液晶取向剂的制作方法

文档序号:2757878阅读:343来源:国知局
专利名称:液晶取向剂的制作方法
技术领域
本发明涉及液晶取向剂。更详细地,涉及不拘于构成液晶显示元件的电极种类而烧结特性良好的液晶取向剂。
背景技术
过去,人们知道的有具有TN(Twisted Nematic)型液晶盒的TN型液晶显示元件,在其TN型液晶盒中,在2枚插入透明导电膜并在表面形成液晶取向膜的基板之间,形成具有正导电异向性的向列型液晶层而形成叠层结构的元件,上述液晶分子的长轴从一个基板朝向另一个基板连续扭转90度。
另外,也存在通过手性剂的添加实现该液晶分子的长轴在基板间连续扭转180度或180度以上的状态,利用由此产生的双折射效果的STN(Super Twisted Nematic)型液晶显示元件。而且最近,也开发了在对向基板间形成具有负导电异向性的垂直(homeotropic)取向状态的向列型液晶层,或螺旋轴与基板法线呈平行状态的胆固醇型液晶层,在这些液晶层中添加色素的客(guest)-宿主(host)型反射型液晶显示元件。这些液晶显示元件的液晶取向,通常,通过实施摩擦处理的液晶取向膜来实现。这里,作为构成液晶显示元件的液晶取向膜材料,过去使用聚酰亚胺,聚酰胺和聚酯等是已知的。特别是聚酰亚胺,由于耐热性、与液晶的亲和性、机械强度等优异,故在多数液晶显示元件中使用。
最近,在进行以液晶显示元件的高精细化为主的显示品质提高、低耗电量化等的研究,液晶显示元件的利用范围也在扩大。特别地,在室外使用时也可以维持高显示品质的反射型或半透过型液晶显示元件由于在携带末端使用,为了能发挥反射外来光的功能而使用各种金属电极(下面,称为反射电极)。但是,具有反射电极的液晶显示元件如果用现有的ITO电极中使用的取向膜则产生烧结的问题。

发明内容
本发明的目的在于提供即使在使用不限于ITO的反射电极的情况下,可以得到烧结特性优异的液晶取向膜的液晶显示元件用液晶取向剂。
本发明的其它目的和优点,从以下说明就可以明白。
根据本发明,本发明的上述目的和优点,通过液晶取向剂而实现,其特征在于该液晶取向剂含有100重量份具有下式(I-1)所表示的重复单位和下式(I-2)所表示的重复单位且式(I-1)所表示的重复单位的比例以重量计占全部重复单位的40%~60%的聚合物和至少5重量份分子内至少具有2个环氧基的化合物。
(式中,P1是4价有机基团,且Q1是2价有机基团。)[化2]
(式中,P2是4价有机基团,且Q2是2价有机基团。)通过本发明的液晶取向剂而形成的液晶取向膜,即使在使用不限于ITO的反射电极的情况下,也可以得到烧结特性优异的液晶取向膜,可以适宜在为构成TN型液晶显示元件,STN型液晶显示元件,反射型液晶显示元件和半透过型液晶显示元件等各种液晶显示元件中使用。
本发明的液晶显示元件,可以在各种装置中有效地使用。例如,可以适宜作为台式计算机、手表、定时器、手机、计数显示板、文字处理机、个人电脑、液晶电视等显示装置使用。
具体实施例方式
下面,对本发明详细说明。
本发明的液晶取向剂,含有具有上述式(I-1)所表示的重复单位和上述式(I-2)所表示重复单位的聚合物(以下称为“特定聚合物”)。该聚合物可以是(1)具有上述式(I-1)所表示的重复单位的聚酰胺酸和具有上述式(I-2)所表示的重复单位的聚酰亚胺的混合物,也可以是(2)由上述式(I-1)所表示的重复单位和上述式(I-2)所表示重复单位,在同一分子中无规或嵌段状键合而形成的聚合物(下面,称为“部分酰亚胺化聚合物”)。
上述聚酰胺酸,可以使四羧酸二酸酐和二胺化合物开环聚合加成而得到。另外,聚酰亚胺是通常将聚酰胺酸脱水闭环而得到。部分酰亚胺化聚合物是通常可以通过使聚酰胺酸部分脱水闭环的方法,或将酰胺酸预聚物与酰亚胺预聚物键合合成嵌段共聚物的方法而得到。
<聚酰胺酸>
作为四羧酸二酸酐,例如可以列举丁四羧酸二酸酐,1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,3-二氯-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,2,3,4-环戊四羧酸二酸酐,1,2,4,5-环己四羧酸二酸酐,3,3’,4,4’-二环己四羧酸二酸酐,2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酸酐,3,5,6-三羧基降冰片烷-2-乙酸二酸酐,2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酸酐,1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-5,8-二甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,5-(2,5-二氧代四氢糠基)-3-甲基-3-环己烷-1,2-二羧酸二酸酐,双环[2,2,2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酸酐,3-氧代双环[3.2.1]辛烷-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氢呋喃-2’,5’-二酮),下式(I)和(II)所表示的化合物等脂肪族和脂环式四羧酸二酸酐;[化3]
