液晶取向处理剂、液晶取向膜和使用该液晶取向膜的液晶显示元件以及化合物.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280070183.3

申请日:

2012.12.18

公开号:

CN104126148A

公开日:

2014.10.29

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G02F 1/1337申请日:20121218|||公开

IPC分类号:

G02F1/1337; C07D251/22; C07D251/30; C08G73/10

主分类号:

G02F1/1337

申请人:

日产化学工业株式会社

发明人:

小田拓郎; 筒井皇晶

地址:

日本东京

优先权:

2011.12.21 JP 2011-279275

专利代理机构:

上海专利商标事务所有限公司 31100

代理人:

胡烨

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内容摘要

本发明涉及一种液晶取向处理剂,含有下式[1]所表示的化合物、和选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺的至少1种聚合物。[化1](式[1]中,R1表示氢原子或甲基,R2表示苯环,R3表示氢原子或苯环,X表示单键或氧原子)。

权利要求书

1.  一种液晶取向处理剂,其特征在于,含有下式[1]所表示的化合物、和选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺的至少1种聚合物;
[化1]

式[1]中,R1表示氢原子或甲基,R2表示苯环,R3表示氢原子或苯环,X表示单键或氧原子。

2.
  如权利要求1所述的液晶取向处理剂,其特征在于,相对于100质量份的所述聚合物,含有0.1~10质量份的式[1]所表示的化合物。

3.
  如权利要求1或2所述的液晶取向处理剂,其特征在于,所述聚合物在其结构中具有不饱和双键。

4.
  如权利要求1~3中任一项所述的液晶取向处理剂,其特征在于,所述聚合物为选自聚酰亚胺前体和将其酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少1种,所述聚酰亚胺前体通过含有选自下式的二胺化合物的二胺成分和四羧酸二酐成分的反应而得;
[化2]

式中,n为1到20的整数,R4为氢原子或甲基。

5.
  一种液晶取向膜,其特征在于,由权利要求1~4中任一项所述的液晶取向处理剂而得。

6.
  一种液晶显示元件,其特征在于,具备权利要求5所述的液晶取向膜。

7.
  一种化合物,其特征在于,以下式[1]表示;
[化3]

式[1]中,R1表示氢原子或甲基,R2表示苯环,R3表示氢原子或苯环,X表示单键或氧原子。

8.
  如权利要求7所述的化合物,其特征在于,以下式的任一种表示
[化4]

说明书

液晶取向处理剂、液晶取向膜和使用该液晶取向膜的液晶显示元件以及化合物
技术领域
本发明涉及制作液晶取向膜时使用的液晶取向处理剂以及使用该处理剂的液晶显示元件。
背景技术
目前,作为液晶显示元件的液晶取向膜主要使用所谓的聚酰亚胺类的液晶取向膜,该膜通过涂布以聚酰胺酸等聚酰亚胺前体或可溶性聚酰亚胺的溶液为主要成分的液晶取向处理剂且烧成而获得。液晶取向膜以控制液晶的取向状态为目的来使用。
作为液晶取向膜所要求的特性,可例举能控制液晶的取向、电压保持率优良、因直流电压而蓄积的电荷的缓和快、液晶盒内的离子量少等。另外,近年来,随着液晶显示元件的大型化,越来越要求开发出能耐受长期使用的液晶显示元件。为了能长期使用,要求即使长期照射来自背光单元的光或包含紫外线的太阳光特性也不会变化。因此,越来越要求开发出显示特性不会因背光源光或紫外线照射而大幅变化的液晶取向处理剂。
除了这些特性以外,近年来的液晶显示元件的制作工艺中,也越来越要求引进照射紫外线来使液晶取向的工艺(例如参照非专利文献1)。此外,近年来的液晶显示元件制作工艺中,通过液晶滴下法(ODF)或PSA(Polymer Sustained Alignment:聚合物稳定取向)处理等引进了照射紫外线的工艺,越来越要求开发出对紫外线有耐受性的材料(例如参照非专利文献2)。
作为提高液晶显示元件的耐光性的手段,例如专利文献1、2中进行了在液晶取向剂中添加苯并三唑类紫外线吸收剂或二苯酮类紫外线吸收剂来延长液晶的寿命的尝试。此外,专利文献3中进行了在苯并三唑类紫外线吸收剂或二苯酮类紫外线吸收剂中进一步添加抗氧化剂来延长液晶的寿命 的尝试。此外,专利文献4中报道了在取向剂中添加苯并三唑类紫外线吸收剂、二苯酮类紫外线吸收剂、二烷基二硫代氨基甲酸金属盐可使内部偏移电压在100mV以下。另外,专利文献5、6中报道了在取向剂中添加苯并三唑类化合物或受阻胺化合物来制造耐光性优良的液晶面板的方法。
但是这些化合物,虽然有抑制因UV照射引起的电压保持率(以下也称为VHR)下降的效果,但有由于添加而使初期的VHR下降的问题。此外,在烧成温度高的情况下,由于这些化合物会升华或热分解,因此存在其效果减弱的问题。
为了解决这些问题,提出了具有三嗪骨架的二胺(专利文献7)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开昭56-116012号公报
专利文献2:日本专利特开昭57-84429号公报
专利文献3:日本专利特开昭57-108828号公报
专利文献4:日本专利特开平10-148835号公报
专利文献5:日本专利特开2003-215592号公报
专利文献6:日本专利特开2004-53685号公报
专利文献7:日本专利特开2011-128597号公报
非专利文献
非专利文献1:液晶便览、丸善株式会社、液晶便览编辑委员会编、第233页
非专利文献2:液晶、第14卷、第3号、2010、175(27)
发明内容
发明所要解决的技术问题
但是,在使用专利文献7的二胺的情况下,虽然UV照射后的VHR变高,但具有三嗪骨架的二胺与酸二酐的反应性差,无法增加导入量。大量导入的情况下,虽然VHR降低被抑制,但无法得到高分子量体,产生耐磨擦性变差的问题。
鉴于上述状况,本发明的目的是提供一种耐磨擦性良好且耐光性高、可形成电压保持率高的液晶取向膜的液晶取向处理剂、液晶取向膜和液晶显示元件以及新化合物。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明人为了实现上述目的进行认真研究的结果是,发现添加了含有三嗪骨架和聚合性骨架的新化合物(以下,也称为特定添加剂)的液晶取向处理剂可以实现上述目的,从而完成了本发明。即,本发明具有以下技术内容。
1.一种液晶取向处理剂,其特征在于,含有下式[1]所表示的化合物、和选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺的至少1种聚合物。
[化1]

(式[1]中,R1表示氢原子或甲基,R2表示苯环,R3表示氢原子或苯环,X表示单键或氧原子。)
2.如1所述的液晶取向处理剂,其特征在于,相对于100质量份的所述聚合物,含有0.1~10质量份的式[1]所表示的化合物。
3.如1或2所述的液晶取向处理剂,其特征在于,所述聚合物在其结构中具有双键。
4.如1~3中任一项所述的液晶取向处理剂,其特征在于,所述聚合物为选自聚酰亚胺前体和将其酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少1种,所述聚酰亚胺前体通过含有选自下式的二胺化合物的二胺成分和四羧酸二酐成分的反应而得。
[化2]

(式中,n为1到20的整数,R4为氢原子或甲基。)
5.一种液晶取向膜,其特征在于,由1~4中任一项所述的液晶取向处理剂而得。
6.一种液晶显示元件,其特征在于,具备5所述的液晶取向膜。
7.一种化合物,其特征在于,以下式[1]表示。
[化3]

(式[1]中,R1表示氢原子或甲基,R2表示苯环,R3表示氢原子或苯环,X表示单键或氧原子。)
8.如7所述的化合物,其特征在于,以下式的任一种表示。
[化4]

发明效果
如果采用本发明,可提供可得到耐磨擦性良好且对光的耐性高、电压保持率(VHR)高的液晶取向膜的液晶取向处理剂。此外,本发明中提供的液晶取向处理剂中所含有的特定添加剂为新化合物。
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
本发明的液晶取向处理剂为含有特定添加剂、和选自聚酰亚胺前体及聚酰亚胺的至少1种聚合物的处理剂。
<特定添加剂>
本发明的液晶取向处理剂中所含有的特定添加剂是下式[1]所表示的化合物。
[化5]

(式[1]中,R1表示氢原子或甲基,R2表示苯环,R3表示氢原子或苯环,X表示单键或氧原子。)
R2或R3的苯环,即R2的亚苯基或R3的苯基,有抑制涂膜烧成时的特定添加剂的升华及分解的效果。此外,丙烯基或甲基丙烯基,由于在涂膜烧成时特定添加剂彼此的反应,或与聚酰亚胺前体或聚酰亚胺等的聚合物反应,因此是有抑制特定化合物的升华及分解的效果的基团。
特定添加剂向液晶取向处理剂中的添加量,相对于100质量份选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺的至少1种聚合物的总量,优选0.1~10质量份,更优选1~5质量份。这里,虽然通常的添加剂会随着添加在液晶取向剂中给液晶取向性带来不良影响,但本发明的特定添加剂如下面的实施例所述,即使添加在液晶取向剂中也不会使液晶取向性恶化。
特定添加剂向液晶取向处理剂中的添加方法无特别限定,可以向液晶取向处理剂中直接加入特定添加剂,搅拌使其溶解,或者也可以预先使0.5wt%~10wt%左右的特定添加剂溶解于有机溶剂,然后将该溶液加入液晶取向处理剂中。
<特定添加剂的合成>
特定添加剂的合成方法可通过将有机合成化学中的技术加以组合来合成,没有特别限定。例如可用以下方法合成。
式[1]所表示的且连接基团X为单键的特定添加剂,可通过如下述的合成方案(A)所示,化合物(i)和甲基丙烯酸2-羟基乙酯、或丙烯酸2-羟基乙酯进行反应来合成。
[化6]

合成方案(A)中的式(i)所表示的化合物,可通过如下所述的合成方案(B),使三聚氯氰和式(ii)所表示的格利雅试剂进行反应来合成。
[化7]

此外,式[1]所表示的且连接基团X为氧原子的特定添加剂,可通过如下述的合成方案(C)所示,在甲基丙烯酸2-羟基乙酯、或丙烯酸2-羟基乙酯与三聚氯氰反应合成化合物(iii)之后,与化合物(iv)反应来合成。
[化8]

