DE68920618T2

DE68920618T2 - Zusammensetzung für ein Mittel zur Ausrichtung von Flüssigkristallen.

Info

Publication number: DE68920618T2
Application number: DE68920618T
Authority: DE
Inventors: Toyohiko Nissan Chemical Ind.Ltd. Ichihara-Shi Chiba-Ken Abe; Hiroyoshi Nissan Chemical Ind.Ltd. Ichihara-Shi Chiba-Ken Fukuro; Noriaki Nissan Chemical Ind.Ltd. Ichihara-Shi Chiba-Ken Kohtoh; Yoshihiro Nissan Chemical Ind.Ltd. Ichihara-Shi Chiba-Ken Tsuruoka
Original assignee: Nissan Chemical Corp
Current assignee: Nissan Chemical Corp
Priority date: 1988-04-14
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1995-08-17
Anticipated expiration: 2009-04-11
Also published as: EP0337355B1; KR900016431A; EP0337355A3; DE68920618D1; EP0337355A2; US4929658A; KR0144681B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zusammensetzung für ein Mittel zur Ausrichtung von Flüssigkristallen. Insbesondere betrifft sie eine Zusammensetzung, die als Mittel zur Ausrichtung von Flüssigkristallen in einer Flüssigkristallzelle verwendet werden soll, in welcher Flüssigkristallmoleküle mit einem wachsenden, bezüglich des Substrats vorgeneigten Winkel ausgerichtet sind, wobei die Zusammensetzung die ausgezeichnete Eigenschaft einer gleichförmigen Anwendbarkeit aufweist.
Bisher ist am häufigsten ein organischer Harzfilm, wie z.B. ein Polyimidharzfilm usw., als Substrat-Behandlungsmittel verwendet worden, um nematische Flüssigkristallmoleküle im wesentlichen parallel zu einem transparenten Substrat, wie z.B. Glas oder Kunststoffilm, auszurichten, welches mit transparenten Elektroden versehenen ist.
Es ist bekannt, daß in diesem Fall durch Reiben des auf dem Substrat gebildeten organischen Harzfilms mit einem Tuch in einer vorbestimmten Richtung die Flüssigkristallmoleküle in der Reibrichtung ausgerichtet werden und gleichzeitig die Flüssigkristalle gewöhnlich mit einem bezüglich der Substratoberfläche vorgeneigten Winkel von 1 bis 30 ausgerichtet werden.
Als Verfahren zum Ausrichten der Flüssigkristallmoleküle mit einem großen vorgeneigten Winkel ist bisher auch ein Verfahren verwendet worden, in dem ein anorganischer Film, wie z.B. ein Siliciumoxidfilm oder dergleichen, durch Abscheiden aus der Gasphase auf dem Substrat gebildet wird.
Jedoch ist es mit dem obenerwähnten herkömmlichen Verfahren, bei dem der auf dem Substrat gebildete organische Harzfilm gerieben wird, schwierig, die Flüssigkristallmoleküle mit einem großen vorgeneigten Winkel auszurichten.
Andererseits ist, verglichen mit dem Reibverfahren, das Verfahren der Abscheidung des anorganischen Films auf dem Substrat aus der Gasphase kompliziert und lästig, weshalb dies für die praktische Herstellung in industriellem Maßstab nicht notwendigerweise ein geeignetes Verfahren ist.
Als Hilfsmittel zur Lösung der obenerwähnten Problempunkte ist als Mittel zur Ausrichtung von Flüssigkristallen beispielsweise in der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 262829/1987 die Verwendung einer Zusammensetzung vorgeschlagen worden, die aus einer Polyimidharz-Vorstufe und einem Monoamin mit einer langkettigen Alkylgruppe besteht. Gemäß diesem Verfahren ist es möglich geworden, den vorgeneigten Winkel zum Ausrichten der Flüssigkristalle durch die Reibbehandlung zu erhöhen. Andererseits ist jedoch eine Kompatibilität zwischen der Polyimidharz-Vorstufe und dem eine langkettige Alkylgruppe enthaltenden Monoamin, die die obenerwähnte Zusammensetzung bilden, nicht notwendigerweise ausreichend, was zur Folge hat, daß, wenn die Zusammensetzung als Mittel zur Ausrichtung von Flüssigkristallen auf das Substrat aufgebracht wird, möglicherweise ein Problem bei deren gleichförmiger Auftragbarkeit entsteht und die Zusammensetzung nicht immer zufriedenstellend ist, wenn ihre Herstellung in industriellem Maßstab in Erwägung gezogen wird.
Die gegenwärtigen Erfinder haben sich unermüdlich um die Lösung der obenerwähnten Probleme bemüht, und als Ergebnis haben sie die vorliegende Erfindung vollendet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Zusammensetzung für ein Mittel zur Ausrichtung von Flüssigkristallen bereitgestellt, die sich im wesentlichen zusammensetzt aus:
