TWI441801B - Diamine compounds, polyamic acid, polyimide and liquid crystal alignment treatment agent - Google Patents
Diamine compounds, polyamic acid, polyimide and liquid crystal alignment treatment agent Download PDFInfo
- Publication number
- TWI441801B TWI441801B TW097110377A TW97110377A TWI441801B TW I441801 B TWI441801 B TW I441801B TW 097110377 A TW097110377 A TW 097110377A TW 97110377 A TW97110377 A TW 97110377A TW I441801 B TWI441801 B TW I441801B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal alignment
- diamine
- polyimine
- mmol
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C217/00—Compounds containing amino and etherified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton
- C07C217/76—Compounds containing amino and etherified hydroxy groups bound to the same carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings and etherified hydroxy groups bound to acyclic carbon atoms or to carbon atoms of rings other than six-membered aromatic rings of the same carbon skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G73/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
- C08G73/06—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain of the macromolecule
- C08G73/10—Polyimides; Polyester-imides; Polyamide-imides; Polyamide acids or similar polyimide precursors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
- G02F1/133711—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by organic films, e.g. polymeric films
- G02F1/133723—Polyimide, polyamide-imide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
- C07C2601/12—Systems containing only non-condensed rings with a six-membered ring
- C07C2601/14—The ring being saturated
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
本發明為有關適合作為液晶配向膜使用之聚合物的原料之新穎之二胺化合物(本發明中,僅稱其為二胺),使用該二胺所得之聚醯胺酸、聚醯亞胺、及液晶配向處理劑。
目前,液晶顯示元件所使用之液晶配向膜,於多數情形中多使用聚醯亞胺膜,該聚醯亞胺膜為使用聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸之溶液,或溶劑可溶性聚醯亞胺之溶液塗佈於基板,再經焙燒等方法。該聚醯胺酸或溶劑可溶性聚醯亞胺,一般而言為使用四羧酸二酐等之四羧酸衍生物與二胺反應之方式予以合成。
液晶配向膜所尋求之特性之一,為將對基板面之液晶分子的配向傾斜角保持於任意之值,即所謂液晶之預傾角控制。已知該預傾角之大小,可以選擇構成液晶配向膜之聚醯亞胺的構造之方式予以變更。
以聚醯亞胺之構造控制預傾角之技術中,又以具有支鏈之二胺作為聚醯亞胺原料之一部份使用之方法,可配合該二胺之使用比例控制預傾角,而可比較容易地控制目的之預傾角,而適合作為增大預傾角之手段。增大液晶之預傾角的二胺之支鏈構造,已知例如有長鏈之烷基或氟烷基(例如專利文獻1)、環狀基或環狀基與烷基之組合(例
如專利文獻2)、膽固醇骨架(例如專利文獻3)等。
又,前述增大液晶之預傾角所使用之二胺,為改善預傾角之安定性或製程依賴性等而對構造進行研究結果,而對於其所使用之支鏈構造,提出包含苯基或環己基等環構造者(例如專利文獻4,5)。此外,亦有提出該環構造具有3個至4個支鏈之二胺化合物(例如專利文獻6)。
近年來,液晶顯示元件隨著大畫面之液晶電視或高精細之顯示器用途(數位照相機或手機之顯示部分)廣泛地實用化,與以往相比較時,則形成使用基板之大型化、基板段差之凹凸變大等現象。於前述現象中,就顯示特性等觀點,相對於大型基板或基板段差,多尋求一種可形成均勻塗佈之液晶配向膜。
液晶配向膜製作過程中,將聚醯胺酸之溶液或溶劑可溶性聚醯亞胺之溶液塗佈於基板之情形,工業上一般多使用撓性印刷等方式進行。塗佈液之溶劑,一般多加入對樹脂具有優良溶解性之溶劑(以下,亦稱為良溶劑)之N-甲基-2-吡咯烷酮或γ-丁內酯等,為提高塗膜之均勻性,多混合對樹脂溶解性較低之溶劑(以下,亦稱為貧溶劑)之丁基溶纖素。但是,貧溶劑具有極差之溶解聚醯胺酸或聚醯亞胺之能力,故大量混合時將會產生析出(例如專利文獻7)。特別是於溶劑可溶性聚醯亞胺之溶液中,該問題特別顯著。又,使用前述具有支鏈之二胺所得之聚醯亞胺,因具有降低溶液塗佈均勻性之傾向,故需使用大量貧溶劑之混合量,因此,前述溶劑之混合容許量亦為聚醯亞
胺之重要特性。
專利文獻1:特開平2-282726號公報
專利文獻2:特開平3-179323號公報
專利文獻3:特開平4-281427號公報
專利文獻4:特開平9-278724號公報
專利文獻5:国際公開第2004/52962號公報
專利文獻6:特開2004-67589號公報
專利文獻7:特開平2-37324號公報
本發明為提供一種作為構成液晶配向膜之聚醯胺酸及/或聚醯亞胺(以下,亦稱為聚合物)之原料使用時,具有增大液晶之預傾角之效果,且於極少之使用比例下,也可使液晶形成垂直配向,又,聚合物之塗佈液與貧溶劑混合時,不易產生析出之聚醯胺酸及/或聚醯亞胺之原料的新穎之二胺為目的。
又,本發明為以提供一種使用上述之新穎之二胺所得之聚合物、含有該聚合物之液晶配向處理劑,及使用該液晶配向處理劑所得之具有液晶配向膜之液晶顯示元件為目的。
本發明者經過深入研究結果,得知達成上述目的而完成本發明時,本發明具有以下之主要內容。
1.一種下述式(1)所表示之二胺。
(式(1)中,R1
為伸苯基,R2
為環伸己基或為伸苯基,R3
為環伸己基;R4
為碳數3~12之烷基、碳數3~12之氟烷基、碳數3~12之烷氧基,或碳數3~12之氟烷氧基中任一者)。
2.如上述1之二胺,其中,式(1)之R1
為1,4-伸苯基、R2
為1,4-環伸己基或1,4-伸苯基、R3
為1,4-環伸己基。
3.如上述1或2之二胺,其為下述式(2-1)所表示者,
(式(2-1)中,n為2~11之整數,1,4-環伸己基之順-反異構性為,分別為反式異構物)。
4.如上述1或2之二胺,其為下述式(2-2)所表示者,
(式(2-2)中,n為2~11之整數,1,4-環伸己基之順-反異構性為,反式異構物)。
5.一種聚醯亞胺,其特徵為,將含有上述1~上述4中任一項之二胺的二胺成份與四羧酸二酐反應以製得聚醯胺酸,或將該聚醯胺酸脫水閉環以製得聚醯亞胺。
6.如上述5之聚醯胺酸或聚醯亞胺,其中,二胺成份中之10莫耳%以上為上述1~上述4中任一項之二胺。
7.一種液晶配向處理劑,其特徵為,含有上述5或上述6之聚醯胺酸及/或聚醯亞胺。
8.如上述7之液晶配向處理劑,其含有含有5~60質量%貧溶劑之有機溶劑。
9.一種液晶配向膜,其特徵為,使用上述7或上述8之液晶配向處理劑所得之液晶配向膜。
10.一種液晶顯示元件,其特徵為,具有上述9之液晶配向膜。
本發明之二胺,於作為構成液晶配向膜之聚合物原料使用時,具有顯著增大液晶之預傾角的效果。例如,如後述表2所示般,式(2-1)所表示之本發明之二胺(m-PBCH5DABz)所得之液晶配向膜之預傾角為約86∘,二胺(m-PBCH7DABz)所得之液晶配向膜之預傾角為約87∘,相較於具有類似構造之專利文獻4之以往的二胺(PCH7DAB)所得之液晶配向膜之預傾角為約22∘,為約4倍大,而出人意料之外。
