TWI417342B - 液晶配向膜用組成物、液晶配向膜以及液晶顯示元件 - Google Patents
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Description
本發明關於液晶配向膜用組成物、由此組成物得到的液晶配向膜以及具有此液晶配向膜的液晶顯示元件。
作為液晶顯示元件等中使用的配向膜用組成物,可溶性聚醯亞胺溶液、聚醯胺酸溶液已實際應用,塗佈上述溶液,乾燥或燒結後藉由摩擦處理而使之表現出配向膜的特性。
但是,藉由摩擦處理而使之表現出配向特性時,存在著因切削配向膜而容易產生灰塵或靜電的問題。例如,若產生靜電,則灰塵附著在配向膜表面而導致顯示不良。另外,當將此配向膜用於TFT元件時,由於灰塵和靜電而導致TFT元件發生電路損壞、產率下降。
因此,謀求膜不易因摩擦處理而削損的配向膜。謀求藉由摩擦處理可使配向特性均勻顯現的配向膜用組成物以及配向膜。謀求能夠高產率地進行製備的配向膜以及液晶顯示元件。
本發明提供如下所述的液晶配向膜用組成物、由此組成物得到的液晶配向膜以及具有此液晶配向膜的液晶顯示元件等。
[1]一種液晶配向膜用組成物,包括聚合物A,聚合物A包括選自包括下式(1)和(2-1)表示的構成單元的聚酯-聚醯胺酸(A1)以及包括下式(3)和下式(2-1)表示的構成單元的聚酯-聚醯亞胺(A2)所組成的組群的一種或一種以上,式中,虛線表示連接部位,R11
、R12
、R21
、R22
、R31
、R32
和R33
分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
[2]一種液晶配向膜用組成物,包括聚合物A,聚合物A包括選自聚酯-聚醯胺酸(A1)和聚酯-聚醯亞胺(A2)所組成的組群的一種或一種以上,聚酯-聚醯胺酸(A1)包括下式(1)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-21)表示的構成單元和下式(2-22)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,聚酯-聚醯亞胺(A2)包括下式(3)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-21)表示的構成單元和下式(2-22)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,式中,虛線表示連接部位,R11
、R12
、R21
、R23
、R24
、R31
、R32
和R33
分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
[3]一種液晶配向膜用組成物,包括聚合物A,聚合物A包括選自聚酯-聚醯胺酸(A1)和聚酯-聚醯亞胺(A2)所組成的組群的一種或一種以上,聚酯-聚醯胺酸(A1)包括下式(1)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-31)表示的構成單元、下式(2-32)表示的構成單元和下式(2-33)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,聚酯-聚醯亞胺(A2)包括下式(3)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-31)表示的構成單元、下式(2-32)表示的構成單元和下式(2-33)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,式中,虛線表示連接部位,R11
、R12
、R21
、R25
、R26
、R27
、R31
、R32
和R33
分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
[4]一種液晶配向膜用組成物,包括聚合物A,聚合物A包括選自聚酯-聚醯胺酸(A1)和將聚酯-聚醯胺酸(A1)醯亞胺化而得到的聚酯-聚醯亞胺(A2)所組成的組群的一種或一種以上,聚酯-聚醯胺酸(A1)是至少使用多元羥基化合物(a1)、二胺(a2)和包括2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)而得到的。
[5]如[4]所述之液晶配向膜用組成物,其中多元羥基化合物(a1)為下式(5-1)表示的二元醇,式中,R51
為碳原子數為2~100的有機基團。HO-R51
-OH (5-1)
[6]如[5]所述之液晶配向膜用組成物,其中聚酯-聚醯胺酸(A1)包括下式(1)表示的構成單元和下式(2-1)表示的構成單元,聚酯-聚醯亞胺(A2)包括下式(3)表示的構成單元和下式(2-1)表示的構成單元,式中,虛線表示連接部位,R11
、R12
、R21
、R22
、R31
、R32
和R33
分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
[7]如[4]所述之液晶配向膜用組成物,其中多元羥基化合物(a1)為下式(5-2)表示的三元醇,式中,R52
表示碳原子數為2~100的有機基團。
[8]如[7]所述之液晶配向膜用組成物,其中聚酯-聚醯胺酸(A1)包括下式(1)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-21)表示的構成單元和下式(2-22)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,聚酯-聚醯亞胺(A2)包括下式(3)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-21)表示的構成單元和下式(2-22)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,式中,虛線表示連接部位,R11
、R12
、R21
、R23
、R24
、R31
、R32
和R33
分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
[9]如[4]所述之液晶配向膜用組成物,其中多元羥基化合物(a1)為下式(5-3)表示的四元醇,式中,R53
表示碳原子數為2~100的有機基團。
[10]如[9]所述之液晶配向膜用組成物,其中聚酯-聚醯胺酸(A1)包括下式(1)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-31)表示的構成單元、下式(2-32)表示的構成單元和下式(2-33)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,聚酯-聚醯亞胺(A2)包括下式(3)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-31)表示的構成單元、下式(2-32)表示的構成單元和下式(2-33)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,式中,虛線表示連接部位,R11
、R12
、R21
、R25
、R26
、R27
、R31
、R32
和R33
分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
[11]如[4]~[10]中任一項所述之液晶配向膜用組成物,其中多元羥基化合物(a1)為選自下述化合物所組成的組群的一種或一種以上,
二胺(a2)為選自下述化合物所組成的組群的一種或一種以上,
包括2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)為選自下述化合物所組成的組群的一種或一種以上。
[12]如[1]~[11]中任一項所述之液晶配向膜用組成物,其中聚酯-聚醯胺酸(A1)或聚酯-聚醯亞胺(A2)是使二胺(a2)的0.5~19莫耳胺基、包括2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)的1.5~20莫耳無水物與多元羥基化合物(a1)的1莫耳羥基反應而得。
[13]如[1]~[12]中任一項所述之液晶配向膜用組成物,更包括聚合物(B),聚合物(B)包括選自聚醯胺酸(B1)和聚醯亞胺(B2)所組成的組群的一種或一種以上,聚醯胺酸(B1)包括下式(1)表示的構成單元,聚醯亞胺(B2)包括下式(4)表示的構成單元,式中,虛線表示連接部位,R11
、R12
、R41
和R42
分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
[14]如[1]~[12]中任一項所述之液晶配向膜用組成物,更包括聚合物(B),聚合物(B)包括選自聚醯胺酸(B1)和將聚醯胺酸(B1)醯亞胺化而得到的聚醯亞胺(B2)所組成的組群的一種或一種以上,聚醯胺酸(B1)是至少使用二胺(a2)和包括2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)而得。
[15]如[14]所述之液晶配向膜用組成物,其中二胺(a2)為選自下述化合物所組成的組群的一種或一種以上,
包括2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)為選自下述化合物所組成的組群的一種或一種以上。
[16]如[14]或[15]所述之液晶配向膜用組成物,其中聚醯胺酸(B1)包括下式(1)表示的構成單元,聚醯亞胺(B2)包括下式(4)表示的構成單元,式中,虛線表示連接部位,R11
、R12
、R41
和R42
分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
[17]如[13]至[16]中任一項所述之液晶配向膜用組成物,其中相對於液晶配向膜用組成物含有1~50重量%聚醯胺酸(B1)和聚醯亞胺(B2)。
[18]如[12]所述之液晶配向膜用組成物,更包括環氧化合物(C)。
