JPWO2015046374A1 - 液晶配向処理剤およびそれを用いた液晶表示素子 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)下記の(A)成分および(B)成分を含有する液晶配向処理剤。
(A)成分:窒素原子を含む構造を有するポリイミド前駆体およびポリイミドから選ばれる少なくともいずれか一種を含有する重合体。
(B)成分:下記の式[2]で示される構造を有するポリイミド前駆体およびポリイミドから選ばれる少なくともいずれか一種を含有する重合体。
なお、(A)成分および(B)成分の重合体の少なくともいずれか一方には、下記の式[3]で示される構造を含有する。
(A)成分:窒素原子を含む構造を有するポリイミド前駆体およびポリイミドから選ばれる少なくともいずれか一種を含有する重合体(特定重合体(A)ともいう)。
(B)成分:下記の式[2]で示される構造(特定構造(2)ともいう)を有するポリイミド前駆体およびポリイミドから選ばれる少なくともいずれか一種を含有する重合体(特定重合体(B)ともいう)。
本発明の特定重合体(A)は、窒素原子を含む構造を有するポリイミド前駆体およびポリイミドから選ばれる少なくともいずれか一種を含有する重合体である。
本発明の特定重合体(B)は、下記の式[2]で示される特定構造を有するポリイミド前駆体およびポリイミドから選ばれる少なくともいずれか一種を含有する重合体である。
本発明の特定重合体(A)および特定重合体(B)の少なくともいずれか一方に含有される前記式[3]で示される特定側鎖構造は、下記の式[3]で示される構造である。
本発明の特定重合体(A)および特定重合体(B)は、ポリイミド前駆体およびポリイミド(総称してポリイミド系重合体ともいう)から選ばれる少なくとも1種の重合体である。なかでも、本発明のポリイミド系重合体は、ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを反応させて得られるポリイミド前駆体またはポリイミドであることが好ましい。
本発明において、特定重合体(A)および特定重合体(B)、すなわち、これらのポリイミド系重合体を作製するための方法は特に限定されない。通常、ジアミン成分とテトラカルボン酸成分とを反応させて得られる。一般的には、テトラカルボン酸二無水物およびそのテトラカルボン酸の誘導体からなる群から選ばれる少なくとも1種のテトラカルボン酸成分と、1種または複数種のジアミン化合物からなるジアミン成分とを反応させて、ポリアミド酸を得る方法が挙げられる。具体的には、テトラカルボン酸二無水物と1級または2級のジアミン化合物とを重縮合させてポリアミド酸を得る方法、テトラカルボン酸と1級または2級のジアミン化合物とを脱水重縮合反応させてポリアミド酸を得る方法またはテトラカルボン酸ジハライドと1級または2級のジアミン化合物とを重縮合させてポリアミド酸を得る方法が用いられる。
本発明の液晶配向処理剤は、液晶配向膜(樹脂被膜ともいう)を形成するための塗布溶液であり、特定重合体(A)、特定重合体(B)および溶媒を含有する液晶配向膜を形成するための塗布溶液である。
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。
合成例、実施例および比較例で用いる略語は、以下の通りである。
(本発明の特定ジアミン化合物(1))
A1:下記の式[A1]で示されるジアミン化合物
A2:下記の式[A2]で示されるジアミン化合物
A3:下記の式[A3]で示されるジアミン化合物
B1:下記の式[B1]で示されるジアミン化合物
C1:1,3−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
C2:1,3−ジアミノ−4−〔4−(トランス−4−n−ヘプチルシクロへキシル)フェノキシメチル〕ベンゼン
C3:1,3−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
C4:下記の式[C4]で示されるジアミン化合物
D1:p−フェニレンジアミン
D2:3,5−ジアミノ安息香酸
D3:1,3−ジアミノ−4−オクタデシルオキシベンゼン
E1:1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物
E2: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
E3:下記の式[E3]で示されるテトラカルボン酸二無水物
E4:下記の式[E4]で示されるテトラカルボン酸二無水物
E5:下記の式[E5]で示されるテトラカルボン酸二無水物
K1:下記の式[K1]で示される架橋性化合物
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
NEP:N−エチル−2−ピロリドン
γ−BL:γ−ブチロラクトン
BCS:エチレングリコールモノブチルエーテル
PB:プロピレングリコールモノブチルエーテル
EC:ジエチレングリコールモノエチルエーテル
DME:ジプロピレングリコールジメチルエーテル
合成例におけるポリイミド前駆体およびポリイミドの分子量は、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。
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および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および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(核磁気共鳴)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、9.5ppm〜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。
<合成例1>
E1(4.50g,23.0mmol)、A1(1.85g,9.30mmol)、C1(0.88g,2.32mmol)およびD1(1.26g,11.6mmol)をNMP(25.5g)中で混合し、40℃で8時間反応させ、樹脂固形分濃度25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、24,200、重量平均分子量は、86,500であった。