因此,本發明之二胺所得之液晶配向處理劑於極少之使用比例下,亦可提供液晶更大之預傾角,且可使液晶形成垂直配向。
此外,欲製得液晶配向膜而調製塗佈液之情形中,為改善塗佈性而大量使用良溶劑與貧溶劑之情形中,使用本發明之二胺所得之液晶配向處理劑亦不容易產生聚合物析出,於塗佈大型之基板之情形時,也可製作可形成均勻薄膜之具有優良特性之液晶配向膜。
以下,將對本發明作詳細之說明。
本發明之二胺為,二胺基苯環介由鍵結基(-CH2
O-),而鍵結具有-伸苯基-環伸己基-或伸苯基-環伸己基-R4
之構造的支鏈之化合物。即,下述式(1)所表示之二胺基苯衍生物。
式(1)中,R1
為伸苯基、R2
為環伸己基或為伸苯基、R3
為環伸己基;伸苯基,及環伸己基中,必要時可具有取代基;R4
為碳數3~12之烷基、碳數3~12之氟烷基、碳數3~12之烷氧基,或碳數3~12之氟烷氧基;烷基、氟烷基、烷氧基,及氟烷氧基可為直鏈狀或分支狀皆可,又以直鏈狀為佳,又,可具有適當之取代基。
構成上述二胺基苯環之苯環上之胺基的鍵結位置並未有特別限定。具體例如,相對於支鏈之鍵結基(-CH2
O-)為,苯環上之2,3之位置、2,4之位置、2,5之位置、2,6之位置、3,4之位置、3,5之位置等。其中,就合成聚醯胺
酸之際的反應性之觀點而言,又以2,4之位置、2,5之位置、3,5之位置為佳。於再加上二胺合成之容易性時,以2,5之位置,或3,5之位置為更佳。
上述式(1)所表示之二胺之中,就更有效率地增大液晶之預傾角之觀點時,R1
以1,4-伸苯基為佳。又,R2
以1,4-伸苯基或1,4-環伸己基為佳,更佳為1,4-伸苯基或1,4-反-環伸己基,特別是以1,4-反-環伸己基為佳。又,R3
以1,4-環伸己基為佳,特別是以1,4-反-環伸己基為佳。
因此,R1
、R2
及R3
之組合,較佳為,R1
為1,4-伸苯基,R2
為1,4-環伸己基或1,4-伸苯基,R3
為1,4-環伸己基。更佳為,R1
為1,4-伸苯基,R2
為1,4-伸苯基或1,4-反-環伸己基,R3
為1,4-反-環伸己基。
本發明之上述式(1)所表示之二胺中,較佳之具體例如以下所示。又,下述式中之n為2~11之整數。較佳為2~8之整數。又,式中之1,4-環伸己基之順-反異構性為,分別為反式異構物。
製造上述本發明之式(1)所表示之二胺之方法,並未有特別限定,較佳之方法例如以下所列舉之方法等。
合成上述式(3)之二硝基化合物,並以通常之方法將硝基還原變換為胺基之方式而得。式(3)中之R1
、R2
、R3
、R4
係與式(1)所定義之內容相同。
式(3)之二硝基化合物,係將下述式(4)所表示之含羥基化合物與二硝基苄基氯化物等反應而製得。又,式(4)中之R1
、R2
、R3
、R4
係與式(1)所定義之內容相同。
製造上述式(4)所表示之含羥基化合物之方法,可依以下之反應式[1]至反應式[2]所示之方法予以製造,但本發明並不受其所限定。
R2
為環伸己基之情形,則列舉反應式[1]之合成路徑。反應式[1]中之R1
、R3
、R4
係與式(1)所定義之內容為相同,X1
為甲基或苄基等保護基,X2
為MgBr、MgCl或Li。
脫水反應所使用之試劑,例如鹽酸或硫酸等無機酸類、p-甲苯磺酸等之有機酸類、乙酸酐或三氟乙酸酐等酸酐類等。
還原反應例如使用鈀(Pd)或鉑(Pt)等作為觸媒使用之氫化反應,或使用鐵、錫或鋅等金屬之接觸還原反應等。脫保護基之反應,例如使用三溴化硼(BBr3
)之甲基脫離反應或使用Pd觸媒等經由氫化之脫苄基化反應等。
經由上述反應式[1],可製得以下所示之上述式(4)所表示之含羥基化合物。
R2
為伸苯基之情形,則列舉反應式[2]之合成路徑。反應式[2]中之R1
、R3
、R4
係與式(1)所定義者為相同之內容,X1
為甲基或苄基等保護基,X3
為鹵素原子、甲烷磺醯氧基、苯磺醯氧基、三氟甲烷磺醯氧基、B(OH)2
、MgBr、MgCl或Li等;X4
為鹵素原子、甲烷磺醯氧基、苯磺醯氧基、三氟甲烷磺醯氧基、B(OH)2
、MgBr、MgCl或Li等;脫保護基之反應,例如使用BBr3
之甲基脫離反應或使用Pd觸媒等之氫化脫苄基化反應等。
經由上述反應式[2],可製得以下所示之上述式(4)所表示之含羥基化合物。
本發明之二胺,可與四羧酸、四羧酸二鹵化物、四羧酸二酐等,四羧酸或其衍生物反應以製得支鏈具有特定構造之聚醯胺酸,此外,將該聚醯胺酸脫水閉環可製得支鏈具有特定構造之聚醯亞胺。
本發明之聚醯胺酸,為含有由式(1)所表示之二胺的二胺成份與四羧酸二酐反應所得之聚醯胺酸,本發明之聚醯亞胺為由該聚醯胺酸經脫水閉環所得之聚醯亞胺,其皆可作為製造液晶配向膜之聚合物。
可與上述四羧酸二酐反應以製得聚醯胺酸之二胺成份(以下,亦稱為二胺成份)中,式(1)所表示之二胺的含有比例並未有特別限定。使用本發明之聚醯胺酸或聚醯亞胺所得之液晶配向膜,於上述二胺成份中之式(1)所表示之二胺的含有比例越多時,其液晶之預傾角越大。
增大液晶之預傾角之目的中,二胺成份中之1莫耳%以上以式(1)所表示之二胺為佳。
於使液晶垂直配向之目的中,二胺成份之10莫耳%以上為式(1)所表示之二胺為佳,更佳為15莫耳%以上。
於使液晶垂直配向之目的中,二胺成份之100莫耳%為式(1)所表示之二胺亦可,但就後述之塗佈液晶配向處理劑之際的均勻塗佈性等觀點,式(1)所表示之二胺以二胺成份中之80莫耳%以下為佳,更佳為40莫耳%以下。
上述二胺成份中,式(1)所表示之二胺使用未達100莫耳%之情形時,式(1)所表示之二胺以外的二胺則未有特別限定。又,列舉具體例示時,係如以下所示。
p-伸苯基二胺
m-伸苯基二胺
2,4-二胺基甲苯
2,5-二胺基甲苯
2,6-二胺基甲苯
2,4-二甲基-1,3-二胺基苯
2,5-二甲基-1,4-二胺基苯
2,3,5,6-四甲基-1,4-二胺基苯
2,4-二胺基苯
2,5-二胺基苯
4,6-二胺基間苯二酚
2,5-二胺基苯甲酸
3,5-二胺基苯甲酸
N,N-二烯丙基-2,4-二胺基苯胺
N,N-二烯丙基-2,5-二胺基苯胺
4-胺基苄基胺
3-胺基苄基胺
2-(4-胺基苯基)乙基胺
2-(3-胺基苯基)乙基胺
1,5-萘二胺
2,7-萘二胺
4,4'-二胺基聯苯基
3,4'-二胺基聯苯基
3,3'-二胺基聯苯基
2,2'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯基
3,3'-二甲基-4,4'-二胺基聯苯基
3,3'-二甲氧基-4,4'-二胺基聯苯基
3,3'-二羥基-4,4'-二胺基聯苯基
3,3'-二羧基-4,4'-二胺基聯苯基
3,3'-二氟-4,4'-二胺基聯苯基
2,2'-三氟甲基-4,4'-二胺基聯苯基
3,3'-三氟甲基-4,4'-二胺基聯苯基
4,4'-二胺基二苯基甲烷
3,3'-二胺基二苯基甲烷
3,4'-二胺基二苯基甲烷
4,4'-二胺基二苯基醚
3,3'-二胺基二苯基醚
3,4'-二胺基二苯基醚
4,4'-二胺基二苯基碸
3,3'-二胺基二苯基碸
4,4'-二胺基二苯基胺
3,3'-二胺基二苯基胺
3,4'-二胺基二苯基胺
N-甲基(4,4'-二胺基二苯基)胺
N-甲基(3,3'-二胺基二苯基)胺
N-甲基(3,4'-二胺基二苯基)胺
4,4'-二胺基二苯甲酮
3,3'-二胺基二苯甲酮
3,4'-二胺基二苯甲酮
4,4'-二胺基苯醯苯胺
1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷
1,2-雙(3-胺基苯基)乙烷
4,4'-二胺基二苯基乙炔
1,3-雙(4-胺基苯基)丙烷
1,3-雙(3-胺基苯基)丙烷
2,2-雙(4-胺基苯基)丙烷
2,2-雙(3-胺基苯基)丙烷
2,2-雙(3-胺基-4-甲基苯基)丙烷
2,2-雙(4-胺基苯基)六氟丙烷
2,2-雙(3-胺基苯基)六氟丙烷
2,2-雙(3-胺基-4-甲基苯基)六氟丙烷
1,3-雙(4-胺基苯氧基)丙烷
1,4-雙(4-胺基苯氧基)丁烷
1,5-雙(4-胺基苯氧基)戊烷
1,6-雙(4-胺基苯氧基)己烷
1,7-雙(4-胺基苯氧基)庚烷
1,8-雙(4-胺基苯氧基)辛烷
1,9-雙(4-胺基苯氧基)壬烷
1,10-雙(4-胺基苯氧基)癸烷
1,11-雙(4-胺基苯氧基)十一烷
1,12-雙(4-胺基苯氧基)十二烷
雙(4-胺基苯基)丙烷二酸酯(dioate)
雙(4-胺基苯基)丁烷二酸酯
雙(4-胺基苯基)戊烷二酸酯
雙(4-胺基苯基)己烷二酸酯
雙(4-胺基苯基)庚烷二酸酯
雙(4-胺基苯基)辛烷二酸酯
雙(4-胺基苯基)壬烷二酸酯
雙(4-胺基苯基)癸烷二酸酯
1,4-雙(4-胺基苯基)苯
1,3-雙(4-胺基苯基)苯
1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯
1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯
1,4-雙(4-胺基苄基)苯
1,3-雙(4-胺基苄基)苯
雙(4-胺基苯基)對苯二甲酸酯
雙(3-胺基苯基)對苯二甲酸酯
雙(4-胺基苯基)間苯二甲酸酯
雙(3-胺基苯基)間苯二甲酸酯
1,4-伸苯基雙[(4-胺基苯基)甲酮]