上述合成方案(A)~(C)的合成方案所使用的原料,根据需要可以使用市售的化合物,也可以另外合成使用。
<聚酰亚胺前体和聚酰亚胺>
本发明的液晶取向处理剂中所含有的聚酰亚胺前体指聚酰胺酸(Ployamic acid,也称Polyamide acid)和聚酰胺酸酯。聚酰亚胺前体通过二胺成分和四羧酸二酐成分的反应而得。具体而言,聚酰胺酸是由二胺成分与四羧酸二酐反应获得的。聚酰胺酸酯是由二胺成分与四羧酸二酯二酰氯在碱存在下进行反应、或者由四羧酸二酯与二胺成分在适当的缩合剂、碱的存在下进行反应获得的。本发明的液晶取向处理剂中含有的聚酰亚胺可通过使该聚酰胺酸进行脱水以使其闭环、或者对聚酰胺酸酯进行加热以使其闭环获得。作为用于获得液晶取向膜的聚合物,所述聚酰胺酸、聚酰胺酸酯和聚酰亚胺中的任一种均有用。
<二胺成分>
使用的二胺成分没有特别限定。若例举其具体例子,则如下所示。
作为脂环族二胺类的例子,可例举1,4-二氨基环己烷、1,3-二氨基环己烷、4,4’-二氨基二环己基甲烷、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二环己基胺、异佛尔酮二胺等。
作为芳香族二胺类的例子,可例举邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、2,4-二氨基甲苯、2,5-二氨基甲苯、3,5-二氨基甲苯、1,4-二氨基-2-甲氧基苯、2,5-二氨基对二甲苯、1,3-二氨基-4-氯苯、3,5-二氨基苯甲酸、1,4-二氨基-2,5-二氯苯、4,4’-二氨基-1,2-二苯基乙烷、4,4’-二氨基-2,2’-二甲基联苄、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、4,4’-二氨基-3,3’-二甲基二苯基甲烷、2,2’-二氨基茋、4,4’-二氨基茋、4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基硫醚、4,4’-二氨基二苯基砜、3,3’-二氨基二苯基砜、4,4’-二氨基二苯甲酮、1,3-双(3-氨基苯氧基)苯、1,3-双(4-氨基苯氧基)苯、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、3,5-双(4-氨基苯氧基)苯甲酸、4,4’-双(4-氨基苯氧基)联苄、2,2-双[(4-氨基苯氧基)甲基]丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、1,1-双(4-氨基苯基)环己烷、α,α'-双(4-氨基苯基)-1,4-二异丙基苯、9,9-双(4-氨基苯基)芴、2,2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷、2,2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、4,4’-二氨基二苯基胺、2,4-二氨基二苯基胺、1,8-二氨基萘、1,5-二氨基萘、1,5-二氨基蒽醌、1,3-二氨基芘、1,6-二氨基芘、1,8-二氨基芘、2,7-二氨基芴、1,3-双(4-氨基苯基)四甲基二硅氧烷、联苯胺、2,2’-二甲基联苯胺、1,2-双(4-氨基苯基)乙烷、1,3-双(4-氨基苯基)丙烷、1,4-双(4-氨基苯基)丁烷、1,5-双(4-氨基苯基)戊烷、1,6-双(4-氨基苯基)己烷、1,7-双(4-氨基苯基)庚烷、1,8-双(4-氨基苯基)辛烷、1,9-双(4-氨基苯基)壬烷、1,10-双(4-氨基苯基)癸烷、1,3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、1,4-双(4-氨基苯氧基)丁烷、1,5-双(4-氨基苯氧基)戊烷、1,6-双(4-氨基苯氧基)己烷、1,7-双(4-氨基苯氧基)庚烷、1,8-双(4-氨基苯氧基)辛烷、1,9-双(4-氨基苯氧基)壬烷、1,10-双(4-氨基苯氧基)癸烷、二(4-氨基苯基)1,3-丙二酸酯、二(4-氨基 苯基)1,4-丁二酸酯、二(4-氨基苯基)1,5-戊二酸酯、二(4-氨基苯基)1,6-己二酸酯、二(4-氨基苯基)1,7-庚二酸酯、二(4-氨基苯基)1,8-辛二酸酯、二(4-氨基苯基)1,9-壬二酸酯、二(4-氨基苯基)1,10-癸二酸酯、1,3-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]丙烷、1,4-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]丁烷、1,5-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]戊烷、1,6-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]己烷、1,7-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]庚烷、1,8-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]辛烷、1,9-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]壬烷、1,10-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]癸烷等。
作为芳香族-脂肪族二胺的例子,可例举3-氨基苯甲基胺、4-氨基苯甲基胺、3-氨基-N-甲基苯甲基胺、4-氨基-N-甲基苯甲基胺、3-氨基苯乙基胺、4-氨基苯乙基胺、3-氨基-N-甲基苯乙基胺、4-氨基-N-甲基苯乙基胺、3-(3-氨基丙基)苯胺、4-(3-氨基丙基)苯胺、3-(3-甲基氨基丙基)苯胺、4-(3-甲基氨基丙基)苯胺、3-(4-氨基丁基)苯胺、4-(4-氨基丁基)苯胺、3-(4-甲基氨基丁基)苯胺、4-(4-甲基氨基丁基)苯胺、3-(5-氨基戊基)苯胺、4-(5-氨基戊基)苯胺、3-(5-甲基氨基戊基)苯胺、4-(5-甲基氨基戊基)苯胺、2-(6-氨基萘基)甲基胺、3-(6-氨基萘基)甲基胺、2-(6-氨基萘基)乙基胺、3-(6-氨基萘基)乙基胺等。
作为杂环式二胺类的例子,可例举2,6-二氨基吡啶、2,4-二氨基吡啶、2,4-二氨基-1,3,5-三嗪、2,7-二氨基二苯并呋喃、3,6-二氨基咔唑、2,4-二氨基-6-异丙基-1,3,5-三嗪、2,5-双(4-氨基苯基)-1,3,4-二唑等。
作为脂肪族二胺类的例子,可例举1,2-二氨基乙烷、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、1,3-二氨基-2,2-二甲基丙烷、1,6-二氨基-2,5-二甲基己烷、1,7-二氨基-2,5-二甲基庚烷、1,7-二氨基-4,4-二甲基庚烷、1,7-二氨基-3-甲基庚烷、1,9-二氨基-5-甲基庚烷、1,12-二氨基十二烷、1,18-二氨基十八烷、1,2-双(3-氨基丙氧基)乙烷等。
<侧链上具有双键的二胺化合物>
如果在本发明的液晶取向处理剂中含有的聚合物中导入双键,则通过在 烧成时特定添加剂和聚合物中的双键部位进行反应,抑制特定添加剂的升华及分解的效果进一步提高,通过聚合物间的交联反应,液晶取向膜的耐磨擦性也提高,因而优选。
作为在本发明的液晶取向处理剂中含有的聚合物中导入双键的方法,可例举使用导入了双键的二胺化合物或者四羧酸二酐的方法。其中,从合成的简便性出发,优选使用作为二胺成分在侧链中导入了双键的二胺化合物。作为这样的二胺化合物的具体例子,可例示如下所述的二胺化合物。
[化9]

(式中,n为1到20的整数,R3为氢原子或甲基。)
作为这样的二胺化合物的优选含量,优选全部二胺成分的1~60wt%,更优选5~50wt%,进一步优选10~40wt%。
此外,作为二胺成分也可以并用在侧链上具有烷基、含氟烷基、芳香环、脂肪族环、杂环、以及由它们构成的大环状取代物的二胺化合物。具体而言,可例示以下式[DA-1]~式[DA-26]所示的二胺。
[化10]

(式[DA-1]~式[DA-5]中,R6为炭素数1~22的烷基或含氟烷基。)
[化11]

(式[DA6]~式[DA9]中,S5表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-或-NH-,R6表示碳数1~22的烷基或含氟烷基。)
[化12]

(式[DA-10]和式[DA-11]中,S6表示-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-、或-CH2OCO-,R7为碳数1~22的烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基。)
[化13]

(式[DA-12]~式[DA-14]中,S7表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-、或-CH2-,R8为碳数1~22的烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基。)
[化14]

(式[DA15]和式[DA16]中,S8表示-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-、-O-、或-NH-,R9为氟基、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15]

[化16]

(式[DA-17]~式[DA-20]中,R10为碳数3~12的烷基,1,4-亚环己基的顺-反异构性分别为反式。)
[化17]

[化18]

[化19]

此外,作为二胺成分,也可并用以下的二胺。
[化20]

(式[DA-30]中,m为0~3的整数;式[DA-33]中,n为1~5的整数。)
通过导入[DA-27]可进一步提高液晶显示元件的电压保持率(也称为VHR),[DA-28]~[DA-33]有减少液晶显示元件的蓄积电荷的效果,因而优选。
除此之外,作为二胺成分,也可以例举以下式[DA-34]所示的二氨基硅氧烷等。
[化21]