einer Polyimidharz-Vorstufe mit sich wiederholenden Einheiten, die durch die folgende Formel (1):
dargestellt werden, in der R&sub1; eine organische Gruppe bedeutet, die eine Tetracarbonsäure oder deren Derivate aufbaut; und R&sub2; eine zweiwertige organische Gruppe darstellt, die ein Diamin aufbaut; und
einer Diimidverbindung, die durch die folgenden Formel (II) oder (III):
dargestellt wird, in der R&sub3; eine zweiwertige organische Gruppe bedeutet, die ein Diamin aufbaut; jedes von R&sub4; und R&sub5; eine organische Gruppe darstellt, die eine Dicarbonsäure, welche eine Alkylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen enthält, oder deren Derivat aufbaut, oder
in der R&sub6; eine organische Gruppe bedeutet, die eine Tetracarbonsäure oder deren Derivat aufbaut; und jedes von R&sub7; und R&sub8; eine organische Gruppe darstellt, die ein Monoamin aufbaut, das eine Alkylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen enthält.
Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch Auftragen derselben auf ein transparentes Substrat, wie z.B. Glas oder Kunststoffilm, das mit transparenten Elektroden versehen ist, durch Bilden eines Polyimidharz-Films mittels Härten der aufgebrachten Zusammensetzung und schließlich durch Reiben des somit gebildeten Films auf dem Polyimidharz als Mittel zur Ausrichtung von Flüssigkristallen verwendet werden.
Die durch die Formel (I) dargestellte Polyimidharz-Vorstufe, die für die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, wird erhalten durch Umsetzen einer oder mehrerer Verbindungen, die aus Tetracarbonsäuren, dargestellt durch die folgende Formel (IV):
in der R&sub1; eine vierwertige, eine Tetracarbonsäure aufbauende organische Gruppe bedeutet, wobei die vier an R&sub1; angebrachten Carboxylgruppen jeweils direkt an einzelne Kohlenstoffatome gebunden sind, und deren Derivaten ausgewählt sind, mit einem Diamin, das durch die folgenden Formel (V):
H&sub2;N-R&sub2;-NH&sub2; (V)
dargestellt wird, in der R&sub2; eine zweiwertige organische Gruppe bezeichnet, die ein Diamin aufbaut.
Es gibt keine spezielle Beschränkung der Reaktionsbedingungen, und im allgemeinen kann irgendein geeignetes Verfahren zum Erhalten der Polyimidharz-Vorstufe gewählt werden.
Beispielsweise ist es allgemeine Praxis, als Tetracarbonsäure und deren Derivate, die durch die Formel (IV) dargestellt werden, Tetracarbonsäuredianhydrid zu verwenden, das mit einem Diamin, das durch die Formel (V) dargestellt wird, in Gegenwart eines polaren Lösungsmittels, wie z.B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolindon und anderen, umgesetzt wird. Weiter sollte das Molverhältnis des Tetracarbonsäuredianhydrids und des Diamins, die miteinander umgesetzt werden sollen, in einem Bereich von 0,5 bis 2 oder vorzugsweise von 0,9 bis 1,1 liegen. Wie es der Fall bei der gewöhnlichen Polykondensationsreaktion ist, wird das Molekulargewicht der sich ergebenden Polyimidharz-Vorstufe größer, wenn das Molverhältnis dieser beiden Komponenten näher bei 1 liegt.
Die Reaktionstemperatur für die Herstellung der Polyimidharz- Vorstufe liegt im Bereich von -20º bis 150ºC oder vorzugsweise von -5ºC bis 100ºC.
Spezielle Beispiele für Tetracarbonsäuren der obigen Formel (IV) umschließen aromatische Tetracarbonsäuren, wie z.B. Pyromellithsäure, Benzophenontetracarbonsäure und 3,4,3',4- Biphenyltetracarbonsäure und deren Dianhydride sowie deren Dicarbonsäuredisäurehalogenide; alicyclische Tetracarbonsäuren, wie z.B. Cyclobutantetracarbonsäure, Cyclopentantetracarbonsäure und Cyclohexantetracarbonsäure und deren Dianhydride sowie deren Dicarbonsäuredisäurehalogenide; und aliphatische Tetracarbonsäuren, wie z.B. Butantetracarbonsäure und deren Dianhydride sowie deren Dicarbonsäuredisäurehalogenide.
Diese Tetracarbonsäuren, die durch die obige Formel (IV) dargestellt werden, und ihre Derivate können einzeln oder in Kombination als Mischung von zwei oder mehr verschiedenen Arten verwendet werden.
