CN107533258B - 液晶表示元件 - Google Patents
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Abstract
提供液晶的垂直取向性高、光学特性良好、且液晶层与液晶取向膜的密合性高、进而长时间在高温高湿、光照射的环境下也能维持特性的液晶表示元件。该液晶表示元件在具备电极的一对基板之间具有液晶层且至少一个基板具备用于使液晶垂直取向的液晶取向膜,所述液晶层是对配置在所述一对基板之间的包含液晶和聚合性化合物的液晶组合物照射紫外线使其固化而得到的,前述液晶取向膜由含有下述(A)成分和(B)成分的液晶取向处理剂得到。(A)成分:选自由式[1‑1]的化合物和式[1‑2]的化合物组成的组中的至少1种化合物。(B)成分:具有选自由式[2‑1]和式[2‑2]组成的组中的至少1种结构的聚合物。
Description
技术领域
本发明涉及在未施加电压时呈现透明状态、且在施加电压时呈现散射状态的透射散射型液晶表示元件。
背景技术
作为使用了液晶材料的液晶表示元件,TN模式已经实用化。该模式中,利用液晶的旋光特性来进行光的切换,用作液晶表示元件时需要使用偏振片。然而,由于使用偏振片而导致光的利用效率变低。
作为光的利用效率高而不使用偏振片的液晶表示元件,有在液晶的透射状态(也称为透明状态)和散射状态之间进行切换的液晶表示元件,一般来说,已知有使用高分子分散型液晶(也称为PDLC)、高分子网络型液晶(PNLC)的液晶表示元件。
使用了它们的液晶表示元件中,在具备电极的一对基板之间配置包含因紫外线而聚合的聚合性化合物的液晶组合物,利用紫外线的照射进行液晶组合物的固化,形成液晶层、即液晶与聚合性化合物的固化物复合体(例如聚合物网络)。该液晶表示元件通过施加电压来控制液晶的透射状态和散射状态。
以往的使用了PDLC、PNLC的液晶表示元件是由于液晶分子在未施加电压时朝向随机的方向而呈现白浊(散射)状态,并且在施加电压时液晶沿着电场方向排列来透射光从而呈现透射状态的液晶表示元件(也称为标准(normal)型元件)。但是,标准型元件为了获得透射状态而需要一直施加电压,因此在以透明状态使用的情况较多的用途中、例如作为窗玻璃等使用时,耗电量变大。
另一方面,报道了使用在未施加电压时呈现透射状态且在施加电压时呈现散射状态的PDLC而得到的液晶表示元件(也称为逆向型元件)(参照专利文献1、2)。
现有技术方案
专利文献
专利文献1:日本特许2885116号公报
专利文献2:日本特许4132424号公报
发明内容
发明要解决的问题
逆向型元件的液晶组合物中的聚合性化合物具有形成聚合物网络而得到期望的光学特性的作用、以及作为提高液晶层与液晶取向膜的密合性的固化剂的作用。为了提高其与液晶取向膜的密合性,需要使聚合物网络更致密,但使聚合物网络变得致密时,存在阻碍液晶的垂直取向性、使逆向型元件的光学特性、即未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性变差的问题。因此,逆向型元件中使用的液晶组合物需要提高形成液晶层时的液晶垂直取向性。
进而,逆向型元件中使用的液晶取向膜是为了使液晶垂直取向而疏水性高的膜,因此液晶层与液晶取向膜的密合性变低。因此,逆向型元件中使用的液晶组合物必须大量导入具有固化剂作用的聚合性化合物。但是,导入大量聚合性化合物时,存在液晶的垂直取向性受到阻碍、未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性大幅降低的问题。
进而,将逆向型元件粘贴于汽车、建筑物的窗玻璃来使用时,元件有时会长期在高温高湿的环境下、暴露于光照射的环境下使用。因此,需要在严酷的环境中液晶的垂直取向性也不会降低、且液晶层与液晶取向膜的密合性高。
本发明的目的在于,提供液晶的垂直取向性高、光学特性良好、即未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好、且液晶层与液晶取向膜的密合性高、进而即使在长期暴露于高温高湿、光照射的环境中也能够维持这些特性的液晶表示元件。
用于解决问题的方案
本发明人为了实现上述目的而进行了深入研究,结果完成了具有以下要旨的本发明。
1.一种液晶表示元件,其特征在于,在具备电极的一对基板之间具有液晶层且至少一个基板具备用于使液晶垂直取向的液晶取向膜,所述液晶层是对配置在所述一对基板之间的包含液晶和聚合性化合物的液晶组合物照射紫外线使其固化而得到的,前述液晶取向膜由含有下述成分的液晶取向处理剂得到。
(A)成分:选自由下述式[1-1]的化合物和下述式[1-2]的化合物组成的组中的至少1种化合物。
(B)成分:具有选自由下述式[2-1]和式[2-2]组成的组中的至少1种结构的聚合物。
(T1表示选自由碳数1~20的亚烷基、以及具有苯环或者环己烷环的碳数6~24的有机基团组成的组中的至少1种,前述碳数1~20的亚烷基的任意的-CH2-任选被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH-、-CON(CH3)-、-S-或-SO2-替换。T2表示选自由单键、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CH2O-、-OCH2-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种。T3表示选自由下述式[1-a]~式[1-g]的结构组成的组中的至少1种。)
(TA表示氢原子或苯环。TB表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团。TC表示选自由碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基和碳数1~18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。)
(S1表示选自由下述式[1-a]~式[1-l]的结构组成的组中的至少1种结构。
S2表示单键或碳数1~24的亚烷基,前述亚烷基的任意的-CH2-任选被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH-、-CON(CH3)-、-S-或-SO2-替换。S3表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种二价环状基团、或具有类固醇骨架的碳数17~51的二价有机基团,前述环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。S4表示选自由单键、-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种连接基团。S5表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团,这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。sA表示0~4的整数。S6表示选自由碳数1~18的烷基、碳数2~18的烯基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基和碳数1~18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。)
(SA表示氢原子或苯环。SB表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团。SC表示选自由碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基和碳数1~18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。SD~SF分别表示碳数1~5的烷基。)
(Y1表示选自由单键、-(CH2)a-(a为1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种连接基团。Y2表示单键或-(CH2)b-(b为1~15的整数)。Y3表示选自由单键、-(CH2)c-(c为1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种。Y4表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种二价环状基团、或具有类固醇骨架的碳数17~51的二价有机基团,前述环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。Y5表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团,这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代。n表示0~4的整数。Y6表示选自由碳数1~18的烷基、碳数2~18的烯基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基和碳数1~18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。)
-Y7-Y8 [2-2]
(Y7表示选自由单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种连接基团。Y8表示碳数8~22的烷基或碳数6~18的含氟烷基。)
2.根据上述1所述的液晶表示元件,其中,前述(A)成分的[1-1]的化合物为选自由下述式[1a-1]~式[1a-6]的化合物组成的组中的至少1种。
(Ta和Tb分别表示1~12的整数。Tc~Tf分别表示1~10的整数。)
3.根据上述1所述的液晶表示元件,其中,式[1-2]中的S1为选自由式[1-a]~式[1-d]和式[1-f]组成的组中的至少1种结构。
4.根据上述1所述的液晶表示元件,其中,式[1-2]中的S1为选自由式[1-h]~式[1-l]的结构组成的组中的至少1种结构。
5.根据上述1~3中任一项所述的液晶表示元件,其中,(B)成分的聚合物为选自由丙烯酸类聚合物、甲基丙烯酸类聚合物、酚醛清漆树脂、聚羟基苯乙烯、聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、纤维素和聚硅氧烷组成的组中的至少1种。
6.根据上述1~4中任一项所述的液晶表示元件,其中,(B)成分的聚合物为使二胺成分与四羧酸成分进行反应而得到的聚酰亚胺前体或使该聚酰亚胺前体酰亚胺化而得到的聚酰亚胺,所述二胺成分包含具有前述式[2-1]或式[2-2]结构的二胺化合物。
7.根据上述6所述的液晶表示元件,其中,前述二胺成分包含下述式[2a]所示的二胺。
(Y表示前述式[2-1]或式[2-2]。n1表示1~4的整数。)
8.根据上述6或7所述的液晶表示元件,其中,前述二胺成分包含下述式[3a]所示的二胺。
(W表示下述式[3]的结构。m1表示1~4的整数。)
-W1-W2-W3-W4 [3]
(W1表示选自由单键、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种连接基团。W2表示单键、碳数1~18的亚烷基、或具有选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团的碳数6~24的有机基团,这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基取代。W3表示选自由单键、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种。W4表示选自由下述式[3-a]~式[3-g]的结构组成的组中的至少1种结构。)
(WA表示氢原子或苯环。WB表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团。WC表示选自由碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基和碳数1~18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。)
9.根据上述6~8中任一项所述的液晶表示元件,其中,前述四羧酸成分包含下述式[4]的四羧酸二酐。
(Z表示选自由下述式[4a]~式[4k]的结构组成的组中的至少1种结构。)
(Z1~Z4彼此独立地表示选自由氢原子、甲基、氯原子和苯环组成的组中的至少1种。Z5和Z6彼此独立地表示氢原子或甲基。)
10.根据上述1~4中任一项所述的液晶表示元件,其中,(B)成分的聚合物包含:使下述式[A1]的烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷、或使该式[A1]的烷氧基硅烷与下述式[A2]或者式[A3]的烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷。
(A1)mSi(A2)n(OA3)p [A1]
(A1表示前述式[2-1]或式[2-2]的结构。A2表示氢原子或碳数1~5的烷基。A3表示碳数1~5的烷基。m表示1或2的整数。n表示0~2的整数。p表示0~3的整数。其中,m+n+p为4。)
(B1)mSi(B2)n(OB3)p [A2]
(B1表示具有选自由乙烯基、环氧基、氨基、巯基、异氰酸酯基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、脲基和肉桂酰基组成的组中至少1种的、碳数2~12的有机基团。B2表示氢原子或碳数1~5的烷基。B3表示碳数1~5的烷基。m表示1或2的整数。n表示0~2的整数。p表示0~3的整数。其中,m+n+p为4。)
(D1)nSi(OD2)4-n [A3]
(D1表示氢原子或碳数1~5的烷基。D2表示碳数1~5的烷基。n表示0~3的整数。)
11.根据上述1~10中任一项所述的液晶表示元件,其中,前述液晶取向处理剂含有选自由光自由基产生剂、光酸产生剂和光碱产生剂组成的组中的至少1种产生剂。
12.根据上述1~11中任一项所述的液晶表示元件,其中,前述液晶取向处理剂含有:具有选自由环氧基、异氰酸酯基、氧杂环丁烷基、环碳酸酯基、羟基、羟基烷基和碳数1~3的烷氧基烷基组成的组中的至少1种取代基的化合物。
13.根据上述1~12中任一项所述的液晶表示元件,其中,前述液晶取向处理剂含有选自由1-己醇、环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、二丙二醇二甲醚、环己酮、环戊酮和下述式[D1]~式[D3]的溶剂组成的组中的至少1种溶剂。
(Da、Db和Dc分别表示碳数1~4的烷基。)
14.根据上述1~13中任一项所述的液晶表示元件,其中,前述液晶取向处理剂含有选自由N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮和γ-丁内酯组成的组中的至少1种溶剂。
15.根据上述1~14中任一项所述的液晶表示元件,其中,前述液晶组合物含有上述1所述的式[1-1]的化合物或式[1-2]的化合物。
16.根据上述1~15中任一项所述的液晶表示元件,其中,前述液晶表示元件的基板为玻璃基板或塑料基板。
发明的效果
根据本发明,能够提供光学特性良好、即未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好、且液晶层与液晶取向膜的密合性高、进而即使长期暴露于高温高湿、光照射的环境下也可维持这些特性的逆向型元件。通过本发明为何能够获得具有上述优异特性的液晶表示元件的机理尚不明确,但可大致推测如下。
本发明的元件中的液晶取向膜由包含前述式[1-1]的化合物(也称为特定化合物(1-1))的液晶取向处理剂得到。式[1-1]的T3为通过紫外线而发生聚合反应的部位。因此,通过制作液晶表示元件时的紫外线的照射,液晶组合物中的聚合性化合物与特定化合物(1)发生反应,能够提高液晶层与液晶取向膜的密合性。另外,特定化合物(1-1)所具有的异氰酸酯基与氨基、羟基等极性基团发生热反应。因此,通过液晶取向膜的制作时的加热,液晶取向处理剂中的(B)成分的聚合物(也称为特定聚合物)所具有的极性基团与该异氰酸酯基发生反应。由此可以认为,借助特定化合物(1-1),形成特定聚合物与液晶层的键合,能够提高液晶层与液晶取向膜的密合性。
另外,式[1-2]的化合物(也称为特定化合物(1-2))所具有的S1为具有极性基团的部位,S3~S6的结构表示使液晶垂直取向的效果高的刚直结构。因此可以认为,制成液晶取向膜时,通过使特定化合物(1-2)具有S1的极性基团,S3~S6的部位有效地迁移至液晶取向膜界面。由此可以认为,与聚合物所含的刚直结构一起进一步提高液晶的垂直取向性。
另外,本发明的液晶取向膜由含有具有前述式[2-1]或式[2-2]的结构(也称为特定侧链结构)的聚合物(也称为特定聚合物)的液晶取向处理剂得到。特别是由于式[2-1]显示出刚直结构,因此使用了该结构的情况下,能够得到表现出高且稳定的液晶的垂直取向性的液晶表示元件。因此,特别是使用了式[2-1]的情况下,能得到表现出良好光学特性的逆向型元件。
于是,本发明的液晶表示元件成为表现出良好光学特性、液晶层与液晶取向膜的密合性高、进而能长时间维持这些特性的液晶表示元件。
具体实施方式
<特定化合物(1-1)>
为前述式[1-1]所示的化合物。式[1-1]中,T1、T2、T3和T4如上述定义那样,其中,从液晶层与液晶取向膜的密合性的观点出发,T1优选为碳数1~12的亚烷基。另外,也优选为具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团。
T2优选为单键、-O-、-CH2O-、-OCH2-、-CONH-、-NHCO-、-COO-或-OCO-。
从液晶层与液晶取向膜的密合性的观点出发,T3优选为前述式[1-a]、式[1-b]、式[1-c]、式[1-d]或式[1-f]。更优选为式[1-a]、式[1-b]、式[1-d]或式[1-f]。
式[1]中的优选的T1~T3的组合示于下述表1、表2。
[表1]
T<sup>1</sup> | T<sup>2</sup> | T<sup>3</sup> | |
1-1a | 碳数1~12的亚烷基 | 单键 | 式[1-a] |
1-2a | 碳数1~12的亚烷基 | 单键 | 式[1-b] |
1-3a | 碳数1~12的亚烷基 | 单键 | 式[1-d] |
1-4a | 碳数1~12的亚烷基 | 单键 | 式[1-f] |
1-5a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | 单键 | 式[1-a] |
1-6a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | 单键 | 式[1-b] |
1-7a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | 单键 | 式[1-d] |
1-8a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -O- | 式[1-d] |
1-9a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -NH- | 式[1-d] |
1-10a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -CH2O- | 式[1-d] |
1-11a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -OCH2- | 式[1-d] |
1-12a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -CONH- | 式[1-d] |
[表2]
T<sup>1</sup> | T<sup>2</sup> | T<sup>3</sup> | |
1-13a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -NHCO- | 式[1-d] |
1-14a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -COO- | 式[1-d] |
1-15a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -OCO- | 式[1-d] |
1-16a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | 单键 | 式[1-f] |
1-17a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -O- | 式[1-f] |
1-18a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -NH- | 式[1-f] |
1-19a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -CH2O- | 式[1-f] |
1-20a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -CONH- | 式[1-f] |
1-21a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -NHCO- | 式[1-f] |
1-22a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -COO- | 式[1-f] |
