JP5874646B2 - 液晶配向処理剤、液晶配向膜および液晶表示素子 - Google Patents
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Description
(1)下記の成分(A)および成分(B)を含有する液晶配向処理剤。
成分(A):分子内に1級アミノ基を1個と水酸基を有し、かつ前記1級アミノ基と水酸基が脂肪族炭化水素基または非芳香族環式炭化水素基に結合しているアミン化合物。
成分(B):ポリイミド前駆体およびポリイミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の重合体。
(2)成分(A)のアミン化合物が、下記の式[1]で示される化合物である上記(1)に記載の液晶配向処理剤。
(3)成分(A)のアミン化合物である式[1]のX1が、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状アルキル基、シクロヘキサン環またはビシクロヘキシル環である上記(2)に記載の液晶配向処理剤。
(4)成分(A)のアミン化合物である式[1]のX2が、単結合、−O−または−OCO−である上記(2)または上記(3)に記載の液晶配向処理剤。
(5)成分(A)のアミン化合物である式[1]のX3が、単結合またはベンゼン環である上記(2)〜上記(4)のいずれかに記載の液晶配向処理剤。
(6)成分(A)のアミン化合物である式[1]のX4が、単結合、−O−、−NH−または−CONH−である上記(2)〜上記(5)のいずれかに記載の液晶配向処理剤。
(7)成分(A)のアミン化合物である式[1]のX5が、単結合、炭素数が1〜10の直鎖状若しくは分岐状アルキル基、またはシクロヘキサン環である上記(2)〜上記(6)のいずれかに記載の液晶配向処理剤。
(8)成分(B)が、ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリアミド酸および該ポリアミド酸を脱水閉環させて得られるポリイミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の重合体である上記(1)〜上記(7)のいずれかに記載の液晶配向処理剤。
(9)ジアミン成分が、下記の式[2]で示される側鎖を有するジアミン化合物である上記(8)に記載の液晶配向処理剤。
(10)ジアミン成分が、下記の式[2a]で示されるジアミン化合物である上記(8)に記載の液晶配向処理剤。
(11)前記式[2a]のジアミン化合物が、ジアミン成分中に5〜80モル%含まれる上記(9)または上記(10)に記載の液晶配向処理剤。
(12)成分(B)の重合体が、下記の式[3]で示されるテトラカルボン酸二無水物を用いた重合体である上記(8)〜上記(11)のいずれかに記載の液晶配向処理剤。
(13)テトラカルボン酸二無水物が、下記の式[3a]〜式[3j]で示される構造である上記(12)に記載の液晶配向処理剤。
(14)成分(B)の重合体が、ポリアミド酸を脱水閉環させて得られるポリイミドである上記(1)〜上記(13)のいずれかに記載の液晶配向処理剤。
(15)成分(B)の100質量部に対し、成分(A)が0.1質量部〜20質量部である上記(1)〜上記(14)のいずれかに記載の液晶配向処理剤。
(16)液晶配向処理剤中に5質量%〜60質量%の貧溶媒を含有する上記(1)〜上記(15)のいずれかに記載の液晶配向処理剤。
(17)上記(1)〜上記(16)のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤を用いて得られる液晶配向膜。
(18)上記(17)に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
(19)電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、前記一対の基板の間に活性エネルギー線および熱の少なくとも一方により重合する重合性化合物を含む液晶組成物を配置し、前記電極間に電圧を印加しつつ前記重合性化合物を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子に用いられる上記(17)に記載の液晶配向膜。
(20)上記(19)に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
(21)電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、前記一対の基板の間に活性エネルギー線および熱の少なくとも一方により重合する重合性基を含む液晶配向膜を配置し、前記電極間に電圧を印加しつつ前記重合性基を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子に用いられる上記(17)に記載の液晶配向膜。
(22)上記(21)に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
成分(A):分子内に1級アミノ基を1個と水酸基を有し、かつ前記1級アミノ基と水酸基が脂肪族炭化水素基または非芳香族環式炭化水素基に結合しているアミン化合物(以下、特定アミン化合物と称することもある)。
成分(B):ポリイミド前駆体およびポリイミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の重合体(以下、特定重合体と称することもある)。
<特定アミン化合物>
本発明の特定アミン化合物は、分子内に1級アミノ基を1個と水酸基を有し、かつ前記1級アミノ基と水酸基が脂肪族炭化水素基または非芳香族環式炭化水素基に結合しているアミン化合物である。
式[1]中、X3は単結合、ベンゼン環またはシクロヘキサン環である。より好ましくは、単結合またはベンゼン環である。
式[1]中、X4は単結合、−O−、−CO−、−COO−、−OCO−、−NH−、−N(CH3)−、−NHCO−、−N(CH3)CO−、−CONH−、−CON(CH3)−、−S−または−SO2−である。なかでも、単結合、−O−、−NH−、−COO−、−OCO−、−CONH−または−NHCO−が好ましい。より好ましくは、単結合、−O−、−NH−、−OCO−または−CONH−であり、特に好ましくは、単結合、−O−、−NH−または−CONH−である。
式[1]中、nは1〜5の整数である。なかでも、1〜4の整数が好ましい。より好ましくは、1〜3の整数である。
式[1]におけるX1、X2、X3、X4、X5およびnの好ましい組み合わせは、表1〜表14に示すとおりである。
本発明の特定重合体は、ポリイミド前駆体およびポリイミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の重合体であり、ポリイミド前駆体は、下記の式[A]で示される構造である。
式[A]および式[D]において、R1およびR2はそれぞれ1種類でもあっても、それぞれ異なったR1およびR2を有して繰り返し単位として異なった複数種を組み合わせたものでもよい。
式[2]におけるY1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6およびnの好ましい組み合わせは、表15〜表56に示すとおりである。