(式中,R1和R3,表示具有芳香环的2价有机基团,R2和R4,表示氢原子和烷基,存在的多个R2和R4,分别可以相同也可以不同。)均苯四羧酸二酸酐,3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酸酐,3,3’,4,4’-二苯基砜四羧酸二酸酐,1,4,5,8-萘四羧酸二酸酐,2,3,6,7-萘四羧酸二酸酐,3,3’,4,4’-二苯基醚四羧酸二酸酐,3,3’,4,4’-二甲基二苯基硅烷四羧酸二酸酐,3,3’,4,4’-四苯基硅烷四羧酸二酸酐,1,2,3,4-呋喃四羧酸二酸酐,4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基硫醚二酸酐,4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基砜二酸酐,4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯基丙烷二酸酐,3,3’,4,4’-全氟异亚丙基二邻苯二甲酸二酸酐,3,3’,4,4’-二苯基四羧酸二酸酐,双(邻苯二甲酸)苯基氧化膦二酸酐,对苯撑-双(三苯基邻苯二甲酸)二酸酐,间苯撑-双(三苯基邻苯二甲酸)二酸酐,双(三苯基邻苯二甲酸)-4,4’-二苯基醚二酸酐,双(三苯基邻苯二甲酸)-4,4’-二苯基甲烷二酸酐,乙二醇-双(脱水偏苯三酸酯),丙二醇-双(脱水偏苯三酸酯),1,4-丁二醇-双(脱水偏苯三酸酯),1,6-己二醇-双(脱水偏苯三酸酯),1,8-辛二醇-双(脱水偏苯三酸酯),2,2-双(4-羟基苯基)丙烷-双(脱水偏苯三酸酯),下式(1)~(4)所表示的化合物等芳香族四羧酸二酸酐化合物。它们可以1种单独或将至少2种组合使用。
其中,从可以发挥良好的液晶取向性的观点出发,优选丁四羧酸二酸酐,1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,3-二氯-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,2,3,4-环戊四羧酸二酸酐,1,2,4,5-环己四羧酸二酸酐,2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酸酐,5-(2,5-二氧代四氢糠基)-3-甲基-3-环己烷-1,2-二羧酸二酸酐,1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-5,8-二甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,双环[2,2,2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酸酐,3-氧代双环[3.2.1]辛烷-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氢呋喃-2’,5’-二酮),均苯四羧酸二酸酐,3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酸酐,3,3’,4,4’-二苯基砜四羧酸二酸酐,1,4,5,8-萘四羧酸二酸酐,上述式(I)所表示化合物中的下式(5)~(7)所表示的化合物和上述式(II)所表示化合物中的下述式(8)所表示化合物。作为特别优选的化合物,可以列举1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,3-二氯-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,2,4,5-环己四羧酸二酸酐,2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酸酐,1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-5,8-二甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,3-氧代双环[3.2.1]辛烷-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氢呋喃-2’,5’-二酮),均苯四羧酸二酸酐,均苯四羧酸二酸酐和下述式(5)所表示化合物。
上述式(I-1)所表示的重复单位(酰胺酸单位)中的P1所表示的4价有机基团,和上述式(I-2)所表示的重复单位(酰亚胺单位)中的P2所表示的4价有机基团,均是由四羧酸二酸酐衍生而来的基团。它们可以相同也可以不同。作为上述式(I-1)中P1的优选实例,可以列举分别由下述式(i)和(i’)所表示的基团。作为上述式(I-2)中P2的优选实例,可以列举具有脂环骨架的基团,特别优选分别由下述式(ii)和(ii’)所表示的基团。
(式中,R是卤素原子,甲基或乙基,a是0或1的整数,b是0~6的整数,c是0~4的整数,d是0~5的整数。)作为各重复单位中优选的四羧酸二酸酐的具体实例,作为构成酰胺酸单位的四羧酸二酸酐,可以列举1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,3-二氯-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁四羧酸二酸酐,1,2,4,5-环己四羧酸二酸酐,均苯四羧酸二酸酐等,另外,作为构成酰亚胺单位的四羧酸二酸酐是可以列举脂环式四羧酸二酸酐,特别是可列举2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酸酐,1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮,1,3,3a,4,5,9b-六氢-5,8-二甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮等。
