CN105612441A - 聚酰亚胺组合物、使用上述聚酰亚胺组合物形成的取向膜及光学元件 - Google Patents

聚酰亚胺组合物、使用上述聚酰亚胺组合物形成的取向膜及光学元件 Download PDF

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Abstract

一种聚酰亚胺组合物，其是各向异性色素膜用取向膜中使用的聚酰亚胺组合物，其特征在于，聚酰亚胺组合物包含聚酰亚胺和溶剂，所述聚酰亚胺由通式(1)表示。(通式(1)中，X表示碳原子数5以上的4价脂肪族烃基；R1表示具有芳香环的2价有机基团；n表示1以上的整数，在n为2以上时，在1分子的由通式(1)表示的结构中存在的多个R1和X，各自相同或不同。)[化1]

Description

聚酰亚胺组合物、使用上述聚酰亚胺组合物形成的取向膜及光学元件
技术领域
本发明涉及一种含有特定结构的聚酰亚胺、在各向异性色素膜用的取向膜中使用的聚酰亚胺组合物。此外，本发明涉及使用上述聚酰亚胺组合物形成的取向膜及光学元件。
背景技术
近年，随着液晶显示器的普及，正在推行在液晶显示器的各种各样的用途中的利用。同时，还提出各种各样的课题，并开展研究。其中，关于光学元件，特别是关于偏光元件，尤其对针对湿度、热和光的耐久性的要求越来越高。在以往的液晶显示器中，因为用包含色素的溶液对聚乙烯醇(PVA)薄膜等进行染色拉伸，并使用通过拉伸工序使色素取向而获得的偏光膜，所以对湿度的耐久性低。因此，期望改善耐湿润性、耐热性、使用色素后的各向异性色素膜(偏光膜)的技术的确立。
作为获得各向异性色素膜的方法，公开了通过向聚合物表面涂布二色性色素而获得各向异性色素膜的方法等(专利文献1)。
此外，通过涂布获得各向异性色素膜时，在涂布基板上设置取向膜，使色素配向。例如，公开了通过在基板上涂布聚酰胺酸溶液(聚酰亚胺前驱体)并加热而获得取向膜(专利文献2)。
对于取向膜，以往对液晶用的取向膜进行了研究，并公开了通过将聚酰胺酸溶液涂布于基板上并加热而获得液晶用取向膜(专利文献3)。
另一方面，关于聚酰亚胺，也进行了用作光学膜用途的研究。例如，公开了为了获得耐热性、透过率、机械特性以及耐热性优异的薄膜，而在涂布聚酰胺酸溶液后进行加热(专利文献4和6)。此外，还公开了通过涂布对有机溶剂的可溶性、耐热性、尺寸稳定性以及透明性优异的聚酰亚胺溶液而获得薄膜(专利文献5)。
近几年，为了应对液晶显示器的轻量化或耐冲击性的提高、向柔性化的开展，也进行了将基板做成塑料的研究。由于这些当中使用的塑料基板的耐热性低，所以正在寻求液晶显示器制作工序的低温化。
此外，为了使液晶显示器高亮度化，而正在进行将滤色器的着色剂设定为染料的研究。这种情况下，由于染料的耐热性低，所以正在寻求将制作滤色器后的工序的温度比以往所使用的温度更低的180℃以下(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2009-217011号公报
专利文献2：日本专利特开2010-72521号公报
专利文献3：日本专利特开2000-305088号公报
专利文献4：日本专利特开平8-104750号公报
专利文献5：日本专利特开2012-146905号公报
专利文献6：日本专利特开2007-161930号公报
专利文献7：日本专利特开2011-253054号公报
发明内容
发明所要解决的问题
专利文献1中，虽然公开了通过向聚合物表面涂布二色性色素来制作各向异性色素膜，但是并未针对设置取向膜进行研究。
专利文献2和3公开了，通过将聚酰胺酸溶液涂布于基板上，进行在200℃以上的高温下的热处理来获得聚酰亚胺膜。因此，无法在耐热性为200℃以下的材料上制作各向异性色素膜用的取向膜。例如，在近几年开发的使用了染料的高亮度滤色器中，存在在200℃以上的高温下处理时亮度降低的问题。
另一方面，在基板等上涂布聚酰胺酸溶液，在200℃以下进行热处理的情况下，无法充分地进行酰亚胺化反应，在取向膜内残存有酰胺酸部分。残存的酰胺酸部分存在产生以下(1)～(6)的问题的倾向。因此，使用如上所述的聚酰胺酸的取向膜无法用作各向异性色素膜用取向膜。
(1)使用取向膜形成光学元件后，进行取向膜的酰亚胺化反应，生成了水。该水破坏了各向异性色素的缔合，引起各向异性色素膜的劣化。
(2)残存的酰胺酸部位水解，聚酰亚胺的分子量降低，从而取向膜物性发生变化，引起取向特性的劣化。
(3)由于残存的酰胺酸部位发生水解，生成富有反应性的羧酸末端或胺末端，从而加速各向异性色素膜中的色素或周边构件的劣化和着色。
(4)被富有与溶剂的亲和性的酰胺酸部位所捕获的溶剂分子，即使在干燥工序中也难以去除，后续工序或保存中成为放气(Outgas)而挥发，使元件或周边构件劣化。
(5)涂布各向异性色素膜用组合物时，残存的酰胺酸部位吸水各向异性色素膜用组合物中的溶剂等，引起取向膜的膨润。进一步地，由于放出所吸收的水，而破坏各向异性色素的缔合，引起各向异性色素膜的劣化。
(6)由于使残存的酰胺酸部位减少，所以在涂布聚酰胺酸后进行闭环酰亚胺化反应的情况下，伴随闭环而产生的水将引起取向膜的表面不均一或微气泡。这些所产生的取向膜其表面平滑性差，阻碍各向异性色素膜的取向特性或表面平滑性。
此外，专利文献3中虽然公开了在液晶用用取向膜中使用聚酰亚胺，但是并未进行作为将各向异性色素膜用取向膜的研究。液晶用取向膜是使1分子为数十左右的液晶分子取向的材料。另一方面，各向异性色素膜用取向膜必需使各向异性色素缔合后的数百左右的柱(カラム)取向。由于如上所述地取向的物质的大小不同，所以各个取向膜所要求的特性不同，无法将液晶用取向膜转用于各向异性色素膜用取向膜。
专利文献4～6是用于光学膜用途，难以将其转用于各向异性色素膜用取向膜。此外，与专利文献2和3相同地，专利文献4和6为了获得薄膜，在涂布聚酰胺酸溶液后，需要进行200℃以上的高温下的热处理。此外，经过本发明人们的研究，专利文献5中使用的聚酰亚胺存在疏水性高、对各向异性色素膜组合物的涂布性降低的问题。
本发明的课题在于解决上述现有技术的问题，并提供包含在溶剂中的溶解性优异的聚酰亚胺的聚酰亚胺组合物。此外，本发明的课题在于，提供聚酰亚胺组合物的涂布性优异、在使用聚酰亚胺组合物形成取向膜时可低温处理的聚酰亚胺组合物。进一步地，本发明的课题还在于，提供所获得的取向膜的耐表面处理性高、且取向特性高的聚酰亚胺组合物。
解决课题的手段
本发明人为了达成上述课题而进行了深入研究，结果发现：特定结构的聚酰亚胺在溶剂中的溶解性优异，通过使用包含上述聚酰亚胺以及溶剂的聚酰亚胺组合物，聚酰亚胺组合物的涂布性优异。通过使用包含溶解度高的聚酰亚胺的聚酰亚胺组合物，则没有必要在涂布后进行高温下的酰亚胺化反应。即发现了：在形成取向膜时，仅仅只是进行经涂布的取向膜的溶剂去除即可，因为可以在比200℃更低的温度下进行，所以可以在滤色器等材料上形成取向膜。
此外，还发现了：由上述聚酰亚胺组合物获得的取向膜，其摩擦等耐表面处理性优异，并且各向异性色素膜的取向特性高。
本发明是基于这些见解而完成的。
即，本发明的要旨在于以下的(1)～(5)。
〔1〕
一种聚酰亚胺组合物，其是各向异性色素膜用取向膜中使用的聚酰亚胺组合物，其特征在于，聚酰亚胺组合物包含聚酰亚胺和溶剂，所述聚酰亚胺由通式(1)表示。
[化1]
(通式(1)中，X表示碳原子数5以上的4价脂肪族烃基；
R1表示具有芳香环的2价有机基团；
n表示1以上的整数，在n为2以上时，在1分子的由通式(1)表示的结构中存在的多个R1和X，各自相同或不同。)
〔2〕
根据上述〔1〕所述的聚酰亚胺组合物，在形成上述聚酰亚胺的主链的元素数中，形成芳香环的元素数的比例为5％以上、75％以下。
〔3〕
根据上述〔1〕或〔2〕所述的聚酰亚胺组合物，上述聚酰亚胺的酰亚胺化率为90％以上。
〔4〕
一种各向异性色素膜用取向膜，其特征在于，其是使用〔1〕～〔3〕中任一项所述的聚酰亚胺组合物而形成的。
〔5〕
一种光学元件，其特征在于，具有如〔4〕所述的各向异性色素膜用取向膜、与层叠于上述各向异性色素膜用取向膜上的各向异性色素膜。
发明效果
本发明的特定结构的聚酰亚胺在溶剂中的溶解性优异，包含上述聚酰亚胺和溶剂的聚酰亚胺组合物在涂布性上优异。通过使用本发明的聚酰亚胺组合物，无需在涂布后于高温下进行酰亚胺化反应，可以在低温下仅进行涂布膜的溶剂去除，可以在滤色器等材料上形成取向膜。
此外，可以获得针对摩擦等处理的耐表面处理性优异、且各向异性色素膜的取向特性高的取向膜。
取得上述效果的理由虽无定论，但如下推测。由于本发明的聚酰亚胺组合物所包含的由通式(1)表示的聚酰亚胺的X为碳原子数5以上的4价脂肪族烃基，从而可以提高对溶剂的聚酰亚胺的溶解性。因聚酰亚胺组合物中的聚酰亚胺难以析出，所以提高了聚酰亚胺组合物的涂布性。此外，对于本发明的聚酰亚胺组合物，因为即使在聚酰亚胺的酰亚胺化率高的情况下，在溶剂中的溶解性也高，所以没有必要通过涂布后的加热进行酰亚胺化反应，便可以在200℃以下的温度下去除溶剂，形成取向膜。
由于通式(1)的R1为具有芳香环的2价有机基团，所以本发明的聚酰亚胺为刚性结构，具有线性。由于聚酰亚胺具有线性，所以变得更容易获得对取向膜的摩擦等的表面处理的效果。通过该摩擦等表面处理的效果，取向膜中的聚酰亚胺的线性增加，可以提高在该表面上形成的各向异性色素膜的取向特性。
由于R1为具有芳香环的2价有机基团，所以R1部分显示出供电子性(供体(donor))。另一方面，由于聚酰亚胺的酰亚胺环结构部分显示出受电子性(受体(acceptor))，所以通过供体·受体相互作用，获得在聚酰亚胺组合物中的聚酰亚胺的缔合性。因此，取向膜的取向特性提高，也可以提高在该表面形成的各向异性色素膜的取向特性。
此外，因为本发明的聚酰亚胺具有刚性结构，进一步地如上所述地获得聚酰亚胺的缔合性，所以耐表面处理性优异。因此，可以对取向膜进行强力的表面处理，可以进一步提高聚酰亚胺的取向特性。另外，在本发明中，供电子性是表示芳香环上的π电子云的电子密度高的状态，受电子性则是表示电子密度低的状态。
本发明的聚酰亚胺由于是上述X和R1的组合，从而可以在维持在溶剂中的溶解性的同时，提高由供体·受体相互作用而获得的聚酰亚胺组合物中的聚酰亚胺的缔合性。因此，所获得的取向膜的取向特性提高，可以提高各向异性色素膜的取向特性。此外，本发明的取向膜因具有芳香环，而与具有芳香环的各向异性色素间的相互作用优异，所以存在可以进一步提高各向异性色素膜的取向特性的倾向。另外，各向异性色素不同于液晶分子，因具有各向异性色素缔合后的数百左右的比较大的缔合(柱)结构，从而被认为难以跟随取向膜进行取向。因此，为了使各向异性色素取向，需要具有高取向特性的取向膜，但由于上述理由，本发明的特定结构的聚酰亚胺，其取向膜的取向特性高，适用于使各向异性色素取向。
具体实施方式
以下，将对本发明的实施方式进行说明，以下所列举的物质或方法等是本发明的实施方式的一个例子(代表例子)，只要本发明不脱离其要旨，就并不限于这些内容。
此处，本说明书中的“质量％”和“重量％”是指相同意思。
1.聚酰亚胺组合物
本发明的聚酰亚胺组合物所具有的特征在于，包含由通式(1)表示的聚酰亚胺和溶剂。
[化2]
(通式(1)中，X表示碳原子数5以上的4价脂肪族烃基；R1表示具有芳香环的2价有机基团；n表示1以上的整数，在n为2以上时，在1分子的由通式(1)表示的结构中存在的多个R1和X，各自相同或不同。)
