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CN104854193A - 组合物、液晶取向处理剂、液晶取向膜和液晶显示元件 - Google Patents

组合物、液晶取向处理剂、液晶取向膜和液晶显示元件 Download PDF

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CN104854193A CN201380065916.9A CN201380065916A CN104854193A CN 104854193 A CN104854193 A CN 104854193A CN 201380065916 A CN201380065916 A CN 201380065916A CN 104854193 A CN104854193 A CN 104854193A
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Abstract

包含下述(A)成分、(B)成分和(C)成分的组合物。(A)成分:选自下述式[1a]或式[1b]的至少一种溶剂。[化1](式[1a]中,X1表示碳数1~3的烷基,式[1b]中,X2表示碳数1~3的烷基)。(B)成分:选自由包含具有羧基的二胺化合物的二胺成分与四羧酸二酐成分反应而得的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺的至少一种聚合物。(C)成分:由包含下述式[A1]、式[A2]或式[A3]所示的烷氧基硅烷的任一种的烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷。

Description

组合物、液晶取向处理剂、液晶取向膜和液晶显示元件
技术领域
本发明涉及用于树脂被膜的形成的组合物、液晶显示元件的制造中所用的液晶取向处理剂、由该液晶取向处理剂制得的液晶取向膜和使用了该液晶取向膜的液晶显示元件。
背景技术
由高分子材料等有机材料构成的树脂被膜的形成容易度和绝缘性能等受到关注,在电子器件中被广泛用作层间绝缘膜或保护膜等。在作为显示器件众所周知的液晶显示元件中,由有机材料构成的树脂被膜被用作液晶取向膜。
目前,作为工业上使用的树脂被膜,广泛使用耐久性优异的聚酰亚胺类有机膜。该聚酰亚胺类有机膜由包含作为聚酰亚胺前体的聚酰胺酸或聚酰亚胺的组合物形成。即,聚酰亚胺类有机膜通过将包含聚酰胺酸或聚酰亚胺的组合物涂布于基板上、经烧成工艺而形成。此时,通常由于这些组合物中使用N-甲基-2-吡咯烷酮(也称为NMP)或γ-丁内酯(也称为γ-BL)等高沸点溶剂,因此必须在200℃~300℃左右的高温下进行烧成(例如参照专利文献1)。
近年来,由包含聚酰亚胺类聚合物(即聚酰亚胺前体或聚酰亚胺)和聚硅氧烷的组合物形成的树脂被膜被用于层间绝缘膜或绝缘膜,进而用于液晶取向膜。特别是,为了使液晶显示元件的伴随长期驱动的可靠性得到改善,提出了包含聚酰亚胺类聚合物和聚硅氧烷的液晶取向处理剂和液晶取向膜(例如参照专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平09-278724号公报
专利文献2:日本专利特开2010-097007号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
使用包含聚酰亚胺类聚合物的液晶取向处理剂来形成液晶取向膜时,其烧成工艺由于上述理由而在制造液晶显示元件的工艺中也必须进行高温烧成。这是因为,包含聚酰亚胺类聚合物和聚硅氧烷的液晶取向剂由于为了溶解聚酰亚胺类聚合物而将NMP或γ-BL用于溶剂,因此也必须高温烧成。但是,在液晶显示元件的基板使用薄且轻但耐热性低的塑料基板代替通常的塑料基板的情况下,要求在更低的温度下烧成。同样地,为了抑制液晶显示元件的彩色滤光片的色特性随高温烧成而劣化,或进而为了削减液晶显示元件制造中的能耗,也必须在低温下烧成。
此外,使聚酰亚胺类聚合物溶解于作为常规采用的溶剂的NMP或γ-BL而形成聚合物溶液,由该聚合物溶液和聚硅氧烷制得的液晶取向处理剂中,极性高的NMP或γ-BL和疏水性高的聚硅氧烷的相溶性差。因此,在将该液晶取向处理剂涂布于基板上时,液晶取向膜上容易产生伴随缩孔(はじき)的气孔。也就是说,以往的包含聚酰亚胺类聚合物和聚硅氧烷的液晶取向处理剂容易产生伴之以气孔的取向缺陷。
而且,液晶取向膜通过将液晶取向处理剂涂布于基板、然后对涂膜进行烧成而形成。此时,为了达到提高液晶取向膜的涂膜性(也称为涂布性)、即抑制伴随缩孔的气孔的产生的目的,要求提高液晶取向处理剂对基板的浸润扩散性。
由包含聚酰亚胺类聚合物和聚硅氧烷的组合物制得的树脂被膜相对于由不含聚硅氧烷的组合物制得的树脂被膜,化学稳定性提高,因此除了液晶取向膜以外,也可用于其它电子器件中的层间绝缘膜或保护膜。这些膜也需要通过进行低温烧成来形成树脂被膜及提高树脂被膜的涂布性。通过进行低温烧成,能够降低制造中的能耗。而通过提高涂布性,能够抑制树脂被膜上伴随缩孔的气孔的产生。
于是,本发明的目的在于提供一种兼具上述特性的组合物。也就是说,本发明的目的在于提供一种能够通过低温烧成而形成树脂被膜的包含聚酰亚胺类聚合物和聚硅氧烷的组合物。进一步目的在于提供一种在形成树脂被膜时能够抑制伴随缩孔的气孔的产生的组合物。
本发明的目的还在于提供一种能够通过低温烧成而形成液晶取向膜的使用了上述组合物的液晶取向处理剂。进一步目的在于提供一种在形成液晶取向膜时能够抑制伴随缩孔缩孔的气孔的产生的液晶取向处理剂。
然后,本发明的目的还在于提供一种对应于上述要求的液晶取向膜。也就是说,目的在于提供一种能够通过低温烧成而形成的液晶取向膜,和能够抑制伴之以气孔的取向缺陷的液晶取向膜。
再者,本发明的目的还在于提供一种具备对应于上述要求的液晶取向膜的液晶显示元件。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明人进行了深入研究,结果发现,包含具有特定结构的溶剂、选自由包含具有羧基的二胺化合物的二胺成分与四羧酸二酐成分反应而得的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺的至少一种聚合物、和特定结构的聚硅氧烷的组合物对实现上述目的极为有效,从而完成了本发明。
也就是说,本发明具有以下技术内容。
(1)一种组合物,包含下述(A)成分、(B)成分和(C)成分。
(A)成分:选自下述式[1a]或式[1b]的至少一种溶剂。
【化1】
(式[1a]中,X1表示碳数1~3的烷基,式[1b]中,X2表示碳数1~3的烷基)。
(B)成分:选自由包含具有羧基的二胺化合物的二胺成分与四羧酸二酐成分反应而得的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺的至少一种聚合物。
(C)成分:由包含下述式[A1]、式[A2]或式[A3]所示的烷氧基硅烷的任一种的烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷。
【化2】
(A1)mSi(A2)n(OA3)p    [A1]
(式[A1]中,A1表示脂肪族烃、苯环、环己烷环、杂环或具有类固醇结构的碳数8~35的有机基,A2分别表示氢原子或碳数1~5的烷基,A3分别表示碳数1~5的烷基,m表示1或2的整数,n表示0~2的整数,p表示0~3的整数,m+n+p为4)。
【化3】
(B1)mSi(B2)n(OB3)p    [A2]
(式[A2]中,B1表示具有乙烯基、环氧基、氨基、巯基、异氰酸酯基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、脲基或肉桂酰基的碳数2~12的有机基,B2分别表示氢原子或碳数1~5的烷基,B3分别表示碳数1~5的烷基,m表示1或2的整数,n表示0~2的整数,p表示0~3的整数,m+n+p为4)。
【化4】
(D1)nSi(OD2)4-n    [A3]
(式[A3]中,D1分别表示氢原子或碳数1~5的烷基,D2表示碳数1~5的烷基,n表示0~3的整数)。
(2)如上述(1)所述的组合物,其中,所述(A)成分为组合物中所含的全部溶剂的50~100质量%。
(3)如上述(1)或(2)所述的组合物,其中,所述(B)成分的具有羧基的二胺化合物为具有下述式[2]所示的结构的二胺化合物。
【化5】
-(CH2)a-COOH    [2]
(式[2]中,a表示0~4的整数)。
(4)如上述(1)或(2)所述的组合物,其中,所述(B)成分的具有羧基的二胺化合物为具有下述式[2a]所示的结构的二胺化合物。
【化6】
(式[2a]中,a表示0~4的整数,n表示1~4的整数)。
(5)如上述(3)或(4)所述的组合物,其中,所述具有羧基的二胺化合物为所述(B)成分中所用的全部二胺中的20摩尔%~100摩尔%。
(6)如上述(1)~(5)中任一项所述的组合物,其中,所述(B)成分的二胺成分包含选自下述式[2b]所示的结构的至少一种的二胺化合物。
【化7】
(式[2b]中,Y表示下述式[2b-1]、式[2b-2]、式[2b-3]、式[2b-4]或式[2b-5]的结构,m表示1~4的整数)。
【化8】
(式[2b-1]中,a表示0~4的整数,
式[2b-2]中,Y1表示单键、-(CH2)a-、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-,其中a为1~15的整数;Y2表示单键或-(CH2)b-,其中b为1~15的整数;Y3表示单键、-(CH2)c-、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-,其中c为1~15的整数;Y4表示选自苯环、环己烷环或杂环的二价环状基,或具有类固醇骨架的碳数12~25的二价有机基,上述环状基上的任意氢原子可被碳数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;Y5表示选自苯环、环己烷环或杂环的二价环状基,这些环状基上的任意氢原子可被碳数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;n表示0~4的整数;Y6表示碳数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,
式[2b-3]中,Y7表示碳数8~22的烷基,
式[2b-4]中,Y8和Y9分别独立地表示碳数1~6的烃基,
式[2b-5]中,Y10表示碳数1~8的烷基)。
(7)如上述(1)~(6)中任一项所述的组合物,其中,所述(B)成分的四羧酸二酐成分为下述式[3]所示的化合物。
【化9】
(式[3]中,Z1表示选自下述式[3a]~式[3j]的至少一种结构的基团)。
【化10】
(式[3a]中,Z2~Z5表示氢原子、甲基、氯原子或苯环,彼此可相同也可不同,式[3g]中,Z6和Z7表示氢原子或甲基,彼此可相同也可不同)。
(8)如上述(1)~(7)中任一项所述的组合物,其中,所述(C)成分的式[A2]所示的烷氧基硅烷为选自烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、二乙氧基甲基乙烯基硅烷、二甲氧基甲基乙烯基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基丙烯酸3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基酯、丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基酯或甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基酯的至少一种。
(9)如上述(1)~(7)中任一项所述的组合物,其中,所述(C)成分的式[A2]所示的烷氧基硅烷为选自3-缩水甘油基氧丙基(二甲氧基)甲基硅烷、3-缩水甘油基氧丙基(二乙氧基)甲基硅烷、3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷或2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷的至少一种。
(10)如上述(1)~(9)中任一项所述的组合物,其中,所述(C)成分的聚硅氧烷是由所述式[A1]、式[A2]和式[A3]所示的烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷。
(11)如上述(1)~(10)中任一项所述的组合物,其中,含有作为(D)成分的N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯的至少一种溶剂。
(12)如上述(1)~(11)中任一项所述的组合物,其中,含有作为(E)成分的1-己醇、环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇异丙醚或二乙二醇单丁醚的至少一种溶剂。
(13)树脂被膜,由上述(1)~(12)中任一项所述的组合物制得。
(14)液晶取向处理剂,由上述(1~(12)中任一项所述的组合物制得。
(15)液晶取向膜,使用上述(14)所述的液晶取向处理剂制得。
(16)液晶取向膜,使用上述(14)所述的液晶取向处理剂通过喷墨法制得。
(17)液晶显示元件,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,其中,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和热量的至少一方而聚合的聚合性化合物的液晶组合物,一边在上述电极间施加电压一边使所述聚合性化合物聚合。
(19)液晶显示元件,具有上述(18)所述的液晶取向膜。
(20)如上述(15)或(16)所述的液晶取向膜,其中,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和热量的至少一方而聚合的聚合性基团的液晶取向膜,一边在上述电极间施加电压一边使所述聚合性基团聚合。
(21)液晶显示元件,具有上述(20)所述的液晶取向膜。
发明效果
本发明的包含具有特定结构的溶剂、选自由包含具有羧基的二胺化合物的二胺成分与四羧酸二酐成分反应而得的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺的至少一种聚合物、和特定结构的聚硅氧烷的组合物能够通过低温烧成而形成树脂被膜。此外,本发明的组合物在涂布于基板时能够抑制树脂被膜上伴随缩孔的气孔的产生。
此外,由本发明的组合物构成的液晶取向处理剂能够通过低温烧成而形成液晶取向膜。该液晶取向处理剂在涂布于基板时能够抑制形成液晶取向膜上伴随缩孔的气孔的产生。因此,具有由此制得的液晶取向膜的液晶显示元件成为没有取向缺陷、可靠性高的液晶显示元件。
具体实施方式
本发明人进行了深入研究,结果获得以下发现,从而完成了本发明。
本发明为包含下述(A)成分、(B)成分和(C)成分的组合物,液晶取向处理剂,使用该组合物而制得的树脂被膜,使用该液晶取向处理剂而制得的液晶取向膜,进而具有该液晶取向膜的液晶显示元件。
(A)成分:选自下述式[1a]或式[1b]的至少一种溶剂(也称为特定溶剂)。
【化11】
(式[1a]中,X1表示碳数1~4的烷基,式[1b]中,X2表示碳数1~4的烷基)。
(B)成分:选自由包含具有羧基的二胺化合物的二胺成分与四羧酸二酐成分反应而得的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺的至少一种聚合物(也称为特定聚合物)。
(C)成分:由包含下述式[A1]、式[A2]或式[A3]所示的烷氧基硅烷的任一种的烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷(也称为特定聚硅氧烷)。
【化12】
(A1)mSi(A2)n(OA3)p    [A1]
(式[A1]中,A1表示脂肪族烃、苯环、环己烷环、杂环或具有类固醇结构的碳数8~35的有机基,A2分别表示氢原子或碳数1~5的烷基,A3分别表示碳数1~5的烷基,m表示1或2的整数,n表示0~2的整数,p表示0~3的整数,m+n+p为4)。
【化13】
(B1)mSi(B2)n(OB3)p    [A2]
(式[A2]中,B1表示具有乙烯基、环氧基、氨基、巯基、异氰酸酯基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、脲基或肉桂酰基的碳数2~12的有机基,B2分别表示氢原子或碳数1~5的烷基,B3分别表示碳数1~5的烷基,m表示1或2的整数,n表示0~2的整数,p表示0~3的整数,m+n+p为4)。
【化14】
(D1)nSi(OD2)4-n    [A3]
(式[A3]中,D1分别表示氢原子或碳数1~5的烷基,D2表示碳数1~5的烷基,n表示0~3的整数)。
本发明的特定溶剂与包含聚酰亚胺类聚合物的组合物中常用的溶剂NMP或γ-BL相比,溶剂的沸点低,而且能够溶解本发明的特定聚合物。然后,本发明的特定聚硅氧烷不仅能够溶解于NMP或γ-BL等沸点高的溶剂,而且也能溶解于本发明的特定溶剂、常用的醇类溶剂或二醇类溶剂。因此,本发明的组合物能够通过低温烧成而形成树脂被膜。
此外,本发明的组合物中,即使在使特定聚合物溶解于特定溶剂而成的聚合物溶液中混合特定聚硅氧烷或特定聚硅氧烷的聚合物溶液,由于特定溶剂不是NMP或γ-BL等之类溶解极性高的溶剂,因此溶剂和特定聚硅氧烷或特定聚硅氧烷的聚合物溶液的相溶性变高。所以,将该组合物涂布于基板上时,能够抑制树脂被膜上伴随缩孔的气孔的产生。
再者,本发明的特定溶剂与包含聚酰亚胺类聚合物的组合物中常用的NMP或γ-BL等溶剂相比,作为溶剂的表面张力低。因此,使用特定溶剂的组合物对基板的浸润扩散性变高。所以,能够抑制树脂被膜上伴随缩孔的气孔的产生。
从以上几点可知,本发明的组合物能够通过低温烧成而形成树脂被膜,进而在涂布于基板上时能够抑制树脂被膜上伴随缩孔的气孔的产生。而且,由本发明的组合物制得的液晶取向处理剂也由于同样的理由而可获得上述效果。
下面对本发明的实施方式进行更详细地说明。
<特定溶剂>
作为本发明(A)成分的特定溶剂为选自下述式[1a]或式[1b]的至少一种溶剂。
【化15】
(式[1a]中,X1表示碳数1~3的烷基)。
(式[1b]中,X2表示碳数1~3的烷基)。
具体而言,可例举下述式[1a-1]~式[1a-4]和式[1b-1]~式[1b-4]所示的结构。
【化16】
【化17】
其中,从溶剂的沸点和获得难易度的观点考虑,优选式[1a-1]、式[1b-1]、式[1b-2]或式[1b-3]。
为了通过上述低温烧成而形成树脂被膜或液晶取向膜、而且使对基板的浸润扩散性提高的效果更高,本发明的特定溶剂优选为组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂中所含的全部溶剂的50~100质量%。更优选为55~100质量%,进一步更优选为55~95质量%。
组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂中所含的全部溶剂中,本发明的特定溶剂的量越多,则越能呈现本发明效果,即,能够通过低温烧成而形成树脂被膜或液晶取向膜,并且能够提高涂布溶液对基板的浸润扩散性,获得涂布性优异的树脂被膜或液晶取向膜。
<特定聚合物>
作为本发明(B)成分的特定聚合物为选自由包含具有羧基的二胺化合物的二胺成分与四羧酸二酐成分反应而得的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺的至少一种聚合物。
聚酰亚胺前体为下述式[A]所示的结构。
【化18】