Spezielle Beispiele für das durch die obige Formel (V) dargestellte Diamin umschließen aromatische Diamine, wie z.B. p-Phenylendiamin, m-Phenylendiamin, Diaminodiphenylmethan, Diaminodiphenylether, 2,2-Diaminodiphenylpropan, Diaminodiphenylsulfon, Diaminobenzophenon, Diaminonaphthalin, 1,3-Bis(4-aminophenoxy)benzol, 1,4-Bis(4-aminophenoxy)benzol, 4,4'-Di(4-aminophenoxy)diphenylsulfon, 2,2'-Bis[4-(4- aminophenoxy)phenyl]propan, 1,1,1,3,3,3-Hexafluor-2,2-bis[4- aminophenyl]propan und 1,1,1,3,3,3-Hexafluor-2,2-bis[4-(4- aminophenoxy)phenyl]propan. Weiter können Verbindungen der folgenden Formeln als Beispiele dienen.
Abhängig von den speziellen Zwecken können außer diesen auch alicyclische Diamine und aliphatische Diamine verwendet werden. Diese Diamine können einzeln oder in Kombination als Mischung von zwei oder mehr verschiedenen Arten verwendet werden.
Die durch die obige Formel (II) dargestellte Diimidverbindung zur Verwendung als Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann erhalten werden durch Umsetzen einer oder mehrerer Verbindungen, die ausgewählt sind aus Diaminen, die durch die folgende Formel (VI):
H&sub2;N-R&sub3;-NH&sub2; (VI)
dargestellt werden, in der R&sub3; eine zweiwertige, ein Diamin aufbauende organische Gruppe bedeutet, mit Dicarbonsäuren, die durch die folgenden Formeln (VII) und (VIII):
dargestellt werden, in denen jedes von R&sub4; und R&sub5; eine organische Gruppe bezeichnet, die eine Dicarbonsäure, die eine Alkylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen enthält, oder deren Derivat aufbaut, oder deren Derivaten.
Es gibt keine spezielle Beschränkung der Reaktionsbedingungen zum Erhalten der durch die obige Formel (II) dargestellten Diimidverbindung, und irgendein geeignetes Verfahren zum Erhalten der Vorstufe des Polyimidharzes kann gewählt werden.
Als Beispiel für das durch die Formel (IV) dargestellte Diamin kann dasselbe Diamin, wie dasjenige, das durch die Formel (V) dargestellt ist, verwendet werden. Diese Diamine können von derselben Art oder beide von verschiedenen Arten sein.
Weiter ist es allgemeine Praxis, Dicarbonsäureanhydride als durch die Formeln (VII) und (VIII) dargestellte Dicarbonsäuren oder deren Derivate zu verwenden, die in Gegenwart eines polaren Lösungsmittels, wie z.B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon und so weiter, mit einem durch die Formel (VI) dargestellten Diamin bei einem Molverhältnis der Dicarbonsäureanhydride der allgemeinen Formeln (VII) und (VIII) und des Diamins der Formel (VI) von 1:1:1 umgesetzt werden.
Die Restgruppen R&sub4; und R&sub5; in den Dicarbonsäuren der Formeln (VII) und (VIII) oder deren Derivaten können von derselben Art oder beide von verschiedenen Arten sein.
Spezielle Beispiele für die Dicarbcnsäuren umfassen n- Hexylbernsteinsäure, n-Octylbernsteinsäure, n-Dodecylbernsteinsäure, n-Tetradecylbernsteinsäure, n-Hexadecylbernsteinsäure, n-Dodecylglutarsäure, n-Hexadecylglutarsäure, n-Octylphthalsäure, n-Dodecylphthalsäure, n-Hexadecylphthalsäure, 3-Hexadecyloxyphthalsäure, 3-Dodecyloxycarbonylphthalsäure, 3-Tetradecyloxycarbonylphthalsäure, 3- Hexadecyloxycarbonylphthalsäure, n-Octylhexahydrophthalsäure, n-Dodecylhexahydrophthalsäure und deren Derivate. Es sollte angeführt werden, daß diese Dicarbonsäuren für die vorliegende Erfindung nicht beschränkend sind. Weiter können diese Dicarbonsäuren oder ihre Derivate einzeln oder in Kombination als Mischung von zwei oder mehr verschiedenen Arten verwendet werden.
Wenn der Kohlenstoffgehalt in der in diesen Carbonsäuren oder deren Derivaten enthaltenen Alkylgruppe weniger als 5 beträgt, ist der Effekt der Vergrößerung des vorgeneigten Winkels der Flüssigkristallmoleküle nicht ausreichend. Dagegen treten, wenn der Kohlenstoffgehalt in dieser Alkylgruppe 20 überschreitet, leicht verschiedene Nachteile und Unbequemlichkeiten auf, wie z.B. eine schlechte Auftragbarkeit der Zusammensetzung auf das Substrat und so weiter.
Die durch die Formel (III) dargestellte Diimidverbindung, die als Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden soll, wird erhalten durch Umsetzen einer oder mehrerer Verbindungen, die ausgewählt sind aus Tetracarbonsäuren, die durch die folgende Formel (IX):