E1(4.10g,20.9mmol)、B1(3.16g,10.6mmol)、D1(0.46g,4.24mmol)およびD2(0.97g,6.35mmol)をNMP(26.1g)中で混合し、40℃で8時間反応させ、樹脂固形分濃度25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、25,200、重量平均分子量は、89,100であった。
E2(3.96g,15.8mmol)、A1(1.91g,9.61mmol)、C1(6.09g,16.0mmol)およびD2(0.97g,6.41mmol)をNEP(32.1g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、E1(3.10g,15.8mmol)とNEP(16.0g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液(3)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は、20,100、重量平均分子量は、64,100であった。
合成例3の合成手法で得られたポリアミド酸溶液(3)(30.0g)に、NEP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(3.45g)およびピリジン(2.50g)を加え、60℃で2時間反応させた。この反応溶液をメタノール(460ml)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55%であり、数平均分子量は18,500、重量平均分子量は49,300であった。
E2(4.47g,17.9mmol)、B1(3.24g,10.9mmol)、C1(2.75g,7.23mmol)およびD2(2.75g,18.1mmol)をNEP(33.4g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、E1(3.50g,17.9mmol)とNEP(16.7g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液(5)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は、22,100、重量平均分子量は、68,500であった。
合成例5の合成手法で得られたポリアミド酸溶液(5)(30.0g)に、NEP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(3.40g)およびピリジン(2.65g)を加え、60℃で2時間反応させた。この反応溶液をメタノール(460ml)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58%であり、数平均分子量は19,800、重量平均分子量は52,900であった。
E2(1.37g,5.46mmol)、A2(1.18g,5.53mmol)、C2(2.91g,7.38mmol)、D1(0.20g,1.84mmol)およびD2(0.56g,3.69mmol)をNMP(17.4g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、E1(2.50g,12.8mmol)とNMP(8.72g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
E2(1.37g,5.46mmol)、B1(1.38g,4.61mmol)、C2(1.09g,2.77mmol)およびD2(1.68g,11.1mmol)をNMP(16.0g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、E1(2.50g,12.8mmol)とNMP(8.02g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
E3(7.20g,32.1mmol)、A2(2.78g,13.0mmol)、C2(5.14g,13.0mmol)およびD2(0.99g,6.51mmol)をNEP(48.3g)中で混合し、40℃で8時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液(9)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は、21,200、重量平均分子量は、65,400であった。
合成例9の合成手法で得られたポリアミド酸溶液(9)(30.0g)に、NEP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(3.40g)およびピリジン(2.63g)を加え、60℃で2時間反応させた。この反応溶液をメタノール(460ml)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57%であり、数平均分子量は18,200、重量平均分子量は48,300であった。
E3(3.85g,17.2mmol)、A3(0.53g,2.61mmol)、C4(2.14g,4.35mmol)およびD2(1.59g,10.4mmol)をNMP(24.3g)中で混合し、40℃で8時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
E4(1.64g,5.46mmol)、B1(1.65g,5.53mmol)、C1(1.40g,3.69mmol)、D1(0.20g,1.84mmol)およびD2(1.12g,7.38mmol)をNMP(17.0g)中で混合し、80℃で6時間反応させた後、E1(2.50g,12.8mmol)とNMP(8.52g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
E4(2.87g,9.56mmol)、A3(0.98g,4.84mmol)、C3(2.44g,5.65mmol)、D1(0.26g,2.42mmol)およびD2(0.49g,3.23mmol)をNEP(16.6g)中で混合し、80℃で6時間反応させた後、E1(1.25g,6.37mmol)とNEP(8.30g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
