)で表される構造単位を有するポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体のイミド化重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種類の重合体と、下記式(2)で表されるスルホン酸エステルと、有機溶媒とを含有することを特徴とする液晶配向剤。
3.R2が置換基を有してよいメチル基である上記1又は2に記載の液晶配向剤。
4.R3がメチル基である上記1〜3のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
5.前記スルホン酸エステルが、トリフルオロメタンスルホン酸メチル、又はトリフルオロメタンスルホン酸エチルである上記1又は2に記載の液晶配向剤。
6.前記重合体の重量平均分子量が、5,000〜300,000である上記1〜5のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
7.前記重合体の含有量が、有機溶媒に対して0.5質量%〜20質量%である上記1〜6のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
8.上記1〜7のいずれか1項に記載の液晶配向剤を塗布、焼成して得られる液晶配向膜。
9.上記1〜7のいずれか1項に記載の液晶配向剤を塗布、焼成して得られる被膜に、偏光させた放射線を照射して得られる液晶配向膜。
10.上記8又は9に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。
本発明に用いられるポリイミド前駆体は、加熱、又はイミド化触媒と反応させることによって下記に示すイミド化反応が可能な部位を有するポリマーである。下記式中、R1は、水素原子又は炭素数1〜5、好ましくは1〜2のアルキル基を表す。
本発明の液晶配向剤が含有するポリイミド前駆体は、下記式(1)で表される構造単位を有する重合体である。
置換基であるハロゲン基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
置換基であるアリール基としては、フェニル基が挙げられる。このアリール基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
置換基であるチオエステル基としては、−C(S)O−R、又は−OC(S)−Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
置換基であるアミド基としては、−C(O)NH2、又は、−C(O)NHR、−NHC(O)R、−C(O)N(R)2、−NRC(O)Rで表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
置換基であるアルキル基としては、前述したアルキル基と同じものを挙げることができる。このアルキル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
置換基であるアルケニル基としては、前述したアルケニル基と同じものを挙げることができる。このアルケニル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
置換基であるアルキニル基としては、前述したアルキニル基と同じものを挙げることができる。このアルキニル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
なかでも、良好な液晶配向性を得るためには、直線性の高いジアミンをポリアミック酸エステルに導入することが好ましく、その場合のY1としては、Y−7、Y−10、Y−11、Y−12、Y−13、Y−21、Y−22、Y−23、Y−25、Y−26、Y−27、Y−41、Y−42、Y−43、Y−44、Y−45、Y−46、Y−48、Y−61、Y−63、Y−64、Y−71、Y−72、Y−73、Y−74、Y−75、Y−98、Y−100、Y−101、Y−102、Y−103、Y−0104、Y−105、Y−106、Y−107、Y−108、Y−109、又はY−110のジアミンがより好ましい。
本発明の液晶配向剤に含有されるスルホン酸エステルは、下記式(2)で表わされる。
この置換基の例としてはハロゲン基、水酸基、チオール基、ニトロ基、オルガノオキシ基、オルガノチオ基、オルガノシリル基、アシル基、エステル基、チオエステル基、リン酸エステル基、アミド基、アリール基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基を挙げることができる。
置換基であるオルガノオキシ基としては、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基など−O−Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アルキルオキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピオキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ラウリルオキシ基などが挙げられる。
置換基であるチオエステル基としては、−C(S)O−R、又は−OC(S)−Rで表される構造を示すことができる。このRとしては、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
置換基であるアミド基としては、−C(O)NH2、−C(O)NHR、−NHC(O)R、−C(O)N(R)2、又は−NRC(O)Rで表される構造を示すことができる。このRは同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アリール基などを例示することができる。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
置換基であるアルキル基としては、前述したアルキル基と同じものを挙げることができる。このアルキル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
置換基であるアルケニル基としては、前述したアルケニル基と同じものを挙げることができる。このアルケニル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
置換基であるアルキニル基としては、前述したアルキニル基と同じものを挙げることができる。このアルキニル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
上記式(2)におけるR2に置換してよい置換基としては、スルホン酸エステルより生成するアニオンの安定性を高めることができるという理由から、電子吸引性基であることが好ましい。電子吸引性基の具体的な例としては、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アルコキシ基などが挙げられ、より好ましくはハロゲン原子、更に好ましくはフッ素原子が挙げられる。
本発明に用いるスルホン酸エステルの好ましい具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸メチル、トリフルオロメタンスルホン酸エチル、p−トルエンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸メチル、メタンスルホン酸2,2,2−トリフルオロエチル、メタンスルホン酸2−メトキシエチル、プロパンスルトンが挙げられる。なかでも、トリフルオロメタンスルホン酸メチル、又はトリフルオロメタンスルホン酸エチルがより好ましい。
本発明のポリイミド前駆体がポリアミック酸エステルである場合、ポリアミック酸エステルは、下記式(4)〜(6)で表されるテトラカルボン酸誘導体のいずれかと、式(7)で表されるジアミン化合物との反応によって得ることができる。
(1)ポリアミック酸から合成する場合
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸二無水物とジアミンから得られるポリアミック酸をエステル化することによって合成することができる。
具体的には、ポリアミック酸とエステル化剤を有機溶剤の存在下で−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜4時間反応させることによって合成することができる。
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンから合成することができる。
具体的には、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンとを塩基と有機溶剤の存在下で−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜4時間反応させることによって合成することができる。