[19]如[18]所述之液晶配向膜用組成物,其中環氧化合物(C)為選自下式(C1)~(C5)表示的化合物所組成的組群的一種或一種以上,式中,n為0~10的整數。
[20]如[18]或[19]所述之液晶配向膜用組成物,其中相對於液晶配向膜用組成物含有0.1~40重量%環氧化合物(C)。
[21]一種液晶配向膜,是由如[1]至[20]中任一項所述之液晶配向膜用組成物而得到的。
[22]一種液晶顯示元件,包括如[21]所述之液晶配向膜。
本說明書中,「聚醯亞胺」只要是具有醯亞胺構成的化合物即可,沒有特別限定。本說明書中,「聚醯胺酸」為聚醯亞胺的前體,只要是具有醯胺和羧酸兩者的構成的化合物即可,沒有特別限定。本說明書中,「聚酯-聚醯亞胺」只要是具有酯和醯亞胺兩者的構成的化合物即可,沒有特別限定。本說明書中,「聚酯-聚醯胺酸」只要是具有酯和聚醯胺酸兩者的構成的化合物即可,沒有特別限定。
由本發明的優選方案所關於的配向膜用組成物而得到的膜,即使對其進行摩擦處理,也可以得到削損少、配向特性均勻顯現、具有優異的配向特性的配向膜。
由本發明的優選方案所關於的配向膜用組成物得到的配向膜以及使用此配向膜的液晶顯示元件可以高產率地進行製造。
本發明的優選方案所關於的液晶顯示元件對比度高。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,並配合所附圖式,作詳細說明如下。
本發明的第1方案為一種液晶配向膜用組成物,包括聚合物A,上述聚合物A包括選自聚酯-聚醯胺酸(A1)和聚酯-聚醯亞胺(A2)所組成的組群的一種或一種以上。
本發明的第2方案為在第1方案的液晶配向膜用組成物中進一步包括聚合物B的組成物,上述聚合物B包括選自聚醯胺酸(B1)和聚醯亞胺(B2)所組成的組群的一種或一種以上。
本發明的第3方案為由本發明的液晶配向膜用組成物得到的液晶配向膜以及具有此配向膜的液晶顯示元件。
本發明的第1方案的液晶配向膜用組成物包括聚合物A,上述聚合物A包括選自聚酯-聚醯胺酸(A1)和聚酯-聚醯亞胺(A2)所組成的組群的一種或一種以上。
1.1聚酯-聚醯胺酸(A1)的構成
聚酯-聚醯胺酸(A1)只要是具有酯和醯胺兩者的構成的化合物即可,沒有特別限定,優選以下3種化合物。
[1]聚酯-聚醯胺酸(A1-1)具有上述式(1)表示的構成單元以及上述式(2-1)表示的構成單元的化合物;[2]聚酯-聚醯胺酸(A1-2)具有上述式(1)表示的構成單元以及一種或一種以上選自上述式(2-21)表示的構成單元和上述式(2-22)表示的構成單元所組成的組群的構成單元的化合物;[3]聚酯-聚醯胺酸(A1-3)具有上述式(1)表示的構成單元以及一種或一種以上選自上述式(2-31)表示的構成單元、上述式(2-32)表示的構成單元和上述式(2-33)表示的構成單元所組成的組群的構成單元的化合物。
在聚酯-聚醯胺酸(A1)的末端構成例如酸酐基、胺基或羥基等。
在上述式(1)、式(2-1)、式(2-21)、式(2-22)、式(2-31)、式(2-32)、式(2-33)中,只要R11
和R21
分別獨立表示4價的碳原子數為2~100的有機基團;R22
表示2價的碳原子數為2~100的有機基團;R23
和R24
分別獨立表示3價的碳原子數為2~100的有機基團;R25
、R26
和R27
分別獨立表示4價的碳原子數為2~100的有機基團即可,並無特別限定。
本說明書中,「有機基團」沒有特別限定,可以列舉如:可具有取代基的碳原子數為2~100的烴。
1價有機基團具體可以列舉出:可具有取代基的碳原子數為2~20的烷氧基、可具有取代基的碳原子數為6~20的芳氧基、可具有取代基的胺基、可具有取代基的矽烷基、可具有取代基的烷硫基(-SY1
,式中Y1
表示可具有取代基的碳原子數為2~20的烷基。)、可具有取代基的芳硫基(-SY2
,式中Y2
表示可具有取代基的碳原子數為6~18的芳基。)、可具有取代基的烷基磺醯基(-SO2
Y3
,式中Y3
表示可具有取代基的碳原子數為2~20的烷基。)、可具有取代基的芳基磺醯基(-SO2
Y4
,式中Y4
表示可具有取代基的碳原子數為6~18的芳基。)。
本說明書中,「碳原子數為2~20的烴」的烴既可以是飽和或不飽和的非環烴,也可以是飽和或不飽和的環烴。當碳原子數為2~20的烴為非環烴時,既可以是直鏈烴也可以是支鏈烴。「碳原子數為2~20的烴」中包括:碳原子數為2~20的烷基、碳原子數為2~20的烯基、碳原子數為2~20的炔基、碳原子數為4~20的烷二烯基、碳原子數為6~18的芳基、碳原子數為7~20的烷芳基、碳原子數為7~20的芳烷基、碳原子數為4~20的環烷基、碳原子數為4~20的環烯基等。
本說明書中,「碳原子數為2~20的烷基」優選碳原子數為2~10的烷基,更優選碳原子數為2~6的烷基。烷基的例子並沒有特別限定,可以列舉出:甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第二級丁基、第三級丁基、戊基、己基、十二烷基等。
本說明書中,「碳原子數為2~20的烯基」優選碳原子數為2~10的烯基,更優選碳原子數為2~6的烯基。烯基的例子並沒有特別限定,可以列舉出:乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基烯丙基、2-丁烯基等。
本說明書中,「碳原子數為2~20的炔基」優選碳原子數為2~10的炔基,更優選碳原子數為2~6的炔基。炔基的例子並沒有特別限定,可以列舉出:乙炔基、丙炔基、丁炔基等。
本說明書中,「碳原子數為4~20的烷二烯基」優選碳原子數為4~10的烷二烯基,更優選碳原子數為4~6的烷二烯基。烷二烯基的例子並沒有特別限定,可以列舉出:1,3-丁二烯基等。
本說明書中,「碳原子數為6~18的芳基」優選碳原子數為6~10的芳基。芳基的例子並沒有特別限定,可以列舉出:苯基、1-萘基、2-萘基、茚基、聯苯基、蒽基、菲基等。
本說明書中,「碳原子數為7~20的烷芳基」優選碳原子數為7~12的烷芳基。烷芳基的例子並沒有特別限定,可以列舉出:鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、2,3-甲苄基、2,4-甲苄基、2,5-甲苄基、鄰異丙苯基、間異丙苯基、對異丙苯基、米基(mesityl)等。
本說明書中,「碳原子數為7~20的芳烷基」優選碳原子數為7~12的芳烷基。芳烷基的例子並沒有特別限定,可以列舉出:苄基、苯乙基、二苯甲基、三苯甲基、1-萘甲基、2-萘甲基、2,2-二苯乙基、3-苯丙基、4-苯丁基、5-苯戊基等。
本說明書中,「碳原子數為4~20的環烷基」優選碳原子數為4~10的環烷基。環烷基的例子並沒有特別限定,可以列舉出:環丙基、環丁基、環戊基、環己基等。
本說明書中,「碳原子數為4~20的環烯基」優選碳原子數為4~10的環烯基。環烯基的例子並沒有特別限定,可以列舉出:環丙烯基、環丁烯基、環戊烯基、環己烯基等。
本說明書中,「碳原子數為2~20的烷氧基」優選碳原子數為2~10的烷氧基,更優選碳原子數為2~6的烷氧基。烷氧基的例子並沒有特別限定,包括:乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基等。
本說明書中,「碳原子數為6~20的芳氧基」優選碳原子數為6~10的芳氧基。芳氧基的例子並沒有特別限定,可以列舉出:苯氧基、萘氧基、聯苯氧基等。
本說明書中,「烷硫基(-SY1
,式中Y1
表示可以具有取代基的碳原子數為2~20的烷基。)」和「烷磺醯基(-SO2
Y3
,式中Y3
表示可以具有取代基的碳原子數為1~20的烷基。)」中,Y1
和Y2
優選為碳原子數為2~10的烷基,更優選為碳原子數為2~6的烷基。烷基的例子並沒有特別限定,可以列舉出:甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第二級丁基、第三級丁基、戊基、己基、十二烷基等。
本說明書中,「芳硫基(-SY2
,式中Y2
表示可以具有取代基的碳原子數為6~18的芳基。)」和「芳磺醯基(-SO2
Y4
,式中Y4
表示可以具有取代基的碳原子數為6~18的芳基。)」中,Y2
和Y4
優選為碳原子數為6~10的芳基。芳基的例子並沒有特別限定,可以列舉出:苯基、1-萘基、2-萘基、茚基、聯苯基、蒽基、菲基等。
可以向「碳原子數為1~20的烴」、「碳原子數為2~20的烷氧基」、「碳原子數為6~20的芳氧基」、「胺基」、「矽烷基」、「烷硫基」、「芳硫基」、「烷磺醯基」、「芳磺醯基」中引入取代基。上述取代基可以列舉如:酯基、羧基、醯胺基、炔烴基、三甲基矽烷基、胺基、膦醯基、硫基、羰基、硝基、磺基、亞胺基、鹵代基或烷氧基等。此情況下,可以向可取代的位置上引入1個或1個以上、直至可取代的最大數目的取代基,可以優選引入1個~4個取代基。當取代基數為2個或2個以上時,各取代基可以相同也可以不同。
本說明書中,「可以具有取代基的胺基」的例子並沒有限定,例如胺基、二甲胺基、甲胺基、甲基苯基胺基、苯基胺基等。
本說明書中,「可以具有取代基的矽烷基」的例子並沒有限定,例如二甲基矽烷基、二乙基矽烷基、三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、三甲氧基矽烷基、三乙氧基矽烷基、二苯基甲基矽烷基、三苯基矽烷基、三苯氧基矽烷基、二甲基甲氧基矽烷基、二甲基苯氧基矽烷基、甲基甲氧基苯基等。
以上列舉了1價有機基團的具體例子,但本說明書中2價有機基團的具體例子可以列舉在本說明書所述之1價有機基團中再增加一個價數的基團。同樣本說明書中,3價有機基團的具體例子可以列舉在本說明書所述之1價有機基團中再增加2個價數的基團,4價有機基團的具體例子可以列舉在本說明書所述之1價有機基團中再增加3個價數的基團。
本說明書中的R11
和R21
可以列舉出碳原子數為2~100的烴。其中優選碳原子數為4~18的烴,可以是芳香族烴或飽和或不飽和的環烴或飽和或不飽和的非環烴。具體而言,優選從下述結構式表示的骨架所組成的組群中選出的骨架,式中,虛線表示連接部位。
