TW201529659A - 組成物、液晶配向處理劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 - Google Patents

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Abstract

本發明為提供一種組成物，其為含有(A)成份：下述式[A]： □ (式中，X1及X2各自獨立表示碳數1~3之烷基，X3及X4各自獨立表示碳數1~3之烷基)所示溶劑；及(B)成份：由聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物。

Description

組成物、液晶配向處理劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
本發明為有關，形成聚醯亞胺膜所使用的組成物、液晶顯示元件之製造中所使用的液晶配向處理劑、該液晶配向處理劑所得之液晶配向膜及使用該液晶配向膜所得之液晶顯示元件之發明。
高分子材料等有機材料所形成之膜，著重於就形成之容易度或絕緣性能等，於電子裝置中，已廣泛地被使用作為層間絕緣膜或保護膜等。其中，又以作為顯示裝置而被廣知的液晶顯示元件中，有機材料所形成之有機膜被作為液晶配向膜使用。
近年來，液晶顯示元件於大畫面之液晶電視或高精細度之移動裝置之用途(數位相機或可攜式電話之顯示部份)已廣泛地被實用化。伴隨此點，其與以往相比較時，其所使用之基板將更大型化，此外，基板段差的凹凸將變得更大。但即使於該些狀況中，就顯示特性之觀點而言，對於大型基板或段差，液晶配向膜也要求應具有均勻的塗膜。該液晶配向膜之製作步驟中，使用聚醯胺酸或 溶劑可溶性聚醯亞胺(亦稱為聚醯亞胺)等之聚醯亞胺系聚合物(亦稱為樹脂)的液晶配向處理劑塗佈於基板之情形，工業上一般為使用凸版(Flexo)印刷法或噴墨塗佈法等進行。此時，液晶配向處理劑之溶劑中，除具有對樹脂之具有優良溶解性的溶劑(亦稱為良溶劑)之N-甲基-2-吡咯啶酮(亦稱為NMP)或γ-丁內酯(亦稱為γ-BL)等以外，就提高液晶配向膜之塗膜性等觀點，也可混合樹脂溶解性較低之溶劑(亦稱為貧溶劑)的乙二醇單丁醚等(例如專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平2-37324號公報
聚醯亞胺系之有機膜(亦稱為聚醯亞胺膜)，除液晶配向膜以外，亦廣泛地被使用於電子裝置中之層間絕緣膜或保護膜等。液晶配向膜之情形亦相同般，可由含有聚醯亞胺前驅體之聚醯胺酸或聚醯亞胺的溶液之組成物(亦稱為塗佈溶液)所形成。因而，於其他電子裝置中，亦有提高聚醯亞胺膜之塗膜性的需求。即，提高聚醯亞胺膜之塗膜性時，可有效地抑制伴隨塗佈所發生的缺陷。
又，使用「使用具有側鏈的二胺化合物所得 的聚醯胺酸或聚醯亞胺」所得之液晶配向處理劑，因側鏈部位具有高疏水性，故液晶配向膜之塗膜性會有降低之傾向。特別是，會有無法得到均勻塗膜性之情形，即，伴隨潑彈而發生沙孔之情形，其於作為液晶顯示元件之際，該部份將形成顯示缺陷。因此，欲製得均勻的塗膜性時，對於塗佈於基板塗佈溶液必須具有大量混合量的擴大潤濕性之貧溶劑。但是，貧溶劑對於溶解聚醯胺酸或聚醯亞胺之能力較為劣化，故大量混合時，會有引起樹脂析出之問題。
此外，近年來，配合智慧手機或可攜式電話等之移動裝置等用途，而多使用液晶顯示元件，但該些用途中，為盡可能確保更大之顯示面等觀點，黏著液晶顯示元件之基板間所使用的封閉劑，多存在於接近液晶配向膜端部之位置。因此，若液晶配向膜端部之塗膜性劣化之情形，即，液晶配向膜之端部未能形成直線之情形，或其端部形成拱起狀態之情形，將會降低液晶配向膜與封閉劑間之黏著(亦稱為密著)效果，而會使液晶顯示元件之顯示特性或信賴性降低。
此外，使用聚醯亞胺之組成物或液晶配向處理劑中，因該些所使用的溶劑之NMP或γ-BL之沸點較高，故於製作層間絕緣膜或保護膜等聚醯亞胺膜及液晶配向膜之際，必須進行高溫下之燒結。因此，就降低能量費用之觀點，於製作該些聚醯亞胺膜及液晶配向膜之際，多尋求可以進行低溫下之燒結。
，因而本發明為，以提供兼具有上述特性的組成物為目的。即，本發明之目的為提供一種，於形成聚醯亞胺膜之際，可抑制伴隨潑彈所造成之沙孔的產生，而提供一種於其端部也具有優良塗膜性的組成物。而即使進行低溫之燒結，也可以製作聚醯亞胺膜的組成物為目的。
又，同時提供一種使用本發明之組成物的液晶配向處理劑時，於形成液晶配向膜之際，可抑制伴隨潑彈所造成之沙孔的產生，此外，其端部之塗膜性也為優良的液晶配向處理劑。特別是，即使為使用「使用具有側鏈的二胺化合物所得的聚醯胺酸或聚醯亞胺」所得的液晶配向處理劑時，也可提供具有該些具有優良特性的液晶配向處理劑。此外，又提供一種即使製作液晶配向膜之際的燒結為低溫狀態時，液晶顯示元件中的電氣特性，特別是電壓保持率(亦稱為VHR)也為優良的液晶配向處理劑。
此外，又提供一種前述組成物所得之聚醯亞胺膜、前述液晶配向處理劑所得之液晶配向膜及具有前述液晶配向膜的顯示元件。
本發明者們，經過進行深入研究結果，得知含有具特定結構的溶劑與由聚醯亞胺前驅體或聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物的組成物，對於達成上述目的極為有效，因而完成本發明。
即，本發明為具有以下主要內容者。
(1)一種組成物，其特徵為含有(A)成份：下述式[A]所示溶劑： (式中，X1及X2，各自獨立表示碳數1~3之烷基，X3及X4，各自獨立表示碳數1~3之烷基)；及(B)成份：由聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物。
(2)如上述(1)之組成物，其中，前述(A)成份之溶劑為下述式[A-1]所示之溶劑：
(3)如上述(1)或上述(2)之組成物，其中，前述(B)成份為，由具有下述式[1-1]及式[1-2]所示結構所選出之至少1種之結構的二胺化合物作為原料的一部份使用的由聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物： (式中，Y1表示由單鍵、-(CH2)a-(a為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO- 、-COO-及-OCO-所選出之至少1種之鍵結基，Y2表示單鍵或-(CH2)b-(b為1~15之整數)，Y3表示由單鍵、-(CH2)c-(c為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-及-OCO-所選出之至少1種之鍵結基，Y4表示由苯環、環己烷環及雜環所選出之至少1種之環的2價之環狀基，或具有膽固醇骨架之碳數17~51的2價之有機基，前述環狀基上的任意之氫原子，可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代，Y5表示由苯環、環己烷環及雜環所選出之至少1種之環的2價之環狀基，該些環狀基上的任意之氫原子，可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代，n表示0~4之整數，Y6表示由碳數1~22之烷基、碳數2~22之烯基、碳數1~22之含氟烷基、碳數1~22之烷氧基及碳數1~22之含氟烷氧基所選出之至少1種)；[化4]-Y 7 -Y 8 [1-2](式中，Y7表示由單鍵、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-及-OCO-所選出之至少1種之鍵結基，Y8表示碳數8~22之烷基或碳數6~18之含氟烷基)。
(4)如上述(3)之組成物，其中，具有前述式[1-1]及式[1-2]所示結構的二胺化合物為下述式[1a]所示二胺 化合物： (式中，Y表示由前述式[1-1]及式[1-2]所示結構所選出之至少1種之結構，m表示1~4之整數)。
(5)如上述(1)~上述(4)中任一者之組成物，其中，前述(B)成份之聚合物為，具有由羧基(COOH基)及羥基(OH基)所選出之至少1種的取代基之二胺化合物作為原料的一部使用所得的由聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物。
(6)如上述(5)之組成物，其中，前述具有羧基及羥基的二胺化合物為，下述式[2a]所示二胺化合物： {式中，A表示由下述式[2-1]及式[2-2]所選出之至少1個結構之取代基：[化7]-(CH 2 ) a -COOH [2-1] -(CH 2 ) b -OH [2-2](式[2-1]中，a表示0~4之整數，式[2-2]中，b表示0~4之整數)，m表示1~4之整數}。
(7)如上述(1)~上述(6)中任一者之組成物，其中，前述(B)成份之聚合物為，使用下述式[3a]所示二胺化 合物作為原料之一部份使用的由聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物： (式中，B1表示由-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCO-、-CON(CH3)-及-N(CH3)CO-所選出之至少1種之鍵結基，B2表示由單鍵、碳數1~20之脂肪族烴的2價之基、非芳香族環式烴的2價之基及芳香族烴的2價之基所選出之至少1種，B3表示由單鍵、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-及-O(CH2)m-(m為1~5之整數)所選出之至少1種之鍵結基，B4表示含氮之雜環基，n表示1~4之整數)。
(8)如上述(7)之組成物，其中，前述式[3a]中之B1表示-CONH-，B2表示碳數1~5之伸烷基，B3表示單鍵，B4表示咪唑基或吡啶基，n表示1之二胺化合物。
(9)如上述(1)~上述(8)中任一者之組成物，其中，前述(B)成份之聚合物為，下述式[4]： {式中，Z為由下述式[4a]~式[4k]所示四羧酸化合物作為 原料之一部份使用的由聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物： (式[4a]中，Z1~Z4，各自獨立表示由氫原子、甲基、氯原子或苯基，式[4g]中，Z5及Z6，各自獨立表示氫原子或甲基)所選出之至少1種結構之基}。
(10)如上述(1)~上述(9)中任一者之組成物，其中，前述(B)成份之聚合物為由聚醯胺酸烷酯及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物。
(11)如上述(1)~上述(10)中任一者之組成物，其中，(C)成份含有由N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮及γ-丁內酯所選出之至少1種的溶劑。
(12)如上述(1)~上述(11)中任一者之組成物，其中，(D)成份含有由1-己醇、環己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚、二丙二醇二甲醚及下述式[D-1]~式[D-3]所示溶劑所選出之至少1種的溶劑： (式[D-1]中，D1表示碳數1~3之烷基，式[D-2]中，D2表示碳數1~3之烷基，式[D-3]中，D3表示碳數1~4之烷基)。
(13)如上述(1)~上述(12)中任一者之組成物，該組成物中，含有由，具有環氧基、異氰酸酯基、環氧丙烷基或環碳酸酯基的交聯性化合物、具有由羥基、羥基烷基及低級烷氧基烷基所成群所選出之至少1種取代基的交聯性化合物，及具有聚合性不飽和鍵結的交聯性化合物，所選出之至少1種的交聯性化合物。
(14)如上述(1)~上述(13)中任一者之組成物，其中，前述(A)成份，為組成物所含的溶劑全體之5~70質量%。
(15)如上述(11)~上述(14)中任一者之組成物，其中，前述(C)成份為組成物所含的溶劑全體之40~80質量%。
(16)如上述(12)~上述(15)中任一者之組成物，其中，前述(D)成份為組成物所含的溶劑全體之1~50質量%。
(17)如上述(1)~上述(16)中任一者之組成物，其中，前述(B)成份為組成物中的0.1質量%~30質量%。
(18)一種聚醯亞胺膜，其特徵為，由上述(1)~ 上述(17)中任一者之組成物所得者。
(19)一種液晶配向處理劑，其特徵為，由上述(1)~上述(17)中任一者之組成物所得者。
(20)一種液晶配向膜，其特徵為，使用上述(19)之液晶配向處理劑所得者。
(21)一種液晶配向膜，其特徵為，使用上述(19)之液晶配向處理劑，經噴墨法而得者。
(22)一種液晶顯示元件，其特徵為，具有上述(20)或上述(21)之液晶配向膜。
(23)如上述(20)或上述(21)之液晶配向膜，其係使用於具備電極的一對基板之間具有液晶層，於前述一對基板之間，配置可經由活性能量線及熱中至少一者而聚合的含有聚合性化合物之液晶組成物，經由於前述電極間持續施加電壓，使前述聚合性化合物聚合之步驟所製得的液晶顯示元件者。
(24)一種液晶顯示元件，其特徵為，具有上述(23)之液晶配向膜。
(25)如上述(20)或上述(21)之液晶配向膜，其係使用於具備電極的一對基板之間具有液晶層，於前述一對基板之間，配置可經由活性能量線及熱中至少一者而聚合的含有聚合性基之液晶配向膜，經由於前述電極間持續施加電壓，使前述聚合性基聚合之步驟所製得液晶顯示元件者。
(26)一種液晶顯示元件，其特徵為，具有上述 (25)之液晶配向膜。
本發明之含有具有特定結構的溶劑，與由聚醯亞胺前驅體或聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物的組成物，於形成聚醯亞胺膜之際，可抑制伴隨潑彈所造成之沙孔的產生，而可製得端部亦具有該些優良塗膜性的聚醯亞胺膜。同時，即使進行低溫之燒結下，也可製作聚醯亞胺膜。
又，使用本發明之組成物的液晶配向處理劑時，可提供一種於形成液晶配向膜之際，可抑制伴隨潑彈所造成之沙孔的產生，此外，其端部之塗膜性也為優良的液晶配向處理劑。特別是，使用「使用具有側鏈的二胺化合物所得的聚醯胺酸或聚醯亞胺」的液晶配向處理劑時，也可提供具有該些優良特性的液晶配向處理劑。此外，即使於製作液晶配向膜之際的燒結為低溫處理下，也可提供液晶顯示元件中具有優良電氣特性、特別是具有優良電壓保持率(VHR)的液晶配向處理劑。
又，本發明之組成物作為液晶配向處理劑使用時，可抑制伴隨潑彈所造成之沙孔的產生，此外，復可提供一種端部具有優良塗膜性的液晶配向膜。特別是，使用「使用具有側鏈的二胺化合物所得的聚醯胺酸或聚醯亞胺」的液晶配向處理劑時，也可提供具有該些優良特性的液晶配向膜。此外，即使製作液晶配向膜之際的燒結為低 溫狀態時，也可提供液晶顯示元件中，具有優良電氣特性、特別是具有優良電壓保持率(VHR)的液晶配向膜。因此，具有本發明之液晶配向處理劑所得之液晶配向膜的液晶顯示元件，為具有極優良信賴性者，而適用於大畫面且高精細度之液晶電視或中小型的汽車導航系統或智慧手機等。
(a)‧‧‧聚醯亞胺膜(液晶配向膜)
(b)‧‧‧鉻蒸鍍基板
[圖1]表示塗佈玻璃基板的聚醯亞胺膜之端部為直線性之圖。
[圖2]表示塗佈玻璃基板的聚醯亞胺膜之端部為膨大狀態之圖。
[實施發明之形態]
以下，將對本發明作詳細之說明。
本發明為，一種含有下述(A)成份及(B)成份之組成物、液晶配向處理劑、使用該液晶配向處理劑所得之液晶配向膜，及具有該液晶配向膜之液晶顯示元件。
(A)成份：下述式[A]所示溶劑(亦稱為特定溶劑)。
(式[A]中，X1及X2，各自獨立表示碳數1~3之烷基，X3及X4，各自獨立表示碳數1~3之烷基)。
(B)成份：由聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物(亦稱為特定聚合物)。
本發明之特定溶劑，只要可溶解聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺等聚醯亞胺系聚合物之溶劑(亦稱為良溶劑)者即可使用，另外，亦具有提高聚醯亞胺膜及液晶配向膜之塗膜性的效果。即，本發明之特定溶劑，通常，與作為良溶劑所使用的NMP相比較時，其具有較低之作為溶劑的表面張力，而作為特定溶劑的塗佈溶液時，與未使用其之塗佈溶液相比較時，其對於基板具有更高的塗佈溶液之擴大潤濕性。如此，於作為聚醯亞胺膜及液晶配向膜之際，可提高該些膜之端部的直線性。此外，因對於基板具有更高的塗佈溶液之擴大潤濕性，故亦可抑制伴隨潑彈所造成的沙孔之發生。
此外，本發明之特定溶劑，通常與作為良溶劑使用的NMP或γ-BL相比較時，其沸點較低。因此，於製作聚醯亞胺膜及液晶配向膜之際的燒結也可在低溫下進行。因此，特別是，即使製作液晶配向膜之際的燒結為低溫狀態時，也可製得於液晶顯示元件中為優良VHR的液晶配向膜。
此外，本發明之(B)成份為由聚醯亞胺前驅體或聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物。其中，使用本發明之組成物作為液晶配向處理劑，以製作液晶配向膜之情 形中，又以使用具有由下述式[1-1]及式[1-2]所示結構所選出之至少1種的側鏈(亦統稱為特定側鏈結構)的聚醯亞胺前驅體或聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物(亦稱為特定聚合物)者為佳。