E4(3.57g,11.9mmol)、A1(1.37g,6.89mmol)、C4(1.70g,3.44mmol)およびD2(1.05g,6.89mmol)をNMP(17.4g)中で混合し、80℃で6時間反応させた後、E1(1.00g,5.10mmol)とNMP(8.69g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
E2(1.73g,6.91mmol)、A1(0.70g,3.50mmol)、A2(0.75g,3.50mmol)、C2(2.76g,7.00mmol)およびD2(0.53g,3.50mmol)をNMP(17.3g)中で混合し、80℃で6時間反応させた後、E5(2.20g,10.4mmol)とNMP(8.67g)を加え、80℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液(15)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は、20,100、重量平均分子量は、62,600であった。
E2(0.88g,3.54mmol)、B1(1.60g,5.37mmol)、C1(1.36g,3.58mmol)およびD2(1.36g,8.95mmol)をNMP(16.4g)中で混合し、80℃で6時間反応させた後、E5(3.00g,14.1mmol)とNMP(8.21g)を加え、80℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液(16)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は、21,600、重量平均分子量は、65,100であった。
合成例16の合成手法で得られたポリアミド酸溶液(16)(30.0g)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、80℃で3時間反応させた。この反応溶液をメタノール(460ml)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℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(17)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18,800、重量平均分子量は52,200であった。
E2(1.73g,6.91mmol)、A3(0.89g,4.38mmol)、C3(2.65g,6.13mmol)およびD2(1.07g,7.00mmol)をNEP(17.1g)中で混合し、80℃で6時間反応させた後、E5(2.20g,10.4mmol)とNEP(8.54g)を加え、80℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
E2(0.80g,3.18mmol)、A1(0.96g,4.83mmol)、C1(3.37g,8.86mmol)およびD2(0.37g,2.42mmol)をNMP(16.4g)中で混合し、80℃で6時間反応させた後、E5(2.70g,12.7mmol)とNMP(8.20g)を加え、80℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
E1(5.00g,25.5mmol)、C1(0.98g,2.58mmol)およびD1(2.51g,23.2mmol)をNMP(25.5g)中で混合し、40℃で8時間反応させ、樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(20)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は、25,800、重量平均分子量は、88,900であった。
E1(5.00g,25.5mmol)、D1(1.96g,18.1mmol)およびD2(1.18g,7.75mmol)をNMP(24.4g)中で混合し、40℃で8時間反応させ、樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(21)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は、27,100、重量平均分子量は、90,100であった。
E2(4.08g,16.3mmol)、C1(6.29g,16.5mmol)、D1(1.07g,9.92mmol)およびD2(1.01g,6.61mmol)をNEP(31.3g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、E1(3.20g,16.3mmol)とNEP(15.7g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液(22)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は、22,500、重量平均分子量は、66,900であった。
合成例22の合成手法で得られたポリアミド酸溶液(22)(30.0g)に、NEP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(3.40g)およびピリジン(2.50g)を加え、60℃で2時間反応させた。この反応溶液をメタノール(460ml)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℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(23)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19,200、重量平均分子量は50,600であった。