本說明書中的R22
可以列舉出碳原子數為2~100的烴。其中優選碳原子數為2~20的烴,可以是芳香族烴或飽和或不飽和的環烴或飽和或不飽和的非環烴。當為非環烴時,可以是直鏈烴也可以是支鏈烴。分子骨架內可以包括氧、氮或硫等雜原子。具體而言,優選從下述結構式表示的骨架所組成的組群中選出的骨架,式中,虛線表示連接部位。
本說明書中的R23
可以列舉出碳原子數為2~100的烴。其中優選碳原子數為3~20的烴,可以是芳香族烴或飽和或不飽和的環烴或飽和或不飽和的非環烴。當為非環烴時,可以是直鏈烴也可以是支鏈烴。分子骨架內可以包括氧、氮或硫等雜原子。具體而言,優選從下述結構式表示的骨架所組成的組群中選出的骨架,式中,虛線表示連接部位。
本說明書中的R24
可以列舉出碳原子數為2~100的烴。其中優選碳原子數為3~20的烴,可以是芳香族烴或飽和或不飽和的環烴或飽和或不飽和的非環烴。當為非環烴時,可以是直鏈烴也可以是支鏈烴。分子骨架內可以包括氧、氮或硫等雜原子。具體而言,優選從下述結構式表示的骨架所組成的組群中選出的骨架,式中,虛線表示連接部位。其中,為了明確與式(2-22)中的OH的結合位置,與R24
結合的OH也包括在內進行描述。
本說明書中的R25
可以列舉出碳原子數為2~100的烴。其中優選碳原子數為3~20的烴,可以是芳香族烴或飽和或不飽和的環烴或飽和或不飽和的非環烴。當為非環烴時,可以是直鏈烴也可以是支鏈烴。分子骨架內可以包括氧、氮或硫等雜原子。具體而言,優選從下述結構式表示的骨架所組成的組群中選出的骨架,式中,虛線表示連接部位。
本說明書中的R26
可以列舉出碳原子數為2~100的烴。其中優選碳原子數為3~20的烴,可以是芳香族烴或飽和或不飽和的環烴或飽和或不飽和的非環烴。當為非環烴時,可以是直鏈烴也可以是支鏈烴。分子骨架內可以包括氧、氮或硫等雜原子。具體而言,優選從下述結構式表示的骨架所組成的組群中選出的骨架,式中,虛線表示連接部位。其中,為了明確與式(2-32)中的OH的結合位置,與R26
結合的OH也包括在內進行描述。
本說明書中的R27
可以列舉出碳原子數為2~100的烴。其中優選碳原子數為3~20的烴,可以是芳香族烴或飽和或不飽和的環烴或飽和或不飽和的非環烴。當為非環烴時,可以是直鏈烴也可以是支鏈烴。分子骨架內可以包括氧、氮或硫等雜原子。具體而言,優選從下述結構式表示的骨架所組成的組群中選出的骨架,式中,虛線表示連接部位。其中,為了明確與式(2-33)中的OH的結合位置,與R27
結合的OH也包括在內進行描述。。
本發明的液晶配向膜用組成物中含有的聚酯-聚醯胺酸(A1),其利用凝膠滲透色譜法(GPC)測定的、聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)優選5,000~500,000,更優選為10,000~200,000。
當在基板上塗佈本發明的液晶配向膜用組成物時,為了調整膜厚必需將所含有的高分子成分預先用溶劑進行稀釋,因此液晶配向膜用組成物中的聚酯-聚醯胺酸(A1)的濃度沒有特別限定,當固體含量小於等於40重量%時液晶配向膜用組成物的黏度最適宜,為了調整膜厚而必需稀釋液晶配向膜用組成物時可以容易的向液晶配向膜用組成物中混合溶劑,因此優選。當用旋塗法或印刷法進行塗佈時,為了良好地保持膜厚,往往優選使聚酯-聚醯胺酸(A1)的濃度小於等於20重量%。在其他塗佈方法中,例如浸塗法或噴墨法中,還可以進一步降低聚酯-聚醯胺酸(A1)的濃度。另一方面,當聚酯-聚醯胺酸(A1)的濃度大於等於1重量%時,所得配向膜的膜厚容易變得均勻。
因而,液晶配向膜用組成物中聚酯-聚醯胺酸(A1)的濃度優選1~50重量%。當利用通常的旋塗法或印刷法等塗佈此組成物時,液晶配向膜用組成物中聚酯-聚醯胺酸(A1)的濃度優選1~40重量%,更優選1~15重量%。但是,當在清漆的塗佈方法中使用噴墨法等時,可以使用更稀的濃度(例如0.1~5重量%)。
1.2聚酯-聚醯胺酸(A1)的製備方法
聚酯-聚醯胺酸(A1)例如可以至少使用多元羥基化合物(a1)、二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)來進行製備,但並不限於此製備方法。
當至少使用多元羥基化合物(a1)、二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)來製備聚酯-聚醯胺酸(A1-1)時,聚酯-聚醯胺酸(A1-1)中含有的、式(1)表示的構成單元中的R11
和式(2-1)表示的構成單元中的R21
為具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)的殘基;式(2-1)表示的構成單元中的R22
為多元羥基化合物(a1)的殘基;式(1)表示的構成單元中的R12
為二胺(a2)的殘基。
同樣,當至少使用多元羥基化合物(a1)、二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)來製備聚酯-聚醯胺酸(A1-2)時,聚酯-聚醯胺酸(A1-2)中含有的、式(1)表示的構成單元中的R11
以及式(2-21)或式(2-22)表示的構成單元中的R21
為具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)的殘基;式(2-21)表示的構成單元中的R23
和式(2-22)表示的構成單元中的R24
為多元羥基化合物(a1)的殘基;式(1)表示的構成單元中的R12
為二胺(a2)的殘基。
同樣,當至少使用多元羥基化合物(a1)、二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)來製備聚酯-聚醯胺酸(A1-3)時,聚酯-聚醯胺酸(A1-3)中含有的式(1)表示的構成單元中的R11
以及式(2-31)、式(2-32)或式(2-33)表示的構成單元中的R21
為具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)的殘基;式(2-31)表示的構成單元中的R25
、式(2-32)表示的構成單元中的R26
和式(2-33)表示的構成單元中的R27
為多元羥基化合物(a1)的殘基;式(1)表示的構成單元中的R12
為二胺(a2)的殘基。
以下,對可以用於得到聚酯-聚醯胺酸(A1)的多元羥基化合物(a1)、二胺(a2)以及具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)進行說明。
1.2.1多元羥基化合物(a1)
本發明中,用於合成聚酯-聚醯胺酸(A1)的多元羥基化合物(a1)只要具有2個或2個以上的羥基即可,沒有特別限定,可以列舉如:式(5-1)表示的二元醇、式(5-2)表示的三元醇、式(5-3)表示的四元醇。
式(5-1)表示的二元醇中,R51
只要是2價的碳原子數為2~100的有機基團即可,沒有特別限定。
式(5-2)表示的三元醇中,R52
只要是3價的碳原子數為2~100的有機基團即可,沒有特別限定。
式(5-3)表示的四元醇中,R53
只要是4價的碳原子數為2~100的有機基團即可,沒有特別限定。
本發明中,用於合成聚酯-聚醯胺酸(A1)的多元羥基化合物(a1)的具體例子可以列舉出:
分子量小於等於1000的聚乙二醇;
四丙二醇、分子量小於等於1000的聚丙二醇;
1,2-癸二醇、1,12-癸二醇;
二第四級戊四醇、雙酚A(商品名)、雙酚S(商品名)、雙酚F(商品名)、二乙醇胺以及三乙醇胺、商品名「SEO-2」(日華化學(股)公司製)、商品名「SKYCHDM」(新日本理化(股)公司製)、商品名「Ricabinol HB」(新日本理化(股)公司製)和下式(A)的化合物,式中,RA1
、RA3
分別獨立表示-(CH2
)x-O-(CH2
)y-;x、y分別獨立表示1~15的整數;RA2
表示碳原子數為1~5的亞烷基;m為2~50的整數。
從減少由得到的液晶配向膜用組成物形成的液晶配向膜在摩擦處理中的削損的角度考慮,當多元羥基化合物(a1)使用二元醇時,優選:
更優選:
當多元羥基化合物(a1)使用三元醇時,優選:
更優選:
當多元羥基化合物(a1)使用四元醇時,優選:
更優選:
本發明中使用的聚酯-聚醯胺酸(A1),從黏度、分子量調整的關係考慮,與二元醇相比,多元羥基化合物(a1)優選三元醇或四元醇,最優選三元醇。
另外,多元羥基化合物(a1)可以單獨使用或將兩種或兩種以上組合使用。
1.2.2二胺(a2)
本發明中,聚酯-聚醯胺酸(A1)的合成中使用的二胺(a2)沒有特別限定,具體例子有:雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、雙[3-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、[4-(4-胺基苯氧基)苯基][3-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、[4-(3-胺基苯氧基)苯基][3-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、式(b)表示的化合物(式中,R3
和R4
獨立表示碳原子數為1~3的烷基或苯基;R5
獨立表示亞甲基、亞苯基或烷基取代的亞苯基;x獨立表示1~6的整數;y為1~10的整數):
、4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,3’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、間亞苯基二胺、對亞苯基二胺、間苯二甲二胺、對苯二甲二胺、2,2’-二胺基二苯基丙烷、聯苯胺、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]環己烷、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-4-甲基環己烷、雙[4-(4-胺基苄基)苯基]甲烷、1,1-雙[4-(4-胺基苄基)苯基]環己烷、1,1-雙[4-(4-胺基苄基)苯基]-4-甲基環己烷以及下式表示的化合物等。