1-23a | 具有苯环或环己烷环的碳数6~18的有机基团 | -OCO- | 式[1-f] |
其中,优选(1-1a)~(1-8a)、(1-10a)、(1-15a)~(1-17a)、(1-22a)或(1-23a)。从上述观点出发,更优选为(1-1a)~(1-4a)。
作为更具体的特定化合物(1-1),可列举出前述式[1a-1]~式[1a-6]的化合物。
式[1a-1]~式[1a-6]中,Ta~Tf如上述定义那样,其中,Ta和Tb分别优选为1~10的整数。更优选为1~8的整数。Tc~Tf分别优选为1~8的整数。更优选为1~6的整数。
作为本发明的特定化合物(1-1),优选式[1a-1]、式[1a-2]、式[1a-5]或式[1a-6]的化合物。
从液晶表示元件的光学特性的观点出发,相对于特定聚合物100质量份,液晶取向处理剂中的特定化合物(1-1)的用量优选为0.1~80质量份。更优选为0.1~60质量份、特别优选为1~50质量份。另外,这些特定化合物也可以根据各特性使用1种或混合使用2种以上。
<特定化合物(1-2)>
为前述式[1-2]所示的化合物。式[1-2]中,S1、S2、S3、S4、S5、S6和sA如上述定义那样。其中,从液晶表示元件的光学特性的观点出发,S1优选为式[1-a]~式[1-d]、式[1-f]或式[1-h]~式[1-l]。更优选为式[1-a]、式[1-b]、式[1-d]、式[1-f]或式[1-h]~式[1-j]的结构。特别优选为式[1-a]、式[1-b]、式[1-d]、式[1-h]或式[1-i]。
S2优选为单键或碳数1~18的亚烷基。其中,优选单键或碳数1~12的亚烷基。从液晶表示元件的光学特性的观点出发,S3优选为苯环或环己烷环、或具有类固醇骨架的碳数17~51的二价有机基团。从合成的容易度的观点出发,S4优选为单键、-O-、-COO-或-OCO-。更优选为单键、-COO-或-OCO-。从液晶表示元件的光学特性的观点出发,S5优选为苯环或环己烷环。从液晶表示元件的光学特性的观点出发,S6优选为碳数1~18的烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数2~18的烯基。更优选为碳数1~12的烷基、碳数1~12的烷氧基或碳数2~12的烯基。从原料的获取性、合成的容易度的观点出发,sA优选为0~2的整数。更优选为1或2的整数。
式[1-2]中的优选的S1~S6和sA的组合示于下述表3~表43。
[表3]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-1a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-2a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-3a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-4a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-5a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-6a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-7a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-8a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-9a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-10a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
[表4]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-11a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-12a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-13a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-14a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-15a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-16a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-17a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-18a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-19a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-20a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
[表5]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-21a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-22a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-23a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-24a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-25a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-26a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-27a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-28a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-29a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-30a | 式[1-a] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
[表6]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-31a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-32a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-33a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-34a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-35a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-36a | 式[1-a] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-37a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-38a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-39a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-40a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
[表7]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-41a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-42a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-43a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-44a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-45a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-46a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-47a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-48a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-49a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-50a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
[表8]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-51a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-52a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-53a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-54a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-55a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-56a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-57a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-58a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-59a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-60a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
[表9]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-61a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-62a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-63a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-64a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-65a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-66a | 式[1-b] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-67a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-68a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-69a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-70a | 式[1-b] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
[表10]
[表11]
[表12]
[表13]
[表14]
[表15]
[表16]
[表17]
[表18]
[表19]
[表20]
[表21]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-181a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-182a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-183a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-184a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-185a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-186a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-187a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-188a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-189a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-190a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
[表22]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-191a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-192a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-193a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-194a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-195a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-196a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-197a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-198a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-199a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-200a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
[表23]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-201a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-202a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-203a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-204a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-205a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-206a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-207a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-208a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-209a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-210a | 式[1-h] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
[表24]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-211a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-212a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-213a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-214a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-215a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-216a | 式[1-h] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-217a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-218a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-219a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-220a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
[表25]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-221a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-222a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-223a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-224a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-225a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-226a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-227a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-228a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-229a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-230a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
[表26]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-231a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-232a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-233a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-234a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-235a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-236a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-237a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-238a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-239a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-240a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
