液晶配向剂、液晶配向膜以及液晶显示元件的制作方法_3

文档序号:9804146阅读:来源:国知局
所使用的羧酸酐组份与二 胺组份的结构相异;(7)二种结构相异的聚酰胺酸、羧酸酐组份与二胺组份;(8)二种结构 相异的聚酰亚胺、羧酸酐组份与二胺组份;(9)二种末端基为酸酐基且结构相异的聚酰胺 酸以及二胺组份;(10)二种末端基为胺基且结构相异的聚酰胺酸以及羧酸酐组份;(11)二 种末端基为酸酐基且结构相异的聚酰亚胺以及二胺组份;或者(12)二种末端基为胺基且 结构相异的聚酰亚胺以及羧酸酐组份。
[0135] 在不影响本发明的功效的范围内,聚酰胺酸、聚酰亚胺以及聚酰亚胺系嵌段共聚 合物较佳为先进行分子量调节后的末端修饰型聚合物。通过使用末端修饰型的聚合物,可 改善液晶配向剂的涂布性能。制备末端修饰型聚合物的方式可通过在聚酰胺酸进行聚缩合 反应的同时,加入单官能性化合物来制得。
[0136] 单官能性化合物的具体例包括但不限于(1) 一元酸酐,例如:马来酸酐、邻苯二甲 酸酐、衣康酸酐、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或正十六烷 基琥珀酸酐等一元酸酐;(2)单胺化合物,例如:苯胺、环己胺、正丁胺、正戊胺、正己胺、正 庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十一烷胺、正十二烷胺、正十三烷胺、正十四烷胺、正十五 烷胺、正十六烷胺、正十七烷胺、正十八烷胺或正二十烷胺等单胺化合物;或(3)单异氰酸 酯化合物,例如:异氰酸苯酯或异氰酸萘基酯等单异氰酸酯化合物。
[0137] 本发明的聚合物(A),根据凝胶渗透色层分析法(Gel Permeation Chromatography, GPC)所测得经聚苯乙稀换算的重量平均分子量为2, 000至200, 000,较佳 为 3, 000 至 100, 000,更佳为 4, 000 至 50, 000。
[0138] 聚硅氧烷(B)
[0139] 制备聚硅氧烷(B)的步骤包括:步骤(i)使包括含聚合性不饱和基的硅烷化合物 (bl)及含环氧基的硅烷化合物(b2)的第二混合物经共聚缩合(Copolycondensation)反 应,以获得聚硅氧烷化合物;以及步骤(ii)使上述聚硅氧烷化合物与羧酸化合物(b4)反 应,以获得聚硅氧烷(B)。另外,在不影响本发明的功效的范围内,第二混合物可还包括其他 硅烷化合物(b3)。
[0140] 在下文中,将详细说明含聚合性不饱和基的硅烷化合物(bl)、含环氧基的硅烷化 合物(b2)、其他硅烷化合物(b3)、羧酸化合物(b4)以及聚硅氧烷(B)的制备方法。
[0141] 含聚合性不饱和基的硅烷化合物(bl)
[0142] 含聚合性不饱和基的硅烷化合物(bl)所含有的聚合性不饱和基包括由式(1-1) 表示的基、由式(1-2)表示的基或上述两者的组合。
[0143] 具体而言,由式(1-1)表示的基如下所示。
[0144]
[0145] 式(1-1)中,A表示氢原子或甲基;a表示1至3的整数。
[0146] 另外,由式(1-2)表示的基如下所示。
[0147]
[0148] 式(1-2)中,b表示0或1的整数。
[0149] 含聚合性不饱和基的硅烷化合物(bl)的具体例包括3_(甲基)丙烯酰氧基丙基 三氯硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧 基硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基三氯硅烷、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、 2_(甲基)丙烯酰氧基乙基三乙氧基硅烷、4-(甲基)丙烯酰氧基丁基三氯硅烷、4-(甲基) 丙烯酰氧基丁基三甲氧基硅烷、4-(甲基)丙烯酰氧基丁基三乙氧基硅烷、乙烯基三氯硅 烧、乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、稀丙基二氣硅烷、稀丙基二甲氧基硅烷、稀 丙基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基^氣硅烷、^乙烯基^氣硅烷、^乙烯基^甲氧基硅烷、氣 乙烯基二甲基硅烷、甲氧基乙烯基二甲基硅烷,或上述化合物的组合。
[0150] 含聚合性不饱和基的硅烷化合物(bl)的具体例较佳为包括3-(甲基)丙烯酰氧 基丙基三氯硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲 氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷,或上述化合物的组合。