上述具體例子中,從液晶配向性方面考慮,優選:4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、間亞苯基二胺、對亞苯基二胺、間苯二甲二胺、對苯二甲二胺、2,2’-二胺基二苯基丙烷、聯苯胺、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]環己烷、1,1-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]-4-甲基環己烷、雙[4-(4-胺基苄基)苯基]甲烷、1,1-雙[4-(4-胺基苄基)苯基]環己烷、1,1-雙[4-(4-胺基苄基)苯基]-4-甲基環己烷以及下式表示的化合物。
進一步特別優選:4,4’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二胺基二苯基甲烷、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2’-二胺基二苯基丙烷以及下述化合物。
二胺(a2)可以單獨使用一種或者將兩種或兩種以上組合使用。只要是達到本目的的二胺即可,並不限於上述二胺。
1.2.3具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)
本發明中,聚酯-聚醯胺酸(A1)的合成中使用的具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)沒有特別限定,優選四羧酸二酐。具有酸酐基的化合物(a3)的具體例子可以列舉出:苯乙烯-馬來酸酐共聚物、4-(2,5-二氧代四氫呋喃-3-基)-1,2,3,4-四氫萘-1,2-二羧酸酐、5-(2,5-二氧代四氫呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸酐、下式表示的化合物等。
具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)可以單獨或將兩種或兩種以上組合使用。
1.2.4向聚酯-聚醯胺酸(A1)中添加的添加劑
當本發明中使用的聚酯-聚醯胺酸(A1)在分子末端具有酸酐基時,根據需要可以添加一元醇來使之反應。添加有一元醇的聚酯-聚醯胺酸(A1),例如平坦性變得良好,因此優選。
所添加的一元醇可以列舉出:甲醇、乙醇、1-丙醇、異丙醇、烯丙醇、苄醇、甲基丙烯酸羥乙酯、丙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單甲醚、二甘醇單乙醚、苯酚、莰醇、麥芽糖醇、芳樟醇、松油醇、二甲基苄基原甲醇、乳酸乙酯、縮水甘油、3-乙基-3-羥甲基環氧丙烷等。
例如,從提高所得液晶配向膜用組成物的平坦性方面考慮,上述一元醇的具體例子中優選:異丙醇、烯丙醇、苄醇、甲基丙烯酸羥乙酯、丙二醇單乙醚、3-乙基-3-羥甲基環氧丙烷;其中更優選苄醇。
另外,若使3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、4-胺基丁基三甲氧基矽烷、4-胺基丁基三乙氧基矽烷、4-胺基丁基甲基二乙氧基矽烷、對胺基苯基三甲氧基矽烷、對胺基苯基三乙氧基矽烷、對胺基苯基甲基二甲氧基矽烷、對胺基苯基甲基二乙氧基矽烷、間胺基苯基三甲氧基矽烷以及間胺基苯基甲基二乙氧基矽烷等含有矽烷的單胺與分子末端具有酸酐基的聚酯-聚醯胺酸(A1)反應,則例如所得塗膜的耐化學品性得到改善,因此優選。
另外,也可以將一元醇和含有矽烷的單胺同時添加到聚酯-聚醯胺酸(A1)中使之反應。
1.2.5反應條件
聚酯-聚醯胺酸(A1)優選使二胺(a2)的0.5~19莫耳胺基、具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)的1.5~20莫耳無水物與多元羥基化合物(a1)的1莫耳羥基反應而得到。聚酯-聚醯胺酸(A1)更優選使二胺(a2)的1~9莫耳胺基、具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)的2~20莫耳無水物與多元羥基化合物(a1)的1莫耳羥基反應而得到。
為了得到聚酯-聚醯胺酸(A1)而使用的溶劑只要能夠合成此化合物即可,沒有特別限定,可以列舉如:二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、環己酮、γ-丁內脂、N-甲基-2-吡咯烷酮和N,N-二甲基乙醯胺等。其中優選使用:3-甲氧基丙酸甲酯、二甘醇甲基乙基醚、乙二醇單丁醚、γ-丁內脂和N-甲基-2-吡咯烷酮。
上述溶劑可以單獨使用,也可以以兩種或兩種以上的混合溶劑來進行使用。除上述溶劑以外,也可以混合使用其他溶劑,但其他溶劑優選以小於等於30重量%的比例進行使用。
當相對於多元羥基化合物(a1)、二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)的總計100重量份,使用100重量份或100重量份以上的溶劑時,反應順利進行,因此優選。反應優選在10℃~200℃下進行0.2~20小時。
當向聚酯-聚醯胺酸(A1)中添加含有矽烷的單胺而使之反應時,優選在多元羥基化合物(a1)、二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)的反應結束後,將反應液冷卻至40℃或40℃以下,之後添加含有矽烷的單胺,使之在10~40℃下反應0.1~6小時。
應說明的是,可以向聚酯-聚醯胺酸(A1)中添加一元醇來使之反應。
向反應系統中添加反應原料的順序沒有特別限定。即,將多元羥基化合物(a1)、二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)同時添加到溶劑中;使二胺(a2)和多元羥基化合物(a1)溶解於反應溶劑中後添加具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3);預先使多元羥基化合物(a1)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)反應合成共聚物,之後向此共聚物中添加二胺(a2);預先使二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)反應合成共聚物,之後向此共聚物中添加多元羥基化合物(a1)等任一種方法均可使用。
2.1聚酯-聚醯亞胺(A2)的構成
聚酯-聚醯亞胺(A2)只要是具有酯和醯亞胺兩者的構成的化合物即可,沒有特別限定,優選以下三種化合物。
[1]聚酯-聚醯亞胺(A2-1)具式(3)表示的構成單元和式(2-1)表示的構成單元的化合物;[2]聚酯-聚醯亞胺(A2-2)具有式(3)表示的構成單元以及一種或一種以上選自式(2-21)表示的構成單元和式(2-22)表示的構成單元所組成的組群的構成單元的化合物;[3]聚酯-聚醯亞胺(A2-3)具有式(3)表示的構成單元以及一種或一種以上選自式(2-31)表示的構成單元、式(2-32)表示的構成單元和式(2-33)表示的構成單元所組成的組群的構成單元的化合物。
在聚酯-聚醯亞胺(A2)的末端例如構成酸酐基、胺基或羥基等。
式(3)中,R31
和R33
只要分別獨立表示4價的碳原子數為2~100的有機基團即可,R32
只要是2價的碳原子數為2~100的有機基團即可,沒有特別限定。
本說明書中的R31
和R33
可以分別獨立列舉出4價的碳原子數為2~100的烴,其中優選碳原子數為3~20的烴,可以是芳香族烴或飽和或不飽和的環烴或飽和或不飽和的非環烴。分子骨架內可以包括氧原子、氮原子或硫原子等雜原子。
本說明書中的R32
可以列舉出2價的碳原子數為2~100的烴,其中優選碳原子數為3~20的烴,可以是芳香族烴或飽和或不飽和的環烴或飽和或不飽和的非環烴。分子骨架內可以包括氧原子、氮原子或硫原子等雜原子。
應說明的是,式(2-1)、式(2-21)、式(2-22)、式(2-31)、式(2-32)、式(2-33)中的R11
以及R21
~R27
如上所述。
由本發明的液晶配向膜用組成物得到的膜的耐化學品性通常是聚酯-聚醯亞胺(A2)的分子量越高越理想;而相對於溶劑的溶解性通常是聚酯-聚醯亞胺(A2)的分子量越低越理想。因此,本發明的液晶配向膜用組成物中含有的聚酯-聚醯亞胺(A2)的重量平均分子量優選為5,000~500,000,更優選為10,000~200,000。
本發明中,液晶配向膜用組成物中的聚酯-聚醯亞胺(A2)的含量(當還包括聚酯-聚醯胺酸(A1)時,是指聚酯-聚醯胺酸(A1)和聚酯-聚醯亞胺(A2)的總含量)沒有特別限定,相對於液晶配向膜用組成物總量優選1~50重量%,更優選1~40重量%,特別優選2~30重量%。當處於上述濃度範圍時,液晶配向膜用組成物的黏度最適宜,用各種塗佈方法進行塗佈都能夠形成均勻膜厚的塗膜,因此優選。
2.2聚酯-聚醯亞胺(A2)的製備方法
本發明中使用的聚酯-聚醯亞胺(A2)例如可以藉由將至少使用多元羥基化合物(a1)、二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)製備的聚酯-聚醯亞胺(A1)醯亞胺化來進行製備。
聚酯-聚醯胺酸(A1)和聚酯-聚醯亞胺(A2)的混合物可以藉由將分別合成的聚酯-聚醯胺酸(A1)和聚酯-聚醯亞胺(A2)混合、將聚酯-聚醯胺酸(A1)的一部分醯亞胺化等來進行製備。
當採用上述製備方法時,聚酯-聚醯亞胺(A2-1)中含有的、式(3)表示的構成單元中的R31
和R33
以及式(2-1)表示的構成單元中的R21
為具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)的殘基;式(2-1)表示的構成單元中的R22
為多元羥基化合物(a1)的殘基;式(3)表示的構成單元中的R32