[表27]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-241a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-242a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-243a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-244a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-245a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-246a | 式[1-i] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-247a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-248a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-249a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-250a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
[表28]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-251a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-252a | 式[1-i] | 单键 | 环己烷环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-253a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-254a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-255a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-256a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-257a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-258a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-259a | 式[1-j] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-260a | 式[1-j] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
[表29]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-261a | 式[1-j] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-262a | 式[1-j] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-263a | 式[1-j] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-264a | 式[1-j] | 单键 | 环己烷环 | 单键 | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-265a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-266a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-267a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-268a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-269a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-270a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
[表30]
S<sup>1</sup> | S<sup>2</sup> | S<sup>3</sup> | S<sup>4</sup> | S<sup>5</sup> | S<sup>6</sup> | sA | |
1-271a | 式[1-j] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-272a | 式[1-j] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 环己烷环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-273a | 式[1-j] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-274a | 式[1-j] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-275a | 式[1-j] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-276a | 式[1-j] | 单键 | 环己烷环 | -COO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
1-277a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 1 |
1-278a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷基 | 2 |
1-279a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 1 |
1-280a | 式[1-j] | 单键 | 苯环 | -OCO- | 苯环 | 碳数1~12的烷氧基 | 2 |
[表31]
[表32]
[表33]
[表34]
[表35]
[表36]
[表37]
[表38]
[表39]
[表40]
[表41]
[表42]
[表43]
作为更具体的特定化合物(1-2),可优选地列举出下述式[1a-1]~式[1a-24]的化合物。
上述式中,s1分别表示1~12的整数。其中,从液晶表示元件的光学特性的观点出发,优选为1~8的整数。s2分别表示0~4的整数。其中,从液晶表示元件的光学特性的观点出发,优选为1或2的整数。Sa表示单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-或-OCO-。其中,从原料的获取性、合成的容易度的观点出发,优选为-O-或-COO-。
Sb分别表示碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~18的含氟烷氧基。其中,优选为碳数1~12的烷基或碳数1~12的烷氧基。更优选为碳数1~8的烷基或碳数1~8的烷氧基。
上述式中,s3分别表示1~12的整数。其中,从液晶表示元件的光学特性的观点出发,优选为1~8的整数。Sc分别表示单键、-(CH2)c-(c为1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。其中,从原料的获取性、合成的容易度的观点出发,优选为-COO-或-OCO-。Sd表示单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-或-OCO-。其中,从原料的获取性、合成的容易度的观点出发,优选为-O-或-COO-。
Se分别表示碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~18的含氟烷氧基。其中,优选为碳数1~12的烷基或碳数1~12的烷氧基。更优选为碳数1~8的烷基或碳数1~8的烷氧基。
上述式中,s4分别表示0~4的整数。其中,从液晶表示元件的光学特性的观点出发,优选为1或2的整数。
Sf分别表示碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~18的含氟烷氧基。其中,优选为碳数1~12的烷基或碳数1~12的烷氧基。更优选为碳数1~8的烷基或碳数1~8的烷氧基。
上述式中,s5分别表示1~12的整数。其中,从液晶表示元件的光学特性的观点出发,优选为1~8的整数。s6分别表示0~4的整数。其中,从液晶表示元件的光学特性的观点出发,优选为1或2的整数。
Sg分别表示碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~18的含氟烷氧基。其中,优选为碳数1~12的烷基或碳数1~12的烷氧基。更优选为碳数1~8的烷基或碳数1~8的烷氧基。
上述式中,Sh分别表示单键、-(CH2)c-(c为1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。其中,从原料的获取性、合成的容易度的观点出发,优选为-COO-或-OCO-。
Si分别表示碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~18的含氟烷氧基。其中,优选为碳数1~12的烷基或碳数1~12的烷氧基。更优选为碳数1~8的烷基或碳数1~8的烷氧基。
上述式中,s7分别表示1~12的整数。其中,从液晶表示元件的光学特性的观点出发,优选为1~8的整数。
Sj分别表示单键、-(CH2)c-(c为1~15的整数)、-O-、-CH2O-、-COO-或-OCO-。其中,从原料的获取性、合成的容易度的观点出发,优选为-COO-或-OCO-。
Sk分别表示碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~18的含氟烷氧基。其中,优选为碳数1~12的烷基或碳数1~12的烷氧基。更优选为碳数1~8的烷基或碳数1~8的烷氧基。
从液晶表示元件的光学特性的观点出发,相对于特定聚合物100质量份,液晶取向处理剂中的特定化合物(1-2)的使用比例优选为0.1~30质量份。更优选为0.5~20质量份、特别优选为1~10质量份。另外,这些特定化合物可以根据各特性使用1种或混合使用2种以上。
<特定侧链结构>
特定侧链结构选自前述式[2-1]和式[2-2]组成的组。
其中,式[2-1]中,Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6和n如上述定义的那样,其中,分别优选为下述基团。
从原料的获取性、合成的容易度的观点出发,Y1优选为单键、-(CH2)a-(a为1~15的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。更优选为单键、-(CH2)a-(a为1~10的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。Y2优选为单键或-(CH2)b-(b为1~10的整数)。
从合成的容易度的观点出发,Y3优选为单键、-(CH2)c-(c为1~15的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。更优选为单键、-(CH2)c-(c为1~10的整数)、-O-、-CH2O-或-COO-。从合成的容易度的观点出发,Y4优选为苯环、环己烷环或具有类固醇骨架的碳数17~51的有机基团。Y5优选为苯环或环己烷环。
Y6优选为碳数1~18的烷基、碳数2~18的烯基、碳数1~10的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基或碳数1~10的含氟烷氧基。更优选为碳数1~12的烷基、碳数2~18的烯基或碳数1~12的烷氧基。特别优选为碳数1~9的烷基、碳数2~12的烯基或碳数1~9的烷氧基。从原料的获取性、合成的容易度的观点出发,n优选为0~3、更优选为0~2。
Y1~Y6和n的优选组合可列举出与国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)第13~34页的表6~表47中记载的(2-1)~(2-629)相同的组合。需要说明的是,国际公开公报的各表中,本发明的Y1~Y6被示为Y1~Y6,但Y1~Y6可理解为Y1~Y6。另外,国际公开公报的各表中记载的(2-605)~(2-629)中,本发明的具有类固醇骨架的碳数17~51的有机基团被示为具有类固醇骨架的碳数12~25的有机基团,但具有类固醇骨架的碳数12~25的有机基团可理解为具有类固醇骨架的碳数17~51的有机基团。
其中,优选(2-25)~(2-96)、(2-145)~(2-168)、(2-217)~(2-240)、(2-268)~(2-315)、(2-364)~(2-387)、(2-436)~(2-483)或(2-603)~(2-615)的组合。特别优选(2-49)~(2-96)、(2-145)~(2-168)、(2-217)~(2-240)、(2-603)~(2-606)、(2-607)~(2-609)、(2-611)、(2-612)或(2-624)的组合。
其中,前述式[2-2]中的Y7和Y8如上述定义的那样,其中,分别优选为下述基团。
Y7优选为单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-CON(CH3)-或-COO-。更优选为单键、-O-、-CONH-或-COO-。Y8优选为碳数8~18的烷基。
从能得到高且稳定的液晶的垂直取向性的观点出发,本发明的特定侧链结构特别优选使用式[2-1]。
<特定聚合物>
作为具有特定侧链结构的特定聚合物,优选为选自由丙烯酸类聚合物、甲基丙烯酸类聚合物、酚醛清漆树脂、聚羟基苯乙烯、聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、纤维素和聚硅氧烷组成的组中的至少1种聚合物。更优选为聚酰亚胺前体、聚酰亚胺或聚硅氧烷。
作为特定聚合物,使用聚酰亚胺前体或聚酰亚胺(也统称为聚酰亚胺系聚合物。)时,它们优选为使二胺成分与四羧酸成分反应而得到的聚酰亚胺前体或聚酰亚胺。
聚酰亚胺前体具有下述式[A]的结构。
(R1表示四价的有机基团。R2表示二价的有机基团。A1和A2彼此独立地表示氢原子或碳数1~8的烷基。A3和A4彼此独立地表示氢原子、碳数1~5的烷基或乙酰基。n表示正的整数。)
作为二胺成分,为分子内具有2个伯氨基或仲氨基的二胺化合物,作为四羧酸成分,可列举出四羧酸化合物、四羧酸二酐、四羧酸二酰卤化合物、四羧酸二烷基酯化合物或四羧酸二烷基酯二酰卤化合物。
关于聚酰亚胺系聚合物,从能通过以下述式[B]的四羧酸二酐和下述式[C]的二胺化合物作为原料而比较简便地获得的理由出发,优选为具有下述式[D]的重复单元而成的聚酰胺酸或使该聚酰胺酸酰亚胺化而得到的聚酰亚胺。
(R1和R2与式[A]中的定义为相同含义。)
(R1和R2与式[A]中的定义为相同含义。)
另外,也可以通过通常的合成方法而向上述得到的式[D]的聚合物导入式[A]中的A1和A2的碳数1~8的烷基、以及式[A]中的A3和A4的碳数1~5的烷基或乙酰基。
作为将特定侧链结构导入至聚酰亚胺系聚合物的方法,优选将具有特定侧链结构的二胺化合物用于原料的一部分。特别优选使用前述式[2a]的二胺化合物(也称为特定二胺化合物(1))。
前述式[2a]中,Y表示前述式[2-1]或式[2-2]。另外,式[2-1]中的Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6和n的详情和优选组合如前述式[2-1]所述,式[2-2]中的Y7和Y8的详情和优选组合如前述式[2-2]所述。
m表示1~4的整数。其中,优选为1的整数。
作为具有式[2-1]的特定侧链结构的特定二胺化合物,具体而言,可列举出国际公开公报WO2013/125595(2013.8.29公开)第15页~19页中记载的式[2-1]~式[2-6]、式[2-9]~式[2-36]的二胺化合物。需要说明的是,在国际公开公报WO2013/125595的记载中,式[2-1]~式[2-3]中的R2和式[2-4]~式[2-6]中的R4表示选自由碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基和碳数1~18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。另外,式[2-13]中的A4表示碳数3~18的直链状或支链状烷基。此外,式[2-4]~式[2-6]中的R3表示选自由-O-、-CH2O-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种。
其中,优选的二胺化合物为国际公开公报WO2013/125595中记载的式[2-1]~式[2-6]、式[2-9]~式[2-13]或式[2-22]~式[2-31]的二胺化合物。
从液晶表示元件的光学特性的观点出发,更优选为下述式[2a-32]~式[2a-41]所示的二胺化合物。
(R1和R2分别表示碳数3~12的烷基。)
(R3和R4分别表示碳数3~12的烷基,1,4-亚环己基的顺-反异构为反式异构体。)
从液晶表示元件的光学特性的观点出发,最优选为前述式[2a-35]~式[2a-37]、式[2a-40]或式[2a-41]所示的二胺化合物。
作为具有前述式[2-2]的特定侧链结构的特定二胺化合物(1),具体而言,可列举出国际公开公报WO2015/012368(2015.1.29公开)第23~24页中记载的式[2a-37]~式[2a-46]的二胺化合物。
从制成液晶取向膜时的液晶的垂直取向性和液晶表示元件中的液晶层与液晶取向膜的密合性的观点出发,特定二胺化合物(1)的使用比例相对于二胺成分整体优选为10~80摩尔%、更优选为20~70摩尔%。另外,特定二胺化合物(1)可以根据各特性使用1种或混合使用2种以上。
用于制作聚酰亚胺系聚合物的二胺成分中,优选使用前述式[3a]的二胺化合物(也称为特定二胺化合物(2))作为第2二胺化合物。
其中,前述式[3a]中,W1、W2、W3和W4如上述定义的那样,其中,分别优选为下述基团。
W1从原料的获取性、合成的容易度的观点出发优选为单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-CON(CH3)-或-COO-。更优选为-O-、-CH2O-或-COO-。W2优选为单键、碳数1~18的亚烷基、或具有苯环或者环己烷环的碳数6~12的有机基团。从液晶表示元件的光学特性的观点出发,更优选为碳数2~10的亚烷基。
W3从原料的获取性、合成的容易度的观点出发优选为单键、-O-、-CH2O-、-CO-或-OCO-。W4从液晶表示元件的光学特性的观点出发优选为前述式[3-a]、式[3-b]、式[3-c]或式[3-e]的结构。m表示1~4的整数。其中,优选为1的整数。
作为特定二胺化合物(2),具体而言,可列举出下述式[3a-1]~式[3a-27]的二胺化合物,优选使用它们。
(式[3a-1]~式[3a-27]中,d1表示2~10的整数。)
从液晶表示元件中的液晶层与液晶取向膜的密合性的观点出发,特定二胺化合物(2)的使用比例相对于二胺成分整体优选为10~70摩尔%、更优选为20~60摩尔%。另外,特定二胺化合物(2)可以根据各特性使用1种或混合使用2种以上。
作为用于制造聚酰亚胺系聚合物的二胺成分,在不损害本发明的效果的范围内可以使用除特定二胺化合物(1)和特定二胺化合物(2)之外的二胺化合物(也称为其它二胺化合物。)。
具体而言,可列举出国际公开公报WO2015/012368(2015.1.29公开)第25~26页中记载的式[2b]的第2二胺化合物、同公报第27~30页中记载的其它二胺化合物、以及同公报第30~32页中记载的式[DA1]~式[DA14]的二胺化合物。另外,其它二胺化合物可以根据各特性使用1种或混合使用2种以上。
作为用于制造聚酰亚胺系聚合物的四羧酸成分,优选为前述式[4]的四羧酸二酐、作为该四羧酸衍生物的四羧酸、四羧酸二酰卤、四羧酸二烷基酯或四羧酸二烷基酯二酰卤(也全部统称为特定四羧酸成分)。
前述式[4]中,Z如上述定义那样,其中,从合成的容易度、制造聚酰亚胺系聚合物时的聚合反应性的容易度出发,优选为前述式[4a]、式[4c]、式[4d]、式[4e]、式[4f]、式[4g]或式[4k]的结构。从液晶表示元件的光学特性的观点出发,更优选为式[4a]、式[4e]、式[4f]、式[4g]或式[4k]。
特定四羧酸成分的使用比例相对于全部四羧酸成分优选为1摩尔%以上。更优选为5摩尔%以上、进一步优选为10摩尔%以上。其中,从液晶表示元件的光学特性的观点出发,特别优选为10~90摩尔%。
另外,使用前述式[4e]、式[4f]、式[4g]或式[4k]的特定四羧酸成分时,通过将其用量设为四羧酸成分整体的20摩尔%以上,能够得到期望的效果。更优选为30摩尔%以上。进而,也可以是四羧酸成分全部为式[4e]、式[4f]、式[4g]或式[4k]的四羧酸成分。
聚酰亚胺系聚合物中,在不损害本发明的效果的范围内,可以使用除特定四羧酸成分之外的其它四羧酸成分。作为其它四羧酸成分,可列举出以下示出的四羧酸、四羧酸二酐、二羧酸二酰卤、二羧酸二烷基酯或二烷基酯二酰卤。
具体而言,可列举出国际公开公报WO2015/012368(2015.1.29公开)第34~35页中记载的其它四羧酸成分。另外,特定四羧酸成分和其它四羧酸成分可以根据各特性使用1种或混合使用2种以上。
