CN114085680A - 一种适用于摩擦型ips的双层型聚酰亚胺液晶取向剂及其制备方法 - Google Patents
一种适用于摩擦型ips的双层型聚酰亚胺液晶取向剂及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及液晶取向技术领域，尤其涉及一种适用于摩擦型IPS的双层型聚酰亚胺液晶取向剂及其制备方法。本发明通过采用聚酰亚胺溶液与聚酰胺酸溶液冷拼复配，对聚酰亚胺溶液与聚酰胺酸溶液的极性差异设计强化预烘烤阶段的分层机制，使聚酰亚胺游移在上层，聚酰胺酸降至下层，更好的分层继而提高配向效果。其优势在上层采用低极性芳香族设计有优异的耐摩擦性、倾角稳定性和优异配向效果，下层采用高极性脂环族设计赋予较高的电压保持率(VHR)，借此提高可适用电子产品可靠性及稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及液晶取向技术领域，尤其涉及一种适用于摩擦型IPS的双层型聚酰亚胺液晶取向剂及其制备方法。
背景技术
随着薄膜晶体管液晶显示器的应用日益广泛，人们对液晶显示器的性能要求越来越高，液晶取向剂作为其中重要一环，液晶取向剂在取向特性方面要求，能够稳定控制液晶分子预倾角，具有优异的热处理取向稳定性；在电气特性方面，不产生残像，电压保持率(VHR)高、残余直流电压(RDC)低，频率特性良好且不产生静电。
然常规摩擦型液晶取向剂有摩擦取向不稳定，长时间高温高湿信赖性不佳等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于摩擦型IPS的双层型聚酰亚胺液晶取向剂及其制备方法，以克服上述技术缺陷。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种适用于摩擦型IPS的双层型聚酰亚胺液晶取向剂的制备方法，由聚酰亚胺溶液和聚酰胺酸溶液混合得到；
所述聚酰亚胺溶液的制备包含如下步骤：
(1)将含侧链基团的二胺、低极性芳香族二胺、四羧酸二酐和极性非质子溶剂混合后进行反应，得到反应混合物；
(2)将所得反应混合物和脱水剂、催化剂混合后进行酰亚胺化反应；
(3)所述酰亚胺化反应得到的产物混合物顺次经减压蒸馏、乙醇析出、真空干燥得到固体树脂；
(4)所述固体树脂与极性非质子溶剂、流平剂混合，得到聚酰亚胺溶液；
所述聚酰胺酸溶液的制备包含如下步骤：
(a)将基础二胺、高极性脂环族二胺、四羧酸二酐和极性非质子溶剂混合后进行反应，得到反应混合物；
(b)使用极性非质子溶剂和流平剂对所得反应混合物进行稀释，得到聚酰胺酸溶液；
所述聚酰亚胺溶液和聚酰胺酸溶液的质量比为(5～40):(60～95)；所述混合的时间为10～60min。
优选的，所述步骤(1)中含侧链基团的二胺A1的结构式为：
所述低极性芳香族二胺包含如下结构式中的一种或几种：
所述四羧酸二酐包含如下结构式中的一种或几种：
其中，所述R为饱和烷烃基或苯系衍生物基。
优选的，所述步骤(1)中极性非质子溶剂包含1,4-丁内酯，N-甲基吡咯烷酮，N-乙基吡咯烷酮，N，N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种；
含侧链基团的二胺、低极性芳香族二胺和四羧酸二酐的摩尔比为(0.1～20)：(80～99.9)：(80～100)；
含侧链基团的二胺、低极性芳香族二胺与四羧酸二酐在极性非质子溶剂中反应，三种反应物在反应体系中的固含量为10～40％；
所述反应的温度为-15～120℃，时间为1～48h。
优选的，所述步骤(2)中脱水剂为乙酸酐、丙酸酐和三氟乙酸酐中的一种或几种；
所述催化剂为吡啶、三乙胺和三甲基吡啶中的一种或几种；
所述脱水剂、催化剂和四羧酸二酐的摩尔比为(80～200)：(64:160)：(100)；
所述酰亚胺化反应的温度为60～120℃，时间为2～6h；
所述步骤(3)中真空干燥的温度为60～120℃。
优选的，所述步骤步骤(4)中极性非质子溶剂包含1,4-丁内酯，N-甲基吡咯烷酮，N-乙基吡咯烷酮，N，N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种；