為二胺(a2)的殘基。
同樣,當將至少使用多元羥基化合物(a1)、二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)製備的聚酯-聚醯胺酸(A1-2)醯亞胺化來製備聚酯-聚醯亞胺(A2-2)時,聚酯-聚醯亞胺(A2-2)中含有的、式(3)表示的構成單元中的R31
和R33
以及式(2-21)或式(2-22)表示的構成單元中的R21
為具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)的殘基;式(2-21)表示的構成單元中的R23
和式(2-22)表示的構成單元中的R24
為多元羥基化合物(a1)的殘基;式(3)表示的構成單元中的R32
為二胺(a2)的殘基。
同樣,當將至少使用多元羥基化合物(a1)、二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)製備的聚酯-聚醯胺酸(A1-3)醯亞胺化來製備聚酯-聚醯亞胺(A2-3)時,聚酯-聚醯亞胺(A2-3)中含有的、式(3)表示的構成單元中的R31
和R33
以及式(2-31)、式(2-32)或式(2-33)表示的構成單元中的R21
為具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)的殘基;式(2-31)表示的構成單元中的R25
、式(2-32)表示的構成單元中的R26
以及式(2-33)表示的構成單元中的R27
為多元羥基化合物(a1)的殘基;式(3)表示的構成單元中的R32
為二胺(a2)的殘基。
本發明的第2方案的液晶配向膜用組成物包括聚合物A和聚合物B,上述聚合物A包括選自聚酯-聚醯胺酸(A1)和聚酯-聚醯亞胺(A2)所組成的組群的一種或一種以上;上述聚合物B包括選自聚醯胺酸(B1)和聚醯亞胺(B2)所組成的組群的一種或一種以上。
1.1聚醯胺酸(B1)的構成
聚醯胺酸(B1)只要是具有醯胺的構成的化合物即可,沒有特別限定,優選具有式(1)表示的構成單元的化合物。
構成聚醯胺酸(B1)的式(1)表示的構成單元與表示構成聚酯-聚醯胺酸(A1)的構成單元的式(1)相同。
1.2聚醯胺酸(B1)的製備方法
聚醯胺酸(B1)例如可以至少使用二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)來製備,但並不限於此製備方法。
當至少使用二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)來製備聚醯胺酸(B1)時,聚醯胺酸(B1)中含有的、式(1)表示的構成單元中的R11
為具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)的殘基;R12
為二胺(a2)的殘基。
為了得到聚醯胺酸(B1)而可以使用的二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)與為了得到聚酯-聚醯胺酸(A1)而可以使用的二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)相同。
2.1聚醯亞胺(B2)的構成
聚醯亞胺(B2)只要是具有醯亞胺的構成的化合物即可,沒有特別限定,但優選具有式(4)表示的構成單元的化合物。
構成聚醯亞胺(B2)的式(4)中,R41
只要是4價的碳原子數為2~100的有機基團即可,R42
只要是2價的碳原子數為2~100的有機基團即可,沒有特別限定。
本說明書中的R41
可以列舉出4價的碳原子數為2~100的烴,其中優選碳原子數為3~20的烴,可以是芳香族烴或飽和或不飽和的環烴或飽和或不飽和的非環烴。分子骨架內可以包括氧原子、氮原子或硫原子等雜原子。
本說明書中的R42
可以列舉出2價的碳原子數為2~100的烴,其中優選碳原子數為3~20的烴,可以是芳香族烴或飽和或不飽和的環烴或飽和或不飽和的非環烴。分子骨架內可以包括氧原子、氮原子或硫原子等雜原子。
2.2聚醯亞胺(B2)的製備方法
本發明中使用的聚醯亞胺(B2)例如可以藉由將至少使用二胺(a2)和具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)製備的聚醯胺酸(B1)醯亞胺化來進行製備。
當採用上述製備方法時,聚醯亞胺(B2)中含有的、式(4)表示的構成單元中的R41
為具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)的殘基;R42
為二胺(a2)的殘基。
聚醯胺酸(B1)和聚醯亞胺(B2)的混合物可以藉由將分別合成的聚醯胺酸(B1)和聚醯亞胺(B2)混合、將聚醯胺酸(B1)的一部分醯亞胺化等來進行製備。
本發明的第2方案的液晶配向膜用組成物包括聚醯胺酸(B1)和聚醯亞胺(B2)中的至少任一種。聚醯胺酸(B1)和聚醯亞胺(B2)(當包括聚醯胺酸(B1)和聚醯亞胺(B2)兩者時為兩者的總和)的含量沒有特別限定,相對於液晶配向膜用組成物總量,優選1~50重量%,更優選2~30重量%。這是由於若處於上述濃度範圍,則對於摩擦削損能夠維持效果,並且還可以提高配向性的緣故。
本發明的液晶配向膜用組成物根據需要可以包括環氧化合物(C)。
本發明中使用的環氧化合物(C)只要具有環氧基即可,沒有特別限定,優選具有2個或2個以上環氧乙烷的化合物。
本發明中,液晶配向膜用組成物中的環氧樹脂的含量沒有特別限定,優選0.1~40重量%,更優選0.2~30重量%。當環氧樹脂的含量處於上述濃度範圍時,由液晶配向膜用組成物形成的塗膜,膜不易因摩擦處理而被削損等耐久性良好。當環氧樹脂的含量處於上述濃度範圍時,上述塗膜的耐熱性、耐化學品性變得良好,因此優選。
環氧化合物(C)的具體例子可以列舉出:雙酚A型環氧樹脂、縮水甘油酯型環氧樹脂、脂環式環氧樹脂、具有環氧乙烷的單體的聚合物以及具有環氧乙烷的單體與其他單體的共聚物等。
更具體而言,環氧樹脂可以列舉出:商品名「Epycoat 807」、「Epycoat 815」、「Epycoat 825」、「Epycoat 827」、上述式(C4)表示的化合物「Epycoat 828」、「Epycoat 190P」、「Epycoat 191P」(以上,油化SHELLEPOXY(股)製)、商品名「Epycoat 1004」、「Epycoat 1256」(以上,日本環氧樹脂(股)製)、商品名「Araldite CY177」、上述式(C1)表示的化合物「Araldite CY184」(日本CIBAGEIGY(股)製)、上述式(C2)表示的化合物商品名「Celoxide 2021P」、「EHPE-3150」(DICEL化學工業(股)製)、上述式(C3)表示的化合物商品名「TECMORE VG3101L」(三井化學(股)製)、上述式(C5)表示的化合物「4,4’-亞甲基雙(N,N-二縮水甘油苯胺)」(ALDORICH公司製)等。其中,本發明的液晶組成物包括上述式(C4)表示的n=0~4的化合物的混合物「Epycoat 828」、上述式(C1)表示的化合物「Araldite CY184」(日本CIBAGEIGY(股)製)、上述式(C2)表示的化合物商品名「Celoxide 2021P」(DICEL化學工業(股)製)、上述式(C3)表示的化合物商品名「TECMORE VG3101L」(三井化學(股)製)、上述式(C5)表示的化合物「4,4’-亞甲基雙(N,N-二縮水甘油苯胺)」(ALDORICH公司製),由於透明性和平坦性良好,因此優選。
具有環氧乙烷的單體的具體例子可以列舉出:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己酯和(甲基)丙烯酸甲基縮水甘油酯。
與具有環氧乙烷的單體進行共聚的其他單體的具體例子可以列舉出:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三級丁酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、苯乙烯、甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、(3-乙基-3-環氧丙烷基)甲基(甲基)丙烯酸酯、N-環己基馬來醯亞胺和N-苯基馬來醯亞胺等。
具有環氧乙烷的單體的聚合物的優選具體例子可以列舉出:聚甲基丙烯酸縮水甘油酯等。具有環氧乙烷的單體與其他單體的共聚物的優選具體例子可以列舉出:甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、甲基丙烯酸2-羥乙酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物、(3-乙基-3-環氧丙烷基)甲基(甲基)丙烯酸酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物以及苯乙烯-甲基丙烯酸縮水甘油酯共聚物。
本發明的液晶配向膜用組成物包括選自聚酯-聚醯胺酸(A1)和其醯亞胺化物聚酯-聚醯亞胺(A2)所組成的組群的一種或一種以上,但根據所要求的特性還可以包括:表面活性劑、抗靜電劑、耦合劑、偏苯三酸等環氧硬化劑、胺基矽烷化合物、溶劑、其他添加劑。上述表面活性劑等添加劑,例如添加到液晶配向膜用組成物中,將其均勻混合溶解再使用。
(1)表面活性劑例如,當希望提高塗佈性時,可以根據此目的添加表面活性劑。向本發明的液晶配向膜用組成物中添加的表面活性劑的具體例子可以列舉出:商品名「Byk-300」、「Byk-306」、「Byk-335」、「Byk-310」、「Byk-341」、「Byk-344」、「Byk-370」、(BYK CHEMIE(股)製)等矽烷系表面活性劑;商品名「Byk-354」、「ByK-358」、「Byk-361」(BYK CHEMIE(股)製)等丙烯酸系表面活性劑;商品名「DFX-18」、「FTERGENT 250」、「FTERGENT 251」(NEOS(股)製)等氟系表面活性劑。