作为上述聚酰胺酸合成中使用的二胺化合物,可以列举例如对苯二胺,间苯二胺,4,4’-二氨基二苯基甲烷,4,4’-二氨基二苯基乙烷,4,4’-二氨基二苯基硫醚,4,4’-二氨基二苯基砜,3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯,4,4’-二氨基苯甲酰苯胺,4,4’-二氨基二苯基醚,1,5-二氨基萘,2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯,5-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚满,6-氨基-1-(4’-氨基苯基)-1,3,3-三甲基茚满,3,4’-二氨基二苯基醚,3,3’-二氨基二苯甲酮,3,4’-二氨基二苯甲酮,4,4’-二氨基二苯甲酮,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[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜,1,4-双(4-氨基苯氧基)苯,1,3-双(4-氨基苯氧基)苯,1,3-双(3-氨基苯氧基)苯,9,9-双(4-氨基苯基)-10-氢蒽,2,7-二氨基芴,9,9-双(4-氨基苯基)芴,4,4’-亚甲基-双(2-氯苯胺),2,2’,5,5’-四氯-4,4’-二氨基联苯,2,2’-二氯-4,4’-二氨基-5,5’-二甲氧基联苯,3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯,1,4,4’-(对苯撑异亚丙基)联苯胺,4,4’-(间苯撑异亚丙基)联苯胺,2,2’-双[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷,4,4’-二氨基-2,2’-双(三氟甲基)联苯,4,4’-双[(4-氨基-2-三氟甲基)苯氧基]-八氟联苯等芳香族二胺;1,1-间二甲苯二胺,1,3-丙二胺,丁二胺,戊二胺,己二胺,庚二胺,辛二胺,壬二胺,4,4-二氨基庚二胺,1,4-二氨基环己烷,异佛尔酮二胺,四氢二环戊二烯二胺,六氢-4,7-甲撑茚二亚甲基二胺,三环[6.2.1.02,7]-十一烯二甲基二胺,4,4’-亚甲基双(环己基胺)等脂肪族和脂环式二胺;2,3-二氨基吡啶,2,6-二氨基吡啶,3,4-二氨基吡啶,2,4-二氨基吡啶,5,6-二氨基-2,3-二氰基吡嗪,5,6-二氨基-2,4-二羟基嘧啶,2,4-二氨基-6-二甲基氨基-1,3,5-三嗪,1,4-双(3-氨基丙基)哌嗪,2,4-二氨基-6-异丙氧基-1,3,5-三嗪,2,4-二氨基-6-甲氧基-1,3,5-三嗪,2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪,2,4-二氨基-6-甲基-s-三嗪,2,4-二氨基-1,3,5-三嗪,4,6-二氨基-2-乙烯基-s-三嗪,2,4-二氨基-5-苯基噻唑,2,6-二氨基嘌呤,5,6-二氨基-1,3-二甲基尿嘧啶,3,5-二氨基-1,2,4-三唑,6,9-二氨基-2-乙氧基吖啶乳酸酯,3,8-二氨基-6-苯基菲啶,1,4-二氨基哌嗪,3,6-二氨基吖啶,双(4-氨基苯基)苯胺和下述式(III)~(IV)所表示的化合物等的,分子内具有2个伯氨基和该伯氨基以外的氮原子的二胺;[化7] (式中,R5表示具有选自吡啶,嘧啶,三嗪,哌啶和哌嗪的含有氮原子的环结构的1价有机基团,X表示2价有机基团。)[化8] (式中,X表示具有选自吡啶,嘧啶,三嗪,哌啶和哌嗪的含有氮原子的环结构的2价有机基团,R6表示2价有机基团,多个存在的X,可以相同也可以不同。)下述式(V)所表示的单取代苯二胺类;下述式(VI)所表示的二氨基有机硅氧烷; (式中,R7表示选自-O-,-COO-,-OCO-,-NHCO-,-CONH-和-CO-的2价有机基团,R8表示具有选自类固醇骨架,三氟甲基和氟的基团的1价有机基团或碳原子数6~30的烷基。)[化10] (式中,R9表示碳原子数1~12的烃基,多个存在的R9分别可以相同也可以不同,p是1~3的整数,q是1~20的整数。)下述式(9)~(13)所表示的化合物等。这些二胺化合物,可以单独也可以至少2种组合使用。

(式中,y是2~12的整数,z是1~5的整数。)其中,优选对苯二胺,4,4’-二氨基二苯基甲烷,4,4’-二氨基二苯基硫醚,1,5-二氨基萘,2,7-二氨基芴,4,4’-二氨基二苯基醚,2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷,9,9-双(4-氨基苯基)芴,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,4,4’-(对苯二异亚丙基)联苯胺,4,4’-(间苯二异亚丙基)联苯胺,1,4-环己二胺,4,4’-甲撑双(环己胺),1,4-双(4-氨基苯氧基)苯,4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苯,上述式(9)~(13)所表示的化合物,2,6-二氨基吡啶,3,4-二氨基吡啶,2,4-二氨基嘧啶,3,6-二氨基吖啶,上述式(III)所表示的化合物中的下述式(14)所表示的化合物,上述式(IV)所表示的化合物中的下述式(15)所表示的化合物和上述式(V)所表示的化合物中的下述式(16)~(21)所表示的化合物。
供聚酰胺酸合成反应的四羧酸二酸酐和二胺化合物的使用比例,相对于1当量二胺化合物中含有的氨基,四羧酸二酸酐的酸酐基优选为0.2~2当量,而且更优选为0.3~1.2当量。