(式[DA-34]中,m为1~10的整数。)
这些二胺成分可以根据作为液晶取向膜时的液晶取向性、电压保持特性、蓄积电荷等特性,使用1种或将2种以上混合使用。
<四羧酸二酐成分>
为了得到本发明的液晶取向处理剂中所含有的聚酰胺酸,对于与二胺成分反应的四羧酸二酐没有特别限定。下面例举其具体例子。
作为具有脂环式结构或脂肪族结构的四羧酸二酐,可例举1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、3,4-二羧基-1-环己基琥珀酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢-1-萘琥珀酸二酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐、二环[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二环己基四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基乙酸二酐、顺-3,7-二丁基环辛-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二酐、三环[4.2.1.02,5]壬烷-3,4,7,8-四羧酸-3,4:7,8-二酐、六环[6.6.0.12,7.03,6.19,14.010,13]十六烷-4,5,11,12-四羧酸-4,5:11,12-二酐、4-(2,5-二氧代四氢呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氢化萘-1,2-二羧酸酐等。
还有,如果在上述具有脂环族结构或脂肪族结构的四羧酸二酐外还使用芳香族四羧酸二酐,则液晶取向性提高,并且可以减少液晶盒的蓄积电荷,因而优选。作为芳香族四羧酸二酐,可例举均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、2,2’,3,3’-联苯四羧酸二酐、2,3,3’,4-联苯四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二酐、2,3,3’,4-二苯酮四羧酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)醚二酐、双(3,4-二羧基苯基)砜二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐等。
四羧酸二酐可以根据形成液晶取向膜时的液晶取向性、电压保持性、蓄 积电荷等特性,使用1种或并用2种以上。
对于为了得到本发明的液晶取向处理剂中所含有的聚酰胺酸酯而与二胺成分反应的四羧酸二烷基酯没有特别限定。下面例举其具体例子。
作为脂肪族四羧酸二酯的具体例子,可例举1,2,3,4-环丁烷四羧酸二烷基酯、1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二烷基酯、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二烷基酯、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二烷基酯、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二烷基酯、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二烷基酯、1,2,4,5-环己烷四羧酸二烷基酯、3,4-二羧基-1-环己基琥珀酸二烷基酯、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢-1-萘琥珀酸二烷基酯、1,2,3,4-丁烷四羧酸二烷基酯、二环[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二烷基酯、3,3’,4,4’二环己基四羧酸二烷基酯、2,3,5-三羧基环戊基乙酸二烷基酯、顺-3,7-二丁基环辛-1,5-二烯-1,2,5,6-四羧酸二烷基酯、三环[4.2.1.02,5]壬烷-3,4,7,8-四羧酸-3,4:7,8-二烷基酯、六环[6.6.0.12,7.03,6.19,14.010,13]十六烷-4,5,11,12-四羧酸-4,5:11,12-二烷基酯、4-(2,5-二氧代四氢呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氢化萘-1,2-二羧酸二烷基酯等。
作为芳香族四羧酸二烷基酯,可例举均苯四甲酸二烷基酯、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二烷基酯、2,2’,3,3’-联苯四羧酸二烷基酯、2,3,3’,4-联苯四羧酸二烷基酯、3,3’,4,4’-二苯酮四羧酸二烷基酯、2,3,3’,4-二苯酮四羧酸二烷基酯、双(3,4-二羧基苯基)醚二烷基酯、双(3,4-二羧基苯基)砜二烷基酯、1,2,5,6-萘四羧酸二烷基酯、2,3,6,7-萘四羧酸二烷基酯等。
<聚酰胺酸的合成>
通过四羧酸二酐和二胺成分的反应获得本发明的液晶取向处理剂中所含有的聚酰胺酸时,可以采用公知的合成方法。通常是使四羧酸二酐和二胺成分在有机溶剂中反应的方法。四羧酸二酐和二胺成分的反应在有机溶剂中比较容易进行,且在不生成副产物这一点上是有利的。
作为用于四羧酸二酐和二胺的反应的有机溶剂,只要是可溶解生成的聚酰胺酸的溶剂则没有特别限定。下面例举其具体例子。
可例举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、N-甲基己内酰胺、二甲亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲 砜、六甲亚砜、γ-丁内酯、异丙醇、甲氧基甲基戊醇、二戊烯、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙二醇、乙二醇单乙酸酯、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇叔丁基醚、二丙二醇单甲基醚、二乙二醇、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二丙二醇单乙酸酯单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单乙酸酯单乙基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单乙酸酯单丙基醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲基醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二异丙醚、乙基异丁基醚、二异丁烯、乙酸戊酯、丁酸丁酯、丁醚、二异丁基酮、甲基环己烯、丙醚、二己醚、二烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、二乙醚、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸丙二醇酯单乙基醚、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、二甘醇二甲醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺等。这些溶剂可以单独使用,也可以混合使用。此外,即使是不溶解聚酰胺酸的溶剂,只要是在生成的聚酰胺酸不会析出的范围内,也可以与上述溶剂混合使用。
此外,有机溶剂中的水分阻碍聚合反应,而且会使生成的聚酰胺酸水解,因此有机溶剂优选使用尽可能脱水干燥后的有机溶剂。
使四羧酸二酐和二胺成分在有机溶剂中反应时,可例举下述方法:搅拌使二胺成分分散或溶解于有机溶剂而得的溶液,然后直接添加四羧酸二酐或者使四羧酸二酐分散或溶解于有机溶剂后再添加的方法;相反地在将四羧酸二酐分散或溶解于有机溶剂而得的溶液中添加二胺成分的方法;交替添加四羧酸二酐和二胺成分的方法等,也可以使用其中的任一种方法。另外,四羧酸二酐或二胺成分由多种化合物构成时,可以在预先混合的状态下使其反应,也可以使其分别依次反应,再使分别反应而得的低分子量体混合反应而获得高分子量体。
此时的聚合温度可以选择-20℃~150℃的任意温度,较好是-5℃~100℃的范围。此外,反应虽能以任意的浓度进行,但如果浓度过低则难以获得高分子量的聚合物,如果浓度过高则反应液的粘性变得过高而难以进行均匀的搅拌,因此四羧酸二酐和二胺成分在反应溶液中的总浓度优选1~50质量%,更优选5~30质量%。反应初期在高浓度下进行,之后可以追加有机溶剂。
聚酰胺酸的聚合反应中,四羧酸二酐的总摩尔数和二胺成分的总摩尔数之比优选0.8~1.2。与通常的缩聚反应相同,该摩尔比越接近于1.0,生成的聚酰胺酸的分子量越大。
本发明的液晶取向处理剂中所含有的聚酰亚胺是使上述聚酰胺酸脱水闭环而得的聚酰亚胺,作为用于获得液晶取向膜的聚合物是有用的。另外,本发明的液晶取向处理剂中含有的聚酰亚胺能够溶解于液晶取向处理剂中含有的溶剂中,即,是溶剂可溶性聚酰亚胺。
本发明的液晶取向处理剂中所含有的聚酰亚胺中,酰胺酸基的脱水闭环率(酰亚胺化率)不需要一定为100%,可以根据用途或目的任意调整。
<聚酰亚胺的合成>
作为使聚酰胺酸酰亚胺化的方法,可例举直接加热聚酰胺酸的溶液的热酰亚胺化、在聚酰胺酸的溶液中添加催化剂的催化酰亚胺化。
在溶液中使聚酰胺酸热酰亚胺化时的温度为100~400℃,优选120~250℃,优选采用将由酰亚胺化反应生成的水排出至体系外的同时进行酰亚胺化的方法。
聚酰胺酸的催化酰亚胺化可以通过在聚酰胺酸溶液中添加碱性催化剂和酸酐,在-20~250℃,优选在0~180℃下搅拌而进行。碱性催化剂的量是酰胺酸基的0.5~30摩尔倍,优选2~20摩尔倍,酸酐的量是酰胺酸基的1~50摩尔倍,优选3~30摩尔倍。作为碱性催化剂,可例举吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺、三辛胺等,其中吡啶具有对于使反应进行而言适度的碱性,因而优选。作为酸酐,可例举乙酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐等,其中使用乙酸酐时易于进行反应结束后的纯化,因而优选。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。
<聚酰胺酸酯的合成>
作为聚酰胺酸酯的合成方法,可由四羧酸二酯二酰氯和二胺反应获得,也可由四羧酸二酯和二胺在适当的缩合剂与碱的存在下反应得到作为聚酰亚胺前体之一的聚酰胺酸酯。或者,也可以事先聚合聚酰胺酸,利用高分子反应使酰胺酸中的羧酸酯化来获得。
具体而言,可通过使四羧酸二酯二酰氯和二胺在碱和有机溶剂的存在下,于-20~150℃、优选0~50℃反应30分钟~24小时、优选1~4小时来合成。
所述碱可使用吡啶、三乙胺、4-二甲基氨基吡啶等,为了使反应温和进行优选吡啶。从为易除去的量且容易获得高分子量体的观点考虑,碱的添加量相对于四羧酸二酯二酰氯优选为2~4倍摩尔。
在缩合剂的存在下进行缩聚反应时,可使用亚磷酸三苯酯、二环己基碳二亚胺、1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)碳二亚胺盐酸盐、N,N’-羰基二咪唑、二甲氧基-1,3,5-三嗪甲基吗啉、O-(苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲脲四氟硼酸酯、O-(苯并三唑-1-基)-N,N,N’,N’-四甲脲六氟磷酸酯、(2,3-二氢-2-硫代-3-苯并唑)膦酸二苯酯、4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)4-甲氧基吗啉盐酸盐n水合物等。
此外,在使用上述缩合剂的方法中,通过添加路易斯酸作为添加剂,反应可高效地进行。作为路易斯酸,优选氯化锂、溴化锂等卤化锂。路易斯酸的添加量相对于上述缩合剂,优选0.1~1.0倍摩尔量。
作为上述的反应中使用的溶剂,可使用与在上述示出的聚合聚酰胺酸时所使用的溶剂,从单体及聚合物的溶解性考虑,优选N-甲基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯,可以将它们中的1种或将2种以上混合使用。从不易发生聚合物的析出、且容易获得高分子量体的观点考虑,合成时的浓度优选1~30质量%,更优选5~20质量%。此外,为了防止四羧酸二酯二酰氯水解,用于聚酰胺酸酯的合成的溶剂尽可能脱水,较好是在氮气气氛中,防止外来气体的混入。
<聚合物的回收>
在从聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰亚胺的反应溶液中回收生成的聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰亚胺的情况下,较好是将反应溶液投入到不良溶剂而使其沉淀。作为用于沉淀的不良溶剂,可例举甲醇、丙酮、己烷、丁基溶纤剂、庚烷、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙醇、甲苯、苯、水等。投入到不良溶剂中而沉淀了的聚合物可以在过滤回收之后,在常压或减压下于常温或加热来进行干燥。此外,如果重复进行2~10次使沉淀回收的聚合物再溶解于有机溶剂并再沉淀回收的操作,则可以减少聚合物中的杂质。作为此时的不良溶剂,例如可例举醇类、酮类、烃等,如果使用选自这些溶剂的3种以上的不良溶剂,则由于纯化效率进一步提高而优选。
本发明的液晶取向处理剂中所含有的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺的分子量,在考虑到由此获得的涂膜的强度以及涂膜形成时的操作性、涂膜的均匀性的情况下,利用GPC(Gel Permeation Chromatography;凝胶渗透色谱)法测定的重均分子量较好是5000~1000000,更好是10000~150000。
<液晶取向处理剂>
本发明的液晶取向处理剂是用于形成液晶取向膜的涂布液,是将上述选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺的至少一种聚合物和特定添加剂溶解于有机溶剂而得的溶液。本发明的液晶取向处理剂中的固体成分浓度可根据要形成的液晶取向膜厚度的设定适当变更,优选0.5~10质量%,更优选1~8质量%。固体成分浓度低于0.5质量%则难以形成均匀且没有缺陷的涂膜,如果多于10质量%则有时溶液的保存稳定性变差。这里所说的固体成分是从液晶取向处理剂中除去溶剂后的成分,是指上述选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺的至少一种聚合物、特定添加剂以及上述各种添加剂。
本发明的液晶取向处理剂的制造方法没有特别的限定。通常通过将上述聚酰胺酸的溶液、上述可溶性聚酰亚胺的溶液、或者可溶性聚酰亚胺的溶液和聚酰胺酸的溶液进行混合来制造。在聚酰胺酸的情况下,可直接使用缩聚获得的聚酰胺酸反应溶液,或者在已经得到聚酰胺酸的情况下,可以将其再次溶解在有机溶剂中,作为聚酰胺酸溶液使用。聚酰胺酸溶液可以稀释至所需浓度后使用。
另一方面,在为可溶性聚酰亚胺的情况下,可直接使用酰亚胺化而得的 可溶性聚酰亚胺反应溶液,或者在已经得到聚酰亚胺粉末的情况下,可以将其再次溶解在有机溶剂中作为聚酰亚胺溶液使用。聚酰亚胺溶液可以稀释至所需浓度后使用。
本发明的液晶取向处理剂中含有的有机溶剂只要是可溶解上述聚合物和式[1]所表示的化合物的有机溶剂即可,没有特别限定。下面例举其具体例。
可例举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-甲基己内酰胺、2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、二甲亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲砜、六甲亚砜、γ-丁内酯、3-甲氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙酰胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙酰胺、1,3-二甲基-咪唑啉酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、二甘醇二甲醚、4-羟基-4-甲基-2-戊酮等。这些溶剂可以单独使用,也可以混合使用。
本发明的液晶取向处理剂可以含有上述以外的成分。作为其具体例子,有提高涂布液晶取向处理剂时的膜厚均匀性或表面平滑性的溶剂或化合物、提高液晶取向膜和基板的密合性的化合物等。
作为提高膜厚的均匀性或表面平滑性的溶剂(不良溶剂)的具体例,可例举以下物质。
例如,可例举异丙醇、甲氧基甲基戊醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、乙二醇单乙酸酯、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇叔丁基醚、二丙二醇单甲基醚、二乙二醇、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二丙二醇单乙酸酯单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单乙酸酯单乙基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单乙酸酯单丙基醚、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲基醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、二异丙醚、乙基异丁基醚、二异丁烯、乙酸戊酯、丁酸丁酯、丁醚、二异丁基酮、甲基环己烯、丙醚、二己醚、1-己醇、正己烷、正戊 烷、正辛烷、二乙醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸丙二醇酯单乙基醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙基酯、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、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇-1-单甲基醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-单乙基醚-2-乙酸酯、二丙二醇、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、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具有低表面张力的溶剂等。
这些不良溶剂可以使用1种,或将多种混合使用。在使用如上所述的溶剂的情况下,优选为液晶取向处理剂中含有的溶剂总量的5~80质量%,更优选为20~60质量%。
作为提高膜厚均匀性或表面平滑性的化合物,可例举氟类表面活性剂、硅氧烷类表面活性剂、非离子型表面活性剂等。
更具体而言,例如可例举エフトップEF301、EF303、EF352(托凯姆产品株式会社(トーケムプロダクツ社)制)、メガファックF171、F173、R-30(大日本油墨化学株式会社(大日本インキ社)制)、フロラードFC430、FC431(住友3M株式会社(住友スリーエム社)制)、アサヒガードAG710、サーフロンS-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子株式会社(旭硝子社)制)等。这些表面活性剂的使用比例相对于液晶取向处理剂中包含的聚合物100质量份,优选0.01~2质量份,更优选0.01~1质量份。
作为提高液晶取向膜和基板的密合性的化合物的具体例,可例举以下所示的含官能性硅烷的化合物、含环氧基的化合物等。
例如,可例举3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、2-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-乙氧基羰基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-三乙氧基甲硅烷基丙基三亚乙基三胺、N-三甲氧基甲硅烷基丙基三亚乙基三胺、10- 三甲氧基甲硅烷基-1,4,7-三氮杂癸烷、10-三乙氧基甲硅烷基-1,4,7-三氮杂癸烷、9-三甲氧基甲硅烷基-3,6-二氮杂壬基乙酸酯、9-三乙氧基甲硅烷基-3,6-二氮杂壬基乙酸酯、N-苄基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苄基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-双(氧乙烯基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-双(氧乙烯基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、三丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、2,2-二溴新戊二醇二缩水甘油醚、1,3,5,6-四缩水甘油基-2,4-己二醇、N,N,N’,N’,-四缩水甘油基-间二甲苯二胺、1,3-双(N,N-二缩水甘油基氨基甲基)环己烷、N,N,N’,N’,-四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯基甲烷等。
<液晶取向膜>
本发明的液晶取向处理剂,优选在涂布于基板前过滤,之后涂布于基板上,根据需要进行干燥后,通过烧成可制成涂膜,该涂膜表面经摩擦处理或光照等取向处理,作为本发明的液晶取向膜使用。
这时,所用的基板只要是透明性高的基板即可,无特别的限定,可以使用玻璃基板、丙烯酸基板或聚碳酸酯基板等塑料基板等,从使生产工艺简化的角度出发,优选使用形成有用于液晶驱动的ITO(氧化铟锡(Indium Tin Oxide))电极等的基板。另外,反射型液晶显示元件中,可以使用硅晶片等不透明的基板,但仅限于单侧的基板,此时的电极也可以使用铝等反光材料。
作为液晶取向处理剂的涂布方法,可例举旋涂法、印刷法、喷墨法等,但从生产性方面考虑,工业领域广泛使用胶版印刷法,该方法也适合用于本发明的液晶取向处理剂。
涂布液晶取向处理剂之后的干燥工序虽然并不是必需的,但在涂布后至烧成前的这段时间对每一块基板而言都不固定以及涂布后不立即进行烧成的情况下,优选包含干燥工序。该干燥可在涂膜形状不会因基板的搬运等而变形的程度下使溶剂蒸发,对干燥手段没有特别的限定。如果例举具体 例,有使其在50~150℃、优选80~120℃的加热板上干燥0.5~30分钟、优选1~5分钟的方法。
涂布了液晶取向处理剂的基板的烧成可以在100~350℃中的任意温度下进行,但优选150~300℃,更优选180℃~250℃。液晶取向处理剂中含有的聚酰胺酸由于该烧成从而酰胺酸向酰亚胺转化的转化率有所变化,但聚酰胺酸无需100%酰亚胺化。其中,优选以比液晶盒制造工程中所必须的密封剂固化等的热处理温度高10℃以上的温度进行烧成。
烧成后的涂膜的厚度如果过厚,则在液晶显示元件的耗电方面不利;如果过薄,则有时液晶显示元件的可靠性降低,因此优选10~200nm,更优选50~100nm。
如上所述形成于基板上的涂膜面的摩擦处理可以使用现有的摩擦装置。这时的摩擦布的材质可例举棉布、人造丝、尼龙等。由于使用本发明的液晶取向处理剂形成的液晶取向膜的耐磨擦性良好,在该摩擦处理中划伤的发生或膜的剥离都难以产生。
<液晶显示元件>
本发明的液晶显示元件是通过上述方法由本发明的液晶取向处理剂获得带液晶取向膜的基板后,通过公知的方法制造液晶盒而形成的液晶显示元件。
如果要例举制造液晶盒的一例,一般采用如下的方法:将形成有液晶取向膜的一对基板夹隔着优选为1~30μm、更好为2~10μm的间隔物,按照使摩擦方向成0~270°中的任意角度的要求设置,用密封剂将外围固定,注入液晶后密封。对封入液晶的方法没有特别的限制,可例举在对制得的液晶盒内进行减压后注入液晶的真空法、滴下液晶后进行密封的滴下法等。
如此得到的液晶显示元件的液晶取向性良好,此外,由于液晶取向膜的耐磨擦性良好,难以产生伴随摩擦处理时发生的液晶取向膜的划伤或膜的剥离的显示不良。于是,由于液晶取向膜对光的耐性高,减轻了伴随背光照射、太阳光的暴露或制造工序的紫外线照射的电特性的下降,此外,由于电压保持率高,可作为可靠性高的液晶显示器件。
实施例
以下所示实施例对本发明进行更详细的说明,但本发明并不受此限定。
<特定添加剂的合成例>
示出本发明中特定添加剂的合成例。使用的各测定方法及分析装置如下所述。
<NMR的测定>
将化合物在氘代氯仿中溶解,使用400MHz的1H NMR(瓦里安公司,バリアン社,Varian,Inc)进行测定。
(合成例1)特定添加剂(M1)的合成
在500mL四口烧瓶中加入三聚氯氰15.0g、甲基丙烯酸2-羟基乙酯12.7g、四氢呋喃150g,冰浴冷却。在温度0℃下,添加氢化钠3.9g,在室温下搅拌3小时。进一步加入4-苯基苯酚12.5g、氢氧化钠2.9g、四氢呋喃23g、水30g的水溶液。之后,加入15wt%氯化铵水溶液,用乙酸乙酯萃取。在有机层中加入无水硫酸镁,过滤后,用旋转蒸发器对溶剂进行蒸除。将残渣通过重结晶进行纯化,得到白色固体21.7g。用NMR测定该白色固体的结果如下所示。由该结果确认,得到的白色固体为下式(L1)所表示的中间体化合物。
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ7.67-7.55(m,4H),7.47-7.33(m,3H),7.27-7.21(m,2H),6.14-6.09(m,1H),5.62-5.57(m,1H),4.68-4.62(m,2H),4.48-4.44(m,2H),1.96-1.90(m,3H)
[化22]