所述流平剂乙二醇单甲醚、乙二醇-正丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇单丁醚、二甘醇单甲醚乙酯、乳酸丁酯、环戊酮和二异丁基酮中的一种或几种；
所述极性非质子溶剂和流平剂的体积比为(60～80)：(20～40)；
所述聚酰亚胺溶液的固含量为1～15％。
优选的，所述步骤(a)中基础二胺B1的结构式为
高极性脂环族二胺具有如下结构式中的一种或几种：
其中，R1为烷基，R2为烷基；
所述四羧酸二酐包含如下结构中的一种或几种：
其中，R2为烷基。
优选的，所述步骤(a)中极性非质子溶剂包含1,4-丁内酯，N-甲基吡咯烷酮，N-乙基吡咯烷酮，N，N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种；
所述基础二胺、高极性脂环族二胺、四羧酸二酐的摩尔比为(1～50):(50～99):(80～100)；
所述基础二胺、高极性脂环族二胺与四羧酸二酐在极性非质子溶剂中反应，固含量为10～40％；
所述反应的温度为-15～120℃，时间为1～48h。
优选的，所述步骤(b)中极性非质子溶剂包含1,4-丁内酯，N-甲基吡咯烷酮，N-乙基吡咯烷酮，N，N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种；
所述流平剂为乙二醇单甲醚、乙二醇-正丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇单丁醚、二甘醇单甲醚乙酯、乳酸丁酯、环戊酮和二异丁基酮中的一种或几种；
所述极性非质子溶剂和流平剂的体积比为(60～80)：(20～40)；
所述聚酰胺酸溶液的固含量为1～15％。
本发明还提供了所述的制备方法得到的液晶取向剂。
本发明还提供了由所述液晶取向剂得到的液晶膜或液晶盒。
本发明通过采用聚酰亚胺溶液与聚酰胺酸溶液冷拼复配，对聚酰亚胺溶液与聚酰胺酸溶液的极性差异设计强化预烘烤阶段的分层机制，使聚酰亚胺游移在上层，聚酰胺酸降至下层，更好的分层继而提高配向效果。其优势在上层采用低极性芳香族设计有优异的耐摩擦性、倾角稳定性和优异配向效果，下层采用高极性脂环族设计赋予较高的电压保持率(VHR)，借此提高可适用电子产品可靠性及稳定性。
本发明所得液晶取向剂结构如下:
上层结构：
X1，X2，X3为二酐残基，Y1,Y2,Y3为二胺残基，一个为A1，其余为低极性芳香族二胺残基；
n≥1，优选为n＝50～300。
下层结构：
X4，X5为二酐残基，Y4为基础二胺残基，Y5为高极性脂环族二胺残基；
m≥1，优选为m＝100～500。
具体实施方式
本发明提供了一种适用于摩擦型IPS的双层型聚酰亚胺液晶取向剂的制备方法。
在本发明中，所述聚酰亚胺溶液和聚酰胺酸溶液的质量比为(5～40):(60～95)，优选为(15～30):(70～85)；所述混合的时间为10～60min，优选为20～50min，更优选为30～40min。
在本发明所述步骤(1)中，含侧链基团的二胺、低极性芳香族二胺和四羧酸二酐的摩尔比为(0.1～20)：(80～99.9)：(80～100)，优选为(5～15)：(85～95)：(85～95)；含侧链基团的二胺、低极性芳香族二胺与四羧酸二酐在极性非质子溶剂中反应，三种反应物在反应体系中的固含量为10～40％，优选为15～35％，更优选为20～30％；所述反应的温度为-15～120℃，优选为0～100℃，进一步优选为20～60℃；时间为1～48h，优选为2～24h，进一步优选为3～12h。
在本发明所述步骤(2)中，所述脱水剂、催化剂、四羧酸二酐的摩尔比为(80～200)：(64～160)：(100)，优选为(100～180)：(80～144)：(100)，进一步优选为(120～160)：(96～128)：(100)；所述酰亚胺化反应的温度为60～120℃，优选为80～110℃，进一步优选为90～100℃；时间为2～6h，优选为3～4h。在本发明中，所述酰亚胺化反应的亚胺化率为40～100％。
在本发明所述步骤(3)中，真空干燥的温度为60～120℃，优选为80～100℃。
在本发明所述步骤(4)中，所述极性非质子溶剂和流平剂的体积比为(60～80)：(20～40)，优选为70：30；所述聚酰亚胺溶液的固含量为1～15％。