本发明的聚酰亚胺组合物中，如果含有由通式(1)表示的聚酰亚胺，则也可以含有多个聚酰亚胺。本发明的聚酰亚胺没有必要仅是在相同的反应条件下合成的物质、和芳香族元素比例或酰亚胺化率、溶解性相同的物质。也可以是在不同的条件制备、上述物性不同的物质的混合物。本发明中，后述的芳香环元素比例或酰亚胺化率是构成聚酰亚胺组合物的聚酰亚胺的平均值。
此外，在不损害本发明的效果的范围内，本发明的聚酰亚胺组合物还可以包含聚酰亚胺以外的成分。
1.1溶剂
本发明的聚酰亚胺组合物中使用的溶剂并无特别的限定，例如可列举出：己烷、环己烷、庚烷等烃系溶剂；苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯(mesitylene)、苯酚、甲酚、甲氧苯甲酰等芳香族系溶剂；四氯化碳、二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷、氯苯、二氯苯、氟代苯等卤代烃溶剂；二乙醚、四氢呋喃、1，4-二氧杂环己烷、甲氧基苯等醚系溶剂；丙酮、甲基乙基酮、环己酮、甲基异丁基酮等酮系溶剂；乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯等二醇系溶剂；N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺系溶剂；二甲基亚砜等非质子系极性溶剂；吡啶、甲基吡啶、二甲基吡啶、喹啉、异喹啉等杂环系溶剂；γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯等内酯系溶剂；等。这些溶剂既可以单独使用1种，也可以任意的比率和组合使用2种以上。
这些当中，优选使用烃系溶剂、芳香族系溶剂、二醇系溶剂以及酰胺系溶剂。特别地，优选使用甲苯、乙二醇二甲醚、乙二醇单乙醚、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮以及甲氧苯甲酰。通过使用这些溶剂，存在聚酰亚胺的溶解性提高、形成取向膜时的溶剂去除变容易的倾向。
1.2聚酰亚胺
只要本发明所涉及的聚酰亚胺是至少包含含有酰亚胺键的重复单元、具有由通式(1)表示的特定结构的骨架的物质，就无特别的限定。
(n)
若n为1以上的整数，在不损害本发明的效果的范围内，则上限并无特别限定，但优选设定n以使得通式(1)所示的聚酰亚胺的质均分子量成为后述的范围。这些范围的情况下，存在聚酰亚胺在溶剂中的溶解性、聚酰亚胺组合物的粘度等变为容易形成取向膜的范围的倾向，故而优选。
此外，在n为2以上时，1分子的由通式(I)表示的结构中存在的多个R1和X可以各自相同，也可以不同。
(X)
通式(1)的X表示碳原子数5以上的4价脂肪族烃基。脂肪族烃基为环状或链状，也可以是将这些组合后的基团。
X的碳原子数为5以上，优选为6以上。此外，优选为20以下，进一步优选为16以下，特别优选为14以下。碳原子数为该范围的情况下，存在以下倾向：可以提高聚酰亚胺在溶剂中的溶解性，聚酰亚胺组合物的涂布性优异，在低温下进行涂布后的加热。
因存在提高聚酰亚胺在溶剂中的溶解性以及聚酰亚胺组合物的涂布性，可以在低温下进行涂布后的加热的倾向，故而脂肪族烃基中优选为环状脂肪族烃基或者为组合环状和链状的脂肪族烃基而成的基团。
作为链状脂肪族烃基，可列举出可具有取代基的亚烷基等。此外，链状脂肪族烃基既可以为直链，也可以具有支链。作为上述亚烷基可以具有的取代基，可列举出碳原子数1～4的烷氧基、三氟甲基等。
环状脂肪族烃基为单环、缩合多环、以及这些直接或通过交联员而相互连接而成的基团。具体地，可列举出后述的来自于脂环式四羧酸二酐的基团等。
环状脂肪族烃基中，单环或单环直接或通过交联员而相互连接而成的基团，由于存在聚酰亚胺在溶剂中的溶解性提高的倾向，故而优选。
作为单环和缩合多环的环状脂肪族烃基，具体可列举出：环戊烷、环戊烯、环己烷、环己烯、环庚烷等单环；共有上述单环的2个碳原子的缩合多环。
这些当中，优选为下述式(2)、式(3)或式(4)的结构。特别优选为式(2)或式(3)的结构。这些结构的情况下，存在以下倾向：聚酰亚胺在溶剂中的溶解性提高，聚酰亚胺组合物的涂布性优异，可以在低温下进行涂布后的加热。
[化3]
作为单环或缩合多环直接或通过交联员而相互连接而成的环状脂肪族烃基，因存在聚酰亚胺在溶剂中的溶解性提高，聚酰亚胺组合物的涂布性优异，可以在低温下进行涂布后的加热的倾向而优选为由下述通式(5)表示的结构。
[化4]
通式(5)中，X1和X2各自独立地表示碳原子数5以上的2价环状脂肪族烃基；R2表示直接键合、可以具有取代基的碳原子数1～6的亚烷基或如下所示的基团。
[化5]
(X1和X2)
作为X1和X2的2价环状脂肪族烃基，只要碳原子数5以上就无特别的限定，优选碳原子数为10以下，进一步优选为8以下。进一步地，在碳原子数为5和6时，存在以下倾向：聚酰亚胺在溶剂中的溶解性提高，聚酰亚胺组合物的涂布性优异，可以在低温下进行涂布后的加热。
X1和X2可以具有取代基，可列举出：碳原子数1～5的烷基、碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数1～5的烷硫基、羧基、磺基、氨基、氰基、硝基、卤素原子等。
(R2)
R2为直接键合、可以具有取代基的碳原子数1～6的亚烷基或如下所示的基团。
[化6]
这些之中，直接键合因存在以下倾向而优选：聚酰亚胺在溶剂中的溶解性提高，聚酰亚胺组合物的涂布性优异，可以在低温下进行涂布后的加热。
作为R2的亚烷基可以具有的取代基，可列举出：碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数1～5的烷基羰基、羧基、磺基、氰基、硝基、卤素原子、碳原子数1～5的烷硫基、三氟甲基等。
通式(5)中，优选为下述通式(6)，进一步为下述通式(7)，因存在以下倾向而优选：聚酰亚胺在溶剂中的溶解性提高，聚酰亚胺组合物的涂布性优异，可以在低温下进行涂布后的加热。
[化7]
通式(6)的R3与通式(5)的R2同义，优选的范围也同义。
[化8]
(R1)
R1表示具有芳香环的任意的2价有机基团。R1只要为具有芳香环的2价基团就无特别的限定，所具有的芳香环的数量并无特别的限定。此外，也可以含有芳香环以外的基团。
有机基团所具有的芳香环可以是单环、缩合多环、以及这些直接或通过交联而相互连接而成的基团。此外，芳香环也可以通过芳香环以外的基团连接。
作为芳香环，可列举出苯环、萘环、蒽环、菲环、亚联苯基环、芴环等。
这些芳香环也可具有取代基。作为可具有的取代基，可列举出：碳原子数1～5的烷基、磺基、氰基、三氟甲基、卤素原子等。
作为芳香环以外的基团，可列举出：碳原子数1～4的亚烷基、碳原子数1～4的亚链烯基或如下所示的基团等。
[化9]
对于芳香环以外的基团中所列举的碳原子数1～4的亚烷基和碳原子数1～4的亚链烯基，也可以具有取代基。作为可具有的取代基，可列举出：碳原子数1～5的烷氧基、碳原子数1～5的烷基羰基、羧基、磺基、氰基、硝基、卤素原子、碳原子数1～5的烷硫基等。
芳香环直接键合和被上述芳香环以外的基团连接的连接位置并无特别的限定，优选在不阻碍聚酰亚胺分子的刚性、缔合性以及取向特性的位置处连接。
作为R1的具体例子，可列举出：从作为由后述的通式(1)表示的聚酰亚胺的原料的二胺化合物中除去氨基而得的2价基团等。
上述之中，就聚酰亚胺在溶剂中的溶解性的观点而言，R1的芳香环优选为单环。此外，R1所具有的芳香环的数量为1以上，优选为2以上。此外，芳香环的数量优选为6以下，进一步优选为4以下。通过芳香环的数量在上述范围，存在以下的倾向：可以获得聚酰亚胺在溶剂中的溶解性，进一步地，聚酰亚胺的刚性和缔合性提高，所获得的取向膜的取向特性以及耐表面处理性提高。
进一步地，R1特别优选为由以下式(8)、(9)、(10)或(11)表示的结构。在这些结构的情况下，存在以下的倾向：可以获得聚酰亚胺在溶剂中的溶解性，进一步地，聚酰亚胺的刚性和缔合性提高，所获得的取向膜的取向特性以及耐表面处理性提高。
[化10]
式(9)的R10、式(10)的R11～R12、式(11)的R13～R15分别独立地表示2价的芳香环以外的连接基团，具体地，表示上述R1的芳香环以外的基团所列举的基团。
此外，式(8)～(11)的各芳香环也可具有碳原子数1～5的烷基、磺基、氰基、三氟甲基、卤素原子等作为取代基。
R10～R15为碳原子数1～4的亚烷基或如下所示的基团，因存在下述倾向而优选：聚酰亚胺的刚性和缔合性提高，所获得的取向膜的取向特性和耐表面处理性提高。
[化11]
进一步地，R10、R11和R12中至少一个、或者R13～R15中至少一个为－O－，因存在以下倾向而优选：R1的供电子性增加，由供体·受体相互作用而引起的聚酰亚胺的缔合性提高，所获得的取向膜的取向特性提高。
(X和R1的组合)
上述X和R1的组合并无特别的限定，优选X为环状脂肪族烃基、R1为具有多个单环的芳香环的结构的组合。特别地优选X至少包含一个由式(2)～(7)表示的结构、R1至少包含一个由式(8)～(9)表示的结构。基于这些组合，存在以下的倾向：由供体·受体相互作用引起的聚酰亚胺组合物中的聚酰亚胺的缔合性提高，所获得的取向膜的取向特性提高。
(其它的结构)
本发明的聚酰亚胺只要包含由通式(1)表示的聚酰亚胺，就无特别的限定，也可以是使多个来自于四羧酸二酐的单元和/或来自于二胺化合物的单元组合、共聚而得的物质。此外，也可包含聚酰亚胺组合物中由通式(1)表示的聚酰亚胺以外的聚酰亚胺。
在不损害本发明的效果的范围内，共聚的来自于四羧酸二酐的单元也可以包含碳原子数5以上的脂肪族烃基以外的物质。作为具体例子，可列举出：苯环、萘环等芳香环；将芳香环直接结合而得的基团；用芳香环以外的连接基团将多个芳香环连接而得的基团等。此外，芳香环可具有取代基，可列举出碳原子数1～5的烷基、磺基、氰基、三氟甲基基、卤素原子等。
作为共聚的来自于四羧酸二酐的单元，具体可列举出：作为聚酰亚胺的原料后述的来自于具有芳香环的四羧酸二酐的基团等。这些当中，作为来自于具有芳香环的四羧酸二酐的基团，可列举出由以下式(12)～(14)表示的结构。使用这些基团，因存在以下倾向而优选：维持聚酰亚胺在溶剂中的溶解性，同时聚酰亚胺的刚性和缔合性提高，所获得的取向膜的取向特性和耐表面处理性提高。
此外，这些芳香环也可具有取代基。作为可具有的取代基，可列举出：碳原子数1～5的烷基、磺基、氰基、三氟甲基、卤素原子等。
[化12]
R15表示碳原子数1～4的亚烷基、碳原子数1～4的亚链烯基或如下所示的基团。此外，R15的连接位置并无特别的限定，优选在不损害聚酰亚胺分子的刚性、缔合性和取向特性的位置处进行连接。
[化13]
本发明中，聚酰亚胺中包含的来自于四羧酸二酐的单元中，通式(1)中使用的来自于四羧酸二酐的单元以外(共聚的来自于其它四羧酸二酐的单元)的比例优选为0.1摩尔％以上，进一步地优选为1摩尔％以上，优选为99摩尔％以下，进一步地优选为90摩尔％以下。在这些范围的情况下，因存在以下倾向而优选：维持聚酰亚胺在溶剂中的溶解性，同时聚酰亚胺的刚性和缔合性提高，所获得的取向膜的取向特性和耐表面处理性提高。
只要在不损害本发明的效果的范围内，共聚的来自于二胺化合物的单元也可不包含芳香环。例如，可列举出环状或链状的脂肪族烃基、连接脂肪族烃基的基团等。此外，这些基团也可具有取代基，可列举出碳原子数1～5的烷基、磺基、氰基、三氟甲基基、卤素原子等。