dargestellt sind, in der R&sub6; eine vierwertige organische Gruppe bedeutet, die eine Tetracarbonsäure aufbaut, wobei die vier an R&sub6; angebrachten Carboxylgruppen jeweils direkt an einzelne Kohlenstoffatome gebunden sind, und deren Derivaten, mit durch die folgenden Formeln (X) und (XI):
R&sub7;-NH&sub2; (X)
R&sub8;-NH&sub2; (XI)
dargestellten Monoaminen, in denen jedes von R&sub7; und R&sub8; eine organische Gruppe bedeutet, die ein Monoamin aufbaut, das eine Alkylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen enthält.
Es gibt keine spezielle Beschränkung der Reaktionsbedingungen zum Erhalten der durch die Formel (III) dargestellten Diimidverbindung, und im allgemeinen kann irgendein geeignetes Verfahren zum Erhalten der Polyimidharz-Vorstufe gewählt werden.
Beispielsweise ist es allgemeine Praxis, als Tetracarbonsäure und deren Derivat, das durch die Formel (IX) dargestellt wird, Tetracarbonsäuredianhydrid zu verwenden, das mit Monoaminen, die durch die Formeln (X) und (XI) dargestellt werden, in Gegenwart eines polaren Lösungsmittels, wie z.B. Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon und anderer, bei einem Molverhältnis des Tetracarbonsäureanhydrids der Formel (IX) und der Monoamine der Formeln (X) und (XI) von 1:1:1 umgesetzt wird.
Bei speziellen Beispielen für die Tetracarbonsäure der Formel (IX) und deren Derivaten kann es sich um dieselben Verbindungen handeln, die im Hinblick auf die Formel (IV) durch Beispiele erläutert wurden.
Auch was die durch die Formeln (X) und (XI) dargestellten Monoamine betrifft, können die Restgruppen R&sub7; und R&sub8; von derselben Art oder von verschiedenen Arten sein.
Spezielle Beispiele für die Monoamine sind aliphatische Amine, wie z.B. n-Hexylamin, n-Octylamin, n-Decylamin, n-Dodecylamin, n-Hexadecylamin, 1,3-Dimethylbutylamin, 1,5-Dimethylhexylamin, 2-Ethylhexylamin und so weiter; und aromatische Amine, wie z.B. p-Aminophenolhexan, p-Aminophenyloctan, p-Aminophenyldodecan, p-Aminophenylhexadecan, p-Aminophenoxyoctan, Aminophenoxydodecan, p-Aminophenoxyhexadecan und so weiter. Diese Monoamine können einzeln oder in Kombination als Mischung von zwei oder mehr verschiedenen Arten verwendet werden.
Wenn der Kohlenstoffgehalt in den Alkylgruppen R&sub7; und R&sub8;, die in den durch die Formel (III) dargestellten Monoaminen enthalten sind, weniger als 5 beträgt, ist der Effekt der Vergrößerung des vorgeneigten Winkels der Flüssigkristallmoleküle nicht ausreichend. Dagegen treten, wenn der Kohlenstoffgehalt in diesen Alkylgruppen 20 überschreitet, leicht verschiedene Nachteile und Unbequemlichkeiten auf, wie z.B. schlechte Auftragbarkeit der Zusammensetzung auf das Substrat usw..
Eine so hergestellte Lösung der Diimidverbindung der Formel (II) oder (III) kann so, wie sie ist, verwendet werden, oder sie kann in eine Überschußmenge Wasser oder ein schwaches Lösungsmittel, wie z.B. Methanol, eingetragen werden, so daß sich dieselbe zur Gewinnung absetzt.
Bei der Herstellung der Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung liegt die verwendete Menge der durch die Formel (II) oder (III) dargestellten Diimidverbindung gewöhnlich in einem Bereich von 0,1 bis 100 Gew.-%, bezogen auf die Polyimidharz Vorstufe der Formel (I). Wenn die verwendete Menge der durch die Formel (II) oder (III) dargestellten Diimidverbindung weniger als 0,1 Gew.-% beträgt, kann in einigen Fällen keine zufriedenstellende Wirkung gesehen werden. Im Gegensatz dazu treten, wenn die Menge 100 Gew.-% überschreitet, leicht verschiedene Nachteile und tJnbequemlichkeiten auf, wie z.B. schlechte Auftragbarkeit der Zusammensetzung auf das Substrat usw..
Das Lösungsmittel, das zur Herstellung der Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung zu verwenden ist, kann irgendein geeignetes Lösungsmittel sein, vorausgesetzt, daß es die durch die Formel (I) dargestellte Polyimidharz-Vorstufe und die durch die Formel (II) oder (III) dargestellte Diimidverbindung lösen kann.