上記の反応に用いる溶媒は、モノマー及びポリマーの溶解性からN−メチル−2−ピロリドン、又はγ−ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。合成時のポリマー濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという観点から、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。また、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドの加水分解を防ぐため、ポリアミック酸エステルの合成に用いる溶媒はできるだけ脱水されていることが好ましく、窒素雰囲気中で、外気の混入を防ぐのが好ましい。
ポリアミック酸エステルは、テトラカルボン酸ジエステルとジアミンを重縮合することにより合成することができる。
具体的には、テトラカルボン酸ジエステルとジアミンを縮合剤、塩基、及び有機溶剤の存在下で0℃〜150℃、好ましくは0℃〜100℃において、30分〜24時間、好ましくは3〜15時間反応させることによって合成することができる。
また、上記反応において、ルイス酸を添加剤として加えることで反応が効率的に進行する。ルイス酸としては、塩化リチウム、臭化リチウムなどのハロゲン化リチウムが好ましい。ルイス酸の添加量はジアミン成分に対して0〜1.0倍モルが好ましい。
上記のようにして得られるポリアミック酸エステルの溶液は、よく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、ポリマーを析出させることができる。析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥して精製されたポリアミック酸エステルの粉末を得ることができる。貧溶媒は、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエン等が挙げられる。
本発明に用いられるポリイミド前駆がポリアミック酸である場合、該ポリアミック酸は、上記式(4)で表されるテトラカルボン酸二無水物と上記式(7)で表されるジアミン化合物との反応によって得ることができる。
具体的には、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを有機溶媒の存在下で−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜12時間反応させることによって合成できる。
本発明に用いられポリイミドは、前記ポリアミック酸エステル及び/又はポリアミック酸からなるポリイミド前駆体をイミド化することにより製造することができる。ポリアミック酸エステルからポリイミドを製造する場合、前記ポリアミック酸エステル溶液、又はポリアミック酸エステル樹脂粉末を有機溶媒に溶解させて得られるポリアミック酸溶液に塩基性触媒を添加する化学的イミド化が簡便である。化学的イミド化は、比較的低温でイミド化反応が進行し、イミド化の過程で重合体の分子量低下が起こりにくいので好ましい。
化学的イミド化は、イミド化させたい重合体を、有機溶媒中において塩基性触媒と酸無水物の存在下で攪拌することにより行うことができる。有機溶媒としては前述した重合反応時に用いる溶媒を使用することができる。塩基性触媒としてはピリジン、トリエチルアミン、トリメチルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン等を挙げることができる。中でもピリジンは反応を進行させるのに適度な塩基性を持つので好ましい。また、酸無水物としては無水酢酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸等を挙げることができ、中でも無水酢酸を用いると反応終了後の精製が容易となるので好ましい。
ポリアミック酸エステル又はポリアミック酸のイミド化反応後の溶液には、添加した触媒等が残存しているので、以下に述べる手段により、得られたイミド化重合体を回収し、有機溶媒で再溶解して、本発明の液晶配向剤とすることが好ましい。
前記貧溶媒は、特に限定されないが、メタノール、アセトン、ヘキサン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン等が挙げられる。
本発明の液晶配向剤は、上記した式(1)で表わされるポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体のイミド化重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種類の重合体、上記した式(2)で表されるスルホン酸エステル、及び有機溶媒を含有する。本発明の液晶配向剤に含有される重合体としては、有機溶媒に対する溶解性の点から、ポリアミック酸エステル及び/又はポリアミック酸からなるポリイミド前駆体が好ましい。また、本発明に用いる重合体は2種類以上でもよい。
本発明の液晶配向剤は、シランカップリング剤や架橋剤などの各種添加剤を含有してもよい。シランカップリング剤は、液晶配向剤が塗布される基板と、そこに形成される液晶配向膜との密着性を向上させる目的で添加される。
本発明の液晶配向膜は、上記液晶配向剤を基板に塗布し、乾燥、焼成して得られる膜である。本発明の液晶配向剤を塗布する基板としては透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板、窒化珪素基板、アクリル基板、ポリカーボネート基板等のプラスチック基板等を用いることができ、液晶駆動のためのITO電極等が形成された基板を用いることがプロセスの簡素化の観点から好ましい。また、反射型の液晶表示素子では片側の基板のみにならばシリコンウエハー等の不透明な物でも使用でき、この場合の電極はアルミニウム等の光を反射する材料も使用できる。
光配向処理法の具体例としては、前記塗膜表面に、一定方向に偏向した放射線を照射し、場合によってはさらに150〜250℃の温度で加熱処理を行い、液晶配向能を付与する方法が挙げられる。放射線としては、100nm〜800nmの波長を有する紫外線及び可視光線を用いることができる。このうち、100nm〜400nmの波長を有する紫外線が好ましく、200nm〜400nmの波長を有するものが特に好ましい。また、液晶配向性を改善するために、塗膜基板を50〜250℃で加熱しつつ、放射線を照射してもよい。前記放射線の照射量は、1〜10,000mJ/cm2が好ましく、100〜5,000mJ/cm2が特に好ましい。上記のようにして作製した液晶配向膜は、液晶分子を一定の方向に安定して配向させることができる。
以下に、本実施例及び比較例で使用した化合物の略号、及び各特性の測定方法は、以下のとおりである。
1,3DMCBDE−Cl:ジメチル 1,3−ビス(クロロカルボニル)−1,3−ジメチルシクロブタン−2,4−ジカルボキシレート
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
GBL:ガンマブチロラクトン
BCS:ブチルセロソルブ
DAH−1:下記式(DAH−1)
合成例において、ポリアミック酸エステル及びポリアミック酸溶液の粘度は、E型粘度計TVE−22H(東機産業社製)を用い、サンプル量1.1mL、コーンロータTE−1(1°34’、R24)、温度25℃で測定した。
また、ポリアミック酸エステルの分子量はGPC(常温ゲル浸透クロマトグラフィー)装置によって測定し、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド換算値として数平均分子量(以下、Mnとも言う。)と重量平均分子量(以下、Mwとも言う。)を算出した。
GPC装置:Shodex社製(GPC−101)
カラム:Shodex社製(KD803、KD805の直列)
カラム温度:50℃
溶離液:N,N−ジメチルホルムアミド(添加剤として、臭化リチウム−水和物(LiBr・H2O)が30mmol/L、リン酸・無水結晶(o−リン酸)が30mmol/L、テトラヒドロフラン(THF)が10ml/L)
流速:1.0ml/分
検量線作成用標準サンプル:東ソー社製 TSK 標準ポリエチレンオキサイド(重量平均分子量(Mw) 約900,000、150,000、100,000、30,000)、及び、ポリマーラボラトリー社製 ポリエチレングリコール(ピークトップ分子量(Mp)約12,000、4,000、1,000)。測定は、ピークが重なるのを避けるため、900,000、100,000、12,000、1,000の4種類を混合したサンプル、及び150,000、30,000、4,000の3種類を混合したサンプルの2サンプルを別々に測定した。
ガラス基板上に、第1層目に電極として形状の膜厚50nmのITO電極を、第2層目に絶縁膜として形状の膜厚500nmの窒化珪素を、第3層目に電極として櫛歯形状のITO電極(電極幅:3μm、電極間隔:6μm、電極高さ:50nm)を有するフリンジフィールドスィッチング(Fringe Field Switching:以下、FFSという)駆動用電極が形成されているガラス基板に、スピンコート塗布にて液晶配向剤を塗布した。80℃のホットプレート上で5分間乾燥させた後、250℃の熱風循環式オーブンで60分間焼成を行い、膜厚100nmの塗膜を形成させた。この塗膜面に偏光紫外線の照射、又はラビング処理を施し、液晶配向膜付き基板を得た。また、対向基板として電極が形成されていない高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板にも、同様に塗膜を形成させ、配向処理を施した。
