液晶取向处理剂、液晶取向膜及液晶显示元件的制作方法

文档序号:11106788阅读:821来源:国知局
液晶取向处理剂、液晶取向膜及液晶显示元件的制造方法与工艺

技术领域

本发明涉及制作液晶取向膜时使用的液晶取向处理剂以及利用该处理剂的液晶显示元件。



背景技术:

现在,对于液晶显示元件中所使用的液晶取向膜要求多种特性。作为其中的特性之一,有使液晶分子相对于基板面的取向倾斜角保持为任意值的所谓的液晶的预倾角的控制。众所周知,该预倾角的大小是可以通过选择构成液晶取向膜的聚酰亚胺的结构来改变的。在通过聚酰亚胺的结构来控制预倾角的技术中,将具有侧链的二胺化合物作为聚酰亚胺原料的一部分而使用的方法也可以根据该二胺化合物的使用比例来控制预倾角。所以,获得目标预倾角是比较容易的,作为增大预倾角的方法是有用的。作为增大液晶的预倾角的二胺化合物的侧链结构,提出了包含长链的烷基或氟烷基(例如参照专利文献1)、苯基及环己基等的环结构的侧链结构(例如参照专利文献2、3)。

近年来,随着液晶显示元件被广泛应用于大画面的液晶电视和高清晰的移动设备用途(数码照相机和移动电话的显示部分),与以往相比,所使用的基板的大型化、基板阶差(日文:段差)的凹凸逐渐增大。在这种状况下,从显示特性的角度来看,也要求相对于大型基板及阶差能均匀地形成液晶取向膜。该液晶取向膜的制作工序中,将聚酰胺酸或溶剂可溶性聚酰亚胺(也称为树脂)的液晶取向处理剂(也称为涂布溶液)涂布于基板的情况下,在工业上通常用柔版印刷法或喷墨涂布法等来进行。此时,在涂布溶液的溶剂中,除了作为树脂溶解性优异的溶剂(也称为良溶剂)的N-甲基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯等以外,为了提高液晶取向膜的涂膜均匀性,还可以混合作为树脂溶解性低的溶剂(也称为不良溶剂)的丁基溶纤剂等(例如参照专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开平2-282726号公报

专利文献2:日本专利特开平9-278724号公报

专利文献3:国际公开第2004/52962号文本

专利文献4:日本专利特开平2-37324号公报



技术实现要素:

发明所要解决的技术问题

液晶取向膜也被用于对液晶相对于基板的角度、即液晶的预倾角进行控制,液晶显示元件高性能化,其使用范围也在逐年扩大,并不仅仅单是获得规定的预倾角,预倾角的稳定性也变得越来越重要。

液晶显示元件的制造工序中,为了提高液晶的取向均匀性,有时将液晶封入后进行加热处理,将液晶暂时各向同性化。但是,当预倾角的稳定性低时,在该各向同性处理后,出现不能获得目标大小的预倾角或者预倾角出现参差不齐的问题。特别是为了获得高亮度而使用发热量大、光的照射量多的背光源的液晶显示元件、例如汽车导航系统及大型电视的情况下,有时会在长时间暴露于高温及光照射的环境下使用或放置。在这样的严酷条件下,预倾角慢慢变化时,引起无法获得初期显示特性或在显示不均等的问题。

此外,采用由具有侧链的二胺化合物而得的聚酰胺酸或溶剂可溶性聚酰亚胺而得的液晶取向处理剂,存在液晶取向膜的涂膜均匀性下降的倾向。特别是在无法获得均匀的涂膜性的情况下、即发生排拒或产生气孔的情况下,在制成液晶显示元件时,该部分成为显示缺陷。所以,需要增加涂布溶液对基板的浸润扩散性高的不良溶剂的混合量,不良溶剂的使聚酰胺酸或溶剂可溶性聚酰亚胺溶解的能力差,所以如果大量地混合则存在发生树脂析出的问题。

还有,近年来,针对智能手机或移动电话等的移动设备用途,使用液晶显示元件。这些用途中为了确保尽可能多的显示面,用于将液晶显示元件的基板间粘接的密封剂存在于接近液晶取向膜的端部的位置。所以,液晶取向膜的端部的涂膜性降低的情况下、即液晶取向膜的端部不是直线、或该端部处于隆起的状态的情况下,密封剂的基板间的粘接效果下降,导致液晶显示元件的显示特性和可靠性降低。

本发明是鉴于上述情况而完成的发明。即、本发明所要解决的技术问题是提供即使长时间暴露于高温及光照射下,预倾角也没有变化的液晶取向膜。此外,还提供一种即使是采用由具有侧链的二胺化合物而得的聚酰胺酸或溶剂可溶性聚酰亚胺而得的液晶取向处理剂,也能获得涂布溶液对基板的浸润扩散性高、均匀的涂膜性,而且液晶取向膜的端部的涂膜性也优异的液晶取向膜。此外,还提供具有上述的液晶取向膜的液晶显示元件、能提供上述的液晶取向膜的液晶取向处理剂。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明人进行了认真研究,结果发现包含特定结构的溶剂及具有特定结构的侧链的聚合物的液晶取向处理剂在达成上述目的方面极为有效,从而完成了本发明。

即,本发明具有以下技术内容。

(1)一种液晶取向处理剂,其包含下述的成分(A)和成分(B),

成分(A):N-乙基-2-吡咯烷酮;

成分(B):选自具有以下述式[1]表示的侧链的聚酰亚胺前体及将聚酰亚胺前体进行酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少一种聚合物;

[化1]

式[1]中,X1是单键、-(CH2)a-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-,其中a是1~15的整数;X2是单键或-(CH2)b-,其中b是1~15的整数;X3是单键、-(CH2)c-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-,其中c是1~10的整数;X4是选自苯环、环己环及杂环的2价环状基团,其中,该环状基团上的任意的氢原子可以被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代;X5是选自苯环、环己环及杂环的2价环状基团,其中,该环状基团上的任意的氢原子可以被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代;X6是碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~18的含氟烷氧基,n是0~4的整数。

(2)如上述(1)所述的液晶取向处理剂,其中,所述成分(B)是选自下述聚酰亚胺前体及将聚酰亚胺前体进行酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少一种聚合物;所述聚酰亚胺前体是将具有所述以式[1]表示的侧链的二胺化合物作为原料的一部分使用而得的。

(3)如上述(2)所述的液晶取向处理剂,其中,具有所述以式[1]表示的侧链的二胺化合物是以下述式[1a]表示的二胺化合物;

[化2]

式[1a]中,X1是单键、-(CH2)a-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-,其中a是1~15的整数;X2是单键或-(CH2)b-,其中b是1~15的整数;X3是单键、-(CH2)c-、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-,其中c是1~10的整数;X4是选自苯环、环己环及杂环的2价环状基团,其中,该环状基团上的任意的氢原子可以被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代;X5是选自苯环、环己环及杂环的2价环状基团,其中,该环状基团上的任意的氢原子可以被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代;X6是碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~18的含氟烷氧基;n是0~4的整数,m是1~4的整数。

(4)如上述(2)或(3)所述的液晶取向处理剂,其中,原料二胺成分的5~80摩尔%使用以所述式[1a]表示的二胺。

(5)如上述(1)~(4)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,所述成分(B)是使用以下述式[2]表示的四羧酸二酐而得的聚合物;

[化3]

式[2]中,Y1是碳数4~13的4价有机基团,且含有碳数4~10的非芳香族环状烃基。

(6)如上述(5)所述的液晶取向处理剂,其中,所述Y1是以下述式[2a]~[2j]表示的结构的基团;

[化4]

式[2a]中,Y2~Y5是氢原子、甲基、氯原子或苯环,且各基团彼此可以相同或不同;式[2g]中,Y6及Y7是氢原子或甲基,且各基团彼此可以相同或不同。

(7)如上述(1)~(6)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,作为所述成分(B)的聚合物是聚酰胺酸。

(8)如上述(1)~(6)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,作为所述成分(B)的聚合物是使聚酰胺酸脱水闭环而得的聚酰亚胺。

(9)如上述(1)~(8)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,作为成分(C),含有N-甲基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯。

(10)如上述(1)~(9)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,作为成分(D),含有选自1-己醇、环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚及丙二醇单丁醚的至少一种。

(11)如上述(1)~(10)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,所述成分(A)占液晶取向处理剂中所含的全部有机溶剂的10~100质量%。

(12)如上述(9)~(11)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,所述成分(C)占液晶取向处理剂中所含的全部有机溶剂的0.1~50质量%。

(13)如上述(10)~(12)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,所述成分(D)占液晶取向处理剂中所含的全部有机溶剂的5~80质量%。

(14)如上述(1)~(13)中任一项所述的液晶取向处理剂,其中,液晶取向处理剂中的所述成分(B)为0.1~15质量%。

(15)一种液晶取向膜,它通过使用上述(1)~(14)中任一项所述的液晶取向处理剂而得到。

(16)一种液晶取向膜,它通过使用上述(1)~(14)中任一项所述的液晶取向处理剂、并利用喷墨法而得到。

(17)一种液晶显示元件,它具有上述(15)或(16)所述的液晶取向膜。

(18)如上述(15)或(16)所述的液晶取向膜,它被用于通过在具备电极的一对基板间具有液晶层而构成的、经过下述工序制造的液晶显示元件,该工序为:在所述一对基板间配置包含利用活性能量射线及热量中的至少一方进行聚合的聚合性化合物的液晶组合物,一边在所述电极间施加电压,一边使所述聚合性化合物聚合。

(19)一种液晶显示元件,它具有上述(18)所述的液晶取向膜。

(20)如上述(19)所述的液晶显示元件,它通过在具备电极和所述液晶取向膜的一对基板间具有液晶层而构成,并经过下述工序来制造,该工序为:在所述一对基板间配置包含利用活性能量射线及热量中的至少一方进行聚合的聚合性化合物的液晶组合物,一边在所述电极间施加电压,一边使所述聚合性化合物聚合。

(21)如上述(15)或(16)所述的液晶取向膜,它被用于在具备电极的一对基板间具有液晶层而构成的、经过下述工序制造的液晶显示元件,该工序为:在所述一对基板间配置包含利用活性能量射线及热量中的至少一方进行聚合的聚合性基团的液晶取向膜,一边在所述电极间施加电压一边使所述聚合性基团聚合。

(22)一种液晶显示元件,它具有上述(21)所述的液晶取向膜。

(23)如上述(22)所述的液晶显示元件,它通过在具备电极的一对基板间具有液晶层而构成,并经过下述工序来制造,该工序为:在所述一对基板间配置包含利用活性能量射线及热量中的至少一方进行聚合的聚合性基团的液晶取向膜,一边在所述电极间施加电压一边使所述聚合性基团聚合。

发明的效果

采用本发明的液晶取向处理剂,即使暴露于长时间的高温及光照射,也可得到预倾角没有变化的液晶取向膜,而且,可得到溶液对基板的浸润扩散性高、相对于大型基板或阶差基板的涂膜均匀性优异的液晶取向膜。通过使用该液晶取向膜,可提供显示特性优异的可靠性高的液晶显示元件。