在500mL四口烧瓶中,加入中间体化合物(L1)21.4g、丙酮170g,回流下滴加4-苯基苯酚9.3g、氢氧化钠2.2g、丙酮43g、水43g的水溶液。然后,加入15wt%氯化铵水溶液,过滤生成的结晶,通过重结晶进行纯化,得到白色固体。用NMR测定该白色固体的结果如下所示。由该结果确认,得到的白色固体为下式(M1)所表示的化合物。
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ7.62-7.52(m,8H),7.46-7.39(m,4H),7.39 ―7.33(m,2H),7.26-7.21(m,4H),6.13-6.10(m,1H),5.62-5.56(m,1H),4.65-4.58(m,2H),4.48-4.42(m,2H),1.95-1.92(m,3H)
[化23]

(合成例2)特定添加剂(M2)的合成
在500mL四口烧瓶中加入三聚氯氰15.0g、甲基丙烯酸2-羟基乙酯12.7g、四氢呋喃150g,冰浴冷却。在温度0度下,添加氢化钠3.9g,在室温下搅拌3小时。进一步加入酚14.9g、氢氧化钠6.3g、水60g的水溶液,加热至温度50℃,搅拌2小时。之后,冷却至室温,加入15wt%氯化铵水溶液,用乙酸乙酯萃取。在有机层中加入无水硫酸镁,过滤后,用旋转蒸发器对溶剂进行蒸除。将残渣用硅胶柱色谱法纯化,得到白色固体20.5g。用NMR测定该白色固体的结果如下所示。由该结果确认,得到的白色固体为下式(M2)所表示的化合物。
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ7.43-7.34(m,4H),7.28-7.22(m,2H),7.19―7.12(m,4H),6.14-6.08(m,1H),5.60-5.55(m,1H),4.58-4.52(m,2H),4.42-4.37(m,2H),1.94-1.90(m,3H)
[化24]

(合成例3)特定添加剂(M3)的合成
在1L四口烧瓶中,加入三聚氯氰38.5g、四氢呋喃385g,冰浴冷却。温度0度下,滴加2摩尔/L苯基氯化镁的四氢呋喃溶液240mL,在室温下 搅拌15小时。在反应液中加入1当量的盐酸300mL,使用乙酸乙酯萃取。在有机层中加入饱和碳酸氢钠水溶液,萃取有机层。在有机层中加入无水硫酸镁,过滤后,用旋转蒸发器对溶剂进行蒸除。将残渣用硅胶柱色谱法纯化,得到(L2)所表示的中间体化合物42.8g。
[化25]

将中间体化合物(L2)10.0g加入300mL四口烧瓶中,加入四氢呋喃100g并溶解。将溶液冷却至温度0℃,添加氢化钠1.8g,滴加甲基丙烯酸2-羟基乙酯5.3g和四氢呋喃80g的溶液,搅拌30分钟。在反应液中加入15wt%氯化铵水溶液,用乙酸乙酯萃取。在有机层中加入无水硫酸镁,过滤后,用旋转蒸发器对溶剂进行蒸除。将残渣用硅胶柱色谱法纯化,得到白色固体9.7g。用NMR测定该白色固体的结果如下所示。由该结果确认,得到的白色固体为下式(M3)所表示的化合物。
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ8.66-8.61(m,4H),7.64-7.50(m,6H),6.15-6.12(m,1H),5.57-5.53(m,1H),4.94-4.89(m,2H),4.66-4.61(m,2H),1.94-1.90(m,3H)
[化26]

<聚合物(聚酰胺酸、聚酰亚胺)的合成>
示出聚合物和聚合物溶液的合成例。使用的缩写的说明、使用的各测定方法及分析装置如下所述。
使用的缩写的说明
<四羧酸二酐>
CBDA:1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐
PMDA:均苯四甲酸二酐
TCA:2,3,5-三羧基环戊基乙酸-1,4:2,3-二酐
<二胺>
p-PDA:对苯二胺
DDM:4,4’-二氨基二苯基甲烷
2,4-DAA:2,4-二氨基-N,N-二烯丙基胺
4-ABA:4-氨基苄胺
C12DAB:4-十二烷氧基-1,3-二氨基苯
DTT:2,4-二氨基-6-苯基-1,3,5-三嗪
DABEMA:3,5-二氨基安息香酸乙酯甲基丙烯酸酯
<有机溶剂>
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮
γ-BL:γ-丁内酯
BS:丁基溶纤剂
<分子量的测定>
聚合物(聚酰胺酸,聚酰亚胺)的分子量是通过GPC(常温凝胶渗透色谱)装置测定该聚合物,作为聚乙二醇、聚环氧乙烷换算值算出数均分子量和重均分子量。
GPC装置:昭和电工株式会社((株)Shodex社)制(GPC-101)
柱:昭和电工株式会社制(KD803、KD805的串联)
柱温:50℃
洗脱液:N,N-二甲基甲酰胺(作为添加剂,溴化锂-水合物(LiBr·H2O)为30毫摩尔/L、磷酸酐结晶(o-磷酸)为30毫摩尔/L、四氢呋喃(THF)为10ml/L)
流速:1.0mL/分钟
校正曲线制作用标准样品:东曹株式会社(東ソー社)制TSK标准聚 环氧乙烷(分子量约900000、150000、100000、30000)、以及聚合物实验室公司(ポリマーラボラトリー社)制聚乙二醇(分子量约12000、4000、1000)。
<酰亚胺化率的测定>
聚酰亚胺的酰亚胺化率如下算出:将该聚酰亚胺溶解于d6-DMSO(二甲亚砜-d6),测定400MHz的1H NMR(瓦里安公司(バリアン社,Varian,Inc)),由质子峰的积分值的比求得未酰亚胺化而残存的酰胺酸基的比例,从而算出酰亚胺化率。
(合成例4)聚合物溶液P-1
在500ml四口烧瓶中加入39.6g的DDM、222g的NMP、222g的γ-BL并溶解,添加19.6g的CBDA、19.2g的PMDA。在氮气气氛下,于室温下反应5小时,制备聚酰胺酸的溶液。该聚酰胺酸的数均分子量为10900,重均分子量为27300。在得到的聚酰胺酸溶液400g中加入450g的γ-BL、150g的BS,在室温下搅拌2小时,得到聚合物溶液P-1。
(合成例5)聚合物溶液P-2
在1L的可拆式烧瓶中加入40.6g的2,4-DAA、18.4g的4-ABA、43.9g的C12DAB、813g的NMP并溶解,添加67.7g的CBDA、32.7g的PMDA。在氮气气氛下,于室温下反应22小时,制备聚酰胺酸的溶液。
在得到的聚酰胺酸的溶液192g中,加入345g的NMP进行稀释,加入28.4g的乙酸酐和12.1g的吡啶,在50℃下反应3小时进行酰亚胺化。将该反应溶液冷却至室温左右后,投入至2000ml甲醇中,回收沉淀的固体物质。接着,将该固体物质用甲醇清洗数次后,在100℃下减压干燥,得到白色粉末(聚酰亚胺)。该聚酰亚胺的数均分子量为12500,重均分子量为34100。此外,酰亚胺化率为90%。
接着,将6g的所得白色粉末在74g的γ-BL、20g的BS的混合溶液中在50℃下搅拌24小时并溶解,得到聚合物浓度为6wt%的聚合物溶液P-2。
(合成例6)聚合物溶液P-3
在500ml四口烧瓶中加入17.3g的p-PDA、10.6g的DABEMA、410g的NMP并溶解,添加44.4g的TCA。在氮气气氛下,于室温下反应24小时,制备 聚酰胺酸的溶液。该聚酰胺酸的数均分子量为11500,重均分子量为32200。在得到的聚酰胺酸的溶液400g中加入400g的NMP、200g的BS,在室温下搅拌2小时,得到聚合物溶液P-3。
[特定添加剂的评价]
<摩尔吸光系数的评价>
使用岛津制作所(SHIMADZU社)制UV3100PC测定合成的特定添加剂(M1)~(M3)的摩尔吸光系数。
(实施例1)
将合成例1中制造的(M1)4.14mg溶解在和光纯药工业株式会社(和光純薬工業社)制光学纯氯仿中,使用量瓶进行稀释,制备0.0000152mmol/cm3的溶液。测定制备的溶液的摩尔吸光系数,400nm下为0cm2/mmol,375nm下为0cm2/mmol,350nm下为0cm2/mmol,325nm下为0cm2/mmol,300nm下为145cm2/mmol,275nm下为16130cm2/mmol,250nm下为38006cm2/mmol,225nm下为11814cm2/mmol,200nm下为119349cm2/mmol。由该数据可知,特定添加剂(M1)几乎不吸收波长长于325nm的紫外线。
(实施例2)
将合成例2中制造的(M2)4.65mg溶解在和光纯药工业株式会社制光学纯氯仿中,使用量瓶进行稀释,制备0.0000152mmol/cm3的溶液。测定制备的溶液的摩尔吸光系数,400nm下为0cm2/mmol,375nm下为0cm2/mmol,350nm下为0cm2/mmol,325nm下为0cm2/mmol,300nm下为0cm2/mmol,275nm下为0cm2/mmol,250nm下为1760cm2/mmol,225nm下为10376cm2/mmol,200nm下为57202cm2/mmol。由该数据可知,特定添加剂(M2)几乎不吸收波长长于275nm的紫外线。
(实施例3)
将合成例3中制造的(M3)4.95mg溶解在和光纯药工业株式会社制光学纯氯仿中,使用量瓶进行稀释,制备0.0000273mmol/cm3的溶液。测定制备的溶液的摩尔吸光系数,400nm下为0cm2/mmol,375nm下为0cm2/mmol,350nm下为0cm2/mmol,325nm下为238cm2/mmol,300nm下为7220cm2/mmol,275nm下为29850cm2/mmol,250nm下为23890cm2/mmol,225nm下为 12425cm2/mmol,200nm下为65761cm2/mmol。由该数据可知,特定添加剂(M3)几乎不吸收波长长于350nm的紫外线。
<液晶取向处理剂的评价>
(实施例4)
在聚合物溶液P-1中,相对于100质量份的聚合物溶液P-1的聚合物,加入合成例1中制造的(M1)使其达到2质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照以下的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。另外,用肉眼观察液晶取向性。对于该液晶盒的初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物(特定添加剂)的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
[表1]