(式[1-1]中，Y1表示單鍵、-(CH2)a-(a為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-及-OCO-所選出之至少1種之鍵結基，Y2表示單鍵或-(CH2)b-(b為1~15之整數)，Y3表示單鍵、-(CH2)c-(c為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-及-OCO-所選出之至少1種之鍵結基，Y4表示由苯環、環己烷環及雜環所選出之至少1種之環的2價之環狀基，或具有膽固醇骨架之碳數17~51的2價之有機基，前述環狀基上的任意之氫原子，可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代，Y5表示由苯環、環己烷環及雜環所選出之至少1種之環的2價之環狀基，該些環狀基上的任意之氫原子，可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代，n表示0~4之整數，Y6表示由碳數1~22之烷基、碳數2~22之烯基、碳數1~22之含氟烷基、碳數1~22之烷氧基及碳數1~22之含氟烷氧基所選出之至少1種)。
[化14]-Y 7 -Y 8 [1-2](式[1-2]中，Y7表示由單鍵、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-及-OCO-所選出之至少1種之鍵結基，Y8表示碳數8~22之烷基或碳數6~18之含氟烷基)。
其中，前述式[1-1]所示特定側鏈結構，為側鏈部份具有苯環、環己基環或雜環的2價之環狀基，或具有膽固醇骨架之碳數17~51的2價之有機基。該些苯環、環己基環或雜環的2價之環狀基，或具有膽固醇骨架之碳數17~51的2價之有機基，顯示出剛直之結構。如此，可提高側鏈部位對熱之安定性，可抑制製作液晶配向膜之際的燒結所造成之側鏈部位的分解，而可得到具有優良VHR的液晶配向膜。
由以上各點得知，本發明之含有特定溶劑與由聚醯亞胺前驅體或聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物的組成物，為一種可形成優良塗膜性，且即使低溫下之燒結亦可形成聚醯亞胺膜的組成物。
又，本發明之組成物所得之液晶配向處理劑，可製得具有優良塗膜性的液晶配向膜。此外，即使製作液晶配向膜之際的燒結為低溫狀態時，也可製得於液晶顯示元件中為優良VHR的液晶配向膜。因此，使用該液晶配向膜時，可提供一種具有優良顯示特性的高信賴性的 液晶顯示元件。
此外，本發明之含有特定溶劑與由具有前述式[1-1]所示特定側鏈結構的聚醯亞胺前驅體或聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物的組成物所得之液晶配向處理劑，顯示出較前述效果為更佳之效果，即，即使製作液晶配向膜之際的燒結為低溫狀態時，也可製得於液晶顯示元件中為優良VHR的液晶配向膜。因此，使用該液晶配向膜時，可提高顯示特性更優良的高信賴性之液晶顯示元件。
以下，將對本發明之實施形態作更詳細之說明。
<特定溶劑>
本發明之特定溶劑為下述式[A]所示之溶劑。
式[A]中，X1及X2，各自獨立表示碳數1~3之烷基(例如，甲基、乙基、丙基或異丙基)，較佳為表示甲基或乙基，特佳為表示甲基。
式[A]中，X3及X4，各自獨立表示碳數1~3之烷基(例如，甲基、乙基、丙基或異丙基)，較佳為表示甲基或乙基，特佳為表示甲基。
具體而言，可列舉如，以下述式[A-1]所示者 為佳。
本發明之特定溶劑之量，就更能提高上述對基板之塗佈溶液的擴大潤濕性之觀點，以佔組成物及液晶配向處理劑中所含溶劑全體的5~80質量%為佳。其中，又以5~75質量%為佳。較佳為5~70質量%，更佳為10~60質量%。
組成物及液晶配向處理劑中之溶劑全體之中，本發明之特定溶劑的量越多時，本發明之效果，即，可提高對基板之塗佈溶液的擴大潤濕性，而可得到具有優良塗膜性之聚醯亞胺膜及液晶配向膜。
<特定聚合物>
本發明之(B)成份之特定聚合物，為由聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺(亦統稱為聚醯亞胺系聚合物)所選出之至少1種的聚合物。其中，本發明之聚醯亞胺系聚合物，又以由二胺成份與四羧酸成份反應所得的聚醯亞胺前驅體或聚醯亞胺為佳。
聚醯亞胺前驅體為，下述式[a]所示之結構。
(式[a]中，R1為4價之有機基，R2為2價之有機基，A1及A2，各自獨立表示氫原子或碳數1~5之烷基，A3及A4，各自獨立表示氫原子、碳數1~5之烷基或乙醯基，n表示正的整數)。
前述二胺成份，可列舉如，分子內具有2個一級或二級的胺基之二胺化合物等。
又，前述四羧酸成份，可列舉如，四羧酸化合物、四羧酸二酐、四羧酸二鹵化物化合物、四羧酸二烷酯化合物或四羧酸二烷酯二鹵化物化合物等。
欲製得式[a]中之A1及A2為氫原子之聚醯胺酸時，可將前述分子內具有2個一級或二級之胺基的二胺化合物，與四羧酸化合物或四羧酸酐進行反應之方式而可製得。
欲製得式[a]中之A1及A2為碳數1~5之烷基之聚醯胺酸烷酯時，可將前述二胺化合物，與四羧酸二鹵化物化合物、四羧酸二烷酯化合物或四羧酸二烷酯二鹵化物化合物進行反應之方式而可製得。又，前述方法所得之聚醯胺酸中，式[a]所示A1及A2中亦可導入碳數1~5之烷基。
本發明之聚醯亞胺系聚合物，以具有由下述 式[1-1]及式[1-2]所示結構所選出之至少1種的特定側鏈結構之二胺化合物作為原料之一部份使用的由聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物為佳。
式[1-1]中，Y1表示由單鍵、-(CH2)a-(a為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-及-OCO-所選出之至少1種之鍵結基。其中，就原料之容易取得性或合成性之觀點，以單鍵、-(CH2)a-(a為1~15之整數)、-O-、-CH2O-或-COO-為佳。更佳者為單鍵、-(CH2)a-(a為1~10之整數)、-O-、-CH2O-或-COO-。
式[1-1]中，Y2表示單鍵或-(CH2)b-(b為1~15之整數)。其中，又以單鍵或-(CH2)b-(b為1~10之整數)為佳。
式[1-1]中，Y3表示由單鍵、-(CH2)c-(c為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-及-OCO-所選出之至少1種之鍵結基。其中，就容易合成之觀點，又以單鍵、-(CH2)c-(c為1~15之整數)、-O-、-CH2O-或-COO-為佳。更佳者為單鍵、-(CH2)c-(c為1~10之整數)、-O-、-CH2O-或-COO-。
式[1-1]中，Y4為，由苯環、環己烷環及雜環所選出之至少1種之環的2價之環狀基，該些環狀基上的任意氫原子，可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧 基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代。又，Y4為，可由具有膽固醇骨架之碳數17~51的有機基所選出的2價之有機基。其中，就容易合成之觀點，又以苯環或環己烷環的2價之環狀基，或具有膽固醇骨架之碳數17~51的2價之有機基為佳。
式[1-1]中，Y5表示由苯環、環己烷環及雜環所選出之至少1種之環的2價之環狀基，該些環狀基上的任意之氫原子，可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代。其中，又以苯環或環己烷環為佳。
式[1-1]中，n表示0~4之整數。其中，就原料之容易取得性或合成性之觀點，以0~3為佳。更佳者為0~2。
式[1-1]中，Y6表示由碳數1~22之烷基、碳數2~22之烯基、碳數1~22之含氟烷基、碳數1~22之烷氧基及碳數1~22之含氟烷氧基所選出之至少1種。其中，又以碳數1~18之烷基、碳數2~18之烯基、碳數1~10之含氟烷基、碳數1~18之烷氧基或碳數1~10之含氟烷氧基為佳。更佳為碳數1~12之烷基、碳數2~12之烯基或碳數1~12之烷氧基。特佳為碳數1~9之烷基或碳數1~9之烷氧基。
式[1-1]中，Y1~Y6及n之較佳組合，可列舉如，國際公開公報第2011/132751(2011.10.27公開)之13頁~34頁的表6~表47所揭示之(2-1)~(2-629)為相同之 組合等。又，國際公開公報中之各表中，相對於本發明中之Y1~Y6，為以Y1~Y6表示，但Y1~Y6可與Y1~Y6相互對等替代。又，國際公開公報之各表所揭示之(2-605)~(2-629)，於本發明中表示具有膽固醇骨架之碳數17~51之有機基，為具有膽固醇骨架之碳數12~25的有機基，故具有膽固醇骨架之碳數12~25之有機基，可與本發明之具有膽固醇骨架之碳數17~51之有機基相互對等替代。
[化19]-Y 7 -Y 8 [1-2]
式[1-2]中，Y7為由單鍵、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-及-OCO-所選出之至少1種之鍵結基。其中，又以單鍵、-O-、-CH2O-、-CONH-、-CON(CH3)-或-COO-為佳。更佳為單鍵、-O-、-CONH-或-COO-。
式[1-2]中，Y8表示碳數8~22之烷基或碳數6~18之含氟烷基。其中，又以碳數8~18之烷基為佳。
本發明之特定側鏈結構，就可取得高安定的液晶垂直配向性之觀點，以使用式[1-1]所示結構者為佳。
本發明之特定側鏈結構導入特定聚合物之方法，並未有特別之限定，又以使用具有特定側鏈結構的二胺化合物作為二胺成份使用者為佳。
具體而言，可列舉如，以使用下述式[1a]所示二胺化合物(亦稱為特定側鏈型二胺化合物)為佳。此時， 亦可使用下述式[1a]中之胺基為二級胺基之二胺化合物。
式[1a]中，Y表示由前述式[1-1]及式[1-2]所示結構所選出之至少1種之結構。又，式[1a]中之Y表示式[1-1]之情形的Y1~Y6及n之較佳組合，例如與前述為相同之內容。
式[1a]中，m表示1~4之整數。其中，又以1為佳。
本發明之特定側鏈型二胺化合物之具體例，例如，下述式[1a-1]~式[1a-34]所示二胺化合物，此外，又例如該些胺基為二級胺基之二胺化合物。
(式[1a-1]~式[1a-3]中，R1、R3及R5，各自獨立表示-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-或-CH2OCO-，式[1a-1]~式[1a-3]中，R2、R4及R6，各自獨立表示碳數1~22之直鏈狀或分支狀烷基、碳數1~22之直鏈狀或分支狀烷氧基、碳數1~22之直鏈狀或分支狀含氟烷基或碳數1~22之含氟烷氧基)。
(式[1a-4]~式[1a-6]中，R1、R3及R5，各自獨立表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2-，式[1a-4]~式[1a-6]中，R2、R4及R6，各自獨立表示碳數1~22之直鏈狀或分支狀烷基、碳數1~22之直鏈狀或分支狀烷氧基、碳數1~22之直鏈狀或分支狀含氟烷基或碳數1~22之含氟烷氧基)。
(式[1a-7]及式[1a-8]中，R1及R3，各自獨立表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-、-O-或-NH-，R2及R4各自獨立表示氟基、氰基、三氟甲基、硝基、偶氮基、甲醯基、乙醯基、乙醯氧基或羥基)。
(式[1a-9]及式[1a-10]中，R1及R2，各自獨立表示碳數3~12之直鏈狀或分支狀烷基，1,4-伸環己基之順-反異構為，分別為反式異構物)。
(式[1a-11]及式[1a-12]中，R1及R2，各自獨立表示碳數3~12之直鏈狀或分支狀烷基，1,4-伸環己基之順-反異構為，分別為反式異構物)。
(式[1a-13]中，A4為氟原子所取代之碳數3~20之直鏈狀或分支狀烷基，A3為1,4-環伸己基或1,4-伸苯基，A2為氧原子或-COO-＊(其中，標記「＊」之鍵結鍵為與A3鍵結)，A1為氧原子或-COO-＊(其中，標記「＊」之鍵結鍵為與(CH2)a2)鍵結)。又，a1為0或1之整數，a2為2~10之整數，a3為0或1之整數)。
(式[1a-32]~式[1a-35]中，A1~A4各自獨立表示碳數1~22之烷基或含氟烷基)。
前述式[1a-1]~[1a-21]、[1a-24]~[1a-35]中，特佳之結構的特定側鏈型二胺化合物為，式[1a-1]~式[1a-6]、式[1a-9]~式[1a-13]或式[1a-24]~式[1a-31]。
本發明之特定聚合物中之特定側鏈型二胺化 合物，相對於二胺成份全體為10莫耳%以上80莫耳%以下為佳。特佳為10莫耳%以上70莫耳%以下。
本發明之特定側鏈型二胺化合物，就配合本發明之特定聚合物對溶劑之溶解性、組成物及液晶配向處理劑之塗佈性、作為液晶配向膜之情形中的液晶之配向性、電壓保持率、蓄積電荷等之特性時，可使用1種類或將2種類以上混合使用。
本發明之特定聚合物中，以使用具有由羧基(COOH基)及羥基(OH基)所選出之至少1種的取代基之二胺化合物作為二胺成份使用之聚合物為佳。
具體而言，可列舉如，以使用下述式[2a]所示二胺化合物者為佳。此時，亦可使用下述式[2a]中之胺基為二級胺基的二胺化合物。
式[2a]中，A表示由下述式[2-1]及式[2-2]所選出之至少1個結構的取代基。
[化34]-(CH 2 ) a -COOH [2-1] -(CH 2 ) b -OH [2-2]
式[2-1]中，a表示0~4之整數。
式[2-2]中，b表示0~4之整數。
式[2a]中，m表示1~4之整數。
更具體而言，可列舉如，2,4-二胺基酚、3,5-二胺基酚、3,5-二胺基苄醇、2,4-二胺基苄醇、4,6-二胺基 間苯二酚、2,4-二胺基安息香酸、2,5-二胺基安息香酸或3,5-二胺基安息香酸等。其中，又以2,4-二胺基安息香酸、2,5-二胺基安息香酸或3,5-二胺基安息香酸為佳。
又，亦可使用下述式[2a-1]~式[2a-4]所示二胺化合物及該些之胺基為二級胺基之二胺化合物。
(式[2a-1]中，A1表示由單鍵、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-CF2-、-C(CF3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-及-N(CH3)CO-所選出之至少1種之鍵結基，m1及m2，各自獨立表示0~4之整數，且m1+m2表示1~4之整數，式[2a-2]中，m3及m4各自獨立表示1~5之整數，式[2a-3]中，A2表示碳數1~5之直鏈或分支烷基，m5表示1~5之整數，式[2a-4]中，A3及A4各自獨立表示由單鍵、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-CF2-、-C(CF3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-及-N(CH3)CO-所選出之至少1種之鍵結基，m6表示1~4之整數)。
本發明之特定聚合物中，具有由羧基(COOH基)及羥基(OH基)所選出之至少1種的取代基之二胺化合物，其相對於二胺成份全體，以10莫耳%以上80莫耳%以下為佳。特佳為10莫耳%以上70莫耳%以下。
本發明之具有由羧基(COOH基)及羥基(OH基)所選出之至少1種的取代基之二胺化合物，就配合本發明之特定聚合物對溶劑之溶解性、組成物及液晶配向處理劑之塗佈性、作為液晶配向膜之情形中的液晶之配向性、電壓保持率、蓄積電荷等特性時，可使用1種類或將2種類以上混合使用。
本發明之特定聚合物中，以使用具有下述式[3a]所示含氮雜環的二胺化合物及該些胺基為二級胺基的二胺化合物為佳。
式[3a]中，B1表示由-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCO-、-CON(CH3)-及-N(CH3)CO-所選出之至少1種之鍵結基。其中，又以-O-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-，就容易合成二胺化合物之觀點，而為較佳。更佳者為-O-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCO-或-CON(CH3)-。特佳為-O-、-CONH-或-CH2O-。
式[3a]中，B2表示由單鍵、碳數1~20之脂 肪族烴的2價之基、非芳香族環式烴的2價之基及芳香族烴的2價之基所選出之至少1種。碳數1~20之脂肪族烴的2價之基，可為直鏈狀亦可、分支狀亦可。又，亦可具有不飽和鍵結。其中，又以碳數1~10之伸烷基為佳。又，非芳香族烴之具體例，可列舉如，環丙環、環丁環、環戊環、環己環、環庚環、環辛環、環壬環、環癸環、環十一環、環十二環、環十三環、環十四環、環十五環、環十六環、環十七環、環十八環、環十九環、環二十(icosene)環、三環二十(eicosene)環、三環二十二(docosane)環、二環庚環、十氫萘環、降莰烯環或金剛環等。其中，又以環丙環、環丁環、環戊環、環己環、環庚環、降莰烯環或金剛環為佳。芳香族烴基的其具體例，可列舉如，苯環、萘環、四氫萘環、薁環、茚環、茀環、蒽環、菲環或萉環等。其中，又以苯環、萘環、四氫萘環、茀環或蒽環為佳。
式[3a]中，較佳之B2，為單鍵、碳數1~10之伸烷基，或由環丙烷環、環丁烷環、環戊烷環、環己烷環、環庚烷環、降莰烯環、金剛烷環、苯環、萘環、四氫萘環、茀環及蒽環所選出之至少1種環的2價基。其中，又以單鍵、碳數1~5之伸烷基，或環己烷環或苯環的2價基為佳。