Spezielle Beispiele für diese Lösungsmittel sind N,N- Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon, N- Methylcaprolactam, Dimethylsulfoxid, Tetramethylharnstoff, Pyridin, Dimethylsulfon, Hexamethylsulfoamid, Butyltalaton und andere. Diese Lösungsmittel können einzeln oder in Kombination als Mischung von zwei oder mehr verschiedenen Arten verwendet werden.
Weiter ist es möglich, ein Lösungsmittel, das nicht imstande ist, eine einheitliche Lösung der Zusammensetzung zu ergeben, dem obenerwähnten Lösungsmittel innerhalb eines solchen Bereichs, der eine einheitliche Lösung ergibt, beizumischen.
Die Menge des zu verwendenden Lösungsmittels kann in einem solchen Bereich liegen, daß die durch die Formel (I) dargestellte Polyimidharz-Vorstufe und die durch die Formel (II) oder (III) dargestellte Diimidverbindung einheitlich gelöst werden. Gewöhnlich wird eine Menge von 0,5 bis 100 Gewichtsteilen des Lösungsmittels, bezogen auf 1 Gewichtsteil der Summe aus der durch die Formel (I) dargestellten Polyimidharz-Vorstufe und der durch die Formel (II) oder (III) dargestellten Diimidverbindung, verwendet.
Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann nach irgendeinem der folgenden Verfahren hergestellt werden: (1) ein Verfahren, in dem gleichzeitig die Polyimidharz-Vorstufe der Formel (I) und die Diimidverbindung der Formel (II) oder (III) im Lösungsmittel gelöst werden; (2) ein Verfahren, in dem zuerst die Polyimidharz-Vorstufe der Formel (I) im Lösungsmittel gelöst wird, wonach die Diimidverbindung der Formel (II) oder (III) zum Lösen dazugegeben wird; (3) ein Verfahren, in dem zuerst die Diimidverbindung der Formel (II) oder (III) im Lösungsmittel gelöst wird, wonach die Polyimidharz-Vorstufe zum Lösen dazugegeben wird; (4) ein Verfahren, in dem einzeln und gesondert die Polyimidharz- Vorstufe der Formel (I) und die Diimidverbindung der Formel (II) oder (III) in einem Lösungsmittel gelöst werden, wonach die einzelnen Lösungen gemischt werden; (5) ein Verfahren, in dem die Diimidverbindung der Formel (II) oder (III) als solche oder in einem Lösungsmittel gelöst zur Polyimidharz-Vorstufe der Formel (I) nach deren Herstellung gegeben wird; und andere.
Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann als Mittel zur Ausrichtung von Flüssigkristallzellen verwendet werden. Zur Herstellung für ein solches Mittel zur Ausrichtung von Flüssigkristallen kann das folgende Verfahren angewandt werden: die Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird durch ein Aufschleuderverfahren oder ein Druckverfahren gleichförmig auf das transparente Substrat, wie z.B. Glas, Kunststoffilm usw., das mit transparenten Elektroden versehen ist, aufgetragen, dann wird die auf das Substrat aufgetragene Zusammensetzung unter Erwärmen bei einer Temperatur im Bereich von 1000 bis 400ºC oder vorzugsweise von 1500 bis 250ºC über eine Zeitdauer von 1 min. bis 2 Stunden gehärtet, um einen Polyimidharzfilm mit einer Filmdicke von 20 bis 300 nm (200 Å bis 3000 Å) zu bilden, und schließlich wird die so gebildete Polyimidharzfilmschicht einer Reibbehandlung unterzogen, um dadurch das Mittel zur Ausrichtung von Flüssigkristallzellen zu erhalten.
Die Zusammensetzung gemäß der vorliegenden Erfindung kann als Mittel zur Ausrichtung von Flüssigkristallzellen mit einem großen vorgeneigten Winkel der Flüssigkristalle und mit ausgezeichneter gleichförmiger Auftragbarkeit verwendet werden.
Weiter kann der vorgeneigte Winkel der Flüssigkristalle willkürlich dadurch eingestellt werden, daß die verwendete Menge der durch die Formel (II) oder (III) dargestellten Diimidverbindung geändert wird.
In der Absicht, Fachleute in den Stand zu setzen, die vorliegende Erfindung durchzuführen, werden die folgenden bevorzugten Beispiele gegeben. Es sollte jedoch verstanden werden, daß diese Beispiele für die vorliegende Erfindung nur erläuternd sind und diese nicht beschränken sollen und daß irgendwelche Änderungen und Abwandlungen der verwendeten Bestandteile, Reaktionsbedingungen und so weiter innerhalb des in den angefügten Ansprüchen angeführten Bereichs der vorliegenden Erfindung vorgenommen werden können.