具体地，可列举出从作为聚酰亚胺的原料后述的不具有芳香环的脂肪族二胺化合物中将氨基除去而得的2价基团等。
本发明的聚酰亚胺中包含的来自于二胺化合物的单元中，来自于通式(1)中使用的二胺化合物的单元以外(共聚的来自于其它的二胺化合物的单元)的比例优选为0.1摩尔％以上，优选为50摩尔％以下，进一步地优选为40摩尔％以下。在这些范围的情况下，因存在以下倾向而优选：维持聚酰亚胺在溶剂中的溶解性，同时聚酰亚胺的刚性和缔合性提高，所获得的取向膜的取向特性和耐表面处理性提高。
(形成聚酰亚胺的芳香环的元素数的比例)
形成聚酰亚胺的主链的元素数中，形成芳香环的元素数的比例(以下，有时表示为芳香环元素比例)优选为75％以下，更优选为65％以下，进一步地优选为60％以下，特别优选为55％以下，最优选为50％以下。此外，优选为5％以上，更优选为7％以上，进一步地优选为10％以上。通过芳香环元素比例为上述范围，聚酰亚胺变得容易溶解于溶剂，倾向于在加热聚酰亚胺组合物时难以发生析出或凝胶化。此处，形成主链的元素数中，不包括氢原子或形成成为侧链的取代基的元素数。
针对用作聚酰亚胺的合成原料的四羧酸二酐和二胺化合物(以下，有时称为“原料单体”。)，通过调整具有芳香环的物质的比例，芳香环元素比例可以设定为上述范围。此外，通过解析由固体NMR、IR等求得的原料单体的组成，可以求得获得的聚酰亚胺、包含上述聚酰亚胺的取向膜的芳香环元素比例。
此外，也可以在用碱溶解之后，通过解析由气相色谱法(GC)、1H-NMR、13C-NMR、二维NMR、质量分析等求得的原料单体的组成来求取。
将聚酰亚胺的芳香环元素比例设定为上述范围的方法，可以通过以芳香环元素比例在上述范围内的比例使用具有芳香环的四羧酸二酐、不具有芳香环的四羧酸二酐、具有芳香环的二胺化合物、以及不具有芳香环的二胺化合物而获得。
(聚酰亚胺的酰亚胺化率)
聚酰亚胺的酰亚胺化率优选为90％以上，进一步地优选为95％以上，特别优选为98％以上。此外，不存在上限，优选较高者。
通过酰亚胺化率在特定的范围，可以抑制制作取向膜时的酰胺酸剩余量，具有水解等的经时变化变得难以发生的倾向。此外，通过酰亚胺化率在特定的范围，倾向于进行形成取向膜时的酰亚胺化反应(加热)的必要性降低，通过低温加热可以获得取向膜。通过后述的制造方法中的酰亚胺化的条件，可以调节本发明的酰亚胺化率。
本发明中，酰亚胺化率表示聚酰亚胺的主链中的酰亚胺键的比例。通过以往已知的方法，例如NMR、IR、滴定法等，可以求得酰亚胺化率。本发明中的酰亚胺化率是通过IR求得的数值。
以下，对由IR求得酰亚胺化率的一个例子进行说明。以酰亚胺化前后没有变化的信号、例如来自于主链的骨架的芳香环C＝C伸缩振动等为基准，可以由相对于基准的信号的、酰亚胺的C-N伸缩振动的强度比或面积比求取。
测定100％酰亚胺化时的样品的C＝C伸缩振动的吸收强度(A)、C-N伸缩振动的吸收强度(B)、仅进行溶剂的干燥的样品的C＝C伸缩振动的吸收强度(A’)、C-N伸缩振动的吸收强度(B’)，由下述式(C)算出各聚酰亚胺组合物的酰亚胺化率。
酰亚胺化率＝(B’/A’)/(B/A)×100(C)
100％酰亚胺化的样品的制作通过用高温加热待测定的样品来制作。其加热温度通常为200℃以上，优选为250℃以上，更优选为300℃以上。溶剂的干燥温度可以根据所使用的溶剂的沸点决定，通常为20℃以上，还优选为40℃以上，通常为200℃以下，还优选为比酰亚胺化反应温度低的温度。在干燥温度不过低的情况下，存在以下倾向：溶剂充分地干燥，不会观测到IR测定时不需要的信号。此外，在干燥温度不过高的情况下，干燥时的酰亚胺化率不变化，可以求得正确的酰亚胺化率。
(聚酰亚胺的可溶性)
本发明中，“可溶于溶剂”是指，在构成组合物的溶剂中，在室温(25℃)下使聚酰亚胺溶解的情况下完全溶解。作为完全溶解的浓度，通常为0.5质量％以上，优选为1质量％以上，更优选为10质量％以上，进一步地优选为20质量％以上。
本发明中，通过将主链的芳香环元素比例和酰亚胺化率设定为上述范围，可以获得可溶于溶剂的聚酰亚胺。
组合物的浓度可以适当地使用以往公知的方法进行确认，例如可以使用减压干燥等方法将组合物的溶剂进行干燥固化，由干燥固化前后的质量比求得。
在组合物的浓度低时，可以通过使用减压蒸馏溶剂等方法，浓缩组合物，获得可溶性。在组合物的浓度高时，通过使用组合物的溶剂进行稀释，可以将测定浓度设定为1质量％。此外，组合物的溶剂不明时，可以使用例如N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺系溶剂；二甲基亚砜等非质子系溶剂；乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯等二醇系溶剂等；苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、苯酚、甲酚、甲氧苯甲酰等芳香族系溶剂；己烷、环己烷、庚烷等烃系溶剂；等进行稀释。
(形成聚酰亚胺的脂肪族结构的元素数的比例)
形成聚酰亚胺主链的元素数中，形成脂肪族结构的元素数的比例(以下有时表示为脂肪族元素比例)，在形成聚酰亚胺主链的元素数之中，优选具有5％以上，优选具有7％以上，特别优选具有10％以上。此外，优选具有60％以下，更优选具有50％以下，进一步优选具有40％以下，特别优选具有35％以下。通过在适当的范围内在主链上具有脂肪族结构，存在可以稳定地获得包含溶解性高的聚酰亚胺的聚酰亚胺组合物的倾向。此处，形成主链的元素数中，不包括形成氢原子或成为侧链的取代基的元素数。作为形成聚酰亚胺主链的结构，为了具有脂肪族结构，可以以成为适当的范围内的比例使用具有脂肪族结构的四羧酸二酐和具有脂肪族结构的二胺化合物即可。此处，脂肪族结构包含脂环状和链状的任一种。
(聚酰亚胺的分子量)
聚酰亚胺的重均分子量(Mw)并无特别的限定，以聚苯乙烯换算，通常为1.0×103以上，优选为5.0×103以上，更优选为1.0×104以上；通常为1.0×106以下，优选为8.0×105以下，更优选为5.0×105以下。这些范围的情况下，存在聚酰亚胺在溶剂中的溶解性、聚酰亚胺组合物的粘度等变为容易形成取向膜的范围的倾向，故而优选。另外，以聚苯乙烯换算的重均分子量还可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)求得。
聚酰亚胺的数均分子量(Mn)并无特别的限定，以聚苯乙烯换算，通常为5.0×102以上，优选为2.5×103以上，更优选为5.0×103以上；通常为5.0×104以下，优选为4.0×104以下，更优选为2.5×104以下。在溶解性、溶液粘度、熔融粘度等成为以常规的制造设备容易进行处理的范围的观点而言，优选该范围。聚酰亚胺的数均分子量可以与上述重均分子量同样的方法进行测定。
聚酰亚胺的分子量分布(PDI、(重均分子量/数均分子量(Mw/Mn)))通常为1以上，优选为1.1以上，更优选为1.2以上，通常为10以下，优选为9以下，更优选为8以下。就获得均一性高的组合物的观点而言，优选分子量分布在该范围。另外，聚酰亚胺的分子量分布还可以从上述重均分子量与数均分子量的值求得。
1.3聚酰亚胺的原料
本发明所涉及的聚酰亚胺是通过在有机溶剂中使四羧酸二酐和二胺化合物反应而获得的。
(四羧酸二酐)
作为由本发明的通式(1)表示的聚酰亚胺的原料的四羧酸二酐，可列举出不具有芳香环的脂肪族四羧酸二酐。作为脂肪族四羧酸二酐，可列举出脂环式四羧酸二酐、链状脂肪族四羧酸二酐等。
作为脂环式四羧酸二酐，具体可列举出：3，3’，4，4’-双环戊烷四羧酸二酐、3，3’，4，4’-双环己烷四羧酸二酐、1，2，3，4-环戊烷四羧酸二酐、1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐、三环[6.4.0.02，7]十二烷-1，8：2，7-四羧酸二酐、二环[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸二酐、1，1’-双环己烷-3，3’，4，4’-四羧酸二酐、1，1’-氧代双环己烷-3，3’，4，4’-四羧酸二酐、1，1’-磺酰基双环己烷-3，3’，4，4’-四羧酸二酐、1，1’-双环己基酮-3，3’，4，4’-四羧酸二酐、1，1’-双环己基甲基-3，3’，4，4’-四羧酸二酐、1，1’-(1-甲基亚乙基)双环己基-3，3’，4，4’-四羧酸二酐等。
这些当中，优选脂环式四羧酸二酐。脂环式四羧酸二酐中，因存在聚酰亚胺在溶剂中的溶解性提高、聚酰亚胺组合物的涂布性优异、可在低温下进行涂布后的加热的倾向，故而特别优选1，2，3，4-环戊烷四羧酸二酐、3，3’，4，4’-双环己烷四羧酸二酐、1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐、二环[2.2.2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸二酐、1，1’-二环己烷-3，3’，4，4’-四羧酸二酐等。
这些化合物既可以单独使用1种，也可以任意的比率和组合使用2种以上。
(二胺化合物)
作为由本发明的通式(1)表示的聚酰亚胺的原料的二胺化合物，可列举出包含芳香环的二胺化合物。作为具有芳香环的二胺化合物，可列举出：分子内所含的芳香环为1个的二胺化合物、具有独立的2个以上芳香环的二胺化合物、具有缩合芳香环的二胺化合物等。
具体地，可列举出：1，4-苯二胺、1，2-苯二胺、1，3-苯二胺等分子内所含的芳香环为1个的二胺化合物；4，4’-(联苯-2，5-二基双氧代)双苯胺、4，4’-二氨基二苯基醚、3，4’-二氨基二苯基醚、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯、2，2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷、双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)砜、双(4-(3-氨基苯氧基)苯基)砜、1，3-双(4-氨基苯氧基)新戊烷、4，4’-二氨基-3，3’-二甲基联苯、4，4’-二氨基-2，2’-二甲基联苯、4，4’-双(4-氨基苯氧基)联苯、4，4’-二氨基-3，3’-二羟基联苯、双(4-氨基-3-羧基苯基)甲烷、4，4’-二氨基二苯基砜、4，4’-二氨基二苯基硫醚、N-(4-氨基苯氧基)-4-氨基苯胺、2，2’-双(三氟甲基)-4，4’-二氨基联苯、双(3-氨基苯基)砜、降冰片烷二胺、4，4’-二氨基-2-(三氟甲基)二苯基醚、5-三氟甲基-1，3-苯二胺、2，2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)六氟丙烷、4，4’-二氨基-2，2’-双(三氟甲基)联苯、2，2-双[4-{4-氨基-2-(三氟甲基)苯氧基}苯基]六氟丙烷、2-三氟甲基-对苯二胺、2，2-双(3-氨基-4-甲基苯基)六氟丙烷等具有独立的2个以上的芳香环的二胺化合物；4，4’-(9-亚芴基)二苯胺、2，7-二氨基芴、1，5-二氨基萘、3，7-二氨基-2，8-二甲基二苯并噻吩-5，5-二氧化物等具有缩合芳香环的二胺化合物；等。