附图说明

图1是用于评价液晶取向膜的端部的直线性的光学显微镜的涂膜图像的例子。

图2是用于评价液晶取向膜的端部的隆起(日文:盛り上がり)的光学显微镜的涂膜图像的例子。

具体实施方式

本发明的液晶取向处理剂包含作为成分(A)的N-乙基-2-吡咯烷酮(也称为特定溶剂)、及作为成分(B)的选自具有以上述式[1]表示的侧链(也称为特定侧链结构)的聚酰亚胺前体及将聚酰亚胺前体进行酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少一种聚合物(也称为特定聚合物)。

本发明中的特定溶剂是对聚酰胺酸及可溶性聚酰亚胺的溶解性优异的良溶剂。还有,与通常所使用的N-甲基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯相比,其作为溶剂的表面张力低。因此,使用了特定溶剂的液晶取向处理剂与没使用该特定溶剂的液晶取向处理剂相比,涂布溶液对基板的浸润扩散性高,即使不大量使用树脂溶解性低的不良溶剂,也能够得到涂膜均匀性优异的液晶取向膜。此外,通过提高涂布溶液的浸润扩散性,制成液晶取向膜时的端部的直线性提高。

此外,该特定溶剂与通常所使用的N-甲基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯相比沸点高,所以使用特定溶剂的液晶取向剂可抑制制成液晶取向膜时的端部的隆起。

本发明中的特定侧链结构在侧链部分具有苯环、环己环或杂环。这些苯环、环己环或杂环与现有技术中的长链烷基相比,表现为刚性结构。藉此,侧链部位的对热或紫外线的稳定性提高,可得到即使对于热或光、预倾角也稳定的液晶取向膜。此外,这些苯环、环己环或杂环即使表现为刚性结构,与现有技术中的由类固醇骨架形成的环状基团相比,聚合物的有机溶剂溶解性也较高。因此,本发明的具有特定侧链结构的液晶取向处理剂与现有技术中的具有由类固醇骨架形成的环状基团的液晶取向处理剂相比,对基板的涂布均匀性提高。

由于上述原因,根据本发明的包含特定溶剂及具有特定侧链结构的聚合物的液晶取向处理剂,可得到即使长时间暴露于高温及光的照射,预倾角也无变化、且涂膜均匀性优异的液晶取向膜,此外,通过使用该液晶取向膜,可得到显示特性优异的可靠性高的液晶显示元件。

<特定溶剂>

本发明的特定溶剂是N-乙基-2-吡咯烷酮。N-乙基-2-吡咯烷酮具有提高涂布溶液对基板的浸润扩散性的效果,所以较好是占液晶取向处理剂中所含的全部有机溶剂的10~100质量%。优选占全部有机溶剂的15~100质量%,更优选20~100质量%,进一步优选25~100质量%。

液晶取向处理剂中的全部有机溶剂中,本发明的特定溶剂的量越多,本发明的效果、即涂布溶液对基板的浸润扩散性越高,可得到涂膜均匀性优异的液晶取向膜。

<特定侧链结构>

本发明的特定聚合物、即选自聚酰亚胺前体及将聚酰亚胺前体进行酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少一种具有以下述式[1]表示的特定侧链结构。

[化5]

式[1]中,X1是单键、-(CH2)a-(a是1~15的整数)、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-。其中,由于容易合成侧链结构,因此优选单键、-(CH2)a-(a是1~15的整数)、-O-、-CONH-、-CH2O-或-COO-。更优选单键、-(CH2)a-(a是1~10的整数)、-O-、-CONH-、-CH2O-或-COO-。进一步优选单键、-(CH2)a-(a是1~10的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。

X2是单键或-(CH2)b-(b是1~15的整数)。其中,优选单键或-(CH2)b-(b是1~10的整数)。

X3是单键、-(CH2)c-(c是1~15的整数)、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-。其中,由于容易合成,因此优选单键、-(CH2)c-(c是1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。更优选单键、-(CH2)c-(c是1~10的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。

X4是选自苯环、环己环及杂环的2价环状基团。上述环状基团上的任意的氢原子可以被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。其中,作为2价环状基团,优选苯环或环己环。

X5是选自苯环、环己环及杂环的2价环状基团。该环状基团上的任意的氢原子可以被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。其中,作为2价环状基团,优选苯环或环己烷环。

n是0~4的整数,优选0~2的整数。

X6是碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~18的含氟烷氧基。其中优选碳数1~18的烷基、碳数1~10的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~10的含氟烷氧基。更优选碳数1~12的烷基或碳数1~12的烷氧基。进一步优选碳数1~9的烷基或碳数1~9的烷氧基。

作为式[1]中的X1、X2、X3、X4、X5、X6及n的优选组合,可例举与国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)的第13页~第33页的表6~45所记载的(2-1)~(2-600)同样的组合。并且,本发明中的X1~X6在国际公开公报的各表中表示为Y1~Y6,可以将Y1~Y6替换为X1~X6

<特定侧链型二胺化合物>

作为将以式[1]表示的特定侧链结构导入本发明的特定聚合物、即选自聚酰亚胺前体及将聚酰亚胺前体进行酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少一种的方法,较好是将具有特定侧链结构的二胺化合物用作原料的一部分。特别优选使用以下述式[1a]表示的二胺化合物(也称为特定侧链型二胺化合物)。

[化6]

式[1a]中,X1是单键、-(CH2)a-(a是1~15的整数)、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-。其中,由于容易合成侧链结构,因此优选单键、-(CH2)a-(a是1~15的整数)、-O-、-CONH-、-CH2O-或-COO-。更优选单键、-(CH2)a-(a是1~10的整数)、-O-、-CONH-、-CH2O-或-COO-。进一步优选单键、-(CH2)a-(a是1~10的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。

X2是单键或-(CH2)b-(b是1~15的整数)。其中,优选单键或-(CH2)b-(b是1~10的整数)。

X3是单键、-(CH2)c-(c是1~15的整数)、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-。其中,由于容易合成,因此优选单键、-(CH2)c-(c是1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。更优选单键、-(CH2)c-(c是1~10的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。

X4是选自苯环、环己环或杂环的2价环状基团。上述环状基团上的任意的氢原子可以被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。其中,作为2价环状基团,优选苯环或环己环。

X5是选自苯环、环己环及杂环的2价环状基团。该环状基团上的任意的氢原子可以被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。其中,作为2价环状基团,优选苯环或环己环。

n是0~4的整数,优选0~2的整数。

X6是碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~18的含氟烷氧基。其中优选碳数1~18的烷基、碳数1~10的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~10的含氟烷氧基。更优选碳数1~12的烷基或碳数1~12的烷氧基。进一步优选碳数1~9的烷基或碳数1~9的烷氧基。

式[1a]中的X1、X2、X3、X4、X5、X6及n的优选组合与式[1]相同。

式[1]中的X1、X2、X3、X4、X5、X6及n的组合中,更优选的组合是1-25~1-96、1-145~1-168、1-217~1-240、1-268~1-315、1-364~1-387、1-436~1-483等,特别优选的组合是1-49~1-96、1-145~1-168、1-217~1-240等。

式[1a]中,m是1~4的整数,优选为1。

作为式[1a],具体而言,是例如以下述式[1-1]~[1-13]表示的结构。

[化7]

(式[1-1]~[1-3]中,R1是-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-或CH2OCO-;R2是直链状或直链状的、碳数1~22的烷基、碳数1~22的烷氧基、碳数1~22的含氟烷基或碳数1~22的含氟烷氧基。)

[化8]

(式[1-4]~[1-6]中,R3是-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2-;R4是直链状或直链状的、碳数1~22的烷基、碳数1~22的烷氧基、碳数1~22的含氟烷基或碳数1~22的含氟烷氧基。)

[化9]

(式[1-7]及[1-8]中,R5是-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-、-O-或-NH-;R6是氟基、氰基、三氟甲基、硝基、偶氮基、甲酰基、乙酰基、乙酰氧基或羟基。)

[化10]

(式[1-9]及式[1-10]中,R7为碳数3~12的直链状或支链状烷基,1,4-亚环己基的顺-反异构性分别为反式异构体。)

[化11]

(式[1-11]及式[1-12]中,R8为碳数3~12的直链状或支链状烷基,1,4-亚环己基的顺-反异构性分别为反式异构体。)

[化12]

(式[1-13]中,A4是可以被氟原子取代的碳数3~20的直链状或支链状烷基;A3是1,4-亚环己基或1,4-亚苯基;A2是氧原子或COO-*(其中带“*”的键与A3连接);A1是氧原子或COO-*(其中带“*”的键与(CH2)a2连接。)

此外,a1是0或1,a2是2~10的整数,a3是0或1。)

上述式[1-1]~[1-13]中,特别优选的结构的二胺化合物是式[1-1]~[1-6]、式[1-9]~[1-13]等。

上述的特定侧链型二胺化合物可以根据制成液晶取向膜时的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等特性,使用一种或将两种以上混合使用。