(式[A]中,R1为四价有机基,R2为具有羧基的二价有机基,A1和A2表示氢原子或碳数1~8的烷基,彼此可相同也可不同,A3和A4表示氢原子、碳数1~5的烷基或乙酰基,彼此可相同也可不同,n表示正整数)。
作为上述二胺成分,为分子内具有2个伯氨基或仲氨基的二胺化合物;作为四羧酸成分,可例举四羧酸化合物、四羧酸二酐、二羧酸二酰卤化合物、二羧酸二烷基酯化合物或二烷基酯二酰卤化合物。
从通过采用下述式[B]所示的具有羧基的二胺化合物和下述式[C]所示的四羧酸二酐作为原料比较简便地获得的理由考虑,本发明的特定聚合物优选是由下述式[D]所示的重复单元的结构式构成的聚酰胺酸或该聚酰胺酸经酰亚胺化而得的聚酰胺亚胺。
【化19】
(式[B]和式[C]中,R1和R2与式[A]中定义相同)。
【化20】
(式[D]中,R1和R2与式[A]中定义相同)。
此外,通过采用常规的合成手法,可在上述所得的式[D]的聚合物中导入式[A]所示的A1和A2的碳数1~8的烷基、和式[A]所示的A3和A4的碳数1~5的烷基或乙酰基。
<具有羧基的二胺化合物>
本发明的具有羧基的二胺化合物是分子内具有下述式[2]所示的结构的二胺化合物。
【化21】
-(CH2)a-COOH    [2]
式[2]中,a表示0~4的整数。其中,从原料的获得难易度及合成的难易度的观点考虑,优选为0或1的整数。
作为具有式[2]所示的结构的二胺化合物,具体可例举下述式[2a]所示的结构。
【化22】
式[2a]中,a表示0~4的整数。其中,从原料的获得难易度及合成的难易度的观点考虑,优选为0或1。
式[2a]中,n表示1~4的整数。其中,从合成的难易度的观点考虑,优选为1。
制造本发明的式[2a]所示的二胺化合物的方法没有特别限定,但作为优选方法可例举以下所示的方法。
作为一例,[2a]所示的二胺化合物可通过合成下述式[2a-A]所示的二硝基体化合物、再将硝基还原而使其转化成氨基来获得。
【化23】
(式[2a-A]中,a表示0~4的整数,n表示1~4的整数)。
将式[2a-A]所示的二硝基体化合物的硝基还原的方法没有特别限定,通常是在乙酸乙酯、甲苯、四氢呋喃、二烷或醇类溶剂等溶剂中,使用钯-碳、氧化铂、阮内镍、铂黑、铑-氧化铝或硫化铂碳等作为催化剂,在氢气、肼或氯化氢下使其反应的方法。
作为本发明的具有羧基的二胺化合物,还可例举下述式[2a-1]~式[2a-4]所示的结构。
【化24】
式[2a-1]中,A1表示单键、-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-。其中,从合成的难易度的观点考虑,优选单键、-CH2-、-C(CH3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-COO-或-OCO-。更优选单键、-CH2-、-C(CH3)2-、-O-、-CO-、-NH-或-N(CH3)-。
式[2a-1]中,m1和m2分别表示0~4的整数,且m1+m2表示1~4的整数。其中,m1+m2优选为1或2。
式[2a-2]中,m3和m4分别表示1~5的整数。其中,从合成的难易度的观点考虑,优选为1或2。
式[2a-3]中,A2表示碳数1~5的支链或支链烷基。其中,优选碳数1~3的直链烷基。
式[2a-3]中,m5表示1~5的整数。其中,优选为1或2。
式[2a-4]中,A3表示单键、-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-。其中,优选单键、-CH2-、-C(CH3)2-、-O-、-CO-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-或-OCO-。更优选-O-、-CO-、-NH-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-或-OCO-。
式[2a-4]中,m6表示1~4的整数。其中,从合成的难易度的观点考虑,优选为1。
本发明的具有羧基的二胺化合物优选为全部二胺成分中的20摩尔%~100摩尔%,更优选为30摩尔%~100摩尔%。
上述具有羧基的二胺化合物可根据本发明的特定聚合物对溶剂的溶解性及组合物的涂布性、制成液晶取向膜后的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等的特性,使用1种或将2种以上混合使用。
<第2二胺化合物>
用于制造本发明的特定聚合物的二胺成分中,也可使用作为第2二胺化合物的下述式[2b]所示的二胺化合物(也称为第2二胺化合物)
【化25】
(式[2b]中,Y表示下述式[2b-1]、式[2b-2]、式[2b-3]、式[2b-4]或式[2b-5]的结构,m表示0~4的整数)。
【化26】
式[2b-1]中,a表示0~4的整数。其中,从原料的获得难易度及合成的难易度的观点考虑,优选为0或1的整数。
式[2b-2]中,Y1表示单键、-(CH2)a-(a为1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。其中,从原料的获得难易度及合成的难易度的观点考虑,优选为单键、-(CH2)a-(a为1~15的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。更优选为单键、-(CH2)a-(a为1~10的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。
式[2b-2]中,Y2表示单键或-(CH2)b-(b为1~15的整数)。其中,优选为单键或-(CH2)b-(b为1~10的整数)。
式[2b-2]中,Y3表示单键、-(CH2)c-(c为1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。其中,从合成的难易度的观点考虑,优选为单键、-(CH2)c-(c为1~15的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。更优选为单键、-(CH2)c-(c为1~10的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。
式[2b-2]中,Y4表示选自苯环、环己烷环或杂环的二价环状基,这些环状基上的任意氢原子可被碳数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。Y4还可以是选自具有类固醇骨架的碳数12~25的有机基的二价有机基。其中,从合成的难易度的观点考虑,优选苯环、环己烷环或具有类固醇骨架的碳数12~25的有机基。
式[2b-2]中,Y5表示选自苯环、环己烷环或杂环的二价环状基,这些环状基上的任意氢原子可被碳数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,优选苯环或环己烷环。
式[2b-2]中,n表示0~4的整数。其中,从原料的获得难易度及合成的难易度的观点考虑,优选为0~3。更优选为0~2。
式[2b-2]中,Y6表示碳数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。特别优选碳数1~9的烷基或碳数1~9的烷氧基。
用于构成式[2b]中的取代基Y的式[2b-2]中的Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6和n的优选组合可例举和国际公开公报WO 2011/132751(2011.10.27公开)的第13项~34项的表6~表47中记载的(2-1)~(2-629)相同的组合。此外,国际公开公报的各表中,本发明中的Y1~Y6作为Y1~Y6表示,Y1~Y6可替换视为Y1~Y6
式[2b-3]中,Y7表示碳数8~22的烷基。
式[2b-4]中,Y8和Y9分别独立地表示碳数1~6的烃基。
式[2b-5]中,Y10表示碳数1~8的烷基。
制造本发明的式[2b]所示的二胺化合物的方法没有特别限定,但作为优选方法可例举以下所示的方法。
作为一例,[2b]所示的二胺化合物可通过合成下述式[2b-A]所示的二硝基体化合物、再将硝基还原而使其转化成氨基来获得。
【化27】
(式[2b-A]中,Y表示选自上式[2b-1]、式[2b-2]、式[2b-3]、式[2b-4]或式[2b-5]的至少一种结构的取代基,m表示0~4的整数)。
将式[2b-A]所示的二硝基体化合物的硝基还原的方法没有特别限定,通常是在乙酸乙酯、甲苯、四氢呋喃、二烷或醇类溶剂等溶剂中,使用钯-碳、氧化铂、阮内镍、铂黑、铑-氧化铝或硫化铂碳等作为催化剂,在氢气、肼或氯化氢下使其反应的方法。
下面例举本发明的式[2b]所示的第2二胺化合物的具体结构,但并不限于这些例子。
即,作为式[2b]所示的第2二胺化合物,除了间苯二胺、2,4-二甲基-间苯二胺、2,6-二氨基甲苯、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以外,还可例举下述式[2b-6]~[2b-46]所示的结构的二胺化合物。
【化28】
(式[2b-6]~式[2b-9]中,A1表示碳数1~22的烷基或含氟烷基)。
【化29】
【化30】
【化31】
【化32】
【化33】
【化34】
【化35】
【化36】
【化37】
【化38】
【化39】
【化40】
(式[2b-34]~式[2b-36]中,R1表示-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-或CH2OCO-,R2表示碳数1~22的烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基)。
【化41】
(式[2b-37]~式[2b-39]中,R3表示-COO-、-OCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-或-CH2-,R4表示碳数1~22的烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基)。
【化42】
(式[2b-40]和式[2b-41]中,R5表示-COO-、-OCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-或-O-,R6表示氟基、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43】
(式[2b-42]和式[2b-43]中,R7表示碳数3~12的烷基。1,4-亚环己基的顺-反异构性优选分别为反式异构体。)。
【化44】
(式[2b-44]和式[2b-45]中,R8表示碳数3~12的烷基。1,4-亚环己基的顺-反异构性优选分别为反式异构体。)。
【化45】
(式[2b-46]中,B4表示可被氟原子取代的碳数3~20的烷基;B3表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基;B2表示氧原子或-COO-*(其中带“*”的键与B3连接);B1表示氧原子或-COO-*(其中带“*”的键与(CH2)a2连接)。此外,a1表示0或1的整数;a2表示2~10的整数;a3表示0或1的整数)。
使用了本发明第2二胺化合物中式[2b]中的取代基Y采用式[2b-2]所示的结构的二胺化合物的组合物能够提高树脂被膜的疏水性。而且,在制成液晶取向膜的场合下,能够提高液晶的预倾角。此时,为了达到提高这些效果的目的,在上述二胺化合物中,优选使用式[2b-28]~式[2b-39]或式[2b-42]~式[2b-46]所示的二胺化合物。更优选是式[2b-24]~式[2b-39]或式[2b-42]~式[2b-46]所示的二胺化合物。为了进一步提高这些效果,这些化合物优选为全部二胺成分的5摩尔%以上80摩尔%以下。更优选的是,从组合物和液晶取向处理剂的涂布性及作为液晶取向膜的电特性的观点考虑,这些化合物为全部二胺成分的5摩尔%以上60摩尔%以下。特别优选为全部二胺成分的10摩尔%以上60摩尔%以下。
本发明的第2二胺化合物可根据本发明的特定聚合物对溶剂的溶解性及涂布性、制成液晶取向膜后的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等的特性,使用1种或将2种以上混合使用。
<其它二胺化合物>
本发明的特定聚合物中,在不损害本发明效果的范围内,除了式[2a]、式[2a-1]~式[2a-4]所示的分子内具有羧基的二胺化合物及式[2b]所示的第2二胺化合物以外,还可使用其它二胺化合物(也称为其它二胺化合物)作为二胺成分。
下面例举该其它二胺化合物的具体例,但并不限于这些例子。
即,作为其它二胺化合物,可例举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’-二氨基二苯醚、3,3’-二氨基二苯醚、3,4’-二氨基二苯醚、2,2’-二氨基二苯醚、2,3’-二氨基二苯醚、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’-二氨基二苯硫醚、3,3’-二氨基二苯硫醚、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)]二苯胺、4,4’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,4’-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,4’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,3’-[1,4-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、3,3’-[1,3-亚苯基双(亚甲基)]二苯胺、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、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、双(4-氨基环己基)甲烷、双(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷、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、1,11-二氨基十一烷或1,12-二氨基十二烷等。
此外,作为其它二胺化合物,还可以例举在二胺侧链上具有烷基、含氟烷基、芳香环、脂肪族环或杂环的二胺,或者具有由它们构成的大环状取代物的二胺等。具体而言,可以例示下述式[DA1]~[DA13]所示的二胺化合物。
【化46】
【化47】
【化48】
(式[DA1]~式[DA6]中,A1表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-或-NH-,A2表示碳数1~22的直链状或支链状烷基、或碳数1~22的直链状或支链状含氟烷基)。
【化49】
(式[DA7]中,p表示1~10的整数)。
只要不损害本发明效果,也可使用下述式[DA8]~式[DA13]所示的二胺化合物作为其它二胺化合物。
【化50】
【化51】
(式[DA10]中,m表示0~3的整数,式[DA13]中,n表示1~5的整数)。
只要不损害本发明效果,也可使用下述式[DA14]所示的二胺化合物。
【化52】
(式[DA14]中,A1为选自-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCO-、-CON(CH3)-或-N(CH3)CO-的二价有机基,A2为单键、碳数1~20的脂肪族烃基、非芳香族环式烃基或芳香族烃基,A3选自单键、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-或-O(CH2)m-(m为1~5的整数),A4为含氮芳香族杂环,n为1~4的整数)。
除此以外,还可使用下述式[DA15]和式[DA16]所示的二胺化合物作为其它二胺化合物。
【化53】
上述的其它二胺化合物可根据本发明的特定聚合物对溶剂的溶解性及组合物的涂布性、制成液晶取向膜后的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等的特性,使用1种或将2种以上混合使用。
<四羧酸二酐成分>
作为用于制造本发明的特定聚合物的四羧酸二酐成分,可例举下述式[3]所示的四羧酸酐或其四羧酸衍生物(也称为特定四羧酸二酐成分)。
【化54】
式[3]中,Z1是选自下述式[3a]~式[3j]的至少一种结构的基团。
【化55】
式[3a]中,Z2~Z5是选自氢原子、甲基、氯原子或苯环的基团,彼此可相同也可不同。
式[3g]中,Z6和Z7表示氢原子或甲基,彼此可相同也可不同。
作为本发明的特定四羧酸二酐成分的式[3]所示的结构中,从合成的难易度及制造聚合物时的聚合反应性的难易度的观点考虑,优选为式[3a]、式[3c]、式[3d]、式[3e]、式[3f]或式[3g]所示的结构。更优选为式[3a]、式[3e]、式[3f]或式[3g]所示的结构。
本发明的特定四羧酸成分优选为全部四羧酸成分中的1摩尔%以上。更优选为5摩尔%以上,特别优选为10摩尔%以上。
此外,使用式[3e]、式[3f]或式[3g]的结构的特定四羧酸二酐成分的情况下,通过使其使用量为全部四羧酸二酐成分的20摩尔%以上,可获得所需的效果。更优选为30摩尔%以上。而且,四羧酸二酐成分也可以全部都为式[3e]、式[3f]或式[3g]的结构的四羧酸二酐成分。
本发明的特定聚合物中,只要不损害本发明效果,可使用特定四羧酸二酐成分以外的其他四羧酸二酐成分。
作为其他四羧酸二酐成分,可例举以下所示的四羧酸化合物、四羧酸二酐、二羧酸二酰卤化合物、二羧酸二烷基酯化合物或二烷基酯二酰卤化合物。
即,可例举均苯四甲酸、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。
特定的四羧酸二酐成分和其它四羧酸成分可根据本发明的特定聚合物对溶剂的溶解性及组合物的涂布性、制成液晶取向膜后的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等特性,使用1种或将2种以上混合使用。
<特定聚合物的制造方法>
本发明中,合成特定聚合物的方法没有特别限定。通常,由二胺成分与四羧酸二酐成分反应而得。一般而言,使选自四羧酸及其衍生物的至少一种的四羧酸二酐成分与由一种或多种二胺化合物构成的二胺成分反应,从而得到聚酰胺酸。具体可采用使四羧酸二酐与具有伯氨基或仲氨基的二胺化合物缩聚而得到聚酰胺酸的方法、使四羧酸与具有伯氨基或仲氨基的二胺化合物发生脱水缩聚反应而得到聚酰胺酸的方法、或使二羧酸基二酰卤与具有伯氨基或仲氨基的二胺化合物缩聚而得到聚酰胺酸的方法等。
为了获得聚酰胺酸烷基酯,可采用使羧酸基二烷基酯化而成的四羧酸与具有伯氨基或仲氨基的二胺化合物缩聚的方法、使羧酸基二烷基酯化而成的二羧酸二酰卤与具有伯氨基或仲氨基的二胺化合物缩聚的方法、或将聚酰胺酸的羧基转化为酯基的方法。
为了获得聚酰亚胺,可采用使上述聚酰胺酸或聚酰胺酸烷基酯闭环而形成聚酰亚胺的方法。
二胺成分与四羧酸成分的反应通常可通过使二胺成分与四羧酸成分在有机溶剂中反应来进行。作为此时所用的有机溶剂,只要是可溶解作为本发明(A)成分的特定溶剂及生成的聚酰亚胺前体的溶剂,则没有特别限定。
作为本发明特定溶剂以外的溶剂,可例举以下溶剂。
即,N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、二甲亚砜、γ-丁内酯、1,3-二甲基-咪唑啉酮、甲乙酮、环己酮、环戊酮或4-羟基-4-甲基-2-戊酮等。
这些溶剂可单独使用,也可混合使用。而且,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入上述溶剂后使用。另外,由于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,因此优选使用脱水干燥后的有机溶剂。