具有芳香环的二胺化合物中，优选使用具有独立的2个以上的芳香环的化合物。特别地，这些当中，由于维持溶解性、获得尺寸稳定性优异的聚酰亚胺，因此特别优选2，2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷、4，4’-二氨基二苯基醚、3，4’-二氨基二苯基醚、4，4’-二氨基-2，2’-二甲基联苯、双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)砜。
这些化合物既可以单独使用1种，也可以任意的比率和组合使用2种以上。
此外，除了上述的四羧酸二酐和二胺化合物之外，在不损害本发明的效果的范围内，还可以共聚具有芳香环的四羧酸二酐和/或不具有芳香环的脂肪族二胺化合物。
(具有芳香环的四羧酸二酐)
作为具有芳香环的四羧酸二酐，可列举出：分子内所包含的芳香环为1个的四羧酸二酐、具有独立的2个以上的芳香环的四羧酸二酐、以及具有缩合芳香环的四羧酸二酐等。
具体地，可列举出：均苯四甲酸二酐、1，2，3，4-苯四羧酸二酐等在分子内所包含的芳香环为1个的四羧酸二酐；1，1-双(2，3-二羧基苯基)乙烷二酐、双(2，3-二羧基苯基)甲烷二酐、双(3，4-二羧基苯基)甲烷二酐、3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐、2，2-双(3，4-二羧基苯基)丙烷二酐、2，2-双(2，3-二羧基苯基)丙烷二酐、双(3，4-二羧基苯基)砜二酐、双(3，4-二羧基苯基)醚二酐、双(2，3-二羧基苯基)醚二酐、3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2，2’，3，3’-二苯甲酮四羧酸二酐、4，4’-氧二邻苯二甲酸二酐、4，4-(对亚苯基二氧代)二邻苯二甲酸二酐、4，4-(间亚苯基二氧代)二邻苯二甲酸二酐、2，2’，6，6’-联苯四羧酸二酐、2，2-双(3，4-二羧基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷二酐、2，2-双(2，3-二羧基苯基)-1，1，1，3，3，3-六氟丙烷二酐、2，2’-双(三氟甲基)-4，4’、5，5’-联苯四羧酸二酐、4，4’-(六氟三亚甲基)-二邻苯二甲酸二酐、4，4’-(八氟四亚甲基)-二邻苯二甲酸二酐、4，4’-氧二邻苯二甲酸酐等具有独立的2个以上的芳香环的四羧酸二酐；1，2，5，6-萘二羧酸二酐、1，4，5，8-萘二羧酸二酐、2，3，6，7-萘二羧酸二酐、3，4，9，10-苝四羧酸二酐、2，3，6，7-蒽四羧酸二酐、1，2，7，8-菲四羧酸二酐等具有缩合芳香环的四羧酸二酐；等。
其中，优选使用分子内所包含的芳香环为1个的四羧酸二酐和具有独立的2个以上的芳香环的四羧酸二酐。进一步地，这些当中，由于倾向于在维持聚酰亚胺在溶剂中的溶解性的同时，聚酰亚胺的刚性和缔合性提高，且所得的取向膜的取向特性和耐表面处理性提高，故而优选均苯四甲酸二酐、3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸二酐、4，4’-氧二邻苯二甲酸酐、3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐。
(不具有芳香环的脂肪族二胺化合物)
作为脂肪族二胺化合物，可列举出：脂环系二胺化合物、链状脂肪族系二胺化合物等。
具体地，可列举出：1，3-双(氨基甲基)环己烷、1，4-双(氨基甲基)环己烷、1，4-环己二胺、4，4’-亚甲基双(环己胺)、4，4’-亚甲基双(2-甲基环己胺)等脂环系二胺化合物；(1，2-乙二胺、1，2-二氨基丙烷、1，3-二氨基丙烷、1，4-二氨基丁烷、1，6-己二胺、1，5-二氨基戊烷、1，10-二氨基癸烷、1，2-二氨基-2-甲基丙烷、2，3-二氨基-2，3-丁二胺、2-甲基-1，5-二氨基戊烷)等链状脂肪族系二胺化合物；等。
这些当中，由于倾向于在维持聚酰亚胺在溶剂中的溶解性的同时，聚酰亚胺的刚性和缔合性提高，且所得的取向膜的取向特性和耐表面处理性提高，因而优选脂环系二胺化合物，其中，优选1，4-环己二胺和1，3-双(氨基甲基)环己烷。
1.4聚酰亚胺的制造方法
本发明所涉及的聚酰亚胺的制造方法并无特别的限定，例如可以使用：制造作为前驱体的聚酰胺酸以获得聚酰亚胺的方法(二段法)；由四羧酸二酐和二胺化合物来直接制造聚酰亚胺的方法(一段法)。
(二段法)
(聚酰胺酸的合成)
对于由四羧酸二酐和二胺化合物来获得聚酰胺酸的反应，可以在以往公知的条件下进行。关于四羧酸二酐和二胺化合物的添加顺序或添加方法，并无特别的限定。例如，通过在溶剂中依次投入四羧酸二酐和二胺化合物，在适当的温度下进行搅拌，获得聚酰胺酸组合物。
相对于四羧酸二酐，二胺化合物的量通常为0.7摩尔以上，优选为0.8摩尔以上，通常为1.3摩尔以下，优选为1.2摩尔以下。通过将二胺化合物设定在上述范围，所获得的聚酰胺酸的收率倾向于提高。
溶剂中的四羧酸二酐和二胺化合物的浓度可以根据反应条件或聚酰胺酸的粘度进行适当设定。例如，四羧酸二酐和二胺化合物的合计的质量并无特别的限定，相对于全部液量，通常为1质量％以上，优选为5质量％以上，通常为70质量％以下，优选为30质量％以下。通过将反应基质设定为该范围，可以低成本、高收率地获得聚酰胺酸。
反应温度只要为反应进行的温度就无特别的限定，通常为0℃以上，优选为20℃以上，通常为120℃以下，优选为100℃以下。反应时间通常为1小时以上，优选为2小时以上，通常为100小时以下，优选为24小时以下。通过在这样的条件下进行反应，可以低成本、高收率地获得聚酰胺酸。
反应时的压力可为常压、加压、或减压中的任一种。氛围即可在空气下也可在惰性气氛下。
作为该反应中使用的溶剂，并无特别的限定，例如可列举出：己烷、环己烷、庚烷等烃系溶剂；苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、苯酚、甲酚、甲氧苯甲酰等芳香族系溶剂；四氯化碳、二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷、氯苯、二氯苯、氟代苯等卤代烃溶剂；二乙醚、四氢呋喃、1，4-二氧杂环己烷、甲氧基苯等醚系溶剂；丙酮、甲基乙基酮、环己酮、甲基异丁基酮等酮系溶剂；乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯等二醇系溶剂；N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺系溶剂；二甲基亚砜等非质子系极性溶剂；吡啶、甲基吡啶、二甲基吡啶、喹啉、异喹啉等杂环系溶剂；γ-丁内酯、γ-戊内酯、δ-戊内酯等内酯系溶剂；等。这些溶剂既可以单独使用1种，也可以任意的比率和组合使用2种以上。
据此而得的聚酰胺酸溶液，既可以直接使用，或者还可以通过添加在不良溶剂中而以固体状析出之后，再使其溶解于其它的溶剂中，变为聚酰亚胺组合物而获得。
此时的不良溶剂并无特别的限定，可以根据聚酰亚胺树脂的种类适当选择，可列举出：二乙醚或二异丙醚等醚系溶剂；丙酮、甲基乙基酮、异丁基酮、甲基异丁基酮等酮系溶剂；甲醇、乙醇、异丙醇等醇系溶剂；等。其中，就能高效地获得析出物、沸点变低、干燥容易的观点而言，优选异丙醇等醇系溶剂。
对于能溶解聚酰胺酸的溶剂，并无特别的限定，例如可列举出：N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮等酰胺系溶剂；二甲基亚砜等非质子系溶剂；苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、苯酚、甲酚、甲氧苯甲酰等芳香族系溶剂；乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇单甲醚醋酸酯等二醇系溶剂。其中，优选酰胺系溶剂、芳香族系溶剂、以及二醇系溶剂。特别地，优选N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺或N-甲基-2-吡咯烷酮、甲氧苯甲酰、乙二醇二甲醚、以及乙二醇单甲醚。这些可以单独使用，也可以做成2种以上的混合溶剂使用。
(由聚酰胺酸制造聚酰亚胺组合物)
通过在溶剂存在下对上述聚酰胺酸进行脱水环化，可以获得聚酰亚胺组合物。酰亚胺化可以使用以往公知的任意方法来进行，例如可列举出：使之热环化的加热酰亚胺化、使之化学上环化的化学酰亚胺化等。这些酰亚胺化反应既可以单独使用也可以并用。
(加热酰亚胺化)
通过调整加热温度、加热时间、聚酰胺酸在溶剂中的浓度、以及使用酰亚胺化促进剂等的情况下的酰亚胺化促进剂等的种类、添加量、添加投放的时机等，可以获得本申请发明的特定的酰亚胺化率的聚酰亚胺。
将聚酰胺酸酰亚胺化时的溶剂，可列举出与获得上述聚酰胺酸的反应时使用的溶剂相同的溶剂。关于制造聚酰胺酸时的溶剂与制造聚酰亚胺组合物时的溶剂，可以使用相同的溶剂，也可以使用不同的溶剂。
该情况下，通过酰亚胺化反应生成的水因阻碍闭环反应，故而也可以排出体系外。酰亚胺化反应时的聚酰胺酸的浓度并无特别的限定，通常为1质量％以上，优选为5质量％以上，且通常为70质量％以下，优选为40质量％以下。通过在该范围下进行，可以获得控制了酰亚胺化率的聚酰亚胺。此外，还可以以生产效率高地、以易于制造的溶液粘度来制造聚酰亚胺。
酰亚胺化反应温度只要不脱离本发明的主旨，就无特别的限定。通常为50℃以上，优选为80℃以上，进一步优选为100℃以上，且通常为300℃以下，优选为250℃以下，进一步地优选为220℃以下，特别优选为200℃以下。通过在该范围内进行，从而酰亚胺化反应高效地进行，并且可以获得控制了酰亚胺化率的聚酰亚胺。此外，因抑制了酰亚胺化反应以外的副反应而优选。
反应时的压力可为常压、加压、或减压中的任一种。氛围即可在空气下也可在惰性气氛下。
此外，作为促进酰亚胺化的酰亚胺化促进剂，还可以添加具有提高亲核性、亲电子性的作用的化合物。具体地，例如可列举出：三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三乙醇胺、N，N-二甲基乙醇胺、N，N-二乙基乙醇胺、三乙二胺、N-甲基吡咯烷、N-乙基吡咯烷、N-甲基哌啶、N-乙基哌啶、咪唑、吡啶、喹啉、异喹啉等叔胺化合物；4-羟基苯基乙酸、3-羟基安息香酸、N-乙酰基甘氨酸、N-苯甲酰基甘氨酸等羧酸化合物；3，5-二羟基苯乙酮、3，5-二羟基苯甲酸甲酯、焦性没食子酸(pyrogallol)、没食子酸甲酯、没食子酸乙酯、萘-1，6-二醇等多价苯酚化合物；2-羟基吡啶、3-羟基吡啶、4-羟基吡啶、4-吡啶甲醇、N，N-二甲基氨基吡啶、烟醛(nicotinaldehyde)、异烟醛、甲基吡啶醛、甲基吡啶醛肟、烟醛肟、异烟醛肟、吡啶甲酸乙酯、烟酸乙酯、异烟酸乙酯、烟酰胺、异烟酰胺、2-羟基烟酸、2，2’-联吡啶、4，4’-联吡啶、3-甲基吡啶、喹啉、异喹啉、菲咯啉(Phenanthroline)、1，10-菲咯啉、咪唑、苯并咪唑、1，2，4-三唑等杂环化合物；等。
这些当中，因存在容易控制酰亚胺化率的倾向，故而优选叔胺化合物、羧酸化合物、以及杂环化合物，特别优选三乙胺、咪唑以及吡啶。
这些化合物既可以单独使用1种，也可以任意的比率和组合使用2种以上。