[電荷緩和特性]
上記液晶セルを光源上に置き、V−T特性(電圧−透過率特性)を測定した後、±1.5V/60Hzの矩形波を印加した状態での液晶セルの透過率(Ta)を測定した。その後、±1.5V/60Hzの矩形波10分間印加した後、直流2Vを重畳し120分間駆動させた。 直流電圧を切り、再び±1.5V/60Hzの矩形波のみで0分、5分、10分、20分、60分駆動させた時の液晶セルの透過率(Tb)をそれぞれ測定し、各時間での透過率(Tb)と初期の透過率(Ta)の差(ΔT)から液晶表示素子内に残留した電圧により生じた透過率の差を算出した。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を5.89g(30.0mmol)取り、NMPを64.08g加えて、窒素を送りながら撹拌した。次に、反応容器内の液を撹拌しながらp−フェニレンジアミン(以下、p−PDAとも言う。)を3.04g(28.1mmol)添加し、更に固形分濃度が10質量%になるようにNMPを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸(PAA−1)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は171mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=12373、Mw=28957であった。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を3.65g(24.0mmol)及びDA−4を1.46g(6.0mmol)取り、NMPを55.74g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を5.83g(29.7mmol)添加し、更に固形分濃度が15質量%になるようにNMPを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸(PAA−2)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は264mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=11630、Mw=30056であった。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を20.08g(132mmol)及びDA−4を21.33g(88.0mmol)取り、NMPを268.48g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を42.49g(217mmol)添加し、更に固形分濃度が20質量%になるようにNMPを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸(PAA−3)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は2156mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=18794、Mw=63387であった。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を3.65g(24.0mmol)取り、NMPを8.99g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。次に、DA−4を1.46g(6.01mmol)取り、GBLを15.75g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を4.16g(21.0mmol)添加し、水冷下で2時間撹拌した。次に、GBLを11.18g加え、ピロメリット酸二無水物を1.96g(9.0mmol)加えた。更に固形分濃度が20質量%になるようにGBLを加え、室温で24時間撹拌した。得られたポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は1904mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=8509、Mw=16774であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.03g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−4)を得た。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、m−フェニレンジアミンを2.60g(24.0mmol)及びDA−4を1.45g(6.0mmol)取り、NMPを53.69g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらピロメリット酸二無水物を6.41g(39.4mmol)添加し、更に固形分濃度が15質量%になるようにNMPを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸(PAA−5)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は208mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=10671、Mw=22829であった。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを4.81g(24.0mmol)及びDA−5を1.56g(6.0mmol)取り、NMPを61.85g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を5.77g(29.4mmol)添加し、更に固形分濃度が15質量%になるようにNMPを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸(PAA−6)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は799mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=12569、Mw=27653であった。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を3.65g(24.0mmol)及び2,6−ジアミノピリジンを0.66g(6.0mmol)取り、NMPを51.67g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を5.83g(29.7mmol)添加し、更に固形分濃度が15質量%になるようにNMPを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸(PAA−7)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は60mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=5090、Mw=7824であった。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、m−フェニレンジアミンを0.65g(6.0mmol)及びDA−6を1.57g(4.0mol)取り、NMPを35.29g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらピロメリット酸二無水物を2.14g(9.8mmol)添加し、更に固形分濃度が10質量%になるようにNMPを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸(PAA−8)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は219mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=15827、Mw=36626であった。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.31g(2.0mmol)及び1,4−ビス(4−アミノフェニル)ピペラジンを0.81g(3.0mmol)取り、NMPを33.70g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を0.97g(5.0mmol)添加し、更に固形分濃度が10質量%になるようにNMPを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸(PAA−9)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は375mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=14398、Mw=35294であった。