上述表面活性劑可以單獨使用,也可以將兩種或兩種以上混合使用。
表面活性劑是用於提高對底層基板的潤濕性、平坦性或塗佈性的添加劑,優選向液晶配向膜用組成物中添加0.01~1重量%來使用。
(2)抗靜電劑向本發明的液晶配向膜用組成物中添加的抗靜電劑沒有特別限定,可以使用通常的抗靜電劑。具體可以列舉出:氧化錫、氧化錫及氧化銻複合氧化物、氧化錫及氧化銦複合氧化物等金屬氧化物或第四級銨鹽等。
上述抗靜電劑可以只使用一種,也可以將兩種或兩種以上混合使用。
抗靜電劑是用於防止帶電的添加劑,優選向液晶配向膜用組成物中添加0.01~1重量%來使用。
(3)耦合劑向本發明的液晶配向膜用組成物中添加的耦合劑沒有特別限定,可以使用通常的耦合劑。所添加的耦合劑優選矽烷耦合劑,具體可以列舉出:三烷氧基矽烷化合物或二烷氧基矽烷化合物等。可以優選列舉如:γ-乙烯基丙基三甲氧基矽烷、γ-乙烯基丙基三乙氧基矽烷、γ-丙烯醯基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-丙烯醯基丙基三甲氧基矽烷、γ-丙烯醯基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-丙烯醯基丙基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-胺基乙基-γ-亞胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-胺基乙基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-胺基乙基-γ-胺基丙基二乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-巰基丙基三乙氧基矽烷、γ-異氰酸酯丙基甲基二乙氧基矽烷、γ-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等。其中優選:γ-乙烯基丙基三甲氧基矽烷、γ-丙烯醯基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯基丙基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷等。
上述耦合劑可以單獨使用,也可以將兩種或兩種以上混合使用。
耦合劑優選向液晶配向膜用組成物中添加0.01~3重量%來使用。
(4)環氧硬化劑向本發明的液晶配向膜用組成物中添加的環氧硬化劑沒有特別限定,可以使用通常的環氧硬化劑。具體可以列舉出:有機酸二醯肼化合物、咪唑以及其衍生物、雙氰胺、芳香族胺、多元羧酸、多元羧酸酐等。更具體而言,可以列舉出:雙氰胺等雙氰胺類;己二酸二醯肼、1,3-雙(肼基羧乙基)-5-異丙基乙內醯脲等有機酸二醯肼;2,4-二胺基-6-[2’-乙基咪唑基-(1’)]乙基三嗪、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑等咪唑衍生物;鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、1,2,4-環己烷三羧酸-1,2-酐等酸酐等。其中優選透明性良好的偏苯三酸、1,2,4-環己烷三羧酸-1,2-酐。
上述環氧硬化劑可以單獨使用,也可以將兩種或兩種以上混合使用。
環氧硬化劑優選向液晶配向膜用組成物中添加0.05~5重量%來使用。
(5)胺基矽烷化合物本發明的液晶配向膜用組成物中可以添加胺基矽烷化合物。胺基矽烷化合物可以列舉出:對胺基苯基三甲氧基矽烷、對胺基苯基三乙氧基矽烷、間胺基苯基三甲氧基矽烷、間胺基苯基三乙氧基矽烷、胺基丙基三甲氧基矽烷、胺基丙基三乙氧基矽烷等。
上述胺基矽烷化合物可以單獨使用,也可以將兩種或兩種以上混合使用。
胺基矽烷化合物是用於使與基板的密合性良好的添加劑,優選向液晶配向膜用組成物中添加0.05~2重量%來使用。
(6)溶劑本發明的液晶配向膜用組成物中可以含有的溶劑只要能夠溶解所含有的聚合物A或聚合物B即可,沒有特別限定。溶劑廣泛包括聚醯胺酸、可溶性聚醯亞胺等高分子成分的製備製程或用途方面通常所使用的溶劑,可以根據使用目的來適當選擇。
上述溶劑舉例如下。相對於聚醯胺酸或可溶性聚醯亞胺為親溶劑的非質子性極性有機溶劑的例子有:N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基咪唑烷酮、N-甲基己內醯胺、N-甲基丙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、二乙基乙醯胺、γ-丁內脂等。以改善塗佈性等為目的的其他溶劑的例子可以列舉出:乳酸烷基酯、3-甲基-3-甲氧基丁醇、萘滿、異佛爾酮、乙二醇單丁醚等乙二醇單烷基醚、二甘醇單乙醚等二甘醇單烷基醚、乙二醇單烷基或苯基乙酸酯、三甘醇單烷基醚、丙二醇單丁基醚等丙二醇單烷基醚、丙二酸二乙酯等丙二酸二烷基酯、二丙二醇單甲醚等二丙二醇單烷基醚、上述乙酸酯類等酯化合物。上述溶劑中可以特別優選使用:N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基咪唑烷酮、γ-丁內脂、乙二醇單丁醚、二甘醇單乙醚、丙二醇單丁醚、二丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、二甘醇甲基乙基醚、3-甲氧基丙酸甲酯等。
上述溶劑可以單獨使用,也可以將兩種或兩種以上混合使用。優選添加使用溶劑,使液晶配向膜用組成物中的固體含量為1~60重量%。
(7)其他添加劑本發明的液晶配向膜用組成物,還可以在不損及本發明特性的範圍(優選為液晶配向膜用組成物的20重量%以內)內與聚酯、丙烯酸聚合物、丙烯酸酯聚合物等聚合物成分混合使用。
本發明的液晶配向膜用組成物,可以在不損及本發明目的的範圍內向其中添加二羧酸或其衍生物與二胺的反應產物聚醯胺或四羧酸二酐、二羧酸或其衍生物與二胺的反應產物聚醯胺醯亞胺等聚合物成分。
在玻璃等基板表面或設有ITO(氧化銦錫)電極等電極或彩色濾光片等的玻璃等基板表面塗佈本發明的液晶配向膜用組成物,上述組成物藉由脫水、閉環反應所必需的加熱或乾燥可以形成液晶配向膜。
基板除了例如平滑性良好的氟化物玻璃等玻璃以外,還可以列舉出:由聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等聚酯;環氧樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺、聚碳酸酯、聚碸、聚醚碸、聚醚醯亞胺、乙醯纖維素、聚氨基酸酯、芳香族聚醯胺等耐熱性樹脂;聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯醯胺、聚乙烯、聚丙烯等乙烯基系聚合物;聚偏二氟乙烯等含氟樹脂以及它們的轉換體等形成的塑膠膜等。
在基板表面塗佈液晶配向膜用組成物可以藉由旋塗法、印刷法、浸塗法、滴加法、噴墨法等來進行。對基板表面上塗佈的本發明的液晶配向膜用組成物實施脫水、閉環反應所必需的加熱處理或乾燥處理的製程可以使用例如在烘箱或紅外爐中加熱的方法、在電熱板上加熱的方法等。乾燥製程優選在溶劑能夠蒸發的範圍內的較低溫度下進行,加熱處理製程一般優選在150~300℃左右的溫度下進行。
基板上設置的電極可以使用濺鍍法等在玻璃等透明基板上堆積鉻等金屬後,藉由以預定形狀的光阻圖案為罩幕進行蝕刻來形成。
如此操作,對基板上硬化的樹脂膜實施摩擦法、光配向法、轉印法等配向處理,從而在上述樹脂膜中體現出液晶配向膜的特性,製備液晶配向膜。由此,也製備了基板上形成有液晶配向膜的液晶顯示元件用基板。
上述配向處理中優選使用摩擦法,摩擦處理的條件沒有特別限定,優選在毛足押入量為0.2~0.8mm,載台移動速度為5~250mm/sec,輥筒旋轉速度為500~2,000rpm的條件下對由本發明的液晶配向膜用組成物得到的樹脂膜實施摩擦處理。
由包括環氧化合物(C)的本發明的液晶配向膜用組成物得到的液晶配向膜,與由不含環氧化合物(C)的液晶配向膜用組成物得到的液晶配向膜相比,有時更強韌,透明性、耐熱性、耐化學品性、平坦性、密合性以及耐噴濺性更優異,因此優選。
本發明的液晶顯示元件,藉由在多個本發明的液晶顯示元件用基板之間或本發明的液晶顯示元件用基板與第2透明基板之間配置間隔控制材料且相向裝配,並向上述基板之間填充液晶組成物來製備。根據情況,液晶顯示元件可以進一步貼附偏振片。
本發明的液晶顯示元件還可以在配向處理前後用洗滌液進行洗滌處理來製造。洗滌方法可以列舉出:刷洗、噴洗、蒸汽洗滌或超聲波洗滌等。上述方法可以單獨使用也可以併用。洗滌液可以使用:純水或甲醇、乙醇、異丙醇等各種醇類;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烴類;二氯甲烷等鹵素系溶劑;丙酮、丁酮等酮類,但並不受限於此。當然,上述洗滌液使用充分純化的雜質少的洗滌液。
本發明的液晶顯示元件中使用的液晶組成物沒有特別限定,可以使用介電各向異性為正的各種液晶組成物。優選的液晶組成物的例子公開在:日本專利第3086228號公報、日本專利第2635435號公報、日本特表平5-501735號公報、日本特開平8-157826號公報、日本特開平8-231960號公報、日本特開平9-241644號公報(EP885272A1說明書)、日本特開平9-302346號公報(EP806466A1說明書)、日本特開平8-199168號公報(EP722998A1說明書)、日本特開平9-235552號公報、日本特開平9-255956號公報、日本特開平9-241643號公報(EP885271A1說明書)、日本特開平10-204016號公報(EP844229A1說明書)、日本特開平10-204436號公報、日本特開平10-231482號公報、日本特開2000-087040公報、日本特開2001-48822公報等中。