<其他二胺化合物>

本发明中,只要不损害本发明的效果,也可以使用特定侧链型二胺化合物以外的其他的二胺化合物(以下也称为其他二胺化合物)作为原料的二胺成分。下面例举其具体例子。

对苯二胺、2,3,5,6-四甲基对苯二胺、2,5-二甲基对苯二胺、间苯二胺、2,4-二甲基间苯二胺、2,5-二氨基甲苯、2,6-二氨基甲苯、2,5-二氨基苯酚、2,4-二氨基苯酚、3,5-二氨基苯酚、3,5-二氨基苄醇、2,4-二氨基苄醇、4,6-二氨基间苯二酚、4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二羟基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二羧基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二氟-4,4’-联苯、3,3’-三氟甲基-4,4’-二氨基联苯、3,4’-二氨基联苯、3,3’-二氨基联苯、2,2’-二氨基联苯、2,3’-二氨基联苯、4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,3’-二氨基二苯基甲烷、3,4’-二氨基二苯基甲烷、2,2’-二氨基二苯基甲烷、2,3’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基醚、3,3’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、2,2’-二氨基二苯基醚、2,3’-二氨基二苯基醚、4,4’-磺酰基双苯胺、3,3’-磺酰基双苯胺、双(4-氨基苯基)硅烷、双(3-氨基苯基)硅烷、二甲基-双(4-氨基苯基)硅烷、二甲基-双(3-氨基苯基)硅烷、4,4’-硫代双苯胺、3,3’-硫代双苯胺、4,4’-二氨基二苯胺、3,3’-二氨基二苯胺、3,4’-二氨基二苯胺、2,2’-二氨基二苯胺、2,3’-二氨基二苯胺、N-甲基(4,4’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(3,3’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(3,4’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(2,2’-二氨基二苯基)胺、N-甲基(2,3’-二氨基二苯基)胺、4,4’-二氨基二苯甲酮、3,3’-二氨基二苯甲酮、3,4’-二氨基二苯甲酮、1,4-二氨基萘、2,2’-二氨基二苯甲酮、2,3’-二氨基二苯甲酮、1,5-二氨基萘、1,6-二氨基萘、1,7-二氨基萘、1,8-二氨基萘、2,5-二氨基萘、2,6二氨基萘、2,7-二氨基萘、2,8-二氨基萘、1,2-双(4-氨基苯基)乙烷、1,2-双(3-氨基苯基)乙烷、1,3-双(4-氨基苯基)丙烷、1,3-双(3-氨基苯基)丙烷、1,4-双(4-氨基苯基)丁烷、1,4-双(3-氨基苯基)丁烷、双(3,5-二乙基-4-氨基苯基)甲烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯基)苯、1,3-双(4-氨基苯基)苯、1,4-双(4-氨基苄基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、4,4’-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双苯胺、4,4’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]双苯胺、3,4’-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双苯胺、3,4’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]双苯胺、3,3’-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]双苯胺、3,3’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]双苯胺、1,4-亚苯基双[(4-氨基苯基)甲酮]、1,4-亚苯基双[(3-氨基苯基)甲酮]、1,3-亚苯基双[(4-氨基苯基)甲酮]、1,3-亚苯基双[(3-氨基苯基)甲酮]、1,4-亚苯基双(4-氨基苯甲酸酯)、1,4-亚苯基双(3-氨基苯甲酸酯)、1,3-亚苯基双(4-氨基苯甲酸酯)、1,3-亚苯基双(3-氨基苯甲酸酯)、双(4-氨基苯基)对苯二甲酸酯、双(3-氨基苯基)对苯二甲酸酯、双(4-氨基苯基)间苯二甲酸酯、双(3-氨基苯基)间苯二甲酸酯、N,N’-(1,4-亚苯基)双(4-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,3-亚苯基)双(4-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,4-亚苯基)双(3-氨基苯甲酰胺)、N,N’-(1,3-亚苯基)双(3-氨基苯甲酰胺)、N,N’-双(4-氨基苯基)对苯二甲酰胺、N,N’-双(3-氨基苯基)对苯二甲酰胺、N,N’-双(4-氨基苯基)间苯二甲酰胺、N,N’-双(3-氨基苯基)间苯二甲酰胺、9,10-双(4-氨基苯基)蒽、4,4’-双(4-氨基苯氧基)二苯砜、2,2’-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、2,2’-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2’-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、2,2’-双(3-氨基苯基)六氟丙烷、2,2’-双(3-氨基-4-甲基苯基)六氟丙烷、2,2’-双(4-氨基苯基)丙烷、2,2’-双(3-氨基苯基)丙烷、2,2’-双(3-氨基-4-甲基苯基)丙烷、3,5-二氨基苯甲酸、2,5-二氨基苯甲酸、1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、1,3-双(3-氨基苯氧基)丙烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)丁烷、1,4-双(3-氨基苯氧基)丁烷、1,5-双(4-氨基苯氧基)戊烷、1,5-双(3-氨基苯氧基)戊烷、1,6-双(4-氨基苯氧基)己烷、1,6-双(3-氨基苯氧基)己烷、1,7-双(4-氨基苯氧基)庚烷、1,7-(3-氨基苯氧基)庚烷、1,8-双(4-氨基苯氧基)辛烷、1,8-双(3-氨基苯氧基)辛烷、1,9-双(4-氨基苯氧基)壬烷、1,9-双(3-氨基苯氧基)壬烷、1,10-(4-氨基苯氧基)癸烷、1,10-(3-氨基苯氧基)癸烷、1,11-(4-氨基苯氧基)十一烷、1,11-(3-氨基苯氧基)十一烷、1,12-(4-氨基苯氧基)十二烷、1,12-(3-氨基苯氧基)十二烷等芳香族二胺化合物;双(4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷等脂环式二胺化合物;1,3-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基辛烷、1,9-二氨基壬烷、1,10-二氨基癸烷、1,11-二氨基十一烷、1,12-二氨基十二烷等脂肪族二胺化合物。

此外,只要不损害本发明的效果,也可以使用二胺侧链上具有烷基或含氟烷基的二胺化合物。

具体而言,可例示例如以下述式[DA1]~式[DA12]表示的二胺化合物。

[化13]

(式[DA1]~[DA5]中,A1是碳数1~22的直链状或支链状的烷基或碳数1~22的直链状或支链状的含氟烷基。)

[化14]

(式[DA6]~[DA11]中,A2表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-或-NH-;A3表示碳数1~22的直链状或支链状的烷基或碳数1~22的直链状或支链状的含氟烷基。)

[化15]

(式[DA12]中,p是1~10的整数。)

只要不损害本发明的效果,也可以使用以下述式[DA13]~式[DA20]表示的二胺化合物。

[化16]

(式[DA17]中,m是0~3的整数。式[DA20]中,n是1~5的整数。)

还有,只要不损害本发明的效果,也可以使用以下述式[DA21]~式[DA24]表示的在分子内具有羧基的二胺化合物。

[化17]

(式[DA21]中,m1是1~4的整数。

式[DA22]中,A4是单键、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-CF2-、-C(CF3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-;m2及m3分别是0~4的整数,且m2+m3为1~4的整数。

式[DA23]中,m4及m5分别为1~5的整数。式[DA24]中,A5是碳数1~5的直链状或支链状烷基;m6是1~5的整数。

式[DA25]中,A6是单键、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-CF2-、-C(CF3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-;m7是1~4的整数。)

还有,只要不损害本发明的效果,也可以使用以下述式[DA26]表示的二胺化合物。

[化18]

(式[DA26]中,A1是选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-的2价有机基团;A2是单键、碳数1~20的脂肪族烃基、非芳香族环烃基或芳香族烃基。A3是单键、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-或-O(CH2)m-(m是1~5的整数);A4是含氮芳香族杂环;n是1~4的整数。)

还有,只要不损害本发明的效果,也可以使用以下述式[DA27]~式[DA46]表示的具有类固醇骨架的二胺化合物。

[化19]

[化20]

[化21]

[化22]

[化23]

[化24]

上述的其他二胺化合物可以根据制成液晶取向膜时的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等特性,使用一种或将两种以上混合使用。

<特定四羧酸二酐>

为了得到本发明的特定聚合物,优选使用以下述式[2]表示的四羧酸二酐(也称为特定四羧酸二酐)作为原料的一部分。

[化25]

式[2]中,Y1是碳数4~13的4价有机基团,且含有碳数4~10的非芳香族环状烃基。

式[2]中的Y1具体是例如以下述式[2a]~[2j]表示的4价基团。

[化34]

式[2a]中,Y2~Y5是氢原子、甲基、氯原子或苯环,且各基团彼此可以相同或不同。

此外,式[2g]中,Y6及Y7是氢原子或甲基,且各基团彼此可以相同或不同。

式[2]中,从聚合反应性和合成的难易程度的观点来看,Y1的特别优选的结构是式[2a]、式[2c]、式[2d]、式[2e]、式[2f]或式[2g]。其中,优选式[2a]、式[2e]、式[2f]或式[2g]。

<其他四羧酸二酐>

本发明中,只要不损害本发明的效果,可以使用特定四羧酸二酐以外的其他的四羧酸二酐(也称为其他四羧酸二酐)。作为其他四羧酸二酐,可例举以下所示的四羧酸的四羧酸二酐。

均苯四甲酸、2,3,6,7-萘四甲酸、1,2,5,6-萘四甲酸、1,4,5,8-萘四甲酸、2,3,6,7-蒽四甲酸、1,2,5,6-蒽四甲酸、3,3’,4,4’-联苯四甲酸、2,3,3’,4-联苯四甲酸、双(3,4-二羧基苯基)醚、3,3’,4,4’-二苯酮四甲酸、双(3,4-二羧基苯基)砜、双(3,4-二羧基苯基)甲烷、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷、双(3,4-二羧基苯基)二甲基硅烷、双(3,4-二羧基苯基)二苯基硅烷、2,3,4,5-吡啶四甲酸、2,6-双(3,4-二羧基苯基)吡啶、3,3’,4,4’-二苯砜四甲酸、3,4,9,10-苝四甲酸或1,3-二苯基-1,2,3,4-环丁烷四甲酸。

上述的特定四羧酸二酐及其他四羧酸二酐可以根据制成液晶取向膜时的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等特性,使用一种或将两种以上混合使用。

<特定聚合物>

本发明的特定聚合物是选自具有以上述式[1]表示的侧链的聚酰亚胺前体及将聚酰亚胺前体进行酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少一种的聚合物。

聚酰亚胺前体是以下述式[A]表示的结构。

[化27]

(式[A]中,R1是4价有机基团,R2是2价有机基团,A1及A2是氢原子或碳数1~8的烷基,各基团彼此可以相同或不同,n表示正整数。)

通过采用以下述式[B]表示的二胺成分和以下述式[C]表示的四羧酸二酐作为原料,可以比较简便地获得本发明的特定聚合物,从该理由考虑,优选由以下述式[D]表示的重复单元的结构式构成的聚酰胺酸或使该聚酰胺酸进行酰亚胺化而得的聚酰亚胺。

[化28]

(式[B]及[C]中,R1及R2具有与式[A]中的定义相同的意义。)

[化29]

(式[D]中,R1及R2具有与式[A]中的定义相同的意义。)

本发明中,对合成特定聚合物的方法无特别限定。通常,可通过使二胺成分和四羧酸成分反应而获得。一般而言,可通过使选自四羧酸及其衍生物的至少1种的四羧酸成分和由1种或多种二胺化合物构成的二胺成分反应来获得聚酰胺酸。具体而言,可使用下述方法:使四羧酸二酐和二胺成分缩聚而获得聚酰胺酸的方法,使四羧酸和二胺成分进行脱水缩聚反应而获得聚酰胺酸的方法,或者使四羧酸二酰卤和二胺成分缩聚而获得聚酰胺酸的方法。

为了获得聚酰胺酸烷基酯,可使用下述方法:使羧酸基进行二烷基酯化而得的四羧酸和二胺成分缩聚的方法,使羧酸基进行二烷基酯化而得的四羧酸二酰卤和二胺成分缩聚的方法,或者将聚酰胺酸的羧基转化成酯的方法。

为了获得聚酰亚胺,可使用使上述的聚酰胺酸或聚酰胺酸烷基酯闭环制成聚酰亚胺的方法。

使用本发明的特定聚合物而得的液晶取向膜中,上述二胺成分中的以上述式[1]表示的特定侧链结构的含有比率越高,制成液晶取向膜时的疏水性和液晶的预倾角越大。此时,二胺成分优选使用以上述式[1a]表示的特定侧链型二胺化合物。特别优选使用选自以上述式[1-1]~[1-6]及式[1-9]~[1-13]表示的特定侧链型二胺化合物的至少一种。其中,优选使用选自以式[1-1]~[1-6]或式[1-9]~[1-12]表示的特定侧链型二胺化合物的至少一种。出于提高上述特性的目的,理想的是二胺成分的5~80摩尔%为特定侧链型二胺化合物。其中,从液晶取向处理剂的涂布性及制成液晶取向膜时的电特性的角度考虑,更优选二胺成分的5~60摩尔%是特定侧链型二胺化合物。进一步优选为二胺成分的10~60摩尔%是特定侧链型二胺化合物。

为了获得本发明的特定聚合物,优选使用以上述式[2]表示的特定四羧酸二酐作为四羧酸成分。特别优选使用式[2]中的Y1是以上述式[2a]~[2j]表示的结构的基团的四羧酸二酐。此时,优选四羧酸成分的1摩尔%以上是特定四羧酸二酐,更优选5摩尔%以上,进一步优选10摩尔%以上。此外,也可以四羧酸成分的100摩尔%是特定四羧酸二酐。