[0151] 基于含聚合性不饱和基的硅烷化合物(bl)、含环氧基的硅烷化合物(b2)、其他硅 烷化合物(b3)的合计使用量为1.0摩尔,含聚合性不饱和基的硅烷化合物(bl)的使用量 为0. 2至0. 5摩尔,较佳为0. 25至0. 45摩尔,更佳为0. 3至0. 4摩尔。
[0152] 聚硅氧烷(B)的聚合用硅烷化合物中,若未使用含聚合性不饱和基的硅烷化合物 (bl),则所制得的液晶显示元件有耐紫外线衰退性不佳的问题。
[0153] 含环氧基的硅烷化合物(b2)
[0154] 含环氧基的硅烷化合物(b2)所含有的含环氧基的基团包括由式(2-1)表示的基、 由式(2-2)表示的基以及由式(2-3)表示的基中的至少一者。
[0155] 具体而言,由式(2-1)表示的基如下所示。
[0156]
[0157] 式(2-1)中,B表示氧原子或单键;c表示1至3的整数;d表示0至6的整数,其 中当d表示0时,B为单键。
[0158] 另外,由式(2-2)表示的基如下所示。
[0159]
123 式(2-2)中,e表示0至6的整数。 2 由式(2-3)表示的基如下所示。 3
[0163] 式(2-3)中,D表示碳数为2至6的亚烷基;E表示氢原子或碳数为1至6的烷基。
[0164] 含环氧基的硅烷化合物(b2)所含有的含环氧基的基团例如是缩水甘油基 (glycidyl group)、缩水甘油酿基(glycidyloxy group)、环氧环己基(epoxycyclohexyl group)或环氧丙烷基(oxetanyl group)。
[0165] 具体而言,含环氧基的基团可包括由上述式(2-1)表示的基、由上述式(2-2)表示 的基以及由上述式(2-3)表示的基中的至少一者。
[0166] 含环氧基的基团较佳为包括由式(2-1-1)表示的基、由式(2-2-2)表示的基以及 由式(2-3-1)表示的基中的至少一者。
[0167]
含环氧基的硅烷化合物(b2)的具体例包括3-(N,N-二缩水甘油基)胺基丙基三 甲氧基硅烷、3-(N-烯丙基-N-缩水甘油基)胺基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙 基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基甲基二甲氧基 硅烷、3-缩水甘油醚基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基二甲基甲氧基硅烷、 3_缩水甘油醚基丙基二甲基乙氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基三甲氧基硅烷、2-缩水甘油 醚基乙基三乙氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基甲基二甲氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基甲 基二乙氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基二甲基甲氧基硅烷、2-缩水甘油醚基乙基二甲基乙 氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基三甲氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基三乙氧基硅烷、4-缩 水甘油醚基丁基甲基二甲氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基甲基二乙氧基硅烷、4-缩水甘油 醚基丁基二甲基甲氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基二甲基乙氧基硅烷、2-(3, 4-环氧环己 基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、3-(3,4-环氧环己基)丙 基三甲氧基硅烷、3-(3, 4-环氧环己基)丙基三乙氧基硅烷、((3-乙基-3-环氧丙烷基)甲 氧基)丙基三甲氧基硅烷、((3-乙基-3-环氧丙烷基)甲氧基)丙基三乙氧基硅烷、((3-乙 基-3-环氧丙烷基)甲氧基)丙基甲基二甲氧基硅烷或((3-乙基-3-环氧丙烷基)甲氧 基)丙烷二甲基甲氧基硅烷、市售商品例如DMS-E01、DMS-E12、DMS-E21、EMS-32(JNC制), 或上述化合物的组合。
[0169] 含环氧基的硅烷化合物(b2)的具体例较佳为包括3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基 硅烷、2-缩水甘油醚基乙基三甲氧基硅烷、4-缩水甘油醚基丁基三甲氧基硅烷、2-(3, 4-环 氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、((3-乙基-3-环 氧丙烷基)甲氧基)丙基三甲氧基硅烷、((3-乙基-3-环氧丙烷基)甲氧基)丙基三乙氧 基硅烷,DMS-E01、DMS-E12,或上述化合物的组合。