<液晶盒的制作>
将液晶取向处理剂旋涂于带透明电极的玻璃基板上,在80℃的加热板上干燥70秒后,在250℃的加热板上进行10分钟的烧成,形成膜厚为100nm的涂膜。以辊径120mm的摩擦装置在辊转速1000rpm、辊行进速度50mm/秒、压入量0.3mm的条件下用人造丝布对该涂膜面进行摩擦,得到带液晶取向 膜的基板。准备2片带液晶取向膜的基板,在其中一片的液晶取向膜面上散布6μm的间隔物,然后在其上印刷密封剂,在使液晶取向膜面相对且摩擦方向垂直的条件下将另一片基板贴合后,使密封剂固化,制得了空盒。在该空盒中通过减压注入法注入液晶MLC-2003(C080)(默克公司(メルク社)制),密封注入口,得到扭曲向列型液晶盒。
<初期电压保持率(VHR)的测定>
在通过上述方法制得的扭曲向列型液晶盒上,在23℃的温度下施加4V的电压60微秒,测定16.67毫秒后的电压,将能够保持的电压的多少作为初期电压保持率。此外,电压保持率的测定采用东阳特克尼卡株式会社(東陽テクニカ社)制的VHR-1电压保持率测定装置。
<UV照射>
将上述<液晶盒的制作>中所述方法制成的扭转向列型液晶盒,使用SEN特殊光源公司(セン特殊光源株式会社)制的台式UV固化装置HCT3B28HEX-1进行83秒的光照射。此时的照度使用照度计(CRC公司(CRC社)制UV Light MEASUREMODEL UV-M02)和UV-35传感器测定,结果照度为60.0mW/cm2
<UV照射后的电压保持率(VHR)的测定>
对使用上述<UV照射>的方法处理的扭曲向列液晶盒在23℃的温度下,施加4V的电压60微秒,测定16.67毫秒后的电压,将能够保持的电压的多少作为UV照射后的电压保持率。此外,电压保持率的测定采用东阳特克尼卡株式会社制的VHR-1电压保持率测定装置。
[耐摩擦性的评价]
在上述的<液晶盒的制作>中得到带液晶取向膜的基板的阶段中,用共聚焦激光显微镜以及肉眼对液晶取向膜的表面进行观察,以下述的基准进行评价。结果示于表1。
○:用肉眼和用激光显微镜都未观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。
△:用肉眼没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤,但用激光显微镜观察到了摩擦磨屑或摩擦损伤。
×:膜有剥离或者用肉眼和用激光显微镜都观察到了摩擦磨屑或摩擦损 伤。
(实施例5)
在聚合物溶液P-1中,相对于100质量份的聚合物溶液P-1的聚合物,加入合成例1中制造的(M1)使其达到5质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。对于该液晶盒的初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物紫外线吸收剂的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
(实施例6)
在聚合物溶液P-1中,相对于100质量份的聚合物溶液P-1的聚合物,加入合成例1中制造的(M1)使其达到10质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。对于该液晶盒的初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
(实施例7)
在聚合物溶液P-1中,相对于100质量份的聚合物溶液P-1的聚合物,加入合成例2中制造的(M2)使其达到2质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。对于该液晶盒的初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
(实施例8)
在聚合物溶液P-1中,相对于100质量份的聚合物溶液P-1的聚合物,加入合成例2中制造的(M2)使其达到5质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。对于该液晶盒的初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
(实施例9)
在聚合物溶液P-1中,相对于100质量份的聚合物溶液P-1的聚合物,加入合成例2中制造的(M2)使其达到10质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。对于该液晶盒的初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
(实施例10)
在聚合物溶液P-1中,相对于100质量份的聚合物溶液P-1的聚合物,加入合成例3中制造的(M3)使其达到2质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。对于该液晶盒的初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
(实施例11)
在聚合物溶液P-1中,相对于100质量份的聚合物溶液P-1的聚合物,加入合成例3中制造的(M3)使其达到5质量份,在室温下搅拌1小时, 得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。对于该液晶盒的初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
(实施例12)
在聚合物溶液P-1中,相对于100质量份的聚合物溶液P-1的聚合物,加入合成例3中制造的(M3)使其达到10质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。对于该液晶盒的初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
(实施例13)
在聚合物溶液P-2中,相对于100质量份的聚合物溶液P-2的聚合物,加入合成例1中制造的(M1)使其达到2质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。对于该液晶盒的初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
(实施例14)
在聚合物溶液P-2中,相对于100质量份的聚合物溶液P-2的聚合物,加入合成例2中制造的(M2)使其达到2质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。对于该液晶盒的 初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
(实施例15)
在聚合物溶液P-2中,相对于100质量份的聚合物溶液P-2的聚合物,加入合成例3中制造的(M3)使其达到2质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。对于该液晶盒的初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
(实施例16)
在聚合物溶液P-3中,相对于100质量份的聚合物溶液P-3的聚合物,加入合成例1中制造的(M1)使其达到1质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。对于该液晶盒的初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
(实施例17)
在聚合物溶液P-3中,相对于100质量份的聚合物溶液P-3的聚合物,加入合成例3中制造的(M2)使其达到1质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。对于该液晶盒的初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后 的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
(实施例18)
在聚合物溶液P-3中,相对于100质量份的聚合物溶液P-3的聚合物,加入合成例3中制造的(M3)使其达到1质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法制作液晶盒,得到显示出良好的液晶取向性的液晶盒。对于该液晶盒的初期的VHR,测定UV照射后的VHR时,与不添加式[1]所表示的化合物的液晶取向处理剂(比较例1)相比,初期的VHR高,此外,了解到UV照射后的VHR高,耐光性高。此外在观察摩擦后的带液晶取向膜的基板时,没有观察到摩擦磨屑或摩擦损伤。结果示于表1。
(比较例1)
使用聚合物溶液P-1代替液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法对耐摩擦性、VHR、UV照射后的VHR进行评价。结果示于表1。对摩擦后的带液晶取向膜的基板进行观察,观察到了损伤、摩擦磨屑。此外,UV照射后的VHR与添加了式[1]所表示的化合物的系列相比为较低的水平。
(比较例2)
在聚合物溶液P-1中,相对于100质量份的聚合物溶液P-1的聚合物,加入具有三嗪骨架的化合物苯并胍胺使其达到5质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方法对耐摩擦性、VHR、UV照射后的VHR进行评价。结果示于表1。与比较例1相比可见到有改善效果,但与含有本发明的式[1]所表示的化合物的液晶取向处理剂相比,观察到了摩擦磨屑,UV照射后的VHR低,UV耐性低。
(比较例3)
在聚合物溶液P-1中,相对于100质量份的聚合物溶液P-1的聚合物,加入城北化学工业株式会社(城北化学工業社)制苯并三唑类紫外线吸收剂JF-83,使紫外线吸收剂的添加量达到5质量份,在室温下搅拌1小时,得到液晶取向处理剂。使用该液晶取向处理剂,按照与实施例4相同的方 法对耐摩擦性、VHR、UV照射后的VHR进行评价。结果示于表1。观察到摩擦磨屑,初期VHR、UV照射后的VHR都低。
产业上利用的可能性
本发明的液晶取向处理剂由于耐磨擦性和耐光性良好,对进行摩擦处理的TN(Twisted Nematic,扭曲向列型)元件、STN(Super-twisted nematic display,超扭曲向列型)元件、TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)液晶元件、横向电场型的液晶元件(IPS(In-Plane Switching,平面转换)、FFS(Fringe Field Switching,边缘电场转换)等)有用。而且,由于耐光性良好,在用于形成不进行摩擦处理的垂直取向型的液晶显示元件或使用光取向的液晶显示元件等中的液晶取向膜也有用。

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1、10申请公布号CN104126148A43申请公布日20141029CN104126148A21申请号201280070183322申请日20121218201127927520111221JPG02F1/1337200601C07D251/22200601C07D251/30200601C08G73/1020060171申请人日产化学工业株式会社地址日本东京72发明人小田拓郎筒井皇晶74专利代理机构上海专利商标事务所有限公司31100代理人胡烨54发明名称液晶取向处理剂、液晶取向膜和使用该液晶取向膜的液晶显示元件以及化合物57摘要本发明涉及一种液晶取向处理剂,含有下式1所表示的化合物、和选自。

2、聚酰亚胺前体和聚酰亚胺的至少1种聚合物。化1式1中,R1表示氢原子或甲基,R2表示苯环,R3表示氢原子或苯环,X表示单键或氧原子。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014082086PCT国际申请的申请数据PCT/JP2012/0828392012121887PCT国际申请的公布数据WO2013/094618JA2013062751INTCL权利要求书2页说明书28页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书28页10申请公布号CN104126148ACN104126148A1/2页21一种液晶取向处理剂,其特征在于,含有下式1所表示的化合物、和选自聚酰。

3、亚胺前体和聚酰亚胺的至少1种聚合物;化1式1中,R1表示氢原子或甲基,R2表示苯环,R3表示氢原子或苯环,X表示单键或氧原子。2如权利要求1所述的液晶取向处理剂,其特征在于,相对于100质量份的所述聚合物,含有0110质量份的式1所表示的化合物。3如权利要求1或2所述的液晶取向处理剂,其特征在于,所述聚合物在其结构中具有不饱和双键。4如权利要求13中任一项所述的液晶取向处理剂,其特征在于,所述聚合物为选自聚酰亚胺前体和将其酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少1种,所述聚酰亚胺前体通过含有选自下式的二胺化合物的二胺成分和四羧酸二酐成分的反应而得;化2式中,N为1到20的整数,R4为氢原子或甲基。5一种液。