BEISPIEL 1

4,1 g (0,01 Mol) 2,2-Bis[4-(4-aminophenoxy)phenyl]propan wurden zu 200 ml N-Methylpyrrolidon gegeben, die gut zu einer einheitlichen Lösung verrührt wurden. Danach wurden 6,48 g (0,02 Mol) n-Hexadecylbernsteinsäureanhydrid zu der Lösung gegeben, und das Rühren wurde vier Stunden bei 20ºC fortgesetzt.
Die resultierende Lösung wurde in eine große Menge Wasser eingetragen, und ein weißer Niederschlag, der sich abgeschieden hatte, wurde abfiltriert und unter reduziertem Druck acht Stunden bei 30ºC getrocknet, wodurch man die Vorstufe einer Diimidverbindung erhielt, die eine Alkylkette mit 16 Kohlenstoffatomen enthielt.
Anschließend wurden 4,1 g (0,01 Mol) 2,2-Bis[4-(4- aminophenoxy)phenyl]propan und 1,92 g (0,0098 Mol) Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid 4 Stunden bei 23ºC in 54,2 g N-Methylpyrrolidon umgesetzt, wodurch die Lösung einer Polyimidharz-Vorstufe hergestellt wurde. Die Viskositätszahl ηSP/C der so erhaltenen Polyimidharz-Vorstufe betrug 0,71 dl/g (in 0,5 gew.-%iger N-Methylpyrrolidon-Lösung bei 30ºC).
Zu 30 g dieser Lösung der Polyimidharz-Vorstufe wurden 70 g N- Methylpyrrolidon und 0,3 g der obenerwähnten Diimidverbindung (10 Gew.-% bezogen auf die Polyimidharz-Vorstufenkomponente) gegeben, und der Ansatz wurde ausreichend zu einer einheitlichen Lösung verrührt.
Diese verdünnte Lösung wurde durch ein Aufschleuderverfahren auf ein Paar mit transparenten Elektroden versehene Glassubstrate aufgebracht. Es konnte eine gleichförmige Beschichtung erzielt werden, ohne daß irgendeine Faltenbildung usw. bei den transparenten Elektroden, dem Glassubstrat und der Grenzfläche zwischen diesen beiden Teilen beobachtet wurde. Anschließend wurde die beschichtete Lösung 60 min bei 170ºC wärmebehandelt, um eine Schicht des Polyimidharzfilms zu bilden.
Nachdem diese Polyimidharzbeschichtung mit einem Tuch gerieben worden war, wurde das Paar Glassubstrate zusammengebaut, wobei ein Abstandshalter von 50 µm zwischen sie gelegt wurde und diese Substrate so angeordnet wurden, daß die Polyimidharzbeschichtungen sich gegenüberlagen, wobei ihre Reibrichtungen parallel zueinander waren. Danach wurden Flüssigkristalle ("ZLI-2293" - ein Erzeugnis von Merck & Co.) in einen durch die Substrate gebildeten Zwischenraum eingespritzt, wodurch man eine homogen ausgerichtete Flüssigkristallzelle erhielt.
Wenn diese FlUssigkristallzelle in einem Kreuz-Nicolprisma gedreht wurde, konnte ein deutlicher Kontrast von Helligkeit und Dunkelheit beobachtet werden, und so wurde nachgewiesen, daß die Flüssigkristalle ausgezeichnet in der Reibrichtung ausgerichtet worden waren.
Auch wurde gefunden, daß diese Flüssigkristallzelle einen vorgeneigten Winkel von 19º aufwies, wenn er mittels einer magnetischen Kapazitäts-Nullmethode gemessen wurde.