合成聚酰亚胺系聚合物的方法没有特别限定。通常使二胺成分与四羧酸成分反应而得到。具体而言,可列举出国际公开公报WO2015/012368(2015.1.29公开)第35~36页中记载的方法。
二胺成分与四羧酸成分的反应通常在包含二胺成分和四羧酸成分的溶剂中进行。作为溶剂,只要溶解所生成的聚酰亚胺前体就没有特别限定。
具体而言,可列举出N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、γ-丁内酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或1,3-二甲基-咪唑烷酮等。另外,聚酰亚胺前体的溶剂溶解性高时,可以使用甲乙酮、环己酮、环戊酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮或前述式[D1]~式[D3]的溶剂。另外,它们可以单独使用,也可以混合使用。进而,即使是不溶解聚酰亚胺前体的溶剂,也可以在所生成的聚酰亚胺前体不会析出的范围内混合至前述溶剂并使用。另外,有机溶剂中的水分会阻碍聚合反应,进而导致生成的聚酰亚胺前体水解,因此,有机溶剂优选脱水干燥后再行使用。
聚酰亚胺为使聚酰亚胺前体闭环而得到的聚酰亚胺,该聚酰亚胺中,酰胺酸基的闭环率(也称为酰亚胺化率)不一定必须为100%,可以根据用途、目的而任意调整。其中,从向聚酰亚胺系聚合物的溶剂中的溶解性的观点出发,优选为30~80%。更优选为40~70%。
关于聚酰亚胺系聚合物的分子量,在考虑由此得到的液晶取向膜的强度、液晶取向膜形成时的操作性和涂膜性的情况下,以通过GPC法测定的Mw(重均分子量)计,优选设为5000~1000000,更优选为10000~150000。
<聚硅氧烷系聚合物>
特定聚合物中使用聚硅氧烷时,优选为使前述式[A1]的烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷、或使该式[A1]的烷氧基硅烷与前述式[A2]或者前述式[A3]的烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷(也将以上的聚硅氧烷统称为聚硅氧烷系聚合物)。
式[A1]的烷氧基硅烷:
前述式[A1]中,A1表示前述式[2-1]或式[2-2]的结构。另外,式[2-1]中的Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6和n的详情和优选组合如前述那样,式[2-2]中的Y7和Y8的详情和优选组合如前述那样。
本发明中,从制成液晶取向膜时的液晶的垂直取向性和液晶表示元件的光学特性的观点出发,优选式[2-1]的特定侧链结构。
前述式[A1]中,A2、A3、m、n和p如上述的定义那样,其中,分别优选为以下基团。A2优选为氢原子或碳数1~3的烷基。A3从缩聚的反应性的观点出发优选为碳数1~3的烷基。m从合成的观点出发优选为1的整数。n表示0~2的整数。p从缩聚的反应性的观点出发优选为1~3的整数,更优选为2或3的整数。m+n+p为4的整数。
作为具有式[2-1]的特定侧链结构的烷氧基硅烷,具体而言,可列举出国际公开公报2015/008846(2015.1.22公开)第17~21页中记载的式[2a-1]~式[2a-32]的烷氧基硅烷。其中,从能得到高且稳定的液晶的垂直取向性的观点出发,优选为式[2a-9]~式[2a-21]、式[2a-25]~式[2a-28]或式[2a-32]的烷氧基硅烷。式[A1]的烷氧基硅烷可以根据各特性混合使用2种以上。
式[A2]的烷氧基硅烷:
前述式[A2]中,B1、B2、B3、m、n和p如上述定义的那样,其中,分别优选为以下基团。
B1从获取的容易度出发优选为具有乙烯基、环氧基、氨基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基或脲基的有机基团。更优选为具有甲基丙烯酰基、丙烯酰基或脲基的有机基团。B2优选为氢原子或碳数1~3的烷基。B3从缩聚的反应性的观点出发优选为碳数1~3的烷基。m从合成的观点出发优选为1的整数。n表示0~2的整数。p从缩聚的反应性的观点出发优选为1~3的整数、更优选为2或3的整数。m+n+p为4。
作为式[A2]的烷氧基硅烷,具体而言,可列举出国际公开公报2015/008846(2015.1.22公开)第22~23页中记载的式[2b]的烷氧基硅烷。
其中,从液晶层与液晶取向膜的密合性的观点出发,优选甲基丙烯酸3-(三乙氧基甲硅烷基)丙酯、丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯、甲基丙烯酸3-(三甲氧基甲硅烷基)丙酯、3-环氧丙氧基丙基(二甲氧基)甲基硅烷、3-环氧丙氧基丙基(二乙氧基)甲基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷或2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷。
式[A2]的烷氧基硅烷可以根据各特性使用1种或混合使用2种以上。
式[A3]的烷氧基硅烷:
前述式[A3]中,D1、D2和n如上述定义的那样,其中,分别优选为以下基团。D1优选为氢原子或碳数1~3的烷基。D2从缩聚的反应性的观点出发优选为碳数1~3的烷基。n表示0~3的整数。
作为式[A3]的烷氧基硅烷,具体而言,可列举出国际公开公报2015/008846(2015.1.22公开)第24页中记载的式[2c]的烷氧基硅烷。
作为式[A3]中n为0的烷氧基硅烷,可列举出四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷或四丁氧基硅烷,作为式[A3]的烷氧基硅烷,优选使用这些烷氧基硅烷。另外,式[A3]的烷氧基硅烷可以根据各特性使用1种或混合使用2种以上。
聚硅氧烷系聚合物为使前述式[A1]的烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷、或使该式[A1]的烷氧基硅烷与前述式[A2]或者式[A3]的烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷。即,聚硅氧烷系聚合物为仅使式[A1]的烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷、使式[A1]与式[A2]这2种烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷、使式[A1]与式[A3]这2种烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷、以及使式[A1]、式[A2]和式[A3]这3种烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷之中的任意1种。
其中,从缩聚的反应性、聚硅氧烷系聚合物在溶剂中的溶解性的观点出发,优选使多种烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷。即,优选使用使式[A1]与式[A2]这2种烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷、使式[A1]与式[A3]这2种的烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷、以及使式[A1]、式[A2]和式[A3]这3种烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷之中的任意1种。
制作聚硅氧烷系聚合物时使用多种烷氧基硅烷的情况下,式[A1]的烷氧基硅烷的使用在全部烷氧基硅烷中优选为1~40摩尔%、更优选为1~30摩尔%。另外,式[A2]的烷氧基硅烷的使用在全部烷氧基硅烷中优选为1~70摩尔%、更优选为1~60摩尔%。进而,式[A3]的烷氧基硅烷的使用在全部烷氧基硅烷中优选为1~99摩尔%、更优选为1~80摩尔%。
使聚硅氧烷系聚合物缩聚的方法没有特别限定。具体而言,可列举出国际公开公报2015/008846(2015.1.22公开)第26~29页中记载的方法。
本发明中,可以将通过前述方法得到的聚硅氧烷系聚合物的溶液直接作为特定聚合物使用,也可以根据需要将通过上述方法得到的聚硅氧烷系聚合物的溶液浓缩、或添加溶剂进行稀释、或置换为其它溶剂而作为特定聚合物使用。
稀释时使用的溶剂(也称为添加溶剂。)可以为缩聚反应中使用的溶剂、其它溶剂。该添加溶剂只要均匀溶解聚硅氧烷系聚合物,就没有特别限定,可以任意选择1种或2种以上来使用。作为这种添加溶剂,除了前述缩聚反应中使用的溶剂之外,还可列举出例如丙酮、甲乙酮或甲基异丁酮等酮系溶剂、乙酸甲酯、乙酸乙酯或乳酸乙酯等酯系溶剂等。进而,特定聚合物中使用聚硅氧烷系聚合物和除此以外的聚合物时,优选的是,在向聚硅氧烷系聚合物中混合除此以外的聚合物之前,预先在常压或减压下蒸馏去除聚硅氧烷系聚合物的缩聚反应时生成的醇。
<液晶取向处理剂>
液晶取向处理剂为用于形成液晶取向膜的溶液,为含有特定化合物、具有特定侧链结构的特定聚合物和溶剂的溶液。
液晶取向处理剂中的特定化合物(1-1)的含量相对于特定聚合物100质量份优选为0.1~80质量份。其中,从液晶层与液晶取向膜的密合性的观点出发优选为0.1~60质量份。最优选为1~50质量份。另外,特定化合物可以使用1种或混合使用2种以上。
从液晶表示元件的光学特性的观点出发,液晶取向处理剂中的特定化合物(1-2)的含量相对于特定聚合物100质量份优选为0.1~30质量份。更优选为0.5~20质量份、特别优选为1~10质量份。
特定化合物(1-1)和(1-2)直接添加到特定聚合物的溶液中也没有问题,但优选用适当的溶剂制成浓度0.1~10质量%的溶液后添加。作为此时的溶剂,只要是溶解上述特定聚合物的溶剂就没有特别限定。另外,从能够促进特定化合物中的异氰酸酯基与特定聚合物中的极性基团的反应并提高液晶层与液晶取向膜的密合性的观点出发,优选在将特定化合物与特定聚合物混合后进行搅拌使其反应。此时的温度优选为0~100℃、更优选为10~60℃。另外,时间优选为1~24小时。
作为特定聚合物,优选为选自由丙烯酸类聚合物、甲基丙烯酸类聚合物、酚醛清漆树脂、聚羟基苯乙烯、聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、纤维素和聚硅氧烷组成的组中的至少1种聚合物。更优选为聚酰亚胺前体、聚酰亚胺或聚硅氧烷,最优选为聚酰亚胺前体或聚酰亚胺。另外,特定聚合物可以使用2种以上。
液晶取向处理剂中的聚合物成分可以全部为特定聚合物,也可以混合有除此以外的聚合物。除此以外的聚合物的含量相对于特定聚合物100质量份优选为0.5~15质量份、更优选为1~10质量份。作为除此以外的聚合物,可列举出不具有特定侧链结构的前述聚合物。
液晶取向处理剂中的溶剂的含量可以从液晶取向处理剂的涂布方法、得到目标膜厚的观点出发而适当选择。其中,从通过涂布形成均匀的液晶取向膜的方面出发,溶剂的含量在液晶取向处理剂中优选为50~99.9质量%、更优选为60~99质量%、特别优选为65~99质量%。
液晶取向处理剂中使用的溶剂只要是溶解特定聚合物的溶剂就没有特别限定。其中,特定聚合物为聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚酰胺或聚酯的情况下,或丙烯酸类聚合物、甲基丙烯酸类聚合物、酚醛清漆树脂、聚羟基苯乙烯、纤维素或聚硅氧烷在溶剂中的溶解性低的情况下,优选使用国际公开公报2014/171493(2014.10.23公开)第58页中记载的溶剂A类。其中,优选使用N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯。另外,它们可以单独使用,也可以混合使用。
特定聚合物为丙烯酸类聚合物、甲基丙烯酸类聚合物、酚醛清漆树脂、聚羟基苯乙烯、纤维素或聚硅氧烷的情况下,进而,特定聚合物为聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚酰胺或聚酯且这些特定聚合物在溶剂中的溶解性高的情况下,可以使用国际公开公报2014/171493(2014.10.23公开)第58~60页中记载的溶剂B类。其中,优选使用1-己醇、环己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、丙二醇单丁醚、乙二醇单丁醚、二丙二醇二甲醚、环己酮、环戊酮或前述式[D1]~式[D3]的溶剂。
另外,使用这些溶剂B类时,出于改善液晶取向处理剂的涂布性的目的,优选组合使用前述溶剂A类的N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮或γ-丁内酯。更优选组合使用γ-丁内酯。
这些溶剂B类由于能够提高涂布液晶取向处理剂时的液晶取向膜的涂膜性、表面平滑性,因此在特定聚合物中使用了聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚酰胺或聚酯的情况下,优选与前述溶剂A类组合使用。溶剂B类优选为液晶取向处理剂中所含的溶剂整体的1~99质量%。其中,优选为10~99质量%。更优选为20~95质量%。
液晶取向处理剂中,优选导入选自由光自由基产生剂、光酸产生剂和光碱产生剂组成的组中的至少1种产生剂(也称为特定产生剂)。作为特定产生剂,具体而言,可列举出国际公开公报2014/171493(2014.10.23公开)第54~56页中记载的特定产生剂。其中,特定产生剂中,从液晶层与液晶取向膜的密合性的观点出发,优选使用光自由基产生剂。
液晶取向处理剂中,出于提高液晶层与液晶取向膜的密合性的目的,可以使用下述式[7a-1]~式[7a-5]的化合物(也称为密合性化合物)。
(n2表示1~10的整数。m2表示1~10的整数。)
进而,作为密合性化合物,也可以使用国际公开公报2014/171493(2014.10.23公开)第61~63页中记载的化合物。
液晶取向处理剂中的密合性化合物的含量相对于全部聚合物成分100质量份优选为0.1~150质量份。为了使交联反应推进而表现出目标效果,相对于全部聚合物成分100质量份,更优选为0.1~100质量份、尤其最优选为1~50质量份。另外,密合性化合物可以根据各特性使用1种或混合使用2种以上。
液晶取向处理剂中优选含有:具有环氧基、异氰酸酯基、氧杂环丁烷基、环碳酸酯基的化合物、具有选自由羟基、羟基烷基和低级烷氧基烷基组成的组中的至少1种基团的化合物(也统称为特定交联性化合物)。这些基团需要在化合物中具有2个以上。
作为具有环氧基或异氰酸酯基的交联性化合物,具体而言,可列举出国际公开公报2014/171493(2014.10.23公开)第63页~64页中记载的化合物。
作为具有氧杂环丁烷基的交联性化合物,具体而言,可列举出国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)第58~59页中记载的式[4a]~式[4k]的化合物。
作为具有环碳酸酯基的交联性化合物,具体而言,可列举出国际公开公报WO2012/014898(2012.2.2公开)第76~82页中记载的式[5-1]~式[5-42]的化合物。
作为具有羟基、羟基烷基和低级烷氧基烷基的交联性化合物,具体而言,可列举出国际公开公报2014/171493(2014.10.23公开)第65~66页中记载的三聚氰胺衍生物或苯并胍胺衍生物、以及国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)第62~66页中记载的式[6-1]~式[6-48]的化合物。
液晶取向处理剂中的特定交联性化合物的含量相对于全部聚合物成分100质量份优选为0.1~100质量份。为了使交联反应推进而表现出目标效果,相对于全部聚合物成分100质量份,更优选为0.1~50质量份、尤其最优选为1~30质量份。
液晶取向处理剂中,为了促进液晶取向膜中的电荷移动、促进元件的电荷脱离,也可以添加国际公开公报WO2011/132751(2011.10.27公开)第69~73页中记载的式[M1]~式[M156]的含氮杂环胺化合物。
液晶取向处理剂中,在不损害本发明的效果的范围内,可以使用用于提高涂布液晶取向处理剂时的液晶取向膜的膜厚的均匀性、表面平滑性的化合物。进而,可以使用用于提高液晶取向膜与基板的密合性的化合物等。
作为用于提高液晶取向膜的膜厚的均匀性、表面平滑性的化合物,可列举出氟系表面活性剂、有机硅系表面活性剂、非离子系表面活性剂等。具体而言,可列举出国际公开公报2014/171493(2014.10.23公开)第67页中记载的表面活性剂。另外,其使用比例相对于液晶取向处理剂中含有的全部聚合物成分100质量份优选为0.01~2质量份、更优选为0.01~1质量份。
作为用于提高液晶取向膜与基板的密合性的化合物,具体而言,可列举出国际公开公报2014/171493(2014.10.23公开)第67~69页中记载的化合物。另外,其使用比例相对于液晶取向处理剂中含有的全部聚合物成分100质量份优选为0.1~30质量份、更优选为1~20质量份。
液晶取向处理剂中,除了上述化合物之外,还可以添加用于变更液晶取向膜的介电常数、导电性等电特性的电介质、导电物质。
<液晶组合物>
液晶组合物含有液晶和因紫外线而聚合的聚合性化合物,该聚合性化合物承担形成聚合物网络(固化性树脂)的作用。另外,前述液晶层是液晶与聚合性化合物的固化物复合体,此处的固化物复合体如上所述,是指例如在由聚合性化合物形成的聚合物网络中存在有液晶那样的状态。
液晶中可以使用向列液晶、近晶液晶或胆甾相液晶。其中,优选具有负的介电各向异性。另外,从低电压驱动和散射特性的观点出发,优选为介电常数的各向异性大、折射率的各向异性大的液晶。另外,可根据前述相变温度、介电常数各向异性和折射率各向异性的各物性值而混合使用2种以上的液晶。
为了以TFT等有源元件的形式来驱动液晶表示元件,要求液晶的电阻高、电压保持率(VHR)高。因此,液晶优选使用电阻高、且VHR不因紫外线等活性能量射线而降低的氟系、氯系的液晶。
进而,关于液晶表示元件,也可以使双色性染料溶解在液晶组合物中而制成宾主型元件。此时,能够得到未施加电压时为透明且施加电压时出现吸收(散射)的元件。另外,该液晶表示元件中,液晶的指向矢的方向(取向方向)因是否施加电压而出现90度变化。因此,与通过随机取向和垂直取向来进行切换的现有宾主型元件相比,该液晶表示元件通过利用双色性染料的吸光特性差异而能够获得高对比度。另外,溶解有双色性染料的宾主型元件中,液晶沿着水平方向取向时变得有色,仅在散射状态下变得不透明。因此,也能够得到随着电压的施加而从未施加电压时的无色透明切换成有色不透明、有色透明状态的元件。
作为聚合性化合物,只要可通过紫外线发生聚合反应而形成液晶组合物的固化物(例如聚合物网络)即可。可以向液晶组合物中导入聚合性化合物的单体,或者,也可以向液晶组合物中导入预先使该单体发生聚合反应得到的聚合物。其中,即使在制成聚合物的情况下,也需要具有通过紫外线而发生聚合反应的部位。从液晶组合物的处理、即液晶组合物的高粘度化的抑制、在液晶中的溶解性的观点出发,更优选为向液晶组合物中导入单体并通过制作液晶表示元件时的紫外线照射使其发生聚合反应,从而形成固化物的方法。
聚合性化合物只要溶解于液晶则为任意化合物均可。其中,将聚合性化合物溶解于液晶时,需要存在使液晶组合物的一部分或整体显示液晶相的温度。即使在液晶组合物的一部分显示液晶相的情况下,用肉眼确认液晶表示元件,元件内整体也能够获得大致均匀的透明性和散射特性即可。
聚合性化合物只要是通过紫外线而发生聚合反应的化合物即可,此时,以何种反应形式推进聚合来形成液晶组合物的固化物均可。作为具体的反应形式,可列举出自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合或加聚反应。其中,聚合性化合物的反应形式优选为自由基聚合。其中,聚合性化合物的反应形式优选为自由基聚合。作为聚合性化合物,优选使用自由基型的聚合性化合物(单体)及其低聚物。另外,如前所述,也可以使用使这些单体发生聚合反应得到的聚合物。
具体而言,可列举出国际公开公报2015/012368(2015.1.29公开)第58~60页中记载的单官能的聚合性化合物、二官能的聚合性化合物和多官能的聚合性化合物。另外,自由基型的聚合性化合物也可以根据各特性使用1种或混合使用2种以上。
进而,为了促进液晶组合物的固化物的形成,优选在液晶组合物中以促进聚合性化合物的自由基聚合为目的而导入因紫外线而产生自由基的自由基引发剂(也称为聚合引发剂)。具体而言,可列举出国际公开公报2014/171493(2014.10.23公开)第13~14页中记载的自由基引发剂。另外,自由基引发剂也可以根据各特性使用1种或混合使用2种以上。
作为聚合性化合物,也可以使用离子型的聚合性化合物。具体而言,为具有选自由羟基、羟基烷基和低级烷氧基烷基组成的组中的至少1种交联形成基团的化合物。
具体而言,可列举出国际公开公报2014/171493(2014.10.23公开)第14~15页中记载的三聚氰胺衍生物、苯并胍胺衍生物、1,3,5-三(甲氧基甲氧基)苯、1,2,4-三(异丙氧基甲氧基)苯、1,4-双(仲丁氧基甲氧基)苯、2,6-二羟基甲基-对叔丁基苯酚、以及国际公开公报2014/171493(2014.10.23公开)第15~16页中记载的包含环氧基、异氰酸酯基的化合物。
使用离子型的聚合性化合物时,出于促进其聚合反应的目的,也可以导入下述因紫外线而产生酸或碱的离子引发剂。具体而言,可列举出国际公开公报2014/171493(2014.10.23公开)第16~17页中记载的离子引发剂。