4、晶取向膜,其特征在于,由权利要求14中任一项所述的液晶取向处理剂而得。6一种液晶显示元件,其特征在于,具备权利要求5所述的液晶取向膜。7一种化合物,其特征在于,以下式1表示;化3权利要求书CN104126148A2/2页3式1中,R1表示氢原子或甲基,R2表示苯环,R3表示氢原子或苯环,X表示单键或氧原子。8如权利要求7所述的化合物,其特征在于,以下式的任一种表示化4权利要求书CN104126148A1/28页4液晶取向处理剂、液晶取向膜和使用该液晶取向膜的液晶显示元件以及化合物技术领域0001本发明涉及制作液晶取向膜时使用的液晶取向处理剂以及使用该处理剂的液晶显示元件。背景技术0002目前,。

5、作为液晶显示元件的液晶取向膜主要使用所谓的聚酰亚胺类的液晶取向膜,该膜通过涂布以聚酰胺酸等聚酰亚胺前体或可溶性聚酰亚胺的溶液为主要成分的液晶取向处理剂且烧成而获得。液晶取向膜以控制液晶的取向状态为目的来使用。0003作为液晶取向膜所要求的特性,可例举能控制液晶的取向、电压保持率优良、因直流电压而蓄积的电荷的缓和快、液晶盒内的离子量少等。另外,近年来,随着液晶显示元件的大型化,越来越要求开发出能耐受长期使用的液晶显示元件。为了能长期使用,要求即使长期照射来自背光单元的光或包含紫外线的太阳光特性也不会变化。因此,越来越要求开发出显示特性不会因背光源光或紫外线照射而大幅变化的液晶取向处理剂。0004。

6、除了这些特性以外,近年来的液晶显示元件的制作工艺中,也越来越要求引进照射紫外线来使液晶取向的工艺例如参照非专利文献1。此外,近年来的液晶显示元件制作工艺中,通过液晶滴下法ODF或PSAPOLYMERSUSTAINEDALIGNMENT聚合物稳定取向处理等引进了照射紫外线的工艺,越来越要求开发出对紫外线有耐受性的材料例如参照非专利文献2。0005作为提高液晶显示元件的耐光性的手段,例如专利文献1、2中进行了在液晶取向剂中添加苯并三唑类紫外线吸收剂或二苯酮类紫外线吸收剂来延长液晶的寿命的尝试。此外,专利文献3中进行了在苯并三唑类紫外线吸收剂或二苯酮类紫外线吸收剂中进一步添加抗氧化剂来延长液晶的寿命。

7、的尝试。此外,专利文献4中报道了在取向剂中添加苯并三唑类紫外线吸收剂、二苯酮类紫外线吸收剂、二烷基二硫代氨基甲酸金属盐可使内部偏移电压在100MV以下。另外,专利文献5、6中报道了在取向剂中添加苯并三唑类化合物或受阻胺化合物来制造耐光性优良的液晶面板的方法。0006但是这些化合物,虽然有抑制因UV照射引起的电压保持率以下也称为VHR下降的效果,但有由于添加而使初期的VHR下降的问题。此外,在烧成温度高的情况下,由于这些化合物会升华或热分解,因此存在其效果减弱的问题。0007为了解决这些问题,提出了具有三嗪骨架的二胺专利文献7。0008现有技术文献0009专利文献0010专利文献1日本专利特开昭。

8、56116012号公报0011专利文献2日本专利特开昭5784429号公报0012专利文献3日本专利特开昭57108828号公报0013专利文献4日本专利特开平10148835号公报说明书CN104126148A2/28页50014专利文献5日本专利特开2003215592号公报0015专利文献6日本专利特开200453685号公报0016专利文献7日本专利特开2011128597号公报0017非专利文献0018非专利文献1液晶便览、丸善株式会社、液晶便览编辑委员会编、第233页0019非专利文献2液晶、第14卷、第3号、2010、17527发明内容0020发明所要解决的技术问题0021但是,。

9、在使用专利文献7的二胺的情况下,虽然UV照射后的VHR变高,但具有三嗪骨架的二胺与酸二酐的反应性差,无法增加导入量。大量导入的情况下,虽然VHR降低被抑制,但无法得到高分子量体,产生耐磨擦性变差的问题。0022鉴于上述状况,本发明的目的是提供一种耐磨擦性良好且耐光性高、可形成电压保持率高的液晶取向膜的液晶取向处理剂、液晶取向膜和液晶显示元件以及新化合物。0023解决技术问题所采用的技术方案0024本发明人为了实现上述目的进行认真研究的结果是,发现添加了含有三嗪骨架和聚合性骨架的新化合物以下,也称为特定添加剂的液晶取向处理剂可以实现上述目的,从而完成了本发明。即,本发明具有以下技术内容。0025。

10、1一种液晶取向处理剂,其特征在于,含有下式1所表示的化合物、和选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺的至少1种聚合物。0026化100270028式1中,R1表示氢原子或甲基,R2表示苯环,R3表示氢原子或苯环,X表示单键或氧原子。00292如1所述的液晶取向处理剂,其特征在于,相对于100质量份的所述聚合物,含有0110质量份的式1所表示的化合物。00303如1或2所述的液晶取向处理剂,其特征在于,所述聚合物在其结构中具有双键。00314如13中任一项所述的液晶取向处理剂,其特征在于,所述聚合物为选自聚酰亚胺前体和将其酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少1种,所述聚酰亚胺前体通过含有选自下式的二胺化合物的二胺成。

11、分和四羧酸二酐成分的反应而得。0032化20033说明书CN104126148A3/28页60034式中,N为1到20的整数,R4为氢原子或甲基。00355一种液晶取向膜,其特征在于,由14中任一项所述的液晶取向处理剂而得。00366一种液晶显示元件,其特征在于,具备5所述的液晶取向膜。00377一种化合物,其特征在于,以下式1表示。0038化300390040式1中,R1表示氢原子或甲基,R2表示苯环,R3表示氢原子或苯环,X表示单键或氧原子。00418如7所述的化合物,其特征在于,以下式的任一种表示。0042化40043说明书CN104126148A4/28页70044发明效果0045如果。

12、采用本发明,可提供可得到耐磨擦性良好且对光的耐性高、电压保持率VHR高的液晶取向膜的液晶取向处理剂。此外,本发明中提供的液晶取向处理剂中所含有的特定添加剂为新化合物。具体实施方式0046以下,对本发明进行详细说明。0047本发明的液晶取向处理剂为含有特定添加剂、和选自聚酰亚胺前体及聚酰亚胺的至少1种聚合物的处理剂。00480049本发明的液晶取向处理剂中所含有的特定添加剂是下式1所表示的化合物。0050化500510052式1中,R1表示氢原子或甲基,R2表示苯环,R3表示氢原子或苯环,X表示单键或氧原子。0053R2或R3的苯环,即R2的亚苯基或R3的苯基,有抑制涂膜烧成时的特定添加剂的升华。

13、及分解的效果。此外,丙烯基或甲基丙烯基,由于在涂膜烧成时特定添加剂彼此的反应,或与聚酰亚胺前体或聚酰亚胺等的聚合物反应,因此是有抑制特定化合物的升华及分解的效果的基团。0054特定添加剂向液晶取向处理剂中的添加量,相对于100质量份选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺的至少1种聚合物的总量,优选0110质量份,更优选15质量份。这里,说明书CN104126148A5/28页8虽然通常的添加剂会随着添加在液晶取向剂中给液晶取向性带来不良影响,但本发明的特定添加剂如下面的实施例所述,即使添加在液晶取向剂中也不会使液晶取向性恶化。0055特定添加剂向液晶取向处理剂中的添加方法无特别限定,可以向液晶取向处理剂中。

14、直接加入特定添加剂,搅拌使其溶解,或者也可以预先使05WT10WT左右的特定添加剂溶解于有机溶剂,然后将该溶液加入液晶取向处理剂中。00560057特定添加剂的合成方法可通过将有机合成化学中的技术加以组合来合成,没有特别限定。例如可用以下方法合成。0058式1所表示的且连接基团X为单键的特定添加剂,可通过如下述的合成方案A所示,化合物I和甲基丙烯酸2羟基乙酯、或丙烯酸2羟基乙酯进行反应来合成。0059化600600061合成方案A中的式I所表示的化合物,可通过如下所述的合成方案B,使三聚氯氰和式II所表示的格利雅试剂进行反应来合成。0062化700630064此外,式1所表示的且连接基团X为氧。

15、原子的特定添加剂,可通过如下述的合成方案C所示,在甲基丙烯酸2羟基乙酯、或丙烯酸2羟基乙酯与三聚氯氰反应合成化合物III之后,与化合物IV反应来合成。0065化80066说明书CN104126148A6/28页90067上述合成方案AC的合成方案所使用的原料,根据需要可以使用市售的化合物,也可以另外合成使用。00680069本发明的液晶取向处理剂中所含有的聚酰亚胺前体指聚酰胺酸PLOYAMICACID,也称POLYAMIDEACID和聚酰胺酸酯。聚酰亚胺前体通过二胺成分和四羧酸二酐成分的反应而得。具体而言,聚酰胺酸是由二胺成分与四羧酸二酐反应获得的。聚酰胺酸酯是由二胺成分与四羧酸二酯二酰氯在碱。

16、存在下进行反应、或者由四羧酸二酯与二胺成分在适当的缩合剂、碱的存在下进行反应获得的。本发明的液晶取向处理剂中含有的聚酰亚胺可通过使该聚酰胺酸进行脱水以使其闭环、或者对聚酰胺酸酯进行加热以使其闭环获得。作为用于获得液晶取向膜的聚合物,所述聚酰胺酸、聚酰胺酸酯和聚酰亚胺中的任一种均有用。00700071使用的二胺成分没有特别限定。若例举其具体例子,则如下所示。0072作为脂环族二胺类的例子,可例举1,4二氨基环己烷、1,3二氨基环己烷、4,4二氨基二环己基甲烷、4,4二氨基3,3二甲基二环己基胺、异佛尔酮二胺等。0073作为芳香族二胺类的例子,可例举邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、2,4二氨基甲苯、。

17、2,5二氨基甲苯、3,5二氨基甲苯、1,4二氨基2甲氧基苯、2,5二氨基对二甲苯、1,3二氨基4氯苯、3,5二氨基苯甲酸、1,4二氨基2,5二氯苯、4,4二氨基1,2二苯基乙烷、4,4二氨基2,2二甲基联苄、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、4,4二氨基3,3二甲基二苯基甲烷、2,2二氨基茋、4,4二氨基茋、4,4二氨基二苯基醚、3,4二氨基二苯基醚、4,4二氨基二苯基硫醚、4,4二氨基二苯基砜、3,3二氨基二苯基砜、4,4二氨基二苯甲酮、1,3双3氨基苯氧基苯、1,3双4氨基苯氧基苯、1,4双4氨基苯氧基苯、3,5双4氨基苯氧基苯甲酸、4,4双4氨基苯氧。

18、基联苄、2,2双4氨基苯氧基甲基丙烷、2,2双44氨基苯氧基苯基六氟丙烷、2,2双44氨基苯氧基苯基丙烷、双43氨基苯氧基苯基砜、双44氨基苯氧基苯基砜、1,1双4氨基苯基环己烷、,双4氨基苯基1,4二异丙基苯、9,9双4氨基苯基芴、2,2双3氨基苯基六氟丙烷、2,2双4氨基苯基六氟丙烷、4,4二氨基二苯基胺、2,4二氨基二苯基胺、1,8二氨基萘、1,5二氨基萘、1,5二氨基蒽醌、1,3二氨基芘、1,6二氨基芘、1,8二氨基芘、2,7二氨基芴、1,3双4氨基苯基四甲基二硅说明书CN104126148A7/28页10氧烷、联苯胺、2,2二甲基联苯胺、1,2双4氨基苯基乙烷、1,3双4氨基苯基丙烷。