また、上記の式 式[2a]におけるY1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6およびnの好ましい組み合わせは、式[2]と同様に、表15〜表56に示すとおりである。
式[2a]中、mは、1〜4の整数である。好ましくは、1の整数である。
p−フェニレンジアミン、2,3,5,6−テトラメチル−p−フェニレンジアミン、2,5−ジメチル−p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、2,4−ジメチル−m−フェニレンジアミン、2,5−ジアミノトルエン、2,6−ジアミノトルエン、2,5−ジアミノフェノール、2,4−ジアミノフェノール、3,5−ジアミノフェノール、3,5−ジアミノベンジルアルコール、2,4−ジアミノベンジルアルコール、4,6−ジアミノレゾルシノール、4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジヒドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジカルボキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジフルオロ−4,4’−ビフェニル、3,3’−トリフルオロメチル−4,4’−ジアミノビフェニル、3,4’−ジアミノビフェニル、3,3’−ジアミノビフェニル、2,2’−ジアミノビフェニル、2,3’−ジアミノビフェニル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、3,3’−ジアミノジフェニルメタン、3,4’−ジアミノジフェニルメタン、2,2’−ジアミノジフェニルメタン、2,3’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、3,3’−ジアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、2,2’−ジアミノジフェニルエーテル、2,3’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−スルホニルジアニリン、3,3’−スルホニルジアニリン、ビス(4−アミノフェニル)シラン、ビス(3−アミノフェニル)シラン、ジメチル−ビス(4−アミノフェニル)シラン、ジメチル−ビス(3−アミノフェニル)シラン、4,4’−チオジアニリン、3,3’−チオジアニリン、4,4’−ジアミノジフェニルアミン、3,3’−ジアミノジフェニルアミン、3,4’−ジアミノジフェニルアミン、2,2’−ジアミノジフェニルアミン、2,3’−ジアミノジフェニルアミン、N−メチル(4,4’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(3,3’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(3,4’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(2,2’−ジアミノジフェニル)アミン、N−メチル(2,3’−ジアミノジフェニル)アミン、4,4’−ジアミノベンゾフェノン、3,3’−ジアミノベンゾフェノン、3,4’−ジアミノベンゾフェノン、1,4−ジアミノナフタレン、2,2’−ジアミノベンゾフェノン、2,3’−ジアミノベンゾフェノン、1,5−ジアミノナフタレン、1,6−ジアミノナフタレン、1,7−ジアミノナフタレン、1,8−ジアミノナフタレン、2,5−ジアミノナフタレン、2,6ジアミノナフタレン、2,7−ジアミノナフタレン、2,8−ジアミノナフタレン、1,2−ビス(4−アミノフェニル)エタン、1,2−ビス(3−アミノフェニル)エタン、1,3−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、1,3−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、1,4−ビス(4アミノフェニル)ブタン、1,4−ビス(3−アミノフェニル)ブタン、ビス(3,5−ジエチル−4−アミノフェニル)メタン、1,4−ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,3−ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、1,4−ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,3−ビス(4-アミノフェニル)ベンゼン、1,4−ビス(4-アミノベンジル)ベンゼン、1,3−ビス(4-アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4’−[1,4−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、4,4’−[1,3−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,4’−[1,4−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,4’−[1,3−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,3’−[1,4−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、3,3’−[1,3−フェニレンビス(メチレン)]ジアニリン、1,4−フェニレンビス[(4−アミノフェニル)メタノン]、1,4−フェニレンビス[(3−アミノフェニル)メタノン]、1,3−フェニレンビス[(4−アミノフェニル)メタノン]、1,3−フェニレンビス[(3−アミノフェニル)メタノン]、1,4−フェニレンビス(4−アミノベンゾエート)、1,4−フェニレンビス(3−アミノベンゾエート)、1,3−フェニレンビス(4−アミノベンゾエート)、1,3−フェニレンビス(3−アミノベンゾエート)、ビス(4−アミノフェニル)テレフタレート、ビス(3−アミノフェニル)テレフタレート、ビス(4−アミノフェニル)イソフタレート、ビス(3−アミノフェニル)イソフタレート、N,N’−(1,4−フェニレン)ビス(4−アミノベンズアミド)、N,N’−(1,3−フェニレン)ビス(4−アミノベンズアミド)、N,N’−(1,4−フェニレン)ビス(3−アミノベンズアミド)、N,N’−(1,3−フェニレン)ビス(3−アミノベンズアミド)、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)テレフタルアミド、N,N’−ビス(3−アミノフェニル)テレフタルアミド、N,N’−ビス(4−アミノフェニル)イソフタルアミド、N,N’−ビス(3−アミノフェニル)イソフタルアミド、9,10−ビス(4−アミノフェニル)アントラセン、4,4’−ビス(4−アミノフェノキシ)ジフェニルスルホン、2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(3−アミノフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(3−アミノ−4−メチルフェニル)ヘキサフルオロプロパン、2,2’−ビス(4−アミノフェニル)プロパン、2,2’−ビス(3−アミノフェニル