1,4-伸苯基雙[(3-胺基苯基)甲酮]
1,3-伸苯基雙[(4-胺基苯基)甲酮]
1,3-伸苯基雙[(3-胺基苯基)甲酮]
1,4-伸苯基雙(4-胺基苯甲酸酯)
1,4-伸苯基雙(3-胺基苯甲酸酯)
1,3-伸苯基雙(4-胺基苯甲酸酯)
1,3-伸苯基雙(3-胺基苯甲酸酯)
N,N’-(1,4-伸苯基)雙(4-胺基苯甲醯胺)
N,N’-(1,3-伸苯基)雙(4-胺基苯甲醯胺)
N,N’-(1,4-伸苯基)雙(3-胺基苯甲醯胺)
N,N’-(1,3-伸苯基)雙(3-胺基苯甲醯胺)
雙(4-胺基苯基)對苯二醯胺
雙(3-胺基苯基)對苯二醯胺
雙(4-胺基苯基)間苯二醯胺
雙(3-胺基苯基)間苯二醯胺
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
4,4’-雙(4-胺基苯氧基)二苯基碸
2,6-二胺基吡啶
2,4-二胺基吡啶
2,4-二胺基-1,3,5-三嗪
2,6-二胺基二苯并呋喃
2,7-二胺基二苯并呋喃
3,6-二胺基二苯并呋喃
2,6-二胺基咔唑
2,7-二胺基咔唑
3,6-二胺基咔唑
2,4-二胺基-6-異丙基-1,3,5-三嗪
2,5-雙(4-胺基苯基)-1,3,4-噁二唑
1,3-二胺基丙烷
1,4-二胺基丁烷
1,5-二胺基戊烷
1,6-二胺基己烷
1,7-二胺基庚烷
1,8-二胺基辛烷
1,9-二胺基壬烷
1,10-二胺基癸烷
1,11-二胺基十一烷
1,12-二胺基十二烷
1,4-二胺基環己烷
1,3-二胺基環己烷
雙(4-胺基環己基)甲烷
雙(4-胺基-3-甲基環己基)甲烷
欲製得本發明之聚醯胺酸時,與二胺成份反應之四羧酸二酐並未有特別限定。又,該具體例式列舉如以下所示。
均苯四酸二酐
2,3,6,7-萘四羧酸二酐
1,2,5,6-萘四羧酸二酐
1,4,5,8-萘四羧酸二酐
2,3,6,7-蒽四羧酸二酐
1,2,5,6-蒽四羧酸二酐
3,3',4,4'-聯苯基四羧酸二酐
2,2',3,3'-聯苯基四羧酸二酐
2,3,3',4'-聯苯基四羧酸二酐
3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐
2,3,3’,4’-二苯甲酮四羧酸二酐
雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐
雙(3,4-二羧基苯基)醚二酐
雙(3,4-二羧基苯基)碸二酐
2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐
2,2-雙(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐
2,5-二羧基甲基對苯二甲酸二酐
4,6-二羧基甲基間苯二甲酸二酐
4-(2,5-二氧基四氫-3-呋喃)苯二甲酸酐
1,4-雙(2,5-二氧基四氫-3-呋喃)苯
1,4-雙(2,6-二氧基四氫-4-吡喃)苯
1,4-雙(2,5-二氧基四氫-3-甲基-3-呋喃)苯
1,4-雙(2,6-二氧基四氫-4-甲基-4-吡喃)苯
1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐
1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
1,2-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
1,3-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐
2,3,4,5-四氫呋喃四羧酸二酐
2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐
1,2,4,5-環己烷四羧酸二酐
4-(2,5-二氧基四氫-3-呋喃)-環己烷-1,2-二羧酸酐
5-(2,5-二氧基四氫-3-呋喃)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸酐
二環〔2.2.2〕辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐
3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫-1-萘丁二酸二酐
3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫-6-甲基-1-萘丁二酸二酐
二環〔3.3.0〕辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐
3,3’,4,4’-二環己基四羧酸二酐
2,3,5,6-降冰片烷四羧酸二酐
3,5,6-三羧基降冰片烷-2-乙酸二酐、
三環〔4.2.1.02,5
〕壬烷-3,4,7,8-四羧酸二酐
四環〔4.4.1.02,5
.07,10
〕十一烷-3,4,8,9-四羧酸二酐
六環〔6.6.0.12,7
.03,6
.19,14
.010,13
〕十六烷-4,5,11,12-四羧酸二酐
1,4-雙(2,5-二氧基四氫-3-呋喃)己烷
1,4-雙(2,6-二氧基四氫-4-吡喃)己烷
前述二胺成份與四羧酸二酐反應之方法,例如於有機溶劑中將二胺成份與四羧酸二酐混合之方法為簡便之方法。
該些有機溶劑,只要為可溶解所生成之聚醯胺酸者,則無特別限定。列舉其具體例示時,例如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己內醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯等。其可單獨使用,或混合使用亦可。此外,即使單獨使用也不會使聚醯胺酸被溶解之溶劑,於所生成之聚醯胺酸未產生析出之範圍,亦
可與上述溶劑混合使用。又,有機溶劑中之水分會阻礙聚合反應,其為造成生成之聚醯胺酸水解之原因,故有機溶劑以儘可能使用脫水乾燥者為佳。
有機溶劑中,使二胺成份與四羧酸二酐混合之方法,例如於攪拌二胺分散或溶解於有機溶劑所得之溶液中,將四羧酸二酐或將其分散或溶解於有機溶劑中再予添加之方法,相反地,於四羧酸二酐分散或溶解於有機溶劑所得之溶液中添加二胺之方法,將四羧酸二酐與二胺交互或同時添加於有機溶劑之方法等,其任何之方法皆可使用。
合成上述之聚醯胺酸時之溫度可選擇-20~150℃之任意溫度,但較佳為-5~100℃之範圍。又,反應可於任意之濃度下進行,但原料之二胺成份與四羧酸二酐之濃度過低時,將不容易得到高分子量之聚合物,濃度過高時,反應液之黏性過高時,將不容易均勻地進行攪拌,故較佳為1~50質量%,更佳為5~30質量%。反應初期以高濃度進行,其後,再追加有機溶劑亦可。
聚醯胺酸之合成反應中,相對於二胺成份之莫耳數,四羧酸二酐之莫耳數之比以0.8~1.2為佳。與通常之縮聚合反應相同般,該莫耳比越趨近1.0時,所生成之聚醯胺酸之分子量越大。
本發明之聚醯胺酸之分子量並未有特別限定。於考慮塗佈後述液晶配向處理劑時之作業性、塗膜之均勻性、所得塗膜之強度等時,以GPC (Gel Permeation Chromatography)法所測定之重量平均分子量為5,000~
300,000為佳,更佳為10,000~150,000。
本發明之聚醯亞胺為由前述之聚醯胺酸經脫水閉環而得之聚醯亞胺,其可作為製作液晶配向膜之聚合物。
本發明之聚醯亞胺中,醯胺酸基之脫水閉環率(醯亞胺化率)並不一定需為100%,其可配合用途或目的作任意之調整。
使聚醯胺酸脫水閉環之方法,例如不使用觸媒下將聚醯胺酸加熱之熱醯亞胺化,或使用觸媒之觸媒醯亞胺化等。
使聚醯胺酸熱醯亞胺化之情形中,以將聚醯胺酸之溶液加熱至100~400℃,較佳為加熱至120~250℃,使經醯亞胺化反應所生成之水排除於反應系外之方式進行為佳。
聚醯胺酸之觸媒醯亞胺化,可於聚醯胺酸之溶液中,添加鹼性觸媒與酸酐,並於-20~250℃、較佳為於0~180℃下攪拌之方式進行。鹼性觸媒之量為醯胺酸基之0.5~30莫耳倍,較佳為2~20莫耳倍,酸酐之量為醯胺酸基之1~50莫耳倍,較佳為3~30莫耳倍。
鹼性觸媒,例如吡啶、三乙基胺、三甲基胺、三丁基胺、三辛基胺等,其中又以吡啶可於反應進行中具有適度之鹼性而為較佳。
酸酐例如,乙酸酐、均苯三酸酐、均苯四酸酐等,其
中又以使用乙酸酐時,容易進行反應結束後之精製而為較佳。觸媒醯亞胺化之醯亞胺化率,可以調節觸媒量與反應溫度、反應時間之方式進行控制。
本發明之聚醯亞胺的分子量並未有特別限定。於考慮後述塗佈液晶配向處理劑時之作業性、塗膜之均勻性、所得塗膜之強度之情形時,以GPC法測定之重量平均分子量以5,000~300,000為佳,又以10,000~150,000。
由聚醯胺酸或聚醯亞胺之反應溶液回收聚合物成份時,可將反應溶液投入貧溶劑中使其沈澱即可。沈澱所使用之貧溶劑例如可使用甲醇、丙酮、己烷、丁基溶纖素、庚烷、甲基乙基酮、甲基異丁酮、乙醇、甲苯、苯、水等。投入貧溶劑使其沈澱之聚合物可經過濾回收後,於常壓或減壓下,於常溫或加熱下乾燥為佳。
本發明之液晶配向處理劑,為製作液晶配向膜時之塗佈液,其主成份為含有可樹脂被膜之樹脂成份,與可溶解該樹脂成份之有機溶劑之組成物。