聚酰胺酸的合成反应,优选在有机溶剂中,在-20~150℃,更优选为0~100℃的温度条件下进行。这里,作为有机溶剂,只要能够溶解合成的聚酰胺酸就没有特别限制,例如,可以例示N-甲基-2-吡咯烷酮,N,N-二甲基乙酰胺,N,N-二甲基甲酰胺,二甲亚砜,γ-丁内酯,四甲基尿素,六甲基磷酰三胺等非质子极性溶剂;间甲酚,二甲苯酚,苯酚,卤代苯酚等苯酚类溶剂。另外,有机溶剂的使用量(a),优选为使四羧酸二酸酐和二胺化合物的总量(b),相对于全部反应溶液的量(a+b)为0.1~30重量%的量。
在上述有机溶剂中,可以在所生成的聚酰胺酸不析出的范围内联合使用聚酰胺酸的弱溶剂醇类,酮类,酯类,醚类,卤代烃类,烃类等。作为该弱溶剂的具体实例,例如,可以列举甲醇,乙醇,异丙醇,环己醇,乙二醇,丙二醇,1,4-丁二醇,三甘醇,乙二醇单甲醚,乳酸乙酯,乳酸丁酯,丙酮,甲乙酮,甲基异丁酮,环己酮,乙酸甲酯,乙酸乙酯, 乙酸丁酯,甲基甲氧基丙酸酯,乙基乙氧基丙酸酯,草酸二乙酯,丙二酸二乙酯,乙醚,乙二醇甲基醚,乙二醇乙基醚,乙二醇正丙基醚,乙二醇异丙基醚,乙二醇正丁基醚,乙二醇二甲基醚,乙二醇乙醚乙酸酯,二乙二醇二甲基醚,二乙二醇二乙醚,二乙二醇单甲醚,二乙二醇单乙醚,二乙二醇单甲醚乙酸酯,二乙二醇单乙醚乙酸酯,四氢呋喃,二氯甲烷,1,2-二氯乙烷,1,4-二氯丁烷,三氯乙烷,氯苯,邻二氯苯,己烷,庚烷,辛烷,苯,甲苯,二甲苯等。
如上所述,得到溶解了聚酰胺酸而得的反应溶液。然后,将该反应溶液注入大量的弱溶剂得到析出物,通过将该析出物减压干燥可以得到聚酰胺酸。另外,通过进行1次或数次将该聚酰胺酸再次溶解在有机溶剂中然后在弱溶剂中析出的工序,可以精制聚酰胺酸。
<酰亚胺化聚合物>
构成本发明液晶取向剂的酰亚胺化聚合物,可以通过将上述聚酰胺酸脱水闭环而制备。聚酰胺酸的脱水闭环,例如可以(i)通过将聚酰胺酸加热的方法,或者(ii)通过将聚酰胺酸溶解在有机溶剂中,在该溶液中添加脱水剂和脱水闭环催化剂并根据需要加热的方法方便地进行。
上述(i)的将聚酰胺酸加热方法的反应温度,优选为50~200℃,更优选60~170℃。反应温度不足50℃,脱水闭环反应难以进行充分,反应温度超过200℃,所得酰亚胺化聚合物分子量会降低。
另一方面,在上述(ii)的在聚酰胺酸溶液中添加脱水剂和脱水闭环催化剂的方法中,作为脱水剂,例如可以使用乙酸酐,丙酸酐,三氟乙酸酐等酸酐。脱水剂的使用量,相对于1摩尔聚酰胺酸重复单位优选为0.01~20摩尔。另外,作为脱水闭环催化剂,可以使用例如吡啶,三甲基吡啶,二甲基吡啶,三乙胺等叔胺。但是,并不限于这些。脱水闭环催化剂的使用量,相对于1摩尔所使用的脱水剂优选为0.01~10摩尔。另外,作为脱水闭环反应中使用的有机溶剂,可以列举与作为在聚酰胺酸合成中使用的溶剂所例示的有机溶剂相同的有机溶剂。而且,脱水闭环反应的反应温度,优选为0~180℃,更优选为10~150℃。另外,对于这样得到的反应溶液,通过进行与聚酰胺酸精制方法同样的操作,可以精制酰亚胺化聚合物。

<含有亚氨基的聚酰胺酸>
本发明中使用的含有亚氨基的聚酰胺酸,具有将上述聚酰胺酸部分地亚氨基化所得的结构。本发明中使用的含有亚氨基的聚酰胺酸中的酰亚胺化率,优选为10~90%,进一步优选为30~70%。此处,所谓“酰亚胺化率”,是指以%表示的相对于聚合物的重复单位总数,形成酰亚胺环而得的重复单位数的比例。此时,酰亚胺化的一部分可以是异酰亚胺环。
作为合成含有亚氨基的聚酰胺酸的方法,可以使用例如(i)通过将上述聚酰胺酸加热部分脱水闭环合成的方法,(ii)将上述聚酰胺酸溶解在有机溶剂中,在该溶液中添加脱水剂和脱水闭环催化剂并根据需要加热,部分脱水闭环而合成的方法,或(iii)混合四羧酸二酸酐、二胺化合物及二异氰酸酯化合物,并根据需要进行加热,由此缩合合成的方法,(iv)使聚酰胺酸预聚物和酰亚胺预聚物键合得到嵌段共聚物的方法。
在上述(i)的方法中,反应温度,优选为不高于300℃,更优选100~250℃。反应温度如果超过300℃所得的含有亚氨基的聚酰胺酸的分子量会降低。
另一方面,作为在上述(ii)的方法中使用的脱水剂,可以列举例如乙酸酐,丙酸酐,三氟乙酸酐等酸酐。脱水剂的使用量,相对于1摩尔聚酰胺酸重复单位优选为0.2~20摩尔。另外,作为脱水闭环催化剂,可以使用例如吡啶,三甲基吡啶,二甲基吡啶,三乙胺等叔胺。但是,并不限于这些。另外,酰亚胺化催化剂的使用量,优选为相对于1摩尔所使用的脱水剂优选为0.1~10摩尔。另外,作为脱水闭环反应中使用的有机溶剂,可以列举与作为在聚酰胺酸合成中使用的溶剂所例示的有机溶剂相同的有机溶剂。而且,脱水闭环反应的反应温度,优选为0~180℃,更优选为60~150℃。另外,对于这样得到的反应溶液,通过进行与聚酰胺酸精制方法同样的操作,可以精制含有亚氨基的聚酰胺酸。
作为在上述(iii)反应中使用的二异氰酸酯化合物的具体实例,可以列举六甲撑二异氰酸酯等脂肪族二异氰酸酯;环己烷-1,2-二异氰酸酯,1-甲基环己烷-2,4-二异氰酸酯,1,2-二甲基环己烷-ω,ω’-二异氰酸酯,1,4-二甲基环己烷-ω,ω’-二异氰酸酯,异佛尔酮二异氰酸酯,1,3,5-三甲基-2-丙基环己烷1ω,2ω-二异氰酸酯,二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯等脂环式二异氰酸酯;二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯,1,3-苯撑二异氰酸酯,1,4-苯撑二异氰酸酯,1-甲基-2,4-苯撑二异氰酸酯,1-甲基-2,6-苯撑二异氰酸酯,下述式(22)~(26)所表示的二异氰酸酯等芳香族二异氰酸酯。