本发明的液晶组合物中,优选含有前述式[1-2]的化合物。式[1-2]中,S1、S2、S3、S4、S5、S6和sA如上述定义那样,其中,分别优选为下述基团。S1从液晶表示元件的光学特性的观点出发优选为前述式[1-a]~式[1-f]、以及式[1-h]~式[1-j]。更优选为式[1-a]、式[1-b]、式[1-d]、式[1-i]或式[1-j]。S2优选为单键或碳数1~18的亚烷基。其中,优选为单键或碳数1~12的亚烷基。前述亚烷基的任意的-CH2-任选被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH-、-CON(CH3)-、-S-或-SO2-替换。
S3从液晶表示元件的光学特性的观点出发优选为苯环或环己烷环、或具有类固醇骨架的碳数17~51的二价有机基团。S4从合成的容易度的观点出发优选为单键、-O-、-COO-或-OCO-。更优选为单键、-COO-或-OCO-。S5从液晶表示元件的光学特性的观点出发优选为苯环或环己烷环。S6从液晶表示元件的光学特性的观点出发优选为具有碳数1~18的烷基、烷氧基或烯基。更优选为具有碳数1~12的烷基、烷氧基或烯基。sA从原料的获取性、合成的容易度的观点出发优选为0~2、更优选为1或2的整数。
作为本发明的液晶组合物中添加的式[1-2]的化合物(以下也称为液晶添加化合物),包括其优选方式在内,与上述液晶取向处理剂中含有的式[1-2]的化合物相同。即,可列举出上述式[1a-1]~式[1a-24]的化合物。
从元件的光学特性的观点出发,液晶组合物中的液晶添加化合物的用量相对于除液晶添加化合物之外的液晶组合物100质量份优选为0.1~30质量份、更优选为0.5~30质量份、特别优选为1~20质量份。液晶添加化合物可以混合使用2种以上。
<液晶取向膜和液晶表示元件的制作方法>
作为液晶表示元件中使用的基板,只要是透明性高的基板就没有特别限定,除了玻璃基板之外,还可以使用亚克力基板、聚碳酸酯基板、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基板等塑料基板、进而它们的薄膜。将液晶表示元件制成逆向型元件并用于调光窗等时,优选塑料基板、薄膜。另外,从简化工艺的观点出发,优选使用形成有用于驱动液晶的ITO(氧化铟锡,Indium Tin Oxide)电极、IZO(氧化铟锌,Indium Zinc Oxide)电极、IGZO(氧化铟镓锌,Indium Gallium Zinc Oxide)电极、有机导电膜等的基板。另外,制成反射型的逆向型元件时,若仅是单侧基板,则可以使用硅晶片、铝等金属、形成有电介质多层膜的基板。
液晶表示元件的至少一个基板具有使液晶分子垂直取向的液晶取向膜。该液晶取向膜可以将液晶取向处理剂涂布在基板上并烧成后,通过刷磨处理、光照射等进行取向处理而得到。其中,在本发明的液晶取向膜的情况下,不进行这些取向处理也能够用作液晶取向膜。
液晶取向处理剂的涂布方法没有特别限定,工业上有丝网印刷、胶版印刷、柔性印刷、喷墨法、浸渍法、辊涂法、狭缝涂布法、旋涂法、喷雾法等,可根据基板的种类、液晶取向膜的目标膜厚来适当选择。
将液晶取向处理剂涂布在基板上后,利用热板、热循环型烘箱、IR(红外线)型烘箱等加热手段,根据基板的种类、液晶取向处理剂中使用的溶剂,以30~300℃、优选以30~250℃的温度使溶剂蒸发,从而能够制成液晶取向膜。尤其,基板使用塑料基板时,优选以30~150℃的温度进行处理。
烧成后的液晶取向膜的厚度过厚时,在液晶表示元件的耗电方面是不利的,厚度过薄时,元件的可靠性有时会降低,因此优选为5~500nm、更优选为10~300nm、特别优选为10~250nm。
对于液晶表示元件中使用的液晶组合物,也可以向其中导入用于控制液晶表示元件的电极间隙(也称为间隙)的间隔物。
液晶组合物的注入方法例如可列举出以下的方法。即,基板使用玻璃基板时,可列举出如下方法:准备形成有液晶取向膜的一对基板,将单侧的基板的4边除了一部分之外均涂布密封剂,然后,以液晶取向膜的面朝向内侧的方式粘贴于另一侧的基板,由此制作空单元。然后,从未涂布密封剂的部位减压注入液晶组合物,从而得到注入有液晶组合物的单元。进而,基板使用塑料基板、薄膜时,可列举出如下方法:准备形成有液晶取向膜的一对基板,在单侧的基板上利用ODF(液晶滴下式注入,One Drop Filling)法、喷墨法等滴加液晶组合物,然后粘贴另一侧的基板,从而得到注入有液晶组合物的单元。本发明中,由于液晶层与液晶取向膜的密合性高,因此,也可以不在基板的4边涂布密封剂。
液晶表示元件的间隙可以用间隔物等控制。该方法可列举出:向液晶组合物中导入期望大小的间隔物的方法、使用具有期望大小的柱间隔物的基板的方法等。另外,基板使用塑料、薄膜基板且通过层压进行基板的贴合时,可以不导入间隔物地控制间隙。
间隙尺寸优选为1~100μm、更优选为2~50μm、特别优选为5~20μm。若间隙过小,则液晶表示元件的对比度降低,若间隙过大,则驱动电压变高。
关于液晶表示元件,通过照射紫外线而进行液晶组合物的固化,从而形成液晶与聚合性化合物的固化物复合体的液晶层。液晶组合物的固化通过对注入有液晶组合物的单元照射紫外线来进行。紫外线照射装置的光源例如可列举出金属卤化物灯或高压汞灯。另外,紫外线的波长优选为250~400nm、优选为310~370nm。照射紫外线后,也可以进行加热处理,此时的温度优选为40~120℃、更优选为40~80℃。
实施例
以下举出实施例来更详细地说明本发明,但本发明不受这些实施例的限定性解释。
<实施例A系列>
以下使用的化合物等的缩写的含义如下所述。
<液晶组合物>
(液晶)L1:MLC-6608(MERCK CORPORATION制)
(聚合性化合物)
(光引发剂)
A1:1,3-二氨基-4-〔4-(反式-4-正庚基环己基)苯氧基〕苯
A2:1,3-二氨基-4-〔4-(反式-4-正庚基环己基)苯氧基甲基〕苯
A3:1,3-二氨基-4-{4-〔反式-4-(反式-4-正戊基环己基)环己基〕苯氧基}苯
A4:下述式[A4]的二胺化合物
A5:1,3-二氨基-4-十八烷氧基苯
C1:间苯二甲胺
C2:3,5-二氨基苯甲酸
D1:1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐
D2:双环[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐
<特定化合物>
<特定产生剂>
<密合性化合物>
<交联性化合物>
<溶剂>
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮
NEP:N-乙基-2-吡咯烷酮
γ-BL:γ-丁内酯
BCS:乙二醇单丁醚
PB:丙二醇单丁醚
PGME:丙二醇单甲醚
“聚酰亚胺系聚合物的分子量测定”
使用常温凝胶浸透色谱(GPC)装置(GPC-101)(昭和电工株式会社制)、柱(KD-803、KD-805)(Shodex公司制),如下操作来测定。
柱温:50℃
洗脱液:N,N’-二甲基甲酰胺(作为添加剂,溴化锂一水合物(LiBr·H2O)为30mmol/L(升)、磷酸·无水晶体(正磷酸)为30mmol/L、四氢呋喃(THF)为10ml/L)
流速:1.0ml/分钟
标准曲线制作用标准样品:TSK标准聚环氧乙烷(分子量:约为900000、150000、100000和30000)(东曹株式会社制)和聚乙二醇(分子量:约为12000、4000和1000)(PolymerLaboratories Ltd.制)。
“聚酰亚胺系聚合物的酰亚胺化率的测定”
将聚酰亚胺粉末20mg投入至NMR(核磁共振)样品管(NMR样品管规格、(草野科学株式会社制)),添加氘代二甲基亚砜(DMSO-d6、0.05质量%TMS(四甲基硅烷)混合品)(0.53ml),施加超声波而使其完全溶解。将该溶液利用NMR测定仪(JNW-ECA500)(JEOLDATUM公司制)测定500MHz的质子NMR。酰亚胺化率将源自酰亚胺化前后不发生变化的结构的质子作为基准质子来确定,使用该质子的峰积分值和9.5ppm~10.0ppm附近出现的源自酰胺酸的NH基的质子峰积分值,利用下式来求出。
酰亚胺化率(%)=(1-α·x/y)×100
(x为源自酰胺酸的NH基的质子峰积分值、y为基准质子的峰积分值、α为在聚酰胺酸(酰亚胺化率为0%)的情况下的基准质子个数相对于酰胺酸的NH基的1个质子的比例。)
<合成例1>
将D2(6.89g,27.5mmol)、A1(8.49g,22.3mmol)和C2(2.26g,14.9mmol)混合在NMP(38.9g)中,在50℃下反应5小时后,添加D1(1.80g,9.18mmol)和NMP(19.5g),在40℃下反应6小时,得到树脂固体成分浓度为25质量%(以下称为CR25%)的聚酰胺酸溶液(1)。该聚酰胺酸的数均分子量(Mn)为21300,重均分子量(Mw)为67700。
<合成例2>
向合成例1中得到的聚酰胺酸溶液(1)(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(2.50g)和吡啶(2.40g),在50℃下反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,滤取所得到的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥,得到聚酰亚胺粉末(2)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为55%,Mn为19000,Mw为50200。
<合成例3>
将D2(6.12g,24.5mmol)、A1(7.55g,19.8mmol)、B1(2.62g,9.91mmol)和C2(0.50g,3.29mmol)在NMP(36.8g)中混合,在50℃下反应5小时后,添加D1(1.60g,8.16mmol)和NMP(18.4g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(3)。该聚酰胺酸的Mn为20200,Mw为63500。
<合成例4>
向合成例3中得到的聚酰胺酸溶液(3)(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(2.51g)和吡啶(2.42g),在50℃下反应4小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,滤取所得到的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥,得到聚酰亚胺粉末(4)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为54%,Mn为17500,Mw为48800。
<合成例5>
将D2(0.80g,3.20mmol)、A2(2.55g,6.46mmol)和B1(2.56g,9.69mmol)在PGME(16.8g)中混合,在50℃下反应12小时后,添加D1(2.50g,12.7mmol)和PGME(8.40g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(5)。该聚酰胺酸的Mn为17100,Mw为40800。
<合成例6>
将D1(3.30g,16.8mmol)、A2(3.36g,8.52mmol)、B1(1.80g,6.81mmol)和C1(0.18g,1.66mmol)在PGME(26.0g)中混合,在50℃下反应12小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(6)。该聚酰胺酸的Mn为15900,Mw为39200。
<合成例7>
将D2(6.89g,27.5mmol)、A5(8.40g,22.3mmol)和C2(2.26g,14.9mmol)在NMP(38.7g)中混合,在50℃下反应5小时后,添加D1(1.80g,9.18mmol)和NMP(19.4g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(7)。该聚酰胺酸的Mn为20500,Mw为65300。
<合成例8>
将D3(3.50g,15.6mmol)、A2(2.50g,6.34mmol)和B1(2.51g,9.50mmol)在PGME(25.5g)中混合,在50℃下反应15小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(8)。该聚酰胺酸的Mn为14800,Mw为37900。
<合成例9>
将D3(3.50g,15.6mmol)、A4(1.56g,3.17mmol)、B1(2.51g,9.50mmol)和C2(0.48g,3.15mmol)在NEP(24.1g)中混合,在50℃下反应12小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液。
向所得到的聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NEP而稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(2.50g)和吡啶(2.38g),在50℃下反应2小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,滤取所得到的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥,得到聚酰亚胺粉末(9)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为48%,Mn为16500,Mw为44200。
<合成例10>
将D4(3.37g,11.2mmol)、A3(2.46g,5.69mmol)、B1(1.50g,5.68mmol)和C2(0.43g,2.83mmol)在NMP(16.6g)中混合,在50℃下反应5小时后,添加D1(0.55g,2.80mmol)和NMP(8.31g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液。
向所得到的聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(2.50g)和吡啶(2.38g),在50℃下反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,滤取所得到的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥,得到聚酰亚胺粉末(10)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为57%,Mn为17300,Mw为45800。
<合成例11>
将D5(1.30g,6.13mmol)、A2(3.67g,9.30mmol)和B1(1.64g,6.21mmol)在PGME(16.8g)中混合,在50℃下反应12小时后,添加D1(1.80g,9.18mmol)和PGME(8.42g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(11)。该聚酰胺酸的Mn为15500,Mw为35100。
<合成例12>
将D5(1.70g,8.01mmol)、A4(1.60g,3.25mmol)和B1(3.43g,13.0mmol)在PGME(16.6g)中混合,在50℃下反应12小时后,添加D1(1.57g,8.01mmol)和PGME(8.30g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(12)。该聚酰胺酸的Mn为13800,Mw为32500。
将各合成例中得到的聚酰亚胺系聚合物示于表44。
[表44]
*1表示聚酰胺酸。
“液晶组合物的制作”
(液晶组合物(1)的制作)
将L1(2.40g)、R1(1.20g)、R2(1.20g)和P1(0.012g)混合,得到液晶组合物(1)。
(液晶组合物(2)的制作)
将L1(2.40g)、R1(1.20g)、R2(1.20g)、P1(0.012g)和S1(0.024g)混合,得到液晶组合物(2)。
(液晶组合物(3)的制作)
将L1(2.40g)、R1(1.20g)、R2(1.20g)、P1(0.012g)和S1(0.12g)混合,得到液晶组合物(3)。
(液晶组合物(4)的制作)
将L1(2.40g)、R1(1.20g)、R2(1.20g)、P1(0.012g)和S2(0.048g)混合,得到液晶组合物(4)。
“液晶取向处理剂的制造”
后述实施例1~15和比较例1~3中记载了液晶取向处理剂的制造例。这些液晶取向处理剂也用于液晶表示元件的制作及其评价。需要说明的是,表45~表47中示出这些实施例和比较例中得到的液晶取向处理剂。
“液晶表示元件的制作和液晶取向性的评价(玻璃基板)”
使用实施例1~4、10、比较例1、2中得到的液晶取向处理剂,进行液晶表示元件的制作。具体而言,将这些液晶取向处理剂用孔径为1μm的膜滤器进行加压过滤,旋涂在经用纯水和IPA(异丙醇)清洗的100×100mm的带ITO电极的玻璃基板(纵:100mm、横:100mm、厚度:0.7mm)的ITO面上,在加热板上以100℃加热处理5分钟,用热循环型清洁烘箱以210℃加热处理30分钟,从而得到带膜厚为100nm的液晶取向膜的ITO基板。准备2块所得带液晶取向膜的ITO基板,在其中一块基板的液晶取向膜面上涂布6μm的间隔物。然后,在该基板的涂布有间隔物的液晶取向膜面上,利用ODF法滴加前述液晶组合物,接着,以与另一块基板的液晶取向膜界面彼此相向的方式进行贴合,从而得到处理前的液晶表示元件。
针对该处理前的液晶表示元件,使用照度为20mW的金属卤化物灯,截去350nm以下的波长,以90秒的照射时间进行紫外线照射。对液晶单元照射紫外线时的照射装置内的温度控制为25℃。由此得到液晶表示元件(逆向型元件)。
使用该液晶表示元件,进行液晶取向性的评价。关于液晶取向性,利用偏光显微镜(尼康公司制,ECLIPSE E600WPOL)观察该元件,确认液晶是否垂直取向。其结果,实施例和比较例中的任一液晶表示元件中液晶均垂直取向。
“液晶表示元件的制作和液晶取向性的评价(塑料基板)”
使用实施例5~9、11~15和比较例3中得到的液晶取向处理剂,制作液晶表示元件。具体而言,将液晶取向处理剂用孔径为1μm的膜滤器进行加压过滤,用棒涂机涂布在经用纯水清洗的150×150mm的带ITO电极的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基板(纵:150mm、横:150mm、厚度:0.2mm)的ITO面上,在加热板上以100℃加热处理5分钟,用热循环型清洁烘箱以120℃加热处理2分钟,从而得到带膜厚为100nm的液晶取向膜的ITO基板。准备2块所得带液晶取向膜的ITO基板,在其中一块基板的液晶取向膜面上涂布6μm的间隔物。然后,在该基板的涂布有间隔物的液晶取向膜面上,利用ODF法滴加液晶组合物,接着,以与另一块基板的液晶取向膜界面彼此相向的方式进行贴合,从而得到处理前的液晶表示元件。
对于该处理前的液晶表示元件,通过与前述“液晶表示元件的制作和液晶取向性的评价(玻璃基板)”同样的方法得到液晶表示元件(逆向型元件)。
使用该液晶表示元件,通过与前述“液晶表示元件的制作和液晶取向性的评价(玻璃基板)”同样的方法进行液晶取向性的评价。其结果,实施例和比较例中的任一液晶表示元件中液晶均垂直取向。
“光学特性(透明性和散射特性)的评价”
使用通过前述方法得到的液晶表示元件(玻璃基板·塑料基板),进行光学特性(透明性和散射特性)的评价。
未施加电压时的透明性评价通过在未施加电压的状态下测定液晶表示元件的透射率来进行。具体而言,测定装置使用UV-3600(岛津制作所制),在温度为25℃、扫描波长为300~800nm的条件下,测定透射率。在液晶表示元件(玻璃基板)的情况下,参照使用上述带ITO电极的玻璃基板来进行,在液晶表示元件(塑料基板)的情况下,使用带ITO电极的PET基板来进行。评价以450nm波长的透射率作为基准,透射率越高,则视作透明性越优异。
另外,也进行了将通过上述方法制作的液晶表示元件在温度60℃、湿度70%的恒温恒湿槽内保管12小时后的透射率的评价。具体而言,相对于刚刚制作上述液晶表示元件后的透射率(初始值),在恒温恒湿槽内保管后的透射率的降低比例越低,则视作该评价越优异。
进而,对于通过上述方法制作的液晶表示元件,使用台式UV固化装置(HCT3B28HEX-1)(SENTLIGHT公司制),照射以365nm换算为2J/cm2的紫外线后,进行透射率的评价。具体而言,相对于刚刚制作上述液晶表示元件后的透射率(初始值),紫外线照射后的透射率的降低比例越低,则视作该评价越优异。
进而,实施例1~8、10中,除了上述标准试验之外,还进行了在温度60℃、湿度70%的恒温恒湿槽内保管24小时后的透射率的评价作为强调试验。需要说明的是,评价方法为与上述同样的条件。
将刚刚制作液晶表示元件后(初始)、恒温恒湿槽保管后(恒温恒湿)和紫外线照射后(紫外线)的透射率(%)的值示于表48~表50。
施加电压时的散射特性的评价通过对液晶表示元件(玻璃基板)以交流驱动施加30V,目视观察液晶的取向状态来进行。具体而言,将液晶表示元件发生了白浊、即得到了散射特性的样品视作该评价优异(表中表示为良好)。
另外,还进行了将通过上述方法制作的液晶表示元件在温度60℃、湿度70%的恒温恒湿槽内保管12小时后的液晶的取向状态的确认。具体而言,将液晶表示元件发生了白浊、即得到了散射特性的样品视作该评价优异(表中表示为良好)。
进而,对于通过上述方法制作的液晶表示元件,使用台式UV固化装置(HCT3B28HEX-1)(SENTLIGHT公司制),照射以365nm换算为2J/cm2的紫外线后,进行液晶取向状态的确认。具体而言,将液晶表示元件发生了白浊、即得到了散射特性的样品视作该评价优异(表中表示为良好)。