19、、1,4双4氨基苯基丁烷、1,5双4氨基苯基戊烷、1,6双4氨基苯基己烷、1,7双4氨基苯基庚烷、1,8双4氨基苯基辛烷、1,9双4氨基苯基壬烷、1,10双4氨基苯基癸烷、1,3双4氨基苯氧基丙烷、1,4双4氨基苯氧基丁烷、1,5双4氨基苯氧基戊烷、1,6双4氨基苯氧基己烷、1,7双4氨基苯氧基庚烷、1,8双4氨基苯氧基辛烷、1,9双4氨基苯氧基壬烷、1,10双4氨基苯氧基癸烷、二4氨基苯基1,3丙二酸酯、二4氨基苯基1,4丁二酸酯、二4氨基苯基1,5戊二酸酯、二4氨基苯基1,6己二酸酯、二4氨基苯基1,7庚二酸酯、二4氨基苯基1,8辛二酸酯、二4氨基苯基1,9壬二酸酯、二4氨基苯基1,10癸。

20、二酸酯、1,3双44氨基苯氧基苯氧基丙烷、1,4双44氨基苯氧基苯氧基丁烷、1,5双44氨基苯氧基苯氧基戊烷、1,6双44氨基苯氧基苯氧基己烷、1,7双44氨基苯氧基苯氧基庚烷、1,8双44氨基苯氧基苯氧基辛烷、1,9双44氨基苯氧基苯氧基壬烷、1,10双44氨基苯氧基苯氧基癸烷等。0074作为芳香族脂肪族二胺的例子,可例举3氨基苯甲基胺、4氨基苯甲基胺、3氨基N甲基苯甲基胺、4氨基N甲基苯甲基胺、3氨基苯乙基胺、4氨基苯乙基胺、3氨基N甲基苯乙基胺、4氨基N甲基苯乙基胺、33氨基丙基苯胺、43氨基丙基苯胺、33甲基氨基丙基苯胺、43甲基氨基丙基苯胺、34氨基丁基苯胺、44氨基丁基苯胺、34甲。

21、基氨基丁基苯胺、44甲基氨基丁基苯胺、35氨基戊基苯胺、45氨基戊基苯胺、35甲基氨基戊基苯胺、45甲基氨基戊基苯胺、26氨基萘基甲基胺、36氨基萘基甲基胺、26氨基萘基乙基胺、36氨基萘基乙基胺等。0075作为杂环式二胺类的例子,可例举2,6二氨基吡啶、2,4二氨基吡啶、2,4二氨基1,3,5三嗪、2,7二氨基二苯并呋喃、3,6二氨基咔唑、2,4二氨基6异丙基1,3,5三嗪、2,5双4氨基苯基1,3,4二唑等。0076作为脂肪族二胺类的例子,可例举1,2二氨基乙烷、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。

22、,10二氨基癸烷、1,3二氨基2,2二甲基丙烷、1,6二氨基2,5二甲基己烷、1,7二氨基2,5二甲基庚烷、1,7二氨基4,4二甲基庚烷、1,7二氨基3甲基庚烷、1,9二氨基5甲基庚烷、1,12二氨基十二烷、1,18二氨基十八烷、1,2双3氨基丙氧基乙烷等。00770078如果在本发明的液晶取向处理剂中含有的聚合物中导入双键,则通过在烧成时特定添加剂和聚合物中的双键部位进行反应,抑制特定添加剂的升华及分解的效果进一步提高,通过聚合物间的交联反应,液晶取向膜的耐磨擦性也提高,因而优选。0079作为在本发明的液晶取向处理剂中含有的聚合物中导入双键的方法,可例举使用导入了双键的二胺化合物或者四羧酸二。

23、酐的方法。其中,从合成的简便性出发,优选使用作为二胺成分在侧链中导入了双键的二胺化合物。作为这样的二胺化合物的具体例子,可例示如下所述的二胺化合物。说明书CN104126148A108/28页110080化900810082式中,N为1到20的整数,R3为氢原子或甲基。0083作为这样的二胺化合物的优选含量,优选全部二胺成分的160WT,更优选550WT,进一步优选1040WT。0084此外,作为二胺成分也可以并用在侧链上具有烷基、含氟烷基、芳香环、脂肪族环、杂环、以及由它们构成的大环状取代物的二胺化合物。具体而言,可例示以下式DA1式DA26所示的二胺。0085化1000860087式DA1。

24、式DA5中,R6为炭素数122的烷基或含氟烷基。0088化110089说明书CN104126148A119/28页120090式DA6式DA9中,S5表示COO、OCO、CONH、NHCO、CH2、O、CO或NH,R6表示碳数122的烷基或含氟烷基。0091化1200920093式DA10和式DA11中,S6表示O、OCH2、CH2O、COOCH2、或CH2OCO,R7为碳数122的烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基。0094化1300950096式DA12式DA14中,S7表示COO、OCO、CONH、NHCO、COOCH2、CH2OCO、CH2O、OCH2、或CH2,R8为碳数122的烷基。

25、、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基。0097化1400980099式DA15和式DA16中,S8表示COO、OCO、CONH、NHCO、COOCH2、CH2OCO、CH2O、OCH2、CH2、O、或NH,R9为氟基、氰基、三氟甲基、硝基、偶氮基、甲酰基、乙酰基、乙酰氧基或羟基。0100化150101说明书CN104126148A1210/28页130102化1601030104式DA17式DA20中,R10为碳数312的烷基,1,4亚环己基的顺反异构性分别为反式。0105化1701060107化180108说明书CN104126148A1311/28页140109化1901100111此外,作为二。

26、胺成分,也可并用以下的二胺。0112化200113说明书CN104126148A1412/28页150114式DA30中,M为03的整数;式DA33中,N为15的整数。0115通过导入DA27可进一步提高液晶显示元件的电压保持率也称为VHR,DA28DA33有减少液晶显示元件的蓄积电荷的效果,因而优选。0116除此之外,作为二胺成分,也可以例举以下式DA34所示的二氨基硅氧烷等。0117化2101180119式DA34中,M为110的整数。0120这些二胺成分可以根据作为液晶取向膜时的液晶取向性、电压保持特性、蓄积电荷等特性,使用1种或将2种以上混合使用。01210122为了得到本发明的液晶取。

27、向处理剂中所含有的聚酰胺酸,对于与二胺成分反应的四羧酸二酐没有特别限定。下面例举其具体例子。说明书CN104126148A1513/28页160123作为具有脂环式结构或脂肪族结构的四羧酸二酐,可例举1,2,3,4环丁烷四羧酸二酐、1,2二甲基1,2,3,4环丁烷四羧酸二酐、1,3二甲基1,2,3,4环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4四甲基1,2,3,4环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4环戊烷四羧酸二酐、2,3,4,5四氢呋喃四羧酸二酐、1,2,4,5环己烷四羧酸二酐、3,4二羧基1环己基琥珀酸二酐、3,4二羧基1,2,3,4四氢1萘琥珀酸二酐、1,2,3,4丁烷四羧酸二酐、二环3,3,0辛烷2,。

28、4,6,8四羧酸二酐、3,3,4,4二环己基四羧酸二酐、2,3,5三羧基环戊基乙酸二酐、顺3,7二丁基环辛1,5二烯1,2,5,6四羧酸二酐、三环42102,5壬烷3,4,7,8四羧酸3,47,8二酐、六环66012,703,619,14010,13十六烷4,5,11,12四羧酸4,511,12二酐、42,5二氧代四氢呋喃3基1,2,3,4四氢化萘1,2二羧酸酐等。0124还有,如果在上述具有脂环族结构或脂肪族结构的四羧酸二酐外还使用芳香族四羧酸二酐,则液晶取向性提高,并且可以减少液晶盒的蓄积电荷,因而优选。作为芳香族四羧酸二酐,可例举均苯四甲酸二酐、3,3,4,4联苯四羧酸二酐、2,2,3,。

29、3联苯四羧酸二酐、2,3,3,4联苯四羧酸二酐、3,3,4,4二苯酮四羧酸二酐、2,3,3,4二苯酮四羧酸二酐、双3,4二羧基苯基醚二酐、双3,4二羧基苯基砜二酐、1,2,5,6萘四羧酸二酐、2,3,6,7萘四羧酸二酐等。0125四羧酸二酐可以根据形成液晶取向膜时的液晶取向性、电压保持性、蓄积电荷等特性,使用1种或并用2种以上。0126对于为了得到本发明的液晶取向处理剂中所含有的聚酰胺酸酯而与二胺成分反应的四羧酸二烷基酯没有特别限定。下面例举其具体例子。0127作为脂肪族四羧酸二酯的具体例子,可例举1,2,3,4环丁烷四羧酸二烷基酯、1,2二甲基1,2,3,4环丁烷四羧酸二烷基酯、1,3二甲基。

30、1,2,3,4环丁烷四羧酸二烷基酯、1,2,3,4四甲基1,2,3,4环丁烷四羧酸二烷基酯、1,2,3,4环戊烷四羧酸二烷基酯、2,3,4,5四氢呋喃四羧酸二烷基酯、1,2,4,5环己烷四羧酸二烷基酯、3,4二羧基1环己基琥珀酸二烷基酯、3,4二羧基1,2,3,4四氢1萘琥珀酸二烷基酯、1,2,3,4丁烷四羧酸二烷基酯、二环3,3,0辛烷2,4,6,8四羧酸二烷基酯、3,3,4,4二环己基四羧酸二烷基酯、2,3,5三羧基环戊基乙酸二烷基酯、顺3,7二丁基环辛1,5二烯1,2,5,6四羧酸二烷基酯、三环42102,5壬烷3,4,7,8四羧酸3,47,8二烷基酯、六环66012,703,619,1。

31、4010,13十六烷4,5,11,12四羧酸4,511,12二烷基酯、42,5二氧代四氢呋喃3基1,2,3,4四氢化萘1,2二羧酸二烷基酯等。0128作为芳香族四羧酸二烷基酯,可例举均苯四甲酸二烷基酯、3,3,4,4联苯四羧酸二烷基酯、2,2,3,3联苯四羧酸二烷基酯、2,3,3,4联苯四羧酸二烷基酯、3,3,4,4二苯酮四羧酸二烷基酯、2,3,3,4二苯酮四羧酸二烷基酯、双3,4二羧基苯基醚二烷基酯、双3,4二羧基苯基砜二烷基酯、1,2,5,6萘四羧酸二烷基酯、2,3,6,7萘四羧酸二烷基酯等。01290130通过四羧酸二酐和二胺成分的反应获得本发明的液晶取向处理剂中所含有的聚酰胺酸时,可以。

32、采用公知的合成方法。通常是使四羧酸二酐和二胺成分在有机溶剂中反应说明书CN104126148A1614/28页17的方法。四羧酸二酐和二胺成分的反应在有机溶剂中比较容易进行,且在不生成副产物这一点上是有利的。0131作为用于四羧酸二酐和二胺的反应的有机溶剂,只要是可溶解生成的聚酰胺酸的溶剂则没有特别限定。下面例举其具体例子。0132可例举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、N甲基己内酰胺、二甲亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲砜、六甲亚砜、丁内酯、异丙醇、甲氧基甲基戊醇、二戊烯、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、甲基溶纤剂、乙基溶纤。

33、剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙二醇、乙二醇单乙酸酯、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇叔丁基醚、二丙二醇单甲基醚、二乙二醇、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇二甲基醚、二丙二醇单乙酸酯单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单乙酸酯单乙基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单乙酸酯单丙基醚、3甲基3甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲基醚、3甲基3甲氧基丁醇、二异丙醚、乙基异丁基醚、二异丁烯、乙酸戊酯、丁酸丁酯、丁醚、二异丁基酮、甲基环己烯、丙醚、二己醚、二烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、二乙醚、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙。