可例举下述方法:即,在使二胺成分与四羧酸二酐在有机溶剂中反应时,对将二胺成分分散或溶解于有机溶剂而成的溶液进行搅拌,然后直接添加四羧酸成分或将四羧酸成分分散或溶解于有机溶剂后添加的方法;相反地,在将四羧酸成分分散或溶解于有机溶剂而成的溶液中添加二胺成分的方法;或者交替添加四羧酸成分与二胺成分的方法等。可采用这些方法中的任一种。此外,在分别采用多种二胺成分或四羧酸成分来使其反应的场合下,可在预先混合好的状态下使其反应,也可使其分别依次反应,还可以使分别反应而得的低分子量体进行混合反应来获得聚合物。此时的聚合温度可选自-20~150℃范围内的任意温度,但优选-5~100℃的范围。此外,反应可在任意的浓度下进行,但如果浓度过于低则难以获得高分子量的聚合物,而浓度过高则反应液的粘性会变得过高而难以进行均匀的搅拌。因此,优选1~50质量%,更优选5~30质量%。可在反应初期以高浓度进行,之后追加有机溶剂。
在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,则生成的聚酰亚胺前体的分子量越大。
本发明的聚酰亚胺可通过使上述的聚酰亚胺前体闭环而获得,该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地调整。
作为使聚酰亚胺前体酰亚胺化的方法,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℃,优选在将由酰亚胺化反应生成的水除去至体系外的同时进行。
聚酰亚胺前体的催化酰亚胺化可通过在聚酰亚胺前体的溶液中添加碱性催化剂和酸酐,于-20~250℃、优选0~180℃下搅拌而进行。碱性催化剂的量为酰胺酸基的0.5~30摩尔倍,优选2~20摩尔倍,酸酐的量为酰胺酸基的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、三丁胺或三辛胺等,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、偏苯三酸酐或均苯四甲酸酐等,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、甲乙酮、甲基异丁酮、甲苯、苯、水等。投入到溶剂中而沉淀的聚合物经过滤回收之后,可在常圧或减压下、常温或加热下进行干燥。此外,如果将沉淀回收的聚合物进行再溶解于有机溶剂并再沉淀回收的操作2~10次,则可以减少聚合物中的杂质。作为此时的溶剂,可例举醇类、酮类或烃等,如果采用从中选出的三种以上的溶剂,则纯化效率进一步提高,因此优选。
本发明的特定聚合物的分子量在考虑到由其制得的树脂被膜或液晶取向膜的强度、膜形成时的操作性和涂膜性的场合下,利用GPC(凝胶渗透色谱法)测定的重均分子量优选5000~1000000,更优选10000~150000。
<特定聚硅氧烷>
作为本发明(C)成分的特定聚硅氧烷是由包含上述式[A1]、式[A2]或式[A3]所示的烷氧基硅烷的任一种的烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷,
本发明的式[A1]所示的烷氧基硅烷是下述式[A1]所示的烷氧基硅烷。
【化56】
(A1)mSi(A2)n(OA3)p    [A1]
式[A1]中,A1表示脂肪族烃、苯环、环己烷环、杂环或具有类固醇结构的碳数8~35的有机基。
式[A1]中,A2分别表示氢原子或碳数1~5的烷基。其中,优选氢原子或碳数1~3的烷基。
式[A1]中,A3分别表示碳数1~5的烷基。其中,从缩聚的反应性的观点考虑,优选碳数1~3的烷基。
式[A1]中,m表示1或2的整数。其中,从合成的观点考虑,优选为1。
式[A1]中,n表示0~2的整数。
式[A1]中,p表示0~3的整数。其中,从缩聚的反应性的观点考虑,优选为1~3的整数。更优选为2或3。
式[A1]中,m+n+p为4的整数。
作为式[A1]所示的烷氧基硅烷的具体例,可例举辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三乙氧基硅烷、戊基三乙氧基硅烷、十七烷基三甲氧基硅烷、十七烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷、十九烷基三甲氧基硅烷、十九烷基三乙氧基硅烷、异辛基三乙氧基硅烷、苯乙基三乙氧基硅烷、五氟苯基丙基三甲氧基硅烷、间苯乙烯基乙基三甲氧基硅烷、对苯乙烯基乙基三甲氧基硅烷、1-萘基三乙氧基硅烷、1-萘基三甲氧基硅烷、三乙氧基-1H,1H,2H,2H-十三氟-正辛基硅烷、二甲氧基二苯基硅烷、二甲氧基甲基苯基硅烷或三乙氧基苯基硅烷等。
除此以外,还可使用下述式[A1-1]~式[A1-32]所示的烷氧基硅烷。
【化57】
【化58】
【化59】
【化60】
【化61】
【化62】
【化63】
【化64】
【化65】
(式[A1-1]~式[A1-18]中,R1分别表示碳数1~5的烷基)。
【化66】
(式[A1-19]~式[A1-22]中,R1分别表示碳数1~5的烷基,R2分别表示-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-或-CH2OCO-,R3分别表示碳数1~12的烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基)。
【化67】
(式[A1-23]~式[A1-24]中,R1分别表示碳数1~5的烷基,R2分别表示-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-或-CH2OCO-,R3分别表示碳数1~12的烷基、烷氧基、含氟烷基、含氟烷氧基、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68】
【化69】
(式[A1-25]~式[A1-31]中,R1分别表示碳数1~5的烷基,R2分别表示-O-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-或-CH2OCO-,R3分别表示碳数1~12的烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基)。
【化70】
(式[A1-32]中,R1分别表示碳数1~5的烷基,B4表示可被氟原子取代的碳数3~20的烷基,B3表示1,4-亚环己基或1,4-亚苯基,B2表示氧原子或COO-*(其中带“*”的键与B3连接),B1表示氧原子或COO-*(其中带“*”的键与(CH2)a2连接)。此外,a1表示0或1的整数,a2表示2~10的整数,a3表示0或1的整数)。
上述式[A1]所示的烷氧基硅烷可根据树脂被膜或液晶取向膜的强度或这些膜形成时的操作性,还有制成液晶取向膜后的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等的特性,使用1种或将2种以上混合使用。
本发明的式[A2]所示的烷氧基硅烷为下述式[A2]所示的烷氧基硅烷。
【化71】
(B1)mSi(B2)n(OB3)p    [A2]
式[A2]中,B1表示具有乙烯基、环氧基、氨基、巯基、异氰酸酯基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、脲基或肉桂酰基的碳数2~12的有机基。其中,从获得难易度的观点考虑,优选乙烯基、环氧基、氨基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基或脲基。更优选甲基丙烯酰基、丙烯酰基或脲基。
式[A2]中,B2分别表示氢原子或碳数1~5的烷基。其中,优选氢原子或碳数1~3的烷基。
式[A2]中,B3分别表示碳数1~5的烷基。其中,从缩聚的反应性的观点考虑,优选碳数1~3的烷基。
式[A2]中,m表示1或2的整数。其中,从合成的观点考虑,优选为1。
式[A2]中,n表示0~2的整数。
式[A2]中,p表示0~3的整数。其中,从缩聚的反应性的观点考虑,优选1~3的整数。更优选2或3。
式[A2]中,m+n+p为4的整数。
作为式[A2]所示的烷氧基硅烷的具体例,可例举烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、二乙氧基甲基乙烯基硅烷、二甲氧基甲基乙烯基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、间苯乙烯基乙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基乙基三乙氧基硅烷、间苯乙烯基甲基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基甲基三乙氧基硅烷、3-(N-苯乙烯基甲基-2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷、二乙氧基(3-缩水甘油基氧基丙基)甲基硅烷、3-缩水甘油基氧基丙基(二甲氧基)甲基硅烷、3-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基)丙基二甲氧基甲基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基)丙基三乙氧基硅烷、3-(2-氨基乙基氨基)丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基二乙氧基甲基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基[3-(苯基氨基)丙基]硅烷、3-巯基丙基(二甲氧基)甲基硅烷、(3-巯基丙基)三乙氧基硅烷、(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、异氰酸3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基酯、甲基丙烯酸3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基酯、甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基酯、丙烯酸3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基酯、丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基酯、甲基丙烯酸3-(三乙氧基甲硅烷基)乙基酯、甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)乙基酯、丙烯酸3-(三乙氧基甲硅烷基)乙基酯、丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)乙基酯、甲基丙烯酸3-(三乙氧基甲硅烷基)甲基酯、甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)甲基酯、丙烯酸3-(三乙氧基甲硅烷基)甲基酯、丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)甲基酯、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三丙氧基硅烷、(R)-N-1-苯基乙基-N’-三乙氧基甲硅烷基丙基脲、(R)-N-1-苯基乙基-N’-三甲氧基甲硅烷基丙基脲、双[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]脲、双[3-(三丙氧基甲硅烷基)丙基]脲、1-[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]脲等。
上述式[A2]所示的烷氧基硅烷可根据树脂被膜或液晶取向膜的强度或这些膜形成时的操作性,还有制成液晶取向膜后的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等的特性,使用1种或将2种以上混合使用。
本发明的式[A3]所示的烷氧基硅烷是下述式[A3]所示的烷氧基硅烷。
【化72】
(D1)nSi(OD2)4-n    [A3]
式[A3]中,D1分别表示氢原子或碳数1~5的烷基,其可被卤原子、氮原子、氧原子、硫原子所取代。其中,优选氢原子或碳数1~3的烷基。
式[A3]中,D2表示碳数1~5的烷基。其中,从缩聚的反应性的观点考虑,优选碳数1~3的烷基。
式[A3]中,n表示0~3的整数。
作为式[A3]所示的烷氧基硅烷的具体例,可例举四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙氧基二乙基硅烷、二丁氧基二甲基硅烷、(氯甲基)三乙氧基硅烷、3-氯丙基二甲氧基甲基硅烷、3-氯丙基三乙氧基硅烷、2-氰基乙基三乙氧基硅烷、三甲氧基(3,3,3-三氟丙基)硅烷、己基三甲氧基硅烷或3-三甲氧基甲硅烷基丙基氯等。
上述式[A3]中,作为n为0的烷氧基硅烷,可例举四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷或四丁氧基硅烷。
上述式[A3]所示的烷氧基硅烷可根据树脂被膜或液晶取向膜的强度或这些膜形成时的操作性,还有制成液晶取向膜后的液晶取向性、电压保持率、蓄积电荷等的特性,使用1种或将2种以上混合使用。
本发明的特定聚硅氧烷是由包含上述式[A1]、式[A2]或式[A3]所示的烷氧基硅烷的任一种的烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷,但优选是由包含多种所述烷氧基硅烷的烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷。即,可例举由包含上述式[A1]和式[A2]2种、上述式[A1]和式[A3]2种、或上述式[A2]和[A3]2种的烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷,还可以是由包含上述式[A1]、式[A2]和式[A3]3种的烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷。其中,优选是包含上述式[A1]和式[A2]2种、上述式[A1]和式[A3]2种、或包含上述式[A1]、式[A2]和式[A3]3种的烷氧基硅烷。
上述式[A1]、式[A2]或式[A3]所示的烷氧基硅烷用于获得本发明的特定聚硅氧烷。
式[A1]所示的烷氧基硅烷优选为全部烷氧基硅烷中的1~40摩尔%,更优选为1~30摩尔%。此外,式[A2]所示的烷氧基硅烷优选为全部烷氧基硅烷中的1~70摩尔%,更优选为1~60摩尔%。再者,式[A3]所示的烷氧基硅烷优选为全部烷氧基硅烷中的1~99摩尔%,更优选为1~80摩尔%。
获得本发明中所用的特定聚硅氧烷的方法没有特别限定。本发明中的特定聚硅氧烷可通过使包含上述式[A1]、式[A2]或式[A3]所示的烷氧基硅烷的任一种的烷氧基硅烷在有机溶剂中聚合而得,或使上述式[A1]、式[A2]、式[A3]所示的烷氧基硅烷中的多种烷氧基硅烷在有机溶剂中聚合而得。此外,本发明的特定聚硅氧烷可作为使烷氧基硅烷缩聚后均匀地溶解于有机溶剂而成的溶液获得。
使本发明的特定聚硅氧烷缩聚的方法没有特别限定。其中,例如可例举使烷氧基硅烷在本发明的特定溶剂、醇类溶剂或二醇类溶剂中进行水解·缩聚反应的方法。此时,水解·缩聚反应可以是部分水解也可以是完全水解。在完全水解的场合下,理论上加入烷氧基硅烷中全部烷氧基的0.5倍摩尔的水即可,但通常优选加入超过0.5倍摩尔的过量的水。为了获得本发明的特定聚硅氧烷,上述水解·缩聚反应中所用的水量可根据目的而适当选择,但优选为烷氧基硅烷中全部烷氧基的0.5~2.0倍摩尔量。
此外,为了达到促进水解·缩聚反应的目的,通常可使用盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、甲酸、草酸、马来酸或富马酸等酸性化合物,氨、甲胺、乙胺、乙醇胺或三乙胺等碱性化合物,或者盐酸、硫酸或硝酸等的金属盐等的催化剂。此外,也可通过进一步对溶解有烷氧基硅烷的溶液进行加热来促进水解·缩聚反应。此时,加热温度和加热时间可根据目的而适当选择。例如,可例举在50℃下加热、搅拌24小时,然后在回流下加热搅拌1小时等的条件。
此外,作为其它缩聚方法,可例举对烷氧基硅烷、有机溶剂和草酸的混合物加热后进行缩聚反应的方法。具体而言是如下方法:预先在本发明的特定溶剂或醇类溶剂中加入草酸而制成草酸的溶液后,将该溶液在加热了的状态下与烷氧基硅烷混合的方法。此时,用于上述反应的草酸的量优选相对于烷氧基硅烷中全部烷氧基1摩尔为0.2~2.0摩尔。此外,该反应可在溶液温度50~180℃下进行,但为了不引起溶剂的蒸发或挥发等,优选在回流下进行几十分钟~几十小时。
得到本发明的特定聚硅氧烷的缩聚反应中,在使用多种上述式[A1]、式[A2]和式[A3]所示的烷氧基硅烷的情况下,可使用多种烷氧基硅烷预先混合而成的混合物来进行反应,也可在依次添加多种烷氧基硅烷的同时进行反应。
作为用于烷氧基硅烷的缩聚反应的溶剂,只要能溶解烷氧基硅烷的溶剂则没有特别限定。此外,即使是不能溶解烷氧基硅烷的溶剂,只要能在烷氧基硅烷的缩聚反应进行的同时溶解烷氧基硅烷则也可采用。作为缩聚反应中所用的溶剂,通常,为了通过烷氧基硅烷的缩聚反应而产生醇,可采用醇类溶剂、二醇类溶剂、二醇醚类溶剂或与醇的相溶性好的有机溶剂。作为缩聚反应中所用的此类溶剂的具体例,可例举甲醇、乙醇、丙二醇、丁醇或双丙酮醇等的醇类溶剂,乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、己二醇、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、1,2-戊二醇、1,3-戊二醇、1,4-戊二醇、1,5-戊二醇、2,4-戊二醇、2,3-戊二醇或1,6-己二醇等的二醇类溶剂,乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丙醚、乙二醇二丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、丙二醇二丙醚或丙二醇二丁醚等的二醇醚类溶剂,N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、四甲脲、六甲基磷酰三胺或间甲酚等与醇相溶性好的有机溶剂。
其中,从调制本发明的组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂来看,优选使用本发明的特定溶剂。此外,本发明中,在缩聚反应时,上述溶剂可使用1种或将2种以上混合使用。
由上述方法获得的特定聚硅氧烷的聚合溶液,作为原料投入的全部烷氧基硅烷所具有的硅原子换算成SiO2而得的浓度(SiO2换算浓度)优选在20质量%以下。其中,优选5~15质量%。通过在该浓度范围内选择任意浓度,能够抑制溶液中凝胶的产生,可获得均匀的特定聚硅氧烷的缩聚溶液。
本发明中,可将由上述方法获得的特定聚硅氧烷的缩聚溶液直接作为本发明(C)成分的特定聚硅氧烷的溶液,也可根据需要而将由上述方法获得的特定聚硅氧烷的缩聚溶液经浓缩、加入溶剂稀释、置换为其它溶剂后作为本发明(C)成分的特定聚硅氧烷的溶液。
加入上述溶剂进行稀释时所用的溶剂(也称为添加溶剂)可以是缩聚反应中所用的溶剂或本发明的特定溶剂,还可以是其它溶剂。这些添加溶剂只要能均匀地溶解特定聚硅氧烷则没有特别限定,可使用1种或任意选择2种以上来使用。作为此类添加溶剂,除了上述缩聚反应中所用的溶剂以外,可例举丙酮、甲乙酮或甲基异丁酮等的酮类溶剂,乙酸甲酯、乙酸乙酯或乳酸乙酯等的酯类溶剂等。