将刚刚制作液晶表示元件后(初始)、恒温恒湿槽保管后(恒温恒湿)和紫外线照射后(紫外线)的散射特性的结果示于表48~表50。
“液晶层与液晶取向膜的密合性的评价”
使用通过前述方法得到的液晶表示元件(玻璃基板·塑料基板),进行液晶层与液晶取向膜的密合性评价。
将液晶表示元件在温度60℃、湿度70%的恒温恒湿槽内保管30小时,确认液晶表示元件内有无气泡和元件的剥离。具体而言,元件内观察不到气泡且元件未发生剥离(液晶层与液晶取向膜剥脱的状态)时,视作该评价优异(表中表示为良好)。
另外,针对液晶表示元件,还使用台式UV固化装置(HCT3B28HEX-1)(SENTLIGHT公司制),照射以365nm换算为5J/cm2的紫外线后,确认液晶表示元件内有无气泡和元件的剥离。具体而言,与上述同样地,元件内观察不到气泡且元件未发生剥离时,视作该评价优异(表中表示为良好)。
进而,对于实施例1~4、7、8、10,除了上述标准试验之外,还进行了在温度60℃、湿度70%的恒温恒湿槽内保管72小时后的密合性的评价作为强调试验。需要说明的是,评价方法为与上述相同的条件。
将恒温恒湿槽保管后(恒温恒湿)和紫外线照射后(紫外线)的液晶层与液晶取向膜的密合性结果(密合性)示于表51~表53。
<实施例1>
向合成例1中得到的聚酰胺酸溶液(1)(6.50g)中添加NMP(14.6g)和Z2(0.163g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加BCS(19.5g),在25℃下进行2小时搅拌,得到液晶取向处理剂(1)。
<实施例2>
向合成例2中得到的聚酰亚胺粉末(2)(1.50g)中添加NEP(21.6g),在60℃下进行24小时搅拌后,添加Z1(0.300g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加PB(14.4g),在25℃下进行2小时搅拌,得到液晶取向处理剂(2)。
<实施例3>
向合成例3中得到的聚酰胺酸溶液(3)(6.50g)中添加NMP(14.6g)和Z2(0.163g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加BCS(19.5g),在25℃下进行2小时搅拌,得到液晶取向处理剂(3)。
<实施例4>
向合成例4中得到的聚酰亚胺粉末(4)(1.50g)中添加NEP(21.6g),在60℃下进行24小时搅拌后,添加Z1(0.300g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加PB(14.4g),在25℃下进行2小时搅拌,得到液晶取向处理剂(4)。
<实施例5>
向合成例5中得到的聚酰胺酸溶液(5)(5.00g)中添加γ-BL(6.06g)、PGME(30.6g)和Z2(0.188g),在25℃下进行24小时搅拌,得到液晶取向处理剂(5)。
<实施例8>
向合成例5中得到的聚酰胺酸溶液(5)(5.00g)中添加γ-BL(6.06g)、PGME(30.6g)和Z2(0.188g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加N1(0.063g)、M1(0.063g)和K1(0.088g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(6)。
<实施例9>
向合成例6中得到的聚酰胺酸溶液(6)(5.00g)中添加γ-BL(8.08g)、PGME(28.6g)和Z1(0.125g),在40℃下进行12小时。然后,添加N1(0.038g)和K1(0.125g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(7)。
<实施例10>
向合成例7中得到的聚酰胺酸溶液(7)(6.50g)中添加NMP(14.6g)和Z2(0.163g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加BCS(19.5g),在25℃下进行2小时搅拌,得到液晶取向处理剂(8)。
<实施例11>
向合成例8中得到的聚酰胺酸溶液(8)(5.00g)中添加γ-BL(4.04g)、PB(4.04g)、PGME(28.6g)和Z2(0.375g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加N1(0.088g)和K1(0.063g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(9)。
<实施例12>
向合成例9中得到的聚酰亚胺粉末(9)(1.30g)中添加γ-BL(8.41g)和PGME(33.6g),在60℃下进行24小时搅拌后,添加Z1(0.260g),在40℃下进行12小时搅拌。然后,添加N1(0.065g)和K1(0.039g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(10)。
<实施例13>
向合成例10中得到的聚酰亚胺粉末(10)(1.30g)中添加γ-BL(6.31g)和PGME(35.7g),在60℃下进行24小时搅拌后,添加Z2(0.455g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加N1(0.065g)和K1(0.130g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(11)。
<实施例14>
向合成例11中得到的聚酰胺酸溶液(11)(5.00g)中添加γ-BL(6.06g)、PGME(30.6g)和Z2(0.125g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加N1(0.063g)和K1(0.088g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(12)。
<实施例15>
向合成例12中得到的聚酰胺酸溶液(12)(5.00g)中添加γ-BL(4.04g)、PGME(32.6g)和Z2(0.063g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加N1(0.063g)和K1(0.088g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(13)。
<比较例1>
向合成例1中得到的聚酰胺酸溶液(1)(6.50g)中添加NMP(14.6g)和BCS(19.5g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(14)。
<比较例2>
向合成例2中得到的聚酰亚胺粉末(2)(1.50g)中添加NEP(21.6g)和PB(14.4g),在60℃下进行24小时搅拌,得到液晶取向处理剂(15)。
<比较例3>
向合成例5中得到的聚酰胺酸溶液(5)(5.00g)中添加γ-BL(6.06g)和PGME(30.6g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(16)。
上述实施例1~15和比较例1~3中得到的液晶取向处理剂均未见浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
将这些液晶取向处理剂(1)~(16)和前述液晶组合物(1)~(4)按照表48~表51所示的组合来使用,根据前述步骤进行液晶表示元件的制作和评价。将它们的结果示于表48~表51。需要说明的是,实施例6为使用了液晶取向处理剂(5)和液晶组合物(2)的液晶表示元件,此外,实施例7为使用了液晶取向处理剂(5)和液晶组合物(3)的液晶表示元件。
[表45]
[表46]
[表47]
*1~*5均表示相对于全部聚合物100质量份的含量(质量份)。[表48]
[表49]
[表50]
*1:在元件内的几个位置观察到液晶取向性的紊乱。[表51]
[表52]
[表53]
*1:在元件内观察到极少量的气泡。*2:在元件内观察到少量的气泡(比*1多)。*3:在元件内观察到许多气泡(比*2多)。
如上述可知,实施例与比较例相比,成为特别是恒温恒湿槽保管后和紫外线照射后的未施加电压时的透明性良好的元件。进而,成为液晶层与液晶取向膜的密合性也高的元件。另外,即使元件的基板使用塑料基板,这些特性也良好。
具体而言,液晶取向处理剂中包含特定化合物的实施例的元件与不含该特定化合物的比较例相比,得到了特别是高温高湿下、照射紫外线后的透明性高的结果。更具体而言,相同条件下的比较为实施例1与比较例1的比较、实施例2与比较例2的比较、以及实施例5与比较例3的比较。
特定侧链结构之中,使用了式[2-1]的情况下,与使用了式[2-2]的情况相比,元件的未施加电压时的透明性变高,进而,即使在强调试验中进行的长时间、恒温恒湿槽中保管后,也得到了未施加电压时的透明性变得更高的结果。另外,液晶层与液晶取向膜的密合性的评价中,使用了式[2-1]的特定侧链结构的情况下,在强调试验中进行的长时间、恒温恒湿槽中保管后,得到了密合性更高的结果。具体而言,为标准试验和强调试验中的相同条件下的实施例1与10的比较。
另外,在液晶组合物中导入有特定化合物的情况下,元件的未施加电压时的透明性变高,进而,即使在强调试验中进行的长时间、恒温恒湿槽中保管后,也得到了未施加电压时的透明性变得更高的结果。特定化合物的导入量多时,其效果变大。具体而言,为标准试验和强调试验中的相同条件下的实施例5与6或7的比较。
进而,在液晶取向处理剂中导入有特定产生剂、密合性化合物和特定交联性化合物时,得到了元件中的液晶层与液晶取向膜的密合性进一步改善的结果。具体而言,为强调试验中的相同条件下的实施例7与8的比较。
进而,特定聚合物使用了聚酰亚胺系聚合物时,二胺成分使用了特定二胺化合物(2)的情况下,得到了元件中的液晶层与液晶取向膜的密合性进一步改善的结果。具体而言,为强调试验中的相同条件下的实施例1与3的比较、以及实施例2与4的比较。
<实施例B系列>
以下使用的缩写的含义如下所述。需要说明的是,实施例A系列中使用的缩写分别是相同的。
<单体>
E2:十八烷基三乙氧基硅烷、
E3:3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、
E4:3-脲丙基三乙氧基硅烷、E5:四乙氧基硅烷
<溶剂>
ECS:乙二醇单乙醚
EC:二乙二醇单乙醚
“聚酰亚胺系聚合物的合成”
<合成例1>
将D2(6.89g,27.5mmol)、A1(8.49g,22.3mmol)和C2(2.26g,14.9mmol)在NMP(38.9g)中混合,在50℃下反应5小时后,添加D1(1.80g,9.18mmol)和NMP(19.5g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(1)。该聚酰胺酸的Mn为21300,Mw为67700。
<合成例2>
向合成例1中得到的聚酰胺酸溶液(1)(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(2.50g)和吡啶(2.40g),在50℃下反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,滤取所得到的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥,得到聚酰亚胺粉末(2)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为55%,Mn为19000,Mw为50200。
<合成例3>
将D2(6.12g,24.5mmol)、A1(7.55g,19.8mmol)、B1(2.62g,9.91mmol)和C2(0.50g,3.29mmol)在NMP(36.8g)中混合,在50℃下反应5小时后,添加D1(1.60g,8.16mmol)和NMP(18.4g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(3)。该聚酰胺酸的Mn为20200,Mw为63500。
<合成例4>
向合成例3中得到的聚酰胺酸溶液(3)(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(2.51g)和吡啶(2.42g),在50℃下反应4小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,滤取所得到的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥,得到聚酰亚胺粉末(4)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为54%,Mn为17500,Mw为48800。
<合成例5>
将D2(0.80g,3.20mmol)、A2(2.55g,6.46mmol)和B1(2.56g,9.69mmol)在PGME(16.8g)中混合,在50℃下反应12小时后,添加D1(2.50g,12.7mmol)和PGME(8.40g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(5)。该聚酰胺酸的Mn为17100,Mw为40800。
<合成例6>
将D1(3.30g,16.8mmol)、A2(3.36g,8.52mmol)、B1(1.80g,6.81mmol)和C1(0.18g,1.66mmol)在PGME(26.0g)中混合,在50℃下反应12小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(6)。该聚酰胺酸的Mn为15900,Mw为39200。
<合成例7>
将D2(6.89g,27.5mmol)、A5(8.40g,22.3mmol)和C2(2.26g,14.9mmol)在NMP(38.7g)中混合,在50℃下反应5小时后,添加D1(1.80g,9.18mmol)和NMP(19.4g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(7)。该聚酰胺酸的Mn为20500,Mw为65300。
<合成例8>
将D3(3.50g,15.6mmol)、A2(2.50g,6.34mmol)和B1(2.51g,9.50mmol)在PGME(25.5g)中混合,在50℃下反应15小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(8)。该聚酰胺酸的Mn为14800,Mw为37900。
<合成例9>
将D3(3.50g,15.6mmol)、A4(1.56g,3.17mmol)、B1(2.51g,9.50mmol)和C2(0.48g,3.15mmol)在NEP(24.1g)中混合,在50℃下反应12小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液。
向所得到的聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NEP而稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(2.50g)和吡啶(2.38g),在50℃下反应2小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,滤取所得到的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥,得到聚酰亚胺粉末(9)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为48%,Mn为16500,Mw为44200。
<合成例10>
将D4(3.37g,11.2mmol)、A3(2.46g,5.69mmol)、B1(1.50g,5.68mmol)和C2(0.43g,2.83mmol)在NMP(16.6g)中混合,在50℃下反应5小时后,添加D1(0.55g,2.80mmol)和NMP(8.31g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液。
向所得到的聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(2.50g)和吡啶(2.38g),在50℃下反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,滤取所得到的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥,得到聚酰亚胺粉末(10)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为57%,Mn为17300,Mw为45800。
<合成例11>
将D5(1.30g,6.13mmol)、A2(3.67g,9.30mmol)和B1(1.64g,6.21mmol)在PGME(16.8g)中混合,在50℃下反应12小时后,添加D1(1.80g,9.18mmol)和PGME(8.42g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(11)。该聚酰胺酸的Mn为15500,Mw为35100。
<合成例12>
将D5(1.70g,8.01mmol)、A4(1.60g,3.25mmol)和B1(3.43g,13.0mmol)混合在PGME(16.6g)中,在50℃下反应12小时后,添加D1(1.57g,8.01mmol)和PGME(8.30g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(12)。该聚酰胺酸的Mn为13800,Mw为32500。
将各合成例中得到的聚酰亚胺系聚合物示于表42。
[表54]
*1表示聚酰胺酸。
<合成例13>
在具备温度计和回流管的200ml的四口反应烧瓶中混合ECS(28.3g)、E1(4.10g)、E3(7.45g)和E5(32.5g),制备烷氧基硅烷单体的溶液。在25℃下耗费30分钟向该溶液中滴加预先混合ECS(14.2g)、水(10.8g)和作为催化剂的草酸(0.70g)而制备的溶液,进而在25℃下进行30分钟搅拌。然后,使用油浴进行加热使其回流30分钟后,添加预先制备的、E4的含量为92质量%的甲醇溶液(1.20g)与ECS(0.90g)的混合溶液。进而,使其回流30分钟后自然冷却,得到SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(1)。
<合成例14>
在具备温度计和回流管的200ml的四口反应烧瓶中混合EC(25.4g)、E1(8.20g)、E3(19.9g)和E5(20.0g),制备烷氧基硅烷单体的溶液。在25℃下耗费30分钟向该溶液中滴加预先混合EC(12.7g)、水(10.8g)和作为催化剂的草酸(1.10g)而制备的溶液,进而在25℃下进行30分钟搅拌。然后,使用油浴进行加热使其回流30分钟后,添加预先制备的、E4的含量92质量%的甲醇溶液(1.20g)和EC(0.90g)的混合溶液。进而,使其回流30分钟后自然冷却,得到SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(2)。
<合成例15>
在具备温度计和回流管的200ml的四口反应烧瓶中混合EC(29.2g)、E1(4.10g)和E5(38.8g),制备烷氧基硅烷单体的溶液。在25℃下耗费30分钟向该溶液中滴加预先混合EC(14.6g)、水(10.8g)和作为催化剂的草酸(0.50g)而制备的溶液,进而在25℃下进行30分钟搅拌。然后,使用油浴进行加热使其回流30分钟后,添加预先制备的、E4的含量92质量%的甲醇溶液(1.20g)与EC(0.90g)的混合溶液。进而,使其回流30分钟后自然冷却,得到SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(3)。
<合成例16>
在具备温度计和回流管的200ml的四口反应烧瓶中混合ECS(28.3g)、E2(4.07g)、E3(7.45g)和E5(32.5g),制备烷氧基硅烷单体的溶液。在25℃下耗费30分钟向该溶液中滴加预先混合ECS(14.2g)、水(10.8g)和作为催化剂的草酸(0.70g)而制备的溶液,进而在25℃下进行30分钟搅拌。然后,使用油浴进行加热使其回流30分钟后,添加预先制备的、E4的含量为92质量%的甲醇溶液(1.20g)与ECS(0.90g)的混合溶液。进而,使其回流30分钟后自然冷却,得到SiO2换算浓度为12质量%的聚硅氧烷溶液(4)。
将各合成例中得到的聚硅氧烷系聚合物示于表43。
[表55]
“液晶组合物的制作”
与上述A系列的实施例同样地,制作液晶组合物(1)~(4)。
“液晶取向处理剂的制造”
后述实施例1~20和比较例1~5中记载了液晶取向处理剂的制造例。这些液晶取向处理剂也用于液晶表示元件的制作及其评价。表54~表56中示出这些实施例和比较例中得到的液晶取向处理剂。
“液晶表示元件的制作和液晶取向性的评价(玻璃基板)”
使用实施例1~4、10、16、17、20、比较例1、2、4中得到的液晶取向处理剂,根据与上述A系列的实施例同样的步骤进行液晶表示元件的制作。需要说明的是,这些实施例和比较例的任一液晶表示元件中液晶均垂直取向。
“液晶表示元件的制作和液晶取向性的评价(塑料基板)”
使用实施例5~9、11~15、18、19、比较例3、5中得到的液晶取向处理剂,根据与上述A系列的实施例同样的步骤进行液晶表示元件的制作。