E2(4.72g,18.9mmol)、C1(2.91g,7.64mmol)、D1(1.24g,11.5mmol)およびD2(2.91g,19.1mmol)をNEP(31.0g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、E1(3.70g,18.9mmol)とNEP(15.5g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液(24)を得た。このポリアミド酸の数平均分子量は、23,000、重量平均分子量は、68,800であった。
合成例24の合成手法で得られたポリアミド酸溶液(24)(30.0g)に、NEP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(3.40g)およびピリジン(2.65g)を加え、60℃で2時間反応させた。この反応溶液をメタノール(460ml)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℃で減圧乾燥しポリイミド粉末(25)を得た。このポリイミドのイミド化率は57%であり、数平均分子量は20,100、重量平均分子量は54,100であった。
E2(2.04g,8.16mmol)、A1(0.99g,4.96mmol)、D2(0.50g,3.31mmol)およびD3(3.11g,8.26mmol)をNEP(16.5g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、E1(1.60g,8.16mmol)とNEP(8.25g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
E2(2.23g,8.92mmol)、B1(1.62g,5.42mmol)、D2(1.38g,9.04mmol)およびD3(1.36g,3.62mmol)をNEP(16.7g)中で混合し、80℃で5時間反応させた後、E1(1.75g,8.92mmol)とNEP(8.34g)を加え、40℃で6時間反応させ、樹脂固形分濃度が25質量%のポリアミド酸溶液を得た。
下記する実施例1〜実施例19および比較例1〜比較例8では、液晶配向処理剤の製造例を記載する。また、この液晶配向処理剤は、評価のためにも使用される。
本発明の実施例4で得られた液晶配向処理剤(4)、実施例9で得られた液晶配向処理剤(9)および実施例15で得られた液晶配向処理剤(15)を、細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過し、インクジェット塗布性の評価を行った。インクジェット塗布機には、HIS−200(日立プラントテクノロジー社製)を用いた。塗布は、純水およびIPAにて洗浄を行ったITO(酸化インジウムスズ)蒸着基板上に、ノズルピッチが0.423mm、スキャンピッチが0.5mm、塗布速度が40mm/秒、塗布から仮乾燥までの時間が60秒、仮乾燥がホットプレート上にて70℃で5分間の条件で行った。
本発明の実施例および比較例で得られた液晶配向処理剤を、細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過し、液晶セルの作製(通常セル)を行った。この溶液を純水およびIPAにて洗浄を行った40×30mmITO電極付き基板(縦40mm×横30mm、厚さ0.7mm)のITO面にスピンコートし、ホットプレート上にて100℃で5分間、熱循環型クリーンオーブンにて230℃で30分間加熱処理をして、膜厚が100nmのポリイミド液晶配向膜付きのITO基板を得た。なお、本発明の実施例4で得られた液晶配向処理剤(4)、実施例9で得られた液晶配向処理剤(9)および実施例15で得られた液晶配向処理剤(15)は、上記の「液晶配向処理剤のインクジェット塗布性の評価」と同様の条件で、液晶配向膜付き基板を作製し、その後、熱循環型クリーンオーブンにて230℃で30分間加熱処理をして、膜厚が100nmのポリイミド液晶配向膜付きのITO基板を得た。
上記の「液晶セルの作製およびプレチルト角の評価(通常セル)」と同様の条件で作製した液晶セル(通常セル)を用いて、電圧保持率の評価を行った。具体的には、上記の手法で得られた液晶セル(通常セル)に、80℃の温度下で1Vの電圧を60μs印加し、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ともいう)として計算した。なお、測定は、電圧保持率測定装置(VHR−1)(東陽テクニカ社製)を使用し、Voltage:±1V、Pulse Width:60μs、Flame Period:50msの設定で行った。
上記の「液晶セルの作製およびプレチルト角の評価(通常セル)」と同様の条件で作製した液晶セル(通常セル)を用いて、残留電荷の緩和の評価を行った。具体的には、液晶セルに、直流電圧10Vを30分印加し、1秒間短絡させた後、液晶セル内に発生している電位を1800秒間測定した。そのなかで、50秒後の残留電荷の値を用いて、残留電荷の緩和の評価とした。なお、測定は、6254型液晶物性評価装置(東陽テクニカ社製)を用いた。
実施例3で得られた液晶配向処理剤(3)、実施例5で得られた液晶配向処理剤(5)、実施例6で得られた液晶配向処理剤(6)、実施例8で得られた液晶配向処理剤(8)および実施例16で得られた液晶配向処理剤(16)を、細孔径1μmのメンブランフィルタで加圧濾過し、液晶セルの作製および液晶配向性の評価(PSAセル)を行った。この溶液を、純水およびIPAにて洗浄した中心に10×10mmのパターン間隔20μmのITO電極付き基板(縦40mm×横30mm、厚さ0.7mm)と中心に10×40mmのITO電極付き基板(縦40mm×横30mm、厚さ0.7mm)のITO面にスピンコートし、ホットプレート上にて100℃で5分間、熱循環型クリーンオーブンにて230℃で30分間加熱処理をして膜厚が100nmのポリイミド塗膜を得た。
合成例1の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(1)(5.00g)および合成例2の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(2)(3.33g)に、NMP(18.2g)およびBCS(8.16g)を加え、25℃で6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。