)プロパン、2,2’−ビス(3−アミノ−4−メチルフェニル)プロパン、1,3−ビス(4−アミノフェノキシ)プロパン、1,3−ビス(3−アミノフェノキシ)プロパン、1,4−ビス(4−アミノフェノキシ)ブタン、1,4−ビス(3−アミノフェノキシ)ブタン、1,5−ビス(4−アミノフェノキシ)ペンタン、1,5−ビス(3−アミノフェノキシ)ペンタン、1,6−ビス(4−アミノフェノキシ)へキサン、1,6−ビス(3−アミノフェノキシ)へキサン、1,7−ビス(4−アミノフェノキシ)ヘプタン、1,7−(3−アミノフェノキシ)ヘプタン、1,8−ビス(4−アミノフェノキシ)オクタン、1,8−ビス(3−アミノフェノキシ)オクタン、1,9−ビス(4−アミノフェノキシ)ノナン、1,9−ビス(3−アミノフェノキシ)ノナン、1,10−(4−アミノフェノキシ)デカン、1,10−(3−アミノフェノキシ)デカン、1,11−(4−アミノフェノキシ)ウンデカン、1,11−(3−アミノフェノキシ)ウンデカン、1,12−(4−アミノフェノキシ)ドデカン、1,12−(3−アミノフェノキシ)ドデカン、4−(アミノメチル)アニリン、3−(アミノメチル)アニリン、4−(2−アミノエチル)アニリンまたは3−(2−アミノエチルアニリン)などの芳香族ジアミン;ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタンまたはビス(4−アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタンなどの脂環式ジアミン;1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン、1,6−ジアミノへキサン、1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカンまたは1,12−ジアミノドデカンなどの脂肪族ジアミン。
具体的には、下記の式[DA1]〜式[DA12]で示されるジアミンを例示することができる。
式[3]中、Z1の特に好ましい構造は、重合反応性や合成の容易性から、式[3a]、式[3c]、式[3d]、式[3e]、式[3f]または式[3g]である。
上記の特定テトラカルボン酸二無水物およびその他テトラカルボン酸二無水物は、液晶配向膜とした際の液晶配向性、電圧保持率および蓄積電荷などの特性に応じて、1種類または2種類以上を混合して使用することもできる。
さらに、ポリイミドを得るには、前記のポリアミド酸またはポリアミド酸アルキルエステルをイミド化してポリイミドとする方法が用いられる。
本発明のポリイミドは、前記のポリイミド前駆体を脱水閉環させて得られるポリイミドであり、液晶配向膜を得るための重合体として有用である。
本発明のポリイミドにおいて、アミド酸基の脱水閉環率(イミド化率)は、必ずしも100%である必要はなく、用途や目的に応じて任意に調整することができる。
ポリイミド前駆体を溶液中で熱イミド化させる場合の温度は、100℃〜400℃、好ましくは120℃〜250℃であり、イミド化反応により生成する水を系外に除きながら行う方法が好ましい。
本発明の液晶配向処理剤は、液晶配向膜を形成するための塗布液であり、特定アミン化合物、特定重合体を含む重合体成分および有機溶媒を含有する塗布液である。
例えば、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール−tert−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3−メチル−3−メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3−メチル−3−メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、プロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、n−へキサン、n−ペンタン、n−オクタン、ジエチルエーテル、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸メチルエチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−ブトキシ−2−プロパノール、1−フェノキシ−2−プロパノール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート、プロピレングリコール−1−モノエチルエーテル−2−アセテート、ジプロピレングリコール、2−(2−エトキシプロポキシ)プロパノール、乳酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、乳酸n−プロピルエステル、乳酸n−ブチルエステル、乳酸イソアミルエステルなどの低表面張力を有する有機溶媒が挙げられる。
例えば、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、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、2,2−ジブロモネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,3,5,6−テトラグリシジル−2,4−ヘキサンジオール、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N,N’,N’,−テトラグリシジル−4、4’−ジアミノジフェニルメタンなどが挙げられる。
本発明の液晶配向処理剤は、基板上に塗布、焼成した後、ラビング処理や光照射などで配向処理をして、液晶配向膜として用いることができる。また、垂直配向用途などの場合では、配向処理なしでも液晶配向膜として用いることができる。この際に用いる基板としては、透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板の他、アクリル基板やポリカーボネート基板などのプラスチック基板なども用いることができる。プロセスの簡素化の観点からは、液晶駆動のためのITO電極などが形成された基板を用いることが好ましい。また、反射型の液晶表示素子では、片側の基板のみにならばシリコンウェハなどの不透明な基板も使用でき、この場合の電極としてはアルミなどの光を反射する材料も使用できる。
液晶配向処理剤の塗布方法は、特に限定されないが、工業的には、スクリーン印刷、オフセット印刷、フレキソ印刷、インクジェット法などで行う方法が一般的である。その他の塗布方法としては、ディップ法、ロールコータ法、スリットコータ法、スピンナー法スプレー法などがあり、目的に応じてこれらを用いてもよい。
「ポリイミド前駆体およびポリイミドの合成」
(テトラカルボン酸二無水物)
CBDA:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
BODA: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
TCA:下記の式で示されるテトラカルボン酸二無水物
TDA:下記の式で示されるテトラカルボン酸二無水物
PCH7DAB:1,3−ジアミノ−4−〔4−(トランス−4−n−ヘプチルシクロへキシル)フェノキシ〕ベンゼン
PBCH5DAB:1,3−ジアミノ−4−{4−〔トランス−4−(トランス−4−n−ペンチルシクロへキシル)シクロへキシル〕フェノキシ}ベンゼン