本发明中,在(C)成分的特定聚硅氧烷与(B)成分的特定聚合物混合之前,优选将特定聚硅氧烷缩聚反应时所产生的醇在常压或减压下蒸馏除去。
<组合物·液晶取向处理剂>
本发明的组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂是用于形成树脂被膜或液晶取向膜(也统称为树脂被膜)的涂布溶液,是包含特定溶剂、特定聚合物和特定聚硅氧烷的用于形成树脂被膜的涂布溶液。其中,组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂中的本发明聚合物表示特定聚合物和特定聚硅氧烷。
本发明的组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂中,特定聚硅氧烷的含量优选相对于特定聚合物成分100质量份为0.1~90质量份。其中,从组合物或液晶取向处理剂的稳定性的观点考虑,更优选相对于特定聚合物100质量份为1~70质量份。特别优选为5~60质量份。
本发明的组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂中,全部聚合物成分可以都是本发明聚合物,也可在本发明聚合物中混合有除此以外的其它聚合物。此时,除此以外的其它聚合物的含量可以是本发明聚合物的0.5质量%~15质量%、优选1质量%~10质量%。作为除此以外的其它聚合物,可例举不使用上述具有羧基的二胺化合物、第2二胺化合物或特定四羧酸成分的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺。进而,聚酰亚胺前体或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、聚苯乙烯或聚酰胺等。
本发明的组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂中的有机溶剂从通过涂布形成均匀的树脂被膜的观点考虑,有机溶剂的含量优选为70~99.9质量%。该含量可根据目标树脂被膜或液晶取向膜的膜厚进行适当改变。
本发明的组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂中所用的有机溶剂中的全部有机溶剂可以都是本发明的特定溶剂,也可在本发明的有机溶剂中混合有除此以外的其它有机溶剂。此时,本发明的特定溶剂优选是组合物或液晶取向处理剂中所含的全部溶剂的50~100质量%。其中,优选55~100质量%。更优选55~95质量%。
作为除此以外的其它有机溶剂,只要能溶解特定聚合物和特定聚硅氧烷的有机溶剂则没有特别限定。其具体例列举如下。
例如,N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、二甲亚砜、γ-丁内酯、1,3-二甲基-咪唑啉酮、甲乙酮、环己酮、环戊酮或4-羟基-4-甲基-2-戊酮等。
其中,优选使用N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯(以上也称为(D)成分)。
这些(D)成分优选为组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂中所含的全部有机溶剂的1~50质量%。其中,优选1~40质量%。更优选1~30质量%,进一步优选5~30质量%。
本发明的组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂可在不损害本发明效果的范围内,使用进一步提高组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂涂布后的树脂被膜或液晶取向膜的涂膜性及表面平滑性的有机溶剂、即不良溶剂。
提高树脂被膜或液晶取向膜的涂膜性及表面平滑性的不良溶剂的具体例列举如下:
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-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、二丙醚、二丁醚、二己醚、二烷、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、乙二醇二丁醚、1,2-丁氧基乙烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二丁醚、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、乙酸3-乙氧基丁基酯、乙酸1-甲基戊基酯、乙酸2-乙基丁基酯、乙酸2-乙基己基酯、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、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、二乙二醇单丙醚、二乙二醇异丙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇、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、乙二醇单乙酸酯、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、乳酸正丁酯或乳酸异戊酯等的溶剂的表面张力低的有机溶剂。
其中,优选使用1-己醇、环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇异丙醚或二乙二醇单丁醚(以上也称为(E)成分)。
这些(E)成分优选为组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂中所含的全部有机溶剂的1~50质量%。其中,优选1~45质量%。更优选5~45质量%,进一步优选5~40质量%。
本发明的组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂中,在不损害本发明效果的范围内,还可导入具有环氧基、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、羟烷基和低级烷氧基烷基的至少1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。交联性化合物中必须有2个以上的这些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)丙烷或1,3-双(4-(1-(4-(2,3-环氧基丙氧基)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2个下述式[4]所示的氧杂环丁烷基的交联性化合物。
【化73】
具体而言,是下述式[4-1]~式[4-11]所示的交联性化合物。
【化74】
(式[4-1]中,n表示1~3的整数)。
【化75】
【化76】
【化77】
(式[4-7]中,n表示1~3的整数;式[4-8]中,n表示1~3的整数,式[4-9]中,n表示1~100的整数)。
【化78】
(式[4-11]中,n表示1~10的整数)。
作为具有环碳酸酯基的交联性化合物,是具有至少2个下述式[5]所示的环碳酸酯基的交联性化合物。
【化79】
具体而言,是下述式[5-1]~式[5-37]所示的交联性化合物。
【化80】
【化81】
【化82】
【化83】
【化84】
【化85】
【化86】
【化87】
【化88】
【化89】
【化90】
【化91】
(式[5-24]中,n表示1~10的整数;式[5-25]中,n表示1~10的整数)。
【化92】
【化93】
【化94】
【化95】
【化96】
(式[5-36]中,n表示1~100的整数;式[5-37]中,n表示1~10的整数)。
还可例举具有下述式[5-38]~[5-40]所示的至少1种结构的聚硅氧烷。
【化97】
(式[5-38]~[5-40]中,R1、R2、R3、R4和R5分别独立地表示式[5]所示的结构、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1个是式[5]所示的结构)。
更具体而言,可例举下述式[5-41]及式[5-42]的化合物。
【化98】
(式[5-42]中,n表示1~10的整数)。
作为具有选自羟基和烷氧基的至少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-甲醛树脂或亚乙基脲-甲醛树脂等。具体而言,可使用氨基的氢原子被羟甲基或烷氧基甲基或被羟甲基和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。该三聚氰胺衍生物或苯并胍胺衍生物也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。
作为此类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(三和ケミカル社)制)及サイメル300、301、303、350、370、771、325、327、703、712等的甲氧基甲基化三聚氰胺、サイメル235、236、238、212、253、254等的甲氧基甲基化丁氧基甲基化三聚氰胺、サイメル506、508等的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(三井サイアナミド社)制)。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等、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。
更具体而言,可例举国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)第62~66页记载的式[6-1]~式[6-48]所示的交联性化合物。
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、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酰氧基乙氧基三羟甲基丙烷或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;还有,二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸四乙二醇酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸丙二醇酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、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、二(甲基)丙烯酸1,6-己二醇酯、二(甲基)丙烯酸甘油酯、二(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、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)丙烯酸酯或羟基新戊酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等分子内具有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或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。
还可以使用以下述式[7]表示的化合物。
【化99】
(式[7]中,E1表示选自环己烷环、双环己烷环、苯环、联苯环、联三苯环、萘环、芴环、蒽环或菲环的基团,E2表示选自下述式[7a]或式[7b]的基团,n表示1~4的整数)。
【化100】
上述化合物是交联性化合物的一例,并不限于此。此外,本发明的组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂中所用的交联性化合物可以是1种,也可以2种以上的组合。
本发明的组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂中的交联性化合物的含量优选相对于全部聚合物成分100质量份为0.1~150质量份。为了使交联反应进行而呈现出目标效果,更优选相对于全部聚合物成分100质量份为0.1~100质量份,尤其最优选1~50质量份。
作为在采用使用了本发明组合物的液晶取向处理剂制成液晶取向膜后促进液晶取向膜中的电荷转移、促进使用该液晶取向膜的液晶晶胞的电荷释放的化合物,还可添加国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)第69~73页记载的式[M1]~[M156]所示的含氮杂环胺化合物。该胺化合物直接添加到组合物中也无妨,但优选用合适的溶剂制成浓度为0.1质量%~10质量%、优选1质量%~7质量%的溶液后再添加。作为该溶剂,只要是能溶解上述聚合物的有机溶剂则没有特别限定。
本发明的组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂在不损害本发明效果的范围内,可使用提高组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂涂布后的树脂被膜或液晶取向膜的膜厚均匀性及表面平滑性的化合物。还可使用提高树脂被膜或液晶取向膜与基板的密合性的化合物等。
作为提高树脂被膜或液晶取向膜的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、非离子性表面活性剂等。
更具体而言,可例举例如エフトップEF301、EF303、EF352(以上为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(以上为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(以上为住友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(以上为旭硝子株式会社(旭硝子社)制)等。这些表面活性剂的使用比率相对于组合物或液晶取向处理剂中所含有的全部聚合物成分100质量份,优选为0.01~2质量份,更优选为0.01~1质量份。
作为能提高树脂被膜或液晶取向膜与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)环己烷或N,N,N’,N’-四缩水甘油基-4、4’-二氨基二苯基甲烷等。
使用能提高与基板的密合性的化合物的情况下,优选相对于组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂中所含有的全部聚合物成分100质量份为0.1~30质量份,更优选为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质量份则有时组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂的保存稳定性变差。
本发明的组合物或使用了该组合物的液晶取向处理剂中,除了上述不良溶剂、交联性化合物、提高树脂被膜或液晶取向膜的膜厚均匀性性、及表面平滑性的化合物和使树脂被膜或液晶取向膜与基板密合的化合物以外,在不损害本发明效果的范围内,还可添加用于达到改变树脂被膜或液晶取向膜的介电常数及导电性等电特性的目的的电介质及导电物质。
<树脂被膜>
本发明的组合物涂布于基板上,经烧成后,可作为树脂被膜使用。作为此时所用的基板,根据目标器件,可使用玻璃基板、硅晶片、丙烯酸基板及聚碳酸酯基板等的塑料基板等。组合物的涂布方法没有特别限定,但工业上通常采用通过浸涂法、辊涂法、狭缝涂布法、旋涂法、喷涂法、丝网印刷、胶版印刷、柔版印刷或喷墨法等进行的方法,这些方法可根据目的来使用。
将组合物涂布于基板上后,可通过加热板、热循环式炉或IR(红外线)型炉等的加热装置在50~250℃、优选80~200℃、更优选80~150℃下使溶剂蒸发而形成树脂被膜。烧成后的树脂被膜的厚度可根据目的调整为0.01~100μm。
<液晶取向膜·液晶显示元件>
将使用了本发明组合物的液晶取向处理剂涂布于基板上,经烧成后,通过摩擦处理或光照射等进行取向处理之后,可作为液晶取向膜使用。此外,在用于垂直取向用途等的情况下,即使不进行取向处理也可作为液晶取向膜使用。作为此时所用的基板,只要是透明性高的基板则没有特别限定,除玻璃基板外,也可使用丙烯酸基板或聚碳酸酯基板等的塑料基板等。从工艺简化的观点考虑,优选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,若仅限于单侧的基板则也可使用硅晶片等不透明的基板,作为此时的电极也可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,但工业上通常采用通过丝网印刷、胶版印刷、柔版印刷或喷墨法等进行的方法。作为其他涂布方法,还有浸涂法、辊涂法、狭缝涂布法、旋涂法或喷涂法等,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,可通过加热板、热循环式炉、IR(红外线)型炉等加热装置在50~250℃、优选80~200℃、更优选80~150℃下使溶剂蒸发而形成液晶取向膜。烧成后的液晶取向膜的厚度如果过厚则在液晶显示元件的电力消耗方面不利,如果过薄则液晶显示元件的可靠性有时会下降,因此优选为5~300nm、更优选为10~100nm。使液晶水平取向或倾斜取向的情况下,通过摩擦、偏振紫外线照射等对烧成后的液晶取向膜实施处理。
本发明的液晶显示元件是通过上述方法由本实施方式的液晶取向处理剂获得带液晶取向膜的基板后,通过公知的方法制作液晶晶胞而成的液晶显示元件。
作为液晶晶胞的制作方法,可例示如下方法:即,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。
本发明的液晶取向膜还优选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,作为活性能量射线,优选紫外线。作为紫外线,波长为300~400nm、优选310~360nm。在利用加热进行聚合的场合下,加热温度为40~120℃、优选60~80℃。此外,也可同时进行紫外线的照射和加热。
上述液晶显示元件通过PSA(Polymer SustainedAlignment,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对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,因此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,PSA方式中不需要摩擦处理,因此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通过用上述方法由本发明的液晶取向处理剂制得带液晶取向膜的基板后,制作液晶晶胞,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。
若例举制作PSA方式的液晶晶胞的一例,可例举如下方法:即,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而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而导致液晶显示元件的烧屏特性下降。
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而使聚合性化合物聚合。藉此,能够控制液晶分子的取向。