本發明之液晶配向處理劑中,上述樹脂成份為含有上述本發明之聚醯胺酸及聚醯亞胺之至少任一物質(以下,亦稱為本發明之聚合物)者。樹脂成份中,本發明之聚合物的含量以5質量%以上為佳,更佳為10質量%以上。
上述樹脂成份以全部為本發明之聚合物亦可,或混合有本發明之聚合物以外的其他聚合物者亦可。該其他聚合
物中,二胺成份例如可使用式(1)所表示之以外之二胺所得之聚醯胺酸或聚醯亞胺等。
可溶解樹脂成份之有機溶劑並未有特別限定。具體例如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基己內醯胺、二甲基亞碸、γ-丁內酯等。該些有機溶劑為樹脂之溶解性較高之良溶劑。
又,上述之良溶劑以外,為提高液晶配向處理劑之塗佈均勻性,以使用聚合物之溶解性較低之貧溶劑為佳。本發明中,較佳之貧溶劑例如,乙基溶纖素、丁基溶纖素、乙基卡必醇、丁基卡必醇、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單丁基醚、乙基卡必醇蟻酸酯、乙二醇、乙二醇單己基醚、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、丙二醇單乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇-1-單甲基醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-單乙基醚-2-乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸n-丙酯、乳酸n-丁酯、乳酸異戊酯等。該貧溶劑為樹脂之溶解性較低之貧溶劑。該些溶劑,其含量以液晶配向處理劑中所含有之有機溶劑之5~60質量%為佳,更佳為10~50質量%。
本發明之液晶配向處理劑中的樹脂成份之濃度,可配合所欲製得之液晶配向膜之膜厚、及液晶配向處理劑之塗佈所使用之裝置等,作適當之調整即可。液晶配向處理劑
之一般性樹脂濃度例如為1~20質量%,較佳為2~10質量%。
本發明之液晶配向處理劑,可含有上述以外之成份。該例示如提高液晶配向膜與基板之密著性所使用之含官能性矽烷化合物或含環氧基化合物,提高塗膜之平坦化性之氟系界面活性劑、聚矽氧烷系界面活性劑、非離子系界面活性劑等。
含有含官能性矽烷化合物或含環氧基化合物時,其任一含量相對於樹脂成份100質量份,以0.1~30質量份為佳,更佳為1~20質量份,特佳為1~10質量份。
含有界面活性劑時,其含量相對於樹脂成份100質量份,較佳為0.01~2質量份,更佳為0.01~1質量份。
5.液晶配向膜及液晶顯示元件
本發明之液晶配向處理劑,與市售之聚醯亞胺系液晶配向處理劑相同般,於塗佈於基板上、焙燒後,進行摩擦處理或光照射等配向處理,或於一部份垂直配向用途等,於無進行配向處理作為液晶配向膜使用亦可。
本發明之液晶配向處理劑之塗佈方法並未有特別限定,一般可使用網版印刷、柔版印刷、轉印(offset)印刷、噴墨印刷等方法進行。其他,使用塗佈液之方法,例如有浸漬、滾筒塗佈、條狀塗佈、旋轉塗佈等,其可配合目的使用前述之方法。使用該些方法塗佈於基板上之後,使用熱壓板等加熱手段將溶劑蒸發,以形成塗膜。
塗佈液晶配向處理劑後之焙燒,可於100~300℃之任意溫度下進行,較佳為150℃~250℃。該焙燒可使用熱壓板、熱風循環爐、紅外線爐等進行。
摩擦處理可使用人造纖維布、耐隆布、棉布等。垂直配向用之液晶配向膜,因不容易經由摩擦處理而得到具有均勻配向之狀態,故其作為垂直配向用液晶配向處理劑使用時,以不經由摩擦而使用為佳。
本發明之液晶晶胞可以通常之方法製作,其製作方法並未有特別之限定。一般而言,例如於至少一邊之基板上形成有液晶配向膜之玻璃基板上塗佈密封劑,於可保持一定之間隙下分散調距器,其後,將2枚基板貼合使密封劑硬化以製作空晶胞,其後再於真空下,由液晶注入口將液晶注入,再封閉注入口以製作液晶晶胞之方法;或,於分散有調距器之基板上滴入液晶,其後再將2枚基板貼合以製作液晶晶胞之方法等。液晶,配合用途可使用具有正或負之介電率異向性之氟系液晶或氰系液晶等。
依上述方法由本發明之液晶配向處理劑所製得之液晶配向膜,可提供液晶更大之預傾角,而可作為各種用途之液晶配向膜使用。
以下對本發明將以列舉實施例之方式具體說明,但本發明並不受實施例所限定與解釋。
於氮取代之四口燒瓶中加入4-甲氧基苯基鎂溴化物[1](0.5M-四氫呋喃溶液,2.4L、1.20mol)與四氫呋喃(200mL)。將反應器冷卻至0℃後,滴入4-(反-4-n-戊基環己基)環己酮[2](300g,1.20mol)之四氫呋喃(280g)溶液。滴下結束後,徐徐升溫至25℃後,再於25℃下攪拌一整夜。反應結束後,使反應液冷卻至0℃後,徐徐滴入10%乙酸水溶液(1.0L)。其後,以分液操作去除水層,加入甲苯(2.4L),使用飽和食鹽水(1.0L)、飽和碳酸氫鈉水溶液(1.0L)、飽和食鹽水(1.0L)洗淨。以無水硫酸鎂將有機層乾燥後,於減壓下餾除溶劑。所得化合物[3](順-反式異構物混合物)(430g)於無處理下使用於隨後之反應。
又,所得化合物之1
H-NMR為使用TMS(Si(CH3
)4
)作為基準物質,於重氫化氯仿中,使用NMR測定裝置(400MHz)進行測定。化合物[3]之測定結果係如以下所示,其他化合物亦為相同。
化合物[3](順-反異構物混合物);1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.47-7.30 (2H,m),6.98-6.82 (2H,m),3.81-3.79 (3H,m),2.34-0.81 (30H,m)。
將化合物[3](順-反異構物混合物)(430g、1.20mol)與p-甲苯磺酸一水和物(13.1g、72.0mmol)之脫水甲苯(2.5L)混合物,於迴流下,於去除水份中反應2小時。反應結束後,將溫度設定為80℃,以飽和碳酸氫鈉水溶液(1.5L)、飽和食鹽水(1.5L)洗淨。以無水硫酸鎂將有機層乾燥後,於減壓下餾除溶劑。所得粗產物以乙酸乙酯/乙醇(1:1v/v)混合溶劑再結晶,得化合物[4](順-反異構物混合物)(產量379g、產率89%)。
化合物[4](順-反異構物混合物);1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.32 (2H,d),6.84 (2H,d),6.02 (1H,m),3.80 (3H,s),2.48-1.75 (9H,m),1.38-0.86 (19H,m)。
將化合物[4](順-反異構物混合物)(379g、1.10mol)、5%碳化鈀(含水,19.0g、5wt%)、乙酸乙酯(1.0L)、乙醇(1.0L)之混合物,於氫之存在下,於25℃下攪拌。反應結束後,將反應混合物以矽藻土過濾,矽
藻土再以甲苯(1.0L)洗淨。濾液於減壓下濃縮後,得化合物[5](順-反異構物混合物)(產量347g、產率91%)。
化合物[5](順-反異構物混合物);1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.14 (2H,m),6.83 (2H,m),3.78 (3H,s),2.64-2.35 (1H,m),1.88-1.52 (8H,m),1.49-0.74 (22H,m)。
0℃,氮取代下,於化合物[5](順-反異構物混合物)(347g、1.00mol)之二氯甲烷(2.0L)溶液中,滴入三溴化硼(1.0M-二氯甲烷溶液、1.0L、1.0mol)。滴下後,於0℃下進行2小時之攪拌。反應結束後,將反應液少許緩緩加入於蒸餾水中。以乙酸乙酯(2.0L)萃取,萃取液以蒸餾水(1.0L)洗淨2次。有機層以硫酸鎂乾燥後,將溶劑於減壓下餾除。所所得粗產物以乙醇再結晶,再以乙醇洗淨結果,得化合物[6](反式異構物)(產量183g、產率55%)。化合物[6]之1,4-環伸己基之順-反異構性為反式異構物。
化合物[6](反式異構物);1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.07 (2H,d),6.75 (2H,d),4.60 (1H,s),2.37 (1H,m),1.90-1.71 (8H,m),1.39-0.84 (22H,m)。
25℃下,於化合物[6](反式異構物)(41.66g、127mmol)、3,5-二硝基苄基氯化物[7](27.57g、127mmol)、THF (220g)之溶液中,滴入氫氧化鈉(
5.08g、120mmol)之蒸餾水(110g)溶液。加溫至40℃,進行8小時之攪拌。反應結束後,冷卻至25℃,再將該反應混合物注入蒸餾水(2L)中。將所得之結晶過濾,於乙腈中進行2次超音波洗淨。其後,使用乙睛/乙酸乙酯(1:1v/v)混合溶劑進行2次再結晶,得化合物[8](反式異構物)(產量43.4g、產率67%)。化合物[8]之1,4-環伸己基之順-反異構性為反式異構物。
化合物[8](反式異構物);1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):9.00 (1H,s),8.65 (2H,s),7.17 (2H,d),6.92 (2H,d),5.23 (2H,s),2.41 (1H,t),1.92-1.60 (8H,m),1.41-0.86 (22H,m)。