式[3a]中，B3表示由單鍵、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-及-O(CH2)m-(m為1~5之整數)所選出之至少1種之鍵結 基。其中，又以單鍵、-O-、-COO-、-OCO-或-O(CH2)m-(m為1~5之整數)為佳。更佳者為單鍵、-O-、-OCO-或-O(CH2)m-(m為1~5之整數)。
式[3a]中，B4為含氮之雜環基，其為含有由下述式[3a-1]、式[3a-2]及式[3a-3]所選出之至少1種之結構的雜環之基。
(式[3a-3]中，Z11表示碳數1~5之烷基)。
更具體而言，可列舉如，吡咯環、咪唑環、噁唑環、噻唑環、吡唑環、吡啶環、嘧啶環、喹啉環、吡唑啉環、異喹啉環、咔唑環、嘌呤環、噻二唑環、嗒環、吡唑啉環、三環、吡唑啶環、***環、吡環、苯併咪唑環、噌啉環、啡啉(phenanthroline)環、吲哚環、喹噁啉(quinoxaline)環、苯併噻唑環、啡噻(phenothiazine)環、氧雜二唑環或吖啶環等。其中，又以吡咯環、咪唑環、吡唑環、吡啶環、嘧啶環、嗒環、三環、***環、吡環或苯併咪唑環為佳。更佳者為吡咯環、咪唑環、吡唑環、吡啶環或嘧啶環。又，式[3a]中之B3，以與B4所含之式[3a-1]、式[3a-2]及式[3a-3]之結構不相鄰接之環原子鍵結者為佳。
式[3a]中，n為1~4之整數，就與四羧酸成 份反應性之觀點，較佳為1或2。
式[3a]中，特佳之B1~B4及n之組合為，B1表示-CONH-、B2表示碳數1~5之伸烷基、B3表示單鍵、B4表示咪唑環或吡啶環、n表示1之二胺化合物。
式[3a]中之二個的胺基(-NH2)之鍵結位置並未有特別限定。具體而言，可列舉如，相對於側鏈之鍵結基(-B1-)，為苯環上的2,3之位置、2,4之位置、2,5之位置、2,6之位置、3,4之位置或3,5之位置等。其中，就合成聚醯胺酸時之反應性的觀點，以2,4之位置、2,5之位置或3,5之位置為佳。再加上合成二胺化合物時之容易性的觀點，又以2,4之位置或2,5之位置為較佳。
本發明之特定聚合物中，具有前述式[3a]所示含氮雜環之二胺化合物為，二胺成份全體的10莫耳%以上80莫耳%以下者為佳。特佳為10莫耳%以上70莫耳%以下。
本發明之具有前述式[3a]所示含氮雜環之二胺化合物，就配合本發明之特定聚合物對溶劑之溶解性、組成物及液晶配向處理劑之塗佈性、作為液晶配向膜之情形中的液晶之配向性、電壓保持率、蓄積電荷等特性時，可使用1種類或將2種類以上混合使用。
本發明之特定聚合物，於無損本發明之效果之範圍，可再使用其他二胺化合物之下述式[a-1]~式[a-13]所示二胺化合物及該些之胺基為二級胺基的二胺化合物。
(式[a-1]中，A1及A3，各自獨立表示由-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-及-NH-所選出之至少1種之鍵結基，A2表示碳數1~22之直鏈狀或分支狀之烷基，或碳數1~22之直鏈狀或分支狀之含氟烷基，式[a-2]中，A4及A6，各自獨立表示由-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-及-NH-所選出之至少1種之鍵結基，A5表示碳數1~22之直鏈狀或分支狀之烷基，或碳數1~22之直鏈狀或分支狀之含氟烷基)。
(式[a-3]中，A1及A3，各自獨立表示由-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-及-NH-所選出之至少1種之鍵結基，A2表示碳數1~22之直鏈狀或分支狀之烷基，或碳數1~22之直鏈狀或分支狀之含氟烷基，式[a-4]中，A4及A6，各自獨立表示由-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-及-NH-所選出之至少1種之鍵結基，A5表示碳數1~22之直鏈狀或分支狀之烷基，或碳數1~22之直鏈狀或分支狀之含氟烷基)。
(式[a-5]中，A1及A3，各自獨立表示由-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-及-NH-所選出之至少1種之鍵結基，A2表示碳數1~22之直鏈狀或分支狀之烷基，或碳數1~22之直鏈狀或分支狀之含氟烷基，式[a-6]中，A4及A6，各自獨立表示由-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-及-NH-所選出之至少1種之鍵結基，A5表示碳數1~22之直鏈狀或分支狀之烷基，或碳數1~22之直鏈狀或分支狀之含氟烷基)。
(式[a-7]中，p表示1~10之整數)。
(式[a-12]中，R1表示氫原子或碳數1~5之烷基，式[a-13]中，n表示1~10之整數)。
此外，其他二胺化合物，亦可使用下述二胺化合物及該些之胺基為二級胺基之二胺化合物。
具體而言，可列舉如，p-伸苯基二胺、2,3,5,6-四甲基-p-伸苯基二胺、2,5-二甲基-p-伸苯基二胺、m-伸苯基二胺、2,4-二甲基-m-伸苯基二胺、2,5-二胺基甲苯、2,6-二胺基甲苯、4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二羥基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二羧基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二氟-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-三氟甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,4’-二胺基聯苯、3,3’-二胺基聯苯、2,2’-二胺基聯苯、2,3’-二胺基聯苯、4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二胺基二苯基甲烷、3,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2’-二胺基二苯基甲烷、2,3’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯醚、3,3’-二胺基二苯醚、3,4’-二胺基二苯醚、2,2’-二胺基二苯醚、2,3’-二胺基二苯醚、4,4’-磺醯基二苯胺、3,3’-磺醯基二苯胺、雙(4-胺基苯基)矽烷、雙(3-胺基苯基)矽烷、二 甲基-雙(4-胺基苯基)矽烷、二甲基-雙(3-胺基苯基)矽烷、4,4’-硫代二苯胺、3,3’-硫代二苯胺、4,4’-二胺基二苯胺、3,3’-二胺基二苯胺、3,4’-二胺基二苯胺、2,2’-二胺基二苯胺、2,3’-二胺基二苯胺、N-甲基(4,4’-二胺基二苯基)胺、N-甲基(3,3’-二胺基二苯基)胺、N-甲基(3,4’-二胺基二苯基)胺、N-甲基(2,2’-二胺基二苯基)胺、N-甲基(2,3’-二胺基二苯基)胺、4,4’-二胺基二苯甲酮、3,3’-二胺基二苯甲酮、3,4’-二胺基二苯甲酮、1,4-二胺基萘、2,2’-二胺基二苯甲酮、2,3’-二胺基二苯甲酮、1,5-二胺基萘、1,6-二胺基萘、1,7-二胺基萘、1,8-二胺基萘、2,5-二胺基萘、2,6-二胺基萘、2,7-二胺基萘、2,8-二胺基萘、1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷、1,2-雙(3-胺基苯基)乙烷、1,3-雙(4-胺基苯基)丙烷、1,3-雙(3-胺基苯基)丙烷、1,4-雙(4-胺基苯基)丁烷、1,4-雙(3-胺基苯基)丁烷、雙(3,5-二乙基-4-胺基苯基)甲烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯基)苯、1,3-雙(4-胺基苯基)苯、1,4-雙(4-胺基苄基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-[1,4-伸苯基雙(伸甲基)]二苯胺、4,4’-[1,3-伸苯基雙(伸甲基)]二苯胺、3,4’-[1,4-伸苯基雙(伸甲基)]二苯胺、3,4’-[1,3-伸苯基雙(伸甲基)]二苯胺、3,3’-[1,4-伸苯基雙(伸甲基)]二苯胺、3,3’-[1,3-伸苯基雙(伸甲基)]二苯胺、1,4-伸苯基雙[(4-胺基苯基)甲醛]、1,4-伸苯基雙[(3-胺基苯基)甲醛]、1,3-伸苯基雙[(4-胺基苯基)甲醛]、1,3-伸苯基雙[(3-胺基苯基)甲醛]、1,4-伸苯基雙(4-胺基苯甲酸酯)、1,4-伸苯基 雙(3-胺基苯甲酸酯)、1,3-伸苯基雙(4-胺基苯甲酸酯)、1,3-伸苯基雙(3-胺基苯甲酸酯)、雙(4-胺基苯基)對苯二甲酸酯、雙(3-胺基苯基)對苯二甲酸酯、雙(4-胺基苯基)間苯二甲酸酯、雙(3-胺基苯基)間苯二甲酸酯、N,N’-(1,4-伸苯基)雙(4-胺基苯甲醯胺)、N,N’-(1,3-伸苯基)雙(4-胺基苯甲醯胺)、N,N’-(1,4-伸苯基)雙(3-胺基苯甲醯胺)、N,N’-(1,3-伸苯基)雙(3-胺基苯甲醯胺)、N,N’-雙(4-胺基苯基)對苯二甲醯胺、N,N’-雙(3-胺基苯基)對苯二甲醯胺、N,N’-雙(4-胺基苯基)間苯二甲醯胺、N,N’-雙(3-胺基苯基)間苯二甲醯胺、9,10-雙(4-胺基苯基)蒽、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)二苯基碸、2,2’-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2’-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2’-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷、2,2’-雙(3-胺基苯基)六氟丙烷、2,2’-雙(3-胺基-4-甲基苯基)六氟丙烷、2,2’-雙(4-胺基苯基)丙烷、2,2’-雙(3-胺基苯基)丙烷、2,2’-雙(3-胺基-4-甲基苯基)丙烷、1,3-雙(4-胺基苯氧基)丙烷、1,3-雙(3-胺基苯氧基)丙烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)丁烷、1,4-雙(3-胺基苯氧基)丁烷、1,5-雙(4-胺基苯氧基)戊烷、1,5-雙(3-胺基苯氧基)戊烷、1,6-雙(4-胺基苯氧基)己烷、1,6-雙(3-胺基苯氧基)己烷、1,7-雙(4-胺基苯氧基)庚烷、1,7-(3-胺基苯氧基)庚烷、1,8-雙(4-胺基苯氧基)辛烷、1,8-雙(3-胺基苯氧基)辛烷、1,9-雙(4-胺基苯氧基)壬烷、1,9-雙(3-胺基苯氧基)壬烷、1,10-(4-胺基苯氧基)癸烷、1,10-(3-胺基苯氧基)癸烷、1,11-(4-胺基苯氧基)十一烷、1,11-(3-胺基苯氧基)十一 烷、1,12-(4-胺基苯氧基)十二烷、1,12-(3-胺基苯氧基)十二烷等之芳香族二胺化合物、雙(4-胺基環己基)甲烷、雙(4-胺基-3-甲基環己基)甲烷等之脂環式二胺化合物、1,3-二胺基丙烷、1,4-二胺基丁烷、1,5-二胺基戊烷、1,6-二胺基己烷、1,7-二胺基庚烷、1,8-二胺基辛烷、1,9-二胺基壬烷、1,10-二胺基癸烷、1,11-二胺基十一烷、1,12-二胺基十二烷等之脂肪族二胺化合物等。
本發明之其他二胺化合物，就配合本發明之特定聚合物對溶劑之溶解性、組成物及液晶配向處理劑之塗佈性、作為液晶配向膜之情形中的液晶之配向性、電壓保持率、蓄積電荷等之特性時，可使用1種類或將2種類以上混合使用。
欲製作本發明之特定聚合物，即，該些聚醯亞胺系聚合物時之四羧酸成份，以使用下述式[4]所示四羧酸二酐為佳。此時，不僅式[4]所示四羧酸二酐，亦可使用該四羧酸衍生物之四羧酸、四羧酸二鹵化物化合物、四羧酸二烷酯化合物或四羧酸二烷酯二鹵化物化合物(式[4]所示四羧酸二酐及其衍生物亦統稱為特定四羧酸成份)。
(式[4]中，Z表示由下述式[4a]~式[4k]所示結構所選出之至少1種之結構)。
式[4a]中，Z1~Z4，各自獨立表示氫原子、甲基、乙基、丙基、氯原子或苯基。
式[4g]中，Z5及Z6，各自獨立表示氫原子或甲基。
式[4]中之Z中，就合成之容易性或製造聚合物之際的聚合反應性之容易性等觀點，以式[4a]、式[4c]~式[4g]或式[4k]所示結構之四羧酸二酐及其四羧酸衍生物為佳。更佳者為式[4a]或式[4e]~式[4g]所示結構者。特佳為[4a]、式[4e]或式[4f]所示結構之四羧酸二酐及其四羧酸衍生物。
本發明之特定聚合物中之特定四羧酸成份，於全部四羧酸成份100莫耳%中，以1莫耳%~100莫耳%為佳。其中，又以5莫耳%~95莫耳%為佳。更佳者為20莫耳%~80莫耳%。
本發明之特定四羧酸成份，就配合本發明之特定聚合物對溶劑之溶解性、組成物及液晶配向處理劑之塗佈性、作為液晶配向膜之情形中的液晶之配向性、電壓保持率、 蓄積電荷等之特性時，可使用1種類或將2種類以上混合使用。
本發明之特定聚合物中，於無損本發明之效果之範圍，可使用特定四羧酸成份以外的其他之四羧酸成份。其他之四羧酸成份，可列舉如，以下所示四羧酸化合物、四羧酸二酐、四羧酸二鹵化物化合物、四羧酸二烷酯化合物或四羧酸二烷酯二鹵化物化合物等。
即，其他四羧酸成份，可列舉如，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’-聯苯四羧酸、2,3,3’,4-聯苯四羧酸、雙(3,4-二羧基苯基)醚、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸、雙(3,4-二羧基苯基)碸、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷、雙(3,4-二羧基苯基)二甲基矽烷、雙(3,4-二羧基苯基)二苯基矽烷、2,3,4,5-吡啶四羧酸、2,6-雙(3,4-二羧基苯基)吡啶、3,3’,4,4’-二苯基碸四羧酸、3,4,9,10-苝四羧酸或1,3-二苯基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸等。
本發明之其他四羧酸成份，就配合本發明之特定聚合物對溶劑之溶解性、組成物及液晶配向處理劑之塗佈性、作為液晶配向膜之情形中的液晶之配向性、電壓保持率、蓄積電荷等之特性時，可使用1種類或將2種類以上混合使用。
<特定聚合物之製作方法>
本發明中，製作特定聚合物，即，製作該些聚醯亞胺系聚合物之方法，並未有特別之限定。通常，可由二胺成份與四羧酸成份反應而得。一般而言，為將由四羧酸二酐及其四羧酸之衍生物所成群所選出之至少1種的四羧酸成份，與1種或複數種的二胺化合物所形成之二胺成份進行反應，以製得聚醯胺酸之方法等。具體而言，例如可使用，使四羧酸二酐與一級或二級之二胺化合物進行聚縮合而製得聚醯胺酸之方法、使四羧酸與一級或二級之二胺化合物進行脫水聚縮合反應而製得聚醯胺酸之方法或使四羧酸二鹵化物與一級或二級之二胺化合物進行聚縮合而製得聚醯胺酸之方法。
欲製得聚醯胺酸烷酯時，例如可使用，使羧酸基二烷酯化所得之四羧酸與一級或二級之二胺化合物進行聚縮合之方法、使羧酸基二烷酯化所得之四羧酸二鹵化物與一級或二級之二胺化合物進行聚縮合之方法或使聚醯胺酸之羧基變換為酯之方法。
欲製得聚醯亞胺時，例如可使用使前述聚醯胺酸或聚醯胺酸烷酯閉環而形成聚醯亞胺之方法。
二胺成份與四羧酸成份之反應，通常為使二胺成份與四羧酸成份於溶劑中進行。此時所使用的溶劑，亦可使用本發明之特定溶劑，但只要可溶解所生成之聚醯亞胺前驅體之溶劑時，並未有特別之限定。下述為列舉反應所使用的溶劑之具體例，但並非僅限定於該些例示。
例如，N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶 酮或γ-丁內酯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸或1,3-二甲基-四氫咪唑酮等。又，聚醯亞胺前驅體具有高溶劑溶解性之情形，可使用甲基乙酮、環己酮、環戊酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮或下述式[D-1]~式[D-3]所示溶劑等。
(式[D-1]中，D1表示碳數1~3之烷基，式[D-2]中，D2表示碳數1~3之烷基，式[D-3]中，D3表示碳數1~4之烷基)。
該些溶劑可單獨使用亦可、混合使用亦可。此外，即使為不會溶解聚醯亞胺前驅體之溶劑，只要不會使所生成之聚醯亞胺前驅體析出之範圍，亦可與前述溶劑混合使用亦可。又，溶劑中之水分會阻礙聚合反應，且為造成所生成之聚醯亞胺前驅體水解之原因，故溶劑以使用脫水乾燥者為佳。
二胺成份與四羧酸成份於溶劑中進行反應之際，可列舉如，使二胺成份分散或溶解於溶劑所得之溶液於進行攪拌中，將四羧酸成份，或將其分散或溶解於溶劑之方式添加之方法，或相反地使四羧酸成份分散或溶解於溶劑所得之溶液中，添加二胺成份之方法，或使二胺成份與四羧酸成份互相添加之方法等，而可使用該些中任一之 方法。又，使二胺成份或四羧酸成份分別使用多數種以進行反應之情形，可先以混合之狀態進行反應亦可，或個別地依序進行反應亦可，或將個別進行反應後的低分子量體進行混合反應而形成聚合物亦可。此時之聚合溫度可於-20℃~150℃之任意溫度中進行選擇，但較佳為-5℃~100℃之範圍。又，反應可於任意之濃度下進行，但若濃度過低時，將不容易生成高分子量之聚合物，濃度過高時，則因反應液的黏性過高而不容易進行均勻的攪拌。因此，較佳為1~50質量%，更佳為5~30質量%。反應初期可以高濃度進行，隨後，再追加溶劑亦可。