攪拌装置付きの300mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、m−フェニレンジアミンを1.51g(14.0mmol)及びDA−4を0.84g(3.5mol)入れ、NMPを115.36g、塩基としてピリジンを3.16g(40.0mmol)加え、攪拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を攪拌しながらジメチル 1,3−ビス(クロロカルボニル)シクロブタン−2,4−ジカルボキシレートを4.95g(16.7mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。得られたポリアミック酸エステル溶液を607gの水に撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、607gの水で1回、607gのエタノールで1回、125gのエタノールで3回洗浄し、乾燥することでポリアミック酸エステル樹脂粉末を得た。
このポリアミック酸エステルの分子量はMn=5967、Mw=12346であった。
得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末2.75gを100ml三角フラスコに取り、NMPを24.79g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を得た。
攪拌装置付きの300mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、3,5−ジアミノ安息香酸を2.01g(13.2mmol)及びDA−4を0.80g(3.3mol)入れ、NMPを120.31g、塩基としてピリジンを2.99g(37.9mmol)加え、攪拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を攪拌しながらジメチル 1,3−ビス(クロロカルボニル)シクロブタン−2,4−ジカルボキシレートを4.69g(15.8mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。得られたポリアミック酸エステル溶液を633gの水に撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、633gの水で1回、633gのエタノールで1回、130gのエタノールで3回洗浄し、乾燥することでポリアミック酸エステル樹脂粉末を得た。
このポリアミック酸エステルの分子量はMn=6757、Mw=11827であった。
得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末2.72gを100ml三角フラスコに取り、NMPを24.46g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE−2)を得た。
撹拌装置付きの300mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p−フェニレンジアミンを2.01g(18.6mmol)、DA−4を1.12g(4.6mmol)を入れ、NMPを164.36g、塩基としてピリジンを4.21g(53.3mmol)加え、撹拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を撹拌しながら1,3DM−CBDE−Clを7.22g(22.2mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。得られたポリアミック酸エステルの溶液を、865gの水に撹拌しながら投入し、析出した白色沈殿をろ取し、続いて865gの水で1回、865gのエタノールで1回、180gのエタノールで3回洗浄し、乾燥することで白色のポリアミック酸エステル樹脂粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=14692、Mw=31251であった。
得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末2.14gを50ml三角フラスコにとり、NMPを20.35g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE−3)を得た。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを5.40g(27.0mmol)及びDA−4を0.73g(3.0mmol)取り、NMPを65.23g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を6.66g(29.7mmol)添加し、更に固形分濃度が15質量%になるようにNMPを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は233mPa・sであった。
得られたポリイミド樹脂粉末2.32gを50ml三角フラスコにとり、NMPを20.92g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリイミド溶液(SPI−1)を得た。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を2.09g(13.7mmol)、DA−4を1.51g(6.2mmol)、DA−7を1.90g(5.0mmol)、及びNMPを41.22g加え、40℃で撹拌し溶解させた。次にこのジアミン溶液を撹拌しながら、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を4.79g(24.4mmol)を加え、40℃で24時間反応させ、ポリアミック酸溶液(PAA−10)を得た。このポリアミック酸の分子量はMn=15400、Mw=52600であった。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を1.07g(7.0mmol)、DA−4を1.70g(7.0mmol)、DA−8を2.61g(6.0mmol)、及びNMPを27.37g加え、80℃で撹拌して溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらビシクロ[3.3.0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸二無水物を3.75g(15.0mmol)加えて、80℃で5時間反応させた。5時間後、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を0.95g(4.8mmol)、及びNMPを12.93g加え、40℃で6時間反応させ、ポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリイミド樹脂粉末5.02gを100ml三角フラスコに取り、NMPを33.60g加えて、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリイミド溶液(SPI−2)を得た。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、4,4’−ジアミノジフェニル−N−メチルアミンを0.43(2.0mmol)及び1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)プロパンを2.07g(8.0mol)取り、NMPを37.68g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらピロメリット酸二無水物を2.05g(9.4mmol)添加し、更に固形分濃度が10質量%になるようにNMPを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸(PAA−11)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は214mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=17227、Mw=44964であった。