BEISPIEL 2

2,48 g (0,01 Mol) einer Verbindung der folgenden Formel:
wurden zu 80,6 g N-Methylpyrrolidon gegeben und gerührt, so daß man eine einheitliche Lösung erhielt. Danach wurden 6,48 g (0,02 Mol) n-Hexadecylbernsteinsäureanhydrid zu dieser einheitlichen Lösung gegeben, und das Rühren wurde vier Stunden bei 20ºC: fortgesetzt, wodurch man die Lösung der Diimidverbindungs-Vorstufe herstellte.
Anschließend wurde die Polyimidharz-Vorstufe auf die gleiche Weise wie oben in Beispiel 1 hergestellt. Dann wurden 2,4 g der obenerwähnten Diimidverbindungs-Vorstufe und 67,6 g Methylpyrrolidon zu 30 g der Lösung dieser Polyimidharz- Vorstufe gegeben, und der Ansatz wurde ausreichend gerührt, so daß man eine einheitliche Lösung erhielt.
Diese verdünnte Lösung wurde durch ein Aufschleuderverfahren auf ein Paar mit transparenten Elektroden versehene Glassubstrate aufgebracht. Es konnte eine gleichförmige Beschichtung erzielt werden, ohne daß irgendeine Faltenbildung usw. bei den transparenten Elektroden, dem Glassubstrat und der Grenzfläche zwischen diesen beiden Teilen bei der Testprobe beobachtet wurden.
Danach wurde die Flüssigkristallzelle auf die gleiche Weise wie oben in Beispiel 1 hergestellt, und der vorgeneigte Winkel der Flüssigkristalle wurde durch die magnetische Kapazitäts- Nullmethode gemessen, der sich zu 12º ergab.

BEISPIEL 3

4,82g (0,02 Mol) n-Hexadecylamin wurden zu 150 ml N-Methyl-2- pyrrolidon (im folgenden als "NMP" abgekürzt) gegeben, die gut zu einer einheitlichen Lösung verrührt wurden. Danach wurden 51,96 g (0,01 Mol) 1,2,3,4-Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid zu der Lösung gegeben, und das Rühren wurde vier Stunden bei 20ºC fortgesetzt.
Die resultierende Lösung wurde in eine große Menge Wasser eingetragen, und ein weißer Niederschlag, der sich abgesetzt hatte, wurde abfiltriert und unter reduziertem Druck acht Stunden bei 30ºC getrocknet, wodurch man die Diimidverbindungs-Vorstufe erhielt, die eine Alkylkette mit 16 Kohlenstoffatomen enthielt.
Anschließend wurden 4,1 g (0,01 Mol) 2,2-Bis[4-(4- aminophenoxy)phenyl]propan und 1,92 g (0,0098 Mol) Cyclobutantetracarbonsäuredianhydrid 4 Stunden bei 23ºC in 54,2 g N-Methylpyrrolidon umgesetzt, wodurch die Lösung einer Polyimidharz-Vorstufe hergestellt wurde.
Die Viskositätszahl ηSP/C der so erhaltenen Polyimidharz- Vorstufe betrug 0,71 dl/g (in 0,5 gew.-%iger N- Methylpyrrolidon-Lösung bei 30ºC).
Zu 30 g dieser Lösung der Polyimidharz-Vorstufe wurden 70 g N- Methylpyrrolidon und 0,09 g der obenerwähnten Diimidverbindungs-Vorstufe (3 Gew.-%, bezogen auf die Polyimidharz-Vorstufenkomponente) gegeben, und der Ansatz wurde ausreichend zu einer einheitlichen Lösung verrührt.
Diese verdünnte Lösung wurde durch das Aufschleuderverfahren auf ein Paar mit transparenten Elektroden versehene Glassubstrate aufgebracht. Es konnte eine gleichförmige Beschichtung erzielt werden, ohne daß irgendeine Faltenbildung usw. bei den transparenten Elektroden, dem Glassubstrat und der Grenzfläche zwischen diesen beiden Teilen beobachtet wurde.
Anschließend wurde die beschichtete Lösung 60 min bei 170ºC wärmebehandelt, um eine Schicht des Polyimidharzfilms zu bilden.
Nachdem diese Polyimidharzbeschichtung mit einem Tuch gerieben worden war, wurde das Paar Glassubstrate zusammengebaut, wobei ein Abstandshalter von 50 µm zwischen sie gelegt wurde und diese Substrate so angeordnet wurden, daß die Polyimidharzbeschichtungen sich einander gegenüberlagen, wobei ihre Reibrichtungen parallel zueinander waren. Danach wurden Flüssigkristalle ("ZLI-2293" - ein Erzeugnis von Merck & Co.) in einen durch das Substrat begrenzten Zwischenraum eingespritzt, wodurch man eine homogen ausgerichtete Flüssigkristallzelle erhielt.
Wenn diese Flüssigkristallzelle in einem Kreuz-Nicolprisma gedreht wurde, konnte ein deutlicher Kontrast von Helligkeit und Dunkelheit beobachtet werden, und so wurde nachgewiesen, daß die Flüssigkristalle ausgezeichnet in der Reibrichtung ausgerichtet worden waren.
Auch wurde gefunden, daß diese Flüssigkristallzelle einen vorgeneigten Winkel von 15º aufwies, wenn er mittels einer magnetischen Kapazitäts-Nullmethode gemessen wurde.