在本发明所述步骤(a)中，所述基础二胺、高极性脂环族二胺、四羧酸二酐的摩尔比为(1～50):(50～99):(80～100)，优选为(10～40):(60～90):(85～97)，进一步优选为(20～30):(70～80):(90～95)；所述基础二胺、高极性脂环族二胺与四羧酸二酐在极性非质子溶剂中反应，固含量为10～40％，优选为15～35％，更优选为20～30％；所述反应的温度为-15～120℃，优选为0～100℃，进一步优选为20～60℃；时间为1～48h，优选为2～24h，进一步优选为3～12h。
在本发明所述步骤(b)中，所述极性非质子溶剂和流平剂的体积比为(60～80)：(20～40)，优选为70：30。
下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
在本发明中，液晶取向膜及液晶盒可以按如下工序获得：
涂布-预烘-固化-取向-制盒
关于涂布：可适用常规移印、旋涂、喷涂等方式；将上述方法制得的液晶取向剂均匀涂布于洁净ITO玻璃上。
关于预烘：将涂布好的ITO玻璃基板放在温度60～120℃热板下预烘烤1～15min。
关于固化：在烘箱或红外炉200～250℃下烘烤30～90min。
关于取向：摩擦机0°摩擦ITO玻璃基板上液晶取向膜。
关于制盒：将两片上述制得摩擦好涂覆有液晶取向剂ITO玻璃基板用含3～20um的间隔粒子的热固化胶贴合，灌入液晶，封口，获得液晶盒。
针对本发明，测试项目如下：
取向效果判定:将制得液晶盒，置于光台，透过偏光片对液晶盒内水波纹进行观察按多少密集程度分为：1、无水波纹；2、轻微水波纹；3、中度水波纹；4严重水波纹，1为最佳。
电压保持率(VHR):仪器设备-Toyo 6254C。
测量电压5V/脉冲宽度60u/帧周期1.667s/测量温度60℃。
直流残留电压(RDC)：仪器设备-Toyo 6254C。
量测电压5V/充电时间2400sec/量测时间1200sec/量测温度60℃。
预倾角：仪器设备-Shintech Optitro-STD(3S1N11)。
测试模式：IPS。
预倾角方差：单一样品随机测试10组预倾角数据，计算方差。
实施例中所用A1(含侧链基团的二胺)；G1-4；B2-2；G2-2单体中基团进行简单定义：A1,n＝12；G1-4,R为-C2H5；B2-2,R2为-C2H5；G2-2,R3为-C2H5。
对比例1：
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入A13.67g(0.01mol)；A2-65.95g(0.03mol)；A2-1215.36g(0.06mol)及138.84g NMP，室温搅拌溶解30min，再升温至60℃，加入G1-421.30g(0.095mol)反应4H，反应固含25％，随后加入277.68g NMP稀释至10％，并加入乙酸酐9.69g(0.095mol)，吡啶6.00g(0.076mol)，60℃反应3H，减压蒸馏除去吡啶等，反应结束后在乙醇中析出，80℃下真空烘烤得到固体树脂，并按NMP/BC＝70/30稀释至4.0％wt得到成品。理论亚胺化率50％。
对比例2：
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入B13.24g(0.03mol)；B2-218.51g(0.07mol)及132.48NMP，室温搅拌溶解30min，再加入G2-422.41g(0.1mol)室温反应4H，反应固含25％，反应结束后加入609.41g NMP，317.95g BC稀释至4.0％wt，得到溶剂比例为NMP/BC＝70/30的成品。
对比例3：
(一)聚酰亚胺溶液A的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入A13.67g(0.01mol)；A2-65.95g(0.03mol)；B2-215.86g(0.06mol)及140.34gNMP，室温搅拌溶解30min，再升温至60℃，加入G1-421.30g(0.095mol)反应4H，反应固含25％，随后加入280.68g NMP稀释至10％，并加入乙酸酐9.69g(0.095mol)，吡啶6.00g(0.076mol)，60℃反应3H，减压蒸馏除去吡啶等，反应结束后在乙醇中析出，80℃下真空烘烤得到固体树脂，并按NMP/BC＝70/30稀释至4.0％wt得到聚酰亚胺溶液A。理论亚胺化率50％。