攪拌装置付きの300mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p−フェニレンジアミンを2.81g(26.0mmol)、DA−1を1.10g(2.89mmol)入れ、NMPを51.99g、GBLを155.97g、塩基としてピリジンを5.16g(65.18mmol)加え、攪拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を攪拌しながらジメチル 1,3−ビス(クロロカルボニル)シクロブタン−2,4−ジカルボキシレートを8.83g(27.2mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。4時間後、アクリロイルクロリドを0.75g(8.3mmol)加えて、水冷下で30分間反応させた。得られたポリアミド酸エステル溶液を905gの2−プロパノールに撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、448gの2−プロパノールで5回洗浄し、乾燥することでポリアミック酸エステル樹脂粉末を得た。
このポリアミック酸エステルの分子量はMn=15623、Mw=30510であった。
得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末10.10gを100ml三角フラスコに取り、GBLを91.06g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE−4)を得た。
撹拌装置付きの300mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p−PDAを2.03g(18.8mmol)、DA−3を1.23g(4.6mmol)入れ、NMPを167.80g、塩基としてピリジンを4.21g(53.3mmol)加え、撹拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を撹拌しながらジメチル 1,3−ビス(クロロカルボニル)シクロブタン−2,4−ジカルボキシレートを7.22g(22.2mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。得られたポリアミック酸エステルの溶液を、885gの水に撹拌しながら投入し、析出した白色沈殿をろ取し、続いて、885gの水で1回、885gのエタノールで1回、220gのエタノールで3回洗浄し、乾燥することで白色のポリアミック酸エステル樹脂粉末を得た。このポリアミック酸エステルの分子量はMn=14116、Mw=27044であった。
得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末7.26gを100ml三角フラスコに取り、GBLを65.35g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE−5)を得た。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの1L四つ口フラスコに、p−フェニレンジアミンを19.47g(180mmol)及びDA−2を4.47g(18.8mmol)取り、NMPを502.03g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を38.04g(194mmol)添加し、更に固形分濃度が10質量%になるようにNMPを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸(PAA−12)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は462mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=16976、Mw=43749であった。
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を3.65g(24.0mmol)取り、NMPを18.82g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。次に、DA−4を3.88g(16.0mmol)取り、GBLを18.81g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を5.47g(27.6mmol)添加し、水冷下で2時間撹拌した。次に、GBLを4.71g加え、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物をを2.74g(12.2mmol)加えた。更に固形分濃度が25質量%になるようにGBLを加え、室温で24時間撹拌した。得られたポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は2142mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=6509、Mw=11481であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.05g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−13)を得た。
攪拌装置付きの300mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p−フェニレンジアミンを4.00g(37.0mmol)及びDA−4を1.56g(4.11mol)入れ、NMPを76.32g、GBLを228.03g、塩基として2,4,6−トリメチルピリジンを11.2g(92.7mmol)加え、攪拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を攪拌しながらジメチル 1,3−ビス(クロロカルボニル)シクロブタン−2,4−ジカルボキシレートを12.56g(38.6mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。4時間攪拌後、イソニコチン酸クロライドを0.878g(4.93mmol)加え、得られたポリアミック酸エステル溶液を1335gのエタノールに撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、661gのエタノールで5回洗浄し、乾燥することでポリアミック酸エステル樹脂粉末を得た。
このポリアミック酸エステルの分子量はMn=14983、Mw=34387であった。
得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末3.45gを100ml三角フラスコに取り、GBLを30.94g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE−6)を得た。
攪拌装置付きの300mL四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p−フェニレンジアミンを3.09g(28.6mmol)及びDA−4を1.21g(3.18mol)入れ、NMPを58.81g、GBLを176.42g、塩基としてピリジンを5.67g(71.7mmol)加え、攪拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を攪拌しながらジメチル 1,3−ビス(クロロカルボニル)シクロブタン−2,4−ジカルボキシレートを9.72g(29.9mmol)添加し、水冷下4時間反応させた。得られたポリアミック酸エステル溶液を1018gのエタノールに撹拌しながら投入し、析出した沈殿物をろ取し、続いて、504gのエタノールで5回洗浄し、乾燥することでポリアミック酸エステル樹脂粉末を得た。
このポリアミック酸エステルの分子量はMn=16701、Mw=33541であった。
得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末0.40gを100ml三角フラスコに取り、GBLを3.60g加え、室温で24時間撹拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液(PAE−7)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸溶液(PAA−1)を6.12g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.0639g加えて、室温で4時間撹拌した。