m−PBCH5DABz:1,3−ジアミノ−5−{4−〔4−(トランス−4−n−ペンチルシクロヘキシル)フェニル〕フェノキシメチル}ベンゼン
ColDAB−1:下記の式で示される特定ジアミン化合物
ColDAB−2:下記の式で示される特定ジアミン化合物
p−PDA:p−フェニレンジアミン
m−PDA:m−フェニレンジアミン
DBA:3,5−ジアミノ安息香酸
AP18:1,3−ジアミノ−4−オクタデシルオキシベンゼン
A−1:アミノエタノール
A−2:3−アミノ−1−プロパノール
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
BCS:ブチルセロソルブ
(ポリイミド前駆体およびポリイミドの分子量測定)
合成例におけるポリイミドの数平均分子量および重量平均分子量は、常温ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)装置(GPC−101)(昭和電工社製)、カラム(KD−803、KD−805)(Shodex社製)を用いて、以下のようにして測定した。
カラム温度:50℃
溶離液:N,N’−ジメチルホルムアミド(添加剤として、臭化リチウム−水和物(LiBr・H2O)が30mmol/L(リットル)、リン酸・無水結晶(o−リン酸)が30mmol/L、テトラヒドロフラン(THF)が10ml/L)
流速:1.0ml/分
検量線作成用標準サンプル:TSK 標準ポリエチレンオキサイド(分子量 約900,000、150,000、100,000、30,000)(東ソー社製)およびポリエチレングリコール(分子量 約12,000、4,000、1,000)(ポリマーラボラトリー社製)。
合成例におけるポリイミドのイミド化率は次のようにして測定した。ポリイミド粉末20mgをNMRサンプル管(NMRサンプリングチューブスタンダード φ5(草野科学社製))に入れ、重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO−d6、0.05質量%TMS(テトラメチルシラン)混合品)0.53mlを添加し、超音波をかけて完全に溶解させた。この溶液をNMR測定機(JNW−ECA500)(日本電子データム社製)にて500MHzのプロトンNMRを測定した。イミド化率は、イミド化前後で変化しない構造に由来するプロトンを基準プロトンとして決め、このプロトンのピーク積算値と、9.5から10.0ppm付近に現れるアミド酸のNH基に由来するプロトンピーク積算値とを用い、以下の式によって求めた。
イミド化率(%)=(1−α・x/y)×100
CBDA(3.10g,15.8mmol)、PCH7DAB(3.01g,7.90mmol)、およびp−PDA(0.85g,7.90mmol)をNMP(20.9g)中で混合し、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25.0質量%のポリアミド酸溶液(1)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は26,100、重量平均分子量は74,200であった。
BODA(5.31g,21.2mmol)、PCH7DAB(3.03g,7.96mmol)、およびDBA(2.82g,18.6mmol)をNMP(20.1g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、CBDA(1.04g,5.30mmol)とNMP(16.5g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25.0質量%のポリアミド酸溶液(2)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は25,300、重量平均分子量は65,100であった。
合成例2で得られた樹脂固形分濃度が25.0質量%のポリアミド酸溶液(2)(20.0g)に、NMPを加えて6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(2.50g)、およびピリジン(1.90g)を加え、80℃で4時間反応させた。この反応溶液をメタノール(320ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥してポリイミド粉末(3)を得た。このポリイミドのイミド化率は58%であり、数平均分子量は21,500、重量平均分子量は51,900であった。
BODA(5.36g,21.4mmol)、PBCH5DAB(4.05g,9.36mmol)、およびDBA(2.65g,17.4mmol)をNMP(21.6g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、CBDA(1.05g,5.35mmol)とNMP(17.7g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25.0質量%のポリアミド酸溶液を得た。
得られたポリアミド酸溶液(20.0g)にNMPを加え、6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(4.50g)、およびピリジン(3.30g)を加え、90℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(400ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥してポリイミド粉末(4)を得た。このポリイミドのイミド化率は80%であり、数平均分子量は19,600、重量平均分子量は49,100であった。
BODA(3.27g,13.1mmol)、m−PBCH5DABz(2.51g,5.61mmol)、およびp−PDA(1.42g,13.1mmol)をNMP(13.7g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、CBDA(1.10g,5.61mmol)とNMP(11.2g)を加え、40℃で6.5時間反応させ、樹脂固形分濃度が25.0質量%のポリアミド酸溶液を得た。
得られたポリアミド酸溶液(20.1g)にNMPを加え、6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(4.52g)、およびピリジン(3.35g)を加え、90℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(430ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥してポリイミド粉末(5)を得た。このポリイミドのイミド化率は81%であり、数平均分子量は20,200、重量平均分子量は50,300であった。
BODA(5.26g,21.0mmol)、ColDAB−1(2.06g,3.94mmol)、およびDBA(3.40g,22.3mmol)をNMP(19.4g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、CBDA(1.03g,5.25mmol)とNMP(15.9g)を加え、40℃で7時間反応させ、樹脂固形分濃度が25.0質量%のポリアミド酸溶液を得た。