(二)聚酰胺酸溶液B的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入B13.24g(0.03mol)；B2-218.51g(0.07mol)及132.48NMP，室温搅拌溶解30min，再加入G2-422.41g(0.1mol)室温反应4H，反应固含25％，反应结束后加入609.41g NMP，317.95g BC稀释至4.0％wt，得到溶剂比例为NMP/BC＝70/30的聚酰胺酸溶液B。
(三)聚酰亚胺溶液A与聚酰胺酸溶液B冷拼复配
取上述制得的聚酰亚胺溶液A 100g；聚酰胺酸溶液B 400g，室温下混合搅拌30min，即可得溶剂比例为NMP/BC＝70/30，固含量为4.0％的液晶取向剂成品。
对比例4
(一)聚酰亚胺溶液A的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入A13.67g(0.01mol)；A2-65.95g(0.03mol)；A2-1215.36g(0.06mol)及138.84g NMP，室温搅拌溶解30min，再升温至60℃，加入G1-421.30g(0.095mol)反应4H，反应固含25％，随后加入277.68g NMP稀释至10％，并加入乙酸酐9.69g(0.095mol)，吡啶6.00g(0.076mol)，60℃反应3H，减压蒸馏除去吡啶等，反应结束后在乙醇中析出，真空烘烤得到固体树脂，并按NMP/BC＝70/30稀释至4.0％wt得到聚酰亚胺溶液A。理论亚胺化率50％。
(二)聚酰胺酸溶液B的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入B13.24g(0.03mol)；A2-1217.92g(0.07mol)及130.71NMP，室温搅拌溶解30min，再加入G2-422.41g(0.1mol)室温反应4H，反应固含25％，反应结束后加入601.27g NMP，313.70g BC稀释至4.0％wt，得到溶剂比例为NMP/BC＝70/30的聚酰胺酸溶液B。
(三)聚酰亚胺溶液A与聚酰胺酸溶液B冷拼复配
取上述制得的聚酰亚胺溶液A 100g；聚酰胺酸溶液B 400g，室温下混合搅拌30min，即可得溶剂比例为NMP/BC＝70/30，固含量为4.0％的液晶取向剂成品。
实施例1
(一)聚酰亚胺溶液A的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入A13.67g(0.01mol)；A2-65.95g(0.03mol)；A2-1215.36g(0.06mol)及138.84g NMP，室温搅拌溶解30min，再升温至60℃，加入G1-421.30g(0.095mol)反应4H，反应固含25％，随后加入277.68g NMP稀释至10％，并加入乙酸酐9.69g(0.095mol)，吡啶6.00g(0.076mol)，60℃反应3H，减压蒸馏除去吡啶等，反应结束后在乙醇中析出，80℃下真空烘烤得到固体树脂，并按NMP/BC＝70/30稀释至4.0％wt得到聚酰亚胺溶液A。理论亚胺化率50％。
(二)聚酰胺酸溶液B的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入B13.24g(0.03mol)；B2-218.51g(0.07mol)及132.48NMP，室温搅拌溶解30min，再加入G2-422.41g(0.1mol)室温反应4H，反应固含25％，反应结束后加入609.41g NMP，317.95g BC稀释至4.0％wt，得到溶剂比例为NMP/BC＝70/30的聚酰胺酸溶液B。
(三)聚酰亚胺溶液A与聚酰胺酸溶液B冷拼复配
取上述制得的聚酰亚胺溶液A 100g；聚酰胺酸溶液B 400g，室温下混合搅拌30min，即可得溶剂比例为NMP/BC＝70/30，固含量为4.0％的液晶取向剂成品-实施例1-1。