而且,本发明的液晶取向处理剂还可很好地用于液晶显示元件,该液晶显示元件通过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:即,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,在电极间施加电压。这里,作为活性能量射线,优选紫外线。作为紫外线,波长为300~400nm、优选310~360nm。在利用加热进行聚合的场合下,加热温度为40~120℃、优选60~80℃。此外,也可同时进行紫外线的照射和加热。
为了获得包含利用活性能量射线及热量中的至少一方而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。
若例举液晶晶胞制作的一例,可例举如下方法:即,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,藉此能够控制液晶分子的取向。
如上所述的使用本发明的液晶取向处理剂制成的液晶显示元件的可靠性优异,适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进行更详细地说明,但本发明并不限于此。
合成例、实施例和比较例中所用的缩写如下所示。
(具有羧基的二胺化合物)
A1:3,5-二氨基苯甲酸(下述式[A1]所示的二胺化合物)
A2:2,5-二氨基苯甲酸(下述式[A2]所示的二胺化合物)
【化101】
(第2二胺化合物)
B1:1,3-二氨基-4-[4-(反-4-正庚基环己基)苯氧基]苯(下述式[B1]所示的二胺化合物)
B2:1,3-二氨基-4-[4-(反-4-正庚基环己基)苯氧基甲基]苯(下述式[B2]所示的二胺化合物)
B3:1,3-二氨基-4-{4-[反-4-(反-4-正戊基环己基)环己基]苯氧基}苯(下述式[B3]所示的二胺化合物)
B4:下述式[B4]所示的二胺化合物
B5:1,3-二氨基-4-(十八烷氧基)苯(下述式[B5]所示的二胺化合物)
B6:下述式[B6]所示的二胺化合物
【化102】
【化103】
【化104】
(其它二胺化合物)
C1:对苯二胺(下述式[C1]所示的二胺化合物)
C2:间苯二胺(下述式[C2]所示的二胺化合物)
【化105】
(四羧酸成分)
D1:1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐(下述式[D1]所示的四羧酸二酐)
D2:二环[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐(下述式[D2]所示的四羧酸二酐)
D3:下述式[D3]所示的四羧酸二酐
D4:下述式[D4]所示的四羧酸二酐
【化106】
(烷氧基硅烷单体)
MPMS:3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(本发明的式[A2]所示的烷氧基硅烷单体)
UPS:3-脲基丙基三乙氧基硅烷(本发明的式[A2]所示的烷氧基硅烷单体)
TEOS:四乙氧基硅烷(本发明的式[A3]所示的烷氧基硅烷单体)
(本发明的(A)成分(特定溶剂))
PGME:丙二醇单甲醚(本发明的式[1a-1]所示的溶剂)
MCS:乙二醇单甲醚(本发明的式[1b-1]所示的溶剂)
ECS:乙二醇单乙醚(本发明的式[1b-2]所示的溶剂)
PCS:乙二醇单丙醚(本发明的式[1b-3]所示的溶剂)
【化107】
(本发明的(D)成分(其它有机溶剂))
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮
NEP:N-乙基-2-吡咯烷酮
γ-BL:γ-丁内酯
(本发明的(E)成分(其它有机溶剂))
BCS:乙二醇单丁醚
(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前体和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)(Shodex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30mmol/L、磷酸酐结晶(o-磷酸)为30mmol/L、四氢呋喃(THF)为10ml/L(升))。
流速:1.0ml/分钟
校正曲线制作用标准试样:TSK标准聚环氧乙烷(分子量约为900000、150000、100000和30000)(东曹株式会社(東ソー社)制)和聚乙二醇(分子量约为12000、4000和1000)(聚合物实验室公司(ポリマーラボラトリー社)制)。
(聚酰亚胺的酰亚胺化率的测定)
合成例中的聚酰亚胺的酰亚胺化率如下测定。将聚酰亚胺粉末20mg加入到NMR(核磁共振)取样管(NMR取样管规格,φ(草野科学株式会社(草野科学社)制),添加氘代二甲亚砜(DMSO-d6、0.05质量%TMS(四甲基硅烷)混合物)(0.53ml),施加超声波使其完全溶解。对该溶液用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。酰亚胺化率如下求得:将来自于酰亚胺化前后无变化的结构的质子定为标准质子,使用该质子的峰积分值和在9.5~10.0ppm附近出现的来自酰胺酸的NH基的质子峰积分值通过下述式求得。
酰亚胺化率(%)=(1-α·x/y)×100
上式中,x为来自酰胺酸的NH基的质子峰积分值,y为基准质子的峰积分值,α为聚酰胺酸(酰亚胺化率为0%)时基准质子相对于一个酰胺酸的NH基质子的个数比例。
[作为本发明(B)成分的特定聚合物(聚酰亚胺前体和聚酰亚胺)的合成]
<合成例1>
将D1(3.12g,15.9mmol)、A1(2.42g,15.9mmol)在PGME(49.9g)中混合,于40℃使其反应8小时,获得树脂固体成分浓度10.0质量%的聚酰胺酸溶液(1)。该聚酰胺酸的数均分子量为10100,重均分子量为23500。
<合成例2>
将D2(8.42g,33.7mmol)、A2(6.40g,42.1mmol)在NMP(27.7g)中混合,于80℃使其反应5小时后,加入D1(1.65g,8.41mmol)和NMP(22.2g),于40℃使其反应6小时,获得树脂固体成分浓度25.0质量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(40.0g)中添加NMP以稀释至6质量%后,加入作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(6.52g)、吡啶(5.05g),于90℃使其反应4小时。将该反应溶液投入到甲醇(650ml)中,过滤分离所得的沉淀物。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(2)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为55%,数均分子量为12200,重均分子量为33000。
<合成例3>
将D2(1.82g,7.27mmol)、B1(2.30g、6.04mmol)、A1(0.92g,6.05mmol)在PGME(29.7g)中混合,于80℃使其反应5小时后,加入D1(0.95g,4.84mmol)和PGME(24.3g),于40℃使其反应8小时,获得树脂固体成分浓度10.0质量%的聚酰胺酸溶液(3)。该聚酰胺酸的数均分子量为12500,重均分子量为34100。
<合成例4>
将D2(3.83g,15.3mmol)、B1(4.86g、12.8mmol)、A1(1.94g,12.8mmol)在NMP(20.8g)中混合,于80℃使其反应5小时后,加入D1(2.00g,10.2mmol)和NMP(17.0g),于40℃使其反应6小时,获得树脂固体成分浓度25.0质量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(40.0g)中添加NMP以稀释至6质量%后,加入作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(5.16g)、吡啶(4.00g),于80℃使其反应2小时。将该反应溶液投入到甲醇(650ml)中,过滤分离所得的沉淀物。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61%,数均分子量为15200,重均分子量为38300。
<合成例5>
将D2(6.12g,24.5mmol)、B1(4.66g、12.2mmol)、A1(2.33g,15.3mmol)、C1(0.33g,3.05mmol)在NMP(24.2g)中混合,于80℃使其反应5小时后,加入D1(1.20g,6.12mmol)和NMP(19.8g),于40℃使其反应6小时,获得树脂固体成分浓度25.0质量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(40.0g)中添加NMP以稀释至6质量%后,加入作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(5.33g)、吡啶(4.13g),于80℃使其反应2小时。将该反应溶液投入到甲醇(650ml)中,过滤分离所得的沉淀物。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58%,数均分子量为16100,重均分子量为39100。
<合成例6>
将D2(4.91g,19.6mmol)、B2(3.32g、8.41mmol)、A1(2.13g,14.0mmol)、B6(1.14g,5.61mmol)在NMP(21.7g)中混合,于80℃使其反应5小时后,加入D1(1.65g,8.41mmol)和NMP(17.8g),于40℃使其反应6小时,获得树脂固体成分浓度25.0质量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(40.0g)中添加NMP以稀释至6质量%后,加入作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(5.50g)、吡啶(4.25g),于80℃使其反应3小时。将该反应溶液投入到甲醇(650ml)中,过滤分离所得的沉淀物。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(6)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为51%,数均分子量为17900,重均分子量为41200。
<合成例7>
将D2(5.06g,20.2mmol)、B3(3.75g、8.67mmol)、A2(2.63g,17.3mmol)、C2(0.31g,2.87mmol)在NMP(22.2g)中混合,于80℃使其反应5小时后,加入D1(1.70g,8.67mmol)和NMP(18.2g),于40℃使其反应6小时,获得树脂固体成分浓度25.0质量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(40.0g)中添加NMP以稀释至6质量%后,加入作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(5.64g)、吡啶(4.38g),于80℃使其反应3小时。将该反应溶液投入到甲醇(650ml)中,过滤分离所得的沉淀物。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60%,数均分子量为18900,重均分子量为42900。
<合成例8>
将D2(6.28g,25.1mmol)、B4(2.32g、4.71mmol)、A1(4.06g,26.7mmol)在NMP(22.9g)中混合,于80℃使其反应6小时后,加入D1(1.23g,6.27mmol)和NMP(18.7g),于40℃使其反应6小时,获得树脂固体成分浓度25.0质量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(40.0g)中添加NMP以稀释至6质量%后,加入作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(5.77g)、吡啶(4.47g),于80℃使其反应3.5小时。将该反应溶液投入到甲醇(650ml)中,过滤分离所得的沉淀物。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45%,数均分子量为15100,重均分子量为36500。
<合成例9>
将D3(6.51g,29.0mmol)、B1(3.32g、8.72mmol)、A1(3.09g,20.3mmol)在NMP(38.8g)中混合,于40℃使其反应5小时,获得树脂固体成分浓度25.0质量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(40.0g)中添加NMP以稀释至6质量%后,加入作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(5.74g)、吡啶(4.45g),于80℃使其反应3小时。将该反应溶液投入到甲醇(650ml)中,过滤分离所得的沉淀物。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60%,数均分子量为13100,重均分子量为36200。
<合成例10>
将D3(6.54g,29.2mmol)、B5(3.30g、8.76mmol)、B6(1.19g,5.85mmol)、A2(2.22g,14.6mmol)在NMP(39.7g)中混合,于40℃使其反应5小时,获得树脂固体成分浓度25.0质量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(40.0g)中添加NMP以稀释至6质量%后,加入作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(5.62g)、吡啶(4.36g),于80℃使其反应3小时。将该反应溶液投入到甲醇(650ml)中,过滤分离所得的沉淀物。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55%,数均分子量为12100,重均分子量为32900。
<合成例11>
将D4(5.17g,17.2mmol)、B2(3.40g、8.62mmol)、C2(0.47g,4.35mmol)、A2(2.40g,15.8mmol)在NMP(22.6g)中混合,于80℃使其反应5小时后,加入D1(2.25g,11.5mmol)和NMP(18.5g),于40℃使其反应5.5小时,获得树脂固体成分浓度25.0质量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(40.0g)中添加NMP以稀释至6质量%后,加入作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(6.45g)、吡啶(3.35g),于40℃使其反应1.5小时。将该反应溶液投入到甲醇(650ml)中,过滤分离所得的沉淀物。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(11)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为59%,数均分子量为19100,重均分子量为40600。
<合成例12>
将D4(4.06g,13.5mmol)、B1(3.09g,8.12mmol)、B6(1.65g,8.12mmol)、A1(1.64g,10.8mmol)在NMP(21.6g)中混合,于80℃使其反应5小时后,加入D1(2.65g,13.5mmol)和NMP(17.7g),于40℃使其反应5.5小时,获得树脂固体成分浓度25.0质量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(40.0g)中添加NMP以稀释至6质量%后,加入作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(6.33g)、吡啶(3.27g),于40℃使其反应1.5小时。将该反应溶液投入到甲醇(650ml)中,过滤分离所得的沉淀物。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(12)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为55%,数均分子量为17800,重均分子量为39100。
<合成例13>
将D1(2.85g,14.5mmol)、A1(2.21g,14.5mmol)在NMP(15.2g)中混合,于40℃使其反应8小时,获得树脂固体成分浓度25.0质量%的聚酰胺酸溶液(13)。该聚酰胺酸的数均分子量为18100,重均分子量为35200。
<合成例14>
将D2(4.11g,16.4mmol)、B1(5.22g,13.7mmol)、A1(2.09g,13.7mmol)在NMP(22.4g)中混合,于80℃使其反应5小时后,加入D1(2.15g,11.0mmol)和NMP(18.3g),于40℃使其反应6小时,获得树脂固体成分浓度25.0质量%的聚酰胺酸溶液(14)。该聚酰胺酸的数均分子量为19100,重均分子量为45800。
<合成例15>
将D2(4.02g,16.1mmol)、B1(5.09g,13.4mmol)、C1(1.45g,13.4mmol)在NMP(20.9g)中混合,于80℃使其反应5小时后,加入D1(2.10g,10.7mmol)和NMP(17.1g),于40℃使其反应5.5小时,获得树脂固体成分浓度25.0质量%的聚酰胺酸溶液。
在所得的聚酰胺酸溶液(40.0g)中添加NMP以稀释至6质量%后,加入作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(5.40g)、吡啶(4.18g),于80℃使其反应3小时。将该反应溶液投入到甲醇(650ml)中,过滤分离所得的沉淀物。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(15)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为60%,数均分子量为16000,重均分子量为39200。
本发明的特定聚合物(酰亚胺前体和聚酰亚胺)示于表1。
【表1】
*1:聚酰胺酸。
[本发明的式[A1]所示的烷氧基硅烷单体的合成]
<合成例16>
【化108】
在具备磁力搅拌器的500ml四口烧瓶中,投入化合物(1)(30.0g)、碳酸钾(25.2g)、DMF(120g),于25℃滴加烯丙基溴(22.1g)。然后,于50℃搅拌11小时。用乙酸乙酯(500g)稀释反应液,再用纯水(200g)清洗有机相3次。用硫酸钠使有机相干燥,将有机相过滤后,对滤液进行浓缩干燥,获得化合物(2)(得量:34.8g,得率:100%)。
1H-NMR(400MHz,CDCl3,δppm):0.90(3H,t,J=7.2Hz,3H),
0.99-1.09(2H,m)1.18-1.46(11H,m),1.84-1.89(4H,m),
2.37-2.44(1H,m),4.51(2H,dt,J=5.4Hz,1.6Hz),
5.26(1H,dq,J=10.6Hz,1.6Hz),5.40(1H,dq,J=17.2Hz,1.6Hz),
6.07(1H,ddd,J=17.2Hz,10.6Hz,5.4Hz),
6.83(2H,dd,J=8.8Hz,2.9Hz),7.10(2H,dd,J=8.8Hz,2.9Hz).