得られたポリアミド酸溶液(20.2g)にNMPを加え、6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(2.55g)、およびピリジン(1.92g)を加え、80℃で4時間反応させた。この反応溶液をメタノール(310ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥してポリイミド粉末(6)を得た。このポリイミドのイミド化率は55%であり、数平均分子量は17,200、重量平均分子量は45,900であった。
BODA(3.36g,13.4mmol)、ColDAB−2(1.42g,2.88mmol)、およびp−PDA(1.77g,16.3mmol)をNMP(12.7g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、CBDA(1.13g,5.76mmol)とNMP(10.4g)を加え、40℃で7時間反応させ、樹脂固形分濃度が25.0質量%のポリアミド酸溶液を得た。
得られたポリアミド酸溶液(20.0g)にNMPを加え、6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(2.48g)、およびピリジン(1.90g)を加え、90℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(330ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥してポリイミド粉末(7)を得た。このポリイミドのイミド化率は53%であり、数平均分子量は15,600、重量平均分子量は44,200であった。
TCA(3.12g,13.9mmol)、PCH7DAB(1.59g,4.18mmol)、およびm−PDA(1.05g,9.71mmol)をNMP(17.3g)中で混合し、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25.0質量%のポリアミド酸溶液(8)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は26,700、重量平均分子量は74,200であった。
TCA(3.10g,13.8mmol)、PBCH5DAB(1.79g,4.14mmol)、およびDBA(1.47g,9.66mmol)をNMP(19.1g)中で混合し、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25.0質量%のポリアミド酸溶液を得た。
得られたポリアミド酸溶液(20.0g)にNMPを加え、6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(2.46g)、およびピリジン(1.96g)を加え、80℃で4時間反応させた。この反応溶液をメタノール(320ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥してポリイミド粉末(9)を得た。このポリイミドのイミド化率は54%であり、数平均分子量は23,200、重量平均分子量は59,600であった。
TCA(3.08g,13.7mmol)、ColDAB−2(1.35g,2.74mmol)、およびm−PDA(1.19g,11.0mmol)をNMP(16.9g)中で混合し、40℃で8時間反応させ、樹脂固形分濃度が25.0質量%のポリアミド酸溶液を得た。
得られたポリアミド酸溶液(20.0g)にNMPを加え、6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(2.46g)、およびピリジン(1.95g)を加え、80℃で4時間反応させた。この反応溶液をメタノール(320ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥してポリイミド粉末(10)を得た。このポリイミドのイミド化率は53%であり、数平均分子量は21,100、重量平均分子量は53,900であった。
TDA(1.98g,6.59mmol)、PBCH5DAB(2.85g,6.59mmol)、およびp−PDA(1.66g,15.4mmol)をNMP(15.7g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、CBDA(3.01g,15.3mmol)とNMP(12.8g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25.0質量%のポリアミド酸溶液を得た。
得られたポリアミド酸溶液(20.0g)にNMPを加え、6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(4.50g)、およびピリジン(3.30g)を加え、90℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(450ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥してポリイミド粉末(11)を得た。このポリイミドのイミド化率は79%であり、数平均分子量は19,100、重量平均分子量は48,500であった。
TDA(1.99g,6.64mmol)、m−PBCH5DABz(2.97g,6.65mmol)、およびDBA(2.36g,15.5mmol)をNMP(17.1g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、CBDA(3.04g,15.5mmol)とNMP(14.0g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25.0質量%のポリアミド酸溶液を得た。
得られたポリアミド酸溶液(20.5g)にNMPを加え、6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(4.46g)、およびピリジン(3.32g)を加え、90℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(450ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥してポリイミド粉末(12)を得た。このポリイミドのイミド化率は80%であり、数平均分子量は19,900、重量平均分子量は50,100であった。
BODA(5.61g,22.4mmol)、AP18(3.17g,8.42mmol)、およびDBA(2.99g,19.7mmol)をNMP(21.2g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、CBDA(1.10g,5.61mmol)とNMP(17.4g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25.0質量%のポリアミド酸溶液を得た。
得られたポリアミド酸溶液(20.0g)にNMPを加え、6質量%に希釈した後、イミド化触媒として無水酢酸(2.54g)、およびピリジン(1.95g)を加え、80℃で4.5時間反応させた。この反応溶液をメタノール(330ml)中に投入し、得られた沈殿物を濾別した。この沈殿物をメタノールで洗浄し、100℃で減圧乾燥してポリイミド粉末(13)を得た。このポリイミドのイミド化率は60%であり、数平均分子量は18,200、重量平均分子量は46,200であった。