“光学特性(透明性和散射特性)的评价”
对于所得到的液晶表示元件(玻璃基板·塑料基板),进行了光学特性(透明性和散射特性)的评价。
进而,实施例1~8、10、16、17、20中,除了上述标准试验之外,还进行了在温度60℃、湿度70%的恒温恒湿槽内保管24小时后的透射率的评价作为强调试验。需要说明的是,评价方法为与A系列的实施例同样的条件。
将刚刚制作液晶表示元件后(初始)、恒温恒湿槽保管后(恒温恒湿)和紫外线照射后(紫外线)的透射率(%)的值示于表57~表59。
“液晶层与液晶取向膜的密合性的评价”
对于所得到的液晶表示元件(玻璃基板·塑料基板),进行了液晶层与液晶取向膜的密合性的评价。
进而,实施例1~4、7、8、10、16、20中,除了上述标准试验之外,还进行了在温度60℃、湿度70%的恒温恒湿槽内保管72小时后的密合性的评价作为强调试验。需要说明的是,评价方法为与A系列的实施例同样的条件。将恒温恒湿槽保管后(恒温恒湿)和紫外线照射后(紫外线)的液晶层与液晶取向膜的密合性的结果(密合性)示于表57~表59。
<实施例1>
向合成例1中得到的聚酰胺酸溶液(1)(5.50g)中添加T3(0.069g)、NMP(12.4g)和BCS(16.5g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(1)。
<实施例2>
向合成例2中得到的聚酰亚胺粉末(2)(1.40g)中添加NEP(16.8g)和PB(16.8g),在60℃下进行24小时搅拌。然后,添加T3(0.070g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(2)。
<实施例3>
向合成例3中得到的聚酰胺酸溶液(3)(5.50g)中添加T3(0.069g)、NMP(12.4g)和BCS(16.5g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(3)。该液晶取向处理剂中未见浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。使用所得到的液晶取向处理剂(3)和液晶组合物(1),进行液晶表示元件的制作和评价。
<实施例4>
向合成例4中得到的聚酰亚胺粉末(4)(1.40g)中添加NEP(16.8g)和PB(16.8g),在60℃下进行24小时搅拌。然后,添加T3(0.070g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(4)。
<实施例5>
向合成例5中得到的聚酰胺酸溶液(5)(4.00g)中添加T3(0.030g)、γ-BL(4.85g)和PGME(24.5g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(5)。
<实施例8>
向合成例5中得到的聚酰胺酸溶液(5)(4.00g)中添加T3(0.030g)、N1(0.050g)、M1(0.050g)、K1(0.070g)、γ-BL(4.85g)和PGME(24.5g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(6)。
<实施例9>
向合成例6中得到的聚酰胺酸溶液(6)(4.00g)中添加T1(0.070g)、N1(0.030g)、K1(0.100g)、γ-BL(6.47g)和PGME(22.9g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(7)。
<实施例10>
向合成例7中得到的聚酰胺酸溶液(7)(4.00g)中添加T3(0.050g)、NMP(9.00g)和BCS(12.0g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(8)。
<实施例11>
向合成例8中得到的聚酰胺酸溶液(8)(4.00g)中添加T3(0.010g)、N1(0.070g)、K1(0.050g)、γ-BL(6.47g)、PB(1.62g)和PGME(21.3g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(9)。
<实施例12>
向合成例9中得到的聚酰亚胺粉末(9)(1.00g)中添加γ-BL(6.47g)和PGME(25.9g),在60℃下进行24小时搅拌。然后,添加T2(0.050g)、N1(0.050g)和K1(0.030g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(10)。
<实施例13>
向合成例10中得到的聚酰亚胺粉末(10)(1.00g)中添加γ-BL(6.47g)和PGME(25.9g),在60℃下进行24小时搅拌。然后,添加T3(0.030g)、N1(0.050g)和K1(0.100g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(11)。
<实施例14>
向合成例11中得到的聚酰胺酸溶液(11)(4.00g)中添加T3(0.030g)、N1(0.050g)、K1(0.070g)、γ-BL(4.85g)和PGME(24.5g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(12)。
<实施例15>
向合成例12中得到的聚酰胺酸溶液(12)(4.00g)中添加T2(0.070g)、N1(0.050g)、K1(0.070g)、γ-BL(3.23g)和PGME(26.1g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(13)。
<实施例16>
向合成例13中得到的聚硅氧烷溶液(1)(11.0g)中添加T3(0.066g)、BCS(9.50g)、PB(3.17g)和ECS(9.33g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(14)。
<实施例18>
向合成例14中得到的聚硅氧烷溶液(2)(8.50g)中添加T2(0.071g)、PB(9.89g)、PGME(9.89g)和EC(5.71g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(15)。
<实施例19>
向合成例15中得到的聚硅氧烷溶液(3)(8.50g)中添加T1(0.071g)、N1(0.051g)、M1(0.204g)、PB(9.89g)、PGME(9.89g)和EC(5.71g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(16)。
<实施例20>
向合成例16中得到的聚硅氧烷溶液(4)(11.0g)中添加T3(0.066g)、BCS(9.50g)、PB(3.17g)和ECS(9.33g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(17)。
<比较例1>
向合成例1中得到的聚酰胺酸溶液(1)(5.50g)中添加NMP(12.4g)和BCS(16.5g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(18)。
<比较例2>
向合成例2中得到的聚酰亚胺粉末(2)(1.40g)中添加NEP(16.8g)和PB(16.8g),在60℃下进行24小时搅拌,得到液晶取向处理剂(19)。
<比较例3>
向合成例5中得到的聚酰胺酸溶液(5)(4.00g)中添加γ-BL(4.85g)和PGME(24.5g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(20)。
<比较例4>
向合成例13中得到的聚硅氧烷溶液(1)(11.0g)中添加BCS(9.50g)、PB(3.17g)和ECS(9.33g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(21)。
<比较例5>
向合成例14中得到的聚硅氧烷溶液(2)(8.50g)中添加PB(9.89g)、PGME(9.89g)和EC(5.71g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(22)。
实施例1~20和比较例1~5中得到的液晶取向处理剂均未见浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
将这些液晶取向处理剂(1)~(20)和前述液晶组合物(1)~(4)按照表47~表52所示的组合来使用,根据前述步骤进行液晶表示元件的制作和评价。将它们的结果示于表47~表52。
需要说明的是,实施例6为使用了液晶取向处理剂(5)和液晶组合物(2)的液晶表示元件,实施例7为使用了液晶取向处理剂(5)和液晶组合物(3)的液晶表示元件,实施例17为使用了液晶取向处理剂(14)和液晶组合物(3)的液晶表示元件。
[表56]
[表57]
[表58]
*1~*5均表示相对于全部聚合物100质量份的含量(质量份)。
[表59]
[表60]
[表61]
*1:在元件内的几个位置观察到液晶取向性的紊乱。[表62]
[表63]
[表64]
*1:在元件内观察到极少量的气泡。*2:在元件内观察到少量的气泡(比*1多)。*3:在元件内观察到许多气泡(比*2多)。
实施例与比较例相比,成为光学特性良好、即初始、恒温恒湿槽保管后和紫外线照射后的未施加电压时的透明性良好的元件。进而,成为液晶层与液晶取向膜的密合性也高的元件。尤其,即使元件的基板使用塑料基板,这些特性也良好。
具体而言,液晶取向处理剂中包含特定化合物的实施例的元件与不含该特定化合物的比较例相比,尤其是刚刚制作元件后的未施加电压时的透明性变高,进而,即使在高温高湿下、照射紫外线后也得到了透明性高的结果。更具体而言,在相同条件下的比较为实施例1与比较例1的比较、实施例2与比较例2的比较、实施例5与比较例3的比较、实施例16与比较例4的比较、以及实施例18与比较例5的比较。
特定侧链结构之中,使用了式[2-1]的情况下,与使用了式[2-2]的情况相比,元件的未施加电压时的透明性变高,进而,即使在强调试验中进行的长时间、恒温恒湿槽中保管后,也得到了未施加电压时的透明性变得更高的结果。进而,液晶层与液晶取向膜的密合性的评价中,使用了式[2-1]的情况下,即使在强调试验中进行的长时间、恒温恒湿槽中保管后,也得到了密合性更高的结果。具体而言,标准试验和强调试验中的相同条件下的比较为实施例1与10的比较、实施例16与20的比较。
另外,液晶组合物中导入有特定化合物时,元件的未施加电压时的透明性变高,进而,即使在强调试验中进行的长时间、恒温恒湿槽中保管后,也得到了未施加电压时的透明性变得更高的结果。特定化合物的导入量多时,其效果变大。具体而言,标准试验和强调试验中的相同条件下的比较为实施例5与6或7的比较、以及实施例16与17的比较。
进而,在液晶取向处理剂中导入有特定产生剂、密合性化合物和特定交联性化合物时,得到了元件中的液晶层与液晶取向膜的密合性进一步改善的结果。具体而言,强调试验中的相同条件下的比较为实施例7与8的比较。
进而,特定聚合物使用了聚酰亚胺系聚合物时,二胺成分使用了特定第2二胺化合物的情况下,得到了元件中的液晶层与液晶取向膜的密合性进一步改善的结果。具体而言,强调试验中的相同条件下的比较为实施例1与3的比较、实施例2与4的比较。
<实施例C系列>
以下使用的缩写的含义与上述实施例A系列和实施例B系列中定义的缩写的含义相同。
<合成例1>
将D2(6.89g,27.5mmol)、A1(8.49g,22.3mmol)和C2(2.26g,14.9mmol)在NMP(38.9g)中混合,在50℃下反应5小时后,添加D1(1.80g,9.18mmol)和NMP(19.5g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(1)。该聚酰胺酸的数均分子量(也称为Mn)为21300,重均分子量(也称为Mw)为67700。
<合成例2>
向合成例1中得到的聚酰胺酸溶液(1)(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(2.50g)和吡啶(2.40g),在50℃下反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,滤取所得到的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥,得到聚酰亚胺粉末(2)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为55%,Mn为19000,Mw为50200。
<合成例3>
将D2(6.12g,24.5mmol)、A1(7.55g,19.8mmol)、B1(2.62g,9.91mmol)和C2(0.50g,3.29mmol)在NMP(36.8g)中混合,在50℃下反应5小时后,添加D1(1.60g,8.16mmol)和NMP(18.4g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(3)。该聚酰胺酸的Mn为20200,Mw为63500。
<合成例4>
向合成例3中得到的聚酰胺酸溶液(3)(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(2.51g)和吡啶(2.42g),在50℃下反应4小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,滤取所得到的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥,得到聚酰亚胺粉末(4)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为54%,Mn为17500,Mw为48800。
<合成例5>
将D2(0.80g,3.20mmol)、A2(2.55g,6.46mmol)和B1(2.56g,9.69mmol)在PGME(16.8g)中混合,在50℃下反应12小时后,添加D1(2.50g,12.7mmol)和PGME(8.40g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(5)。该聚酰胺酸的Mn为17100,Mw为40800。
<合成例6>
将D1(3.30g,16.8mmol)、A2(3.36g,8.52mmol)、B1(1.80g,6.81mmol)和C1(0.18g,1.66mmol)在PGME(26.0g)中混合,在50℃下反应12小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(6)。该聚酰胺酸的Mn为15900,Mw为39200。
<合成例7>
将D2(6.89g,27.5mmol)、A5(8.40g,22.3mmol)和C2(2.26g,14.9mmol)混合在NMP(38.7g)中,在50℃下反应5小时后,添加D1(1.80g,9.18mmol)和NMP(19.4g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(7)。该聚酰胺酸的Mn为20500,Mw为65300。
<合成例8>
将D3(3.50g,15.6mmol)、A2(2.50g,6.34mmol)和B1(2.51g,9.50mmol)在PGME(25.5g)中混合,在50℃下反应15小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(8)。该聚酰胺酸的Mn为14800,Mw为37900。
<合成例9>
将D3(3.50g,15.6mmol)、A4(1.56g,3.17mmol)、B1(2.51g,9.50mmol)和C2(0.48g,3.15mmol)在NEP(24.1g)中混合,在50℃下反应12小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液。
向所得到的聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(2.50g)和吡啶(2.38g),在50℃下反应2小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,滤取所得到的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥,得到聚酰亚胺粉末(9)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为48%,Mn为16500,Mw为44200。
<合成例10>
将D4(3.37g,11.2mmol)、A3(2.46g,5.69mmol)、B1(1.50g,5.68mmol)和C2(0.43g,2.83mmol)在NMP(16.6g)中混合,在50℃下反应5小时后,添加D1(0.55g,2.80mmol)和NMP(8.31g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液。
向所得到的聚酰胺酸溶液(30.0g)中添加NMP而稀释至6质量%后,添加作为酰亚胺化催化剂的乙酸酐(2.50g)和吡啶(2.38g),在50℃下反应3小时。将该反应溶液投入至甲醇(460ml)中,滤取所得到的沉淀物。将该沉淀物用甲醇清洗,在100℃下减压干燥,得到聚酰亚胺粉末(10)。该聚酰亚胺的酰亚胺化率为57%,Mn为17300,Mw为45800。
<合成例11>
将D5(1.30g,6.13mmol)、A2(3.67g,9.30mmol)和B1(1.64g,6.21mmol)混合在PGME(16.8g)中,在50℃下反应12小时后,添加D1(1.80g,9.18mmol)和PGME(8.42g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(11)。该聚酰胺酸的Mn为15500,Mw为35100。
<合成例12>
将D5(1.70g,8.01mmol)、A4(1.60g,3.25mmol)和B1(3.43g,13.0mmol)混合在PGME(16.6g)中,在50℃下反应12小时后,添加D1(1.57g,8.01mmol)和PGME(8.30g),在40℃下反应6小时,得到CR25%的聚酰胺酸溶液(12)。该聚酰胺酸的Mn为13800,Mw为32500。
将各合成例中得到的聚酰亚胺系聚合物示于表65。
[表65]
*1表示聚酰胺酸。
“液晶组合物的制作”
与上述A系列的实施例同样地制作液晶组合物(1)~(4)。
“液晶取向处理剂的制造”
后述实施例1~15和比较例1~9中记载了液晶取向处理剂的制造例。这些液晶取向处理剂也用于液晶表示元件的制作及其评价。表64~表66中示出这些实施例和比较例中得到的液晶取向处理剂。
“液晶表示元件的制作和液晶取向性的评价(玻璃基板)”
使用实施例1~4、10和比较例1~6中得到的液晶取向处理剂,根据与上述A系列的实施例同样的步骤进行液晶表示元件的制作。需要说明的是,这些实施例和比较例的任一液晶表示元件中液晶均垂直取向。
“液晶表示元件的制作和液晶取向性的评价(塑料基板)”
使用实施例5~9、11~15和比较例6~9中得到的液晶取向处理剂,根据与上述A系列的实施例同样的步骤进行液晶表示元件的制作。
“光学特性(透明性和散射特性)的评价”
使用所得到的液晶表示元件(玻璃基板·塑料基板),进行了光学特性(透明性和散射特性)的评价。
进而,实施例1~实施例8和实施例10中,除了上述标准试验之外,还进行了在温度80℃、湿度90%的恒温恒湿槽内保管24小时后的透射率的评价作为强调试验。评价方法为与A系列的实施例同样的条件。
将刚刚制作液晶表示元件后(初始)、恒温恒湿槽保管后(恒温恒湿)和紫外线照射后(紫外线)的透射率(%)示于表67~表69。
“液晶层与液晶取向膜的密合性的评价”
使用所得到的液晶表示元件(玻璃基板·塑料基板)进行了液晶层与液晶取向膜的密合性的评价。
进而,实施例1~4、7、8和10中,除了上述标准试验之外,还进行了在温度80℃、湿度90%的恒温恒湿槽内保管60小时后的密合性的评价。评价方法为与A系列的实施例同样的条件。
将恒温恒湿槽保管后(恒温恒湿)和紫外线照射后(紫外线)的液晶层与液晶取向膜的密合性的结果(密合性)示于表70~表72。
<实施例1>
向合成例1中得到的聚酰胺酸溶液(1)(6.50g)中添加NMP(14.6g)和Z2(0.163g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加T3(0.082g)和BCS(19.5g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(1)。
<实施例2>
向合成例2中得到的聚酰亚胺粉末(2)(1.50g)中添加NEP(21.6g),在60℃下进行24小时搅拌后,添加Z1(0.300g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加T3(0.075g)和PB(14.4g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(2)。
<实施例3>
向合成例3中得到的聚酰胺酸溶液(3)(6.50g)中添加NMP(14.6g)和Z2(0.163g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加T3(0.082g)和BCS(19.5g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(3)。
<实施例4>