二胺成分和四羧酸成分的反应通常在有机溶剂中进行。作为此时使用的有机溶剂,可以是本发明的特定溶剂,只要能够溶解生成的聚酰亚胺前体即可,没有特别的限定。下面例举其具体例子。

例如是N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲亚砜、γ-丁内酯、1,3-二甲基-咪唑啉酮、甲基乙基酮、环己酮、环戊酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮等。

这些溶剂可以单独使用,也可以混合使用。并且,即使是不能溶解聚酰亚胺前体的溶剂,也可以在生成的聚酰亚胺前体不析出的范围内,混合在上述溶剂中使用。另外,因为有机溶剂中的水分阻碍聚合反应,并且成为使生成的聚酰亚胺前体水解的原因,所以理想的是使用经脱水干燥的有机溶剂。

使二胺成分和四羧酸成分在有机溶剂中反应时,可例举下述方法:搅拌使二胺成分分散或溶解于有机溶剂而得的溶液,然后直接添加四羧酸成分或者使四羧酸成分分散或溶解于有机溶剂后再添加的方法;相反地在将四羧酸二酐分散或溶解于有机溶剂而得的溶液中添加二胺成分的方法;交替添加四羧酸成分和二胺成分的方法等,可以使用其中的任一种方法。此外,在二胺成分或四羧酸成分分别由多种化合物构成而进行反应的情况下,可以使其在预先混合的状态下反应,也可以使其分别依次反应,还可以使分别反应而得的低分子量聚合物混合反应来获得特定聚合物。此时的聚合温度可以选择-20~150℃的任意温度,优选是-5~100℃的范围。此外,反应能以任意的浓度进行,但如果浓度过低则难以得到高分子量的特定聚合物,如果浓度过高则反应液的粘度过高,难以进行均匀的搅拌。因此,浓度优选为1~50质量%,更优选5~30质量%。可以在反应初期在高浓度下进行,之后追加有机溶剂。

聚酰亚胺前体的聚合反应中,二胺成分的总摩尔数与四羧酸成分的总摩尔数之比优选为0.8~1.2。与通常的缩聚反应相同,该摩尔比越接近于1.0,生成的聚酰亚胺前体的分子量越大。

本发明的聚酰亚胺是使上述聚酰亚胺前体闭环而得的聚酰亚胺,作为用于获得液晶取向膜的聚合物是有用的。

本发明的聚酰亚胺中,酰胺酸基的闭环率(也称为酰亚胺化率)不需要一定为100%,可以根据用途或目的任意调整。

作为使聚酰亚胺前体进行酰亚胺化的方法,可例举直接加热聚酰亚胺前体的溶液的热酰亚胺化,或在聚酰亚胺前体的溶液中添加催化剂的催化酰亚胺化。

使聚酰亚胺前体在溶液中进行热酰亚胺化时的温度为100~400℃、优选120~250℃。

热酰亚胺化反应较好是一边将生成的水排除至体系外一边进行。

聚酰亚胺前体的催化酰亚胺化可通过在聚酰亚胺前体溶液中添加碱性催化剂和酸酐,且在-20~250℃、优选在0~180℃下搅拌而进行。碱性催化剂的量是酰胺酸基的0.5~30摩尔倍,优选2~20摩尔倍,酸酐的量是酰胺酸基的1~50摩尔倍,优选3~30摩尔倍。

作为碱性催化剂,可例举吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺、三辛胺等,其中吡啶具有对于使反应进行而言适度的碱性,因此优选。

作为酸酐,可例举乙酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐等,其中,使用乙酸酐时易于进行反应结束后的纯化,因此优选。采用催化酰亚胺化的酰亚胺化率可以通过调整催化剂量和反应温度、反应时间来控制。

从聚酰亚胺前体或聚酰亚胺的反应溶液中回收生成的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺时,将反应溶液投入到溶剂中而使其沉淀即可。作为用于沉淀的溶剂,可例举甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、己烷、丁基溶纤剂、庚烷、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、甲苯、苯、水等。投入到溶剂中而沉淀的聚合物可以在过滤回收之后,在常压或减压下、在常温或加热下来进行干燥。另外,如果重复进行使沉淀回收的聚合物再溶解于有机溶剂并再沉淀和回收的操作2~10次,则可以减少聚合物中的杂质。作为此时的溶剂,可例举例如醇类、酮类、烃类等,如果使用选自上述溶剂的3种以上的溶剂,则纯化效率进一步提高,因此优选。

对于本发明的特定聚合物的分子量,考虑到所得的聚合物被膜的强度、聚合物被膜形成时的操作性、聚合物被膜的均匀性,以利用GPC(凝胶渗透色谱)法测得的重均分子量计优选为5000~1000000,更优选10000~150000。

<液晶取向处理剂>

本发明的液晶取向处理剂是用于形成液晶取向膜的涂布溶液,且是含有特定溶剂和特定聚合物的用于形成树脂被膜的涂布液。

本发明的液晶取向处理剂中的聚合物成分可以全部是本发明的特定聚合物,也可以在本发明的特定聚合物中混合除其以外的其他聚合物。此时,聚合物成分中的除本发明的特定聚合物以外的其他聚合物的含量是0.5~15质量%,优选1~10质量%。

作为除本发明的特定聚合物以外的其他聚合物,可例举选自由不含特定侧链型二胺化合物的二胺成分和不含特定四羧酸二酐的四羧酸成分而得的聚酰亚胺前体及将聚酰亚胺前体进行酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少一种的聚合物。还有,作为聚酰亚胺前体及聚酰亚胺以外的聚合物,具体可例举丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸聚合物、聚苯乙烯、聚酰胺、硅氧烷类聚合物等。

对于本发明的液晶取向处理剂中的有机溶剂,从通过涂布形成均匀的被膜的观点考虑,液晶取向处理剂中的有机溶剂的含量优选为70~99质量%。有机溶剂的含量可根据目标液晶取向膜的膜厚进行适当改变。

作为有机溶剂,优选使用本发明的特定溶剂。此时,只要是能溶解特定聚合物的有机溶剂,则除特定溶剂以外,也可以使用下述的溶剂。具体是N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲亚砜、γ-丁内酯、1,3-二甲基-咪唑啉酮、甲基乙基酮、环己酮、环戊酮、或4-羟基-4-甲基-2-戊酮。

其中,优选使用N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯等(也将其称为成分(C))。

成分(C)的使用量优选占液晶取向处理剂中所含的全部有机溶剂的0.1~70质量%。其中,优选1~60质量%。更优选1~50质量%,进一步优选3~40质量%。

本发明的液晶取向处理剂,在不损害本发明的效果的范围内可以使用使涂布液晶取向处理剂时的液晶取向膜的涂膜均匀性及表面平滑性提高的有机溶剂、即不良溶剂。作为能提高液晶取向膜的涂膜均匀性及表面平滑性的不良溶剂的具体例,可例举以下溶剂。

例如乙醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、异戊醇、叔戊醇、3-甲基-2-丁醇、新戊醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、2-乙基-1-己醇、环己醇、1-甲基环己醇、2-甲基环己醇、3-甲基环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、丙醚、丁醚、己醚、二烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、1,2-丁氧基乙醇、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丁醚、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、3-乙氧基丁基乙酸酯、1-甲基戊基乙酸酯、2-乙基丁基乙酸酯、2-乙基己基乙酸酯、乙二醇一乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、碳酸异丙烯酯、碳酸亚乙酯、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、乙二醇异丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单异戊醚、乙二醇单己醚、2-(己氧基)乙醇、糠醇、二乙二醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丁醚、1-(丁氧基乙氧基)丙醇、丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、三丙二醇单甲醚、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、乙二醇一乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基乙酸酯、二乙二醇乙酸酯、三乙二醇、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸丙二醇单乙醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙酸、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸正丁酯、乳酸异戊酯等表面表面张力小的有机溶剂。

其中,优选使用1-己醇、环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丁醚等(也将其称为成分(D))。

不良溶剂(成分(D))的使用量优选占液晶取向处理剂中所含的全部有机溶剂的1~80质量%。其中,优选5~70质量%。更优选10~70质量%。

本发明的液晶取向处理剂中的有机溶剂的优选组合如表1~3所示。

[表1]

[表2]

[表3]

表1~3中,NEP表示N-乙基-2-吡咯烷酮,NMP表示N-甲基-2-吡咯烷酮,γ-BL表示γ-丁内酯,BCS表示乙二醇单丁醚,ECS表示乙二醇单乙醚,MC表示二乙二醇单甲醚,EC表示二乙二醇单乙醚,PGME表示丙二醇单甲醚。

这些有机溶剂的组合中,优选2-1~2-10、2-14~2-17、2-19~2-25、2-29~2-32、2-34~2-40或2-44~2-46的组合。更优选2-1~2-10、2-14~2-17、2-19~2-2-25、2-32或2-38-2-40的组合。特别优选2-2、2-8~2-10、2-17、2-23~2-25、2-32或2-38~2-40的组合。

本发明的液晶取向处理剂中,在不损害本发明的效果的范围内,可以导入具有环氧基、异氰酸酯基、氧杂环丁烷基或环碳酸酯基的交联性化合物,具有选自羟基、羟烷基及低级烷氧基烷基的至少一种取代基的交联性化合物,或具有聚合性不饱和键的交联性化合物。交联性化合物中优选具有两个以上的上述取代基或聚合性不饱和键。

作为具有环氧基或异氰酸酯基的交联性化合物,可例举例如双酚丙酮缩水甘油醚、线型酚醛环氧树脂、甲酚线型酚醛环氧树脂、异氰脲酸三缩水甘油酯、四缩水甘油基氨基联二亚苯、四缩水甘油基间二甲苯二胺、四缩水甘油基-1,3-双(氨基乙基)环己烷、四苯基缩水甘油醚乙烷、三苯基缩水甘油醚乙烷、双酚六氟乙酰基二缩水甘油醚、1,3-双(1-(2,3-环氧丙氧基)-1-三氟甲基-2,2,2-三氟甲基)苯、4,4-双(2,3-环氧丙氧基)八氟联苯、三缩水甘油基对氨基苯酚、四缩水甘油基间二甲苯二胺、2-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-2-(4-(1,1-双(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)乙基)苯基)丙烷、1,3-双(4-(1-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-1-(4-(1-(4-(2,3-环氧丙氧基)苯基)-1-甲基乙基)苯基)乙基)苯氧基)-2-丙醇等。

作为具有氧杂环丁烷基的交联性化合物,是具有至少两个以下述式[3]表示的氧杂环丁烷基的交联性化合物。

[化30]

具体而言,是以下述式[3-1]~式[3-11]表示的交联性化合物。

[化31]

[化32]

[化33]

作为具有环碳酸酯基的交联性化合物,是具有至少两个以下式[4]表示的环碳酸酯基的交联性化合物。

[化34]

具体而言,是以下述式[4-1]~式[4-37]表示的交联性化合物。

[化35]

[化36]

[化37]

[化38]

[化39]

[化40]

[化41]

[化42]

(式[4-24]中,n是1~5的整数。式[4-25]中,n是1~5的整数。式[4-36]中,n是1~100的整数。式[4-37]中,n是1~10的整数。)