合成例3の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(3)(4.50g)および合成例5の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(5)(4.50g)に、NEP(14.4g)およびPB(14.1g)を加え、25℃で6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。
合成例4の合成手法で得られたポリイミド粉末(4)(1.15g)および合成例6の合成手法で得られたポリイミド粉末(6)(1.15g)に、NEP(21.6g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、PB(14.4g)を加え、40℃で4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。
合成例4の合成手法で得られたポリイミド粉末(4)(0.65g)および合成例6の合成手法で得られたポリイミド粉末(6)(0.43g)に、NEP(14.9g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、BCS(5.97g)、PB(8.96g)およびK1(0.032g)を加え、40℃で6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。
合成例7の合成手法で得られたポリイミド粉末(7)(1.65g)および合成例8の合成手法で得られたポリイミド粉末(8)(0.71g)に、NMP(20.3g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、BCS(12.9g)およびDME(3.69g)を加え、40℃で4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。
合成例9の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(9)(3.50g)および合成例5の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(5)(5.25g)に、NEP(14.0g)、PB(10.3g)およびEC(3.43g)を加え、25℃で6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。
合成例10の合成手法で得られたポリイミド粉末(10)(1.75g)に、NEP(15.0g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、PB(11.0g)およびDME(1.37g)を加え、40℃で4時間攪拌して、溶液を得た。
合成例11の合成手法で得られたポリイミド粉末(11)(0.75g)および合成例8の合成手法で得られたポリイミド粉末(8)(1.39g)に、NMP(6.71g)およびNEP(13.4g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、PB(13.4g)およびK1(0.107g)を加え、40℃で6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。
合成例11の合成手法で得られたポリイミド粉末(11)(0.55g)および合成例8の合成手法で得られたポリイミド粉末(8)(0.83g)に、NEP(15.2g)およびγ−BL(3.79g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、PB(15.2g)およびDME(3.79g)を加え、40℃で4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。
合成例4の合成手法で得られたポリイミド粉末(4)(1.10g)に、NMP(1.73g)およびNEP(6.90g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、BCS(1.73g)およびPB(6.90g)を加え、40℃で4時間攪拌して、溶液を得た。
合成例13の合成手法で得られたポリイミド粉末(13)(1.25g)および合成例8の合成手法で得られたポリイミド粉末(8)(0.83g)に、NEP(13.1g)およびγ−BL(3.26g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、BCS(13.1g)およびEC(3.26g)を加え、40℃で4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。
合成例10の合成手法で得られたポリイミド粉末(10)(0.65g)および合成例8の合成手法で得られたポリイミド粉末(8)(1.52g)に、NMP(17.0g)およびγ−BL(1.70g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、BCS(6.79g)およびPB(8.49g)を加え、40℃で4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。
合成例15の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(15)(4.50g)および合成例16の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(16)(4.50g)に、NMP(14.4g)、BCS(3.53g)、PB(10.6g)およびK1(0.225g)を加え、40℃で6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。
合成例7の合成手法で得られたポリイミド粉末(7)(0.90g)および合成例17の合成手法で得られたポリイミド粉末(17)(1.35g)に、NEP(15.9g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、BCS(5.29g)およびPB(14.1g)を加え、40℃で4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。