相对于酰胺酸骨架的羧基或酯基，酰亚胺化促进剂的使用量优选为0.01摩尔％以上，进一步优选为0.1摩尔％以上，特别优选为1摩尔％以上。此外，还优选为50摩尔％以下，更优选为10摩尔％以下。通过催化剂的使用量在上述范围，从而存在以下的倾向：高效地进行酰亚胺化反应，并且可以获得控制了酰亚胺化率的聚酰亚胺。进一步地，可以低成本、高收率地进行反应。
此外，添加酰亚胺化促进剂的时机，可以根据设定为所希望的酰亚胺化率进行适当地调整，即可以在加热开始前，也可以在加热中。此外，也可分多次进行添加。
(化学酰亚胺化)
通过在溶剂存在下，使用脱水缩合剂对聚酰胺酸进行化学酰亚胺化，从而可以获得聚酰亚胺组合物。可以通过调整加热温度、加热时间、聚酰胺酸的溶剂中的浓度、脱水缩合剂的种类、脱水缩合剂的添加量、脱水缩合剂的添加投入的时机等，获得本申请发明的特定的酰亚胺化率的聚酰亚胺。
作为将聚酰胺酸酰亚胺化时使用的溶剂，可列举为与在通过上述二段法来进行的聚酰胺酸的合成中所列举的溶剂相同的溶剂。
作为脱水缩合剂，例如可列举出：N，N-二环己基碳化二亚胺、N，N-二苯基碳化二亚胺等N，N-2取代碳化二亚胺；乙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐；亚硫酰氯、对甲苯磺酰氯(tosylchloride)等氯化物；乙酰氯、乙酰溴、丙酰碘、乙酰氟、丙酰氯、丙酰溴、丙酰碘、丙酰氟、异丁酰氯、异丁酰溴、异丁酰碘、异丁酰氟、正丁酰氯、正丁酰溴、正丁酰碘、正丁酰氟、一氯乙酰氯、二氯乙酰氯、三氯乙酰氯、一溴乙酰氯、二溴乙酰氯、三溴乙酰氯、一碘乙酰氯、二碘乙酰氯、三碘乙酰氯、一氟乙酰氯、二氟乙酰氯、三氟乙酰氯、氯乙酸酐、苯基膦酰二氯、亚硫酰氯、亚硫酰溴、亚硫酰碘、亚硫酰氟等卤化物；三氯化磷、亚磷酸三苯酯、氰基磷酸二乙酯等磷化物等。
这些当中，优选酸酐或卤化物，特别优选酸酐。通过使用这些，从而存在以下的倾向：高效地进行酰亚胺化反应，并且可以获得控制了酰亚胺化率的聚酰亚胺。
这些化合物既可以单独使用1种，也可以任意的比率和组合使用2种以上。
相对于酰胺酸骨架1mol，这些脱水缩合剂的使用量通常为0.1mol以上，优选为0.2mol以上，且通常为1.0mol以下，优选为0.9mol以下。通过将脱水缩合剂设定为该范围，可以控制酰亚胺化率。这些可以单独使用，也可并用2种以上。
酰亚胺化反应时的聚酰胺酸的浓度并无特别的限定，通常为1质量％以上，优选为5质量％以上，且通常为70质量％以下，优选为40质量％以下。通过设定为该范围，可以控制酰亚胺化率，生产效率高，同时还存在可以容易制造的溶液粘度进行制造的倾向。
酰亚胺化反应温度并无特别的限定，酰亚胺化反应温度只要不脱离本发明的主旨，就无特别的限定，通常为0℃以上，优选为10℃以上，进一步地优选为20℃以上，且通常为150℃以下，优选为130℃以下，进一步地优选为100℃以下。通过在该范围内进行，因存在以下的倾向而优选：高效地进行酰亚胺化反应，并且可以获得控制了酰亚胺化率的聚酰亚胺。进一步地，因抑制了酰亚胺化反应以外的副反应而优选。
反应时的压力可为常压、加压、或减压中的任一种。氛围即可在空气下也可在惰性气氛下。
此外，也可与加热酰亚胺化同样地，添加上述叔胺类等作为促进酰亚胺化的催化剂等。
(一段法)
可以使用以往已知的方法，直接地从四羧酸二酐和二胺化合物获得聚酰亚胺组合物。该方法是指，从二段法中的聚酰胺酸的合成，不经过反应的停止或中间体(聚酰胺酸)的分离，进行酰亚胺化，直到酰亚胺化为止。
与从聚酰胺酸获得聚酰亚胺组合物时(二段法)同样地，一段法也可使用与加热酰亚胺化和化学酰亚胺化同样的反应条件。
一段法并无特别的限定，以下进行具体地说明。通过调整加热温度、加热时间、四羧酸二酐和二胺化合物的浓度、添加剂等的种类、添加量、添加投入的时机等，可以获得本申请发明的特定的酰亚胺化率的聚酰亚胺。
关于四羧酸二酐和二胺化合物的添加顺序或添加方法，并未特别限定四羧酸二酐和二胺化合物。例如，依次在溶剂中投入四羧酸二酐和二胺化合物，在直到酰亚胺化为止的反应进行的温度下，通过搅拌，可以获得聚酰亚胺组合物。
相对于四羧酸二酐1摩尔，二胺化合物的量通常为0.7摩尔以上，优选为0.8摩尔以上，且通常为1.3摩尔以下，优选为1.2摩尔以下。通过将二胺化合物的量设定为这样的范围，可以获得控制了酰亚胺化率的聚酰亚胺，所获得的聚酰亚胺组合物的收率倾向于提高。
溶剂中的四羧酸二酐和二胺化合物的浓度，能相对于各种条件或聚合中的粘度进行适当设定，但四羧酸二酐和二胺化合物的合计质量并无特别的设定，相对于全部液量，通常为1质量％以上，优选为5质量％以上，且通常为70％质量％以下，优选为40质量％以下。如果溶剂中的浓度过低，则分子量的增加难以发生，如果过高，则粘度变得过高，难以搅拌。此外，通过在上述范围，存在可以获得控制了酰亚胺化率的聚酰亚胺的倾向。
作为该反应中使用的溶剂，可列举出与上述的溶剂相同的溶剂。
1.5聚酰亚胺组合物的制造方法
所获得的聚酰亚胺既可以直接作为聚酰亚胺组合物使用，此外还可通过添加在不良溶剂中而使聚酰亚胺析出为固体状之后，使之再溶解于其它的溶剂，作为聚酰亚胺组合物使用。
此时的不良溶剂并无特别的限定，可以根据聚酰亚胺树脂的种类进行适当选择，可列举出：二乙醚、二异丙醚等醚系溶剂；丙酮、甲基乙基酮、异丁基酮、甲基异丁基酮等酮系溶剂；甲醇、乙醇、异丙醇等醇系溶剂；等。其中，就能高效地获得析出物、沸点变低、干燥容易的观点而言，优选异丙醇等醇系溶剂。这些溶剂既可以单独使用1种，也可以任意的比率和组合使用2种以上。
此外，作为使聚酰亚胺再溶解的溶剂，可列举为上述聚酰亚胺组合物的溶剂。
本发明的聚酰亚胺组合物中，为了在形成取向膜时进一步提高酰亚胺化率，可以在聚酰亚胺组合物中添加酰亚胺化剂。
酰亚胺化剂只要为促进酰亚胺化的试剂，就无特别的限定，可以使用上述酰亚胺化促进剂。优选为羧酸化合物或杂环化合物，更优选为杂环化合物，进一步地优选为2-羟基吡啶、3-羟基吡啶、4-羟基吡啶、N，N-二甲基氨基吡啶、烟酰胺、异烟酰胺、咪唑、苯并咪唑、1，2，4-三唑。
这些化合物既可以单独使用1种，也可以任意的比率和组合使用2种以上。此外，上述化合物的添加既可以在制造聚酰亚胺组合物时添加，也可以在涂布之前添加。
为了调节与被涂布体的粘合性，本发明的聚酰亚胺组合物中可以添加硅烷偶联剂、钛偶联剂等偶联剂剂。这些化合物既可以单独使用1种，也可以任意的比率和组合使用2种以上。相对于聚酰亚胺，此时的使用量优选为0.1质量％以上、3质量％以下。
作为硅烷偶联剂，例如可列举出：γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三丙氧基硅烷、γ-氨基丙基三丁氧基硅烷、γ-氨基乙基三乙氧基硅烷、γ-氨基乙基三甲氧基硅烷、γ-氨基乙基三丙氧基硅烷、γ-氨基乙基三丁氧基硅烷、γ-氨基丁基三乙氧基硅烷、γ-氨基丁基三甲氧基硅烷、γ-氨基丁基三丙氧基硅烷、γ-氨基丁基三丁氧基硅烷等。
作为钛偶合剂，例如可列举出：γ-氨基丙基三乙氧基钛、γ-氨基丙基三甲氧基钛、γ-氨基丙基三丙氧基钛、γ-氨基丙基三丁氧基钛、γ-氨基乙基三乙氧基钛、γ-氨基乙基三甲氧基钛、γ-氨基乙基三丙氧基钛、γ-氨基乙基三丁氧基钛、γ-氨基丁基三乙氧基钛、γ-氨基丁基三甲氧基钛、γ-氨基丁基三丙氧基钛、γ-氨基丁基三丁氧基钛等。
另外，根据需要，也可混合各种添加剂。例如在不损害本发明的效果的范围，可以混合其它的粉末状、粒状、板状、纤维状等的无机系填充剂或有机系填充剂。
此外，这些填充剂既可以使用加工为无纺布等的平板状的物质，也可混合多种使用。进一步地，根据期望，也可混合树脂组合物中通常使用的各种添加剂，例如润滑剂、着色剂、稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗静电剂、阻燃剂、增塑剂、脱模剂等。这些各种填充剂以及添加成分，也可在制造聚酰亚胺的任何工序的任何阶段中添加。
根据本发明，可提供由上述聚酰亚胺组合物形成的取向膜、包含由上述取向膜和色素形成的各向异性色素膜的光学元件。以下，将对这些发明进行进一步详细的说明。
1.6取向膜的形成方法和取向膜
本发明的取向膜可通过对被涂布体涂布本发明的聚酰亚胺组合物而形成。
涂布方法只要是可以形成均一厚度的层的方法，就无特别的限定，例如可列举出：模具涂布、旋转涂布、丝网印刷、柔性版印刷、使用喷雾器、涂敷器(applicator)的浇铸法(castingmethod)；使用涂布机(coater)的方法；用喷涂进行的方法；浸渍法；压延法；流延法等。
作为被涂布体，可以使用包括例如浮法玻璃、钠钙玻璃等玻璃；聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚烯烃等塑料；等的基板。涂布本发明的聚酰亚胺组合物时，也可以在作为被涂布体的基板的表面上，预先涂布含有官能性硅烷的化合物、含有官能性钛的化合物。此外，还可以进行紫外线处理、等离子体处理等。
使聚酰亚胺组合物的溶剂挥发的方法也无特别的限定。通常，通过加热涂布有聚酰亚胺组合物的被涂布体，溶剂被挥发。加热方法并无特别的限定，例如可列举出：热风加热、真空加热、红外线加热、微波加热、通过使用热板或热轧辊等的接触进行的加热等。
使涂布的聚酰亚胺组合物的溶剂干燥的情况下的加热温度，可以根据溶剂的种类使用适宜的温度，通常为20℃以上，优选为40℃以上，进一步地优选为50℃以上。此外，还优选为200℃以下，更优选为180℃以下，进一步地优选为150℃以下。在溶剂去除温度为20℃以上的情况，因可使溶剂充分挥发而优选。此外，溶剂去除温度为200℃以下的情况，可以抑制在耐热性低的材料(例如聚酯树脂或聚烯烃树脂等)的被涂布体上形成取向膜时的各材料的性能降低。
为了进一步地提高涂布后、取向膜的酰亚胺化率，也可进一步进行加热。提高酰亚胺化率时的温度优选为60℃以上，更优选为80℃以上。此外，还优选为200℃以下，更优选为180℃以下，进一步地优选为150℃以下。加热温度为60℃以上时，因高效地进行酰亚胺化，成为水解等原因的酰胺酸剩余量变少，故而优选。此外，加热温度为200℃以下时，存在可以抑制在耐热性低的材料(例如聚酯树脂或聚烯烃树脂等)的被涂布体上形成取向膜时的各材料的性能降低的倾向。
溶剂去除温度和提高酰亚胺化率的温度，可以在分别不同的温度下进行，也可在相同的温度下进行。此外，在进行用于溶剂去除和提高酰亚胺化率的加热时，各自的加热方法既可以不同也可以相同。
所得的取向膜的厚度可通过调节聚酰亚胺组合物的涂布量进行控制。取向膜的厚度通常为1nm以上，优选为10nm以上，且通常为10μm以下，优选为5μm以下，更优选为2μm以下，特别优选为1μm以下。通过厚度为1nm以上，形成取向膜时的膜厚等均一性变高，取向膜可具有充分的取向特性。此外，通过将厚度设定为10μm以下，因可使液晶单元变薄而优选。
用本发明的聚酰亚胺组合物制作的取向膜的硬度，其膜厚2μm处的维氏硬度通常为10以上，优选为20以上，更优选为30以上。此外，还通常为100以下，优选为80以下，更优选为60以下。通过维氏硬度为特定的范围，存在以下的倾向：取向膜上变得难以产生伤痕，可以防止由取向膜上的伤痕导致的各向异性色素膜的涂布缺陷。此外，在进行取向膜的摩擦处理等的表面处理时，存在松弛变慢、获得表面处理效果的倾向。
可以使用微小硬度计HM2000(Fisher·Instruments社制)，按照如下所示测定维氏硬度。
