JP5466872B2 - 液晶配向剤、及びそれから形成される液晶配向膜とその製造方法、並びに該配向膜を具える液晶表示素子 - Google Patents
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Description
本発明の配向剤は、液晶表示素子用のフリーラジカル重合性液晶配向剤であり、分子内に2個以上の重合性マレアミック酸基を有する化合物(A)と重合体(B)と有機溶剤(C)とを含み、更に添加剤(D)や、後述する他の単量体等を添加することもできる。
本発明の分子内に2個以上の重合性マレアミック酸基を有する化合物(A)(以下、本発明の化合物(A)ともいう)の製造方法に特に制限は無く、一般に無水マレイン酸系誘導体と多アミノ基化合物と反応して得ることができる。
そのうち、Qは下記構造式(2)で表される官能基を含む。
本発明の配向剤に配合する重合体(B)は、縮合重合反応して得られるポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド酸、ポリアミドイミド、ポリアミド酸エステル、ポリアミド重合体及びポリイミド系重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体である。これらの中でも、ポリイミド系重合体及びポリアミド重合体は、好適な配合成分として例示される。
該ジアミノ基化合物は、前述の分子内に2個以上の重合性マレアミック酸基を有する化合物(A)の説明において挙げられた、「特に好適なジアミノ基化合物」が挙げられる。
該テトラカルボン酸二無水物としては、例えば、エタンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,3−ジクロロ−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロヘプタンテトラカルボン酸二無水物、3,3’−ビシクロヘキシル−1,1’,2,2’−テトラカルボン酸二無水物、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、3,5,6−トリカルボキシノルボルナン−2−酢酸二無水物、2,3,4,5−テトラヒドロフランテトラカルボン酸二無水物、テトラシクロ[6.2.11,3.02,7]ドデカン−4,5,9,10−テトラカルボン酸二無水物、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1−コハク酸二無水物、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フナン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5−エチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−7−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−7−エチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−メチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−8−エチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、1,3,3a,4,5,9b−ヘキサヒドロ−5,8−ジメチル−5−(テトラヒドロ−2,5−ジオキソ−3−フラニル)−ナフト[1,2−c]−フラン−1,3−ジオン、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン)−3−メチル−3−シクロへキセン−1,2−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]−オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[3.3.0]−オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸二無水物、3−オキサビシクロ[3.2.1]−オクタン−2,4−ジオン−6−スピロ−3′−(テトラヒドロフラン−2’,5‘−ジオン)、及び下記構造式(42)と(43)で表される化合物等の脂肪族及び脂環式テトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