取上述制得的聚酰亚胺溶液A25g；聚酰胺酸溶液B 475g，室温下混合搅拌30min，即可得溶剂比例为NMP/BC＝70/30，固含量为4.0％的液晶取向剂成品-实施例1-2。
实施例2
(一)聚酰亚胺溶液A的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入A13.67g(0.01mol)；A2-53.72g(0.02mol)；A2-65.95g(0.03mol)；A2-1210.24g(0.04mol)及134.64g NMP，室温搅拌溶解30min，再升温至60℃，加入G1-421.30g(0.095mol)反应4H，反应固含25％，随后加入269.28g NMP稀释至10％，并加入乙酸酐9.69g(0.095mol)，吡啶6.00g(0.076mol)，60℃反应3H，减压蒸馏除去吡啶等，反应结束后在乙醇中析出，80℃下真空烘烤得到固体树脂，并按NMP/BC＝70/30稀释至4.0％wt得到聚酰亚胺溶液A。理论亚胺化率50％。
(二)聚酰胺酸溶液B的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入B13.24g(0.03mol)；B2-218.51g(0.07mol)及132.48NMP，室温搅拌溶解30min，再加入G2-422.41g(0.1mol)室温反应4H，反应固含25％，反应结束后加入609.41g NMP，317.95g BC稀释至4.0％wt，得到溶剂比例为NMP/BC＝70/30的聚酰胺酸溶液B。
(三)聚酰亚胺溶液A与聚酰胺酸溶液B冷拼复配
取上述制得的聚酰亚胺溶液A 100g；聚酰胺酸溶液B 400g，室温下混合搅拌30min，即可得溶剂比例为NMP/BC＝70/30，固含量为4.0％的液晶取向剂成品-实施例2-1。
实施例3
(一)聚酰亚胺溶液A的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入A11.83g(0.005mol)；A2-53.72g(0.02mol)；A2-65.95g(0.03mol)；A2-1211.61g(0.045mol)及133.23g NMP，室温搅拌溶解30min，再升温至60℃，加入G1-421.30g(0.095mol)反应4H，反应固含25％，随后加入266.46g NMP稀释至10％，并加入乙酸酐9.69g(0.095mol)，吡啶6.00g(0.076mol)，60℃反应3H，减压蒸馏除去吡啶等，反应结束后在乙醇中析出，80℃下真空烘烤得到固体树脂，并按NMP/BC＝70/30稀释至4.0％wt得到聚酰亚胺溶液A。理论亚胺化率50％。
(二)聚酰胺酸溶液B的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入B13.24g(0.03mol)；B2-218.51g(0.07mol)及132.48NMP，室温搅拌溶解30min，再加入G2-422.41g(0.1mol)室温反应4H，反应固含25％，反应结束后加入609.41g NMP，317.95g BC稀释至4.0％wt，得到溶剂比例为NMP/BC＝70/30的聚酰胺酸溶液B。
(三)聚酰亚胺溶液A与聚酰胺酸溶液B冷拼复配
取上述制得的聚酰亚胺溶液A 100g；聚酰胺酸溶液B 400g，室温下混合搅拌30min，即可得溶剂比例为NMP/BC＝70/30，固含量为4.0％的液晶取向剂成品-实施例3-1。
取上述制得的聚酰亚胺溶液A25g；聚酰胺酸溶液B 475g，室温下混合搅拌30min，即可得溶剂比例为NMP/BC＝70/30，固含量为4.0％的液晶取向剂成品-实施例3-2。
实施例4
(一)聚酰亚胺溶液A的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入A11.83g(0.005mol)；A2-53.72g(0.02mol)；A2-65.95g(0.03mol)；A2-1211.61g(0.045mol)及132.36g NMP，室温搅拌溶解30min，再升温至60℃，加入G1-310.36g(0.475mol)；G1-410.65g(0.0475mol)反应4H，反应固含25％，随后加入24.72g NMP稀释至10％，并加入乙酸酐9.69g(0.095mol)，吡啶6.00g(0.076mol)，60℃反应3H，减压蒸馏除去吡啶等，反应结束后在乙醇中析出，80℃下真空烘烤得到固体树脂，并按NMP/BC＝70/30稀释至4.0％wt得到聚酰亚胺溶液A。理论亚胺化率50％。