本発明のポリアミド酸およびポリイミドを表57に示す。
下記する実施例1〜実施例14、および比較例1〜比較例4では、液晶配向処理剤の製造例を記載するが、各液晶配向処理剤は評価のために使用される。また、本発明の液晶配向処理剤を表58および表59に示す。
「液晶配向膜の作製」、「ラビング処理耐性の評価」、「液晶セルの作製(通常セル)」、「液晶セルの作製(PSAセル)」および「電気特性の評価」は、下記のとおりである。また、実施例1〜実施例14および比較例1〜比較例4で得られた各液晶配向処理剤の特性を、表60〜表64に示す。
表60および表61にラビング処理耐性の評価、表62および表63に通常セルを用いた電気特性の評価、さらに、表64にPSAセルを用いた電気特性の評価結果を示す。
液晶配向処理剤を、30mm×40mmITO電極付き基板のITO面にスピンコートし、ホットプレート上にて80℃で5分間、熱循環型クリーンオーブン中にて220℃で30分間加熱処理をして、膜厚100nmのポリイミド液晶配向膜付きの基板を得た。
上記の「液晶配向膜の作製」で得られた液晶配向膜付きの基板の塗膜面を、ロール径120mmのラビング装置でレーヨン布を用いて、ロール回転数300rpm、ロール進行速度20mm/sec、および押し込み量0.4mmの条件でラビング処理した。ラビング処理後の基板の中心付近の液晶配向膜表面を、倍率100倍に設定したレーザー顕微鏡で無作為に5箇所観察し、観察視野である約6.5mm四方の範囲に確認されるラビング傷およびラビング削れカス(付着物)量の平均値から、ラビング処理耐性を評価した。なお、評価基準は次のように定めた。
(評価基準)
A:ラビング傷やラビング削れカス20個以下、
B:ラビング傷やラビング削れカスが20〜40個、
C:ラビング傷やラビング削れカスが40〜60個、
D:ラビング傷やラビング削れカスが60個以上。
液晶配向処理剤を、30mm×40mmITO電極付き基板のITO面にスピンコートし、ホットプレート上にて80℃で5分間、熱循環型クリーンオーブン中にて220℃で30分間加熱処理をして、膜厚100nmのポリイミド液晶配向膜付きのITO基板を得た。このITO基板の塗膜面を、ロール径120mmのラビング装置でレーヨン布を用いて、ロール回転数1000rpm、ロール進行速度50mm/sec、および押し込み量0.1mmの条件でラビング処理した。
得られた液晶配向膜付きのITO基板を2枚用意し、液晶配向膜面を内側にして6μmのスペーサーを挟んで組み合わせ、シール剤で周囲を接着して空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、MLC−6608(メルク・ジャパン社製)を注入し、注入口を封止して液晶セル(通常セル)を得た。
「液晶セルの作製(PSAセル)」
液晶配向処理剤を、中心に10mm×10mmのパターン間隔20μmのITO電極付き基板と、中心に10mm×40mmのITO電極付き基板のITO面にスピンコートし、ホットプレート上にて80℃で5分間、熱循環型クリーンオーブン中にて220℃で30分間加熱処理をして、膜厚100nmのポリイミド塗膜を得た。塗膜面を純水にて洗浄し、その後、熱循環型クリーンオーブン中にて100℃で15分間加熱処理をして、液晶配向膜付き基板を得た。
この液晶セルの紫外線照射前と紫外線照射後の液晶の応答速度を測定した。応答速度は、透過率90%から透過率10%までのT90→T10を測定した。実施例および比較例で得られたPSAセルは、紫外線照射前の液晶セルに比べて、紫外線照射後の液晶セルの応答速度が早くなったことから、液晶の配向方向が制御されたことを確認した。
また、いずれの液晶セルとも、偏光顕微鏡観察により、液晶は均一に配向していることを確認した。
上記の「液晶セルの作製(通常セル)」および「液晶セルの作製(PSAセル)」で得られた液晶セルに、80℃の温度下で1Vの電圧を60μm印加し、16.67ms後および50ms後の電圧を測定し、電圧がどのくらい保持できているかを電圧保持率(VHR)として計算した。なお、測定は、電圧保持率測定装置(東陽テクニカ社製、VHR−1)を使用し、Voltage(印加電圧):±1V、Pulse Width(印加パルス):60μs、およびFlame Period(フレーム周期):16.67msまたは50msの設定で行った。
電圧保持率の測定が終了した液晶セルに、365nm換算で50J/cm2の紫外線を照射した後、同様条件にて、VHRの測定を行った。なお、紫外線照射は、卓上型UV硬化装置(HCT3B28HEX−1)(センライト社製(SEN LIGHT CORPORATION))を用いて行った。
合成例1で得られた樹脂固形分濃度25.0質量%のポリアミド酸溶液(1)(10.0g)、NMP(5.67g)、A−1のNMP溶液(1.50g)(A−1が5質量%のNMP溶液)、およびBCS(25.8g)を混合し、25℃にて2時間攪拌して、液晶配向処理剤(1)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(1)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価、通常セルおよびPSAセルの電気特性の評価を行った。
合成例2で得られた樹脂固形分濃度25.0質量%のポリアミド酸溶液(2)(10.5g)、NMP(8.95g)、A−1のNMP溶液(2.51g)(A−1が5質量%のNMP溶液)、およびBCS(22.0g)を混合し、25℃にて2.5時間攪拌して、液晶配向処理剤(2)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(2)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価および通常セルの電気特性の評価を行った。
合成例3で得られたポリイミド粉末(3)(2.48g)に、NMP(13.8g)を加え、70℃にて24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、A−1のNMP溶液(1.49g)(A−1が5.0質量%のNMP溶液)、NMP(8.13g)、およびBCS(19.2g)を加え、50℃にて10時間攪拌して、液晶配向処理剤(3)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(3)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価、通常セルおよびPSAセルの電気特性の評価を行った。
合成例3で得られたポリイミド粉末(3)(2.51g)に、NMP(13.6g)を加え、70℃にて24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、A−2のNMP溶液(2.51g)(A−2が5.0質量%のNMP溶液)、NMP(8.00g)、およびBCS(19.8g)を加え、50℃にて12時間攪拌して、液晶配向処理剤(4)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(4)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価および通常セルの電気特性の評価を行った。