さらに、ピロメリット酸二無水物、2,3,3’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3,4’,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、2,2’,3,3’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、2,3,3’,4−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,6,7−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6−アントラセンテトラカルボン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エーテル酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)メタン酸二無水物、2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン酸二無水物、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジメチルシラン酸二無水物、ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ジフェニルシラン酸二無水物、2,3,4,5−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、2,6−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)ピリジン酸二無水物、3,3’,4,4’−ジメチルジフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’−テトラフェニルシランテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−フランテトラカルボン酸二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニルメチル)ジフェニルメタン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニルメチル)ジフェニルエタン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェニルメチル)ジフェニルプロパン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルメタン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルエタン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルプロパン二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルフィド二無水物、4,4’−ビス(3,4−ジカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホン二無水物、3,3’,4,4’−パーフルオロプロピリデンジフタル酸二無水物、3,3’,4,4’−パーフルオロイソプロピリデンジフタル酸二無水物、ビス(フタル酸)フェニルホスフィンオキサイド二無水物、ビス(フタル酸)フェニルスルフィンオキサイド二無水物、p−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、m−フェニレン−ビス(トリフェニルフタル酸)二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルエーテル二無水物、ビス(トリフェニルフタル酸)−4,4’−ジフェニルメタン二無水物、エチレングリコール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、プロピレングリコール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,4−ブタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,6−ヘキサンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、1,8−オクタンジオール−ビス(アンヒドロトリメリテート)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン−ビス(アンヒドロトリメリテート)、及び下記構造式(44)〜(47)で表されるステロイド骨格を含有する芳香族テトラカルボン酸二無水物類等の芳香族テトラカルボン酸二無水物化合物が挙げられる。ここで例示されるテトラカルボン酸二無水物は、単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
該ポリイミド系重合体は、ポリアミック酸(B−1)、ポリイミド(B−2)及びポリイミド系ブロック重合体(B−3)から選ばれる1種以上が含まれていること、又は、該1種以上からなること、が好適である。以下、これらのポリイミド系重合体について説明する。
ポリアミック酸(B−1)は、上述したテトラカルボン酸二無水物化合物とジアミノ基化合物とを縮合重合反応することにより得られる。そのうち、テトラカルボン酸二無水物とジアミノ基化合物との使用割合は、ジアミノ基化合物のアミノ基1当量に対して、テトラカルボン酸二無水物の酸無水物基は0.2〜2当量であり、好ましくは0.8〜1.2当量である。