34、酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸丙二醇酯单乙基醚、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、二甘醇二甲醚、4羟基4甲基2戊酮、3甲氧基N,N二甲基丙酰胺、3乙氧基N,N二甲基丙酰胺、3丁氧基N,N二甲基丙酰胺等。这些溶剂可以单独使用,也可以混合使用。此外,即使是不溶解聚酰胺酸的溶剂,只要是在生成的聚酰胺酸不会析出的范围内,也可以与上述溶剂混合使用。0133此外,有机溶剂中的水分阻碍聚合反应,而且会使生成的聚酰胺酸水解,因此有机溶剂优选使用尽可能脱水干燥后的有机溶剂。。

35、0134使四羧酸二酐和二胺成分在有机溶剂中反应时,可例举下述方法搅拌使二胺成分分散或溶解于有机溶剂而得的溶液,然后直接添加四羧酸二酐或者使四羧酸二酐分散或溶解于有机溶剂后再添加的方法;相反地在将四羧酸二酐分散或溶解于有机溶剂而得的溶液中添加二胺成分的方法;交替添加四羧酸二酐和二胺成分的方法等,也可以使用其中的任一种方法。另外,四羧酸二酐或二胺成分由多种化合物构成时,可以在预先混合的状态下使其反应,也可以使其分别依次反应,再使分别反应而得的低分子量体混合反应而获得高分子量体。0135此时的聚合温度可以选择20150的任意温度,较好是5100的范围。此外,反应虽能以任意的浓度进行,但如果浓度过低则。

36、难以获得高分子量的聚合物,如果浓度过高则反应液的粘性变得过高而难以进行均匀的搅拌,因此四羧酸二酐和二胺成分在反应溶液中的总浓度优选150质量,更优选530质量。反应初期在高浓度下进行,之后可以追加有机溶剂。0136聚酰胺酸的聚合反应中,四羧酸二酐的总摩尔数和二胺成分的总摩尔数之比优选0812。与通常的缩聚反应相同,该摩尔比越接近于10,生成的聚酰胺酸的分子量越大。0137本发明的液晶取向处理剂中所含有的聚酰亚胺是使上述聚酰胺酸脱水闭环而得说明书CN104126148A1715/28页18的聚酰亚胺,作为用于获得液晶取向膜的聚合物是有用的。另外,本发明的液晶取向处理剂中含有的聚酰亚胺能够溶解于液。

37、晶取向处理剂中含有的溶剂中,即,是溶剂可溶性聚酰亚胺。0138本发明的液晶取向处理剂中所含有的聚酰亚胺中,酰胺酸基的脱水闭环率酰亚胺化率不需要一定为100,可以根据用途或目的任意调整。01390140作为使聚酰胺酸酰亚胺化的方法,可例举直接加热聚酰胺酸的溶液的热酰亚胺化、在聚酰胺酸的溶液中添加催化剂的催化酰亚胺化。0141在溶液中使聚酰胺酸热酰亚胺化时的温度为100400,优选120250,优选采用将由酰亚胺化反应生成的水排出至体系外的同时进行酰亚胺化的方法。0142聚酰胺酸的催化酰亚胺化可以通过在聚酰胺酸溶液中添加碱性催化剂和酸酐,在20250,优选在0180下搅拌而进行。碱性催化剂的量是酰。

38、胺酸基的0530摩尔倍,优选220摩尔倍,酸酐的量是酰胺酸基的150摩尔倍,优选330摩尔倍。作为碱性催化剂,可例举吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺、三辛胺等,其中吡啶具有对于使反应进行而言适度的碱性,因而优选。作为酸酐,可例举乙酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐等,其中使用乙酸酐时易于进行反应结束后的纯化,因而优选。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。01430144作为聚酰胺酸酯的合成方法,可由四羧酸二酯二酰氯和二胺反应获得,也可由四羧酸二酯和二胺在适当的缩合剂与碱的存在下反应得到作为聚酰亚胺前体之一的聚酰胺酸酯。或者,也可以事先聚合聚酰胺酸,利用高分子反应。

39、使酰胺酸中的羧酸酯化来获得。0145具体而言,可通过使四羧酸二酯二酰氯和二胺在碱和有机溶剂的存在下,于20150、优选050反应30分钟24小时、优选14小时来合成。0146所述碱可使用吡啶、三乙胺、4二甲基氨基吡啶等,为了使反应温和进行优选吡啶。从为易除去的量且容易获得高分子量体的观点考虑,碱的添加量相对于四羧酸二酯二酰氯优选为24倍摩尔。0147在缩合剂的存在下进行缩聚反应时,可使用亚磷酸三苯酯、二环己基碳二亚胺、1乙基33二甲氨基丙基碳二亚胺盐酸盐、N,N羰基二咪唑、二甲氧基1,3,5三嗪甲基吗啉、O苯并三唑1基N,N,N,N四甲脲四氟硼酸酯、O苯并三唑1基N,N,N,N四甲脲六氟磷酸酯。

40、、2,3二氢2硫代3苯并唑膦酸二苯酯、44,6二甲氧基1,3,5三嗪2基4甲氧基吗啉盐酸盐N水合物等。0148此外,在使用上述缩合剂的方法中,通过添加路易斯酸作为添加剂,反应可高效地进行。作为路易斯酸,优选氯化锂、溴化锂等卤化锂。路易斯酸的添加量相对于上述缩合剂,优选0110倍摩尔量。0149作为上述的反应中使用的溶剂,可使用与在上述示出的聚合聚酰胺酸时所使用的溶剂,从单体及聚合物的溶解性考虑,优选N甲基2吡咯烷酮、丁内酯,可以将它们中的1种或将2种以上混合使用。从不易发生聚合物的析出、且容易获得高分子量体的观点考虑,合成时的浓度优选130质量,更优选520质量。此外,为了防止四羧酸二酯二酰氯。

41、水解,用于聚酰胺酸酯的合成的溶剂尽可能脱水,较好是在氮气气氛中,防止外说明书CN104126148A1816/28页19来气体的混入。01500151在从聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰亚胺的反应溶液中回收生成的聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰亚胺的情况下,较好是将反应溶液投入到不良溶剂而使其沉淀。作为用于沉淀的不良溶剂,可例举甲醇、丙酮、己烷、丁基溶纤剂、庚烷、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙醇、甲苯、苯、水等。投入到不良溶剂中而沉淀了的聚合物可以在过滤回收之后,在常压或减压下于常温或加热来进行干燥。此外,如果重复进行210次使沉淀回收的聚合物再溶解于有机溶剂并再沉淀回收的操作,则可以减少聚合物中的杂质。作。

42、为此时的不良溶剂,例如可例举醇类、酮类、烃等,如果使用选自这些溶剂的3种以上的不良溶剂,则由于纯化效率进一步提高而优选。0152本发明的液晶取向处理剂中所含有的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺的分子量,在考虑到由此获得的涂膜的强度以及涂膜形成时的操作性、涂膜的均匀性的情况下,利用GPCGELPERMEATIONCHROMATOGRAPHY;凝胶渗透色谱法测定的重均分子量较好是50001000000,更好是10000150000。01530154本发明的液晶取向处理剂是用于形成液晶取向膜的涂布液,是将上述选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺的至少一种聚合物和特定添加剂溶解于有机溶剂而得的溶液。本发明的液晶取向处理剂。

43、中的固体成分浓度可根据要形成的液晶取向膜厚度的设定适当变更,优选0510质量,更优选18质量。固体成分浓度低于05质量则难以形成均匀且没有缺陷的涂膜,如果多于10质量则有时溶液的保存稳定性变差。这里所说的固体成分是从液晶取向处理剂中除去溶剂后的成分,是指上述选自聚酰亚胺前体和聚酰亚胺的至少一种聚合物、特定添加剂以及上述各种添加剂。0155本发明的液晶取向处理剂的制造方法没有特别的限定。通常通过将上述聚酰胺酸的溶液、上述可溶性聚酰亚胺的溶液、或者可溶性聚酰亚胺的溶液和聚酰胺酸的溶液进行混合来制造。在聚酰胺酸的情况下,可直接使用缩聚获得的聚酰胺酸反应溶液,或者在已经得到聚酰胺酸的情况下,可以将其再。

44、次溶解在有机溶剂中,作为聚酰胺酸溶液使用。聚酰胺酸溶液可以稀释至所需浓度后使用。0156另一方面,在为可溶性聚酰亚胺的情况下,可直接使用酰亚胺化而得的可溶性聚酰亚胺反应溶液,或者在已经得到聚酰亚胺粉末的情况下,可以将其再次溶解在有机溶剂中作为聚酰亚胺溶液使用。聚酰亚胺溶液可以稀释至所需浓度后使用。0157本发明的液晶取向处理剂中含有的有机溶剂只要是可溶解上述聚合物和式1所表示的化合物的有机溶剂即可,没有特别限定。下面例举其具体例。0158可例举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甲基己内酰胺、2吡咯烷酮、N乙基吡咯烷酮、N乙烯基吡咯烷酮、二甲亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲砜。

45、、六甲亚砜、丁内酯、3甲氧基N,N二甲基丙酰胺、3乙氧基N,N二甲基丙酰胺、3丁氧基N,N二甲基丙酰胺、1,3二甲基咪唑啉酮、乙基戊基酮、甲基壬基酮、甲基乙基酮、甲基异戊基酮、甲基异丙基酮、环己酮、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、二甘醇二甲醚、4羟基4甲基2戊酮等。这些溶剂可以单独使用,也可以混合使用。0159本发明的液晶取向处理剂可以含有上述以外的成分。作为其具体例子,有提高涂说明书CN104126148A1917/28页20布液晶取向处理剂时的膜厚均匀性或表面平滑性的溶剂或化合物、提高液晶取向膜和基板的密合性的化合物等。0160作为提高膜厚的均匀性或表面平滑性的溶剂不良溶剂的具体例,可例举以下物质。

46、。0161例如,可例举异丙醇、甲氧基甲基戊醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、丁基卡必醇、乙基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、乙二醇单乙酸酯、乙二醇单异丙基醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇单甲基醚、丙二醇叔丁基醚、二丙二醇单甲基醚、二乙二醇、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二丙二醇单乙酸酯单甲基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单乙酸酯单乙基醚、二丙二醇单丙基醚、二丙二醇单乙酸酯单丙基醚、3甲基3甲氧基丁基乙酸酯、三丙二醇甲基醚、3甲基3甲氧基丁醇、二异丙醚、乙基异丁基醚、二异丁烯、乙酸戊酯、丁酸丁酯、丁醚、二异丁基酮。

47、、甲基环己烯、丙醚、二己醚、1己醇、正己烷、正戊烷、正辛烷、二乙醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸丙二醇酯单乙基醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3甲氧基丙酸甲酯、3乙氧基丙酸甲基乙基酯、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、1甲氧基2丙醇、1乙氧基2丙醇、1丁氧基2丙醇、1苯氧基2丙醇、丙二醇单乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇1单甲基醚2乙酸酯、丙二醇1单乙基醚2乙酸酯、二丙二醇、22乙氧基丙氧基丙醇、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具有低表面张力的溶剂等。0162这些不良溶剂可以使用1种,或将多种混合使用。

48、。在使用如上所述的溶剂的情况下,优选为液晶取向处理剂中含有的溶剂总量的580质量,更优选为2060质量。0163作为提高膜厚均匀性或表面平滑性的化合物,可例举氟类表面活性剂、硅氧烷类表面活性剂、非离子型表面活性剂等。0164更具体而言,例如可例举EF301、EF303、EF352托凯姆产品株式会社社制、F171、F173、R30大日本油墨化学株式会社大日本社制、FC430、FC431住友3M株式会社住友社制、AG710、S382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106旭硝子株式会社旭硝子社制等。这些表面活性剂的使用比例相对于液晶取向处理剂中包含的聚合物100质量。

49、份,优选0012质量份,更优选0011质量份。0165作为提高液晶取向膜和基板的密合性的化合物的具体例,可例举以下所示的含官能性硅烷的化合物、含环氧基的化合物等。0166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、N2氨基乙基3氨基丙基三甲氧基硅烷、N2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、说明书CN104126148A2018/28页21N苯基3氨基。

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