合成例7の合成手法で得られたポリイミド粉末(7)(0.55g)および合成例17の合成手法で得られたポリイミド粉末(17)(0.83g)に、NMP(3.79g)およびNEP(15.2g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、PB(19.0g)を加え、40℃で4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。
合成例18の合成手法で得られたポリイミド粉末(18)(1.25g)に、NMP(8.82g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、BCS(2.94g)およびPB(7.86g)を加え、40℃で4時間攪拌して、溶液を得た。
実施例16の調整手法で得られた液晶配向処理剤(16)(20.0g)に、K1(0.06g)を加え、40℃で6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。
合成例19の合成手法で得られたポリイミド粉末(19)(0.45g)および合成例6の合成手法で得られたポリイミド粉末(6)(1.80g)に、NEP(21.2g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、BCS(3.53g)およびPB(10.6g)を加え、40℃で4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。
合成例19の合成手法で得られたポリイミド粉末(19)(1.63g)および合成例5の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(5)(6.50g)に、NEP(19.4g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、BCS(6.47g)およびPB(6.47g)を加え、40℃で4時間攪拌して、液晶配向処理剤(19)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。
合成例20の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(20)(4.95g)および合成例21の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(21)(3.30g)に、NMP(18.0g)およびBCS(8.08g)を加え、25℃で6時間攪拌して、液晶配向処理剤(20)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。
合成例3の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(3)(4.50g)および合成例24の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(24)(4.50g)に、NEP(14.4g)およびPB(14.1g)を加え、25℃で6時間攪拌して、液晶配向処理剤(21)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。
合成例22の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(22)(4.50g)および合成例5の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(5)(4.50g)に、NEP(14.4g)およびPB(14.1g)を加え、25℃で6時間攪拌して、液晶配向処理剤(22)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。
合成例22の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(22)(4.50g)および合成例24の合成手法で得られた樹脂固形分濃度25質量%のポリアミド酸溶液(24)(4.50g)に、NEP(14.4g)およびPB(14.1g)を加え、25℃で6時間攪拌して、液晶配向処理剤(23)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。
合成例4の合成手法で得られたポリイミド粉末(4)(1.10g)および合成例25の合成手法で得られたポリイミド粉末(25)(1.10g)に、NEP(20.7g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、PB(13.8g)を加え、40℃で4時間攪拌して、液晶配向処理剤(24)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。
合成例23の合成手法で得られたポリイミド粉末(23)(1.10g)および合成例6の合成手法で得られたポリイミド粉末(6)(1.10g)に、NEP(20.7g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、PB(13.8g)を加え、40℃で4時間攪拌して、液晶配向処理剤(25)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。
合成例23の合成手法で得られたポリイミド粉末(23)(1.10g)および合成例25の合成手法で得られたポリイミド粉末(25)(1.10g)に、NEP(20.7g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、PB(13.8g)を加え、40℃で4時間攪拌して、液晶配向処理剤(26)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。
合成例26の合成手法で得られたポリイミド粉末(26)(1.10g)および合成例27の合成手法で得られたポリイミド粉末(27)(1.10g)に、NEP(20.7g)を加え、70℃で24時間攪拌して溶解させた。この溶液に、PB(13.8g)を加え、40℃で4時間攪拌して、液晶配向処理剤(27)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。