ポリイミド(B−2)は、典型的には、ポリアミック酸(B−1)を、更に脱水閉環(イミド化)処理を進行して得ることができる。
ポリイミド系ブロック共重合体(B−3)は、ポリアミック酸ブロック共重合体(B−3−1)、ポリイミドブロック共重合体(B−3−2)及びポリアミック酸−ポリイミドブロック共重合体(B−3−3)、のいずれか1種又は2種以上を含む、あるいは、該1種又は2種以上からなる、ことが好適である。
上記のポリアミック酸ブロック共重合体(B−3−1)は、例えば、下記構造式(48)で表される第1のポリアミック酸ブロックと、この第1のポリアミック酸ブロックと構造が異なる第2のポリアミック酸ブロックとを含有してなるポリアミック酸ブロック共重合体が挙げられる。
上記のポリイミドブロック共重合体(B−3−2)は、例えば、下記構造式(49)で表される第1のポリイミドブロックと、この第1のポリイミドブロックと構造が異なる第2のポリイミドブロックとを含有してなるポリイミドブロック共重合体が挙げられる。
上記のポリアミック酸−ポリイミドブロック共重合体(B−3−3)は、例えば、下記構造式(50)で表されるポリアミック酸ブロックとポリイミドブロックとを含有してなるポリアミック酸-ポリイミドブロック共重合体が挙げられる。
本発明の化合物(A)及び重合体(B)の合計100質量部に対して、本発明の化合物(A)と重合体(B)との使用量は一般に99/1〜1/99質量部であり、好ましくは90/10〜10/90質量部、より好ましくは85/15〜15/85質量部、更に好ましくは70/30〜30/70である。本発明の化合物(A)の使用量が99質量部を超え、重合体(B)の使用量が1質量部未満であると、印刷法で塗布する際に配向剤の成膜性が良くない問題点が認められる。一方、本発明の化合物(A)の使用量が1質量部未満で、重合体(B)の使用量が99質量部を超えると、塗布する際に配向剤が析出しやすくなり、形成された配向膜の信頼性が劣る問題点が認められる。
本発明の配向剤において用いられる有機溶剤(C)は、本発明の化合物(A)及び重合体(B)の製造に際して使用され得る有機溶剤と同一のものから選択される。本発明の化合物(A)及び重合体(B)の合計100質量部に対して、該有機溶剤(C)の使用量は100〜10,000質量部であって、好ましくは300〜5,000質量部、更に好ましくは500〜3,000質量部である。
本発明の配向剤は、目的物性の要求を損なわない範囲において、官能性シラン含有化合物又はエポキシ基化合物を添加して基板表面への接着性を高めることができる。このような官能性シラン含有化合物の具体例としては、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、2−アミノプロピルトリメトキシシラン、2−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−エトキシカルボニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−トリエトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、N−トリメトキシシリルプロピルトリエチレントリアミン、10−トリメトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、10−トリエトキシシリル−1,4,7−トリアザデカン、9−トリメトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、9−トリエトキシシリル−3,6−ジアザノニルアセテート、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビス(オキシエチレン)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
本発明の配向剤は、本発明の化合物(A)、重合体(B)、及び有機溶剤(C)を含み、更に添加剤(D)等を添加することもできる。本発明の配向剤は、本発明の化合物(A)、重合体(B)、添加剤(D)を有機溶剤(C)に溶解して均一に混合して得られる。その配向剤を製造する温度は0〜200℃、好ましくは0〜100℃である。
本発明の表示素子は、例えば、下記方法によって製造される。
(1)本発明の化合物(A)
[合成例1]
窒素ガス雰囲気の下で、窒素ガス導入口、攪拌器、加熱器、冷却管及び温度計を備えた500mlの4ツフラスコに、表一に示す使用量の原料組成物を加えた。該原料組成物は、1−オクタデシルオキシ−2,4−ジアミノベンゼン(以下、C18DAと称す)3.76g(0.01モル)を溶剤テトラヒドロフラン(以下、THFと称す)50gに、室温で溶解したものである。更に無水マレイン酸(以下、MAnと称す)2.45g(0.025モル)を加えて、室温で3時間反応させた。反応終了後に反応溶液をろ過し、得られた固体はTHFで洗浄とろ過を三回繰り返し、その固体を真空オーブンに移して温度60℃で乾燥を行った後、2個マレアミック酸基を有する化合物(A−1−1)を得た。