將化合物[8](反式異構物)(43.34g、85.2mmol)、氧化鉑(IV)(4.3g、10wt%)、二噁烷(260g)、甲苯(260g)之混合物,於氫存在下、60℃下,進行10小時攪拌。反應結束後,於80℃下過濾。所得之濾液,於0℃下攪拌‧冷卻結果,析出結晶。將析出之結晶過濾,以甲苯洗淨2次後,得二胺[9](反式異構物)(產量24.4g、產率64%)。化合物[9]之1,4-環伸己基之順-反異構性為反式異構物。
二胺[9](反式異構物);1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.10 (2H,d),6.88 (2H,s),6.18 (2H,s),5.98 (1H,d),4.86 (2H,s),2.59 (4H,broad),2.38 (1H,t),
1.90-1.71 (8H,m),1.40-0.86 (22H,m)。
將4-(反-4-n-戊基環己基)溴苯[10](50.0g、162mmol)、4-甲氧基苯基硼酸[11](36.9g、243mmol)、甲苯(1.4L)、乙醇(0.16L)、及碳酸鈉水溶液(碳酸鈉(44.6g、420mmol)/蒸餾水0.6L)之混合溶液使用氮氣進行脫氣。於該溶液中,氮雰圍下加入Pd(PPh3
)4
(0.934g、0.808mmol)後,於90℃下攪拌6小時。反應結束後,分取有機層,並使用蒸餾水(0.5L)洗淨2次。有機層以硫酸鎂乾燥後,將溶劑於減壓下餾除。所得粗產物以乙酸乙酯/己烷(1:1v/v)混合溶劑再結晶,以己烷洗淨結果,得化合物[12](反式異構物)(產量40.0g、產率73%)。化合物[12]之1,4-環伸己
基之順-反異構性為反式異構物。
化合物[12](反式異構物);1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.51 (2H,d),7.47 (2H,d),7.26 (2H,d),6.96 (2H,d),3.84 (3H,s),2.50 (1H,t),1.90 (4H,t),1.53-1.42 (2H,m),1.36-1.20 (9H,m),1.12-1.01 (2H,m),0.90 (3H,t)。
於0℃、氮取代下,於化合物[12](反式異構物)(40.0g、119mmol)之二氯甲烷(0.5L)溶液中,滴入三溴化硼(1.0M-二氯甲烷溶液、0.120L、120mmol)。滴下後,於0℃下攪拌2小時。反應結束後,將反應液少許緩緩加入於蒸餾水(0.5L)中。以乙酸乙酯(0.5L)萃取,萃取液以蒸餾水(0.3L)洗淨2次。有機層以硫酸鎂乾燥後,將溶劑於減壓下餾除。所得之粗產物以乙酸乙酯-己烷(1:1)混合溶劑再結晶,以己烷洗淨結果,得化合物[13](反式異構物)(產量29.5g、產率77%)。化合物[13]之1,4-環伸己基之順-反異構性為反式異構物。
化合物[13](反式異構物);1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.47-7.45 (4H,m),7.26 (2H,d),6.88 (2H,d),4.82 (1H,s),2.49 (1H,t),1.90 (4H,t),1.55-1.40 (2H,m),1.36-1.21 (9H,m),1.12-1.01 (2H,m),0.90 (3H,t)。
25℃下,於化合物[13](反式異構物)(13.2g、
40.9mmol)、3,5-二硝基苄基氯化物[7](10.6g、49.1mmol)、四氫呋喃(160g)、及N,N-二甲基甲醯胺(42g)之溶液中,滴入氫氧化鈉(1.97g、49.1mmol)之蒸餾水(50g)溶液。滴下後,於室溫下攪拌4小時。反應結束後,冷卻至25℃,加入蒸餾水(0.5L)以超音波洗淨。將所得結晶過濾結果,得粗產物。該粗產物以乙腈/N,N-二甲基甲醯胺(8:1v/v)混合溶劑再結晶,得化合物[14](反式異構物)(產量15.7g、產率76%)。化合物[14]之1,4-環伸己基之順-反異構性為反式異構物。
化合物[14](反式異構物);1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):9.03 (1H,t),8.68 (2H,d),7.56 (2H,d),7.48 (2H,d),7.27 (2H,d),7.06 (2H,d),5.29 (2H,s),2.51 (1H,t),1.91 (4H,t),1.54-1.40 (2H,m),1.36-1.20 (9H,m),1.13-1.00 (2H,m),0.90 (3H,t)。
將化合物[14](反式異構物)(15.7g、31.2mmol)、氧化鉑(IV)(1.57g、10wt%)、及二噁烷(280g)之混合物於氫雰圍氣下、室溫下攪拌16小時後,再於80℃下攪拌3小時。反應結束後,於80℃下過濾。所得之濾液於減壓下,將溶劑餾除後得粗產物。該粗產物以二噁烷再結晶,得二胺[15](反式異構物)(產量9.37g、產率68%)。化合物[15]之1,4-環伸己基之順-反異構性為反式異構物。
二胺[15](反式異構物);1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.51-7.45 (4H,m),7.25 (2H,d),7.01 (2H,d),6.21 (2H,d),5.99 (1H,t),4.92 (2H,s),3.61 (4H,brord),2.49 (1H,t),1.90 (4H,t),1.55-1.41 (2H,m),1.36-1.21 (9H,m),1.13-1.00 (2H,m),0.90 (3H,t)。
將2,5-二溴基苯甲酸甲酯[16](10.0g、34.0mmol)之二乙基醚溶液(113mL)於氮氣雰圍下冷卻至-50℃,以30分鐘時間將氫化二異丁基鋁(0.94M己烷溶液、86.86mL、81.65mmol)滴入於此溶液中。將反應溶液攪拌1小時後,再於0℃下攪拌1.5小時。其次,於0℃下將水
(4.4mL)、氟化鈉(4.4g)、矽藻土(3.8g)加入反應溶液中,使反應停止。使用矽藻土過濾後,於減壓下將溶劑餾除,得化合物[17]之粗產物(產量8.21g)。該粗產物無須精製下,即使用於隨後之反應。
化合物[17];1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.66 (1H,d),7.39 (1H,d),7.28 (1H,dd),4.50 (2H,d),2.01 (1H,t)。
於氮氣雰圍下,將三乙基胺(10.8mL、77.2mmol)加入化合物[17]之粗產物(8.21g)之二氯甲烷溶液(0.3L)中。反應溶液冷卻至0℃,加入甲烷磺酸氯化物(4.78mL、61.8mmol)。於25℃下攪拌16小時後,再於加熱迴流下攪拌10小時。反應溶液冷卻至25℃後,加入水使反應停止,使用二氯甲烷萃取。有機層以水洗淨,使用硫酸鎂乾燥後,於減壓下將溶劑餾除,得粗產物。使用矽凝膠色層分析儀(己烷/乙酸乙酯=20/1)進行精製,得化合物[18]得(產量8.19g、產率(2段階)85%)。
化合物[18];1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.63 (1H,d),7.44 (1H,d),7.33 (1H,dd),4.64 (2H,s)。
將化合物[18](5.67g、17.3mmol)與,依實施例1相同方法合成之化合物[6](5.15g、18.1mmol)溶解於四氫呋喃(50mL)與乙腈(9mL)之混合溶劑中,加入碘化鈉(0.259g、1.73mmol)與碳酸鉀(5.01g、36.2mmol)
。將反應溶液加熱至80℃,攪拌48小時。反應溶液冷卻至25℃後,將不溶物以吸引過濾方式去除。將濾液減壓餾除,得粗產物。粗產物以己烷洗淨後,以矽凝膠色層分析儀(己烷/乙酸乙酯=50/1)精製,得化合物[19](產量6.75g、產率68%)。
化合物[19];1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.73 (1H,d),7.43 (1H,d),7.31 (1H,dd),7.15 (2H,d),6.91 (2H,d),5.05 (2H,s),2.42-2.33 (1H,m),1.97-1.66 (8H,m),1.47-0.89 (22H,m)。
於氮氣雰圍下,將二苯甲酮亞胺(5.49mL、32.7mmol)加入化合物[19](7.86g、13.6mmol)、三(二苄叉丙酮)二鈀(0)(62.4mg、0.0682mmol)、((±)-2,2'-雙(二苯基膦基)-1,1'-聯萘(BINAP)(0.127g、0.205mmol)、t-丁氧基鈉(t-BuONa)(3.67g、38.2mmol)之甲苯(55mL)溶液中,加熱至80℃。將反應溶液攪拌24小時,冷卻至25℃後,注入乙酸乙酯(275mL)使反應停止。以吸引過濾之方式去除不溶物後,將濾液以溶劑餾除,得粗產物。使用矽凝膠色層分析儀(己烷/乙酸乙酯=10/1)精製,得化合物[20)(反式異構物)(產量9.72g、產率92%)。化合物[20]之1,4-環伸己基之順-反異構性為反式異構物。