在具备磁力搅拌器的300ml四口烧瓶中,投入化合物(2)(20.0g)、甲苯(120g),于25℃进行搅拌。接着,加入卡斯特催化剂(铂(0)-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷配合物的0.1mol/L的二甲苯溶液)(700μl)后,滴加三甲氧基硅烷(12.4ml)。于25℃搅拌29小时后,对反应液进行浓缩干燥,获得粗产物。对该粗产物进行减压蒸馏,在外温:245℃/压力:0.8torr的条件下馏出,获得本发明的式[A1]所示的烷氧基硅烷单体(A)(得量:12.2g,得率:43%)。
1H-NMR(400MHz,CDCl3,δppm):0.76-0.82(2H,m),
0.89(3H,t,J=7.2Hz),0.98-1.08(2H,m),1.18-1.45(11H,m),
1.84-1.93(6H,m),2.36-2.43(1H,m),3.58(9H,s),
3.91(2H,t,J=6.8Hz),6.81(2H,d,J=8.8Hz),
7.08(2H,d,J=8.8Hz).
[作为本发明(C)成分的特定聚硅氧烷的合成]
<合成例17>
在装有温度计和回流管的200ml四口反应烧瓶中,混入PGME(28.3g)、TEOS(32.5g)、合成例16中制得的烷氧基硅烷单体(A)(4.10g)、MPMS(7.45g)而调制成烷氧基硅烷单体的溶液。在该溶液中,于25℃用30分钟滴加入预先将PGME(14.2g)、水(10.8g)、作为催化剂的草酸(0.70g)混合而调制好的溶液,再于25℃搅拌30分钟。之后,使用油浴加热回流30分钟后,加入预先调制好的UPS含量为92质量%的甲醇溶液(1.20g)和PGME(0.90g)的混合溶液。再回流30分钟后,自然冷却得到SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(1)。
<合成例18>
在装有温度计和回流管的200ml四口反应烧瓶中,混入MCS(28.3g)、TEOS(32.5g)、合成例16中制得的烷氧基硅烷单体(A)(4.10g)、MPMS(7.45g)而调制为烷氧基硅烷单体的溶液。在该溶液中,于25℃用30分钟滴加入预先将MCS(14.2g)、水(10.8g)、作为催化剂的草酸(0.70g)混合而调制好的溶液,再于25℃搅拌30分钟。之后,使用油浴加热回流30分钟后,加入预先调制好的UPS含量为92质量%的甲醇溶液(1.20g)和MCS(0.90g)的混合溶液。再回流30分钟后,自然冷却得到SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(2)。
<合成例19>
在装有温度计和回流管的200ml四口反应烧瓶中,混入ECS(28.3g)、TEOS(32.5g)、合成例16中制得的烷氧基硅烷单体(A)(4.10g)、MPMS(7.45g)而调制成烷氧基硅烷单体的溶液。在该溶液中,于25℃用30分钟滴加入预先将ECS(14.2g)、水(10.8g)、作为催化剂的草酸(0.70g)混合而调制好的溶液,再于25℃搅拌30分钟。之后,使用油浴加热回流30分钟后,加入预先调制好的UPS含量为92质量%的甲醇溶液(1.20g)和ECS(0.90g)的混合溶液。再回流30分钟后,自然冷却得到SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(3)。
<合成例20>
在装有温度计和回流管的200ml四口反应烧瓶中,混入PCS(28.3g)、TEOS(32.5g)、合成例16中制得的烷氧基硅烷单体(A)(4.10g)、MPMS(7.45g)而调制成烷氧基硅烷单体的溶液。在该溶液中,于25℃用30分钟滴加入预先将PCS(14.2g)、水(10.8g)、作为催化剂的草酸(0.70g)混合而调制好的溶液,再于25℃搅拌30分钟。之后,使用油浴加热回流30分钟后,加入预先调制好的UPS含量为92质量%的甲醇溶液(1.20g)和PCS(0.90g)的混合溶液。再回流30分钟后,自然冷却得到SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(4)。
<合成例21>
在装有温度计和回流管的200ml四口反应烧瓶中,混入PGME(25.4g)、TEOS(20.0g)、合成例16中制得的烷氧基硅烷单体(A)(8.20g)、MPMS(19.9g)而调制成烷氧基硅烷单体的溶液。在该溶液中,于25℃用30分钟滴加入预先将PGME(12.7g)、水(10.8g)、作为催化剂的草酸(1.10g)混合而调制好的溶液,再于25℃搅拌30分钟。之后,使用油浴加热回流30分钟后,加入预先调制好的UPS含量为92质量%的甲醇溶液(1.20g)和PGME(0.90g)的混合溶液。再回流30分钟后,自然冷却得到SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(5)。
<合成例22>
在装有温度计和回流管的200ml四口反应烧瓶中,混入PGME(29.2g)、TEOS(38.8g)、合成例16中制得的烷氧基硅烷单体(A)(4.10g)而调制成烷氧基硅烷单体的溶液。在该溶液中,于25℃用30分钟滴加入预先将PGME(14.6g)、水(10.8g)、作为催化剂的草酸(0.50g)混合而调制好的溶液,再于25℃搅拌30分钟。之后,使用油浴加热回流30分钟后,加入预先调制好的UPS含量为92质量%的甲醇溶液(1.20g)和PGME(0.90g)的混合溶液。再回流30分钟后,自然冷却得到SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(6)。
<合成例23>
在装有温度计和回流管的200ml四口反应烧瓶中,混入PGME(31.6g)、TEOS(41.7g)而调制成烷氧基硅烷单体的溶液。在该溶液中,于25℃用30分钟滴加入预先将PGME(15.8g)、水(10.8g)、作为催化剂的草酸(0.20g)混合而调制好的溶液,再于25℃搅拌30分钟。之后,使用油浴加热回流60分钟后,自然冷却得到SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(7)。
本发明的特定聚硅氧烷(聚硅氧烷溶液)示于表2。
【表2】
[本发明的组合物和液晶取向处理剂的制造]
下述实施例1~实施例27、比较例1~比较例7中记载了组合物的制造例。此外,这些组合物也用于液晶取向处理剂的评价。
本发明的组合物和液晶取向处理剂示于表3~表5。
使用本发明的实施例和比较例中制得的组合物或液晶取向处理剂,进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶取向处理剂的喷墨涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]、[液晶取向性的评价(普通晶胞)]、[液晶晶胞的制作和液晶取向性的评价(PSA晶胞)]以及[电压保持率的评价]。其条件如下所述。
[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]
对本发明的实施例和比较例中制得的组合物用细孔径为1μm的膜滤器进行加压过滤,使用由此而得的溶液进行涂布性的评价。涂布使用旋涂机(1H-D7)(三笠株式会社(ミカサ社)制)。涂布是通过在用纯水和IPA(异丙醇)进行了清洗的带有30×40mmITO电极的基板(长40mm×宽30mm、厚0.7mm)的ITO面上旋涂,在从涂布到预干燥为止的时间为30秒、预干燥在加热板上于80℃加热5分钟的条件下进行的。
然后,进行所得树脂被膜的气孔的评价。树脂被膜的气孔的评价是通过在钠灯下目视观察树脂被膜来进行的。具体是对树脂被膜上被确认到的气孔数进行计数,气孔数越少则本评价越优异。
此外,本发明的实施例和比较例中制得的组合物可用于液晶取向处理剂。因此,本实施例和比较例中制得的树脂被膜的涂布性的结果也作为液晶取向膜的印刷性的结果。
表6~表8中示出实施例和比较例中制得的树脂被膜(液晶取向膜)的气孔数。
[液晶取向处理剂的喷墨涂布性的评价]
对本发明的实施例9中制得的液晶取向处理剂(9)和实施例16中制得的液晶取向处理剂(16)用细孔径为1μm的膜滤器进行加压过滤,使用由此而得的溶液进行喷墨涂布性的评价。喷墨涂布机使用HIS-200(日立装置计数株式会社(日立プラントテクノロジー社)制)。涂布是通过在用纯水和IPA(异丙醇)进行了清洗的ITO(氧化铟锡)蒸镀基板上,在涂布面积为70×70mm、喷嘴间距为0.423mm、扫描间距为0.5mm、涂布速度为40mm/秒、从涂布到预干燥为止的时间为60秒、预干燥在加热板上于70℃加热5分钟的条件下进行的。
所得液晶取向膜的气孔的评价在和[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]相同的条件下进行。
表6和表7中示出实施例中制得的液晶取向膜的气孔数。
[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]
对本发明的实施例和比较例中制得的液晶取向处理剂用细孔径为1μm的膜滤器进行加压过滤,使用由此而得的溶液,在用纯水和IPA(异丙醇)进行了清洗的带有30×40mmITO电极的基板(长40mm×宽30mm、厚0.7mm)的ITO面上旋涂,在加热板上于100℃加热处理5分钟而获得膜厚为100nm的带聚酰亚胺液晶取向膜的ITO基板。对该ITO基板的涂膜面用辊径为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、压入量为0.1mm的条件下进行摩擦处理。
准备两块带液晶取向膜的ITO基板,以使液晶取向膜处于内侧且夹着6μm的间隔物的方式将其组装起来,印刷密封剂(XN-1500T,三井化学株式会社(三井化学社)制)。接着,以使液晶取向膜与另一块基板相对的方式进行贴合后,通过将密封剂在热循环型洁净炉中于120℃加热处理90分钟进行固化来制作空晶胞。采用减压注入法向该空晶胞中注入液晶,将注入口密封而得到液晶晶胞(普通晶胞)。
此外,在使用实施例1~实施例3中制得的液晶取向处理剂(1)~液晶取向处理剂(3)、比较例1~比较例3中制得的液晶取向处理剂(28)~液晶取向处理剂(30)的液晶晶胞中,使用向列型液晶(MLC-2003)(默克公司(メルク社)制)。
另外,在使用实施例4~实施例8中制得的液晶取向处理剂(4)~液晶取向处理剂(8)、实施例10~实施例15中制得的液晶取向处理剂(10)~液晶取向处理剂(15)、实施例17~实施例27中制得的液晶取向处理剂(17)~液晶取向处理剂(27)和比较例4~比较例7中制得的液晶取向处理剂(31)~液晶取向处理剂(34)的液晶晶胞中,使用向列型液晶(MLC-6608)(默克日本公司(メルク·ジャパン社)制)。
[液晶取向性的评价(普通晶胞)]
使用上述[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]中制得的液晶晶胞进行液晶取向性的评价。液晶取向性的评价是用偏光显微镜(ECLIPSEE600WPOL,尼康株式会社(ニコン社)制)观察液晶晶胞,确认有无取向缺陷。具体是将未见取向缺陷的液晶晶胞在本评价中定为优异(在表6~表8中示为良好)。
表6~表8中示出实施例和比较例中获得的液晶取向性的结果。
[液晶晶胞的制作和液晶取向性的评价(PSA晶胞)]
对实施例7中制得的液晶取向处理剂(7)、实施例12中制得的液晶取向处理剂(12)、实施例14中制得的液晶取向处理剂(14)和实施例26中制得的液晶取向处理剂(26)用细孔径为1μm的膜滤器进行加压过滤,使用由此而得的溶液,在用纯水和IPA(异丙醇)进行了清洗的中心带有10mm×40mm的ITO电极的基板(长40mm×宽30mm、厚0.7mm)和中心带有10mm×10mm的图案间隔为20μm的ITO电极的基板(长40mm×宽30mm、厚0.7mm)的ITO面上旋涂,在加热板上于100℃加热处理5分钟而获得膜厚为100nm的聚酰亚胺涂膜。用纯水清洗了该涂膜面之后,在热循环型洁净炉中于100℃加热处理15分钟而得到带液晶取向膜的基板。
将该带液晶取向膜的基板以使液晶取向膜处于内侧且夹着6μm的间隔物的方式组装起来,用密封剂将周围粘接而制成空晶胞。采用减压注入法向该空晶胞注入液晶、将注入口密封而得到液晶晶胞,该液晶是在向列型液晶(MLC-6608)(默克日本公司制)中混入下述式所示的聚合性化合物(1)而得的液晶,聚合性化合物(1)相对于向列型液晶(MLC-6608)100质量%为0.3质量%。
【化109】
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,进行以365nm换算计为20J/cm2的紫外线照射,获得液晶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℃。
测定了该液晶晶胞的紫外线照射前和紫外线照射后的液晶的响应速度。响应速度是测定从透射率90%到透射率10%的T90→T10。
实施例中制得的PSA晶胞与紫外线照射前的液晶晶胞相比,紫外线照射后的液晶晶胞的响应速度变快,因此确认了液晶的取向方向得到控制。此外,对于任一液晶晶胞通过使用偏光显微镜(ECLIPSE E600WPOL)(尼康株式会社)的观察,都确认到液晶均匀地取向。
[电压保持率的评价]
在80℃的温度下,对上述[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]中制得的液晶晶胞施加1V的电压60μs,测定16.67ms后和50ms后的电压,将电压能够保持多少作为电压保持率(也成为VHR)示出。另外,测定使用电压保持率测定装置(VHR-1)(东阳特克尼卡株式会社(東陽テクニカ社)制),在电压:±1V、脉冲宽度:60μs、帧周期:16.67ms或50ms的设定条件下进行。
表9中示出实施例和比较例中获得的电压保持率。
<实施例1>
在由合成例1的合成方法制得的树脂固体成分浓度为10.0质量%的聚酰胺酸溶液(1)(12.0g)中,加入PGME(10.5g),于25℃搅拌1小时。在该溶液中,加入由合成例23的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(7)(2.50g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(1)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(1)也作为液晶取向处理剂(1)用于评价。
使用所得的组合物(1)和液晶取向处理剂(1),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例2>
在由合成例1的合成方法制得的树脂固体成分浓度为10.0质量%的聚酰胺酸溶液(1)(10.5g)中,加入PGME(10.5g)、γ-BL(1.27g),于25℃搅拌1小时。在该溶液中,加入由合成例23的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(7)(4.71g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(2)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(2)也作为液晶取向处理剂(2)用于评价。
使用所得的组合物(2)和液晶取向处理剂(2),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例3>
在由合成例2的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(2)(1.34g)中,加入PGME(28.0g)、NMP(4.20g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例23的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(7)(11.2g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(3)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(3)也作为液晶取向处理剂(3)用于评价。
使用所得的组合物(3)和液晶取向处理剂(3),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例4>
在由合成例3的合成方法制得的树脂固体成分浓度为10.0质量%的聚酰胺酸溶液(3)(13.5g)中,加入PGME(11.8g),于25℃搅拌1小时。在该溶液中,加入由合成例21的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(5)(2.81g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(4)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(4)也作为液晶取向处理剂(4)用于评价。
使用所得的组合物(4)和液晶取向处理剂(4),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]、[液晶取向性的评价(普通晶胞)]和[电压保持率的评价]。
<实施例5>
在由合成例3的合成方法制得的树脂固体成分浓度为10.0质量%的聚酰胺酸溶液(3)(8.50g)中,加入PGME(10.1g)、γ-BL(2.66g),于25℃搅拌1小时。在该溶液中,加入由合成例17的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(1)(7.08g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(5)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(5)也作为液晶取向处理剂(5)用于评价。
使用所得的组合物(5)和液晶取向处理剂(5),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例6>
在由合成例3的合成方法制得的树脂固体成分浓度为10.0质量%的聚酰胺酸溶液(3)(15.0g)中,加入PGME(3.56g)、γ-BL(2.61g)、BCS(5.22g),于25℃搅拌1小时。在该溶液中,加入由合成例21的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(5)(1.39g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(6)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(6)也作为液晶取向处理剂(6)用于评价。
使用所得的组合物(6)和液晶取向处理剂(6),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例7>
在由合成例4的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(4)(1.65g)中,加入PGME(35.0g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例17的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(1)(9.17g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(7)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(7)也作为液晶取向处理剂(7)用于评价。
使用所得的组合物(7)和液晶取向处理剂(7),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]、[液晶取向性的评价(普通晶胞)]、[液晶晶胞的制作和液晶取向性的评价(PSA晶胞)]和[电压保持率的评价]。
<实施例8>
在由合成例4的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(4)(1.33g)中,加入PCS(23.6g)、γ-BL(8.33g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例20的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(4)(11.1g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(8)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(8)也作为液晶取向处理剂(8)用于评价。