多アミノ基化合物の種類及び無水マレイン酸の用量を表1に示した通りに変更した以外、合成例1と同様な方法で操作を行った。
[合成例5]
窒素ガス雰囲気の下で、窒素ガス導入口、攪拌器、加熱器、冷却管及び温度計を備えた500mlの4ツフラスコに、下記の原料組成物を加えた。該原料組成物は、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル(以下、DDEと称す)20g(0.1モル)を溶剤N−メチルピロリドン(以下はNMPと称す)180gに室温で溶解した。更に、ピロメリット酸二無水物(以下はPMDAと称す)10.246g(0.047モル)、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物(以下、CBTAと称す)9.8g(0.05モル)及びNMP50.26gを加えて、室温で6時間反応させた。反応終了後にポリアミック酸溶液を1500mlの水中に投入して重合物を析出させ、ろ過して得られた重合物はメタノールで洗浄とろ過を三回繰り返し、真空オーブンに移して温度60℃で乾燥を行った後、ポリアミック酸重合体(B−1)を得た。
窒素ガス雰囲気の下で、窒素ガス導入口、攪拌器、加熱器、冷却管及び温度計を備えた500mlの4ツフラスコに、下記の原料組成物を加えた。該原料組成物は、p−フェニレンジアミン(以下、PDAと称す)10.8g(0.1モル)を溶剤NMP100gに室温で溶解した。更に、3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロナフタレン−1−コハク酸二無水物(以下、TDAと称す)33g(0.11モル)及びNMP63gを加えて、室温で6時間反応して、ポリアミック酸重合物の反応溶液を得た。更に、無水酢酸7.9g、及びピリジン51gを加えて、60℃まで温度を上げて連続に3時間攪拌してイミド化を行った。反応終了後に得られたポリイミド重合物の反応溶液を1500mlの水中に投入して重合物を析出させ、ろ過して得られた重合物はメタノールで洗浄とろ過を三回繰り返し、真空オーブンに移して温度60℃で乾燥を行った後、ポリイミド重合体(B−2)を得た。
窒素ガス雰囲気の下で、窒素ガス導入口、攪拌器、加熱器、冷却管及び温度計を備えた500mlの4ツフラスコに、下記の原料組成物を加えた。該原料組成物は、合成例6で得られたポリイミド重合体(B−2)3gを溶剤NMP17gに室温で溶解した。更に、合成例5で得られたポリアミック酸重合体(B−1) 3gとNMP17gを加えて、60℃で6時間反応させた。反応終了後に重合物溶液を1500mlの水中に投入して重合物を析出させ、ろ過して得られた重合物はメタノールで洗浄とろ過を三回繰り返し、真空オーブンに移して温度60℃で乾燥を行った後、ポリアミック酸−ポリイミドブロック共重合体(B−3−3)を得た。
窒素ガス雰囲気の下で、窒素ガス導入口、攪拌器、加熱器、冷却管及び温度計を備えた500mlの4ツフラスコに、下記の原料組成物を加えた。該原料組成物は、油性NaH1.2gをジメチルスルホキシド150mlに添加し70℃で1時間反応させた。その後ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)3gを添加し、30℃で4時間反応させた。更に、n−ヘプチルブロマイド4.47gを添加し、30℃で16時間反応させた。反応終了後に重合物溶液を1500mlの水中に投入して重合物を析出させ、ろ過して得られた重合物はアセトンで洗浄とろ過を三回繰り返し、真空オーブンに移して温度60℃で乾燥を行った後、ポリアミド重合体(B−4)を得た。
[実施例1]
合成例1で得られたマレアミック酸基を有する化合物(A−1−1)40質量部、及び合成例5で得られたポリアミック酸重合体(B−1)60質量部を、NMP800質量部/エチレングリコール−n−ブチルエーテル(以下はBCと称す)800質量部からなる混合溶剤に室温で完全に溶解して、得られた配向剤溶液を、印刷機(Nissha Printing社製)を用いてITO(Indium-tin-oxide)膜を具えたガラス基板上に塗布した。後に、80℃のホットプレート上で2分間プレベーク処理して、230℃のオーブンにおいて15分間でポストベーク処理した。膜厚測定器(KLA-Tencor社製、型番はAlpha-step500)を用いて膜厚が約750A(オングストローム)であると測量した。上述の工程で製作された二枚の液晶配向膜ガラス基板は、一枚ガラス基板に熱圧接着剤を塗布し、もう一枚のガラス基板上に4μmのスペーサーを付着して、二枚のガラス基板を貼り合わした。ネマチック型液晶を注入して、更に紫外光線硬化剤で液晶注入口を封止して、液晶セルを製作した。下記のそれぞれの評価方式により評価を行った。評価結果は表2に示す。
[(1)塗布性]
塗布後に形成された塗膜は、顕微鏡でその塗膜表面にピンホール及び析出物等の塗布欠陥の有無を観察した。
△:塗布表面に少量のピンホール、析出物がある。