(二)聚酰胺酸溶液B的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入B13.24g(0.03mol)；B2-218.51g(0.07mol)及132.48NMP，室温搅拌溶解30min，再加入G2-422.41g(0.1mol)室温反应4H，反应固含25％，反应结束后加入609.41g NMP，317.95g BC稀释至4.0％wt，得到溶剂比例为NMP/BC＝70/30的聚酰胺酸溶液B。
(三)聚酰亚胺溶液A与聚酰胺酸溶液B冷拼复配
取上述制得的聚酰亚胺溶液A 100g；聚酰胺酸溶液B 400g，室温下混合搅拌30min，即可得溶剂比例为NMP/BC＝70/30，固含量为4.0％的液晶取向剂成品-实施例4-1。
实施例5
(一)聚酰亚胺溶液A的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入A13.67g(0.01mol)；A2-65.95g(0.03mol)；A2-1215.36g(0.06mol)及138.84g NMP，室温搅拌溶解30min，再升温至60℃，加入G1-421.30g(0.095mol)反应4H，反应固含25％，随后加入277.68g NMP稀释至10％，并加入乙酸酐9.69g(0.095mol)，吡啶6.00g(0.076mol)，60℃反应3H，减压蒸馏除去吡啶等，反应结束后在乙醇中析出，80℃下真空烘烤得到固体树脂，并按NMP/BC＝70/30稀释至4.0％wt得到聚酰亚胺溶液A。理论亚胺化率50％。
(二)聚酰胺酸溶液B的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入B11.62g(0.015mol)；B2-222.47g(0.085mol)及139.50NMP，室温搅拌溶解30min，再加入G2-422.41g(0.1mol)室温反应4H，反应固含25％，反应结束后加入641.70g NMP，334.80g BC稀释至4.0％wt，得到溶剂比例为NMP/BC＝70/30的聚酰胺酸溶液B。
(三)聚酰亚胺溶液A与聚酰胺酸溶液B冷拼复配
取上述制得的聚酰亚胺溶液A 100g；聚酰胺酸溶液B 400g，室温下混合搅拌30min，即可得溶剂比例为NMP/BC＝70/30，固含量为4.0％的液晶取向剂成品-实施例5-1。
取上述制得的聚酰亚胺溶液A25g；聚酰胺酸溶液B 475g，室温下混合搅拌30min，即可得溶剂比例为NMP/BC＝70/30，固含量为4.0％的液晶取向剂成品-实施例5-2。
实施例6
(一)聚酰亚胺溶液A的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入A13.67g(0.01mol)；A2-65.95g(0.03mol)；A2-1215.36g(0.06mol)及138.84g NMP，室温搅拌溶解30min，再升温至60℃，加入G1-421.30g(0.095mol)反应4H，反应固含25％，随后加入277.68g NMP稀释至10％，并加入乙酸酐9.69g(0.095mol)，吡啶6.00g(0.076mol)，60℃反应3H，减压蒸馏除去吡啶等，反应结束后在乙醇中析出，80℃下真空烘烤得到固体树脂，并按NMP/BC＝70/30稀释至4.0％wt得到聚酰亚胺溶液A。理论亚胺化率50％。
(二)聚酰胺酸溶液B的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入B11.62g(0.015mol)；B2-222.47g(0.085mol)及139.5NMP，室温搅拌溶解30min，再加入G2-211.21g(0.05mol)；G2-411.21g(0.05mol)室温反应4H，反应固含25％，反应结束后加入641.70g NMP，334.80g BC稀释至4.0％wt，得到溶剂比例为NMP/BC＝70/30的聚酰胺酸溶液B。