使用所得的组合物(8)和液晶取向处理剂(8),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例9>
在由合成例4的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(4)(1.00g)中,加入PCS(36.8g)、γ-BL(11.0g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例20的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(4)(8.33g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(9)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(9)也作为液晶取向处理剂(9)用于评价。
使用所得的液晶取向处理剂(9),在上述条件下进行[液晶取向处理剂的喷墨涂布性的评价]。
<实施例10>
在由合成例4的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(4)(1.23g)中,加入PCS(14.7g)、γ-BL(4.28g)、BCS(12.9g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例20的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(4)(12.5g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(10)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(10)也作为液晶取向处理剂(10)用于评价。
使用所得的组合物(10)和液晶取向处理剂(10),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例11>
在由合成例5的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(5)(2.10g)中,加入MCS(20.8g)、NEP(6.17g)、BCS(10.3g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例18的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(2)(4.38g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(11)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(10)也作为液晶取向处理剂(11)用于评价。
使用所得的组合物(11)和液晶取向处理剂(11),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例12>
在由合成例5的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(5)(2.55g)中,加入PGME(24.6g)、γ-BL(13.3g)、BCS(4.44g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例22的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(6)(2.36g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(12)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(12)也作为液晶取向处理剂(12)用于评价。
使用所得的组合物(12)和液晶取向处理剂(12),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]、[液晶取向性的评价(普通晶胞)]和[液晶晶胞的制作和液晶取向性的评价(PSA晶胞)]。
<实施例13>
在由合成例6的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(6)(1.35g)中,加入PGME(32.4g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例21的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(5)(11.3g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(13)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(13)也作为液晶取向处理剂(13)用于评价。
使用所得的组合物(13)和液晶取向处理剂(13),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例14>
在由合成例6的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(6)(2.10g)中,加入PGME(33.2g)、γ-BL(4.11g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例23的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(7)(4.38g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(14)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(14)也作为液晶取向处理剂(14)用于评价。
使用所得的组合物(14)和液晶取向处理剂(14),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]、[液晶取向性的评价(普通晶胞)]和[液晶晶胞的制作和液晶取向性的评价(PSA晶胞)]。
<实施例15>
在由合成例6的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(6)(1.75g)中,加入PCS(21.9g)、NEP(7.83g)、BCS(3.92g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例20的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(4)(6.25g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(15)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(15)也作为液晶取向处理剂(15)用于评价。
使用所得的组合物(15)和液晶取向处理剂(15),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例16>
在由合成例6的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(6)(1.05g)中,加入PCS(25.7g)、NEP(8.27g)、BCS(4.14g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例20的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(4)(3.75g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(16)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(16)也作为液晶取向处理剂(16)用于评价。
使用所得的液晶取向处理剂(16),在上述条件下进行[液晶取向处理剂的喷墨涂布性的评价]。
<实施例17>
在由合成例7的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(7)(2.11g)中,加入ECS(20.9g)、NMP(8.26g)、BCS(8.26g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例19的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(3)(4.40g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(17)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(17)也作为液晶取向处理剂(17)用于评价。
使用所得的组合物(17)和液晶取向处理剂(17),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例18>
在由合成例8的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(8)(2.55g)中,加入PGME(37.9g)、γ-BL(4.44g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例22的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(6)(2.36g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(18)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(18)也作为液晶取向处理剂(18)用于评价。
使用所得的组合物(18)和液晶取向处理剂(18),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例19>
在由合成例8的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(8)(1.75g)中,加入MCS(27.8g)、γ-BL(1.96g)、BCS(3.92g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例18的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(2)(6.25g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(19)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(19)也作为液晶取向处理剂(19)用于评价。
使用所得的组合物(19)和液晶取向处理剂(19),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例20>
在由合成例9的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(9)(1.35g)中,加入PGME(26.5g)、γ-BL(3.85g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例21的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(5)(9.20g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(20)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(20)也作为液晶取向处理剂(20)用于评价。
使用所得的组合物(20)和液晶取向处理剂(20),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例21>
在由合成例9的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(9)(1.77g)中,加入PCS(22.2g)、γ-BL(7.92g)、BCS(3.96g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例20的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(4)(6.32g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(21)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(21)也作为液晶取向处理剂(21)用于评价。
使用所得的组合物(21)和液晶取向处理剂(21),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例22>
在由合成例10的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(10)(1.65g)中,加入PCS(23.3g)、NMP(9.94g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例20的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(4)(7.40g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(22)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(22)也作为液晶取向处理剂(22)用于评价。
使用所得的组合物(22)和液晶取向处理剂(22),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例23>
在由合成例11的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(11)(1.95g)中,加入PGME(30.8g)、γ-BL(3.82g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例17的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(1)(4.06g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(23)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(23)也作为液晶取向处理剂(23)用于评价。
使用所得的组合物(23)和液晶取向处理剂(23),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例24>
在由合成例11的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(11)(1.90g)中,加入PGME(32.3g)、γ-BL(4.25g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例22的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(6)(6.79g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(24)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(24)也作为液晶取向处理剂(24)用于评价。
使用所得的组合物(24)和液晶取向处理剂(24),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例25>
在由合成例11的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(11)(2.23g)中,加入PCS(25.4g)、γ-BL(3.88g)、BCS(7.76g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例20的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(4)(2.06g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(25)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(25)也作为液晶取向处理剂(25)用于评价。
使用所得的组合物(25)和液晶取向处理剂(25),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<实施例26>
在由合成例12的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(12)(1.22g)中,加入PGME(25.5g)、γ-BL(3.82g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例21的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(5)(10.2g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(26)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(26)也作为液晶取向处理剂(26)用于评价。
使用所得的组合物(26)和液晶取向处理剂(26),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]、[液晶取向性的评价(普通晶胞)]和[液晶晶胞的制作和液晶取向性的评价(PSA晶胞)]。
<实施例27>
在由合成例12的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(12)(2.50g)中,加入MCS(28.4g)、γ-BL(2.18g)、BCS(10.9g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例18的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(2)(2.31g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(27)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(27)也作为液晶取向处理剂(27)用于评价。
使用所得的组合物(27)和液晶取向处理剂(27),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<比较例1>
在由合成例13的合成方法制得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(13)(7.70g)中,加入NMP(28.4g),于25℃搅拌1小时。在该溶液中,加入由合成例23的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(7)(4.01g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(28)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(28)也作为液晶取向处理剂(28)用于评价。
使用所得的组合物(28)和液晶取向处理剂(28),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<比较例2>
在由合成例13的合成方法制得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(13)(7.75g)中,加入γ-BL(28.6g),于25℃搅拌1小时。在该溶液中,加入由合成例23的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(7)(4.04g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(29)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(29)也作为液晶取向处理剂(29)用于评价。
