液晶取向剂、液晶取向膜以及液晶显示元件的制作方法_3

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他硅烷化合物的种类以及调配比例可应用所述方法(1)的说明。
[0078] 方法(3)中,制备将二羧酸预先添加于醇中而成的溶液,将该溶液与硅烷化合物 进行混合并加热,由此可获得包含作为目标的聚有机硅氧烷的溶液。
[0079] 合成时使用的二羧酸例如可列举:乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、邻苯 二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等,优选为使用选自这些化合物中的1种以上。特别优选 为乙二酸。二羧酸的使用比例优选为设为相对于反应中使用的硅烷化合物所具有的烷氧基 的合计1摩尔,羧基的量成为0. 2摩尔~2摩尔的量。
[0080] 所述反应中使用的醇例如可列举:甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、乙二醇单甲醚、乙二 醇单乙醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚等。相对于反应中使用的全部硅烷化合物100 重量份,所述醇的使用比例优选为10重量份~10, 〇〇〇重量份,更优选为50重量份~1,000 重量份。
[0081] 所述反应时,加热温度优选为设为50°C~180°C。加热时间可设为例如几十分钟 至十几小时。
[0082] 如此,获得含有特定聚有机硅氧烷(A)的反应溶液。该反应溶液可直接提供给液 晶取向剂的制备,也可以视需要将反应溶液进行浓缩或者稀释后再提供给液晶取向剂的制 备。另外,在通过所述反应而获得的特定聚有机硅氧烷(A)具有环氧基的情况下,也可以使 该特定聚有机硅氧烷(A)进而与所述含取向基的羧酸进行反应。通过该反应,可获得具有 所述取向基的特定聚有机硅氧烷(A)。关于特定聚有机硅氧烷(A)与含取向基的羧酸的反 应中使用的催化剂及有机溶剂、以及反应温度及反应时间等各种条件,可应用所述方法(2) 的说明。
[0083] 〈关于方法⑷〉
[0084] 方法(4)中,含环氧基的聚有机硅氧烷的合成中使用的含环氧基的硅烷化合物可 列举在所述方法(1)中作为含环氧基的烷氧基硅烷类来例示的化合物等。另外,合成含环 氧基的聚有机硅氧烷时,可单独使用含环氧基的硅烷化合物,也可以并用含环氧基的硅烷 化合物以外的其他硅烷化合物。该其他硅烷化合物例如可列举作为所述方法(1)的其他硅 烧化合物来例示的化合物以及所述特定硅烷化合物(ms-Ι)等。
[0085] 关于合成含环氧基的聚有机硅氧烷时使用的二羧酸及醇的种类及量、以及反应温 度及反应时间等各种条件,可应用所述方法(3)的说明。另外,关于与含环氧基的聚有机硅 氧烷进行反应的羧酸的种类及量、反应中使用的催化剂及有机溶剂、以及反应温度及反应 时间等各种条件,可应用所述方法(2)的说明。
[0086] 本发明的液晶取向剂中所含有的特定聚有机硅氧烷(A)优选为利用凝胶渗透色 谱法(Gel Permeation Chromatography,GPC)来测定的聚苯乙稀换算的重量平均分子量为 500 ~100, 000,更优选为 1,000 ~30, 000。
[0087] 《其他成分》
[0088] 本发明的液晶取向剂不仅含有所述特定聚有机硅氧烷(A),而且也可以视需要而 含有所述特定聚有机硅氧烷(A)以外的其他成分。作为所述其他成分,本发明的液晶取向 剂优选为含有选自由聚酰胺酸、聚酰胺酸酯及聚酰亚胺所组成的组群中的至少一种聚合物
[0089] 〈聚合物(P) >
[0090] [聚酰胺酸]
[0091] 本发明的聚酰胺酸例如可通过使四羧酸二酐与二胺进行反应来合成。
[0092] ?四羧酸二酐
[0093] 聚酰胺酸的合成中使用的四羧酸二酐例如可列举:脂肪族四羧酸二酐、脂环式四 羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。作为这些四羧酸二酐的具体例,脂肪族四羧酸二酐例如可 列举1,2, 3,4-丁烷四羧酸二酐等;