也可以使用介電各向異性為負的各種液晶組成物。優選的液晶組成物的例子公開在:日本特開昭57-114532號公報、日本特開平2-4725號公報、日本特開平4-224885號公報、日本特開平8-40953號公報、日本特開平8-104869號公報、日本特開平10-168076號公報、日本特開平10-168453號公報、日本特開平10-236989號公報、日本特開平10-236990號公報、日本特開平10-236992號公報、日本特開平10-236993號公報、日本特開平10-236994號公報、日本特開平10-237000號公報、日本特開平10-237004號公報、日本特開平10-237024號公報、日本特開平10-237035號公報、日本特開平10-237075號公報、日本特開平10-237076號公報、日本特開平10-237448號公報(EP967261A1說明書)、日本特開平10-287874號公報、日本特開平10-287875號公報、日本特開平10-291945號公報、日本特開平11-029581號公報、日本特開平11-080049號公報、日本特開2000-256307公報、日本特開2001-019965公報、日本特開2001-072626公報、日本特開2001-192657公報等中。
上述介電各向異性為正或負的液晶組成物中也不妨添加一種或一種以上的光學活性化合物再使用。
並且,本發明的液晶配向膜用組成物中,還可以在不損及本發明特性的範圍(優選20莫耳%以內)內混合使用具有其他組成的聚醯胺酸、可溶性聚醯亞胺、聚酯、丙烯酸聚合物、丙烯酸酯聚合物等聚合物成分。另外,本發明的液晶配向膜用組成物中,可以在不損及本發明目的的範圍內添加作為液晶配向膜用組成物中使用的聚合物成分的二羧酸或其衍生物與二胺的反應產物聚醯胺或四羧酸二酐、二羧酸或其衍生物與二胺的反應產物聚醯胺醯亞胺等聚合物成分。
以下,藉由實施例和比較例來說明本發明,但本發明並不受限於這些實施例。
具有2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)(四羧酸二酐)
1,2,3,4-環丁烷四甲酸二酐:CBDA苯均四酸二酐:PMDA
二胺(a2)
4,4’-二胺基二苯基醚:APE 4,4’-二胺基二苯基甲烷:DDM 1,3-雙[4-(4-胺基苄基)苯基]丙烷:BZ3 3-苄基-1,4-二胺基苯:P1PDA 1,1-雙[4-(4-胺基苄基)苯基]-4-丁基環己烷:4ChB1B 3-[(4-六十二烷基苯基)甲基]-1,4-二胺基苯:16P1P 3-[(4-十二烷基苯基)甲基]-1,4-二胺基苯:12P1P 3-({4-[4-(4-戊基環己基)環己基]苯基}甲基)-1,4-二胺基苯:5ChChP1P 3-[(4-{4-[2-(4-庚基環己基)乙基]環己基}苯基)甲基]-1,4-二胺基苯:7Ch2ChP1P
多元羥基化合物(a1)
1,4-丁二醇:BOH 1,5-戊二醇:POH 1,2,4-丁三醇:BTOH 2-(羥甲基)-2-甲基丙烷-1,3-二醇:TMEOH四(羥甲基)甲烷:PETOH
環氧樹脂(C)
Celoxide 2021P:SE2021P Araldite CY177:CY177 4,4’-亞甲基雙(N,N-二縮水甘油基苯胺):TGDDM
溶劑
N-甲基-2-吡咯烷酮:NMP γ-丁內脂:GBL乙二醇單丁基醚:BC(丁基溶纖素)
向具備溫度計、攪拌機、原料投入口和氮氣導入口的200ml四頸燒瓶中裝入1.96g CBDA(10mmol)、2.18g PMDA(10mmol)、0.36g 1,4-丁二醇(4mmol)、84.7g脫水NMP,在乾燥氮氣流下於120℃攪拌1小時。冷卻至25℃後,添加3.20g APE(16mmol)。一邊將反應系統的溫度保持在25℃一邊使之反應30小時,之後加入38.5g BC、23.1g GBL,升溫至50℃並繼續攪拌,當組成物的黏度達到30~35mPa.s(使用E型黏度計,25℃)時終止反應,得到固體含量為5重量%的聚酯-聚醯胺酸的液晶配向膜用組成物(1A)。所得組成物的重量平均分子量為23,000。應說明的是,重量平均分子量是使用島津製作所製的GPC測定裝置在柱溫50℃下測定的。使用的PMDA、CBDA、APE以及BOH的莫耳比為PMDA/CBDA/APE/BOH=25/25/40/10。
將合成例1得到的液晶配向膜用組成物1A用NMP/BC/GBL(=60/25/15,重量比)的混合溶劑稀釋,將固體含量調整至3重量%,作為塗佈用液晶配向膜用組成物(清漆(1A))。
用旋轉器將清漆(1A)塗佈在帶有電極的玻璃基板上。塗佈條件為:2200rpm、15秒鐘。塗膜後在80℃下進行約5分鐘的預燒結,之後在210℃下進行30分鐘的加熱處理,形成膜厚約75nm的液晶配向膜。使用飯沼GAUGE製作所(股)公司製的摩擦處理裝置,在摩擦布(毛足長1.8mm:人造絲)的毛足押入量為0.40mm、載台移動速度為60mm/sec、輥筒旋轉速度為1500rpm的條件下對所得液晶配向膜進行摩擦處理。
用100倍和400倍的光學顯微鏡觀察摩擦處理後的液晶配向膜表面,未發現摩擦處理引起的切削痕跡和切削殘渣。
將得到的液晶顯示元件用基板在超純水中超聲波洗滌5分鐘,之後在烘箱中於120℃下乾燥30分鐘。在此帶有電極的液晶顯示元件用基板上散佈7μm的間隔材,以形成有配向膜的面為內側進行貼合,用環氧硬化劑密封,作成間隔為7μm的反平行盒(antiparallel cell)。向上述盒中注入以下所示的液晶組成物,用光硬化劑封住注入口,在110℃下進行30分鐘加熱處理,之後恢復到室溫,製備液晶顯示元件。
液晶組成物
藉由偏光顯微鏡觀察來確認此液晶顯示元件中的液晶配向膜的配向性。應說明的是,用作液晶材料的液晶組成物的組成如下所示。此組成物的NI點為100.0℃,雙折射為0.093。
使用偏光顯微鏡,在室溫未施加電壓的狀態下確認液晶顯示元件的配向狀態。使盒旋轉時可見到明暗,在暗狀態下未發現因配向不良而引起的光洩漏。
除了將液晶配向膜用組成物的製備中使用的四羧酸二酐、二胺和多元羥基化合物以及它們的莫耳比如表1和表2所示進行變更以外,在與合成例1相同的條件下製備液晶配向膜用組成物(2A)~(16A)。
除了使用合成例2~16得到的液晶配向膜用組成物(2A)~(16A)以外,在與實施例1相同的條件下製造液晶顯示元件用基板,用100倍和400倍的光學顯微鏡觀察液晶配向膜表面,確認由摩擦引起的基板表面的切削痕跡和切削殘渣。使用此基板製作反平行盒,利用偏光顯微鏡來確認配向狀態。其結果記載在表3中。
向具備溫度計、攪拌機、原料投入口和氮氣導入口的200ml四頸燒瓶中裝入3.54g 4ChB1B(7.0mmol)、55g脫水NMP,溶解,添加0.9607g CBDA(3.5mmol)、0.77g PMDA(3.5mmol),在乾燥氮氣流下一邊使反應系統的溫度保持在25℃一邊使之反應30小時,之後加入25g BC、25g GBL,升溫至50℃並繼續攪拌,當組成物的黏度達到30~35mPa.s(使用E型黏度計,25℃)時終止反應,得到固體含量為5重量%的含有聚醯胺酸的液晶配向膜用組成物(17PA)。所得組成物的重量平均分子量為30,560。應說明的是,重量平均分子量是使用島津製作所製的GPC測定裝置在柱溫50℃下測定的。
使用的PMDA、CBDA和4ChB1B的莫耳比為PMDA/CBDA/4ChB1B=25/25/50。
除了將液晶配向膜用組成物的製備中使用的四羧酸二酐、二胺和多元羥基化合物以及它們的莫耳比如表4和表5所示進行變更以外,在與合成例17相同的條件下製備液晶配向膜用組成物(18PA)~(28PA)。
將合成例12得到的含有聚酯-聚醯胺酸的液晶配向膜用組成物(12A)和合成例17得到的含有聚醯胺酸的液晶配向膜用組成物(17PA)按重量比17PA/12A=20/80進行混合,製備含有聚酯-聚醯胺酸和聚醯胺酸的液晶配向膜用組成物。
將含有聚酯-聚醯胺酸的液晶配向膜用組成物和含有聚醯胺酸的液晶配向膜用組成物按表6所示的重量比進行混合,製備含有聚酯-聚醯胺酸和聚醯胺酸的液晶配向膜用組成物。
將合成例29製備的液晶配向膜用組成物用NMP/BC/GBL(=60/25/15,重量比)的混合溶劑稀釋,將固體含量調整至3重量%,作為塗佈用液晶配向膜用組成物(清漆(1G))。
使用上述清漆1G,按照實施例1所述之方法用100倍和400倍的光學顯微鏡觀察液晶配向膜表面,確認由摩擦引起的切削痕跡和切削殘渣。使用此基板來製作反平行盒,利用偏光顯微鏡確認配向狀態。其結果記載在表7中。
使用合成例30~40得到的液晶配向膜用組成物來製備塗佈用液晶配向膜用組成物(清漆(2G)~(12G))。
然後,除了使用上述清漆以外,在與實施例17相同的條件下製造液晶顯示元件用基板,用100倍和400倍的光學顯微鏡觀察液晶配向膜表面,確認由摩擦引起的基板表面的切削痕跡和切削殘渣。使用此基板來製作反平行盒,利用偏光顯微鏡來確認配向狀態。其結果記載在表7中。
將100.0g合成例1得到的液晶配向膜用組成物(1A)、0.25g DICEL(股)製Celoxide(商標)2021P的脂環式環氧樹脂混合(1.0mmol),製備液晶配向膜用組成物(1B)。
除了使用表8所示的包括聚酯-聚醯胺酸的液晶配向膜用組成物、包括聚醯胺酸的液晶配向膜用組成物以及環氧樹脂(1.0mmol)以外,在與合成例41相同的條件下製備含有環氧樹脂的液晶配向膜用組成物(2B)~(14B)和(1G)~(12G)。
表8
將合成例41製備的液晶配向膜用組成物(1B)用NMP/BC/GBL(=60/25/15,重量比)的混合溶劑稀釋,將聚酯-聚醯胺酸和環氧樹脂的總計固體含量調整至3重量%,製備清漆(1B)。
使用上述清漆(1B),按照與實施例1相同的方法用100倍和400倍的光學顯微鏡觀察液晶配向膜表面,確認由摩擦引起的切削痕跡和切削殘渣。使用此基板來製作反平行盒,利用偏光顯微鏡來確認配向狀態。其結果記載在表9中。
除了使用合成例42~66製備的液晶配向膜用組成物以外,在與實施例29相同的條件下進行稀釋,製備清漆。
使用上述清漆,按照實施例1所述之方法用100倍和400倍的光學顯微鏡觀察液晶配向膜表面,確認由摩擦引起的切削痕跡和切削殘渣。使用此基板來製作反平行盒,利用偏光顯微鏡來確認配向狀態。