压头使用维氏压头，以1.67mN/秒的负载速度负载5mN/μm2的负荷，保持5秒后，去除负荷，获得维氏硬度(马氏硬度(Marten’shardness)×0.0945)。
用本发明的聚酰亚胺组合物制作的取向膜的弹性变形率，其在膜厚2μm处使用微小硬度计求得的数值通常为10％以上，优选为15％以上，进一步地优选为18％以上，特别优选为20％以上。此外，通常为70％以下，优选为65％以下。通过取向膜的弹性变化率为该范围，存在以下的倾向：进行摩擦等表面处理时，变得难以松弛，可以维持摩擦等表面处理，维持取向特性。此外，进行摩擦时，存在以下倾向：由摩擦造成的取向膜的刮擦或划伤少，可以获得均一的取向膜。
用本发明的聚酰亚胺组合物制作的取向膜的透过率，在比400nm长的波长侧(可见区域)中，通常为60％以上，优选为70％以上，更优选为80％以上。透过率的上限并无特别的限定，优选较高者。
透光率高的取向膜适宜在要求透光性的装置等中使用。特别是，在用于液晶显示器时，优选背光源的蓝色区域的透过率高，具体地，较420nm长的波长侧上具有上述的透过率。另外，使用JISK7136-1中的总光线透过率，作为用本发明的聚酰亚胺组合物制作的取向膜的透过率。
为了提高取向膜的取向特性，可以对上述所得的涂布面，进行例如用将包含尼龙、人造丝、棉纱等纤维的布卷起的辊以一定方向摩擦的摩擦处理、照射直线偏光的处理等表面处理。通过进行这些处理，可以获得取向特性更高的取向膜。
其中，就使后述各向异性色素膜取向的方面而言，优选通过摩擦处理来提高取向特性。对取向膜进行该摩擦处理，使各向异性色素取向时，有必要进行比在液晶取向膜实施更强的摩擦处理。因此，以往的液晶用取向膜中，有时发生由摩擦造成的刮削，引起来自于由刮屑(削れカス)造成的工序污染、由刮削所产生的取向膜的划伤的各向异性色素膜的缺陷。
向经表面处理的取向膜涂布水溶性二色性色素时，取向膜的接触角通常为70°以下，优选为60°以下，更优选为50°以下。通过接触角为适当的范围，存在以下的倾向：与色素溶液相溶，可以均一地涂布色素溶液。
1.7各向异性色素膜用组合物
就高取向度地形成溶剂蒸发后所形成的各向异性色素膜的观点而言，优选各向异性色素膜用组合物，作为组合物为液晶相的状态。另外，本实施方式中，液晶相的状态是指，如《液晶的基础与应用》(松本正一，角田市良著；1991)的1～16页中所述，显示出液体和结晶两者的性质的液晶状态，向列相(Nematicphase)、胆甾相(Cholestericphase)、近晶相(Smecticphase)或碟型相(Discoticphase)。特别优选向列相。
此外，各向异性色素膜用组合物中，根据需要，也可混合胶粘剂树脂、单体、固化剂、添加剂等。作为各向异性色素膜用组合物的状态，既可以是溶液状，也可以是凝胶状。各向异性色素膜用组合物也可是在溶剂中溶解或分散有色素等的状态。
(色素)
关于色素，通常可以使用二色性色素。作为二色性色素，可以列举出表现出溶致液晶的色素、表现出热致液晶的色素等，可以使用任一种。
本发明中，为控制取向，色素优选为具有液晶相的色素。此处，具有液晶相的色素是指，在溶剂中表现出溶致液晶性的色素，在做成各向异性色素膜用组合物时，可显示液晶相也可不显示液晶相，优选如上所述地为液晶相的状态。
此外，本发明中使用的色素，优选为各向异性色素膜用组合物表现出液晶相，进一步地，为了向后述的湿式成膜法供给，优选可溶于水或有机溶剂中，特别优选为水溶性。进一步优选的色素为“有机概念图-基础和应用”(甲田善生著；三共出版；1984年)中所定义的无机性值比有机性值小的化合物。另外，在不采用盐的游离的状态下，其分子量优选为200以上，特别优选为300以上，且优选为1500以下，特别优选为1200以下。另外，水溶性是指，在室温下，化合物在水中通常溶解0.1质量％以上，优选溶解1质量％以上。
本发明的各向异性色素膜用组合物中，色素既可仅使用1种，也可组合使用2种以上。在组合2种以上情况下，为了各向异性色素膜用组合物表现出液晶相，只要至少1种是表现出液晶相的色素即可。
作为色素，具体可列举出：偶氮系色素、芪系色素、菁系色素、酞菁系色素、缩合多环系色素(苝系、噁嗪系)等。
本发明中使用的色素并无特别的限定，可以使用如下所示的公知的色素。
作为色素，例如可列举出：日本专利特开2006-079030号公报、日本专利特开2010-168570号公报、日本专利特开2007-302807号公报、日本专利特开2008-081700号公报、日本专利特开平09-230142号公报、日本专利特开2007-272211号公报、日本专利特开2007-186428号公报、日本专利特开2008-69300号公报、日本专利特开2009-169341号公报、日本专利特开2009-161722号公报、日本专利特开2009-173849号公报、日本专利特开2010-039154号公报、日本专利特开2010-180314号公报、日本专利特开2010-266769号公报、日本专利特开2010-031268号公报、日本专利特开2011-012152号公报、日本专利特开2011-016922号公报、日本专利特开2010-100059号公报、日本专利特开2011-141331号公报、日本专利特开2011-190313号公报、日本专利特表平08-511109号公报、日本专利特表2001-504238号公报、日本专利特开2006-48078号公报、日本专利特开2006-98927号公报、日本专利特开2006-193722号公报、日本专利特开2006-206878号公报、日本专利特开2005-255846号公报、日本专利特开2007-145995号公报、日本专利特开2007-126628号公报、日本专利特开2008-102417号公报、日本专利特开2012-194357号公报、日本专利特开2012-194297号公报、日本专利特开2011-034061号公报、日本专利特开2009-110902号公报、日本专利特开2011-100059号公报、日本专利特开2012-194365号公报、日本专利特开2011-016920号公报等中记载的色素。
上述色素适宜作为通过湿式成膜法而形成的各向异性色素膜用色素，而且波长分散性低，偏光度或二色比等也高。此外，因与由本发明的聚酰亚胺组合物所形成的取向膜的适用性优异，故而上述色素存在可以获得表现出高分子取向度的各向异性色素膜的倾向。
进一步地，因与由本发明的聚酰亚胺组合物所形成的取向膜的适用性特别优异，所以这些色素中优选使用偶氮系色素。偶氮系色素是指具有至少一个以上偶氮基的色素。其一分子中的偶氮基的数量优选为2以上，优选6以下。此外，进一步优选为4以下。根据偶氮基为适当的数量，波长分散性低，可以获得在可见区域中、在广泛的区域内具有吸收的色调，此外，还存在制造变得容易的倾向。
偶氮系色素中，以游离酸的形式具有以下通式(A)的结构的、双偶氮、三偶氮和四偶氮的各种色素，因其与由本发明的聚酰亚胺组合物所形成的取向膜的适用性优异，可以获得表现出高分子取向度的各向异性色素膜，故而优选。进一步地，具有通式(A)的结构的色素，因其波长分散性低，可获得在可见区域的广泛区域具有吸收的色调，故而优选。
[化14]
上述通式(A)中，E1表示任意的有机基团；R20和R21分别独立地表示氢原子、可具有取代基的烷基或可具有取代基的苯基；p和q分别独自为1以上、5以下的整数；并且p和q的和表示2以上、6以下。
进一步地，上述通式(A)的结构中，以游离酸的形式具有以下通式(B)的结构的、双偶氮、三偶氮和四偶氮的各种色素，因其与由本发明的聚酰亚胺组合物所形成的取向膜的适用性优异，可以获得表现出高分子取向度的各向异性色素膜，故而进一步优选。此外，具有通式(B)的结构的色素，因其波长分散性低，可获得在可见区域的广泛区域具有吸收的色调，故而特别优选。
[化15]
上述通式(B)中，E2表示任意的有机基团；R22和R23分别独立地表示氢原子、可具有取代基的烷基、或可具有取代基的苯基。
以下，将举例说明本发明中使用的色素(具体的化合物)，但并不限于这些。
[化16]
[化17]
[化18]
[化19]
[化20]
[化21]
[化22]
[化23]
本实施方式中的色素，既可以以游离酸的形式直接使用，也可以是酸根的一部分采用盐型的色素。此外，盐型的色素与游离酸型的色素也可混合。此外，制造时以盐型而得时，既可以直接使用，也可变换为所期望的盐型。作为盐型的交换方法，可以任意地使用公知的方法，例如可列举出以下方法。
1)在以盐型而得的色素的水溶液中添加盐酸等强酸，使色素以游离酸的形式酸析后，使用具有所要求的平衡离子的碱溶液(例如氢氧化锂水溶液)将色素酸性基团进行中和、盐交换的方法。
2)在以盐型而得的色素的水溶液中添加具有所要求的平衡离子的大量过剩的中性盐(例如氯化锂)，以盐析饼的形式进行盐交换的方法。
3)使用强酸性阳离子交换树脂处理以盐型而得的色素的水溶液，使色素以游离酸的形式酸析后，使用具有所要求的平衡离子的碱溶液(例如氢氧化锂水溶液)，将色素酸性基团进行中和、盐更换的方法。
4)在预先用具有所要求的平衡离子的碱溶液(例如氢氧化锂水溶液)处理后的强酸性阳离子交换树脂中，使以盐型而得的色素的水溶液发生作用，进行盐交换的方法。
此外，本实施方式中的色素所具有的酸性基团成为游离酸型还是成为盐型，这依赖于色素的pKa和色素水溶液的pH。
作为上述盐型的例子，可列举出：Na、Li、K等碱金属的盐；可以用烷基或羟基烷基取代的铵盐；或者有机胺的盐。作为有机胺的例子，可列举出：碳原子数1～6的低级烷基胺、羟基取代的碳原子数1～6的低级烷基胺、羧基取代的碳原子数1～6的低级烷基胺等。这些盐型的情况下，其种类不限于一种，可以多种进行混合。
如上所述的色素可以单独使用，也可将它们的2种以上并用，此外，也可以以不降低取向的程度将上述所列举的色素之外的色素混合并使用。据此，可以制造具有各种色相的各向异性色素膜。
作为混合其它色素时的混合用色素的例子，可列举出：C.I.直接黄12、C.I.直接黄34、C.I.直接黄86、C.I.直接黄142、C.I.直接黄132、C.I.酸性黄25、C.I.直接橙39、C.I.直接橙72、C.I.直接橙79、C.I.酸性橙28、C.I.直接红39、C.I.直接红79、C.I.直接红81、C.I.直接红83、C.I.直接红89、C.I.酸性红37、C.I.直接紫9、C.I.直接紫35、C.I.直接紫48、C.I.直接紫57、C.I.直接蓝1、C.I.直接蓝67、C.I.直接蓝83、C.I.直接蓝90、C.I.直接绿42、C.I.直接绿51、C.I.直接绿59等。
在本发明的各向异性色素膜用组合物中，也可根据日本专利特开2007-199333号公报和日本专利特开2008-101154号公报中记载的方法，混合蒽醌化合物。进一步地，还可以使用日本专利特开2006-3864号公报和日本专利特开2006-323377号公报中记载的方法。
此外，本发明的各向异性色素膜用组合物，可以如日本专利特开2007-178993号公报所述地，通过将各向异性色素膜用组合物的温度5℃、外加应变后0.01秒后的松弛弹性模量G降低为10分之一为止的时间设定为0.1秒以下，从而控制各向异性色素膜的缺陷。具体地，可列举出：相对于各向异性色素膜用组合物中的偶氮系化合物的酸性基团，使阳离子含有0.9当量以上、0.99当量以下，并且使强酸性阴离子含有0.02当量以上、0.1当量以下等来进行。