聚醯亞胺前驅體之聚合反應中，二胺成份之合計莫耳數與四羧酸成份的合計莫耳數之比，以0.8~1.2為佳。其與通常之聚縮合反應相同般，其莫耳比越接近1.0時，其所生成之聚醯亞胺前驅體之分子量越大。
本發明之聚醯亞胺為由前述聚醯亞胺前驅體經閉環而得之聚醯亞胺，該聚醯亞胺中，醯胺酸基的閉環率(亦稱為醯亞胺化率)並非必須為100%，其可配合用途或目的作任意之調整。
使聚醯亞胺前驅體醯亞胺化之方法，例如，將聚醯亞胺前驅體之溶液直接加熱，使其熱醯亞胺化或於聚醯亞胺前驅體的溶液中添加觸媒進行觸媒醯亞胺化等。
聚醯亞胺前驅體於溶液中進行熱醯亞胺化之情形中，其溫度為100℃~400℃，較佳為120℃~250℃，又以將醯亞胺化反應所生成之水持續排除於反應 系外之方式進行者為佳。
聚醯亞胺前驅體之觸媒醯亞胺化，例如，於聚醯亞胺前驅體之溶液中，添加鹼性觸媒與酸酐，並於-20℃~250℃、較佳為0℃~180℃下攪拌之方式進行。鹼性觸媒之量為醯胺酸基的0.5莫耳倍~30莫耳倍、較佳為2莫耳倍~20莫耳倍，酸酐之量為醯胺酸基的1莫耳倍~50莫耳倍、較佳為3莫耳倍~30莫耳倍。鹼性觸媒可列舉如，吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺或三辛胺等，其中，又以吡啶於反應進行中可維持適度之鹼性等而為較佳。酸酐可列舉如，乙酸酐、偏苯三酸酐或苯均四酸二酐等，其中又以使用乙酸酐時，於反應結束後容易進行精製等而為較佳。觸媒醯亞胺化時之醯亞胺化率，可以調節觸媒量與反應溫度、反應時間之方式進行控制。
由聚醯亞胺前驅體或聚醯亞胺之反應溶液中回收所生成之聚醯亞胺前驅體或聚醯亞胺之情形，只要將反應溶液投入溶劑中使其沈澱即可。沈澱所使用的溶劑可列舉如，甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、己烷、丁基溶纖劑、庚烷、甲基乙酮、甲基異丁酮、甲苯、苯、水等。投入溶劑進行沈澱之聚合物可於過濾回收後，於常壓或減壓下，以常溫或加熱進行乾燥。又，沈澱回收後之聚合物可經由重複2次~10次於溶劑中再溶解、再沈澱回收之操作，而可降低聚合物中之雜質。此時之溶劑，可列舉如，醇類、酮類或烴等，而使用由該些內容中所選出之3種類以上的溶劑時，以可使精製之效率更向上提高，而為更 佳。
<組成物‧液晶配向處理劑>
本發明之組成物及使用其之液晶配向處理劑，為形成聚醯亞胺膜及液晶配向膜(亦統稱為樹脂被膜)所使用的塗佈溶液，其為形成特定溶劑及含有特定聚合物的樹脂被膜所使用的塗佈溶液。
本發明之特定聚合物，可使用聚醯胺酸、聚醯胺酸烷酯及聚醯亞胺之任一種聚醯亞胺系聚合物皆可。其中，又以聚醯胺酸烷酯或聚醯亞胺為佳。更佳為聚醯亞胺。
本發明之組成物及液晶配向處理劑中的全部聚合物成份，可全部為本發明之特定聚合物。此時，本發明之特定聚合物可使用2種類以上混合者亦可。又，特定聚合物與其以外的其他聚合物混合所得者亦可。其以外的聚合物，可列舉如，纖維素系聚合物、丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸聚合物、聚苯乙烯、聚醯胺或聚矽氧烷等。此時，其以外的其他聚合物之含量，相對於本發明之特定聚合物100質量份，為0.5質量份~30質量份。其中，又以1質量份~20質量份為佳。
又，本發明之組成物作為液晶配向處理劑，以形成液晶配向膜之情形，該特定聚合物中，以使用具有本發明之前述式[1-1]所示特定側鏈結構的特定聚合物者為佳。其中，又以使用「使用具有式[1-1]所示特定側鏈結構 的式[1a]所示特定側鏈型二胺化合物所得的特定聚合物」為佳。特別是，對於TN(Twisted Nematic)模式或VA(Vertical Alignment)模式等，以液晶之預傾角為必要模式的液晶配向膜，以使用特定側鏈型二胺化合物的特定聚合物者為佳。又，此時，可將使用特定側鏈型二胺化合物的特定聚合物，與不使用特定側鏈型二胺化合物的特定聚合物混合使用亦可。該情形中，不使用特定側鏈型二胺化合物的特定聚合物之含量，相對於使用特定側鏈型二胺化合物的特定聚合物100質量份，以10質量份~300質量份為佳。其中，又以20質量份~200質量份為佳。
本發明之組成物及液晶配向處理劑中之溶劑，就經由塗佈可形成均勻樹脂被膜之觀點，該溶劑之含量以70~99.9質量%為佳。該含量，可配合作為目的之聚醯亞胺膜及液晶配向膜之膜厚作適當之變更。
又，此時之溶劑，可全部為本發明之特定溶劑亦可，與可溶解本發明之特定聚合物的溶劑，即良溶劑同時使用亦可。以下將列舉良溶劑之具體例，但並不僅限定於該些內容。
例如，N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮、二甲基亞碸、γ-丁內酯、1,3-二甲基-四氫咪唑酮、甲基乙酮、環己酮、環戊酮或4-羥基-4-甲基-2-戊酮等。
其中，又以使用N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮或γ-丁基內酯(以上，亦稱為(C)成份)為佳。
該些(C)成份，以組成物及液晶配向處理劑所含之溶劑全體的1~70質量%者為佳。其中，又以5~65質量%為佳。較佳為5~60質量%，更佳為10~60質量%。
前述良溶劑，就配合本發明之特定聚合物對溶劑之溶解性、組成物及液晶配向處理劑之塗佈性時，可使用1種類或將2種類以上混合使用。
本發明之組成物及液晶配向處理劑中，無損本發明效果之範圍，亦可使用於塗佈組成物及液晶配向處理劑之際，可提高樹脂被膜之塗膜性或表面平滑性之有機溶劑，即貧溶劑。下述為貧溶劑之具體例示，但並不僅限定於該些內容。
例如，乙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、tert-丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、異戊醇、tert-戊醇、3-甲基-2-丁醇、新戊醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、2-乙基-1-己醇、環己醇、1-甲基環己醇、2-甲基環己醇、3-甲基環己醇、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、二丙醚、二丁醚、二己醚、二噁烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二***、乙二醇二丁醚、1,2-丁氧基乙烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二***、二乙二醇甲基***、二乙二醇二丁醚、2-戊酮、3-戊 酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、3-乙氧基丁基乙酸酯、1-甲基戊基乙酸酯、2-乙基丁基乙酸酯、2-乙基己基乙酸酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、伸丙基碳酸酯、伸乙基碳酸酯、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、乙二醇單丁醚、乙二醇單異戊醚、乙二醇單己醚、2-(己基氧代)乙醇、糠基醇、二乙二醇、丙二醇、丙二醇單丁醚、1-(丁氧基乙氧基)丙醇、丙二醇單甲醚乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單***、二丙二醇二甲醚、三丙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單***乙酸酯、乙二醇單丁醚乙酸酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇單***乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基乙酸酯、二乙二醇乙酸酯、三乙二醇、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單***、乙酸甲基、乙酸乙酯、乙酸n-丁基、乙酸丙二醇單***、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n-丙酯、乳酸n-丁酯、乳酸異戊酯或前述式[D-1]~式[D-3]所示溶劑等。
其中，又以使用1-己醇、環己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚、二丙二醇二甲醚或前述式[D-1]~式[D-3]所示溶劑(以上，亦稱為(D)成份)為佳。
該些(D)成份，以組成物及液晶配向處理劑所 含有之溶劑全體的10~80質量%為佳。其中，又以10~70質量%為佳。較佳為20~70質量%，更佳為20~60質量%。
前述貧溶劑，就配合本發明之特定聚合物對溶劑之溶解性、組成物及液晶配向處理劑之塗佈性時，可使用1種類或將2種類以上混合使用。
本發明之組成物及液晶配向處理劑中，以導入具有具有由環氧基、異氰酸酯基、環氧丙烷基或環碳酸酯基的交聯性化合物、羥基、羥基烷基及低級烷氧基烷基所選出之至少1種的取代基之交聯性化合物，或導入具有聚合性不飽和鍵結的交聯性化合物者為佳。該些取代基或聚合性不飽和鍵結，於交聯性化合物中必須具有2個以上。
具有環氧基或異氰酸酯基之交聯性化合物，例如，二酚丙酮縮水甘油醚、酚-酚醛清漆環氧樹脂、甲酚-酚醛清漆環氧樹脂、三縮水甘油異三聚氰酸酯、四縮水甘油胺基二苯酯、四縮水甘油-m-二甲苯二胺、四縮水甘油-1,3-雙(胺基乙基)環己烷、四苯基縮水甘油醚乙烷、三苯基縮水甘油醚乙烷、二酚六氟丙酮二縮水甘油醚、1,3-雙(1-(2,3-環氧基丙氧基)-1-三氟甲基-2,2,2-三氟甲基)苯、4,4-雙(2,3-環氧基丙氧基)八氟聯苯、三縮水甘油-p-胺基酚、四縮水甘油甲基二甲苯二胺、2-(4-(2,3-環氧基丙氧基)苯基)-2-(4-(1,1-雙(4-(2,3-環氧基丙氧基)苯基)乙基)苯基)丙烷或1,3-雙(4-(1-(4-(2,3-環氧基丙氧基)苯基)-1- (4-(1-(4-(2,3-環氧基丙氧基)苯基)-1-甲基乙基)苯基)乙基)苯氧基)-2-丙醇等。
具有環氧丙烷基之交聯性化合物，為至少具有2個下述式[4A]所示環氧丙烷基的交聯性化合物。
具體而言，可列舉如，國際公開公報第2011/132751(2011.10.27公開)之第58項~59項所揭示之式[4a]~式[4k]所示交聯性化合物等。
具有環碳酸酯基之交聯性化合物，為至少具有2個下述式[5A]所示環碳酸酯基的交聯性化合物。
具體而言，可列舉如，國際公開公報第2012/014898(2012.2.2公開)之第76項~82項所揭示之式[5-1]~式[5-42]所示交聯性化合物等。
具有由羥基及烷氧基所成群所選出之至少1種的取代基之交聯性化合物，例如，具有羥基或烷氧基之胺基樹脂，例如，三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、呱樹脂、乙炔脲-甲醛樹脂、琥珀醯胺-甲醛樹脂或乙烯尿素-甲醛樹脂等。具體而言，可列舉如，可使用胺基的氫原子被羥甲基或烷氧基甲基或其二者所取代之三聚氰胺衍生物、苯併呱衍生物，或乙炔脲等。該三聚氰胺衍生物或苯併呱 衍生物，可以二聚物或三聚物形式存在。該些之中，每一個三環，以平均具有3個以上6個以下之羥甲基或烷氧基甲基者為佳。
該些三聚氰胺衍生物或苯併呱衍生物之例，可列舉如，市售品之每一個三環，被平均3.7個甲氧基甲基所取代的MX-750、每一個三環，被平均5.8個甲氧基甲基所取代的MW-30(以上、三和化學公司製)或CYMEL 300、301、303、350、370、771、325、327、703、712等之甲氧基甲基化三聚氰胺、CYMEL 235、236、238、212、253、254等之甲氧基甲基化丁氧基甲基化三聚氰胺、CYMEL 506、508等之丁氧基甲基化三聚氰胺、CYMEL 1141等含有羧基之甲氧基甲基化異丁氧基甲基化三聚氰胺、CYMEL 1123等甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯併呱、CYMEL 1123-10等甲氧基甲基化丁氧基甲基化苯併呱、CYMEL 1128等丁氧基甲基化苯併呱、CYMEL 1125-80等含有羧基之甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯併呱(以上、三井氰胺公司製)等。又，乙炔脲之例如，CYMEL 1170等丁氧基甲基化乙炔脲、CYMEL 1172斗羥甲基化乙炔脲等，POWERLINK 1174等甲氧基羥甲基化乙炔脲等。
具有羥基或烷氧基之苯或酚性化合物，例如，1,3,5-參(甲氧基甲基)苯、1,2,4-參(異丙氧基甲基)苯、1,4-雙(sec-丁氧基甲基)苯或2,6-二羥基甲基-p-tert-丁基酚等。
更具體而言，可列舉如，國際公開公報第2011/132751(2011.10.27公開)之第62頁~66頁所揭示之式[6-1]~式[6-48]所示交聯性化合物等。
具有聚合性不飽和鍵結的交聯性化合物，可列舉如，分子內具有3個三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯醯氧代乙氧基三羥甲基丙烷或丙三醇聚縮水甘油醚聚(甲基)丙烯酸酯等之聚合性不飽和基的交聯性化合物，又如分子內具有2個乙二醇二(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、新戊基乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、氧化乙烯二酚A型二(甲基)丙烯酸酯、氧化丙烯二酚型二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、苯二甲酸二縮水甘油酯二(甲基)丙烯酸酯或羥基叔戊酸新戊基乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等之聚合性不飽和基的交聯性化合物，又如，分子內具有1個2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丁基(甲基)丙烯酸酯、2- 苯氧基-2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯醯氧代-2-羥基丙基苯甲酸酯、3-氯-2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、丙三醇單(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯醯氧代乙基磷酸酯或N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺等聚合性不飽和基的交聯性化合物等。
此外，亦可使用下述式[7A]所示之化合物。
(式[7A]中，E1表示由環己烷環、二環己烷環、苯環、聯苯環、三苯環、萘環、茀環、蒽環及菲環所選出之至少1種，E2表示由下述式[7a]或式[7b]所選出之基，n表示1~4之整數)。
上述化合物為交聯性化合物之一例示，但並不僅限定於該內容。又，本發明之組成物及液晶配向處理劑所使用的交聯性化合物，可僅為1種類，或為2種類以上之組合亦可。
本發明之組成物及液晶配向處理劑中，交聯性化合物之含量，相對於全部的聚合物成份100質量份，以0.1質量份~150質量份為佳。其中，就進行交聯反應可達成目的性效果之觀點，相對於全部聚合物成份100質量份，以0.1質量份~100質量份為佳。更佳者為1質量 份~50質量份。
本發明之組成物及液晶配向處理劑中，於無損本發明之效果之範圍，亦可使用於塗佈組成物及液晶配向處理劑之際，可提高樹脂被膜的膜厚均勻性或表面平滑性之化合物。
可提高樹脂被膜之膜厚均勻性或表面平滑性之化合物，可列舉如，氟系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑、非質子系界面活性劑等。
更具體而言，可列舉如，F-TOP EF301、EF303、EF352(以上、陶氏化學製程公司製)、美格氟F171、F173、R-30(以上、大日本塗料公司製)、FLUORAD FC430、FC431(以上、住友3M公司製)、ASAHIGARD AG710、Surflon S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(以上、旭硝子公司製)等。
該些界面活性劑之使用比例，相對於組成物及液晶配向處理劑所含有的全部聚合物成份100質量份，較佳為0.01質量份~2質量份，更佳為0.01質量份~1質量份。
此外，本發明之組成物及液晶配向處理劑中，促進樹脂被膜中之電荷移動以促進元件之電荷解離之化合物，可添加國際公開公報第2011/132751(2011.10.27公開)之第69頁~73頁所揭示之式[M1]~式[M156]所示含氮雜環胺化合物。該胺化合物，可直接添加於組成物及液晶配向處理劑中亦可，又以使用適當溶劑溶解為濃度 0.1質量%~10質量%，較佳為1質量%~7質量%之溶液後再予添加為佳。該溶劑，只要可溶解上述特定聚合物之溶劑時，並未有特別之限定。
本發明之組成物及液晶配向處理劑中，除可提高上述貧溶劑、交聯性化合物、樹脂被膜之膜厚均勻性或表面平滑性的化合物及促進電荷解離之化合物以外，於無損本發明效果之範圍時，可添加以改變樹脂被膜的介電係數或導電性等電氣特性為目的之介電體或導電物質。
<聚醯亞胺膜>