向具備溫度計、攪拌機、原料投入口和氮氣導入口的200ml四頸燒瓶中裝入4.00g APE(20mmol)和84.7g脫水NMP,在乾燥氮氣流下進行攪拌溶解。一邊使反應系統的溫度保持在25℃一邊緩慢投入1.96gCBDA(10mmol)和2.18gPMDA(10mmol),在乾燥氮氣流下使之反應30小時,之後加入38.7g BC、23.1g GBL。升溫至50℃並繼續攪拌,當清漆的黏度達到30~35mPa.s(使用E型黏度計,25℃)時終止反應,得到固體含量為5重量%的聚醯胺酸組成物(29PA)。所得組成物的重量平均分子量為29,000。應說明的是,重量平均分子量是使用島津製作所製的GPC測定裝置在柱溫50℃下測定的。
將如上操作得到的組成物(29PA)用NMP/BC/GBL(=60/25/15,重量比)的混合溶劑稀釋,將固體含量調整至3重量%,製備作為塗佈用組成物的清漆(29PA)。
除了使用清漆(29PA)以外,與實施例1同樣地製備液晶配向膜、液晶顯示元件用基板和液晶顯示元件。
用100倍和400倍的光學顯微鏡觀察製造的液晶配向膜表面,清楚確認到由摩擦引起的切削痕跡和切削殘渣。
使用偏光顯微鏡,在室溫未施加電壓的狀態下確認到液晶顯示元件的配向不良。使盒旋轉時可見到明暗,在暗狀態下確認到由配向不良引起的光洩漏。
本發明的活用方法可以列舉如:液晶配向膜、液晶顯示元件用基板和液晶顯示元件。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上,然其並非用以限定本發明,任何熟習此技藝者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作些許之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Claims (18)
- 一種液晶配向膜用組成物,包括聚合物A,聚合物A包括選自聚酯-聚醯胺酸(A1)和聚酯-聚醯亞胺(A2)所組成的組群的一種或一種以上,聚酯-聚醯胺酸(A1)包括下式(1)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-21)表示的構成單元和下式(2-22)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,聚酯-聚醯亞胺(A2)包括下式(3)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-21)表示的構成單元和下式(2-22)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,式中,虛線表示連接部位,R11 、R12 、R21 、R23 、R24 、R31 、R32 和R33 分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
- 一種液晶配向膜用組成物,包括聚合物A,聚合物A包括選自聚酯-聚醯胺酸(A1)和聚酯-聚醯亞胺(A2)所組成的組群的一種或一種以上,聚酯-聚醯胺酸(A1)包括下式(1)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-31)表示的構成單元、下式(2-32)表示的構成單元和下式(2-33)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,聚酯-聚醯亞胺(A2)包括下式(3)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-31)表示的構成單元、下式(2-32)表示的構成單元和下式(2-33)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,式中,虛線表示連接部位,R11 、R12 、R21 、R25 、R26 、R27 、R31 、R32 和R33 分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
- 一種液晶配向膜用組成物,包括聚合物A,聚合物A包括選自聚酯-聚醯胺酸(A1)和將聚酯-聚醯胺酸(A1)醯亞胺化而得到的聚酯-聚醯亞胺(A2)所組成的組群的一種或一種以上,聚酯-聚醯胺酸(A1)是至少使用多元羥基化合物(a1)、二胺(a2)和包括2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)而得,其中多元羥基化合物(a1)為下式(5-2)表示的三元醇,式中,R52 表示碳原子數為2~100的有機基團。
- 如申請專利範圍第3項所述之液晶配向膜用組成物,其中聚酯-聚醯胺酸(A1)包括下式(1)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-21)表示的構成單元和下式(2-22)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,聚酯-聚 醯亞胺(A2)包括下式(3)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-21)表示的構成單元和下式(2-22)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,式中,虛線表示連接部位,R11 、R12 、R21 、R23 、R24 、R31 、R32 和R33 分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
- 一種液晶配向膜用組成物,包括聚合物A,聚合物A包括選自聚酯-聚醯胺酸(A1)和將聚酯-聚醯胺酸(A1)醯亞胺化而得到的聚酯-聚醯亞胺(A2)所組成的組群的一種或一種以上,聚酯-聚醯胺酸(A1)是至少使用多元羥基化合物(a1)、二胺(a2)和包括2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)而得,其中多元羥基化合物(a1)為下式(5-3)表示的四元 醇,式中,R53 表示碳原子數為2~100的有機基團。
- 如申請專利範圍第5項所述之液晶配向膜用組成物,其中聚酯-聚醯胺酸(A1)包括下式(1)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-31)表示的構成單元、下式(2-32)表示的構成單元和下式(2-33)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,聚酯-聚醯亞胺(A2)包括下式(3)表示的構成單元以及一種或一種以上選自下式(2-31)表示的構成單元、下式(2-32)表示的構成單元和下式(2-33)表示的構成單元所組成的組群的構成單元,式中,虛線表示連接部位,R11 、R12 、R21 、R25 、R26 、R27 、R31 、R32 和R33 分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
- 如申請專利範圍第3項至第6項中任一項所述之液晶配向膜組成物,其中多元羥基化合物(a1)為選自下述化合物所組成的組群中的一種或一種以上,
- 如申請專利範圍第3項至第6項中任一項所述之液晶配向膜用組成物,其中聚酯-聚醯胺酸(A1)或聚酯-聚醯亞胺(A2)是使二胺(a2)的0.5~19莫耳胺基、包括2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)的1.5~20莫耳無水物與多元羥基化合物(a1)的1莫耳羥基反應而得。
- 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之液晶配向膜用組成物,更包括聚合物(B),聚合物(B)包括選自聚醯胺酸(B1)和聚醯亞胺(B2)所組成的組群的一種或一種以上,聚醯胺酸(B1)包括下式(1)表示的構成單元,聚醯亞胺(B2)包括下式(4)表示的構成單元,式中,虛線表示連接部位,R11 、R12 、R41 和R42 分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
- 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之液晶配向膜用組成物,更包括聚合物(B),聚合物(B)包括選自聚醯胺酸(B1)和將聚醯胺酸(B1)醯亞胺化而得到的聚醯亞胺(B2)所組成的組群的一種或一種以上,聚醯胺酸(B1)是至少使用二胺(a2)和包括2個或2個以上酸酐基的化合物(a3)而得。
- 如申請專利範圍第10項所述之液晶配向膜用組成物,其中二胺(a2)為選自下述化合物所組成的組群中的一種或一種以上,
- 如申請專利範圍第10項所述之液晶配向膜用組成物,其中聚醯胺酸(B1)包括下式(1)表示的構成單元,聚醯亞胺(B2)包括下式(4)表示的構成單元,式中,虛線表示連接部位,R11 、R12 、R41 和R42 分別獨立表示碳原子數為2~100的有機基團。
- 如申請專利範圍第9項所述之液晶配向膜用組成物,其中相對於液晶配向膜用組成物包括1~50重量%的聚醯胺酸(B1)和聚醯亞胺(B2)。
- 如申請專利範圍第8項所述之液晶配向膜用組成物,更包括環氧化合物(C)。
- 如申請專利範圍第14項所述之液晶配向膜用組成物,其中環氧化合物(C)為選自下式(C1)~(C5)表示的化合物所組成的組群的一種或一種以上,式中,n為0~10的整數。
- 如申請專利範圍第14項所述之液晶配向膜用組成物,其中相對於液晶配向膜用組成物包括0.1~40重量% 的環氧化合物(C)。
- 一種液晶配向膜,是由如申請專利範圍第1~16項中任一項所述之液晶配向膜用組成物而得。
- 一種液晶顯示元件,包括如申請專利範圍第17項所述之液晶配向膜。
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