还可例举具有以下述式[4-38]~[4-40]表示的至少一种结构的聚硅氧烷。

[化43]

(式[4-38]~[4-40]中,R1、R2、R3、R4及R5分别独立地为式[4]所表示的结构、氢原子、羟基、碳数1~10的烷基、烷氧基、脂肪族环或芳香族环,至少一个是式[4]所表示的结构。)

更具体而言,可例举下述式[4-41]及式[4-42]的化合物。

[化44]

(式[4-42]中,n是1~10的整数。)

作为具有选自羟基及烷氧基的至少1种取代基的交联性化合物,例如可例举具有羟基或烷氧基的氨基树脂,例如三聚氰胺树脂、脲醛树脂、胍胺树脂、甘脲-甲醛树脂、琥珀酰胺-甲醛树脂、亚乙基脲-甲醛树脂等。具体而言,可以使用氨基的氢原子被羟甲基和/或烷氧基甲基取代了的三聚氰胺衍生物、苯并胍胺衍生物或甘脲。三聚氰胺衍生物及苯并胍胺衍生物也可能以二聚体或三聚体的形式存在。它们较好是相对于每1个三嗪环平均具有3个以上6个以下的羟甲基或烷氧基甲基。

作为这样的三聚氰胺衍生物或苯并胍胺衍生物的例子,可例举作为市售品的每1个三嗪环平均被3.7个甲氧基甲基取代了的MX-750、每1个三嗪环平均被5.8个甲氧基甲基取代了的MW-30(以上为三和化学株式会社(三和ケミカル)制),サイメル300、301、303、350、370、771、325、327、703、712等甲氧基甲基化三聚氰胺、サイメル235、236、238、212、253、254等甲氧基甲基化丁氧基甲基化三聚氰胺、サイメル506、508等丁氧基甲基化三聚氰胺、サイメル1141之类的含羧基的甲氧基甲基化异丁氧基甲基化三聚氰胺、サイメル1123之类的甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯并胍胺、サイメル1123-10之类的甲氧基甲基化丁氧基甲基化苯并胍胺、サイメル1128之类的丁氧基甲基化苯并胍胺、サイメル1125-80之类的含羧基的甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯并胍胺(以上为三井氰胺株式会社(三井サイアナミド)制)等。作为甘脲的例子,可例举サイメル1170之类的丁氧基甲基化甘脲、サイメル1172之类的羟甲基化甘脲、パウダーリンク1174之类的甲氧基羟甲基化甘脲等。

作为具有羟基或烷氧基的苯或苯酚性化合物,可例举例如1,3,5-三(甲氧基甲基)苯、1,2,4-三(异丙氧基甲基)苯、1,4-双(仲丁氧基甲基)苯、2,6-二羟甲基对叔丁基苯酚等。

具体而言,可例举记载于国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)的第62页~第66页的式[6-1]~[6-48]所表示的交联性化合物。

作为具有聚合性不饱和键的交联性化合物,例如可例举三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酰氧基乙氧基三羟甲基丙烷、甘油聚缩水甘油醚聚(甲基)丙烯酸酯等的分子内具有3个聚合性不饱和基团的交联性化合物;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、环氧乙烷双酚A型二(甲基)丙烯酸酯、环氧丙烷双酚型二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二缩水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯二(甲基)丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等的分子内具有2个聚合性不饱和基团的交联性化合物;以及(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-2-苯氧基-2-羟基丙酯、邻苯二甲酸-2-(甲基)丙烯酰氧基-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-氯-2-羟基丙酯、甘油单(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基磷酸酯、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺等的分子内具有1个聚合性不饱和基团的交联性化合物;等。

还可以使用以下述式[6]表示的化合物。

[化45]

式[6]中,E1是选自环己烷环、双环己烷环、苯环、联苯环、联三苯环、萘环、芴环、蒽环及菲环的基团,E2是选自下述式[6a]及式[6b]的基团,n为1~4的整数。

[化46]

上述化合物是交联性化合物的一例,并不限定于此。

此外,本发明的液晶取向处理剂中所含的交联性化合物既可以是一种,也可以是两种以上的组合。

本发明的液晶取向处理剂中的交联性化合物的含量相对于全部聚合物成分100质量份优选为0.1~150质量份。为了使交联反应进行而表现出目标效果、且使液晶的取向性不下降,相对于全部聚合物成分100质量份更优选为0.1~100质量份,最优选1~50质量份。

作为促进使用本发明的液晶取向处理剂而形成的液晶取向膜中的电荷移动、促进使用该液晶取向膜的液晶晶胞的电荷释放的化合物,还可以添加国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)的第69页~第73页所记载的式[M1]~[M156]所表示的含氮杂环胺化合物。这些胺化合物也可以直接添加到特定聚合物的溶液中,但优选用合适的溶剂制成浓度为0.1~10质量%、优选1~7质量%的溶液后再添加。作为该溶剂,只要是能溶解上述特定聚合物的有机溶剂即可,无特别限定。

本发明的液晶取向处理剂,在不损害本发明的效果的范围内可以使用使涂布液晶取向处理剂时的聚合物被膜的膜厚均匀性及表面平滑性提高的化合物。还有,还可使用能提高液晶取向膜与基板的密合性的化合物等。

作为能提高膜厚均匀性及表面平滑性的化合物,可例举氟类表面活性剂、硅氧烷类表面活性剂、非离子型表面活性剂等。

更具体而言,可例举例如エフトップEF301、EF303、EF352(托凯姆产品株式会社(トーケムプロダクツ社)制)、メガファックF171、F173、R-30(大日本油墨化学株式会社(大日本インキ社)制)、フロラードFC430、FC431(住友3M株式会社(住友スリーエム社)制)、アサヒガードAG710、サーフロンS-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子株式会社(旭硝子社)制)等。这些表面活性剂的使用比例相对于液晶取向处理剂中所含的全部聚合物成分100质量份,优选为0.01~2质量份,更优选0.01~1质量份。

作为能提高液晶取向膜和基板的密合性的化合物的具体例,可例举以下所示的含官能性硅烷的化合物及含环氧基的化合物。

例如,可例举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(氧乙烯基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-双(氧乙烯基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、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。

使用能够提高与基板的密合性的化合物时,相对于液晶取向处理剂中含有的全部聚合物成分100质量份,其含量较好是0.1~30质量份,更好是1~20质量份。如果不足0.1质量份,则无法期待密合性提高的效果,如果多于30质量份,则有时液晶的取向性变差。

本发明的液晶取向处理剂中,除了上述的不良溶剂、交联性化合物、能提高膜厚均匀性和表面平滑性的化合物及能提高与基板的密合性的化合物以外,只要是在不损害本发明的效果的范围内,则可以添加用于达到改变液晶取向膜的介电常数、导电性等电气特性的目的的电介质和导电物质。

<液晶取向膜和液晶显示元件>

本发明的液晶取向处理剂在涂布于基板上并烧成后,可以进行摩擦处理或光照射等取向处理,从而用作液晶取向膜。此外,用于垂直取向用途等时,即使不进行取向处理也可以用作液晶取向膜。此时,使用的基板只要是透明性高的基板即可,无特别限定,除玻璃基板外,也可以使用丙烯酸基板、聚碳酸酯基板等塑料基板等。从工艺简化的观点来看,较好使用形成有用于液晶驱动的ITO电极等的基板。另外,反射型液晶显示元件中,也可以使用硅晶片等不透明的基板,但仅限于单侧的基板,此时的电极也可以使用铝等反射光的材料。

对液晶取向处理剂的涂布方法没有特别限定,工业上通常是丝网印刷、胶版印刷、柔版印刷、喷墨法等方法。作为其他涂布方法,还有浸涂法、辊涂法、狭缝涂布法、旋涂法、喷涂法等,可以根据目的使用这些方法。

将液晶取向处理剂涂布于基板上后,可以通过加热板、热循环式炉或IR(红外线)型炉等加热装置在50~300℃、优选在80~250℃下使溶剂蒸发,从而形成聚合物被膜。如果烧成后的聚合物被膜的厚度过厚,则在液晶显示元件的消耗电力方面不利,如果过薄,则有时液晶显示元件的可靠性降低,因此优选5~300nm,更优选10~100nm。

使液晶水平取向或倾斜取向时,通过摩擦或偏光紫外线照射等对烧成后的聚合物被膜进行处理。

本发明的液晶显示元件是通过上述方法由本发明的液晶取向处理剂获得带液晶取向膜的基板后,通过公知的方法制造液晶晶胞而成的液晶显示元件。

作为液晶晶胞的制造方法,可例示如下方法:准备形成有液晶取向膜的一对基板,在一块基板的液晶取向膜上散布间隔物,以液晶取向膜面处于内侧的方式将另一块基板贴合,减压注入液晶并密封的方法;在散布有间隔物的液晶取向膜面上滴加液晶之后,将基板贴合而进行密封的方法等。

还有,本发明的液晶取向处理剂适用于由在具备电极的一对基板间具有液晶层而构成的、经过下述工序制造的液晶显示元件,该工序为:在一对基板间配置包含利用活性能量射线及热量中的至少一方进行聚合的聚合性化合物的液晶组合物,一边在电极间施加电压一边通过活性能量射线的照射及加热中的至少一方使聚合性化合物聚合。这里,活性能量射线优选紫外线。

上述液晶显示元件通过PSA(Polymer Sustained Alignment:聚合物稳定取向)方式来控制液晶分子的预倾角。PSA方式中,在液晶材料中预先混入少量的光聚合性化合物、例如光聚合性单体,组装好液晶晶胞后,在对液晶层施加规定的电压的状态下向光聚合性化合物照射紫外线等,利用生成的聚合物来控制液晶分子的预倾角。聚合物生成时的液晶分子的取向状态在除去电压后也会被记忆下来,所以通过控制液晶层中形成的电场等,能够调整液晶分子的预倾角。此外,采用PSA方式时,不需要摩擦处理,所以适合难以通过摩擦处理来控制预倾角的垂直取向型的液晶层的形成。

即,本发明的液晶显示元件能够是如下所述的液晶显示元件:通过上述方法由本发明的液晶取向处理剂得到带液晶取向膜的基板后,制造液晶晶胞,通过紫外线的照射及加热中的至少一方使聚合性化合物聚合,从而控制液晶分子的取向。

若例举制造PSA方式的液晶晶胞的一例,可例举如下方法:准备形成有液晶取向膜的一对基板,在一块基板的液晶取向膜上散布间隔物,以液晶取向膜面处于内侧的方式将另一块基板贴合,减压注入液晶并密封的方法;或在散布有间隔物的液晶取向膜面上滴加液晶之后,将基板贴合而进行密封的方法等。

液晶中可混合通过加热或照射紫外线进行聚合的聚合性化合物。作为聚合性化合物,可例举分子内具有1个以上的丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基等聚合性不饱和基团的化合物。此时,聚合性化合物相对于液晶成分100质量份优选为0.01~10质量份,更优选0.1~5质量份。聚合性化合物如果不足0.01质量份,则聚合性化合物不聚合,无法进行液晶的取向控制,如果多于10质量份,则未反应的聚合性化合物增多,液晶显示元件的烧屏特性(日文:焼き付き特性)下降。