其中,作为优选的例子可以列举二环己基甲烷-4,4’-二异氰酸酯,二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯,1-甲基-2,4-苯撑二异氰酸酯,1-甲基-2,6-苯撑二异氰酸酯。它们可以单独或者将至少2种组合使用。另外,上述(iii)的反应催化剂并非特别必要,反应温度,优选为50~200℃,更优选为100~160℃。
在上述(iv)的方法中,酰胺酸预聚物,除调整四羧酸二酸酐与二胺化合物的用量比而成为末端具有氨基或酸酐基的聚合物以外,还可以通过与上述聚酰胺酸合成方法相同的方法得到。
酰亚胺预聚物,除可以通过将上述酰胺酸预聚物脱水闭环的方法,或者,调整二异氰酸酯化合物与二胺化合物的用量比而成为末端具有氨基或异氰酸酯基的聚合物以外,还可以通过与上述(iii)相同的方法而得到。
通过使这些预聚物中各末端的氨基和酸酐基,或者氨基与异氰酸酯基反应,可以合成嵌段共聚物。
<末端修饰型聚合物>
上述聚酰胺酸和含有亚氨基的聚酰胺酸,可以是调节了分子量的末端修饰型聚合物。通过使用该末端修饰型聚合物,可以改善液晶取向剂的涂布特性等而不会使本发明效果受损。这种末端修饰型聚合物,可以通过在合成聚酰胺酸时,向反应体系中添加单酸酐,单胺化合物,单异氰酸酯化合物等而合成。这里,作为单酸酐,可以列举马来酸酐,邻苯二甲酸酐,依康酸酐,正癸基琥珀酸酐,正十二烷基琥珀酸酐,正十四烷基琥珀酸酐,正十六烷基琥珀酸酐等。另外,作为单胺化合物,,可以列举例如苯胺,环己基胺,正丁胺,正戊胺,正己胺,正庚胺,正辛胺,正壬胺,正癸胺,正十一胺,正十二胺,正十三胺,正十四胺,正十五胺,正十六胺,正十七胺,正十八胺,正二十胺等。另外,作为单异氰酸酯化合物,可以列举例如异氰酸苯酯,异氰酸萘酯等。
<聚合物的对数粘度>
如上得到的聚酰胺酸和含有亚氨基的聚酰胺酸的对数粘度(ηln)值优选为0.05~10dl/g,更优选为0.05~5dl/g。
本发明的对数粘度(ηln)值,可以用N-甲基-2-吡咯烷酮作为溶剂,对浓度为0.5g/100毫升的溶液在30℃进行粘度测定,由下式(A)求出。
<液晶取向剂>
本发明的液晶取向剂,优选在有机溶剂中溶解含有上述聚合物而构成。构成本发明液晶取向剂的聚合物,含有占全部重复单位40~60%的上述式(I-1)所表示的重复单位。上述式(I-1)所表示的重复单位上述式(I-2)所表示的重复单位的比例优选为4∶6~6∶4,更优选为5∶5。
作为构成本发明的液晶取向剂的有机溶剂,可以列举作为在聚酰胺酸合成中使用的溶剂所例示的溶剂。另外,也可以适宜选择并用在聚酰胺酸合成反应时联合使用的溶剂例示的弱溶剂。
本发明的液晶取向剂中的固体成分浓度,可以考虑粘性,挥发性等后选择,优选在1~10重量%的范围内。即,本发明的液晶取向剂,涂布在基板表面,形成成为液晶取向膜的涂膜,但固体成分浓度不足1重量%的情况下,该涂膜的膜厚过小而难以得到良好的液晶取向膜。固体成分浓度超过10重量%的情况下,涂膜的膜厚过大而不能得到良好的液晶取向膜,另外,液晶取向剂的粘性增大涂布特性容易变差。另外,配制本发明液晶取向剂时的温度,优选为0℃~200℃,更优选20℃~60℃。
本发明的液晶取向剂,相对于100重量份聚合物至少含有5重量份分子内至少具有2个环氧基的化合物(下面称为“含有环氧基的化合物”)。
作为该含有环氧基的化物,可以列举例如下式(1)所表示的化合物[化14] 在这里,R10表示2价脂肪基,和下式(2)所表示的化合物[化15] 在这里,R11表示2价有机基团。含有环氧基化合物,可以单独或至少2种组合使用。
作为该含有环氧基化合物,优选的可以列举例如乙二醇二缩水甘油醚,聚乙二醇二缩水甘油醚,丙二醇二缩水甘油醚,三丙二醇二缩水甘油醚,聚丙二醇二缩水甘油醚,新戊二醇二缩水甘油醚,1,6-己二醇二缩水甘油醚,甘油二缩水甘油醚,2,2-二溴新戊二醇二缩水甘油醚,1,3,5,6-四缩水甘油基-2,4-己二醇,N,N,N’,N’-四缩水甘油基-间二甲苯二胺,1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷,N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯基甲烷等。作为该含有环氧基化合物的含量,相对于100重量份取向剂中含有上述特定聚合物优选为5~40重量份,更优选为10~30重量份,可以在无损作为取向剂特性的程度含有。
另外,本发明的液晶取向剂可以含有含官能性硅烷的化合物。作为该含官能性硅烷的化合物,可以列举例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷,3-氨基丙基三乙氧基硅烷,2-氨基丙基三甲氧基硅烷,2-氨基丙基三乙氧基硅烷,N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷,N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷,3-脲基丙基三甲氧基硅烷,3-脲基丙基三乙氧基硅烷,N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷,N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷,N-三乙氧基甲硅烷基丙基三亚乙基三胺,N-三甲氧基甲硅烷基丙基三亚乙基三胺,10-三甲氧基甲硅烷基-1,4,7-三氮杂癸烷,10-三乙氧基甲硅烷基-1,4,7-三氮杂癸烷,9-三甲氧基甲硅烷基-3,6-二氮杂壬基乙酸酯,9-三乙氧基甲硅烷基-3,6-二氮杂壬基乙酸酯,N-苄基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷,N-苄基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷,N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷,N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷,N-双(氧化乙烯)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷,N-双(氧化乙烯)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。