次に、NMPを1.76g、及びBCSを1.96g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−1)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例2で得られたポリアミック酸溶液(PAA−2)を6.23g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.0770g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−2S)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸溶液(PAA−2S)を2.25g取り、NMPを2.57g、及びBCSを1.23g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−2)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例3で得られたポリアミック酸溶液(PAA−3)を4.53g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.1470g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−3S)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸溶液(PAA−3S)を1.64g取り、NMPを3.24g、及びBCSを1.23g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−3)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA−4)を4.82g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.0754g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−4S1)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸溶液(PAA−4S1)を2.61g取り、NMPを2.21g、及びBCSを1.19g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−4)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA−4)を4.82g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.0359g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−4S2)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸溶液(PAA−4S2)を2.61g取り、NMPを2.22g、及びBCSを1.21g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−5)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA−5)を7.27g取り、p−トルエンスルホン酸メチルを0.0856g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−5S)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸溶液(PAA−5S)を2.61g取り、NMPを2.20g、及びBCSを1.23g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−6)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例6で得られたポリアミック酸溶液(PAA−6)を6.88g取り、メタンスルホン酸メチルを0.0553g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−6S)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸溶液(PAA−6S)を2.46g取り、NMPを2.34g、及びBCSを1.24g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−7)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例7で得られたポリアミック酸溶液(PAA−7)を6.50g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.0836g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−7S1)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸溶液(PAA−7S1)を2.33g取り、NMPを2.55g、及びBCSを1.20g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−8)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例7で得られたポリアミック酸溶液(PAA−7)を6.48g取り、メタンスルホン酸2,2,2−トリフルオロエチルを0.0462g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−7S2)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸溶液(PAA−7S2)を2.34g取り、NMPを2.48g、及びBCSを1.24g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−9)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例8で得られたポリアミック酸溶液(PAA−8)を10.52g取り、メタンスルホン酸2−メトキシエチルを0.2204g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−8S)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸溶液(PAA−8S)を3.77g取り、NMPを1.07g、及びBCSを1.22g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−10)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例9で得られたポリアミック酸溶液(PAA−9)を9.87g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.1875g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−9S)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸溶液(PAA−9S)を3.57g取り、NMPを1.25g、及びBCSを1.22g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−11)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例10で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を10.01g取り、プロパンスルトンを0.0671g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸エステル溶液(PAE−1S)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸エステル溶液(PAE−1S)を3.63g取り、NMPを1.20g、及びBCSを1.21g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−12)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例11で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−2)を10.31g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.0813g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸エステル溶液(PAE−2S)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸エステル溶液(PAE−2S)を3.62g取り、NMPを1.23g、及びBCSを1.21g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−13)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例13で得られたポリイミド溶液(SPI−1)を10.32g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.0352g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリイミド溶液(SPI−1S)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリイミド溶液(SPI−1S)を3.61g取り、NMPを1.22g、及びBCSを1.20g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−14)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例14で得られたポリアミック酸溶液(PAA−10)を5.28g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.0813g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−10S)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸溶液(PAA−10S)を1.85g取り、NMPを3.00g、及びBCSを1.21g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−15)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例15で得られたポリイミド溶液(SPI−2)を3.74g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.0539g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリイミド溶液(SPI−2S)を得た。