化合物[20](反式異構物);1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.73 (2H,d),7.68 (2H,d),7.46-7.33 (6H,m),7.32-7.20 (4H,m),7.19-7.14 (2H,m),7.08 (2H,d),7.04 (2H,d),6.99 (2H,d),6.89 (1H,d),6.78 (2H,d),6.31 (1H,dd),6.16 (1H,d),4.93 (2H,s),2.42-2.32 (1H,m),1.94-1.66 (8H,m),1.43-0.89 (22H,m)。
於化合物[20](反式異構物)(13.9g、17.9mmol)之甲醇(180mL)懸濁液中,加入乙酸鈉(7.05g、86.0mmol)與羥基胺鹽酸鹽(4.48g、64.5mmol)。攪拌1小時後,使用二氯甲烷與0.1M之氫氧化鈉水溶液進行分液,有機層以硫酸鎂乾燥。於減壓下餾除溶劑後得粗產物。以矽凝膠色層分析儀(己烷/乙酸乙酯=1/1)精製,再以二氯甲烷/甲醇進行再結晶,得二胺[21](反式異構物)(產量6.07g、產率76%)。化合物[21]之1,4-環伸己基之順-反異構性為反式異構物。
二胺[21](反式異構物);1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.13 (2H,d),6.92 (2H,d),6.65-6.56 (3H,m),4.93 (s,2H),3.70-3.30 (brord,4H),2.43-2.33 (m,1H),1.93-1.61 (m,8H),1.44-0.81 (m,22H)。
依實施例<1>相同之合成方法,使用化合物[22],經由化合物[23](反式異構物)而製得二胺[24](反式異構物)。
化合物[23](反式異構物);1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):9.01 (t,1H),8.65 (d,2H),7.17 (d,2H),6.94 (d,2H),5.23 (s,2H),2.46-2.35 (m,1H),1.93-1.70 (m,8H),1.45-1.20 (m,12H),1.20-0.93 (m,9H),0.88 (t,3H),0.91-0.80 (m,2H)。
化合物[24](反式異構物);1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.10 (d,2H),6.88 (d,2H),6.18 (d,2H),5.98 (t,1H),4.86 (s,2H),3.59 (bs,4H),2.43-2.32 (m,1H),1.93-1.70 (m,8H),1.43-1.19 (m,12H),1.19-0.92
(m,9H),0.88 (t,3H),0.91-0.78 (m,2H)。
於室溫下,氮取代之四口燒瓶中加入4-溴-4'-(n-戊基)聯苯基[25](25.0g、82.4mmol)與四(三苯基膦)鈀(0)(4.76g、4.12mmol)後,再加入4-甲氧基苯基鎂溴化物[1](0.5M-四氫呋喃溶液、280mL、140mmol),其後,進行加熱迴流。反應結束後,冷卻至室溫析出固體後,將反應液置入乙酸乙酯(200g)/1M鹽酸(280mL)後進行過濾。所得之固體經水洗,再以乙酸乙酯洗淨後,乾燥而得黃白色固體之化合物[26](產量26.8g、產率98%)。化合物[26];1
H-NMR (400MHz,CDCl3
,δ ppm):7.66-7.54 (8H,m),7.23 (2H,d),7.0-6.98 (2H,m),3.86 (3H,s),2.65 (2H,t),1.68-1.64 (2H,m),1.40-1.33 (4H,m),0.93-0.89 (3H,m)。
於0℃、氮取代下、化合物[26](25.00g、75.7mmol)之脫水二氯甲烷(300g)溶液中,滴入三溴化硼(1.0M-二氯甲烷溶液、75.7mL、75.7mmol)。滴下後,於0℃下進行2小時攪拌反應,反應結束後,降反應液少許徐徐加入於蒸餾水中。於緩緩加溫至60℃後以乙酸乙酯2.5L萃取,有機層以蒸餾水300mL洗淨2次。有機層以硫酸鎂乾燥後,將溶劑濃縮至500mL左右。析出之固體經過濾,以乙酸乙酯洗淨後,進行乾燥,得橙桃色固體之化合物[27](產量19.1g、產率80%)。
化合物[27];1
H-NMR (400MHz,DMSO-d6,δ ppm):9.58 (1H,s),7.69-7.64 (4H,m),7.61-7.59 (2H,m),7.55-7.53 (2H,m),7.27 (2H,d),6.88-6.86 (2H,m),2.60 (2H,t),1.64-1.56 (2H,m),1.35-1.28 (4H,m),0.87 (3H,t)。
於室溫下,將氫氧化鈉(1.39g、34.8mmol)之蒸餾水30g溶液滴下化合物[27](11.00g、34.8mmol)、3,5-二硝基苄基氯化物[1](7.53g、34.8mmol)、四氫呋喃(80g)之溶液中,加溫至40℃後,攪拌8小時。反應結束後,冷卻至室溫,將該反應混合物注入蒸餾水400mL中。所得之結晶於過濾後,加入乙腈(150g),再使用超音波裝置分散洗淨,進行再過濾。其後,以乙睛(400g)再結晶,得黃土色固體之化合物[28](產量
13.5g、產率78%)。
化合物[28];1
H-NMR (400MHz,DMSO-d6,δ ppm):8.80 (1H,t),8.81 (2H,d),7.71-7.69 (6H,m),7.62-7.60 (2H,m),7.29-7.27 (2H,m),7.20-7.17 (2H,m),5.46 (2H,s),2.61 (2H,t),1.64-1.56 (2H,m),1.35-1.28 (4H,m),0.88 (3H,t)。
將化合物[28](12.00g、24.2mmol)、氧化鉑(1.2g、10wt%)、二噁烷(180g)之混合物,於氫之存在下、65℃下攪拌17小時。反應結束後,於氮取代之後,加入四氫呋喃(1L),加熱至80℃使固體溶解後,以矽藻土過濾。將濾液濃縮至溶劑量為約100g之程度,使用超音波裝置分散洗淨後,經過濾、乾燥,得茶白色之二胺[29](產量7.7g、產率72%)。
二胺[29];1
H-NMR (400MHz,DMSO-d6,δ ppm):7.69 (4H,s),7.64-7.60 (4H,m),7.29 (2H,d),7.06-7.04 (2H,m),5.88 (2H,d),5.76 (1H,t),4.86 (2H,s),4.78 (4H,s),2.61 (2H,t),1.64-1.56 (2H,m),1.35-1.28 (4H,m),0.88 (3H,t)。
以下之實施例及比較例中所使用之化合物之簡稱及構造係如以下所示。
BODA:二環[3,3,0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐
CBDA:1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
p-PDA:p-伸苯基二胺
DBA:3,5-二胺基苯甲酸
m-PBCH5DABz:1,3-二胺基-5-{4-[反-4-(反-4-n-戊基環己基)環己基]苯氧基甲基}苯
p-PBCH5DABz:1,4-二胺基-5-{4-[反-4-(反-4-n-戊基環己基)環己基]苯氧基甲基}苯
m-BPCH5DABz:1,3-二胺基-5-{4-[4-(反-4-n-戊基環己基)苯基]苯氧基甲基}苯
m-PBCH7DABz:1,3-二胺基-5-{4-[反-4-(反-4-n-庚基環己基)環己基]苯氧基甲基}苯
m-PBCH5DABEs:3,5-二胺基-{4-[反-4-(反-4-n-戊基環己基)環己基]苯基}苯甲酸酯
PCH7DAB:1,3-二胺基-4-[4-(反-4-n-庚基環己基)苯氧基]苯
PBP5DABz:1,3-二胺基-4-[(4-n-戊基苯基)苯氧基甲基]苯
m-PBCH5DABz為依實施例1相同之操作方法所合成之二胺[9]。
m-BPCH5DABz為實施例2相同之操作方法所合成之二胺[15]。
p-PBCH5DABz為實施例3相同之操作方法所合成之二胺[21]。
m-PBCH7DABz為實施例4相同之操作方法所合成之二胺[24]。
m-PBCH5DABEs為使用實施例1相同之操作方法所合成之化合物[6],依特開2004-67589號公報之實施例為基準所合成者。
PCH7DAB為依特開平9-278724號公報之實施例為基準所合成者。
PBP5DABz為依合成例1相同之操作方法所合成之二胺[29]。
NMP:N-甲基-2-吡咯烷酮
BCS:丁基溶纖素
以下之實施例所使用之測定方法係如下所述。
本實施例中,聚醯亞胺之數平均分子量(以下,亦稱為Mn)及重量平均分子量(以下,亦稱為Mw)為使用Shodex公司製常溫凝膠浸透色層分析儀(GPC)裝置(GPC-101)、Shodex公司製管柱(KD-803、KD-805)依以下方式進行測定。
管柱溫度:50℃
溶離液:N,N-二甲基甲醯胺(添加劑為使用溴化鋰-水和物(LiBr‧H2