这些含官能性硅烷的化合物的混合比例,相对于100重量份聚合物,优选为不高于40重量份,更优选为0.1~30重量份。
<液晶显示元件>
使用本发明的液晶取向剂得到的液晶显示元件,可以通过例如下述方法制造。
(1)通过例如滚涂法,旋转法,印刷法,喷墨法等方法,在设置了布图透明导电膜的基板的一面上涂布本发明液晶取向剂,然后,通过将涂布面加热形成涂膜。这里,作为基板,例如可以使用浮法玻璃,钠玻璃等玻璃;由聚对苯二甲酸乙二醇酯,聚对苯二甲酸丁二醇酯,聚醚砜,聚碳酸酯等塑料形成的透明基板。作为设置在基板一面上的透明导电膜,可以使用由氧化锡(SnO2)形成的NESA膜(美国PPG公司注册商标),氧化铟-氧化锡(In2O3-SnO2)形成的ITO膜等。这些透明导电膜的图案,可以使用光蚀刻法或用预掩模的方法。反射电极中可以使用Al或Ag等金属,或者,含有这些金属的合金等。只要具有充分的反射率就不限于这些。液晶取向剂的涂布时,为了使基板表面和透明导电膜或反射电极与涂膜的粘合性更好,可以在基板的该表面预先涂布含官能性硅烷的化合物、含官能性钛的化合物等。液晶取向剂涂布后的加热温度,优选为80~300℃,更优选为120~250℃。含有聚酰胺酸的本发明液晶取向剂,通过涂布除去有机溶剂形成成为取向膜的涂膜,再通过加热进行脱水闭环,可以成为进一步酰亚胺化的涂膜。形成涂膜的膜厚,优选为0.001~1μm,更优选为0.005~0.5μm。
(2)对形成的涂膜面用缠有例如由尼龙、人造丝、棉等纤维形成的布卷起的滚筒沿一定方向摩擦而进行摩擦处理。这样,在涂膜上赋予了液晶分子取向能力,形成液晶取向膜。
另外,由本发明液晶取向剂形成的液晶取向膜,通过进行如日本特开平6-222366号公报或日本特开平6-281937号公报所示的,通过局部照射紫外线改变预斜角的处理,或者进行如日本特开平5-107544号公报所示的,在实施摩擦处理的液晶取向膜表面局部形成保护膜,与先前摩擦处理不同方向进行摩擦处理后除去保护膜,以改变液晶取向膜的液晶取向能力的处理,可以改善液晶显示元件的视野特性。
(3)制作两片如上所述形成液晶取向膜的基板,分别使液晶取向膜的摩擦方向垂直或逆平行,将两片基板插入间隙(单元间隔)对向配置,将两片基板的周围部分用密封剂粘贴,在通过基板表面和密封剂区分的间隙内注入填充液晶,密封注入孔并构成液晶盒。而且,液晶盒的外表面,即,构成液晶盒的透明基板一侧,通过配置偏光板,得到液晶显示元件。
这里,作为密封剂,可以使用例如固化剂和作为垫片的含有氧化铝球的环氧树脂等。
作为液晶,可以列举向列型液晶和层列型液晶。其中优选向列型液晶,例如可以使用席夫碱类液晶,氧化偶氮类液晶,联苯类液晶,苯基环己烷类液晶,酯类液晶,联三苯类液晶,联苯基环己烷类液晶,嘧啶类液晶,二噁烷类液晶,二环辛烷类液晶,立方烷类液晶等。另外,可以在这些液晶中,添加例如胆固醇氯化物,胆固醇壬酸酯,胆固醇碳酸酯等胆固醇型液晶或作为商品名“C-15”“CB-15”(メルク社制)销售的手性剂等而使用。而且,也可以使用对癸氧基亚苄基-对氨基-2-甲基丁基桂皮酸酯等强导电性液晶。
另外,作为粘贴在液晶盒的外表面上的偏振光片,可以列举例如在使聚乙烯醇伸展取向的同时吸收碘的被称为H膜的偏振光膜用乙酸纤维素保护膜夹持的偏振光片或者H膜自身形成的偏振光片。
下面,通过实施例对本发明具体说明,但本发明并不限于这些实施例。实施例和比较例的透明性、电压保持率、烧结性通过以下方法评价。
测定装置使用HITACHI U-2010型分光光度计(日立制作所(株)制)。在厚度1.5mm的石英基板上,用旋转器涂布如上制备的本发明液晶取向剂,通过在180℃干燥1小时,形成干燥膜厚800的涂膜。进行所制作的涂膜透过率的测定。透过率测定,求出在波长700nm,600nm,500nm,450nm,400nm,350nm和300nm的值。在任何测定波长的透过率均在不低于90%的情况判断为良好,除此之外的情况判断为不好。
在液晶显示元件上在60微秒的加压时间,以167毫秒的间隔施加5V的电压后,测定从解除加压到167毫秒后的电压保持率。测定装置使用(株)东阳テクニカ制VHR-1。电压保持率为不低于90%判断为良好,除此之外判断为不好。
在液晶显示元件上在70℃的环境温度下施加1小时密集1.0V直流电的30Hz,2.0V的矩形波,将刚切断直流电压后液晶盒内残留的电压通过闪烁消除法求出残留的DC电压。残留的DC值不限于构成液晶显示元件的电极种类为不高于2V,各电极种类之间的残留DC的差异为不高于0.5V的情况判断为良好,除此之外的情况判断为不好。