次に、NMPを0.32g、及びBCSを4.05g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−16)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例12で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−3)を9.91g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.0909g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸エステル溶液(PAE−3S)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸エステル溶液(PAE−3S)を3.60g取り、NMPを1.23g、及びBCSを1.22g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−17)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例16で得られたポリアミック酸溶液(PAA−11)を10.10g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.0619g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−11S)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸溶液(PAA−11S)を3.69g取り、NMPを1.12g、及びBCSを1.22g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−18)を得た。
撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例19で得られたポリアミック酸溶液(PAA−12)を2.24g、実施例2で得られたポリアミック酸溶液(PAA−2S)を2.48g、NMPを3.33g、及びBCSを2.00g加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(A−19)を得た。
撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例18で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−5)を2.41g、実施例4で得られたポリアミック酸溶液(PAA−3S1)を1.93g、NMPを0.43g、GBLを3.27g、BCSを2.00g、更にイミド化促進剤としてN−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−t−ブトキシカルボニル−L−ヒスチジン(以下、Fmoc−Hisと略す)を0.0844g加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(A−20)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例20で得られたポリアミック酸溶液(PAA−13)を30.70g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.9011g加えて、室温で4時間撹拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−13S)を得た。次に、撹拌子を入れた別の50ml三角フラスコに、ポリアミック酸溶液(PAA−13S)を2.02g取り、NMPを4.68g、及びBCSを1.66g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−21)を得た。
撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例17で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−4)を3.36g、実施例21で得られたポリアミック酸溶液(PAA−13S)を2.24g、NMPを1.37g、GBLを4.22g、BCSを2.81g、更にイミド化促進剤としてFmoc−Hisを0.1146g加えて、マグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(A−22)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例21で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−6)を4.00g取り、トリフルオロメタンスルホン酸メチルを0.019g加えて、室温で4時間撹拌した。次に、GBLを2.41g、及びBCSを1.61g、Fmoc−Hisを0.1478g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−23)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例21で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−6)を4.00g取り、トリフルオロメタンスルホン酸エチルを0.0205g加えて、室温で4時間撹拌した。次に、GBLを2.41g、及びBCSを1.61g、Fmoc−Hisを0.1425g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(A−24)を得た。
拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例1で得られたポリアミック酸溶液(PAA−1)を4.66g、NMPを1.58g、BCSを1.57g加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(B−1)を得た。
撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例2で得られたポリアミック酸溶液(PAA−2)を2.46g、NMPを2.34g、BCSを1.21g加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(B−2)を得た。
撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例16で得られたポリアミック酸溶液(PAA−11)を3.67g、NMPを1.15g、BCSを1.21g加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(B−3)を得た。
撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例13で得られた可溶性ポリイミド溶液(SPI−1)を3.61g、NMPを1.22g、BCSを1.22g加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(B−4)を得た。
撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例19で得られたポリアミック酸溶液(PAA−12)を3.15g、合成例2で得られたポリアミック酸溶液(PAA−2)を3.46g、NMPを4.62g、BCSを2.81g加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(B−5)を得た。
撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例18で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−5)を3.37g、合成例3で得られたポリアミック酸溶液(PAA−4)を2.69g、NMPを0.61g、GBLを4.56g、BCSを2.83g加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(B−6)を得た。
撹拌子を入れた20mlサンプル管に、合成例17で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−4)を3.37g、合成例20で得られたポリアミック酸溶液(PAA−13)を2.25g、NMPを1.39g、GBLを4.25g、BCSを2.80g加えてマグネチックスターラーで30分間撹拌し液晶配向剤(B−7)を得た。
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例22で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−7)を4.00g取り、GBLを2.41g、及びBCSを1.60g、Fmoc−Hisを0.1416g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(B−8)を得た。
実施例1で得られた液晶配向剤(A−1)を1.0μmのフィルターで濾過した後、ガラス基板上に、第1層目として膜厚50nmのITO電極を、第2層目として絶縁膜として膜厚500nmの窒化ケイ素を、第3層目として櫛歯形状のITO電極(電極幅:3μm、電極間隔:6μm、電極高さ:50nm)を有するFFS駆動用電極が形成されているガラス基板に、スピンコート塗布にて塗布した。80℃のホットプレート上で5分間乾燥させた後、230℃の熱風循環式オーブンで30分間焼成を行い、膜厚100nmの塗膜を形成させた。この塗膜面に偏光板を介して254nmの紫外線を1000mJ/cm2照射し、液晶配向膜付き基板を得た。また、対向基板として電極が形成されていない高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板にも、同様に塗膜を形成させ、配向処理を施した。
このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ34%、0%、0%、0%及び0%であった。
実施例7で得られた液晶配向剤(A−7)を用い、光照射の代わりに、ローラー回転数700rpm、ステージ移動速度10mm/s、ラビング布押し込み圧0.3mmの条件でラビング処理を施した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ3%、2%、2%、1%及び0%であった。
実施例14で得られた液晶配向剤(A−14)を用い、光照射の代わりに、ローラー回転数700rpm、ステージ移動速度10mm/s、ラビング布押し込み圧0.3mmの条件でラビング処理を施した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ32%、0%、0%、0%及び0%であった。
実施例18で得られた液晶配向剤(A−18)を用い、100mJ/cm2の偏光された紫外線を照射した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ27%、1%、1%、1%及び0%であった。
実施例19で得られた液晶配向剤(A−19)を用い、750mJ/cm2の偏光された紫外線を照射した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ31%、0%、0%、0%及び0%であった。
実施例20で得られた液晶配向剤(A−20)を用い、500mJ/cm2の偏光された紫外線を照射した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ29%、0%、0%、0%及び0%であった。
実施例22で得られた液晶配向剤(A−22)を用い、500mJ/cm2の偏光された紫外線を照射した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ36%、0%、0%、0%及び0%であった。
実施例30で得られた液晶配向剤(A−23)を用い、500mJ/cm2の偏光された紫外線を照射した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ30%、0%、0%、0%及び0%であった。
実施例31で得られた液晶配向剤(A−24)を用い、500mJ/cm2の偏光された紫外線を照射した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ29%、0%、0%、0%及び0%であった。
比較例1で得られた液晶配向剤(B−1)を用い、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ36%、9%、4%、2%及び1%であった。
比較例2で得られた液晶配向剤(B−2)を用い、光照射の代わりに、ローラー回転数700rpm、ステージ移動速度10mm/s、ラビング布押し込み圧0.3mmの条件でラビング処理を施した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ4%、3%、2%、2%及び1%であった。
比較例3で得られた液晶配向剤(B−3)を用い、光照射の代わりに、ローラー回転数700rpm、ステージ移動速度10mm/s、ラビング布押し込み圧0.3mmの条件でラビング処理を施した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ30%、1%、1%、1%及び0%であった。
比較例4で得られた液晶配向剤(B−4)を用い、100mJ/cm2の偏光された紫外線を照射した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ22%、6%、2%、1%及び0%であった。
比較例5で得られた液晶配向剤(B−5)を用い、750mJ/cm2の偏光された紫外線を照射した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ28%、5%、5%、5%及び4%であった。
比較例6で得られた液晶配向剤(B−6)を用い、500mJ/cm2の偏光された紫外線を照射した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ31%、8%、7%、7%及び4%であった。
比較例7で得られた液晶配向剤(B−7)を用い、500mJ/cm2の偏光された紫外線を照射した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ38%、3%、3%、3%及び1%であった。
比較例15で得られた液晶配向剤(B−8)を用い、500mJ/cm2の偏光された紫外線を照射した以外は、実施例23と同様の方法でFFS駆動液晶セルを作製した。このFFS駆動液晶セルについて、電荷緩和特性を評価した結果、交流駆動0分、5分、10分、20分及び60分後のΔTは、それぞれ29%、5%、2%、1%及び0%であった。
Claims (10)
- 下記式(1)で表される繰り返し単位を有するポリイミド前駆体及び該ポリイミド前駆体のイミド化重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種類の重合体、下記式(2)で表されるスルホン酸エステルと、有機溶媒とを含有することを特徴とする液晶配向剤。
- 前記スルホン酸エステルの含有量が前記重合体100質量部に対して0.01質量部〜30質量部である請求項1に記載の液晶配向剤。
- R2が置換基を有してよいメチル基である請求項1又は2に記載の液晶配向剤。
- R3がメチル基である請求項1〜3のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
- 前記スルホン酸エステルが、トリフルオロメタンスルホン酸メチル、又はトリフルオロメタンスルホン酸エチルである請求項1又は2に記載の液晶配向剤。
- 前記重合体の重量平均分子量が、5,000〜300,000である請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
- 前記重合体の含有量が、有機溶媒に対して0.5質量%〜20質量%である請求項1〜6のいずれか1項に記載の液晶配向剤。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶配向剤を塗布、焼成して得られる液晶配向膜。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の液晶配向剤を塗布、焼成して得られる被膜に、偏光させた放射線を照射して得られる液晶配向膜。
- 請求項8又は9に記載の液晶配向膜を具備する液晶表示素子。
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