[0094] 脂环式四羧酸二酐例如可列举:1,2, 3,4-环丁烷四羧酸二酐、2, 3, 5-三羧基环戊 基乙酸二酐、1,3,3&,4,5,%-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-(:]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 [l,2-c]呋喃-1,3-二酮、3-氧杂双环[3. 2. 1]辛烷-2,4-二酮-6-螺环-3'-(四氢呋 喃-2',5< -二酮)、5-(2,5_二氧代四氢-3-呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸酐、 3, 5,6-三羧基-2-羧基甲基降冰片烷-2 : 3, 5 : 6-二酐、2,4,6,8-四羧基双环[3. 3.0] 辛烷-2 : 4,6 : 8-二酐、4,9-二氧杂三环[5.3. I. 02'6] ^烷 _3, 5,8,10-四酮、环己烷 四羧酸二酐等;
[0095] 芳香族四羧酸二酐例如可列举:均苯四甲酸二酐等;
[0096] 除此以外,还可使用日本专利特开2010-97188号公报中记载的四羧酸二酐等。此 外,所述四羧酸二酐可单独使用1种或者将2种以上组合使用。
[0097] 用于合成聚酰胺酸的四羧酸二酐优选为单独使用脂环式四羧酸二酐,或者使用脂 环式四羧酸二酐与芳香族四羧酸二酐的混合物。在后者的情况下,相对于合成中使用的四 羧酸二酐的全部量,优选为包含20摩尔%以上的脂环式四羧酸二酐,更优选为包含40摩 尔%以上。
[0098] ?二胺
[0099] 聚酰胺酸的合成中使用的二胺例如可列举:脂肪族二胺、脂环式二胺、芳香族二 胺、二氨基有机硅氧烷等。作为这些二胺的具体例,脂肪族二胺例如可列举:间苯二甲胺、 1,3_丙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺等;脂环式二胺例如可列举:1, 4_二氨基环己烷、4,4'-亚甲基双(环己基胺)、1,3_双(氨基甲基)环己烷等;
[0100] 芳香族二胺例如可列举:十二烷氧基二氨基苯、十四烷氧基二氨基苯、十五烷氧 基二氨基苯、十六烷氧基二氨基苯、十八烷氧基二氨基苯、胆留烷氧基-3, 5-二氨基苯、胆 留條氧基-3, 5_二氛基苯、胆留烷氧基_2,4_二氛基苯、胆留條氧基_2,4_二氛基苯、3, 5-二氨基苯甲酸胆留烷基酯、3, 5-二氨基苯甲酸胆留烯基酯、3, 5-二氨基苯甲酸羊毛甾烷 基酯、3,6_双(4-氨基苯甲酰基氧基)胆留烷、3-(3,5_二氨基苯甲酰基氧基)胆留烷、3, 6_双(4-氨基苯氧基)胆留烷、1,1_双(4-((氨基苯基)甲基)苯基)-4-丁基环己烷、1, 1-双(4_((氨基苯基)甲基)苯基)-4-庚基环己烷、1,1_双(4-((氨基苯氧基)甲基)苯 基)-4_庚基环己烷、1,1_双(4-((氨基苯基)甲基)苯基)-4-(4-庚基环己基)环己烷、 N-(2,4-二氨基苯基)-4-(4-庚基环己基)苯甲酰胺、下述式(D-I)
[0101] [化 1]
[0102]
[0103](式(D-I)中,X1及X 11分别独立地为单键、-0-、-COO-或者-OCO-,R 1为碳数1~ 3的烷二基,Rn为单键或者碳数1~3的烷二基,a为0或l,b为0~2的整数,c为1~ 20的整数,d为0或1 ;其中,a及b不会同时为0)
[0104] 所表示的化合物等含取向基的二胺;
[0105] 对苯二胺、4,4'-二氛基二苯基甲烧、4,4'-二氛基二苯基硫酿、4_氛基苯 基_4'-氨基苯甲酸醋、1,5_二氨基萘、2,2'-二甲基_4,4'-二氨基联苯、2,2'-双(二 氟甲基)_4,f -二氨基联苯、2,7_二氨基荷、4,4'-二氨基二苯基酿、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'-(对亚苯基二亚异丙基)双苯胺、4,4'-(间 亚苯基二亚异丙基)双苯胺、1,4_双(4-氨基苯氧基)苯、4W -双(4-氨基苯氧基)联 苯、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、3,6_二氨基 咔唑、N-甲基-3,6-二氨基咔唑、N-乙基-3,6-二氨基咔唑、N-苯基-3,6-二氨基咔唑、 N,f -双(4-氨基苯基)-联苯胺、N,N'-双(4-氨基苯基)-N,N'-二甲基联苯胺、1, 4_双-(4-氨基苯基)-哌嗪、3, 5-二氨基苯甲酸、1- (4-氨基苯基)-2, 3-二氢-1,3, 3-三 甲基-IH-茚-5-胺、1-(4-氨基苯基)-2, 3-二氢-1,3, 3-三甲基-IH-茚-6-胺等;