(各向异性色素膜用组合物的溶剂)
作为溶剂，只要为可使上述化合物溶解或分散的溶剂即可，并无特别的限定。特别是，由于色素容易在溶剂中形成如溶致液晶的缔合状态，所以适用水、具有水混合性的有机溶剂、或者它们的混合物。作为有机溶剂的具体例子，可列举出：甲醇、乙醇、异丙醇、丙三醇等醇类；乙二醇、二乙二醇等二醇类、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂等溶纤剂类等单独或2种以上的混合溶剂。
上述当中，由于促进色素的芳香族环等有机性高的部分之间的缔合，故而优选水、甲醇、以及乙醇，特别优选为水。
(各向异性色素膜用组合物中的色素的浓度)
作为各向异性色素膜用组合物中的色素的浓度，根据成膜条件而不同，优选为0.01质量％以上，进一步优选为0.1质量％以上，且优选为50质量％以下，进一步优选为30质量％以下。如果色素浓度过低，则组合物中的色素缔合将变得不充分，在所获得的各向异性色素膜中，无法获得充足的偏光度或二色比等各向异性；如果过高，则粘度变高，存在难以获得均一的薄膜涂布的情况，或存在各向异性色素膜用组合物中色素析出的情况。
(各向异性色素膜用组合物的添加剂)
各向异性色素膜用组合物中，可以进一步地根据需要混合表面活性剂、流平剂、偶联剂、pH调节剂等添加剂。根据添加剂，存在可提高湿润性、涂布性等的情况。
作为表面活性剂，可以使用阴离子性、阳离子性和非离子性中的任一种。其添加浓度并无特别的限定，但作为用于获得添加效果充分的、且不损害分子的取向的量，以各向异性色素膜用组合物中的浓度计，通常优选为0.01质量％以上，进一步优选为0.1质量％以上。此外，还优选为5质量％以下，进一步优选为1质量％以下，特别优选为0.5质量％以下。
此外，为了达到抑制各向异性色素膜用组合物中的色素的造盐或凝聚等不稳定性等的目的，也可在各向异性色素膜用组合物的构成成分的混合前后或混合中的任一时机中添加公知的酸/碱等pH调节剂等。另外，作为上述之外的添加剂，也可使用“涂料添加剂(AdditiveforCoating)”，J.Bieleman著，Wiley-VCH(2000)中记载的公知的添加剂。
1.8各向异性色素膜的形成方法
本发明中，优选根据湿式成膜法，在本发明的取向膜上制作各向异性色素膜。
本发明中所称的湿式成膜法是指，在取向膜上根据某些方法适用各向异性色素膜用组合物，经过溶剂干燥的过程，在基材上使色素等取向·层叠的方法。湿式成膜法中，如果各向异性色素膜用组合物在基材上形成，则已在各向异性色素膜用组合物中、或在溶剂干燥的过程中，通过色素本身的自我缔合，而发生微小面积内的取向。通过在该状态下施加外场，可在大区域内按照一定方向进行取向，获得具有所要求性能的各向异性色素膜。在这点上，不同于基于以下原理的方法：用包含色素的溶液，将所谓的聚乙烯醇(PVA)薄膜等进行染色并拉伸，仅通过拉伸工序使色素取向。另外，此处的外场是指，可以列举为预先在基材上施加的取向处理层的影响、剪切力、磁场等，这些既可以单独使用，也可多种组合使用。
此外，在基材上形成各向异性色素膜用组合物的过程、施加外场使之取向的过程、使溶剂干燥的过程，既可以依次进行，也可以同时进行。
作为湿式成膜法中的在基材上适用各向异性色素膜用组合物的方法，例如可列举出涂布法、浸渍涂布法、LB膜形成法、公知的印刷法等。此外，也有将如此所得的各向异性色素膜转印于其他的基材上的方法。这些当中，本发明优选使用涂布法。具体地，通过对取向膜涂布上述各向异性色素膜用组合物，可以形成各向异性色素膜。
各向异性色素膜的取向方向通常与涂布方向一致，但也可与涂布方向不同。此外，本实施方式中的各向异性色素膜的取向方向是指，例如如果是各向异性色素膜，则为偏光的透过轴或吸收轴；如果为相位差膜，则为快轴或慢轴。
而且，本实施方式中的各向异性色素膜，除了利用光吸收的各向异性作为直线偏光、圆偏光、椭圆偏光等的偏光膜或相位差膜发挥功能之外，还可根据膜形成工序与被涂布体(基板等)或含有有机化合物(色素或透明材料)的组合物的选择，从而作为折射各向异性或传导各向异性等的各种各向异性膜而功能化。
作为涂布各向异性色素膜用组合物而获得各向异性色素膜的方法，并无特别的限定，例如可列举出：原崎勇次著“涂布工学”(コーティング工学)(株式会社朝仓书店，1971年3月20日发行)第253页～第277页中记载的方法、市村国宏监修“分子协调材料的创制和应用”(分子協調材料の創製と応用)(株式会社CMC出版，1998年3月3日发行)第118页～第149页中记载的方法、在被涂布体上用狭缝模具涂布法、旋涂法、喷涂法、棒式涂布法、辊式涂布法、刮刀涂布法、淋幕式涂布法(CurtainCoatingMethod)、喷注法、浸渍法法等进行涂布的方法。其中，采用狭缝模具涂布法时，因可获得均一性高的各向异性色素膜而适宜。
认为：通过上述涂布法，在本发明的取向膜之上涂布作为上述各向异性色素膜用组合物而优选的表现出溶致液晶相的各向异性色素膜用组合物时，主要通过预先在基材上实施的取向膜等取向处理的影响与涂布时施加于各向异性色素膜用组合物的剪切力，由此色素取向。
连续地涂布各向异性色素膜用组合物时的各向异性色素膜用组合物的供给方法、供给间隔并无特别的限定，有时涂布液的供给操作变得复杂，或者有时在涂布液开始时与停止时产生涂布膜厚的变动，因此，在各向异性色素膜的膜厚薄时，特别优选一边连续地供给各向异性色素膜用组合物，一边进行涂布。
作为涂布各向异性色素膜用组合物的速度，通常为1mm/秒以上，优选为5mm/秒以上，进一步优选为10mm/秒以上。此外，还通常为1000mm/秒以下，优选为200mm/秒以下。如果涂布速度过小，则存在各向异性色素膜的各向异性低的担忧。另一方面，如果过大，则存在无法均一地涂布的担忧。
另外，作为各向异性色素膜用组合物的涂布温度，通常为0℃以上80℃以下，优选为40℃以下。此外，各向异性色素膜用组合物的涂布时的湿度，优选为10％RH以上，进一步地优选为30％RH以上，且优选为80RH％以下。
关于各向异性色素膜的膜厚，作为干燥膜厚，优选为10nm以上，进一步地优选为50nm以上。另一方面，优选为30μm以下，1μm以下。通过各向异性色素膜的膜厚在适当的范围，存在可获得膜内分子的均一的取向和均一的膜厚的倾向。
也可以对各向异性色素膜进行不溶化处理。不溶化是指，通过降低各向异性色素膜中的化合物的溶解性，从而控制上述化合物从各向异性色素膜中溶出、提高膜稳定性的处理工序。具体地，例如可列举出：将低价数的离子，置换为比其更高价数的离子(例如将1价离子置换为多价离子)的处理、或者置换为具有多个离子基团的有机分子或聚合物的处理。作为这种处理方法，例如可以使用细田丰著“理论制造染色化学”(理論製造染色化学)(技报堂，1957年)第435～437页等中记载的处理工序等公知的方法。
优选地，就后工序的简便性、耐久性等观点而言，优选用日本专利特开2007-241267号公报等中记载的方法，处理所获得的各向异性色素膜，制成对水不溶性的各向异性色素膜。
此外，各向异性色素膜在可见光波长区域中的透过率优选为25％以上。进一步优选为35％以上，特别优选为40％以上。此外，透过率的上限并无限定，只要为与用途对应的上限即可。例如，在用于液晶显示器用时，优选为50％以下。
将本发明的各向异性色素膜用作偏光元件时，可用偏光度表示各向异性色素膜的取向特性。关于偏光度，在单体透过率为36％以上的情况下，其通常为95％以上，优选为98％以上，进一步优选为99％以上。此外，偏光度越高越好，最大值为100％。通过偏光度为上述数值以上，从而作为下述的光学元件有用，特别作为偏光元件有用。
各自的透过率只要是使用相同波长的材料就无特别的限定，可根据目的选择任意的波长，在表示各向异性色素膜的取向的程度时，优选使用各向异性色素膜的最大吸收波长处的值。
偏光度(P)(％)＝{(Ty－Tz)/(Ty+Tz)}1/2×100
Tz：各向异性色素膜对吸收轴方向的偏光的透过率
Ty：各向异性色素膜对偏光轴方向的偏光的透过率
在本发明的聚酰亚胺组合物中，可以直接添加上述各向异性色素或各向异性色素膜用组合物，作为各向异性色素膜使用。该情况下的各种条件也可与形成上述各向异性色素膜的方法相同地进行。
1.9光学元件
本发明的光学元件是利用光吸收的各向异性而获得直线偏光、圆偏光、椭圆偏光等的偏光元件、相位差元件、具有折射各向异性或传导各向异性等功能的元件。这些功能可根据膜形成工序与被涂布体(基板等)或含有有机化合物(色素或透明材料)的组合物的选择，进行适当的调整。本发明中，优选用作偏光元件。
1.10偏光元件
本发明的偏光元件只要是在被涂布体(基板等)上具有取向膜与各向异性色素膜用组合物的元件即可，除此之外，也可以是具有任意的膜(层)的元件。例如，在取向膜的表面上，可以通过形成各向异性色素膜用组合物来制造。本发明的偏光元件，除了取向膜、各向异性色素膜之外，也可以根据需要通过涂布或贴合等将保护层、粘合层或防反射层、取向膜、具有作为相位差薄膜的功能、作为亮度增强膜的功能、作为反射膜的功能、作为半透过反射膜的功能、作为扩散薄膜的功能等光学功能的层等具有各种各样的功能的层进行层叠形成，而作为层叠体使用。
具有这些光学功能的层，例如可以通过下述方法来形成。
具有作为相位差薄膜的功能的层，例如可以通过实施日本专利特开2-59703号公报、日本专利特开平4-230704号公报等中记载的拉伸处理，或者实施通过日本专利特开平7-230007号公报等中记载的处理来形成。
此外，具有作为亮度增强膜的功能的层，例如可以使用日本专利特开2002-169025号公报或日本专利特开2003-29030号公报中记载的方法来形成微细孔、或者可以通过将选择反射的中心波长不同的2层以上的胆甾型液晶层重叠来形成。
具有作为反射膜或半透过反射膜的功能的层，可以使用通过蒸镀或喷溅法等而得的金属薄膜来形成。具有作为扩散薄膜的功能的层，可以通过在上述保护层涂布含有微粒的树脂溶液来形成。
此外，具有作为相位差薄膜或光学补偿薄膜的功能的层，可以通过涂布碟型液晶性化合物、向列型液晶性化合物等液晶性化合物使其取向来形成。
在将本实施方式中的各向异性色素膜在LCD或OLED等各种显示元件中用作各向异性色素膜等使用时，可以在构成这些显示元件的电极基板等的表面上直接形成取向膜和各向异性色素膜，或者可以将形成了取向膜和各向异性色素膜的基板用作这些显示元件的构成构件。
就通过直接在玻璃等高耐热性被涂布体(基板等)上形成，从而可以获得高耐热性的偏光元件的观点而言，本发明的光学元件不仅可以适用于液晶显示器或有机电致发光显示器，而且还适用于液晶投影仪或车载用显示面板等要求高耐热性的用途。
实施例
以下，将列举实施例和比较例来进一步详细地说明本发明。另外，以下实施例是为了详细说明本发明而举例说明的，本发明只要不违反该宗旨就不限定于以下实施例。另外，以下实施例中的各种条件或评价结果的值具有作为本发明的实施方式中的上限或下限的优选的值的意义，优选的范围也可为被上述上限或下限的值与实施例的值或实施例之间的值的组合所规定的范围。
＜芳香环元素比例＞
由原料单体中的芳香族四羧酸酸酐与二胺化合物的比例算出。
＜酰亚胺化率＞
合成的聚酰亚胺组合物的酰亚胺化率，使用FT-IR(6100，日本分光社制)，如下所述地测定。
首先，将聚酰亚胺组合物涂布于溴化钾结晶，准备在70℃下经干燥的样品与同样地在300℃下经干燥的样品。