本發明之組成物，於塗佈於基板上並經燒結後，可作為聚醯亞胺膜使用。此時所使用的基板，可配合目的之裝置，而使用玻璃基板、矽晶圓、丙烯酸基板、聚碳酸酯基板或PET(聚乙烯對苯二甲酸酯)基板等之塑膠基板等。又，亦可以聚醯亞胺膜作為薄膜基板使用。組成物之塗佈方法，並未有特別之限定，就工業上而言，一般為使用浸漬法、輥塗佈法、縫狀塗佈法、旋轉法、噴霧法、網版印刷、平版印刷、凸版(Flexo)印刷或噴墨法等方法進行。該些可配合其目的，適當使用即可。
組成物於塗佈於基板上之後，可經使用加熱板、熱循環型烘箱或IR(紅外線)型烘箱等加熱手段，以50~300℃、較佳為80~250℃下，將溶劑蒸發而形成聚醯亞胺膜。使用本發明之特定溶劑所得之組成物的情形，即使於200℃以下的溫度下亦可製作聚醯亞胺膜。燒結後 之聚醯亞胺膜的厚度，可配合目的，調整至0.01~100μm。
<液晶配向膜‧液晶顯示元件>
本發明之組成物的液晶配向處理劑，可經由塗佈於基板上、燒結後，經由摩擦處理或光照射等配向處理後，作為液晶配向膜使用。又，VA模式等垂直配向用途之情形中，即使無需配向處理也可以作為液晶配向膜使用。此時所使用的基板，只要為具有高透明性之基板時，並未有特別之限定，除玻璃基板以外，例如，亦可使用丙烯酸基板、聚碳酸酯基板或PET(聚乙烯對苯二甲酸酯)基板等塑膠基板等。就製程簡易化之觀點，以形成有為進行液晶驅動所使用的ITO(氧化銦錫)電極等的基板為佳。又，反射型的液晶顯示元件中，只要為單側之基板時，亦可使用矽晶圓等不透明之基板，該情形的電極，例如亦可使用鋁等可反射光線之材料。
液晶配向處理劑之塗佈方法，並未有特別之限定，就工業上而言，一般為使用網版印刷、平版印刷、凸版(Flexo)印刷或噴墨法等進行之方法。其他塗佈方法，可列舉如，浸漬法、輥塗佈法、縫狀塗佈法、旋轉法或噴霧法等，其可配合目的適當使用即可。
液晶配向處理劑於塗佈於基板上之後，可利用加熱板、熱循環型烘箱或IR(紅外線)型烘箱等加熱手段，使配合液晶配向處理劑使用的溶劑，於30~300℃、 較佳為30~250℃之溫度下使溶劑蒸發，而形成液晶配向膜。使用本發明之特定溶劑的液晶配向處理劑之情形，即使於200℃以下的溫度時也可以製作液晶配向膜。燒結後之液晶配向膜的厚度，過厚時就液晶顯示元件之消費電力觀點為不利，過薄時將會有降低液晶顯示元件之信賴性的情形，故較佳為5~300nm，更佳為10~150mm。液晶為水平配向或傾斜配向之情形，可將燒結後之液晶配向膜進行摩擦或偏光紫外線照射等處理。
本發明之液晶顯示元件，為依前述之手法，由本發明之液晶配向處理劑製得附有液晶配向膜之基板後，依公知之方法製作液晶晶胞而作為液晶顯示元件者。
液晶晶胞之製作方法，可列舉如，首先準備形成液晶配向膜的一對基板，並於單側基板之液晶配向膜上散佈間隔器，以液晶配向膜面為內側之方式，與另一單側之基板貼合，將液晶減壓注入其中後，予以密封的方法，或於散佈間隔器之液晶配向膜面上，滴入液晶之後，將基板貼合，進行密封等方法等。
又，本發明之液晶配向處理劑為適合使用於，一種具備電極的一對基板之間具有液晶層，並於一對之基板之間配置可經由活性能量線及熱中至少一者而聚合的含有聚合性化合物之液晶組成物，經由於電極間持續施加電壓中照射活性能量線及加熱中之至少一者，使聚合性化合物聚合的步驟而製得的液晶顯示元件者。其中，活性能量線又以紫外線為佳。紫外線之波長為300~400nm、 較佳為310~360nm。經由加熱而聚合之情形，加熱溫度為40~120℃、較佳為60~80℃。又，亦可同時進行紫外線照射與加熱。
前述液晶顯示元件，為一種可經由PSA(Polymer Sustained Alignment)方式，控制液晶分子的預傾角者。PSA方式中，可於液晶材料中混入少量的光聚合性化合物，例如光聚合性單體，組合液晶晶胞之後，對液晶層於施加特定電壓的狀態下，對光聚合性化合物照射紫外線等，以所生成之聚合物控制液晶分子的預傾角。生成聚合物時之液晶分子的配向狀態，即使去除電壓之後仍被記憶著，故經由控制液晶層所形成之電場等之方式，而可調整液晶分子的預傾角。又，PSA方式中，因不需經由摩擦處理，故適合使用於形成不容易使用摩擦處理控制預傾角的垂直配向型之液晶層。
即，本發明之液晶顯示元件，為依前述手法由本發明之液晶配向處理劑製得附有液晶配向膜的基板之後，製作液晶晶胞，並經紫外線之照射及加熱終至至少一者使聚合性化合物聚合，而可控制液晶分子之配向者。
舉一例說明PSA方式之液晶晶胞的製作例，即，可列舉如，準備形成有液晶配向膜的一對基板，並於單側基板之液晶配向膜上散佈間隔器，以液晶配向膜面向內側之方式，貼合另一單側的基板，將液晶進行減壓注入後密封之方法，或將散佈有間隔器的液晶配向膜面滴入液晶之後，使基板貼合進行密封之方法等。
液晶中，可混合經由熱或紫外線照射而聚合的聚合性化合物。聚合性化合物，例如，分子內具有1個以上的丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基等聚合性不飽和基的化合物等。此時，聚合性化合物，相對於液晶成份100質量份，以0.01~10質量份為佳，更佳為0.1~5質量份。聚合性化合物未達0.01質量份時，聚合性化合物不會產生聚合而無法控制液晶之配向，多於10質量份時，因未反應的聚合性化合物過多，故會造成液晶顯示元件之殘影特性降低。
而製得液晶晶胞後，於對液晶晶胞持續施加交流或直流之電壓中，經由熱或照射紫外線而可使聚合性化合物聚合。如此，即可控制液晶分子的配向。
又，本發明之液晶配向處理劑亦可使用於，一種具備電極的一對基板之間具有液晶層，於前述一對基板之間，配置可經由活性能量線及熱中至少一者而聚合的含有聚合性基之液晶配向膜，經由於電極間施加電壓之步驟而製得的液晶顯示元件，即，SC-PVA模式為佳。其中，活性能量線，又以紫外線為佳。紫外線之波長為300~400nm、較佳為310~360nm。經由加熱而聚合之情形，加熱溫度為40~120℃、較佳為60~80℃。又，也可同時進行紫外線照射與加熱。
就製得含有經由活性能量線及熱中至少一者而聚合的聚合性基之液晶配向膜之方法，可列舉如，將含有此聚合性基的化合物添加於液晶配向處理劑中之方法， 或使用含有聚合性基的聚合物成份之方法等。
製作SC-PVA模式之液晶晶胞之例，可列舉如，準備形成有本發明之液晶配向膜的一對基板，於單側基板之液晶配向膜上散佈間隔器，以液晶配向膜面向內側之方式，將另一單側面之基板貼合，將液晶減壓注入後予以密封之方法，或於散佈間隔器之液晶配向膜面滴入液晶之後，進行將基板貼合密封之方法等。
而製得液晶晶胞後，於對液晶晶胞持續施加交流或直流之電壓中，經由熱或照射紫外線之方式，而可控制液晶分子之配向。
如以上所述般，本發明之液晶配向處理劑可形成具有優良塗膜性之液晶配向膜，此外，即使製作液晶配向膜之際的燒結為低溫狀態時，也可得到於液晶顯示元件中作為電氣特性之VHR為優良的液晶配向膜。因此，具有本發明之液晶配向處理劑所得之液晶配向膜的液晶顯示元件，為具有優良信賴性者，而適合使用於大畫面且高精細度之液晶電視或中小型的汽車導航系統或智慧手機等。
[實施例]
以下將列舉實施例對本發明作更詳細之說明，但本發明並非僅限定於該內容中。
「本發明之合成例、實施例及比較例所使用之簡稱」
合成例、實施例及比較例所使用之簡稱，係如以下所示。
<製作本發明之聚醯亞胺系聚合物所使用的單體> (本發明之特定側鏈型二胺化合物)
A1：1,3-二胺基-4-[4-(反式-4-n-庚基環己基)苯氧基]苯(具有本發明之式[1-1]所示特定側鏈結構的特定側鏈型二胺化合物)
A2：1,3-二胺基-4-[4-(反式-4-n-庚基環己基)苯氧基甲基]苯(具有本發明之式[1-1]所示特定側鏈結構的特定側鏈型二胺化合物)
A3：1,3-二胺基-4-{4-[反式-4-(反式-4-n-戊基環己基)環己基]苯氧基}苯(具有本發明之式[1-1]所示特定側鏈結構的特定側鏈型二胺化合物)
A4：下述式[A4]所示二胺化合物(具有本發明之式[1-1]所示特定側鏈結構的特定側鏈型二胺化合物)
A5：1,3-二胺基-4-十八烷基氧代苯(具有本發明之式[1-2]所示特定側鏈結構的特定側鏈型二胺化合物)
(本發明之式[2a]所示二胺化合物)
B1：3,5-二胺基安息香酸(具有本發明之式[2a]所示羧基(COOH基)的二胺化合物)
(本發明之式[3a]所示二胺化合物)
C1：下述式[C1]所示二胺化合物(具有本發明之式[3a]所示含氮雜環的二胺化合物)
C2：下述式[C2]所示二胺化合物(具有本發明之式[3a]所示含氮雜環的二胺化合物)
(其他二胺化合物)
D1：p-伸苯基二胺
D2：m-伸苯基二胺
(特定四羧酸成份)
E1：1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
E2：二環[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐
E3：下述式[E3]所示四羧酸二酐
E4：下述式[E4]所示四羧酸二酐
E5：下述式[E5]所示四羧酸二酐
<本發明所使用的交聯性化合物>
K1：下述式[K1]所示交聯性化合物
<本發明之特定溶劑>
S1：下述式[S1]所示溶劑(本發明之式[A-1]所示特定溶劑)
<其他之溶劑>
NMP：N-甲基-2-吡咯啶酮
NEP：N-乙基-2-吡咯啶酮
γ-BL：γ-丁內酯
BCS：乙二醇單丁醚
PB：丙二醇單丁醚
EC：二乙二醇單***
DME：二丙二醇二甲醚
「本發明之聚醯亞胺系聚合物之分子量之測定」
合成例中之聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺之分子量，為使用常溫凝膠滲透色層分析法(GPC)裝置(GPC-101)(昭和電工公司製)、管柱(KD-803，KD-805)(Shodex公司製)，並依以下方式測定者。
管柱溫度：50℃
溶離液：N,N-二甲基甲醯胺(添加劑為，溴化鋰-水和 物(LiBr‧H2O)為30mmol/L(公升)、磷酸‧無水結晶(o-磷酸)為30mmol/L、四氫呋喃(THF)為10ml/L)
流速：1.0ml/分鐘
製作檢量線之標準樣品：TSK標準聚乙烯氧化物(分子量；約900,000、150,000、100,000及30,000)(東曹公司製)及聚乙二醇(分子量；約12,000、4,000及1,000)(聚合物實驗公司製)。
「本發明之聚醯亞胺之醯亞胺化率之測定」
合成例中之聚醯亞胺的醯亞胺化率則依以下方式測定。將聚醯亞胺粉末20mg加入NMR(核磁氣共震)樣品管(NMR採樣標準試管， 5(草野科學公司製))中，添加重氫化二甲基亞碸(DMSO-d6，0.05質量%TMS(四甲基矽烷)混合品)(0.53ml)，施加超音波使其完全溶解。此溶液使用NMR測定機(JNW-ECA500)(日本電子DATUM公司製)測定500MHz之質子NMR。醯亞胺化率為以醯亞胺化前後未變化之結構所產生之質子作為基準質子而決定，其為使用該質子的波峰積算值，與9.5ppm~10.0ppm附近出現之由醯胺酸的NH基所產生的質子波峰積算值，並依下式而求得者。
醯亞胺化率(%)=(1-α‧x/y)×100
上述式中，x為由醯胺酸的NH基所產生的質子波峰積算值、y為基準質子的波峰積算值、α為聚醯胺酸(醯亞胺化率為0%)之情形中，相對於1個醯胺酸的NH 基質子，其基準質子的個數比例。
「本發明之聚醯亞胺系聚合物之合成」 <合成例1>
將E1(5.21g，26.6mmol)、A1(5.12g，13.5mmol)及B1(2.05g，13.5mmol)於S1(37.1g)中混合，於40℃下反應8小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液(1)。此聚醯胺酸的數平均分子量為25,800、重量平均分子量為86,900。
<合成例2>
將E2(3.40g，13.6mmol)、B1(4.19g，27.6mmol)及D1(0.74g，6.89mmol)於S1(24.7g)中混合，於80℃下反應5小時後，加入E1(4.00g，20.4mmol)與S1(12.3g)，於40℃下，反應6小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液(2)。此聚醯胺酸的數平均分子量為26,200、重量平均分子量為86,400。
<合成例3>
於依合成例2之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(2)(30.0g)中，加入NMP稀釋至6質量%之後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(3.95g)及吡啶(2.50g)，於60℃下反應2小時。將此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾 燥後得聚醯亞胺粉末(3)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為53%，數平均分子量為22,100、重量平均分子量為60,900。
<合成例4>
將E2(3.96g，15.8mmol)、B1(4.14g，27.2mmol)、C1(0.39g，1.60mmol)及D2(0.35g，3.20mmol)於NEP(24.2g)中混合，於80℃下反應5小時後，加入E1(3.10g，15.8mmol)與NEP(12.1g)，於40℃下，反應6小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液。
於所得之聚醯胺酸溶液(30.0g)中加入NEP，稀釋至6質量%之後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(4.40g)及吡啶(3.30g)，於80℃下反應3.5小時。將此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾燥後得聚醯亞胺粉末(4)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為80%，數平均分子量為19,900、重量平均分子量為55,100。
<合成例5>
將E2(3.22g，12.9mmol)、A2(4.62g，11.7mmol)、B1(1.78g，11.7mmol)及D1(0.28g，2.60mmol)於S1(24.8g)中混合，於80℃下反應5小時後，加入E1(2.52g，12.9mmol)與S1(12.4g)，於40℃下，反應6小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液(5)。此聚醯胺酸 的數平均分子量為20,900、重量平均分子量為72,100。
<合成例6>
於依合成例5之合成方法所得之聚醯胺酸溶液(5)(30.0g)中，加入NMP稀釋至6質量%之後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(3.95g)及吡啶(2.40g)，於70℃下反應3.5小時。此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾燥後得聚醯亞胺粉末(6)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為73%，數平均分子量為19,900、重量平均分子量為53,900。
<合成例7>
將E2(1.31g，5.23mmol)、A3(3.44g，7.94mmol)、C1(2.57g，10.6mmol)及D2(0.86g，7.94mmol)於NMP(24.5g)中混合，於80℃下反應5小時後，加入E1(4.10g，20.9mmol)與NMP(12.3g)，於40℃下，反應6小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液。
於所得之聚醯胺酸溶液(30.0g)中，加入NMP稀釋至6質量%之後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(4.50g)及吡啶(3.30g)，於80℃下反應3.5小時。將此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾燥後得聚醯亞胺粉末(7)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為80%，數平均分子量為 15,900、重量平均分子量為43,800。。
<合成例8>
將E2(1.23g，4.91mmol)、A2(3.92g，9.94mmol)、C2(2.58g，9.94mmol)及D2(0.54g，4.97mmol)於NMP(24.2g)中混合，於80℃下反應5小時後，加入E1(3.85g，19.6mmol)與NMP(12.1g)，於40℃下，反應6小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液。
於所得聚醯胺酸溶液(30.0g)中，加入NMP稀釋至6質量%之後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(3.85g)及吡啶(2.50g)，於60℃下反應2小時。將此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾燥後得聚醯亞胺粉末(8)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為55%，數平均分子量為16,900、重量平均分子量為46,900。
<合成例9>