制成液晶晶胞后,一边对液晶晶胞施加交流或直流的电压,一边加热或照射紫外线,使聚合性化合物聚合,藉此来控制液晶分子的取向。

还有,本发明的液晶取向处理剂优选用于如下液晶显示元件,该液晶显示元件由在具备电极的一对基板间具有液晶层而构成、且经过下述工序制得,该工序为:在一对基板间配置包含利用活性能量射线及热量中的至少一方进行聚合的聚合性基团的液晶取向膜后在电极间施加电压这里,活性能量射线优选紫外线。

为了获得包含利用活性能量射线及热量中的至少一种进行聚合的聚合性基团的液晶取向膜,可例举在液晶取向处理剂中添加含该聚合性基团的化合物的方法,及使用含聚合性基团的聚合物成分的方法。本发明的液晶取向处理剂含有具有利用热量或紫外线的照射而反应的双键部位的特定化合物,所以可以通过紫外线的照射及加热中的至少一方来控制液晶分子的取向。

若例举制造液晶晶胞的一例,可例举如下方法:准备形成有液晶取向膜的一对基板,在一块基板的液晶取向膜上散布间隔物,以液晶取向膜面处于内侧的方式将另一块基板贴合,减压注入液晶并密封的方法;或在散布有间隔物的液晶取向膜面上滴加液晶之后,将基板贴合而进行密封的方法等。

制成液晶晶胞后,通过一边对液晶晶胞施加交流或直流的电压,一边加热或照射紫外线,从而来控制液晶分子的取向。

如上所述,使用本发明的液晶取向处理剂而制得的液晶显示元件的可靠性良好,可很好地用于大画面且高清晰的液晶电视等。

实施例

以下,例举实施例对本发明更具体的说明,但本发明不应被解释为限定于此。此外,实施例和比较例中使用的化合物的缩写如下所示。

(四羧酸二酐)

CBDA:1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐

BODA:双环[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐

TCA:以下述式表示的四羧酸二酐

TDA:以下述式表示的四羧酸二酐

[化47]

(特定侧链型二胺化合物)

PCH7DAB:1,3-二氨基-4-[4-(反式-4-正庚基环己基)苯氧基]苯

PBCH5DAB:1,3-二氨基-4-{4-[反式-4-(反式-4-正戊基环己基)环己基]苯氧基}苯

m-PBCH5DABz:1,3-二氨基-5-{4-[4-(反式-4-正戊基环己基)苯基]苯氧基甲基}苯

[化48]

(其他二胺化合物)

p-PDA:对苯二胺

m-PDA:间苯二胺

DBA:3,5-二氨基苯甲酸

AP18:1,3-二氨基-4-十八烷氧基苯

ColDAB:以下述式表示的二胺化合物

[化49]

(有机溶剂)

NEP:N-乙基-2-吡咯烷酮

NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮

γ-BL:γ-丁内酯

BCS:乙二醇单丁醚

ECS:乙二醇单乙醚

MC:二乙二醇单甲醚

EC:二乙二醇单乙醚

PGME:丙二醇单甲醚

聚酰亚胺前体和聚酰亚胺的分子量及酰亚胺化率等物性按照如下进行测定或评价。

(聚酰亚胺前体和聚酰亚胺的分子量测定)

合成例中的聚酰亚胺的分子量是使用常温凝胶渗透色谱(GPC)装置(GPC-101)(昭和电工株式会社(昭和電工社)制)、和柱(KD-803、KD-805)(肖德士株式会社(Shodex社)制)按照以下方法测定。

柱温:50℃

洗脱液:N,N'-二甲基甲酰胺(作为添加剂,溴化锂水合物(LiBr·H2O)为30毫摩尔/升、磷酸酐结晶(o-磷酸)为30毫摩尔/升、四氢呋喃(THF)为10ml/L(毫升/升))。

流速:1.0ml/分钟

校正曲线制作用标准试样:东曹株式会社(東ソー社)制的TSK标准聚环氧乙烷(分子量约为900000、150000、100000及30000),和聚合物实验室公司(ポリマーラボラトリー社)制的聚乙二醇(分子量约为12000、4000及1000)。

(酰亚胺化率的测定)

合成例中的聚酰亚胺的酰亚胺化率如下进行测定。将20mg的聚酰亚胺粉末加入到NMR取样管(草野科学株式会社制NMR取样管的规格φ5),添加0.53ml氘代二甲亚砜(DMSO-d6、0.05质量%TMS(四甲基硅烷)混合物),施加超声波使其完全溶解。对于该溶液,用NMR测定仪(JNW-ECA500)(日本电子丹丁株式会社(日本電子データム社)制)测定了500MHz的质子NMR。酰亚胺化率如下所述求得:利用来自于在酰亚胺化前后不发生变化的结构的质子作为标准质子,利用该质子峰的积分值以及9.5至10.0ppm的附近出现的来自于酰胺酸的NH基的质子峰的积分值,通过下式来求得。

酰亚胺化率(%)=(1-α·x/y)×100

上述式中,x是来自于酰胺酸的NH基的质子积分值,y是标准质子峰的积分值,α是为聚酰胺酸(酰亚胺化率が0%)时的相对于1个酰胺酸的NH基质子的标准质子个数比例。

[聚酰亚胺及聚酰亚胺酸的合成]

<合成例1>

将CBDA(5.50g,28.0毫摩尔)、PCH7DAB(3.20g,8.41毫摩尔)、及p-PDA(2.13g,19.7毫摩尔)在NEP(32.5g)中混合,使其于40℃反应6小时,从而获得树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(1)。该聚酰胺酸的数均分子量为25100,重均分子量为74800。

<合成例2>

将BODA(10.2g,40.8毫摩尔)、PCH7DAB(9.70g,25.5毫摩尔)、及DBA(3.88g,25.5毫摩尔)在NEP(42.6g)中混合,使其于80℃反应5小时。然后,加入CBDA(2.00g,10.2毫摩尔)和NEP(34.8g),使其于40℃反应6小时,从而获得树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(2)。该聚酰胺酸的数均分子量为24200,重均分子量为64000。

<合成例3>

在由合成例2所得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(2)(90.0g)中添加NEP、将其稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(11.6g)及吡啶(8.56g),使其于80℃反应4小时。将该反应溶液投入到甲醇(1800ml)中,过滤分离所获得的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥而获得聚酰亚胺粉末(3)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为57%,数均分子量为21300,重均分子量为51500。

<合成例4>

将BODA(6.89g,27.5毫摩尔)、PBCH5DAB(5.21g,12.0毫摩尔)、及DBA(3.42g,22.5毫摩尔)在NEP(28.1g)中混合,使其于80℃反应5小时。然后,添加CBDA(1.35g,6.88毫摩尔)和NEP(22.4g),使其于40℃反应6小时,获得树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液。

在所得的聚酰胺酸溶液(60.0g)中添加NEP、将其稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(13.5g)及吡啶(9.80g),使其于90℃反应3小时。将该反应溶液投入到甲醇(1500ml)中,过滤分离所获得的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥而获得聚酰亚胺粉末(4)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为79%,数均分子量为19200,重均分子量为48200。

<合成例5>

将BODA(5.95g,23.8毫摩尔)、m-PBCH5DABz(4.56g,10.2毫摩尔)、及p-PDA(2.57g,23.8毫摩尔)在NEP(25.0g)中混合,使其于80℃反应5小时。然后,加入CBDA(2.00g,10.2毫摩尔)和NEP(20.3g),使其于40℃反应6小时,从而获得树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液。

在所得的聚酰胺酸溶液(55.0g)中添加NEP、将其稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(12.3g)及吡啶(9.11g),使其于90℃反应3小时。将该反应溶液投入到甲醇(1500ml)中,过滤分离所获得的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥而获得聚酰亚胺粉末(5)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为80%,数均分子量为21500,重均分子量为53800。

<合成例6>

将TCA(4.50g,20.1毫摩尔)、PCH7DAB(2.29g,6.02毫摩尔)、及m-PDA(1.52g,14.1毫摩尔)在NEP(24.9g)中混合,使其于40℃反应6小时,从而得到树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(6)。该聚酰胺酸的数均分子量为25100,重均分子量为71900。

<合成例7>

将TCA(7.25g,32.3毫摩尔)、PBCH5DAB(4.20g,9.71毫摩尔)、及DBA(3.44g,22.6毫摩尔)在NEP(44.7g)中混合,使其于40℃反应6小时,从而获得树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液。

在所得的聚酰胺酸溶液(50.0g)中添加NEP、将其稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(6.05g)及吡啶(4.73g),使其于80℃反应4小时。将该反应溶液投入到甲醇(900ml)中,过滤分离所获得的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥而获得聚酰亚胺粉末(7)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为54%,数均分子量为21800,重均分子量为56200。

<合成例8>

将TDA(2.98g,9.92毫摩尔)、PCH7DAB(3.78g,9.93毫摩尔)、及DBA(3.53g,23.2毫摩尔)在NEP(24.5g)中混合,使其于80℃反应5小时。然后,添加CBDA(4.55g,23.2毫摩尔)和NEP(20.1g),使其于40℃反应6小时,获得树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液。

在所得的聚酰胺酸溶液(50.0g)中添加NEP、将其稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(11.1g)及吡啶(8.05g),使其于90℃反应3小时。将该反应溶液投入到甲醇(1500ml)中,过滤分离所获得的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥而获得聚酰亚胺粉末(8)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为76%,数均分子量为20700,重均分子量为52500。

<合成例9>

将TDA(3.29g,11.0毫摩尔)、PBCH5DAB(4.74g,11.0毫摩尔)、及p-PDA(2.76g,25.5毫摩尔)在NEP(26.1g)中混合,使其于80℃反应5小时。然后,添加CBDA(5.01g,25.5毫摩尔)和NEP(21.3g),使其于40℃反应6小时,获得树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液。

在所得的聚酰胺酸溶液(50.5g)中添加NEP、将其稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(11.2g)及吡啶(8.21g),使其于90℃反应3小时。将该反应溶液投入到甲醇(1500ml)中,过滤分离所获得的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥而获得聚酰亚胺粉末(9)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为80%,数均分子量为20100,重均分子量为50200。

<合成例10>

将TDA(3.05g,10.2毫摩尔)、m-PBCH5DABz(4.54g,10.2毫摩尔)、及DBA(3.61g,23.7毫摩尔)在NEP(26.2g)中混合,使其于80℃反应5小时。然后,添加CBDA(4.65g,23.7毫摩尔)和NEP(21.4g),使其于40℃反应6小时,获得树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液。

在所得的聚酰胺酸溶液(50.0g)中添加NEP、将其稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(11.2g)及吡啶(8.24g),使其于90℃反应3小时。将该反应溶液投入到甲醇(1500ml)中,过滤分离所获得的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥而获得聚酰亚胺粉末(10)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为80%,数均分子量为20500,重均分子量为52900。

<合成例11>

将BODA(5.21g,20.8毫摩尔)、PCH7DAB(4.95g,13.0毫摩尔)、及DBA(1.98g,13.0毫摩尔)在NMP(21.7g)中混合,使其于80℃反应5小时。然后,加入CBDA(1.02g、5.20毫摩尔)和NMP(17.8g),使其于40℃反应6小时,获得树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(11)。该聚酰胺酸的数均分子量为25100,重均分子量为65900。