[0170] 基于含聚合性不饱和基的硅烷化合物(bl)、含环氧基的硅烷化合物(b2)、其他硅 烷化合物(b3)的合计使用量为1.0摩尔,含环氧基的硅烷化合物(b2)的使用量为0.3至 0. 8摩尔,较佳为0. 35至0. 75摩尔,更佳为0. 4至0. 7摩尔。
[0171] 其他硅烷化合物(b3)
[0172] 其他硅烷化合物(b3)例如是具有1个硅原子的化合物。具有1个硅原子的化合 物包括具有4个水解性基团的硅烷化合物、具有3个水解性基团的硅烷化合物、具有2个水 解性基团的硅烷化合物、具有1个水解性基团的硅烷化合物,或其组合。
[0173] 具有4个水解性基团的硅烷化合物的具体例包括四氯硅烷、四甲氧基硅烷、四乙 氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四第二丁氧基硅烷,或上述 化合物的组合。
[0174] 具有3个水解性基团的硅烷化合物的具体例包括三氯硅烷、三甲氧基硅烷、三乙 氧基硅烷、氟三氯硅烷、氟三甲氧基硅烷、氟三乙氧基硅烷、甲基三氯硅烷、甲基三甲氧基硅 烷、甲基三乙氧基硅烷、2_(三氟甲基)乙基三氯硅烷、2_(三氟甲基)乙基三甲氧基硅烷、 2_ (三氟甲基)乙基三乙氧基硅烷、羟甲基三氯硅烷、羟甲基三甲氧基硅烷、羟乙基三甲氧 基硅烷、巯甲基三氯硅烷、3-巯丙基三氯硅烷、巯甲基三甲氧基硅烷、巯甲基三乙氧基硅烷、 3_巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、苯基三氯硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基 三乙氧基硅烷,或上述化合物的组合。
[0175] 具有2个水解性基团的硅烷化合物的具体例包括甲基二氯硅烷、甲基二甲氧基硅 烷、甲基二乙氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基 [2-(全氟正辛基)乙基]二氯硅烷、甲基[2-(全氟正辛基)乙基]二甲氧基硅烷、3-巯丙 基甲基二氯硅烷、3-巯丙基甲基二甲氧基硅烷、二苯基二氯硅烷、二苯基二甲氧基硅烷,或 上述化合物的组合。
[0176] 具有1个水解性基团的硅烷化合物的具体例包括氯二甲基硅烷、甲氧基二甲基硅 烷、氯三甲基硅烷、溴三甲基硅烷、碘三甲基硅烷、甲氧基三甲基硅烷、氯甲基二苯基硅烷、 甲氧基甲基二苯基硅烷,或上述化合物的组合。
[0177] 其他硅烷化合物(b3)的市售商品的具体例可列举KC-89、KC-89S、X-21-3153、 X-2 卜5841、X-2卜5842、X-2 卜5843、X-2 卜5844、X-2卜5845、X-2 卜5846、X-21-5847、 X-2卜5848、X-22-160AS、X-22-170B、X-22-170BX、X-22-170D、X-22-170DX、X-22-176B、 X-22-176D、X-22-176DX、X-22-176F、X-40-2308、X-40-2651、X-40-2655A、X-40-2671、 X-40-2672、X-40-9220、X-40-9225、X-40-9227、X-40-9246、X-40-9247、X-40-9250、 X-40-9323、X-41-1053、X-41-1056、X-41-1805、X-41-1810、KF6001、KF6002、KF6003、KR212、 KR-213、KR-217、KR220L、KR242A、KR271、KR282、KR300、KR311、KR401N、KR500、KR510、 KR5206、KR5230、KR5235、KR9218、KR9706(信越化学制);玻璃树脂(GLASS RESIN,昭和电 工制);SH804、SH805、SH806A、SH840、SR2400、SR2402、SR2405、SR2406、SR2410、SR2411、 SR2416、SR2420(东丽道康宁制);FZ3711、FZ3722(NUC 制);DMS-S12、DMS-S15、DMS-S21、 DMS-S27、DMS-S31、DMS-S32、DMS-S33、DMS-S35、DMS-S38、DMS-S42、DMS-S45、DMS-S51、 DMS-227、PSD-0332、PDS-1615、PDS-9931、XMS-5025(JNC 制);MS51、MS56(三菱化学制); 以及GR100、GR650、GR908、GR950(昭和电工制)等的部分缩合物。