使用所得的组合物(29)和液晶取向处理剂(29),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<比较例3>
在由合成例13的合成方法制得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(13)(6.50g)中,加入NMP(17.6g)、BCS(6.36g),于25℃搅拌1小时。在该溶液中,加入由合成例23的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(7)(3.39g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(30)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(30)也作为液晶取向处理剂(30)用于评价。
使用所得的组合物(30)和液晶取向处理剂(30),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<比较例4>
在由合成例14的合成方法制得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(14)(8.12g)中,加入NMP(29.9g),于25℃搅拌1小时。在该溶液中,加入由合成例21的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(5)(4.23g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(31)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(31)也作为液晶取向处理剂(31)用于评价。
使用所得的组合物(31)和液晶取向处理剂(31),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]和[电压保持率的评价]。
<比较例5>
在由合成例14的合成方法制得的树脂固体成分浓度为25.0质量%的聚酰胺酸溶液(14)(8.10g)中,加入NMP(21.9g)、BCS(7.93g),于25℃搅拌1小时。在该溶液中,加入由合成例21的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(5)(4.22g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(32)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(32)也作为液晶取向处理剂(32)用于评价。
使用所得的组合物(32)和液晶取向处理剂(32),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]。
<比较例6>
在由合成例4的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(4)(1.65g)中,加入NMP(35.0g),于70℃搅拌24小时使其溶解。在该溶液中,加入由合成例17的合成方法制得的SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(1)(9.17g),于25℃搅拌2小时而获得组合物(33)。确认到该组合物中未见浑浊或析出物产生等的异常,为均匀的溶液。此外,该组合物(33)也作为液晶取向处理剂(33)用于评价。
使用所得的组合物(33)和液晶取向处理剂(33),在上述条件下进行[组合物和液晶取向处理剂的涂布性的评价]、[液晶晶胞的制作(普通晶胞)]和[液晶取向性的评价(普通晶胞)]和[电压保持率的评价]。
<比较例7>
在由合成例15的合成方法制得的聚酰亚胺粉末(15)(1.55g)中,加入PGME(32.9g),于70℃搅拌24小时使其溶解。溶液中发现聚酰亚胺粉末的溶解残留,再于70℃搅拌12小时,但聚酰亚胺粉末仍未能完全溶解。
因此,无法制作组合物(34)和液晶取向处理剂(34)。
【表3】
*2:表示组合物(液晶取向处理剂)中聚合物所占的比率。
【表4】
*3:表示组合物(液晶取向处理剂)中聚合物所占的比率。
【表5】
*4:表示组合物(液晶取向处理剂)中聚合物所占的比率。
*5:表示聚硅氧烷溶液中所含的溶剂成分。
【表6】
组合物 液晶取向处理剂 特定聚合物 特定聚硅氧烷 气孔数 液晶取向性
实施例1 组合物(1) 液晶取向处理剂(1) 聚酰胺酸溶液(1) 聚硅氧烷溶液(7) <3个 良好
实施例2 组合物(2) 液晶取向处理剂(2) 聚酰胺酸溶液(1) 聚硅氧烷溶液(7) <3个 良好
实施例3 组合物(3) 液晶取向处理剂(3) 聚酰亚胺粉末(2) 聚硅氧烷溶液(7) <3个 良好
实施例4 组合物(4) 液晶取向处理剂(4) 聚酰胺酸溶液(3) 聚硅氧烷溶液(5) <3个 良好
实施例5 组合物(5) 液晶取向处理剂(5) 聚酰胺酸溶液(3) 聚硅氧烷溶液(1) <3个 良好
实施例6 组合物(6) 液晶取向处理剂(6) 聚酰胺酸溶液(3) 聚硅氧烷溶液(5) <3个 良好
实施例7 组合物(7) 液晶取向处理剂(7) 聚酰亚胺粉末(4) 聚硅氧烷溶液(1) <3个 良好
实施例8 组合物(8) 液晶取向处理剂(8) 聚酰亚胺粉末(4) 聚硅氧烷溶液(4) <3个 良好
实施例9 组合物(9) 液晶取向处理剂(9) 聚酰亚胺粉末(4) 聚硅氧烷溶液(4) <3个
实施例10 组合物(10) 液晶取向处理剂(10) 聚酰亚胺粉末(4) 聚硅氧烷溶液(4) <3个 良好
实施例11 组合物(11) 液晶取向处理剂(11) 聚酰亚胺粉末(5) 聚硅氧烷溶液(2) <3个 良好
实施例12 组合物(12) 液晶取向处理剂(12) 聚酰亚胺粉末(5) 聚硅氧烷溶液(6) <3个 良好
实施例13 组合物(13) 液晶取向处理剂(13) 聚酰亚胺粉末(6) 聚硅氧烷溶液(5) <3个 良好
实施例14 组合物(14) 液晶取向处理剂(14) 聚酰亚胺粉末(6) 聚硅氧烷溶液(7) <3个 良好
实施例15 组合物(15) 液晶取向处理剂(15) 聚酰亚胺粉末(6) 聚硅氧烷溶液(4) <3个 良好
【表7】
组合物 液晶取向处理剂 特定聚合物 特定聚硅氧烷 气孔数 液晶取向性
实施例16 组合物(16) 液晶取向处理剂(16) 聚酰亚胺粉末(6) 聚硅氧烷溶液(4) <3个
实施例17 组合物(17) 液晶取向处理剂(17) 聚酰亚胺粉末(7) 聚硅氧烷溶液(3) <3个 良好
实施例18 组合物(18) 液晶取向处理剂(18) 聚酰亚胺粉末(8) 聚硅氧烷溶液(6) <3个 良好
实施例19 组合物(19) 液晶取向处理剂(19) 聚酰亚胺粉末(8) 聚硅氧烷溶液(2) <3个 良好
实施例20 组合物(20) 液晶取向处理剂(20) 聚酰亚胺粉末(9) 聚硅氧烷溶液(5) <3个 良好
实施例21 组合物(21) 液晶取向处理剂(21) 聚酰亚胺粉末(9) 聚硅氧烷溶液(4) <3个 良好
实施例22 组合物(22) 液晶取向处理剂(22) 聚酰亚胺粉末(10) 聚硅氧烷溶液(4) <3个 良好
实施例23 组合物(8) 液晶取向处理剂(8) 聚酰亚胺粉末(11) 聚硅氧烷溶液(1) <3个 良好
实施例24 组合物(24) 液晶取向处理剂(24) 聚酰亚胺粉末(11) 聚硅氧烷溶液(6) <3个 良好
实施例25 组合物(25) 液晶取向处理剂(25) 聚酰亚胺粉末(11) 聚硅氧烷溶液(4) <3个 良好
实施例26 组合物(26) 液晶取向处理剂(26) 聚酰亚胺粉末(12) 聚硅氧烷溶液(5) <3个 良好
实施例27 组合物(27) 液晶取向处理剂(27 聚酰亚胺粉末(12) 聚硅氧烷溶液(2) <3个 良好
【表8】
组合物 液晶取向处理剂 特定聚合物 特定聚硅氧烷 气孔数 液晶取向性
比较例1 组合物(28) 液晶取向处理剂(28) 聚酰胺酸溶液(13) 聚硅氧烷溶液(7) 25个 *8
比较例2 组合物(29) 液晶取向处理剂(29) 聚酰胺酸溶液(13) 聚硅氧烷溶液(7) 27个 *8
比较例3 组合物(30) 液晶取向处理剂(30) 聚酰胺酸溶液(13) 聚硅氧烷溶液(7) 14个 *7
比较例4 组合物(31) 液晶取向处理剂(31) 聚酰胺酸溶液(14) 聚硅氧烷溶液(5) 31个 *8
比较例5 组合物(32) 液晶取向处理剂(32) 聚酰胺酸溶液(14) 聚硅氧烷溶液(5) 18个 *7
比较例6 组合物(33) 液晶取向处理剂(33) 聚酰亚胺粉末(4) 聚硅氧烷溶液(1) 30个 *8
比较例7 组合物(34) 液晶取向处理剂(34) 聚酰亚胺粉末(15) 聚硅氧烷溶液(1) *6 *6
*6:聚酰亚胺粉末未完全溶解,无法调制组合物和液晶取向处理剂。
*7:取向缺陷确认有15~24个。
*8:取向缺陷确认有25个以上。
【表9】
从上述结果可知,本发明的实施例的组合物与比较例的组合物相比,在将其涂布于基板时呈现出不产生伴随缩孔的气孔的均匀涂膜性。具体而言,是在使用相同的聚酰亚胺前体或溶剂可溶型聚酰亚胺的组合物的情况下的比较,即实施例1与比较例1、比较例2或比较例3的比较,实施例4与比较例4或比较例5的比较,以及实施例7与比较例6的比较。
此外,使用了本发明组合物的液晶取向处理而制得的液晶取向膜也得到了相同的结果。具体而言,是在使用相同的聚酰亚胺前体或溶剂可溶型聚酰亚胺的液晶取向处理剂的情况下的比较,即实施例1与比较例1、比较例2或比较例3的比较,实施例4与比较例4或比较例5的比较,以及实施例7与比较例6的比较。特别是在采用了二胺成分中使用具有侧链的二胺化合物而获得的聚酰亚胺前体或溶剂可溶型聚酰亚胺的液晶取向处理剂的情况下,也和上述相同地呈现出不产生伴随缩孔的气孔的均匀涂膜性。
而且,在液晶晶胞的液晶取向性的评价中,由使用了本发明组合物的液晶取向处理剂而制得的液晶晶胞与由使用了比较例组合物的液晶取向处理剂而制得的液晶晶胞相比,未见由气孔引起的取向缺陷,可得到均匀的液晶取向性。具体而言,是在使用相同的聚酰亚胺前体或溶剂可溶型聚酰亚胺的液晶取向处理剂的情况下的比较,即实施例1与比较例1、比较例2或比较例3的比较,实施例4与比较例4或比较例5的比较,以及实施例7与比较例6的比较。
除此以外,在电压保持率的评价中,由使用了本发明组合物的液晶取向处理剂而制得的液晶晶胞与由使用了比较例组合物的液晶取向处理剂而制得的液晶晶胞相比,呈现出高数值。具体而言,是在使用相同的聚酰亚胺前体或溶剂可溶型聚酰亚胺的液晶取向处理剂的情况下的比较,即实施例4与比较例4的比较,以及实施例7与比较例6的比较。
[产业上的利用可行性]
本发明的组合物在基板上涂布时能够获得呈现出不产生伴随缩孔的气孔的均匀涂膜性的树脂被膜。此外,使用了本发明组合物的液晶取向处理剂也能获得相同的结果。
此外,本发明的液晶取向处理剂能够获得不产生由伴随缩孔的气孔引起的取向缺陷的液晶晶胞。特别是使用了在二胺成分中使用具有侧链的二胺化合物而获得的聚酰亚胺前体或溶剂可溶型聚酰亚胺的液晶取向处理剂也能获得相同的结果。
此外,本发明的液晶取向处理剂对于在液晶的透射状态(也称为透明状态)和散射状态之间切换的液晶显示元件、即采用了高分子分散性液晶(PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal))或高分子网络型液晶(PNLC(Polymer Network Liquid Crystal))的液晶显示元件也是有用的。
特别是对于在未施加电压时为透明状态、施加电压时为散射状态的反转型元件有用。该反转型元件对于使用玻璃板、及PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和丙烯酸基板等塑料基板的以显示为目的的液晶显示器、以及控制光的透过和遮蔽的调光窗、光遮蔽元件、汽车等交通工具的调光窗和透明显示器的背板等是有用的。
而且,本发明的液晶取向处理剂即使低温烧成也能呈现高电压保持率。
由此,具有由本发明的液晶取向处理剂制得的液晶取向膜的液晶显示元件的可靠性优异,适用于大画面且高清晰的液晶电视等,对于TN元件、STN元件、TFT液晶元件、特别是垂直取向型的液晶显示元件是有用的。
而且,由本发明的液晶取向处理剂制得的液晶取向膜对于在制作液晶显示元件时必须照射紫外线的液晶显示元件也是有用的。即,对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也是有用的,该工序为:在所述一对基板间配置包含利用活性能量射线和热量的至少一方而聚合的聚合性化合物的液晶组合物,一边在上述电极间施加电压一边使所述聚合性化合物聚合;并且对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也是有用的,该工序为:在所述一对基板间配置包含利用活性能量射线和热量的至少一方而聚合的聚合性基团的液晶取向膜,一边在上述电极间施加电压一边使所述聚合性基团聚合。

Claims (21)

1.一种组合物,其特征在于,包含下述(A)成分、(B)成分和(C)成分,
(A)成分:选自下述式[1a]或式[1b]的至少一种溶剂,
式[1a]中,X1表示碳数1~3的烷基,式[1b]中,X2表示碳数1~3的烷基,
(B)成分:选自由包含具有羧基的二胺化合物的二胺成分与四羧酸二酐成分反应而得的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺的至少一种聚合物,
(C)成分:由包含下述式[A1]、式[A2]或式[A3]所示的烷氧基硅烷的任一种的烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷,
【化2】
(A1)mSi(A2)n(OA3)p     [A1]
式[A1]中,A1表示脂肪族烃、苯环、环己烷环、杂环或具有类固醇结构的碳数8~35的有机基,A2分别表示氢原子或碳数1~5的烷基,A3分别表示碳数1~5的烷基,m表示1或2的整数,n表示0~2的整数,p表示0~3的整数,m+n+p为4,
【化3】
(B1)mSi(B2)n(OB3)p   [A2]
式[A2]中,B1表示具有乙烯基、环氧基、氨基、巯基、异氰酸酯基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、脲基或肉桂酰基的碳数2~12的有机基,B2分别表示氢原子或碳数1~5的烷基,B3分别表示碳数1~5的烷基,m表示1或2的整数,n表示0~2的整数,p表示0~3的整数,m+n+p为4,
【化4】
(D1)nSi(OD2)4-n   [A3]
式[A3]中,D1分别表示氢原子或碳数1~5的烷基,D2表示碳数1~5的烷基,n表示0~3的整数。
2.如权利要求1所述的组合物,其特征在于,所述(A)成分为组合物中所含的全部溶剂的50~100质量%。
3.如权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,所述(B)成分的具有羧基的二胺化合物为具有下述式[2]所示的结构的二胺化合物,
【化5】
-(CH2)a-COOH   [2]
式[2]中,a表示0~4的整数。
4.如权利要求1或2所述的组合物,其特征在于,所述(B)成分的具有羧基的二胺化合物为具有下述式[2a]所示的结构的二胺化合物,
式[2a]中,a表示0~4的整数,n表示1~4的整数。
5.如权利要求3或4所述的组合物,其特征在于,所述具有羧基的二胺化合物为所述(B)成分中所用的全部二胺中的20摩尔%~100摩尔%。
6.如权利要求1~5中任一项所述的组合物,其特征在于,所述(B)成分的二胺成分包含选自下述式[2b]所示的结构的至少一种的二胺化合物,
式[2b]中,Y表示下述式[2b-1]、式[2b-2]、式[2b-3]、式[2b-4]或式[2b-5]的结构,m表示1~4的整数,
式[2b-1]中,a表示0~4的整数,
式[2b-2]中,Y1表示单键、-(CH2)a-、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-,其中a为1~15的整数;Y2表示单键或-(CH2)b-,其中b为1~15的整数;Y3表示单键、-(CH2)c-、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-,其中c为1~15的整数;Y4表示选自苯环、环己烷环或杂环的二价环状基,或具有类固醇骨架的碳数12~25的二价有机基,上述环状基上的任意氢原子可被碳数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;Y5表示选自苯环、环己烷环或杂环的二价环状基,这些环状基上的任意氢原子可被碳数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;n表示0~4的整数;Y6表示碳数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,
式[2b-3]中,Y7表示碳数8~22的烷基,
式[2b-4]中,Y8和Y9分别独立地表示碳数1~6的烃基,
式[2b-5]中,Y10表示碳数1~8的烷基。
7.如权利要求1~6中任一项所述的组合物,其特征在于,所述(B)成分的四羧酸二酐成分为下述式[3]所示的化合物,
式[3]中,Z1表示选自下述式[3a]~式[3j]的至少一种结构的基团,
式[3a]中,Z2~Z5表示氢原子、甲基、氯原子或苯环,彼此可相同也可不同,式[3g]中,Z6和Z7表示氢原子或甲基,彼此可相同也可不同。
8.如权利要求1~7中任一项所述的组合物,其特征在于,所述(C)成分的式[A2]所示的烷氧基硅烷为选自烯丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、二乙氧基甲基乙烯基硅烷、二甲氧基甲基乙烯基硅烷、三乙氧基乙烯基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基丙烯酸3-(三乙氧基甲硅烷基)丙基酯、丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基酯或甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基酯的至少一种。
9.如权利要求1~7中任一项所述的组合物,其特征在于,所述(C)成分的式[A2]所示的烷氧基硅烷为选自3-缩水甘油基氧丙基(二甲氧基)甲基硅烷、3-缩水甘油基氧丙基(二乙氧基)甲基硅烷、3-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷或2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷的至少一种。
10.如权利要求1~9中任一项所述的组合物,其特征在于,所述(C)成分的聚硅氧烷是由所述式[A1]、式[A2]和式[A3]所示的烷氧基硅烷缩聚而得的聚硅氧烷。
11.如权利要求1~10中任一项所述的组合物,其特征在于,含有作为(D)成分的N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯的至少一种溶剂。
12.如权利要求1~11中任一项所述的组合物,其特征在于,含有作为(E)成分的1-己醇、环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单丙醚、二乙二醇异丙醚或二乙二醇单丁醚的至少一种溶剂。
13.树脂被膜,其特征在于,由权利要求1~12中任一项所述的组合物制得。
14.液晶取向处理剂,其特征在于,由权利要求1~12中任一项所述的组合物制得。
15.液晶取向膜,其特征在于,使用权利要求14所述的液晶取向处理剂制得。
16.液晶取向膜,其特征在于,使用权利要求14所述的液晶取向处理剂通过喷墨法制得。
17.液晶显示元件,其特征在于,具有权利要求15或16所述的液晶取向膜。
18.如权利要求15或16所述的液晶取向膜,其特征在于,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和热量的至少一方而聚合的聚合性化合物的液晶组合物,一边在上述电极间施加电压一边使所述聚合性化合物聚合。
19.液晶显示元件,其特征在于,具有权利要求18所述的液晶取向膜。
20.如权利要求15或16所述的液晶取向膜,其特征在于,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和热量的至少一方而聚合的聚合性基团的液晶取向膜,一边在上述电极间施加电压一边使所述聚合性基团聚合。
21.液晶显示元件,其特征在于,具有权利要求20所述的液晶取向膜。
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