合成例4で得られたポリイミド粉末(4)(2.50g)に、NMP(13.3g)を加え、70℃にて24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、A−1のNMP溶液(3.50g)(A−1が5.0質量%のNMP溶液)、NMP(7.77g)、およびBCS(20.1g)を加え、50℃にて15時間攪拌して、液晶配向処理剤(5)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(5)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価および通常セルの電気特性の評価を行った。
合成例5で得られたポリイミド粉末(5)(2.55g)に、NMP(13.5g)を加え、70℃にて24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、A−2のNMP溶液(3.57g)(A−2が5.0質量%のNMP溶液)、NMP(7.93g)、およびBCS(20.5g)を加え、50℃にて15時間攪拌して、液晶配向処理剤(6)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(6)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価および通常セルの電気特性の評価を行った。
合成例6で得られたポリイミド粉末(6)(2.51g)に、NMP(19.2g)を加え、70℃にて24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、A−1のNMP溶液(1.51g)(A−1が5.0質量%のNMP溶液)、NMP(9.46g)、およびBCS(12.9g)を加え、50℃にて10時間攪拌して、液晶配向処理剤(7)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(7)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価および通常セルの電気特性の評価を行った。
合成例7で得られたポリイミド粉末(7)(2.50g)に、NMP(15.3g)を加え、70℃にて24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、A−2のNMP溶液(1.50g)(A−2が5.0質量%のNMP溶液)、NMP(8.97g)、およびBCS(17.2g)を加え、50℃にて10時間攪拌して、液晶配向処理剤(8)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(8)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価および通常セルの電気特性の評価を行った。
合成例8で得られた樹脂固形分濃度25.0質量%のポリアミド酸溶液(8)(11.0g)、NMP(4.00g)、A−1のNMP溶液(2.50g)(A−1が5質量%のNMP溶液)、およびBCS(26.3g)を混合し、25℃にて2.5時間攪拌して、液晶配向処理剤(9)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(9)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価および通常セルの電気特性の評価を行った。
合成例9で得られたポリイミド粉末(9)(2.53g)に、NMP(12.0g)を加え、70℃にて24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、A−1のNMP溶液(3.54g)(A−1が5.0質量%のNMP溶液)、NMP(7.00g)、およびBCS(22.6g)を加え、50℃にて15時間攪拌して、液晶配向処理剤(10)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(10)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価および通常セルの電気特性の評価を行った。
合成例10で得られたポリイミド粉末(10)(2.46g)に、NMP(15.4g)を加え、70℃にて24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、A−2のNMP溶液(4.92g)(A−2が5.0質量%のNMP溶液)、NMP(9.00g)、およびBCS(15.8g)を加え、50℃にて15時間攪拌して、液晶配向処理剤(11)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(11)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価および通常セルの電気特性の評価を行った。
合成例11で得られたポリイミド粉末(11)(2.50g)に、NMP(13.6g)を加え、70℃にて24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、A−2のNMP溶液(2.50g)(A−2が5.0質量%のNMP溶液)、NMP(7.98g)、およびBCS(19.7g)を加え、50℃にて12時間攪拌して、液晶配向処理剤(12)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(12)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価および通常セルの電気特性の評価を行った。
合成例12で得られたポリイミド粉末(12)(2.43g)に、NMP(13.6g)を加え、70℃にて24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、A−1のNMP溶液(1.46g)(A−1が5.0質量%のNMP溶液)、NMP(7.95g)、およびBCS(18.8g)を加え、50℃にて10時間攪拌して、液晶配向処理剤(13)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(13)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価および通常セルの電気特性の評価を行った。
合成例13で得られたポリイミド粉末(13)(2.50g)に、NMP(13.6g)を加え、70℃にて24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、A−1のNMP溶液(2.50g)(A−1が5.0質量%のNMP溶液)、NMP(5.78g)、およびBCS(19.7g)を加え、50℃にて12時間攪拌して、液晶配向処理剤(14)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(14)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価および通常セルの電気特性の評価を行った。