[0178] 其他硅烷化合物(b3)较佳为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、 甲基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷、3-巯 丙基三乙氧基硅烷、巯甲基三甲氧基硅烷、巯甲基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二 甲基二乙氧基硅烷,或上述化合物的组合。
[0179] 基于含聚合性不饱和基的硅烷化合物(bl)、含环氧基的硅烷化合物(b2)、其他硅 烷化合物(b3)的合计使用量为1. 0摩尔,其他硅烷化合物(b3)的使用量为0至0. 5摩尔, 较佳为0.05至0.4摩尔,更佳为0. 1至0.3摩尔。
[0180] 羧酸化合物(b4)
[0181] 羧酸化合物(b4)具有碳数为4至50的长链,较佳为具有碳数为6至50的长链。
[0182] 详言之,羧酸化合物(b4)包括具有留骨架的羧酸衍生物、由式(V)表示的化合物, 或其组合。
[0183] 具有留骨架的羧酸衍生物包括具有留骨架的苯甲酸衍生物、具有留骨架的琥珀酸 衍生物、由式(IV)表示的化合物,或其组合。
[0184]
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[0187] 在式(IV)中,X为由式(X-1)、式(X-2)或式(X-3)表示的基;η为0至18的整数。 2
[0188] 具有留骨架的羧酸衍生物的具体例包括胆留烷氧基苯甲酸(cholestanyloxy benzoic acid)、胆留稀氧基苯甲酸(cholestenyloxy benzoic acid)、羊毛留烷基 苯甲酸(lanostanyloxy benzoic acid)、胆留烷氧基幾基苯甲酸(cholestanyloxy carbonyl benzoic acid)、胆留稀氧基幾基苯甲酉爱(cholestenyloxy carbonyl benzoic acid)、羊毛留烷基氧基幾基苯甲酸(lanostanyloxy carbonyl benzoic acid)、琥拍 酸 _5 ξ -胆留焼-3-基酯(5 ξ -cholestane-3-yl succinate)、琥拍酸-5 ξ -胆甾 稀-3-基酯(5 ξ -cholestene-3-yl succinate)、琥拍酸-5 ξ -羊毛留焼-3-基酯 (5 |-lanostane_3-yl succinate)、由式(IV-1)表示的化合物、由式(IV-2)表示的化合 物,或上述化合物的组合。
[0189]
[0190] 式(V)中,Z1表示碳数为4至50的直链烷基或支链烷基,其中,上述烷基的氢原子 的一部分或全部可经氰基、氟原子、三氟甲基等取代基取代;L°表示单键或*-0-,其中「*」 表示与Z 1键结的位置;L1表示单键、亚苯基、亚联苯基、亚环己基、亚二环己基,或者由式 α1-"或式〇>2)表示的基;Z2表示羧酸基。当L·1是单键时,1/是单键。
[0191]
[0192]
[0193] 式(1>1)及(1^-2)中,「*」表示与Z2键结的位置。
[0194] 式(V)中,当Z1表示碳数为4至50的直链烷基或支链烷基时,Z 1例如是正丁基、 第二丁基、第三丁基、正戊基、3-甲基丁基、2-甲基丁基、1-甲基丁基、2, 2-二甲基丙基、正 己基、4-甲基戊基、3-甲基戊基、2-甲基戊基、1-甲基戊基、3, 3-二甲基丁基、2, 3-二甲基 丁基、1,3-二甲基丁基、2, 2-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,2-二甲基丁基、1,1-二甲基 丁基、正庚基、5-甲基己基、4-甲基己基、3-甲基己基、2-甲基己基、1-甲基己基、4, 4-二甲 基戊基、3, 4-二甲基戊基、2, 4-二甲基戊基、1,4-二甲基戊基、3, 3-二甲基戊基、2, 3-二甲 基戊基、1,3-二甲基戊基、2, 2-二甲基戊基、1,2-二甲基戊基、1,1-二甲基戊基、2, 3, 3-三 甲基丁基、1,3, 3-三甲基丁基、1,2, 3-三甲基丁基、正辛基、6-甲基庚基、5-甲基庚基、4-甲 基庚基、3-甲基庚基、2-甲基庚基、1-甲基庚基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正^^一烷基、 正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、 正十九烷基,或其类似的基。
[0195] 式(V)中,Z1较佳为表示碳数为6至50的烷基或碳数为6至50的氟烷基。
[0196] 由式(V)表示的化合物包括由式(V-1)至式(V-5)表示的化合物中的至少一种。
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