<合成例12>

将BODA(6.38g,25.5毫摩尔)、AP18(6.00g,15.9毫摩尔)、及DBA(2.45g,16.1毫摩尔)在NMP(26.5g)中混合,使其于80℃反应5小时。然后,加入CBDA(1.25g,6.37毫摩尔)和NMP(21.7g),使其于40℃反应6小时,获得树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(12)。该聚酰胺酸的数均分子量为18900,重均分子量为54800。

<合成例13>

在由合成例12得到的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(12)(50.0g)中添加NMP、将其稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(6.23g)及吡啶(4.65g),使其于80℃反应4小时。将该反应溶液投入到甲醇(1000ml)中,过滤分离所获得的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥而获得聚酰亚胺粉末(13)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为58%,数均分子量为16900,重均分子量为43800。

<合成例14>

将BODA(6.89g,27.5毫摩尔)、ColDAB(5.40g,10.3毫摩尔)、及DBA(3.68g,24.2毫摩尔)在NEP(28.6g)中混合,使其于80℃反应5.5小时。然后,添加CBDA(1.35g,6.88毫摩尔)和NEP(23.4g),使其于40℃反应7小时,获得树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(14)。该聚酰胺酸的数均分子量为20100,重均分子量为59800。

<合成例15>

将BODA(6.74g,26.9毫摩尔)、ColDAB(5.28g,10.1毫摩尔)、及DBA(3.60g,23.7毫摩尔)在NMP(27.9g)中混合,使其于80℃反应5.5小时。然后,加入CBDA(1.32g,6.73毫摩尔)和NMP(22.9g),使其于40℃反应7小时,获得树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(15)。该聚酰胺酸的数均分子量为19900,重均分子量为59100。

<合成例16>

在由合成例15得到的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(15)(55.0g)中添加NMP、将其稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(6.81g)及吡啶(5.07g),使其于80℃反应4小时。将该反应溶液投入到甲醇(1100ml)中,过滤分离所获得的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥而获得聚酰亚胺粉末(16)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为57%,数均分子量为15900,重均分子量为45100。

本发明的聚酰胺酸和聚酰亚胺汇总示于表4。

[表4]

*1:均为聚酰胺酸,且没有测定酰亚胺化率。

[液晶取向处理剂的制备]

下述的实施例1~34及比较例1~12是液晶取向处理剂的制备例,且都是用于液晶取向处理剂的评价。

使用由实施例及比较例得到的液晶取向处理剂,实施“液晶取向处理剂的印刷性评价”、“液晶取向处理剂的喷墨涂布性评价”、“液晶晶胞的制作(普通晶胞)”、“液晶取向性及预倾角的评价(普通晶胞)”、“液晶晶胞的制作(PSA晶胞)”、及“液晶取向性的评价(PSA晶胞)”。

(液晶取向处理剂的印刷性评价)

使用由实施例及比较例得到的液晶取向处理剂来进行印刷性评价。作为印刷机,使用简易印刷机S15型(日本写真印刷株式会社(日本写真印刷社)制)。印刷是通过在清洗后的铬蒸镀基板上,以印刷面积为80mm×80mm、印压为0.2mm、废基板5块、从印刷到预干燥为止的时间为90秒、预干燥在加热板上于70℃加热5分钟的条件进行的。

进行所得的涂膜的气孔的评价、液晶取向膜端部的直线性的评价及液晶取向膜端部的隆起的评价。

气孔的评价通过在钠灯下肉眼观察涂膜来进行。具体而言,计算液晶取向膜上所确认到的气孔数,气孔数越少,将其视为涂布性越优异。

液晶取向膜的端部的直线性的评价通过用光学显微镜(尼康株式会社(ニコン社)制,ECLIPSE E600WPOL)观察相对于印刷方向的右侧端部的涂膜来进行。具体而言,利用光学显微镜、将倍率设为25倍进行观察,测定作为所得的涂膜图像的图1中的3与4的差、即、图1中的A的长度。所有的涂膜图像都是在同一倍率下得到的。A的长度越短,将其视为液晶取向膜的端部的直线性越优异。

液晶取向膜的端部的隆起的评价通过用光学显微镜观察相对于印刷方向的右侧端部的涂膜来进行。具体而言,利用光学显微镜、将倍率设为25倍进行观察,测定所得的涂膜图像(图2)中的B的长度。所有的涂膜图像都是在同一倍率下得到的。该B的长度越短,将其视为液晶取向膜的端部的隆起5越优异。

表8~表10中示出由实施例及比较例得到的液晶取向膜的气孔数、A的长度及B的长度。

(液晶取向处理剂的喷墨涂布性评价)

使用由实施例7得到的液晶取向处理剂(7)及实施例12得到的液晶取向处理剂(12)进行喷墨涂布性评价。作为喷墨涂布机,使用HIS-200(日立装置技术株式会社(日立プラントテクノロジー社)制)。涂布是通过在清洗后的ITO(氧化铟锡)蒸镀基板上,以涂布面积为70mm×70mm、喷嘴间距为0.423mm、扫描间距(日文:スキャンピッチ)为0.5mm、涂布速度为40mm/秒、从涂布到预干燥为止的时间为60秒、及预干燥在加热板上于70℃加热5分钟的条件下进行的。

在与“液晶取向处理剂的印刷性评价”相同的条件下进行所得的涂膜的气孔的评价。实施例7、12的气孔的评价结果示于表8中。

(液晶晶胞的制作(普通晶胞))

将由实施例及比较例得到的液晶取向处理剂旋涂于30mm×40mm的带有ITO电极的基板的ITO面,在加热板上以80℃加热处理5分钟,在热循环型洁净烘箱中以220℃加热处理30分钟,获得带有膜厚为100nm的聚酰亚胺液晶取向膜的ITO基板。对于该ITO基板的涂膜面以辊径为120mm的摩擦装置并使用人造丝布,在辊转速为1000rpm、辊行进速度为50mm/秒、及压入量为0.1mm的条件下进行摩擦处理。

准备两块所得的带有液晶取向膜的ITO基板,以使液晶取向膜面处于内侧且夹着6μm的间隔物的方式将ITO基板组装起来,用密封剂将周围粘结来制作空晶胞。采用减压注入法,向该空晶胞中注入默克日本公司(メルク·ジャパン社)制的MLC-6608,将注入口密封,得到液晶晶胞(普通晶胞)。

(液晶取向性及预倾角的评价(普通晶胞))

使用上述所得的液晶晶胞,进行液晶取向性及预倾角的评价。液晶取向性是使用偏光显微镜(尼康株式会社制,ECLIPSE E600WPOL)观察液晶晶胞,确认有无取向缺陷。

此外,预倾角是在液晶注入后,以95℃加热处理5分钟后,进一步以120℃加热处理5小时后进行测定的。还有,在液晶注入后,对于以95℃加热处理5分钟后的液晶晶胞照射以365nm换算计为10J/cm2的紫外线后,测定预倾角。

相对于以95℃加热处理5分钟后的预倾角,以120℃过热处理5小时后或照射紫外线后的预倾角的变化越小,将其视为预倾角相对于热或紫外线的稳定性高。

另外,预倾角通过使用PAS-301(艾力斯康公司(ELSICON社)制)在室温下进行测定。另外,紫外线的照射通过使用台式UV固化装置(HCT3B28HEX-1)(森莱特公司(センライト)制)来进行。

由实施例及比较例得到的液晶晶胞的液晶取向性及预倾角的结果示于表11~表13中。

(液晶晶胞的制作(PSA晶胞))

将由实施例5得到的液晶取向处理剂(5)、由实施例6得到的液晶取向处理剂(6)、由实施例11得到的液晶取向处理剂(11)、由实施例17得到的液晶取向处理剂(17)及由实施例30得到的液晶取向处理剂(30)旋涂于中心有10mm×10mm的图案间隔20μm的带有ITO电极的基板、和中心10mm×40mm的带有ITO电极的基板的ITO面,在加热板上以80℃加热处理5分钟,在热循环型洁净烘箱中以220℃加热处理30分钟,得到膜厚为100nm的聚酰亚胺涂膜。用纯水清洗涂膜面,然后在热循环型洁净烘箱中以100℃加热处理15分钟,得到带有液晶取向膜的基板。

以使液晶取向膜面处于内侧且夹着6μm的间隔物的方式将该带有液晶取向膜的基板组装起来,用密封剂将周围粘结来制作空晶胞。采用减压注入法,向该空晶胞中注入液晶,将注入口密封,得到液晶晶胞;所述液晶是在MLC-6608(默克日本公司制)中混合以下述式表示的聚合性化合物(1)而得的液晶,相对于100质量%的MLC-6608,聚合性化合物为0.3质量%。

[化50]

对于所得的液晶晶胞,一边施加交流5V的电压,一边使用照度为60mW的金属卤化物灯,屏蔽350nm以下的波长,照射以365nm换算计为20J/cm2的紫外线,获得液晶的取向方向得到了控制的液晶晶胞(PSA晶胞)。对液晶晶胞照射紫外线时的照射装置内的温度为50℃。

(液晶取向性的评价(PSA晶胞))

对所得的液晶晶胞的照射紫外线前和照射紫外线后的液晶的响应速度进行了测定。对于响应速度,测定了从透射率90%到透射率10%的T90→T10。由实施例及比较例所得的PSA晶胞中,与照射紫外线前的液晶晶胞相比,照射紫外线后的液晶晶胞的响应速度快,所以确认到液晶的取向方向得到了控制。

此外,对于任一种液晶晶胞,通过偏光显微镜观察都确认到液晶均一地取向。

以下对实施例1~34及比较例1~12进行详细说明,将各例的液晶取向处理剂的制备条件汇总示于表5~7中。

此外,使用由实施例1~34及比较例1~12得到的液晶取向处理剂,实施了“液晶取向处理剂的印刷性评价”、“液晶取向处理剂的喷墨涂布性评价”、“液晶晶胞的制作(普通晶胞)”、“液晶取向性及预倾角的评价(普通晶胞)”、“液晶晶胞的制作(PSA晶胞)”、“液晶取向性的评价(PSA晶胞)”等。将其结果汇总示于表8~13中。

<实施例1>

在由合成例1得到的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(1)(10.1g)中添加NEP(32.0g),于25℃搅拌2小时,得到液晶取向处理剂(1)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(1),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例2>

在由合成例1所得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(1)(10.0g)中添加NEP(12.1g)、BCS(11.8g)及EC(7.84g),于25℃搅拌2小时,得到液晶取向处理剂(2)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(2),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例3>

在由合成例2得到的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(2)(10.0g)中添加NEP(31.7g),于25℃搅拌2小时,得到液晶取向处理剂(3)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(3),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例4>

在由合成例2所得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(2)(10.0g)中添加NEP(14.0g)及BCS(17.6g),于25℃搅拌2小时,得到液晶取向处理剂(4)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(4),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例5>

在由合成例3所得的聚酰亚胺粉末(3)(2.55g)中添加NEP(40.0g),于70℃搅拌24小时,得到液晶取向处理剂(5)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(5),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例6>