(三)聚酰亚胺溶液A与聚酰胺酸溶液B冷拼复配
取上述制得的聚酰亚胺溶液A 100g；聚酰胺酸溶液B 400g，室温下混合搅拌30min，即可得溶剂比例为NMP/BC＝70/30，固含量为4.0％的液晶取向剂成品-实施例6-1。
实施例7
(一)聚酰亚胺溶液A的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入A11.83g(0.005mol)；A2-53.72g(0.02mol)；A2-65.95g(0.03mol)；A2-1211.61g(0.045mol)及132.36g NMP，室温搅拌溶解30min，再升温至60℃，加入G1-310.36g(0.475mol)；G1-410.65g(0.0475mol)反应4H，反应固含25％，随后加入24.72g NMP稀释至10％，并加入乙酸酐9.69g(0.095mol)，吡啶6.00g(0.076mol)，60℃反应3H，减压蒸馏除去吡啶等，反应结束后在乙醇中析出，80℃下真空烘烤得到固体树脂，并按NMP/BC＝70/30稀释至4.0％wt得到聚酰亚胺溶液A。理论亚胺化率50％。
(二)聚酰胺酸溶液B的制备
25℃室温环境，氮气氛围下，依次加入B11.62g(0.015mol)；B2-222.47g(0.085mol)及139.5NMP，室温搅拌溶解30min，再加入G2-211.21g(0.05mol)；G2-411.21g(0.05mol)室温反应4H，反应固含25％，反应结束后加入641.70g NMP，334.80g BC稀释至4.0％wt，得到溶剂比例为NMP/BC＝70/30的聚酰胺酸溶液B。
(三)聚酰亚胺溶液A与聚酰胺酸溶液B冷拼复配
取上述制得的聚酰亚胺溶液A 100g；聚酰胺酸溶液B 400g，室温下混合搅拌30min，即可得溶剂比例为NMP/BC＝70/30，固含量为4.0％的液晶取向剂成品-实施例7-1。
取上述制得的聚酰亚胺溶液A25g；聚酰胺酸溶液B 475g，室温下混合搅拌30min，即可得溶剂比例为NMP/BC＝70/30，固含量为4.0％的液晶取向剂成品-实施例7-2。
对比例及实施例液晶盒性能如表1和表2所示：
表1对比例及实施例液晶盒性能结果(一)
注：“/”表示仪器无法测量
表2对比例及实施例液晶盒性能结果(二)
由上述结构可知，对比例1为单上层仅有优异的倾角取向效果，电性差；对比例2为单下层，仅电性较优；对比例3为上层大量高极性脂环族和少量低极性芳香族+下层高极性脂环族，分层一般，取向会比较一般；而实施例均为上层低极性芳香族二胺搭配下层脂环族二胺，分层好，全面性能较优。本发明通过采用聚酰亚胺溶液与聚酰胺酸溶液冷拼复配，对聚酰亚胺溶液与聚酰胺酸溶液的极性差异设计强化预烘烤阶段的分层机制，使聚酰亚胺游移在上层，聚酰胺酸降至下层，更好的分层继而提高配向效果。借此提高可适用电子产品可靠性及稳定性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种适用于摩擦型IPS的双层型聚酰亚胺液晶取向剂的制备方法，其特征在于，由聚酰亚胺溶液和聚酰胺酸溶液混合得到；
所述聚酰亚胺溶液的制备包含如下步骤：
(1)将含侧链基团的二胺、低极性芳香族二胺、四羧酸二酐和极性非质子溶剂混合后进行反应，得到反应混合物；
(2)将所得反应混合物和脱水剂、催化剂混合后进行酰亚胺化反应；
(3)所述酰亚胺化反应得到的产物混合物顺次经减压蒸馏、乙醇析出、真空干燥得到固体树脂；
(4)所述固体树脂与极性非质子溶剂、流平剂混合，得到聚酰亚胺溶液；
所述聚酰胺酸溶液的制备包含如下步骤：
(a)将基础二胺、高极性脂环族二胺、四羧酸二酐和极性非质子溶剂混合后进行反应，得到反应混合物；
(b)使用极性非质子溶剂和流平剂对所得反应混合物进行稀释，得到聚酰胺酸溶液；
所述聚酰亚胺溶液和聚酰胺酸溶液的质量比为(5～40):(60～95)；所述混合的时间为10～60min。
2.根据权利要求1所述的液晶取向剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中含侧链基团的二胺A1的结构式为：