將E2(2.55g，10.2mmol)、A4(2.55g，5.17mmol)、B1(0.39g，2.58mmol)、C2(3.35g，12.9mmol)及D2(0.56g，5.17mmol)於NEP(24.8g)中混合，於80℃下反應5小時後，加入E1(3.00g，15.3mmol)與NEP(12.4g)，於40℃下，反應6小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液。
於所得聚醯胺酸溶液(30.5g)中，加入NEP稀 釋至6質量%後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(3.95g)及吡啶(2.55g)，於60℃下，反應3小時。將此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾燥後得聚醯亞胺粉末(9)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為61%，數平均分子量為16,000、重量平均分子量為44,800。
<合成例10>
將E2(1.20g，4.78mmol)、A5(3.65g，9.69mmol)、C2(2.51g，9.69mmol)及D2(0.52g，4.84mmol)於NMP(23.3g)中混合，於80℃下反應5小時後，加入E1(3.75g，19.1mmol)與NMP(11.6g)，於40℃下，反應6小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液。
於所得之聚醯胺酸溶液(30.0g)中，加入NMP稀釋至6質量%之後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(3.80g)及吡啶(2.55g)，於60℃下，反應2小時。將此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾燥後得聚醯亞胺粉末(10)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為56%，數平均分子量為16,200、重量平均分子量為48,100。
<合成例11>
將E3(7.50g，33.5mmol)、B1(3.61g，23.7mmol)、C1(0.41g，1.69mmol)及D1(0.92g，8.47mmol)於NMP(37.3g)中混 合，於40℃下，反應8小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液。
於所得聚醯胺酸溶液(30.0g)中加入NMP，稀釋至6質量%之後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(4.20g)及吡啶(3.10g)，於80℃下反應2.5小時。將此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾燥後得聚醯亞胺粉末(11)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為75%，數平均分子量為19,800、重量平均分子量為53,900。
<合成例12>
將E3(5.90g，26.3mmol)、A2(4.21g，10.7mmol)、B1(0.41g，2.67mmol)及D2(1.44g，13.3mmol)於NMP(35.9g)中混合，於40℃下，進行8小時反應，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液。
於所得聚醯胺酸溶液(30.0g)中加入NMP，稀釋至6質量%之後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(4.50g)及吡啶(3.35g)，於80℃下反應3.5小時。將此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾燥後得聚醯亞胺粉末(12)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為81%，數平均分子量為18,200、重量平均分子量為51,600。
<合成例13>
將E3(5.50g，24.5mmol)、A4(2.45g，4.97mmol)、B1(0.19g，1.24mmol)、C2(3.54g，13.7mmol)及D2(0.54g，4.97mmol)於NMP(36.7g)中混合，於40℃下，進行8小時反應，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液。
於所得聚醯胺酸溶液(30.5g)中加入NMP，稀釋至6質量%之後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(3.90g)及吡啶(2.60g)，於60℃下，反應3.5小時。將此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾燥後得聚醯亞胺粉末(13)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為65%，數平均分子量為18,500、重量平均分子量為50,200。
<合成例14>
將E4(5.21g，17.3mmol)、A1(4.60g，12.1mmol)、B1(0.67g，4.39mmol)及D1(0.59g，5.49mmol)於NEP(23.8g)中混合，於80℃下反應6小時後，加入E1(0.85g，4.33mmol)與NEP(11.9g)，於40℃下，反應6小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液。
於所得聚醯胺酸溶液(30.0g)中，加入NEP稀釋至6質量%之後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(3.80g)及吡啶(2.50g)，於60℃下，反應2小時。將此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾燥後得聚醯亞胺粉 末(14)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為55%，數平均分子量為16,800、重量平均分子量為45,300。
<合成例15>
將E4(3.29g，11.0mmol)、A2(3.51g，8.88mmol)、C1(1.61g，6.66mmol)、C2(1.15g，4.44mmol)及D2(0.24g，2.22mmol)於NMP(23.9g)中混合，於80℃下反應6小時後，加入E1(2.15g，11.0mmol)與NMP(12.0g)，於40℃下，反應6小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液。
於所得之聚醯胺酸溶液(30.1g)中，加入NMP稀釋至6質量%之後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(4.20g)及吡啶(3.15g)，於80℃下反應2.5小時。將此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾燥後得聚醯亞胺粉末(15)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為73%，數平均分子量為15,900、重量平均分子量為43,800。
<合成例16>
將E5(4.30g，20.3mmol)、A3(3.89g，8.98mmol)、C2(1.33g，5.13mmol)及D2(1.25g，11.6mmol)於NMP(23.5g)中混合，於80℃下反應6小時後，加入E1(0.99g，5.07mmol)與NMP(11.8g)，於40℃下，反應6小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液。
於所得之聚醯胺酸溶液(30.0g)中，加入NMP稀釋至6質量%之後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(3.85g)及吡啶(2.40g)，於60℃下，反應2小時。將此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾燥後得聚醯亞胺粉末(16)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為51%，數平均分子量為15,700、重量平均分子量為44,500。
<合成例17>
將E5(4.10g，19.3mmol)、B1(4.47g，29.4mmol)及D2(0.35g，3.26mmol)於NMP(24.3g)中混合，於80℃下反應6小時後，加入E2(3.22g，12.9mmol)與NMP(12.1g)，於80℃下反應6小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液。
於所得之聚醯胺酸溶液(30.0g)中，加入NMP稀釋至6質量%之後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(4.20g)及吡啶(3.20g)，於80℃下反應2.5小時。將此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾燥後得聚醯亞胺粉末(17)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為73%，數平均分子量為16,200、重量平均分子量為48,100。
<合成例18>
將E5(2.95g，13.9mmol)、A2(3.71g，9.39mmol)、B1 (0.36g，2.35mmol)、C1(1.14g，4.70mmol)、C2(1.22g，4.70mmol)及D1(0.25g，2.35mmol)於NEP(23.9g)中混合，於80℃下反應6小時後，加入E2(2.32g，9.27mmol)與NEP(11.9g)，於80℃下反應6小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液。
於所得聚醯胺酸溶液(30.0g)中，加入NMP稀釋至6質量%之後，加入作為醯亞胺化觸媒之乙酸酐(4.20g)及吡啶(3.20g)，於80℃下反應2小時。將此反應溶液投入甲醇(460ml)中，將所得沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨，於100℃下進行減壓乾燥後得聚醯亞胺粉末(18)。此聚醯亞胺之醯亞胺化率為68%，數平均分子量為15,500、重量平均分子量為45,100。
<合成例19>
將E2(3.10g，12.4mmol)、B1(3.82g，25.1mmol)及D1(0.68g，6.28mmol)於NMP(22.5g)中混合，於80℃下反應5小時後，加入E1(3.65g，18.6mmol)與NMP(11.3g)，於40℃下，反應6小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液(19)。此聚醯胺酸的數平均分子量為27,900、重量平均分子量為88,900。
<合成例20>
將E2(3.13g，12.5mmol)、A2(4.49g，11.4mmol)、B1(1.73g，11.4mmol)及D1(0.27g，2.53mmol)於NMP(24.2g) 中混合，於80℃下反應5小時後，加入E1(2.45g，12.5mmol)與NMP(12.1g)，於40℃下，反應6小時，得樹脂固體成份濃度為25質量%之聚醯胺酸溶液(20)。此聚醯胺酸的數平均分子量為22,200、重量平均分子量為76,900。
本發明之聚醯亞胺系聚合物係如表1及表2所示。
「本發明之組成物及液晶配向處理劑之製造」
下述實施例1~實施例20、比較例1~比較例4中，為揭示組成物之製造例。又，該些組成物亦被作為液晶配向處理劑之評估使用。
本發明之組成物及液晶配向處理劑係如表3~表5所示。
使用本發明之實施例及比較例所得之組成物及液晶配向處理劑，進行「組成物及液晶配向處理劑之印刷性評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑之印刷性評估(塗膜端部之評估)」、「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」、「液晶配向處理劑之噴墨塗佈性評估」、「液晶晶胞之製作及液晶配向性之評估(PSA晶胞)」及「液晶晶胞之製作及液晶配向性之評估(SC-PVA 晶胞)」。
「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」
使用依本發明之實施例及比較例之方法所得之組成物，進行聚醯亞胺膜沙孔之評估。具體而言，例如，將該些組成物使用細孔徑1μm之膜式過濾器加壓過濾，對未洗淨之Cr蒸鍍基板(縱100mm×橫100mm，厚度1.0mm)進行印刷。印刷機為使用簡易印刷機S15型(日本照相印刷公司製)，印刷面積為相對於基板中心為80×80mm之範圍、印壓為0.2mm、拋棄式基板為5片、由印刷至預乾燥為止之時間為90秒、預乾燥為於加熱板上以70℃進行5分鐘、正式燒結為於熱循環型無塵烘箱中，於160℃下，15分鐘之條件進行。
隨後，確認附於所得之附有聚醯亞胺膜之基板上的沙孔之數目。具體而言，例如，將使附有聚醯亞胺膜之基板於鈉燈下以目視觀察，並計算聚醯亞胺膜上的沙孔數目。又，沙孔數目越少時，表示組成物中之析出物更少，而於本評估中為優良者。
表6~表8中，為標示實施例及比較例所得之沙孔數目。
又，本發明之實施例及比較例所得之組成物，可使用於液晶配向處理劑。因此，本發明之實施例及比較例所得之組成物的聚醯亞胺膜之沙孔的評估，可適用作為液晶配向膜之沙孔的評估。
「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」
使用前述「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」所得之附有聚醯亞胺膜之基板，評估聚醯亞胺膜的塗膜端部，即，進行聚醯亞胺膜端部之直線性評估(亦稱為直線性評估)及聚醯亞胺膜端部膨大(亦稱為膨大評估)之評估。
聚醯亞胺膜端部直線性之評估，為使用光學顯微鏡由相對於印刷方向為右側端部之聚醯亞胺膜進行觀察。更具體而言，例如，使用光學顯微鏡倍率為25倍觀察所得之聚醯亞胺膜畫像之圖1中之(1)與(2)之差，即，測定圖1中之A的長度。此時，全部的聚醯亞胺膜之畫像，可得到同一倍率。該A之長度越短時，表示聚醯亞胺膜之端部直線性更為優良。
聚醯亞胺膜端部膨大之評估，為使用光學顯微鏡由相對於印刷方向為右側端部之聚醯亞胺膜進行觀察。具體而言，例如，使用光學顯微鏡倍率為25倍觀察，測定所得之聚醯亞胺膜畫像之圖2中之B的長度。此時，全部聚醯亞胺膜畫像皆可得到同一倍率。該B之長度越短時，表示聚醯亞胺膜端部的膨大狀態更為優良。
表6~表8中，為揭示實施例及比較例所得之前述A的長度及B的長度。
又，本發明之實施例及比較例所得之組成 物，可供液晶配向處理劑使用。因此，本實施例及比較例所得之聚醯亞胺膜的塗膜端部之評估，亦作為液晶配向膜塗膜端部之評估。
「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」
使用本發明之實施例及比較例所得之液晶配向處理劑，進行電壓保持率(VHR)之評估。具體而言，可列舉如，將該些液晶配向處理劑使用細孔徑1μm之膜式過濾器加壓過濾後，將其旋轉塗佈於經進行純水及IPA(異丙醇)洗淨的附有ITO電極之基板(縱40mm×橫30mm、厚度0.7mm))之ITO面上，於加熱板上以80℃、3分鐘，熱循環型無塵烘箱中進行160℃，15分鐘之加熱處理，得膜厚為100nm之附有液晶配向膜之ITO基板。該ITO基板的塗膜面使用滾筒徑120mm之摩擦裝置，使用化纖布以滾筒回轉數：300rpm、滾筒行進速度：20mm/sec、擠壓量：0.4mm之條件下進行摩擦處理。
準備2片附有所製得之液晶配向膜的ITO基板，以液晶配向膜面向內側之方式挾夾6μm之間隔器方式組合，再印刷紫外線硬化型之封閉劑。其次，將另一側之基板以與液晶配向膜面面對面之方式貼合後，進行使紫外線硬化型之封閉劑硬化之處理，而製得空晶胞。具體而言，可列舉如，使用照度60mW的金屬鹵化物燈，阻隔310nm以下的波長，照射換算為365nm波長之紫外線5J/cm2，其後，於熱循環型無塵烘箱中進行120℃、60分 鐘加熱處理，而製得空晶胞。使用減壓注入法將向列型液晶注入此空晶胞中，而製得液晶晶胞(一般晶胞)。
又，使用依實施例2~實施例4之方法所得之液晶配向處理劑(2)~液晶配向處理劑(4)、依實施例12之方法所得之液晶配向處理劑(12)、依實施例19之方法所得之液晶配向處理劑(19)、依比較例1之方法所得之液晶配向處理劑(21)及依比較例2之方法所得之液晶配向處理劑(22)的液晶晶胞中，液晶為使用MLC-2003(馬克‧日本製)。
又，使用前述以外的實施例及比較例所得之液晶配向處理劑的液晶晶胞中，液晶為使用MLC-6608(馬克‧日本製)。
於80℃之溫度下，對所得之液晶晶胞施加1V之電壓60μs，測定50ms後的電壓，計算電壓究竟可保持多少之結果作為電壓保持率(VHR)。又，測定為使用電壓保持率測定裝置(VHR-1)(東陽科技公司製)，並於Voltage：±1V、Pulse Width：60μs、Flame Period：50ms之設定下進行。