合成例1将224.17g(0.5摩尔)2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酸酐和157.14g(0.5摩尔)1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮作为四羧酸二酸酐,94.62g(0.875摩尔)对苯二胺,32.02g(0.1摩尔)2,2’-二三氟甲基-4,4’-二氨基联苯和6.43g(0.01摩尔)3,6-双(4-氨基苯甲酰氧基)胆甾醇作为二胺化合物,10.85g(0.03摩尔)4-氨基苯基十八烷基醚作为单胺溶解在4,500gN-甲基-2-吡咯烷酮中,在60℃反应6小时。然后,将反应溶液注入大量过剩的甲醇中使反应产物沉淀。然后,用甲醇洗涤,减压下在40℃干燥15小时,得到410g对数粘度0.87dl/g的聚酰胺酸。将30g所得聚酰胺酸溶解在570gN-甲基-2-吡咯烷酮中,添加23.4g吡啶和18.1g乙酸酐并在110℃脱水闭环4小时,与上述同样地进行沉淀、洗涤、减压,得到17.5g对数粘度0.80dl/g的聚酰亚胺(将其称为“聚酰亚胺”(A-1))。
合成例2将224.17g(0.5摩尔)2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酸酐和157.14g(0.5摩尔)1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮作为四羧酸二酸酐,94.62g(0.875摩尔)对苯二胺,24.85g(0.1摩尔)双氨基丙基四甲基二硅氧烷和6.43g(0.01摩尔)3,6-双(4-氨基苯甲酰氧基)胆甾醇作为二胺化合物,10.85g(0.03摩尔)4-氨基苯基十八烷基醚作为单胺溶解在4,500gN-甲基-2-吡咯烷酮中,在60℃反应6小时。然后,将反应溶液注入大量过剩的甲醇中使反应产物沉淀。然后,用甲醇洗涤,减压下在40℃干燥15小时,得到370g对数粘度0.82dl/g的聚酰胺酸。将30g所得聚酰胺酸溶解在570gN-甲基-2-吡咯烷酮中,添加23.4g吡啶和18.1g乙酸酐并在110℃脱水闭环4小时,与上述同样地进行沉淀、洗涤、减压,得到18.5g对数粘度0.77dl/g的聚酰亚胺(将其称为“聚酰亚胺”(A-2))。
合成例3将22.42g(0.05摩尔)2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酸酐和298.57g(0.95摩尔)1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮作为四羧酸二酸酐,83.81g(0.775摩尔)对苯二胺,64.04g(0.2摩尔)2,2’-二三氟甲基-4,4’-二氨基联苯和6.43g(0.01摩尔)3,6-双(4-氨基苯甲酰氧基)胆甾醇作为二胺化合物,2.79g(0.03摩尔)苯胺作为单胺溶解在4,500gN-甲基-2-吡咯烷酮中,在60℃反应6小时。然后,将反应溶液注入大量过剩的甲醇中使反应产物沉淀。然后,用甲醇洗涤,减压下在40℃干燥15小时,得到410g对数粘度0.85dl/g的聚酰胺酸。将30g所得聚酰胺酸溶解在570gN-甲基-2-吡咯烷酮中,添加23.4g吡啶和18.1g乙酸酐并在110℃脱水闭环4小时,与上述同样地进行沉淀、洗涤、减压,得到15.1g对数粘度0.83dl/g的聚酰亚胺(将其称为“聚酰亚胺”(A-3))。
合成例4在合成例2中,用95.7g(0.885摩尔)对苯二胺,24.85g(0.1摩尔)双氨基丙基四甲基二硅氧烷(上述式(VI)所表示的化合物)和作为单胺用8.09g(0.03摩尔)正十八烷基胺以外,与合成例2同样地,得到19.4g对数粘度0.65dl/g的聚酰亚胺(称之为“聚酰亚胺”(A-4))。
合成例5将196.12g(1.0摩尔)环丁四羧酸二酸酐作为四羧酸二酸酐,将212g(1.0摩尔)2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯作为二胺化合物溶解在4500gN-甲基-2-吡咯烷酮中并在60℃反应6小时。然后,将反应液注入大量过剩的甲醇中沉淀反应产物。然后,通过用甲醇洗涤,减压下在40℃干燥15小时,得到410g对数粘度0.90dl/g的聚酰胺酸(称之为“聚酰胺酸”(B-1))。
合成例6在合成例5中,除用109.06g(0.5摩尔)均苯四羧酸二酸酐和98.06g(0.5摩尔)环丁四羧酸二酸酐作为四羧酸二酸酐,用200.2g(1.0摩尔)4,4’-二氨基二苯基醚作为二胺化合物以外,与合成例5同样地,得到410g对数粘度为0.93dl/g的聚酰胺酸(称之为“聚酰胺酸”(B-2))。
合成例7在合成例5中,除用109.06g(0.5摩尔)均苯四羧酸二酸酐和98.06g(0.5摩尔)环丁四羧酸二酸酐作为四羧酸二酸酐,用198.3g(1.0摩尔)4,4’-二氨基二苯基甲烷作为二胺化合物以外,与合成例5同样地,得到410g对数粘度为0.95dl/g的聚酰胺酸(称之为“聚酰胺酸”(B-3))。
合成例8除去合成例1中的单胺化合物4-氨基苯基十八烷基醚,用96.24g(0.89摩尔)对苯二胺以外,与合成例1同样地合成酰亚胺预聚物,将其溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮形成固体成分浓度为10重量%的溶液。另外,将上述合成例6得到的聚酰胺酸(B-2)用作酰胺酸预聚物,同样地溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮形成固体成分浓度为10重量%的溶液。然后,将500g酰亚胺预聚物溶液和500g酰胺酸预聚物混合并搅拌2小时后,将反应溶液注入大量过剩的甲醇中沉淀反应产物。然后,通过用甲醇洗涤,减压下在40℃干燥15小时,得到100g对数粘度为0.95dl/g的由聚酰胺酸和聚酰亚胺形成的聚合物(聚酰胺酸的比例,以重量比计为50%)(称之为“聚合物(C-1))。