[0106] 二氨基有机硅氧烷例如可列举:1,3-双(3-氨基丙基)-四甲基二硅氧烷等,除此 以外,还可使用日本专利特开2010-97188号公报中记载的二胺。二胺可单独使用这些二胺 的1种或者将2种以上组合使用。
[0107] 所述式(D-ι)中的W-X1-(R1-X11) n-M所表示的2价基优选为碳数1~3的烷二基、 *-〇-、*-coo-或*-o-c2h4-o-(其中,标注有的结合键与二氨基苯基键结)。作为基团 "-切2。+1"的具体例,例如可列举:甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正 辛基、正壬基、正癸基、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、正二十烷基等。二氨基苯基中的2个氨基优选为相对 于其他基团而位于2,4-位或者3, 5-位。
[0108] 作为所述式(D-I)所表示的化合物的具体例,例如可列举下述式(D-1-1)~式 (D-1-3)分别所表示的化合物等。
[0109] [化 2]
[0110]
[0111] 〈聚酰胺酸的合成〉
[0112] 聚酰胺酸可通过使如上所述的四羧酸二酐与二胺,视需要与分子量调整剂一起进 行反应而获得。对聚酰胺酸的合成反应提供的四羧酸二酐与二胺的使用比例优选为相对于 二胺的氨基1当量,四羧酸二酐的酸酐基成为〇. 2当量~2当量的比例,更优选为成为0. 3 当量~1. 2当量的比例。
[0113] 所述分子量调整剂例如可列举:顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、衣康酸酐等酸单 酐,苯胺、环己基胺、正丁基胺等单胺化合物,异氰酸苯基酯、异氰酸萘基酯等单异氰酸酯化 合物等。相对于所使用的四羧酸二酐以及二胺的合计100重量份,封端剂的使用比例优选 为设为20重量份以下,更优选为设为10重量份以下。
[0114] 聚酰胺酸的合成反应优选为在有机溶剂中进行。此时的反应温度优选为_20°C~ 150°C,更优选为0°C~100°C。另外,反应时间优选为0. 1小时~24小时,更优选为0. 5小 时~12小时。
[0115] 反应中使用的有机溶剂例如可列举非质子性极性溶剂、酚系溶剂、醇、酮、酯、醚、 卤化烃、烃等。这些有机溶剂中,优选为使用选自由非质子性极性溶剂及酚系溶剂所组成的 组群(第一组群的有机溶剂)中的1种以上,或者选自第一组群的有机溶剂中的1种以上 与选自由醇、酮、酯、醚、卤化烃及烃所组成的组群(第二组群的有机溶剂)中的1种以上的 混合物。在后者的情况下,相对于第一组群的有机溶剂及第二组群的有机溶剂的合计量,第 二组群的有机溶剂的使用比例优选为50重量%以下,更优选为40重量%以下,尤其优选为 30重量%以下。
[0116] 特别优选为使用选自由N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基 甲酰胺、二甲基亚砜、γ-丁内酯、四甲基脲、六甲基磷酰三胺、间甲酚、二甲酚及卤化苯酚所 组成的组群中的1种以上来作为溶剂,或者优选为在所述比例的范围内使用这些溶剂的1 种以上与其他有机溶剂的混合物。
[0117] 有机溶剂的使用量(a)优选为设为相对于反应溶液的总量(a+b),四羧酸二酐及 二胺的合计量(b)成为0. 1重量%~50重量%的量。
[0118] 如上所述,获得将聚酰胺酸溶解而成的反应溶液。该反应溶液可直接提供给液晶 取向剂的制备,也可以将反应溶液中所含的聚酰胺酸离析后再提供给液晶取向剂的制备, 或者也可以将所离析的聚酰胺酸进行纯化后再提供给液晶取向剂的制备。聚酰胺酸的离析 以及纯化可依据公知的方法来进行。
[0119] 〈聚酰胺酸酯〉
[0120] 本发明中的聚酰胺酸酯例如可利用以下方法来获得:[I]通过使利用所述合成反 应而获得的聚酰胺酸与含羟基的化合物、卤化物、含环氧基的化合物等进行反应来合成的 方法;[Π ]使四羧酸二酯与二胺进行反应的方法;以及[III]使四羧酸二酯二卤化物
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