×:塗布表面に大量からなるピンホール、析出物がある。
××:塗布成膜ができない。
液晶セルについて、電気測量器(TOYOコーポレーション社製、型番はModel6254)を用いて電圧保持率を測定した。4Vの電圧、120マイクロ秒の印加時間、16.67ミリ秒のスパンで印加した後、印加解除から16.67ミリ秒後の電圧保持率を測定し、下記の基準に基づき評価した。
△:電圧保持率94〜96%。
×:電圧保持率<94%。
液晶セルについて、70℃の恒温、相対湿度80%、120時間との条件で信頼性を測定して、そして評価方法(2)の方法でその電圧保持率を測定し、下記の基準に基づき評価した。
△:電圧保持率90〜94%。
×:電圧保持率<90%。
「T.J.Scheffer, et.al., J.Appl.Phys., vol.19, 2013 (1980)」に記載の方法に基づき、He−Neレーザ光を用いる結晶回転法により測定した。該測定には、CHUO PRECISION INDUSTRIAL CO., LTD.社製、型番はOMS-CM4RDを用いた。
本発明の化合物(A)の用量、重合体(B)の種類及び用量、及び溶剤(C)の用量を変更した以外、実施例1と同様な方法で操作を行った。詳細な資料及び評価結果は表2に示す。
本発明の化合物(A)の種類及び用量、重合体(B)の種類及び用量、溶剤(C)の用量を変更し、及び添加剤(D)を加えた以外、実施例1と同様の方法で操作を行った。詳細な資料及び評価結果は表2に示す。
ポストベーク後の薄膜表面にナイロン製の布を巻き付けたロールを有するラビングマシーンにより、スデージの移動速度35.4mm/sec、ロールの回転速度700rpm、毛足押し込み長さ0.3mmで、一方へ一回ラビング処理を行った。また、本発明の化合物(A)の種類及び用量、重合体(B)の種類及び用量、溶剤(C)の用量を変更し、添加剤(D)を加えた。上記の変更以外、実施例1と同様の方法で操作を行った。詳細な資料及び評価結果は表2に示す。
本発明の化合物(A)の種類及び用量、重合体(B)の種類、及び溶剤(C)の種類及び用量を変更した以外、実施例1と同様の方法で操作を行った。詳細な資料及び評価結果は表2に示す。
合成例1で得られた本発明の化合物(A−1−1)100質量部を、NMP800質量部/BC800質量部からなる混合溶剤に室温で完全に溶解した。得られた配向剤溶液について、実施例1と同様な操作方法で測定をして評価を行った。評価結果としては、塗布性は××となった。
窒素ガス雰囲気の下で、窒素ガス導入口、攪拌器、加熱器、冷却管及び温度計を備えた500mlの4ツフラスコに、下記の原料組成物を加えた。該原料組成物は、合成例1で得られたマレアミック酸基を有する化合物(A−1−1)5gを溶剤NMP50gに室温で溶解したものである。更に、無水酢酸5g、及び酢酸ナトリウム1gを加えて、60℃まで温度を上げて連続に6時間攪拌を行った。反応終了後に反応溶液を500mlの水中に投入して化合物を析出させ、ろ過して得られた固体はメタノールで洗浄とろ過を三回繰り返し、その固体を真空オーブンに移して温度60℃で乾燥を行った後、マレイミド基を有する化合物を得た。
比較例2で得られたマレイミド基を有する化合物40質量部及び合成例5で得られたポリアミック酸重合体(B−1)60質量部を、NMP800質量部/BC800質量部からなる混合溶剤に室温で完全に溶解させた。得られた配向剤溶液は、実施例1と同様の操作方法で測定評価を行った。評価結果としては、塗布性は△、電圧保持率は○、信頼性は○、プレチルト角は89.6度となった。
窒素ガス雰囲気の下で、窒素ガス導入口、攪拌器、加熱器、冷却管及び温度計を備えた500mlの4ツフラスコに、下記の原料組成物を加えた。該原料組成物は、アニリン0.93g(0.01モル)を溶剤THF50gに室温で溶解したものである。更に、MAn0.98g(0.01モル)を加えて、室温で3時間反応させた。反応終了後に反応溶液をろ過し、得られた固体はTHFで洗浄とろ過を三回繰り返し、その固体を真空オーブンに移して温度60℃で乾燥を行った後、単一マレアミック酸基を有する化合物を得た。
窒素ガス雰囲気の下で、窒素ガス導入口、攪拌器、加熱器、冷却管及び温度計を備えた500mlの4ツフラスコに、下記の原料組成物を加えた。該原料組成物は、C18DA1.88g(0.005モル)、PDA4.86g(0.045モル)を、溶剤NMP80gに室温で溶解したものである。更に、PMDA10.9g(0.05モル)及びNMP20gを加えて、室温で2時間反応を行った。反応終了後にポリアミック酸溶液を1500mlの水中に投入して重合物を析出させ、ろ過して得られた重合物はメタノールで洗浄とろ過を三回繰り返し、その固体を真空オーブンに移して温度60℃で乾燥を行った後、ポリアミック酸重合物を得た。