此外，將VHR測定結束後的液晶晶胞，存放於溫度80℃之高溫槽內720小時之後，再度依與上述為相同之條件進行VHR之測定(亦稱為高溫槽保管後)。
評估為，加上製作液晶晶胞後即刻的VHR之值，對於製作液晶晶胞後即刻的VHR之值而言，高溫槽內保管後的VHR之值降低數越小者為良好。
表9~表11中，為標記實施例及比較例所得之電壓保持率(VHR)之值。
「液晶配向處理劑之噴墨塗佈性評估」
使用本發明之實施例4之方法所得之液晶配向處理劑(4)、實施例7之方法所得之液晶配向處理劑(7)及實施例15之方法所得之液晶配向處理劑(15)，進行噴墨塗佈性之評估。具體而言，例如，將該些液晶配向處理劑使用細孔徑1μm的膜式過濾器進行加壓過濾，噴墨塗佈機為使用HIS-200(日立機械科技公司製)，於經純水及IPA洗淨的ITO(氧化銦錫)蒸鍍基板上，以塗佈面積70×70mm、噴嘴間距0.423mm、掃描間距0.5mm、塗佈速度40mm/秒、塗佈至預乾燥為止的時間為60秒、預乾燥為於加熱板上以70℃進行5分鐘、正式燒結為於熱循環型無塵烘箱中，以160℃、15分鐘之條件進行。
於鈉燈下以目視觀察所得之附有液晶配向膜之基板，並計算液晶配向膜上之沙孔數目結果，得知，無論任一實施例所得之液晶配向膜，其沙孔皆未達5個。又，任一實施例皆可製得具有優良均勻塗膜性的液晶配向膜。
另外，使用所得之附有液晶配向膜之基板，依前述「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」之條件進行VHR(一般晶胞)之評估。
「液晶晶胞之製作及液晶配向性之評估(PSA晶胞)」
使用本發明之實施例6之方法所得之液晶配向處理劑(6)、實施例9之方法所得之液晶配向處理劑(9)及實施例14之方法所得之液晶配向處理劑(14)，進行液晶晶胞之製作及液晶配向性之評估(PSA晶胞)。具體而言，例如，將該些液晶配向處理劑使用細孔徑1μm的膜式過濾器進行加壓過濾，旋轉塗佈於經純水及IPA洗淨之中心附有10×10mm圖型間隔20μm的ITO電極之基板(縱40mm×橫30mm、厚度0.7mm)與中心附有10×40mm之ITO電極之基板(縱40mm×橫30mm、厚度0.7mm)之ITO面後，再於加熱板上以80℃、3分鐘、熱循環型無塵烘箱160℃、15分鐘加熱處理，而製得膜厚100nm之附有液晶配向膜之基板。
將該些附有液晶配向膜之基板，以液晶配向膜面向內側之方式，挾夾6μm之間隔器予以組合，以封閉劑黏著周圍以製作空晶胞。此空晶胞以減壓注入法之方式，將下述式所示聚合性化合物(1)以相對於向列型液晶(MLC-6608)之100質量%，聚合性化合物(1)為0.3質量%混合所得之液晶注入向列型液晶(MLC-6608)(馬克‧日本公司製)，將注入口密封，而製得液晶晶胞。
對所得之液晶晶胞，於持續施加交流5V的電壓中，使用照度60mW的金屬鹵化物燈，阻隔350nm以下的波長，照射換算為365nm之紫外線20J/cm2，製得液晶的配向方向受到控制之液晶晶胞(PSA晶胞)。使用紫外線照射液晶晶胞之際的照射裝置內之溫度，為50℃。
測定該液晶晶胞於紫外線照射前與紫外線照射後之液晶的應答速度。應答速度為測定透過率90%至透過率10%為止的T90→T10。
無論任一實施例所得之PSA晶胞，與紫外線照射前之液晶晶胞相比較時，該紫外線照射後之液晶晶胞的應答速度皆更為快速之結果得知，確認液晶之配向方向為受到控制者。又，無論任一之液晶晶胞，於使用偏光顯微鏡(ECLIPSE E600WPOL)(尼康公司製)觀察結果，皆確認液晶呈均勻地配向。
「液晶晶胞之製作及液晶配向性之評估(SC-PVA晶胞)」
使用本發明之實施例6之方法所得之液晶配向處理劑(6)、實施例9之方法所得之液晶配向處理劑(9)及實施例14之方法所得之液晶配向處理劑(14)，進行液晶晶胞之製作及液晶配向性之評估(SC-PVA晶胞)。具體而言，例 如，將前述所示聚合性化合物(1)，以相對於液晶配向處理劑中之全聚合物成份100質量%為2質量%之量加入該些液晶配向處理劑中，於25℃下攪拌4小時。其後，將所得之液晶配向處理劑使用細孔徑1μm的膜式過濾器進行加壓過濾，旋轉塗佈於經純水及IPA洗淨之中心附有10×10mm之圖型間隔20μm的ITO電極之基板(縱40mm×橫30mm、厚度0.7mm)與中心附有10×40mm之ITO電極的基板(縱40mm×橫30mm、厚度0.7mm)之ITO面，於加熱板上以80℃、3分鐘、熱循環型無塵烘箱中以160℃、15分鐘加熱處理後，得膜厚為100nm之附有液晶配向膜之基板。
將該些附有液晶配向膜之基板，以液晶配向膜面向內側之方式，挾夾6μm之間隔器予以組合，以封閉劑黏著周圍以製作空晶胞。此空晶胞以減壓注入法之方式，注入向列型液晶(MLC-6608)(馬克‧日本公司製)，將注入口密封，而製得液晶晶胞。
對所得之液晶晶胞，於持續施加交流5V的電壓中，使用照度60mW的金屬鹵化物燈，阻隔350nm以下的波長，照射換算為365nm之紫外線20J/cm2，製得液晶的配向方向受到控制之液晶晶胞(SC-PVA晶胞)。使用紫外線照射液晶晶胞之際的照射裝置內之溫度為50℃。
測定該液晶晶胞於紫外線照射前與紫外線照射後之液晶的應答速度。應答速度為測定透過率90%至透過率10%為止的T90→T10。
無論任一實施例所得之SC-PVA晶胞，與紫外線照射前之液晶晶胞相比較時，該紫外線照射後之液晶晶胞的應答速度皆更為快速之結果得知，確認液晶之配向方向為受到控制者。又，無論任一之液晶晶胞，於使用偏光顯微鏡(ECLIPSE E600WPOL)(尼康公司製)觀察結果，皆確認液晶呈均勻地配向。
<實施例1>
於合成例1之合成方法所得之樹脂固體成份濃度25質量%之聚醯胺酸溶液(1)(10.0g)中，加入S1(8.17g)、K1(0.18g)、NEP(3.92g)及PB(19.6g)，於25℃下攪拌8小時，得組成物(1)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，該組成物(1)亦作為液晶配向處理劑(1)之評估用。
使用所得之組成物(1)及液晶配向處理劑(1)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<實施例2>
於依合成例2之合成方法所得之樹脂固體成份濃度25質量%之聚醯胺酸溶液(2)(10.5g)中，加入S1(16.8g)及BCS(16.4g)，於25℃下攪拌4小時，得組成物(2)。該組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶 液。又，該組成物(2)亦作為液晶配向處理劑(2)之評估用。
使用所得之組成物(2)及液晶配向處理劑(2)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<實施例3>
於合成例3之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(3)(1.60g)中，加入S1(13.8g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入BCS(11.3g)，於40℃下攪拌3小時，得組成物(3)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，該組成物(3)亦作為液晶配向處理劑(3)之評估用。
使用所得組成物(3)及液晶配向處理劑(3)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<實施例4>
於合成例4之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(4)(1.70g)中，加入S1(14.1g)及NEP(9.37g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入BCS(9.37g)及PB(14.1g)，於40℃下，攪拌3小時，得組成物(4)。此組成 物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(4)亦作為液晶配向處理劑(4)之評估用。
使用所得之組成物(4)及液晶配向處理劑(4)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」及「液晶配向處理劑噴墨塗佈性之評估」。
<實施例5>
於合成例5之合成方法所得之樹脂固體成份濃度25質量%之聚醯胺酸溶液(5)(10.0g)中，加入S1(14.0g)及BCS(17.7g)，於25℃下攪拌4小時，得組成物(5)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(5)亦作為液晶配向處理劑(5)之評估用。
使用所得之組成物(5)及液晶配向處理劑(5)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<實施例6>
於合成例6之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(6)(1.70g)中，加入S1(14.7g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入BCS(12.0g)，於40℃下，攪拌3 小時，得組成物(6)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(6)亦作為液晶配向處理劑(6)之評估用。
使用所得之組成物(6)及液晶配向處理劑(6)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」、「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」、「液晶晶胞之製作及液晶配向性之評估(PSA晶胞)」及「液晶晶胞之製作及液晶配向性之評估(SC-PVA晶胞)」。
<實施例7>
於合成例6之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(6)(1.65g)中，加入S1(9.10g)及NEP(13.7g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入PB(22.8g)，於40℃下，攪拌3小時，得組成物(7)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(7)亦作為液晶配向處理劑(7)之評估用。
使用所得之組成物(7)及液晶配向處理劑(7)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」及「液晶配向處理劑噴墨塗佈性之評估」。
<實施例8>
於合成例7之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(7)(1.60g)中，加入S1(6.27g)及NEP(7.52g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入BCS(2.51g)及PB(8.77g)，於40℃下，攪拌3小時，得組成物(8)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(8)亦作為液晶配向處理劑(8)之評估用。
使用所得之組成物(8)及液晶配向處理劑(8)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<實施例9>
於合成例8之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(8)(1.60g)中，加入S1(7.52g)及NMP(5.01g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入PB(10.0g)及DME(2.51g)，於40℃下，攪拌5小時，得組成物(9)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(9)亦作為液晶配向處理劑(9)之評估用。
使用所得之組成物(9)及液晶配向處理劑(9)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」、「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」、 「液晶晶胞之製作及液晶配向性之評估(PSA晶胞)」及「液晶晶胞之製作及液晶配向性之評估(SC-PVA晶胞)」。
<實施例10>
於合成例9之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(9)(1.65g)中，加入S1(10.3g)及NEP(7.76g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入PB(6.46g)及EC(1.29g)，於40℃下，攪拌3小時，得組成物(10)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(10)亦作為液晶配向處理劑(10)之評估用。
使用所得之組成物(10)及液晶配向處理劑(10)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<實施例11>
於合成例10之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(10)(1.60g)中，加入S1(3.76g)及NEP(10.0g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入BCS(11.3g)，於40℃下，攪拌3小時，得組成物(11)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組 成物(11)亦作為液晶配向處理劑(11)之評估用。
使用所得之組成物(11)及液晶配向處理劑(11)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<實施例12>
於合成例11之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(11)(1.70g)中，加入S1(5.33g)及γ-BL(13.3g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入BCS(7.99g)，於40℃下，攪拌3小時，得組成物(12)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(12)亦作為液晶配向處理劑(12)之評估用。
使用所得之組成物(12)及液晶配向處理劑(12)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<實施例13>
於合成例12之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(12)(1.65g)中，加入S1(7.76g)及NMP(5.17g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入BCS(5.17g)及PB (7.76g)，於40℃下，攪拌3小時，得組成物(13)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(13)亦作為液晶配向處理劑(13)之評估用。
使用所得之組成物(13)及液晶配向處理劑(13)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<實施例14>
於合成例13之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(13)(1.60g)中，加入S1(5.01g)及NEP(7.52g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入PB(12.5g)，於40℃下，攪拌3小時，得組成物(14)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(14)亦作為液晶配向處理劑(14)之評估用。
使用所得之組成物(14)及液晶配向處理劑(14)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」、「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」、「液晶晶胞之製作及液晶配向性之評估(PSA晶胞)」及「液晶晶胞之製作及液晶配向性之評估(SC-PVA晶胞)」。
<實施例15>
於合成例13之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(13)(1.70g)中，加入S1(4.69g)及γ-BL(18.8g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入BCS(9.37g)及PB(14.1g)，於40℃下，攪拌3小時，得組成物(15)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(15)亦作為液晶配向處理劑(15)之評估用。