合成例9在合成例2中除去单胺4-氨基苯基十八烷基醚,用96.24g(0.89摩尔)对苯二胺外,与合成例2同样地合成酰亚胺预聚物,将其溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮中形成固体成分浓度为10重量%的溶液。另外,将上述合成例5得到的聚酰胺酸(B-1)用作酰胺酸预聚物,同样地将其溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮中形成固体成分浓度10重量%的溶液。然后,将500g酰亚胺预聚物溶液和500g酰胺酸预聚物混合并搅拌2小时后,将反应溶液注入大量过剩的甲醇中沉淀反应产物。然后,通过用甲醇洗涤,减压下在40℃干燥15小时,得到100g对数粘度为0.93dl/g的由聚酰胺酸和聚酰亚胺形成的聚合物(聚酰胺酸的比例,以重量计为50%)(称之为“聚合物(C-2))。
合成例10在合成例4中除去单胺4-氨基苯基十八烷基醚,用97.32g(0.90摩尔)对苯二胺外,与合成例4同样地合成酰亚胺预聚物,将其溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮中形成固体成分浓度为10重量%的溶液。另外,将上述合成例7得到的聚酰胺酸(B-3)用作酰胺酸预聚物,同样地将其溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮中形成固体成分浓度10重量%的溶液。然后,将500g酰亚胺预聚物溶液和500g酰胺酸预聚物混合并搅拌2小时后,将反应溶液注入大量过剩的甲醇中沉淀反应产物。然后,通过用甲醇洗涤,减压下在40℃干燥15小时,得到100g对数粘度为0.97dl/g的由聚酰胺酸和聚酰亚胺形成的聚合物(聚酰胺酸的比例,以重量计为50%)(称之为“聚合物(C-3))。
实施例1使合成例1得到的聚酰亚胺(A-1)和合成例5得到的聚酰胺酸(B-1)以聚酰亚胺∶聚酰胺酸=50∶50(重量比),溶解在N-甲基-2-吡咯烷酮/γ-丁内酯的混合溶剂中(重量比30/70),相对于100重量份聚合物溶解10重量份(phr)聚乙二醇二缩水甘油醚(分子量约400)形成固体成分浓度为4重量%的溶液,充分搅拌后,将该溶液用孔径1μm的过滤器过滤,调制本发明的液晶取向剂。将上述液晶取向剂用旋转器涂布(旋转数2,000rpm,涂布时间1分钟)到由设置在厚度为1mm的玻璃基板一面上的ITO膜形成的透明导电膜上,和由Al形成的反射膜上,在200℃干燥1小时形成干燥膜厚为0.08μm的保护膜。在该保护膜上用具有缠绕了人造丝布的滚筒的摩擦器,以滚筒的转数400rpm,台移动速度3cm/秒,毛刷脚压入长度0.4mm进行摩擦处理。将上述液晶取向膜涂布基板在异丙醇中浸渍1分钟后,在100℃的电热板上干燥5分钟。然后,在具有一对透明电极/透明电极基板,和一对透明电极/反射电极基板的上述液晶取向膜涂布基板的液晶取向膜分别在外周,涂布直径5.5μm的掺入氧化铝球的环氧树脂粘合剂后,相对于液晶取向膜面重叠压合,使粘合剂固化。然后,从液晶注入口向基板间填充向列型液晶(メルク社制,MLC-6221)后,用丙烯酸类光固化粘合剂密封液晶注入口,在基板的外侧两面粘合偏振光片,制作液晶显示元件。评价所得液晶显示元件的电压保持率、烧结性。在厚度为1.5mm的石英基板上,用旋转器涂布上述调制的本发明液晶取向剂,与液晶显示元件制作时同样地形成涂膜。从制作的涂膜透过率测定评价透明性。结果示于表1中。可以确认本发明所得液晶取向剂的电压保持率和闪烁特性良好。
实施例2~15根据下述表1所述的方案,将合成例1~10所得的聚酰亚胺(A-1)~(A-4)、聚酰胺酸(B-1)~(B-3)、部分酰亚胺(C-1)~(C-3)和含有环氧基的化合物溶解在以γ-丁内酯为主成分的混合溶剂中得到固体成分浓度为4.0%的溶液,将该溶液通过孔径为1μm的过滤器过滤,调制本发明的液晶取向剂。分别用如此调制的液晶取向剂,于实施例1同样地,在基板表面上形成保护膜,使用该形成液晶取向膜的基板制作液晶显示元件。而且,评价透明性、电压保持率和烧结性。结果示于表1。
比较例1~5根据下述表1所示的方案,于实施例同样地制作液晶显示元件。而且,评价透明性、电压保持率和烧结性。结果示于表1。
表1

权利要求
1.液晶取向剂,其特征在于该液晶取向剂含有100重量份具有下式(I-1)所表示的重复单位和下式(I-2)所表示的重复单位且式(I-1)所表示的重复单位的比例以重量计占全部重复单位40%~60%的聚合物和至少5重量份分子内具有至少2个环氧基的化合物,[化1] 式中,P1是4价有机基团,且Q1是2价有机基团,[化2] 式中,P2是4价有机基团,且Q2是2价有机基团。
2.如权利要求1所述的液晶取向剂,其中分子内具有至少2个环氧基的化合物是至少一种选自下式(1)所表示的化合物和下式(2)所表示化合物的含有环氧基的化合物,[化3] 式中,R10表示2价脂肪族基团,[化4] 式中,R11表示2价有机基团。
3.如权利要求1或2所述的液晶取向剂,其中聚合物在300nm~700nm波长区域的透过率不低于90%。
全文摘要
本发明提供一种液晶显示元件用液晶取向剂和具备由此得到的液晶取向膜的液晶显示元件,使用该液晶取向剂,则即使在不限于ITO、使用反射电极的情况下也可以得到烧结特性优异的液晶取向膜。该液晶取向剂含有100重量份具有酰胺酸重复单位和酰亚胺重复单位且酰胺酸重复单位的比例以重量计占全部重复单位40~60%的聚合物和至少5重量份分子内具有至少2个环氧基的化合物。
文档编号G02F1/13GK1661428SQ20051000746
公开日2005年8月31日 申请日期2005年2月22日 优先权日2004年2月24日
发明者夏井亨, 黑田美彦, 西川通则 申请人:Jsr株式会社
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