向合成例4中得到的聚酰亚胺粉末(4)(1.50g)中添加NEP(21.6g),在60℃下进行24小时搅拌后,添加Z1(0.300g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加T3(0.075g)和PB(14.4g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(4)。
<实施例5>
向合成例5中得到的聚酰胺酸溶液(5)(5.00g)中添加γ-BL(6.06g)、PGME(30.6g)和Z2(0.188g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加T3(0.038g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(5)。
<实施例8>
向合成例5中得到的聚酰胺酸溶液(5)(5.00g)中添加γ-BL(6.06g)、PGME(30.6g)和Z2(0.188g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加T3(0.038g)、N1(0.063g)、M1(0.063g)和K1(0.088g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(6)。
<实施例9>
向合成例6中得到的聚酰胺酸溶液(6)(5.00g)中添加γ-BL(8.08g)、PGME(28.6g)和Z1(0.125g),在40℃下进行12小时搅拌。然后,添加T1(0.088g)、N1(0.038g)和K1(0.125g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(7)。
<实施例10>
向合成例7中得到的聚酰胺酸溶液(7)(6.50g)中添加NMP(14.6g)和Z2(0.163g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加T3(0.082g)和BCS(19.5g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(8)。
<实施例11>
向合成例8中得到的聚酰胺酸溶液(8)(5.00g)中添加γ-BL(4.04g)、PB(4.04g)、PGME(28.6g)和Z2(0.375g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加T3(0.013g)、N1(0.088g)和K1(0.063g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(9)。
<实施例12>
向合成例9中得到的聚酰亚胺粉末(9)(1.30g)中添加γ-BL(8.41g)和PGME(33.6g),在60℃下进行24小时搅拌后,添加Z1(0.260g),在40℃下进行12小时搅拌。然后,添加T2(0.065g)、N1(0.065g)和K1(0.039g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(10)。
<实施例13>
向合成例10中得到的聚酰亚胺粉末(10)(1.30g)中添加γ-BL(6.31g)和PGME(35.7g),在60℃下进行24小时搅拌后,添加Z2(0.455g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加T3(0.039g)、N1(0.065g)和K1(0.130g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(11)。
<实施例14>
向合成例11中得到的聚酰胺酸溶液(11)(5.00g)中添加γ-BL(6.06g)、PGME(30.6g)和Z2(0.125g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加T3(0.038g)、N1(0.063g)和K1(0.088g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(12)。
<实施例15>
向合成例12中得到的聚酰胺酸溶液(12)(5.00g)中添加γ-BL(4.04g)、PGME(32.6g)和Z2(0.063g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加T2(0.088g)、N1(0.063g)和K1(0.088g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(13)。
<比较例1>
向合成例1中得到的聚酰胺酸溶液(1)(6.50g)中添加NMP(14.6g)和BCS(19.5g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(14)。
<比较例2>
向合成例1中得到的聚酰胺酸溶液(1)(6.50g)中添加NMP(14.6g)和Z2(0.163g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加BCS(19.5g),在25℃下进行2小时搅拌,得到液晶取向处理剂(15)。
<比较例3>
向合成例1中得到的聚酰胺酸溶液(1)(6.50g)中添加T3(0.082g)、NMP(14.6g)和BCS(19.5g),在25℃下进行8小时搅拌,得到液晶取向处理剂(16)。
<比较例4>
向合成例2中得到的聚酰亚胺粉末(2)(1.50g)中添加NEP(21.6g)和PB(14.4g),在60℃下进行24小时搅拌,得到液晶取向处理剂(17)。
<比较例5>
向合成例2中得到的聚酰亚胺粉末(2)(1.50g)中添加NEP(21.6g),在60℃下进行24小时搅拌后,添加Z1(0.300g),在25℃下进行24小时搅拌。然后,添加PB(14.4g),在25℃下进行2小时搅拌,得到液晶取向处理剂(18)。
<比较例6>
向合成例2中得到的聚酰亚胺粉末(2)(1.50g)中添加T3(0.075g)、NEP(21.6g)和PB(14.4g),在60℃下进行24小时搅拌,得到液晶取向处理剂(19)。
<比较例7>
向合成例5中得到的聚酰胺酸溶液(5)(5.00g)中添加γ-BL(6.06g)和PGME(30.6g),在25℃下进行4小时搅拌,得到液晶取向处理剂(20)。
<比较例8>
向合成例5中得到的聚酰胺酸溶液(5)(5.00g)中添加γ-BL(6.06g)、PGME(30.6g)和Z2(0.188g),在25℃下进行24小时搅拌,得到液晶取向处理剂(21)。
<比较例9>
向合成例5中得到的聚酰胺酸溶液(5)(5.00g)中添加T3(0.038g)、γ-BL(6.06g)和PGME(30.6g),在25℃下进行8小时搅拌,得到液晶取向处理剂(22)。
实施例1~15和比较例1~9中得到的液晶取向处理剂均未见浑浊、析出等异常,确认为均匀的溶液。
将这些液晶取向处理剂(1)~(22)和前述液晶组合物(1)~(4)按照表67~表72所示的组合来使用,根据前述步骤进行液晶表示元件的制作和评价。需要说明的是,实施例6为使用了液晶取向处理剂(5)和液晶组合物(2)的液晶表示元件,此外,实施例7为使用了液晶取向处理剂(5)和液晶组合物(3)的液晶表示元件。
[表66]
[表67]
[表68]
*1~*5均表示相对于全部聚合物100质量份的含量(质量份)。[表69]
[表70]
[表71]
*1:在元件内的几个位置观察到液晶取向性的紊乱。
[表72]
[表73]
[表74]
*1:在元件内观察到极少量的气泡。*2:在元件内观察到少量的气泡(比*1多)。*3:在元件内观察到许多气泡(比*2多)。
实施例与比较例相比,成为良好光学特性、即特别是高温高湿槽保管后和紫外线照射后的未施加电压时的透明性良好的液晶表示元件。进而,成为液晶层与液晶取向膜的密合性也高的元件。另外,即使元件的基板使用塑料基板,这些特性也良好。
具体而言,液晶取向处理剂中包含特定化合物(1)和特定化合物(2)的实施例元件与不含该特定化合物(1)和特定化合物(2)或含有其中一者的比较例相比,得到了特别是高温高湿下、照射紫外线后的透明性变高,液晶层与液晶取向膜的密合性也高的结果。更具体而言,为相同条件下的实施例1与比较例1~3的比较、实施例2与比较例4~6的比较和实施例5与比较例7~9的比较。
特定侧链结构之中,使用了式[3-1]的情况下,与使用了式[3-2]的情况相比,液晶表示元件的未施加电压时的透明性变高,进而,即使在强调试验中进行的长时间、恒温恒湿槽中保管后,也得到了未施加电压时的透明性变得更高的结果。此外,液晶层与液晶取向膜的密合性的评价中,使用了式[3-1]的特定侧链结构的情况下,即使在强调试验中进行的长时间、恒温恒湿槽中保管后,也得到了它们的密合性更高的结果。具体而言,为标准试验和强调试验中的相同条件下的实施例1与实施例10的比较。
另外,液晶组合物中导入有特定液晶添加化合物的情况下,液晶表示元件的未施加电压时的透明性变高,进而,即使在强调试验中进行的长时间、恒温恒湿槽中保管后,也得到了未施加电压时的透明性变得更高的结果。特定液晶添加化合物的导入量多时,其效果变大。具体而言,为标准试验和强调试验中的相同条件下的实施例5与6或7的比较。进而,在液晶取向处理剂中导入有特定产生剂、密合性化合物和特定交联性化合物时,得到了液晶表示元件中的液晶层与液晶取向膜的密合性进一步改善的结果。具体而言,为强调试验中的相同条件下的实施例7与8的比较。
进而,特定聚合物使用了聚酰亚胺系聚合物时,二胺成分使用了特定二胺化合物(2)的情况下,得到了元件中的液晶层与液晶取向膜的密合性进一步改善的结果。具体而言,为强调试验中的相同条件下的实施例1与3的比较、以及实施例2与4的比较。
产业上的可利用性
本发明的液晶表示元件适合用于以表示作为目的的液晶显示器、用作控制透光、遮光的调光窗、光闸元件等。
另外,本发明的液晶表示元件可以适宜地用于汽车、铁道、航空器等运输机器、运输机械中使用的液晶表示元件,具体而言,控制透光、遮光的调光窗、后视镜中使用的光闸元件等。特别是将该元件用作逆向型元件时,由于未施加电压时的透明性和施加电压时的散射特性良好,因此用于交通工具的玻璃窗时,与以往相比,夜间时的光获取效率高,进而,防止源自外光的炫目的效果也高。因此,能够进一步改善驾驶交通工具时的安全性、乘车时的舒适性。另外,以薄膜的形态制作该元件,并将其粘贴至交通工具的玻璃窗来使用时,与以往相比,元件的可靠性变高。
进而,该元件也可以用于LCD、OLED等显示器装置的导光板、使用这些显示器的透明显示器的背板。具体而言,用于透明显示器的背板时,例如将透明显示器与该元件一同在透明显示器上进行画面表示的情况下,能够利用该元件抑制光从其背面射入,因此能够使用。该元件在透明显示器中进行画面表示时呈现施加电压的散射状态,能够使画面表示清晰,画面表示结束后呈现未施加电压的透明状态。
需要说明的是,将2015年3月2日申请的日本专利申请2015-040263号、2015-040264号和日本专利申请2015-040265号的说明书、权利要求书和摘要的全部内容援引至此,作为本发明说明书的公开内容并入。
Claims (16)
1.一种液晶表示元件,其特征在于,在具备电极的一对基板之间具有液晶层且至少一个基板具备用于使液晶垂直取向的液晶取向膜,所述液晶层是对配置在所述一对基板之间的包含液晶和聚合性化合物的液晶组合物照射紫外线使其固化而得到的,
所述液晶取向膜由含有下述成分的液晶取向处理剂得到,
(A)成分:选自由下述式[1-1]的化合物和下述式[1-2]的化合物组成的组中的至少1种化合物,
(B)成分:具有选自由下述式[2-1]和式[2-2]组成的组中的至少1种结构的聚合物,
T1表示选自由碳数1~20的亚烷基、或具有苯环或者环己烷环的碳数6~24的有机基团组成的组中的至少1种,所述碳数1~20的亚烷基的任意的-CH2-任选被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH-、-CON(CH3)-、-S-或-SO2-替换,T2表示选自由单键、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CH2O-、-OCH2-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种,T3表示选自由下述式[1-a]~式[1-g]组成的组中的至少1种结构,
TA表示氢原子或苯环,TB表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团,TC表示选自由碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基和碳数1~18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种,
S1表示选自由下述式[1-a]~式[1-l]的结构组成的组中的至少1种结构,S2表示单键或碳数1~24的亚烷基,所述亚烷基的任意的-CH2-任选被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-NH-、-CON(CH3)-、-S-或-SO2-替换,S3表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种二价环状基团、或具有类固醇骨架的碳数17~51的二价有机基团,所述环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代,S4表示选自由单键、-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种连接基团,S5表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团,这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代,sA表示0~4的整数,S6表示选自由碳数1~18的烷基、碳数2~18的烯基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基和碳数1~18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种,
SA表示氢原子或苯环,SB表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团,SC表示选自由碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基和碳数1~18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种,SD~SF分别表示碳数1~5的烷基,
Y1表示选自由单键、-(CH2)a-、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种连接基团,其中,a为1~15的整数,Y2表示单键或-(CH2)b-,其中,b为1~15的整数,Y3表示选自由单键、-(CH2)c-、-O-、-CH2O-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种,其中,c为1~15的整数,Y4表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种二价环状基团、或具有类固醇骨架的碳数17~51的二价有机基团,所述环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代,Y5表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团,这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基或氟原子取代,n表示0~4的整数,Y6表示选自由碳数1~18的烷基、碳数2~18的烯基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基和碳数1~18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种,
-Y7-Y8 [2-2]
Y7表示选自由单键、-O-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种连接基团,Y8表示碳数8~22的烷基或碳数6~18的含氟烷基。
3.根据权利要求1所述的液晶表示元件,其中,(A)成分的式[1-2]中的S1为选自由式[1-a]~式[1-d]和式[1-f]组成的组中的至少1种结构。
4.根据权利要求1所述的液晶表示元件,其中,(A)成分的式[1-2]中的S1为选自由式[1-h]~式[1-l]组成的组中的至少1种结构。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶表示元件,其中,(B)成分的聚合物为选自由丙烯酸类聚合物、甲基丙烯酸类聚合物、酚醛清漆树脂、聚羟基苯乙烯、聚酰亚胺前体、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、纤维素和聚硅氧烷组成的组中的至少1种。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶表示元件,其中,(B)成分的聚合物为使二胺成分与四羧酸成分进行反应而得到的聚酰亚胺前体或使该聚酰亚胺前体酰亚胺化而得到的聚酰亚胺,所述二胺成分包含具有式[2-1]或式[2-2]结构的二胺化合物。
8.根据权利要求6所述的液晶表示元件,其中,所述二胺成分包含下述式[3a]的二胺化合物,
W表示下述式[3]的结构,m1表示1~4的整数,
-W1-W2-W3-W4 [3]
W1表示选自由单键、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种连接基团,W2表示单键、碳数1~18的亚烷基、或具有选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团的碳数6~24的有机基团,这些环状基团上的任意氢原子任选被碳数1~3的烷基、碳数1~3的烷氧基、碳数1~3的含氟烷基、碳数1~3的含氟烷氧基取代,W3表示选自由单键、-O-、-NH-、-N(CH3)-、-CH2O-、-CONH-、-NHCO-、-CON(CH3)-、-N(CH3)CO-、-COO-和-OCO-组成的组中的至少1种,W4表示选自由下述式[3-a]~式[3-g]组成的组中的至少1种结构,
WA表示氢原子或苯环,WB表示选自由苯环、环己烷环和杂环组成的组中的至少1种环状基团,WC表示选自由碳数1~18的烷基、碳数1~18的含氟烷基、碳数1~18的烷氧基和碳数1~18的含氟烷氧基组成的组中的至少1种。
10.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶表示元件,其中,(B)成分的聚合物包含:使下述式[A1]的烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷、或使该式[A1]的烷氧基硅烷与下述式[A2]或者式[A3]的烷氧基硅烷缩聚而得到的聚硅氧烷,
(A1)mSi(A2)n(OA3)p [A1]
A1表示所述式[2-1]或式[2-2]的结构,A2表示氢原子或碳数1~5的烷基,A3表示碳数1~5的烷基,m表示1或2的整数,n表示0~2的整数,p表示0~3的整数,其中,m+n+p为4,
(B1)mSi(B2)n(OB3)p [A2]
B1表示具有选自由乙烯基、环氧基、氨基、巯基、异氰酸酯基、甲基丙烯酰基、丙烯酰基、脲基和肉桂酰基组成的组中至少1种的、碳数2~12的有机基团,B2表示氢原子或碳数1~5的烷基,B3表示碳数1~5的烷基,m表示1或2的整数,n表示0~2的整数,p表示0~3的整数,其中,m+n+p为4,
(D1)nSi(OD2)4-n [A3]
D1表示氢原子或碳数1~5的烷基,D2表示碳数1~5的烷基,n表示0~3的整数。
11.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶表示元件,其中,所述液晶取向处理剂含有选自由光自由基产生剂、光酸产生剂和光碱产生剂组成的组中的至少1种产生剂。
12.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶表示元件,其中,所述液晶取向处理剂含有:具有选自由环氧基、异氰酸酯基、氧杂环丁烷基、环碳酸酯基、羟基、羟基烷基和碳数1~3的烷氧基烷基组成的组中的至少1种取代基的化合物。
14.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶表示元件,其中,所述液晶取向处理剂含有选自由N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮和γ-丁内酯组成的组中的至少1种溶剂。
15.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶表示元件,其中,所述液晶组合物含有所述式[1-1]的化合物或式[1-2]的化合物。
16.根据权利要求1~4中任一项所述的液晶表示元件,其中,所述液晶表示元件的基板为玻璃基板或塑料基板。
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GR01 | Patent grant | ||
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