VERGLEICHSBEISPIEL 1

Die Flüssigkristallzelle wurde auf die gleiche Weise wie oben in Beispiel 1 unter Verwendung der Lösung der Polyimidharz- Vorstufe von Beispiel 1, aber ohne Verwendung der Diimidverbindungs-Vorstufe hergestellt. Diese Flüssigkristallzelle zeigte, daß sie einen vorgeneigten Winkel der Flüssigkristalle von so wenig wie 2,70 aufwies, wenn er mittels der magnetischen Kapazitäts-Nullmethode gemessen wurde.

Claims

1. Zusammensetzung für ein Mittel zur Ausrichtung von Flüssigkristallen, dadurch gekennzeichnet, daß sie im wesentlichen besteht aus:

einer Polyimidharz-Vorstufe mit sich wiederholenden Einheiten, die durch die Formel (I):

dargestellt werden, in der R&sub1; eine organische Gruppe bedeutet, die eine Tetracarbonsäure oder deren Derivat aufbaut; und R&sub2; eine zweiwertige organische Gruppe darstellt, die ein Diamin aufbaut; und

einer Diimidverbindung, die durch die Formel (II) oder (III):

dargestellt wird, in der R&sub3; eine zweiwertige organische Gruppe bedeutet, die ein Diamin aufbaut; jedes von R&sub4; und R&sub5; eine organische Gruppe darstellt, die eine Dicarbonsäure aufbaut, welche eine Alkylgruppe mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen enthält, oder deren Derivat,

in der R&sub6; eine organische Gruppe bedeutet, die eine Tetracarbonsäure oder deren Derivat aufbaut; und jedes von R&sub7; und R&sub8; eine organische Gruppe darstellt, die ein Monoamin aufbaut, das eine Alkylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen enthält.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der die Diimidverbindung der Formel (II) oder (III) in einer Menge von 0,1 bis 100 Gew.-%, bezogen auf den Polyimidharz-Vorläufer der Formel (I), vorhanden ist.

3. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der der Polyimidharz- Vorläufer der Formel (I) derjenige Vorläufer ist, der erhalten wird durch Umsetzen einer oder mehrerer Verbindungen, die ausgewählt sind aus Tetracarbonsäuren der Formel (IV):

in der R&sub1; eine vierwertige, eine Tetracarbonsäure aufbauende organische Gruppe bedeutet, wobei die vier an R&sub1; angebrachten Carboxylgruppen jeweils direkt an einzelne Kohlenstoffatome gebunden sind, und deren Derivaten, mit einem Diamin der Formel (V):

H&sub2;N- R&sub2;-NH&sub2; (V)

in der R&sub2; eine zweiwertige organische Gruppe bedeutet, die ein Diamin aufbaut.

4. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der die Diiinidverbindung der Formel (II) diejenige ist, die erhalten wird durch Umsetzen einer oder mehrerer Verbindungen, die ausgewählt sind aus Diaminen der Formel (VI):

H&sub2;N-R&sub3; -NH&sub2; (VI)

in der R&sub3; eine zweiwertige, ein Diamin aufbauende organische Gruppe bedeutet, mit Dicarbonsäuren der Formeln (VII) und (VIII):

in denen jedes von R&sub4; und R&sub5; eine organische Gruppe bedeutet, die eine Dicarbonsäure aufbaut, welche eine Alkylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen enthält, oder mit deren Derivat, oder mit deren Derivaten.

5. Zusammensetzung nach Anspruch 1, bei der die Diimidverbindung der Formel (III) diejenige Verbindung ist, die man erhält durch Umsetzen einer oder mehrerer Verbindungen, die ausgewählt sind aus Tetracarbonsäuren der Formel (IX)

in der R&sub6; eine vierwertige organische Gruppe bedeutet, die eine Tetracarbonsäure aufbaut, wobei die vier an R&sub6; angebrachten Carboxylgruppen jeweils direkt an einzelne Kohlenstoffatome gebunden sind, und aus deren Derivaten, mit Monoaminen der Formeln (X) und (XI):

R&sub7;- NH&sub2; (X)

R&sub8;-NH&sub2; (XI)

in denen jedes von R&sub7; und R&sub8; eine organische Gruppe bedeutet, die ein Monoamin aufbaut, das eine Alkylgruppe mit 6 bis 20 Kohlenstoffatomen enthält.