O)為30mmol/L、磷酸‧無水結晶(o-磷酸)為30mmol/L、四氫呋喃為10ml/L)
流速:1.0mL/分鐘
檢量線製作用標準樣品:東曹公司製TSK標準聚乙烯氧化物(分子量約900,000、150,000、100,000、30,000),及,聚合物拉普拉公司製聚乙二醇(分子量約12,000、4,000、1,000)。
本實施例中,聚醯亞胺之醯亞胺化率係依以下之方式測定者。
將聚醯亞胺粉末約20mg置入NMR樣品管中,添加重氫化二甲基亞碸(DMSO-d6
、0.05%TMS(Si(CH3
)4
)混合物)約0.53ml,施加超音波使其完全溶解。將此溶液以NMR測定裝置測定500MHz之質子NMR。
醯亞胺化率以醯亞胺化前後未發生變化之構造所產生之質子為基準質子而決定,該質子之波峰積算值,與10.0ppm附近所出現之醯胺酸之由NH基所產生之質子波峰積算值,係依下式所求得者。
醯亞胺化率(%)=(1-α‧x/y)×100
上述式中,x為由醯胺酸之NH基所產生之質子波峰積算值、y為基準質子之波峰積算值、α為聚醯胺酸(醯
亞胺化率為0%)之情形中,對醯胺酸之NH基一個質子之基準質子的個數比例。
將BODA (5.07g、20.3mmol)、P-PDA (2.48g、22.9mmol)、支鏈二胺之m-PBCH5DABz (1.82g、4.05mmol)於NMP (22.0g)中混合,於40℃下反應5小時後,加入CBDA (1.12g、5.71mmol)與NMP (20.0g),於40℃下反應6小時而製得聚醯胺酸溶液。
於該聚醯胺酸溶液(30.0g)中加入NMP並稀釋至6質量%後,加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(4.48g)、吡啶(3.47g),於80℃下反應3小時。將該反應溶液投入甲醇(427ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(A)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為48%,數平均分子量為12,100,重量平均分子量為30,400。
將BODA (4.88g、19.5mmol)、p-PDA (2.39g、22.1mmol)、支鏈二胺之m-BPCH5DABz (1.73g、3.91mmol)以NMP (22.0g)混合,於40℃下反應5小時後,加入CBDA (1.16g、5.92mmol)與NMP (18.0g),於40℃下反應6小時以製得聚醯胺酸溶液。
於該聚醯胺酸溶液(30.0g)中加入NMP稀釋至6質
量%後,加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(3.88g)、吡啶(3.01g),於80℃下反應3小時。將該反應溶液投入甲醇(374ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沉澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥而製得聚醯亞胺粉末(B)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為41%,數平均分子量為15,400,重量平均分子量為47,000。
將BODA (4.69g、18.7mmol)、p-PDA (2.30g、21.3mmol)、支鏈二胺之p-PBCH5DABz (1.63g、3.63mmol)於NMP (20.0g)中混合,於40℃下反應5小時後,加入CBDA (1.03g、5.25mmol)與NMP (16.0g),於40℃下反應6小時以製得聚醯胺酸溶液。
於該聚醯胺酸溶液(20.0g)中加入NMP稀釋至6質量%後,加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(2.59g)、吡啶(2.01g),於80℃下反應3小時。將該反應溶液投入甲醇(249ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(C)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為40%,數平均分子量為12,900,重量平均分子量為35,800。
<實施例8>
將BODA (4.46g、17.8mmol)、p-PDA (2.18g、20.2mmol)、支鏈二胺之m-PBCH7DABz (1.70g、
3.57mmol)於NMP (19.0g)中混合,於40℃下反應5小時後,加入CBDA (0.98g、5.00mmol)與NMP (15.5g),於40℃下反應6小時以製得聚醯胺酸溶液。
於該聚醯胺酸溶液(20.0g)中加入NMP稀釋至6質量%後,加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(2.65g)、吡啶(2.11g),於80℃下反應3小時。將該反應溶液投入甲醇(280ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(D)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為45%,數平均分子量為14,100,重量平均分子量為39,800。
將BODA (5.07g、20.3mmol)、p-PDA (2.48g、22.9mmol)、支鏈二胺之m-PBCH5DABEs (1.87g、4.04mmol)於NMP (22.0g)中混合,於40℃下反應5小時後,加入CBDA (1.0g、5.10mmol)與NMP (20.0g),於40℃下反應6小時以製得聚醯胺酸溶液。
於該聚醯胺酸溶液(30.0g)中加入NMP稀釋至6質量%後,加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(4.28g)、吡啶(3.32g),於80℃下反應3小時。將該反應溶液投入甲醇(408ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(E)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為45%,數平均分子量為14,900,重量平均分子量為38,800。
將BODA (4.47g、17.9mmol)、p-PDA (2.18g、20.2mmol)、支鏈二胺之PBP5DABz (1.56g、3.57mmol)於NMP (19.4g)中混合,於40℃下反應5小時後,加入CBDA (1.07g、5.46mmol)與NMP (17.5g),於40℃下反應6小時以製得聚醯胺酸溶液。
於該聚醯胺酸溶液(20.0g)中加入NMP稀釋至6質量%後,加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(3.10g)、吡啶(2.38g),於80℃下反應3小時。將該反應溶液投入甲醇(275ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(F)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為45%,數平均分子量為15,800,重量平均分子量為40,800。
使用實施例5~8、比較例1及比較例2所得之聚醯亞胺粉末,依下述順序對聚醯亞胺溶液進行丁基溶纖素混合容許量之比較。
於聚醯亞胺粉末(1.30g)中加入NMP (8.70g),於80℃下攪拌40小時,製得樹脂濃度為13質量%之聚醯亞胺溶液。將該聚醯亞胺溶液(1.00g)以樣品管分取,置入磁石攪拌子,於室溫下攪拌中,將BCS以吸量管滴入其
中。BCS滴下後所發生之混濁現象,以目視確認於經過數秒後也未消滅之時間點為終點。又,此時每一滴BCS之量約為0.004g。終點中之BCS混合量,可以確認BCS混合前後之樣品管全體之質量後予以求取。
由上述試驗之結果得知,使用實施例5之聚醯亞胺時之終點的BCS為1.40g,使用實施例6之聚醯亞胺時之終點的BCS為1.16g、使用實施例7之聚醯亞胺時之終點的BCS為1.07g、使用實施例8之聚醯亞胺時之終點的BCS為1.36g、使用比較例1之聚醯亞胺時之終點的BCS為0.11g、使用比較例2之聚醯亞胺時之終點的BCS為0.64g。
實施例5~8、比較例1及比較例2之結果彙整如表1所示。
由以上之結果得知,使用本發明之二胺的聚醯亞胺,相較於使用比較用二胺之聚醯亞胺,顯示出其丁基溶纖素之混合容許量非常大。
將p-PDA (1.46g、13.5mmol)、支鏈二胺之m-PBCH5DABz (0.67g、1.49mmol)於NMP (20.0g)中混合,加入CBDA (2.85g、14.5mmol)與NMP (24.9g),於25℃下反應5小時以製得聚醯胺酸溶液。所得之聚醯胺酸溶液(40.0g)中加入NMP (24.0g)、BCS (16.0g)後,
攪拌1小時而製得液晶配向處理劑(1)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常現象,確認該樹脂成份呈均勻溶解。