所述低极性芳香族二胺包含如下结构式中的一种或几种：
所述四羧酸二酐包含如下结构式中的一种或几种：
其中，所述R为饱和烷烃基或苯系衍生物基。
3.根据权利要求1或2所述的液晶取向剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中极性非质子溶剂包含1,4-丁内酯，N-甲基吡咯烷酮，N-乙基吡咯烷酮，N，N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种；
含侧链基团的二胺、低极性芳香族二胺和四羧酸二酐的摩尔比为(0.1～20)：(80～99.9)：(80～100)；
含侧链基团的二胺、低极性芳香族二胺与四羧酸二酐在极性非质子溶剂中反应，三种反应物在反应体系中的固含量为10～40％；
所述反应的温度为-15～120℃，时间为1～48h。
4.根据权利要求3所述的液晶取向剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中脱水剂为乙酸酐、丙酸酐和三氟乙酸酐中的一种或几种；
所述催化剂为吡啶、三乙胺和三甲基吡啶中的一种或几种；
所述脱水剂、催化剂和四羧酸二酐的摩尔比为(80～200)：(64:160)：(100)；
所述酰亚胺化反应的温度为60～120℃，时间为2～6h；
所述步骤(3)中真空干燥的温度为60～120℃。
5.根据权利要求1或4所述的液晶取向剂的制备方法，其特征在于，所述步骤步骤(4)中极性非质子溶剂包含1,4-丁内酯，N-甲基吡咯烷酮，N-乙基吡咯烷酮，N，N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种；
所述流平剂乙二醇单甲醚、乙二醇-正丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇单丁醚、二甘醇单甲醚乙酯、乳酸丁酯、环戊酮和二异丁基酮中的一种或几种；
所述极性非质子溶剂和流平剂的体积比为(60～80)：(20～40)；
所述聚酰亚胺溶液的固含量为1～15％。
6.根据权利要求1所述的液晶取向剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中基础二胺B1的结构式为
高极性脂环族二胺具有如下结构式中的一种或几种：
其中，R1为烷基，R2为烷基；
所述四羧酸二酐包含如下结构中的一种或几种：
其中，R2为烷基。
7.根据权利要求1或6所述的液晶取向剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)中极性非质子溶剂包含1,4-丁内酯，N-甲基吡咯烷酮，N-乙基吡咯烷酮，N，N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种；
所述基础二胺、高极性脂环族二胺、四羧酸二酐的摩尔比为(1～50):(50～99):(80～100)；
所述基础二胺、高极性脂环族二胺与四羧酸二酐在极性非质子溶剂中反应，固含量为10～40％；
所述反应的温度为-15～120℃，时间为1～48h。
8.根据权利要求7所述的液晶取向剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)中极性非质子溶剂包含1,4-丁内酯，N-甲基吡咯烷酮，N-乙基吡咯烷酮，N，N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺中的一种或多种；
所述流平剂为乙二醇单甲醚、乙二醇-正丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇单丁醚、二甘醇单甲醚乙酯、乳酸丁酯、环戊酮和二异丁基酮中的一种或几种；
所述极性非质子溶剂和流平剂的体积比为(60～80)：(20～40)；
所述聚酰胺酸溶液的固含量为1～15％。
9.权利要求1～8任意一项所述的制备方法得到的液晶取向剂。
10.由权利要求9所述液晶取向剂得到的液晶膜或液晶盒。
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