合成例1で得られた樹脂固形分濃度25.0質量%のポリアミド酸溶液(1)(10.5g)、NMP(7.00g)、およびBCS(26.3g)を混合し、25℃にて2時間攪拌して、液晶配向処理剤(15)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(15)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価、通常セルおよびPSAセルの電気特性の評価を行った。
合成例3で得られたポリイミド粉末(3)(2.48g)に、NMP(14.3g)を加え、70℃にて24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、NMP(8.41g)、およびBCS(18.6g)を加え、50℃にて15時間攪拌して、液晶配向処理剤(16)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(16)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価、通常セルおよびPSAセルの電気特性の評価を行った。
合成例4で得られたポリイミド粉末(4)(2.50g)に、NMP(14.5g)を加え、70℃にて24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、NMP(8.50g)、およびBCS(18.8g)を加え、50℃にて15時間攪拌して、液晶配向処理剤(17)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(17)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価および通常セルの電気特性の評価を行った。
合成例13で得られたポリイミド粉末(13)(2.51g)に、NMP(13.2g)を加え、70℃にて24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、NMP(7.75g)、およびBCS(20.9g)を加え、50℃にて15時間攪拌して、液晶配向処理剤(18)を得た。この液晶配向処理剤に、濁りや析出などの異常は見られず、均一な溶液であることが確認された。
得られた液晶配向処理剤(18)を用いて、上述した条件にて、ラビング処理耐性の評価および通常セルの電気特性の評価を行った。
特定アミン化合物を含まない比較例1〜比較例4は、ラビング処理によるラビング削れカスも多く、さらに、長時間、紫外線に曝された後の電圧保持率の低下も大きくなった。
Claims (22)
- 下記の成分(A)および成分(B)を含有する液晶配向処理剤。
成分(A):分子内に1級アミノ基を1個と水酸基を有し、かつ前記1級アミノ基と水酸基が脂肪族炭化水素基または非芳香族環式炭化水素基に結合しているアミン化合物。
成分(B):ポリイミド前駆体およびポリイミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の重合体。 - 成分(A)のアミン化合物が、下記の式[1]で示される化合物である請求項1に記載の液晶配向処理剤。
- 成分(A)のアミン化合物である式[1]のX1が、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、シクロヘキサン環またはビシクロヘキシル環である請求項2に記載の液晶配向処理剤。
- 成分(A)のアミン化合物である式[1]のX2が、単結合、−O−または−OCO−である請求項2または請求項3に記載の液晶配向処理剤。
- 成分(A)のアミン化合物である式[1]のX3が、単結合またはベンゼン環である請求項2〜請求項4のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤。
- 成分(A)のアミン化合物である式[1]のX4が、単結合、−O−、−NH−または−CONH−である請求項2〜請求項5のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤。
- 成分(A)のアミン化合物である式[1]のX5が、単結合、炭素数が1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基またはシクロヘキサン環である請求項2〜請求項6のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤。
- 成分(B)が、ジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリアミド酸および該ポリアミド酸を脱水閉環させて得られるポリイミドからなる群より選ばれる少なくとも1種の重合体である請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤。
- ジアミン成分が、下記の式[2]で示される側鎖を有するジアミン化合物である請求項8に記載の液晶配向処理剤。
- 前記式[2a]のジアミン化合物が、ジアミン成分中に5モル%〜80モル%含まれる請求項9または請求項10に記載の液晶配向処理剤。
- 成分(B)の重合体が、ポリアミド酸を脱水閉環させて得られるポリイミドである請求項1〜請求項13のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤。
- 成分(B)の100質量部に対し、成分(A)が0.1質量部〜20質量部である請求項1〜請求項14のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤。
- 液晶配向処理剤中に5質量%〜60質量%の貧溶媒を含有する請求項1〜請求項15のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤。
- 請求項1〜請求項16のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤を用いて得られる液晶配向膜。
- 請求項17に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
- 電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、前記一対の基板の間に活性エネルギー線および熱の少なくとも一方により重合する重合性化合物を含む液晶組成物を配置し、前記電極間に電圧を印加しつつ前記重合性化合物を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子に用いられる請求項17に記載の液晶配向膜。
- 請求項19に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
- 電極を備えた一対の基板の間に液晶層を有してなり、前記一対の基板の間に活性エネルギー線および熱の少なくとも一方により重合する重合性基を含む液晶配向膜を配置し、前記電極間に電圧を印加しつつ前記重合性基を重合させる工程を経て製造される液晶表示素子に用いられる請求項17に記載の液晶配向膜。
- 請求項21に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
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