使用所得之組成物(15)及液晶配向處理劑(15)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」及「液晶配向處理劑噴墨塗佈性之評估」。
<實施例16>
於合成例14之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(14)(1.60g)中，加入S1(12.5g)及NEP(2.51g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入K1(0.08g)及BCS(10.0g)，於40℃下，攪拌5小時，得組成物(16)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(16)亦作為液晶配向處理劑(16)之評估用。
使用所得之組成物(16)及液晶配向處理劑(16)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔 之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<實施例17>
於合成例15之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(15)(1.60g)中，加入S1(15.0g)及γ-BL(2.51g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入K1(0.08g)、BCS(2.51g)及PB(5.01g)，於40℃下，攪拌5小時，得組成物(17)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(17)亦作為液晶配向處理劑(17)之評估用。
使用所得之組成物(17)及液晶配向處理劑(17)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<實施例18>
於合成例16之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(16)(1.70g)中，加入S1(2.66g)及NEP(10.7g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入BCS(5.33g)及PB(7.99g)，於40℃下，攪拌3小時，得組成物(18)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶 液。又，此組成物(18)亦作為液晶配向處理劑(18)之評估用。
使用所得之組成物(18)及液晶配向處理劑(18)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<實施例19>
於合成例17之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(17)(1.60g)中，加入S1(8.77g)及NMP(5.01g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入BCS(8.77g)及EC(2.51g)，於40℃下，攪拌3小時，得組成物(19)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(19)亦作為液晶配向處理劑(19)之評估用。
使用所得之組成物(19)及液晶配向處理劑(19)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<實施例20>
於合成例18之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(18) (1.60g)中，加入S1(10.0g)及NEP(3.76g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入BCS(3.76g)及PB(7.52g)，於40℃下，攪拌3小時，得組成物(20)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(20)亦作為液晶配向處理劑(20)之評估用。
使用所得之組成物(20)及液晶配向處理劑(20)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<比較例1>
於合成例19之合成方法所得之樹脂固體成份濃度25質量%之聚醯胺酸溶液(19)(10.0g)中，加入NMP(16.0g)及BCS(15.7g)，於25℃下攪拌4小時，得組成物(21)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(21)亦作為液晶配向處理劑(21)之評估用。
使用所得之組成物(21)及液晶配向處理劑(21)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<比較例2>
於合成例3之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(3)(1.70g)中，加入NMP(14.7g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入BCS(12.0g)，於40℃下，攪拌3小時，得組成物(22)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(22)亦作為液晶配向處理劑(22)之評估用。
使用所得之組成物(22)及液晶配向處理劑(22)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<比較例3>
於合成例20之合成方法所得之樹脂固體成份濃度25質量%之聚醯胺酸溶液(20)(10.5g)中，加入NMP(14,7g)及BCS(18.5g)，於25℃下攪拌4小時，得組成物(23)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(23)亦作為液晶配向處理劑(23)之評估用。
使用所得之組成物(23)及液晶配向處理劑(23)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗 膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
<比較例4>
於合成例6之合成方法所得之聚醯亞胺粉末(6)(1.65g)中，加入NMP(14.2g)，於70℃下攪拌24小時使其溶解。於此溶液中，加入BCS(11.6g)，於40℃下，攪拌3小時，得組成物(24)。此組成物中，確認未發現混濁或析出物等異常，而為均勻之溶液。又，此組成物(24)亦作為液晶配向處理劑(24)之評估用。
使用所得之組成物(24)及液晶配向處理劑(24)，進行「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(沙孔之評估)」、「組成物及液晶配向處理劑印刷性之評估(塗膜端部之評估)」及「電壓保持率(VHR)之評估(一般晶胞)」。
由上述結果得知，本發明之實施例的組成物所得之聚醯亞胺膜，與比較例之組成物所得之聚醯亞胺膜相比較時，顯示出未發生沙孔而具有均勻的塗膜性，此外，聚醯亞胺膜之端部具有高度之直線性，且其端部之膨大狀態亦為較小。具體而言，例如，使用本發明之(A)成份的特定溶劑之組成物，與不使用該成份之組成物相比較，即，實施例2與比較例1之比較、實施例3與比較例2之比較、實施例5與比較例3之比較及實施例6與比較例4之比較。該些比較例中，與對應之實施例相比較時，得知於聚醯亞胺膜上的沙孔數為更多，此外，聚醯亞胺膜之塗膜端部的塗膜性亦為不佳等結果。又，該些實施例之組成物，亦作為液晶配向處理劑進行評估，使用該些組成物的實施例之結果，亦作為液晶配向處理劑之結果。
又，使用本發明之組成物的液晶配向處理劑所得之液晶配向膜，與比較例之液晶配向處理劑所得之液晶配向膜相比較時，得知即使製作液晶配向膜之際的燒結為低溫狀態時，液晶顯示元件中之電壓保持率(亦稱為VHR)亦為更優良之結果。具體而言，例如，使用本發明 之(A)成份之特定溶劑的液晶配向處理劑，與不使用該成份之液晶配向處理劑之比較，即，實施例2與比較例1之比較、實施例3與比較例2之比較、實施例5與比較例3之比較及實施例6與比較例4之比較。該些比較例中，與對應之實施例相比較時，得知其VHR之值為更低值。特別是，不僅製作液晶晶胞後即刻之數值，於高溫槽保管後之數值亦為更低值，即，確認伴隨高溫其VHR之降低顯得更為劇烈之結果。
[產業上之利用性]
本發明之組成物，成聚醯亞胺膜之際，可製得一種抑制伴隨潑彈所造成之沙孔的產生，且端部之塗膜性亦為優良之聚醯亞胺膜。此時，即使進行低溫之燒結，也可以製作聚醯亞胺膜。
又，將本發明之組成物作為液晶配向處理劑使用時，可製得一種抑制伴隨潑彈所造成之沙孔的產生，且端部之塗膜性亦為優良的液晶配向膜。此外，即使製作液晶配向膜之際的燒結為低溫狀態時，於液晶顯示元件中亦可形成具有優良電氣特性，特別是電壓保持率(亦稱為VHR)為優良之液晶配向膜。因此，具有本發明之液晶配向處理劑所得之液晶配向膜的液晶顯示元件，為具有優良信賴性者，而可適用於大畫面且高精細度之液晶電視或中小型之汽車導航系統或智慧手機等，且對於TN元件、STN元件、TFT液晶元件，特別是VA 模式、PSA模式及SC-PVA模式等之垂直配向型的液晶顯示元件為有用者。

Claims (26)

  1. 一種組成物，其特徵為，含有(A)成份：下述式[A]所示溶劑： (式中，X1及X2，各自獨立表示碳數1~3之烷基，X3及X4，各自獨立表示碳數1~3之烷基)；及(B)成份：由聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物。
  2. 如請求項1之組成物，其中，前述(A)成份之溶劑為下述式[A-1]所示溶劑：
  3. 如請求項1或請求項2之組成物，其中，前述(B)成份為，具有由下述式[1-1]及式[1-2]所示結構所選出之至少1種之結構的二胺化合物作為原料之一部份使用的由聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物： (式中，Y1表示單鍵、-(CH2)a-(a為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-及-OCO-所選出之至少1種之鍵結基，Y2表示單鍵 或-(CH2)b-(b為1~15之整數)，Y3表示單鍵、-(CH2)c-(c為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-及-OCO-所選出之至少1種之鍵結基，Y4表示由苯環、環己烷環及雜環所選出之至少1種之環的2價之環狀基，或具有膽固醇骨架之碳數17~51的2價之有機基，前述環狀基上的任意之氫原子，可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代，Y5表示由苯環、環己烷環及雜環所選出之至少1種之環的2價之環狀基，該些環狀基上的任意之氫原子，可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代，n表示0~4之整數，Y6表示由碳數1~22之烷基、碳數2~22之烯基、碳數1~22之含氟烷基、碳數1~22之烷氧基及碳數1~22之含氟烷氧基所選出之至少1種)；[化4]-Y 7 -Y 8 [1-2](式中，Y7表示由單鍵、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-及-OCO-所選出之至少1種之鍵結基，Y8表示碳數8~22之烷基或碳數6~18之含氟烷基)。
  4. 如請求項3之組成物，其中，具有前述式[1-1]及式[1-2]所示結構的二胺化合物為下述式[1a]所示二胺化合物： (式中，Y表示由前述式[1-1]及式[1-2]所示結構所選出之至少1種之結構，m表示1~4之整數)。
  5. 如請求項1或請求項2之組成物，其中，前述(B)成份之聚合物為，具有由羧基(COOH基)及羥基(OH基)所選出之至少1種的取代基之二胺化合物作為原料的一部使用所得的由聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物。
  6. 如請求項5之組成物，其中，前述具有羧基及羥基的二胺化合物為，下述式[2a]所示二胺化合物： {式中，A表示由下述式[2-1]及式[2-2]所選出之至少1個結構的取代基，m表示1~4之整數：[化7]-(CH 2 ) a -COOH [2-1] -(CH 2 ) b -OH [2-2](式[2-1]中，a表示0~4之整數，式[2-2]中，b表示0~4之整數)}。
  7. 如請求項1或請求項2之組成物，其中，前述(B)成份之聚合物為，下述式[3a]所示二胺化合物作為原料之一部份使用的由聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物： (式中，B1表示由-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCO-、-CON(CH3)-及-N(CH3)CO-所選出之至少1種之鍵結基，B2表示由單鍵、碳數1~20之脂肪族烴的2價之基、非芳香族環式烴的2價之基及芳香族烴的2價之基所選出之至少1種，B3表示由單鍵、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-及-O(CH2)m-(m為1~5之整數)所選出之至少1種之鍵結基，B4表示含氮之雜環基，n表示1~4之整數)。
  8. 如請求項7之組成物，其中，前述式[3a]中之B1表示-CONH-，B2表示碳數1~5之伸烷基，B3表示單鍵，B4表示咪唑基或吡啶基，n表示1之二胺化合物。
  9. 如請求項1或請求項2之組成物，其中，前述(B)成份之聚合物為，下述式[4]所示四羧酸成份作為原料之一部份使用的由聚醯亞胺前驅體及聚醯亞胺所選出之至少1種的聚合物： {式中，Z表示由下述式[4a]~式[4k]所選出之至少1種之結構之基： (式[4a]中，Z1~Z4，各自獨立表示氫原子、甲基、氯原子或苯基，式[4g]中，Z5及Z6，各自獨立表示氫原子或甲基)}。
  10. 如請求項1或請求項2之組成物，其中，前述(B)成份之聚合物為，由聚醯胺酸烷酯及聚醯亞胺所選出之至少1種之聚合物。
  11. 如請求項1或請求項2之組成物，其中，(C)成份含有由N-甲基-2-吡咯啶酮、N-乙基-2-吡咯啶酮及γ-丁內酯所選出之至少1種的溶劑。
  12. 如請求項1或請求項2之組成物，其中，(D)成份含有由1-己醇、環己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇單丁醚、乙二醇單丁醚、二丙二醇二甲醚及下述式[D-1]~式[D-3]所示溶劑所選出之至少1種的溶劑： (式[D-1]中，D1表示碳數1~3之烷基，式[D-2]中，D2表示碳數1~3之烷基，式[D-3]中，D3表示碳數1~4之烷基)。
  13. 如請求項1或請求項2之組成物，其中，組成物中含有由，具有環氧基、異氰酸酯基、環氧丙烷基或環碳酸酯基的交聯性化合物、具有由羥基、羥基烷基及低級烷氧基烷基所成群所選出之至少1種取代基的交聯性化合物，及具有聚合性不飽和鍵結的交聯性化合物所選出之至少1種的交聯性化合物。
  14. 如請求項1或請求項2之組成物，其中，前述(A)成份為組成物所含的溶劑全體之5~70質量%。
  15. 如請求項11之組成物，其中，前述(C)成份為組成物所含的溶劑全體之40~80質量%。
  16. 如請求項12之組成物，其中，前述(D)成份為組成物所含的溶劑全體之1~50質量%。
  17. 如請求項1或請求項2之組成物，其中，前述(B)成份為組成物中的0.1質量%~30質量%。
  18. 一種聚醯亞胺膜，其特徵為，由請求項1~請求項17中任一項之組成物所得者。
  19. 一種液晶配向處理劑，其特徵為，由請求項1~請求項17中任一項之組成物所得者。
  20. 一種液晶配向膜，其特徵為，使用請求項19之液 晶配向處理劑所得者。
  21. 一種液晶配向膜，其特徵為，使用請求項19之液晶配向處理劑，依噴墨法所得者。
  22. 一種液晶顯示元件，其特徵為，具有請求項20或請求項21之液晶配向膜。
  23. 如請求項20或請求項21之液晶配向膜，其係使用於具備電極的一對基板之間具有液晶層，於前述一對基板之間，配置可經由活性能量線及熱中至少一者而聚合的含有聚合性化合物之液晶組成物，經由於前述電極間持續施加電壓，使前述聚合性化合物聚合之步驟所製得的液晶顯示元件者。
  24. 一種液晶顯示元件，其特徵為，具有請求項23之液晶配向膜。
  25. 如請求項20或請求項21之液晶配向膜，其係使用於具備電極的一對基板之間具有液晶層，於前述一對基板之間，配置可經由活性能量線及熱中至少一者而聚合的含有聚合性基之液晶配向膜，經由於前述電極間持續施加電壓，使前述聚合性基聚合之步驟所製得液晶顯示元件者。
  26. 一種液晶顯示元件，其特徵為，具有請求項25之液晶配向膜。
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