*2:すべての重合体100質量部に対する特定重合体(B)の導入量(質量部)を示す。
*3:すべての重合体100質量部に対するその他重合体の導入量(質量部)を示す。
*4:すべての重合体100質量部に対する架橋性化合物の導入量(質量部)を示す。
*5:すべての溶媒100質量部に対する各溶媒の導入量(質量部)を示す。
*6:液晶配向処理剤中のすべての重合体の占める割合を示す。
*2:すべての重合体100質量部に対する特定重合体(B)の導入量(質量部)を示す。
*3:すべての重合体100質量部に対するその他重合体の導入量(質量部)を示す。
*4:すべての重合体100質量部に対する架橋性化合物の導入量(質量部)を示す。
*5:すべての溶媒100質量部に対する各溶媒の導入量(質量部)を示す。
*6:液晶配向処理剤中のすべての重合体の占める割合を示す。
*2:すべての重合体100質量部に対する特定重合体(B)の導入量(質量部)を示す。
*3:すべての重合体100質量部に対するその他重合体の導入量(質量部)を示す。
*4:すべての重合体100質量部に対する架橋性化合物の導入量(質量部)を示す。
*5:すべての溶媒100質量部に対する各溶媒の導入量(質量部)を示す。
*6:液晶配向処理剤中のすべての重合体の占める割合を示す。
Claims (24)
- 下記の(A)成分および(B)成分を含有する液晶配向処理剤。
(A)成分:窒素原子を有する構造を有するポリイミド前駆体およびポリイミドから選ばれる少なくともいずれか一種を含有する重合体。
(B)成分:下記の式[2]で示される構造を有するポリイミド前駆体およびポリイミドから選ばれる少なくともいずれか一種を含有する重合体。
なお、(A)成分および(B)成分の重合体の少なくともいずれか一方には、下記の式[3]で示される構造を含有する。
- 前記(A)成分における窒素原子を有する構造が、下記の式[1a]〜式[1c]で示される構造から選ばれる少なくとも1種の構造である請求項1に記載の液晶配向処理剤。
- 前記ジアミン化合物が、下記の式[1a−1]〜式[1c−1]で示されるジアミン化合物を原料の一部に用いて得られる重合体である請求項3に記載の液晶配向処理剤。
- 前記ジアミン化合物が、下記の式[2a]で示されるジアミン化合物を原料の一部に用いて得られる重合体である請求項6に記載の液晶配向処理剤。
- 前記テトラカルボン酸成分が、前記式[4]中のZが前記式[4a]および式[4e]〜式[4g]で示される構造から選ばれる少なくとも1種の構造のテトラカルボン酸成分である請求項10に記載の液晶配向処理剤。
- 前記(A)成分の重合体において、前記式[1a−1]〜式[1c−1]で示されるジアミン化合物が、すべてのジアミン成分100モル%中、5モル%〜95モル%である請求項4〜請求項11のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤。
- 前記(B)成分の重合体において、前記式[2a]で示されるジアミン化合物が、すべてのジアミン成分100モル%中、5モル%〜95モル%である請求項7〜請求項12のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤。
- 前記(B)成分の重合体が、前記(A)成分の重合体100質量部に対して、0.5質量部〜950質量部である請求項1〜請求項13のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤。
- 液晶配向処理剤の溶媒として、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドンおよびγ−ブチロラクトンから選ばれる少なくとも1種の溶媒を含有する請求項1〜請求項14のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤。
- 液晶配向処理剤の溶媒として、1−ヘキサノール、シクロヘキサノール、1,2−エタンジオール、1,2−プロパンジオール、プロピレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルおよびジプロピレングリコールジメチルエーテルから選ばれる少なくとも1種の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。
- 液晶配向処理剤中に、エポキシ基、イソシアネート基、オキセタン基またはシクロカーボネート基を有する架橋性化合物、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキル基または低級アルコキシアルキル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の置換基を有する架橋性化合物、および重合性不飽和結合を有する架橋性化合物から選ばれる少なくとも1種の架橋性化合物を含む請求項1〜請求項16のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤。
- 請求項1〜請求項17のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤から得られる液晶配向膜。
- 請求項1〜請求項17のいずれか一項に記載の液晶配向処理剤を用いて、インクジェット法にて得られる液晶配向膜。
- 請求項18または請求項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ことを特徴とする請求項18または請求項19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ことを特徴とする液晶表示素子。
- 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ことを特徴とする請求項18または請求項19に記載の液晶配向膜。
- 請求項23に記載の液晶配向膜を有することを特徴とする液晶表示素子。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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