窒素ガス雰囲気の下で、窒素ガス導入口、攪拌器、加熱器、冷却管及び温度計を備えた500mlの4ツフラスコに、下記の原料組成物を加えた。該原料組成物は、17−(1,5−ジメチルヘキシル)−10,13−ジメチルペルヒドロシクロペンタ〔a〕フェナントレン−3−イル−3,5−ジアミノベンゾアート(以下、HCDAと称す)5.22g(0.01モル)、PDA4.32g(0.04モル)を溶剤NMP68gに60℃まで温度を上げながら溶解したものである。更に、TDA15g(0.05モル)及びNMP30gを加えて、室温で6時間反応して、ポリアミック酸重合体の反応溶液を得た。更に、NMP97g、無水酢酸5.61g、及びピリジン19.75gを加えて、60℃まで温度上げて連続に2時間攪拌してイミド化を行った。反応終了後、ポリイミド重合体の反応溶液を1500mlの水中に投入して重合物を析出させ、ろ過して得られたポリイミド重合体はメタノールで洗浄とろ過を三回繰り返し、真空オーブンに移して温度60℃で乾燥を行った後、ポリイミド重合体を得た。
Claims (17)
- 分子内に2個以上の重合性マレアミック酸基を有する化合物(A)、重合体(B)、並びに、有機溶剤(C)を含有し、該化合物(A)は下記構造式(1)で表される化合物(A−1)を含み、
R 3 −L− 構造式(2)
[式中、Lは単結合又は、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−S−、メチレン基、炭素数2〜6のアルキレン基又はフェニレン基から選ばれる2価の有機基であり、R 3 は炭素数6〜30のアルキル基、炭素数4〜40の脂肪族環、芳香族環又はヘテロ環骨格を有する1価の有機基、あるいは炭素数6〜12のフッ素原子を有する1価の有機基である。]
該重合体(B)は、ポリエステル、ポリエステルイミド、ポリアミドイミド酸、ポリアミドイミド、ポリアミド酸エステル、ポリアミド重合体及びポリイミド系重合体からなる群から選ばれる少なくとも1種の重合体であることを特徴とする、フリーラジカル重合性液晶配向剤。 - 該化合物(A−1)は下記構造式(3)で表される化合物を含むことを特徴とする、請求項1に記載の液晶配向剤。
R3−L− 構造式(2)
[式中、Lは単結合又は、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−S−、メチレン基、炭素数2〜6のアルキレン基又はフェニレン基から選ばれる2価の有機基であり、R3は炭素数6〜30のアルキル基、炭素数4〜40の脂肪族環、芳香族環又はヘテロ環骨格を有する1価の有機基、あるいは炭素数6〜12のフッ素原子を有する1価の有機基である。] - 該化合物(A−1)は下記構造式(4)で表される化合物を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の液晶配向剤。
R3−L− 構造式(2)
[式中、Lは単結合又は、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NHCO−、−CONH−、−S−、メチレン基、炭素数2〜6のアルキレン基又はフェニレン基から選ばれる2価の有機基であり、R3は炭素数6〜30のアルキル基、炭素数4〜40の脂肪族環、芳香族環又はヘテロ環骨格を有する1価の有機基、あるいは炭素数6〜12のフッ素原子を有する1価の有機基である。] - 該重合体(B)は、ポリイミド系重合体を含むことを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の液晶配向剤。
- 該ポリイミド系重合体は、ポリアミック酸(B−1)、ポリイミド(B−2)及びポリイミド系ブロック共重合体(B−3)からなる群から選ばれる1種以上を含むことを特徴とする、請求項9に記載の液晶配向剤。
- 該ポリイミド系ブロック共重合体(B−3)は、第1のポリアミック酸ブロックと、この第1のポリアミック酸ブロックと構造が異なる第2のポリアミック酸ブロックとを含有してなるポリアミック酸ブロック共重合体(B−3−1)を含むことを特徴とする、請求項10に記載の液晶配向剤。
- 該ポリイミド系ブロック共重合体(B−3)は、第1のポリイミドブロックと、この第1のポリイミドブロックと構造が異なる第2のポリイミドブロックとを含有してなるポリイミドブロック共重合体(B−3−2)を含むことを特徴とする、請求項10に記載の液晶配向剤。
- 該ポリイミド系ブロック共重合体(B−3)は、ポリアミック酸ブロックとポリイミドブロックとを含有してなるポリアミック酸−ポリイミドブロック共重合体(B−3−3)を含むことを特徴とする、請求項10に記載の液晶配向剤。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の液晶配向剤より形成されることを特徴とする液晶配向膜。
- 該液晶配向膜は、架橋構造を備えることを特徴とする、請求項14に記載の液晶配向膜。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の液晶配向剤を、基板上に塗布し、脱水閉環及びフリーラジカル重合反応を進行させて、当該基板上に液晶配向膜を形成させることを特徴とする、液晶配向膜の製造方法。
- 請求項14又は15に記載の液晶配向膜を備えることを特徴とする、液晶表示素子。
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