测定300℃干燥样品在1500cm-1附近的吸收(A)、1380cm-1附近的吸收(B)、70℃干燥样品在1500cm-1附近的吸收(A’)、1380cm-1附近的吸收(B’)，由以下式算出各聚酰亚胺组合物的酰亚胺化率(％)。
酰亚胺化率＝(A’/B’)/(A/B)×100
＜可溶性＞
将含有反应液的聚酰亚胺组合物在室温下固体成分(不溶聚酰亚胺树脂)析出的物质判定为“×”、完全溶解的物质判定为“○”。
＜维氏微小硬度计测定＞
将合成的聚酰亚胺组合物1～3的固体成分浓度稀释为15重量％，作为涂布液。使用旋转涂布机，将该涂布液涂布于玻璃基板上，在80℃下加热10分钟，进一步地在140℃下加热1小时。此时的膜厚为2μm。
对该膜，使用维氏微小硬度计HM2000(Fisher·Instruments社制)，压头使用维氏压头，以1.67mN/秒的负荷速度负载5mN/μm2的负荷，保持5秒后，去除负荷，求出维氏硬度(马氏硬度×0.0945)、弹性变化率：(总变形量-塑性变形量)/总变形量×100。
(聚酰亚胺组合物的合成)
[实施例1]
在配备有回流氮气导入管、冷却器、充满甲苯的Dean-stark冷凝器以及搅拌机的4口烧瓶中，加入1，1’-二环己烷-3，3’，4，4’-四羧酸二酐6.9g、2，2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷9.4g、N，N-二甲基乙酰胺58g、甲苯10.7g。边搅拌该混合物边升温，在140-150℃下使之反应13小时，获得聚酰亚胺组合物1。
关于所获得的聚酰亚胺组合物1，使用上述方法求取芳香环元素比例、酰亚胺化率、以及可溶性。其结果如表1所示。
[实施例2]
除了将实施例1的2，2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷变更为4，4’-二氨基二苯基醚4.6g之外，其余用与实施例1同样的方法合成，从而获得聚酰亚胺组合物2。关于所获得的聚酰亚胺组合物2，使用与实施例1同样的方法进行评价。其结果如表1所示。
[实施例3]
除了将实施例1的2，2-双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)丙烷变更为4，4’-二氨基-2，2’-二甲基联苯4.8g之外，其余用与实施例1同样的方法合成，从而获得聚酰亚胺组合物3。关于所获得的聚酰亚胺组合物3，使用与实施例1同样的方法进行评价。其结果如表1所示。
[实施例4]
在配备有回流氮气导管、冷却器、充满甲苯的Dean-stark冷凝器以及搅拌机的4口烧瓶中，加入1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐13.3g、均苯四甲酸二酐1.5g、3，4-二氨基二苯基醚14.0g、N-甲基-2-吡咯烷酮86g以及甲苯17.3g。边搅拌该混合物边升温，在160～170℃下使之反应13小时，获得聚酰亚胺组合物4。关于所获得的聚酰亚胺组合物4，使用与实施例1同样的方法进行评价。其结果如表1所示。
[实施例5]
除了分别将实施例4中的1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐变更为3，3’，4，4’-双环己烷四羧酸二酐15.714g、将3，4-二氨基二苯基醚变更为双(4-(4-氨基苯氧基)苯基)砜25.949g、将均苯四甲酸二酐变更为1.243g、N-甲基-2-吡咯烷酮变更为82g、甲苯变更为16.3g之外，其余用与实施例4同样的方法合成，获得聚酰亚胺组合物5。关于所获得的聚酰亚胺组合物5，使用与实施例1同样的方法进行评价。其结果如表1所示。
[实施例6]
除了分别将实施例4中的1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐变更为1，2，3，4-环戊烷四羧酸二酐9.982g、将均苯四甲酸酸酐变更为0g、将3，4-二氨基二苯基醚变更为10.012g、将N-甲基-2-吡咯烷酮变更为60g、甲苯变更为12g之外，其余用与实施例4同样的方法合成，获得聚酰亚胺组合物6。关于所获得的聚酰亚胺组合物，使用与实施例1同样的方法进行评价。其结果如表1所示。
[实施例7]
除了分别将实施例4中1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐变更为1，1’-二环己烷-3，3’，4，4’-四羧酸二酐12.63g、将均苯四甲酸酸酐变更为1.0g、将3，4-二氨基二苯基醚变更为9.66g、将N-甲基-2-吡咯烷酮变更为70.10g、甲苯变更为10.5g之外，其余用与实施例4同样的方法合成，获得聚酰亚胺组合物7。关于所获得的聚酰亚胺组合物7，使用与实施例1同样的方法进行评价。其结果如表1所示。
[比较例1]
除了将实施例2的1，1’-二环己烷-3，3’，4，4’-四羧酸二酐变更为3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐6.7g之外，其余用与实施例2同样的方法合成，获得聚酰亚胺组合物8。关于所获得的聚酰亚胺组合物8，使用与实施例1同样的方法进行测定。聚酰亚胺组合物8不可溶。此外，由于不可溶，所以无法测定酰亚胺化率。其结果如表1所示。
[比较例2]
除了将实施例4中的1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐变更为1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐4.2g、将均苯四甲酸二酐变更为0g、将3，4-二氨基二苯基醚变更为4，4-二氨基-2，2-二甲基联苯4.8g、将N-甲基-2-吡咯烷酮变更为27g、甲苯变更为5.4g之外，其余用与实施例4同样的方法合成，从而获得聚酰亚胺组合物9。关于所获得的聚酰亚胺组合物9，使用与实施例1同样的方法进行测定。聚酰亚胺组合物9不可溶。此外，由于不可溶，所以无法测定酰亚胺化率。其结果如表1所示。
此外，关于实施例1～3中获得的组合物1～3，按照上述＜维氏微小硬度计测定＞的方法，测定维氏硬度和弹性模量。结果如表2所示。
[表1]
[表2]
组合物 维氏硬度 弹性率(％)
实施例1 组合物1 26 30
实施例2 组合物2 27 36
实施例3 组合物3 54 51
(取向膜的制作)
[实施例8～14]
使用实施例2～7中合成的聚酰亚胺组合物2～7，如下所述地制作取向膜1～7。进一步地，在各取向膜上进行摩擦处理，用肉眼确认有无摩擦后膜的划伤和刮削，将无刮削的膜记为○，将存在刮削的膜记为×。
此外，比较例1和2的组合物8和9，因组合物不可溶，析出聚酰亚胺，所以无法涂布，无法获得取向膜。
(1)取向膜的制作
用涂布溶剂(N，N-二甲基乙酰胺)将聚酰亚胺组合物2和3稀释为4质量％，作为涂布液。关于聚酰亚胺组合物4～7，使用涂布溶剂(N-甲基-2-吡咯烷酮/甲氧苯甲酰＝1/1)，分别将聚酰亚胺组合物4和5稀释为4质量％，将聚酰亚胺组合物6稀释为10质量％，将聚酰亚胺组合物7稀释为3质量％，作为涂布液。使用旋转涂布机，分别将这些涂布液涂布于玻璃基板上。然后，在80℃下加热10分钟后，在140℃下加热1小时，获得取向膜1～7。
(2)摩擦处理
使用人造丝布，在制成的取向膜1～7上以一定的方向施加摩擦。
在进行了摩擦处理的取向膜1～7上，分别进行各向异性色素膜用组合物的涂布，对所获得的各向异性色素膜的光学特性进行评价。
(3)各向异性色素膜用组合物的涂布
在79质量份的水中加入20质量份的由式(I)表示的偶氮化合物与1质量份的由式(II)表示的化合物，搅拌使之溶解后，通过过滤去除不溶部分，从而获得色素水溶液(各向异性色素膜用组合物)。
＜涂敷器涂布(ApplicatorCoating)＞
在用上述方法制作的聚酰亚胺取向膜上，使用间隙4μm的涂敷器(applicator)(堀田制作所社制)涂布上述各向异性色素膜用组合物后，通过自然干燥，获得各向异性色素膜。
＜模具涂敷涂布＞
在用上述方法制得的聚酰亚胺取向膜上，使用狭缝(slot)宽度50μm的模具式涂布机，涂布上述各向异性色素膜用组合物后，涂布后，通过自然干燥，获得各向异性色素膜。
[化24]
(4)光学性能
光学性能用各向异性色素膜的单体透过率和偏光度进行评价。关于单体透过率和偏光度，使用配备グラムトムソン偏振光镜(Glan-ThompsonPrism)的分光光度计(大塚电子株式会社制，产品名“RETS-100”)求得。向各向异性色素膜上入射直线偏光的测定光，测定透过率之后，根据下式进行计算，算出作为各向异性色素膜的最大吸收波长的620nm处的偏光度。
偏光度(P)(％)＝{(Ty－Tz)/(Ty+Tz)}1/2×100
Tz：各向异性色素膜对吸收轴方向的偏光的透过率
Ty：各向异性色素膜对偏光轴方向的偏光的透过率
由单体透过率和偏光度，如下所述地评价。
A：单体透过率为40％以上，且偏光度为99.5％以上
B：单体透过率为36％以上，且偏光度为99％以上
C：单体透过率为36％以上，且偏光度为95％以上、小于99％
D：单体透过率为36％以上，且偏光度小于95％
上述取向膜的评价如表3和4所示。
[表3]
[表4]
实施例1～7(聚酰亚胺组合物1～7)全部为可溶。
此外，使用组合物2～7而得的取向膜1～7没有产生由摩擦导致的划伤或刮削，显示出耐表面处理性优异。
进一步地，已知：取向膜1～7因其各向异性色素膜的光学特性也优异，所以本发明的取向膜的取向特性高。
对本发明进行了详细的说明，并参照了特定的实施方式进行说明，但也可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下，加以各种各样的变更或修正，这对本领域技术人员来说是显而易见的。本申请基于2013年10月7日申请的日本专利申请(特愿2013-210392)以及2014年3月26日申请的日本专利申请(特愿2014-064536)，其内容作为参考包含于本文中。
产业上的可利用性
本发明可以在产业上的任意的领域上使用，例如可以适用于需要高取向特性的取向膜的领域，具体地，例如在光学领域、显示器等中的需要光学元件的领域中特别适宜使用。

Claims (5)

1.一种聚酰亚胺组合物，其是各向异性色素膜用取向膜中使用的聚酰亚胺组合物，其特征在于，聚酰亚胺组合物包含聚酰亚胺和溶剂，
所述聚酰亚胺由通式(1)表示：
[化1]
通式(1)中，X表示碳原子数5以上的4价脂肪族烃基；
R1表示具有芳香环的2价有机基团；
n表示1以上的整数，在n为2以上时，在1分子的由通式(1)表示的结构中存在的多个R1和X，各自相同或不同。
2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺组合物，在形成所述聚酰亚胺的主链的元素数中，形成芳香环的元素数的比例为5％以上、75％以下。
3.根据权利要求1或2所述的聚酰亚胺组合物，所述聚酰亚胺的酰亚胺化率为90％以上。
4.一种各向异性色素膜用取向膜，其特征在于，其是使用权利要求1～3中任一项所述的聚酰亚胺组合物而形成的。
5.一种光学元件，其特征在于，具有权利要求4中所述的各向异性色素膜用取向膜、与层叠于所述各向异性色素膜用取向膜上的各向异性色素膜。
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