在由合成例3所得的聚酰亚胺粉末(3)(2.54g)中添加NEP(14.6g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(7.30g)及BCS(17.9g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(6)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(6),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例7>

在由合成例3所得的聚酰亚胺粉末(3)(2.50g)中添加NEP(29.7g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(14.8g)及BCS(36.4g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(7)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(7),在上述的条件下进行“液晶取向处理剂的喷墨涂布性评价”。

<实施例8>

在由合成例3所得的聚酰亚胺粉末(3)(2.55g)中添加NEP(17.3g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(8.71g)、BCS(8.01g)及MC(6.00g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(8)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(8),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例9>

在由合成例3所得的聚酰亚胺粉末(3)(2.56g)中添加NEP(18.7g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(9.40g)、BCS(6.00g)及EC(6.00g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(9)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(9),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例10>

在由合成例3所得的聚酰亚胺粉末(3)(2.55g)中添加NEP(17.3g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(8.70g)及PGME(14.0g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(10)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(10),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例11>

在由合成例3所得的聚酰亚胺粉末(3)(2.55g)中添加NEP(16.0g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NMP(6.02g)及BCS(18.0g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(11)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(11),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例12>

在由合成例3所得的聚酰亚胺粉末(3)(2.50g)中添加NEP(27.6g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NMP(10.3g)及BCS(31.0g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(12)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(12),在上述的条件下进行“液晶取向处理剂的喷墨涂布性评价”。

<实施例13>

在由合成例3所得的聚酰亚胺粉末(3)(2.55g)中添加NEP(16.0g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加γ-BL(4.02g)及BCS(20.0g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(13)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(13),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例14>

在由合成例4所得的聚酰亚胺粉末(4)(2.55g)中添加NEP(12.0g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(6.02g)及BCS(22.0g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(14)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(14),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例15>

在由合成例4所得的聚酰亚胺粉末(4)(2.57g)中添加NEP(16.1g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(8.10g)及ECS(16.1g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(15)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(15),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例16>

在由合成例4所得的聚酰亚胺粉末(4)(2.53g)中添加NEP(18.5g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(9.20g)、BCS(7.93g)及MC(3.97g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(16)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(16),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例17>

在由合成例4所得的聚酰亚胺粉末(4)(2.55g)中添加NEP(16.0g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NMP(10.0g)及BCS(14.1g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(17)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(17),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例18>

在由合成例4所得的聚酰亚胺粉末(4)(2.55g)中添加NEP(20.0g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加γ-BL(4.00g)及BCS(16.0g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(18)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(18),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例19>

在由合成例5所得的聚酰亚胺粉末(5)(2.55g)中添加NEP(12.5g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(3.54g)及BCS(24.0g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(19)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(19),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例20>

在由合成例5所得的聚酰亚胺粉末(5)(2.56g)中添加NEP(13.4g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(6.70g)、BCS(16.1g)及MC(4.02g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(20)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(20),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例21>

在由合成例5所得的聚酰亚胺粉末(5)(2.55g)中添加NEP(12.0g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NMP(10.0g)及BCS(18.1g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(21)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(21),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例22>

在由合成例5所得的聚酰亚胺粉末(5)(2.55g)中添加NEP(17.8g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加γ-BL(2.00g)及BCS(20.0g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(22)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(22),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例23>

在由合成例6所得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(6)(10.0g)中添加NEP(6.21g)及BCS(25.5g),于25℃搅拌2小时,得到液晶取向处理剂(23)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(23),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例24>

在由合成例6所得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(6)(10.0g)中添加NEP(16.0g)、BCS(7.87g)及PGME(7.84g),于25℃搅拌2小时,得到液晶取向处理剂(24)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(24),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例25>

在由合成例7所得的聚酰亚胺粉末(7)(2.54g)中添加NEP(15.9g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(8.00g)及ECS(15.9g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(25)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(25),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例26>

在由合成例7所得的聚酰亚胺粉末(7)(2.55g)中添加NEP(17.3g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(8.71g)、BCS(8.01g)及PGME(6.00g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(26)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(26),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例27>

在由合成例7所得的聚酰亚胺粉末(7)(2.55g)中添加NEP(20.0g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NMP(8.00g)、BCS(10.1g)及EC(2.02g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(27)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(27),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例28>

在由合成例7所得的聚酰亚胺粉末(7)(2.55g)中添加NEP(18.1g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加γ-BL(2.00g)、BCS(12.0g)及ECS(8.00g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(28)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(28),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例29>

在由合成例8所得的聚酰亚胺粉末(8)(2.55g)中添加NEP(21.3g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(10.7g)及BCS(8.01g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(29)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(29),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例30>

在由合成例8所得的聚酰亚胺粉末(8)(2.56g)中添加NEP(26.1g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NMP(8.00g)、BCS(4.00g)及MC(2.00g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(30)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(30),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例31>

在由合成例9所得的聚酰亚胺粉末(9)(2.55g)中添加NEP(16.0g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NMP(12.0g)及BCS(12.1g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(31)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(31),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例32>

在由合成例9所得的聚酰亚胺粉末(9)(2.55g)中添加NEP(20.0g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加γ-BL(4.00g)及BCS(15.8g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(32)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(32),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例33>

在由合成例10所得的聚酰亚胺粉末(10)(2.55g)中添加NEP(32.2g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NMP(4.00g)、BCS(2.00g)及EC(2.00g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(33)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(33),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<实施例34>

在由合成例10所得的聚酰亚胺粉末(10)(2.55g)中添加NEP(16.0g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加γ-BL(2.01g)、BCS(16.0g)及MC(6.00g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(34)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(34),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<比较例1>

在由合成例3所得的聚酰亚胺粉末(3)(2.52g)中添加NMP(14.5g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NMP(7.21g)及BCS(17.8g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(35)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(35),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<比较例2>

在由合成例11所得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(11)(10.1g)中添加NMP(32.0g),于25℃搅拌2小时,得到液晶取向处理剂(36)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(36),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<比较例3>

在由合成例11所得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(11)(10.0g)中添加NMP(14.0g)及BCS(17.6g),于25℃搅拌2小时,得到液晶取向处理剂(37)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(37),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<比较例4>

在由合成例12所得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(12)(10.0g)中添加NMP(14.0g)及BCS(17.4g),于25℃搅拌2小时,得到液晶取向处理剂(38)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(38),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<比较例5>

在由合成例13所得的聚酰亚胺粉末(13)(2.55g)中添加NMP(14.7g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NMP(7.28g)及BCS(18.0g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(39)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(39),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<比较例6>

在由合成例13所得的聚酰亚胺粉末(13)(2.55g)中添加NEP(14.7g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(7.30g)及BCS(18.0g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(40)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(40),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<比较例7>

在由合成例14得到的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(14)(10.0g)中添加NEP(31.7g),于25℃搅拌2小时,得到液晶取向处理剂(41)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(41),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<比较例8>

在由合成例14所得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(14)(10.0g)中添加NEP(14.1g)及BCS(17.6g),于25℃搅拌2小时,得到液晶取向处理剂(42)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(42),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<比较例9>

在由合成例15所得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(15)(10.0g)中添加NMP(31.7g),于25℃搅拌2小时,得到液晶取向处理剂(43)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(43),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<比较例10>

在由合成例15所得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(15)(10.0g)中添加NMP(14.0g)及BCS(17.6g),于25℃搅拌2小时,得到液晶取向处理剂(44)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(44),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<比较例11>

在由合成例16所得的聚酰亚胺粉末(16)(2.55g)中添加NMP(14.7g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NMP(7.30g)及BCS(18.2g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(45)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(45),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

<比较例12>

在由合成例16所得的聚酰亚胺粉末(16)(2.52g)中添加NEP(14.5g),于70℃搅拌24小时以使其溶解。在该溶液中添加NEP(7.21g)及BCS(17.8g),于50℃搅拌10小时,得到液晶取向处理剂(46)。确认该液晶取向处理剂中没有发现混浊或析出等异常,为均匀的溶液。

使用所得的液晶取向处理剂(46),在上述的条件下进行晶胞的制作和各种评价。

[表5]

*1:液晶取向处理剂中聚合物所占的比例。

[表6]

*2:液晶取向处理剂中聚合物所占的比例。

[表7]

*3:液晶取向处理剂中聚合物所占的比例。

[表8]

[表9]

[表10]

[表11]

[表12]

[表13]

*4:观察到10个以上的基于气孔的取向缺陷。

根据上述的结果可知,由实施例的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜与由比较例的液晶取向处理剂得到的液晶取向膜相比,可以得到即使长时间暴露于高温及光的照射下,预倾角的变化也小的液晶取向膜。

还有,实施例的液晶取向处理剂在可获得上述预倾角的变化小的液晶取向膜的同时,还能获得均匀的涂膜性。

此外,在使用相同的聚酰胺酸或聚酰亚胺、本发明的包含特定溶剂的实施例与不含特定溶剂的比较例的比较中,不含特定溶剂的比较例中的上述预倾角的变化小,但产生大量的气孔,液晶取向膜端部的涂膜均匀性差。具体而言,可通过实施例3和比较例2的比较、实施例4和比较例3的比较、及实施例6和比较例1的比较来确认。

还有,在使用本发明的包含特定侧链结构的二胺化合物的实施例与使用不含特定侧链结构的二胺化合物的比较例的比较中,使用不含特定侧链结构的二胺化合物的比较例中的上述预倾角的变化大,产生大量的气孔,液晶取向膜端部的涂膜均匀性差。具体而言,可通过实施例4和比较例4的比较、实施例4和比较例5的比较、及实施例4和比较例6的比较来确认。特别是比较例6中,尽管使用了特定溶剂,也产生了大量的气孔,液晶取向膜端部的涂膜均匀性差。

此外,在使用本发明的包含特定侧链结构的二胺化合物的实施例与使用不含特定侧链结构的二胺化合物的比较例的比较中,使用不含特定侧链结构的二胺化合物的比较例中的上述预倾角的变化虽然小,但产生大量的气孔,液晶取向膜端部的涂膜均匀性差。具体而言,可通过实施例3和比较例7的比较、实施例3和比较例9的比较、实施例4和比较例8的比较、实施例4和比较例10的比较、实施例4和比较例11的比较、及实施例4和比较例12的比较来确认。

特别是比较例7、比较例8及比较例12中,尽管使用了特定溶剂,也产生了大量的气孔,液晶取向膜端部的涂膜均匀性差。

产业上利用的可能性

本发明的液晶取向处理剂可提供涂布溶液对基板的浸润扩散性高、具有均匀的涂膜性、即使长时间暴露于高温及光的照射下预倾角也不会变化、端部的涂膜性也优异的液晶取向膜,具有这样的液晶取向膜的液晶显示元件的可靠性优异,可很好地用于大画面且高清晰的液晶电视等,可用于TN元件、STN元件、TFT液晶元件等、特别是垂直取向型的液晶显示元件。

另外,在这里引用2011年9月8日提出申请的日本专利申请2011-196320号的说明书、权利要求书、附图和摘要的所有内容作为本发明说明书的揭示。

符号的说明

1 液晶取向膜

2 铬蒸镀基板

3 液晶取向膜的端部

4 液晶取向膜的端部

5 液晶取向膜的端部的隆起

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1