將上述所得之液晶配向處理劑(1)旋轉塗佈於附有ITO電極之玻璃基板,於80℃之熱壓板上進行5分鐘之乾燥後,於230℃之熱風循環式烤箱中進行1小時焙燒,以製作厚度100nm之聚醯亞胺膜。
於該聚醯亞胺膜面上,使用滾筒徑120mm之摩擦裝置,以滾筒迴轉數1000rpm、滾筒進行速度50mm/sec、壓入量0.3mm之條件,以人造纖維布進行摩擦處理,而製得附有液晶配向膜之基板。
準備附有該液晶配向膜之基板2片,將液晶配向膜面作為內側之方式,以50μm之調距器挾夾,其摩擦方向以逆向方式進行組合,以密封劑黏著於周圍之方式製作空晶胞。對該空晶胞以減壓注入法之方式,注入液晶MLC-2003(美樂克‧日本公司製)後,將注入口密封,得逆向(antiparallel)配向之向列型液晶晶胞。
依上述方式所製作之液晶晶胞之預傾角,使用傾角測定裝置(ELSICON公司製型號PAS-301)於室溫進行測定。其結果得知預傾角為85.7∘,液晶晶胞經120℃、1小時熱處理後為87.5∘。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依上述相同方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的垂直配向。
將p-PDA (1.34g、12.4mmol)、支鏈二胺之m-PBCH7DABz (0.65g、1.37mmol)於NMP (18.5g)中混合,加入CBDA (2.61g、13.3mmol)與NMP (23.0g),於25℃下反應5小時後製得聚醯胺酸溶液。於所得之聚醯胺酸溶液(35.0g)中,加入NMP (21.1g)、BCS (14.0g)後攪拌1小時而製得液晶配向處理劑(2)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(2),依實施例9相同方法製作具有逆向配向之向列型液晶晶胞,並測定其預傾角。其結果得知,預傾角為86.5∘,液晶晶胞經120℃、1小時熱處理後為87.3∘。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依上述相同方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的垂直配向。
將p-PDA (1.56g、14.4mmol)、支鏈二胺之PCH7DAB (0.61g、1.60mmol)於NMP (22.0g)中混合,加入CBDA (3.04g、15.5mmol)與NMP (24.9g),於25℃下進行5小時反應而製得聚醯胺酸溶液。於所得之聚醯胺酸溶液(40.0g)中加入NMP (24.0g)、BCS (16.0g)
後攪拌1小時,得液晶配向處理劑(3)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(3),依實施例9相同方法製作具有逆向配向之向列型液晶晶胞,並測定其預傾角。其結果得知,預傾角為22.2∘,液晶晶胞經120℃、1小時熱處理後為22.8∘。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依上述相同方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶之配向係為不均勻,且未呈垂直配向。
實施例9、實施例10及比較例3之結果彙整如表2所示。
由以上之結果得知,使用本發明之二胺的聚醯胺酸,即使使用相較於使用比較的二胺之聚醯胺酸為更少的導入量時,亦可得到更大之預傾角。
於實施例5所得之聚醯亞胺粉末(A)(3.50g)中加入NMP (25.7g),於80℃下攪拌40小時後使其溶解。於該溶液中,加入NMP (2.83g)、BCS (26.3g)後攪拌1小時以製得液晶配向處理劑(4)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
將上述所得之液晶配向處理劑(4)旋轉塗佈於附有ITO電極之玻璃基板,於80℃之熱壓板上進行5分鐘乾燥
後,於210℃之熱風循環式烤箱中進行1小時焙燒,而製得膜厚100nm之聚醯亞胺膜。
將該附有液晶配向膜之基板,使用滾筒徑120mm之摩擦裝置,以滾筒迴轉數300rpm、滾筒進行速度20mm/sec、壓入量0.3mm之條件下,以人造纖維布進行摩擦處理,得附有液晶配向膜之基板。
準備附有液晶配向膜之基板2片,於其中1片之液晶配向膜面上散佈6μm之顆粒調距器後,於其上再印刷密封劑,另一片之基板以液晶配向膜面作為內側,以摩擦方向為逆向之方式貼合後,使密封劑硬化以製作空晶胞。將該空晶胞以減壓注入法,注入液晶MLC-6608(美樂克‧日本公司製),將注入口密封,得具有逆向配向之向列型液晶晶胞。
對依上述方法所製作之液晶晶胞的預傾角,以傾角測定裝置(ELSICON公司製型號PAS-301)於室溫下進行測定。其結果得知,預傾角為85.7∘,液晶晶胞經120℃、1小時熱處理後為86.6∘。此外,於室溫,及經1小時熱處理後之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的配向,對熱處理後亦呈現均勻之配向。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依上述相同方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的垂直配向。
於實施例6所得之聚醯亞胺粉末(B)(4.00g)中加入NMP (26.3g),80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (2.68g)、BCS (29.3g),經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(5)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(5),進行依實施例11相同之處理,製得經摩擦處理之逆向配向的向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作進行測定結果,得知室溫下為45.5∘、120℃、1小時熱處理後為45.7∘。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的垂直配向。
於實施例7所得之聚醯亞胺粉末(C)(3.40g)中加入NMP (23.0g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (4.70g)、BCS (25.5g)後,經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(6)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(6),進行依實施例11相同之處理,製得經摩擦處理之逆向配向之向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作測
定結果得知,室溫下為29.8∘、120℃、1小時熱處理後為20.0∘。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的垂直配向。
將BODA (4.32g、17.3mmol)、p-PDA (1.74g、16.1mmol)、支鏈二胺之m-PBCH5DABz (3.10g、6.91mmol)於NMP (22.0g)中混合,於40℃下反應5小時後,加入CBDA (1.02g、5.20mmol)與NMP (18.0g),於40℃下反應6小時以製得聚醯胺酸溶液。
於此聚醯胺酸溶液(30.0g)中加入NMP稀釋至6質量%後,加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(3.63g)、吡啶(2.82g),於80℃下反應3小時。將該反應溶液投入甲醇(387ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(G)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為44%,數平均分子量為14,400、重量平均分子量為43,700。
於此聚醯亞胺粉末(G)(4.00g)中加入NMP (28.6g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (3.76g)、BCS (29.6g)後,經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(7)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(7),進行依實施例11相同之處理,得經摩擦處理之逆向配向之向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作測定結果得知,室溫下為89.2∘、120℃、1小時熱處理後為89.7∘。此外,室溫,及1小時熱處理後之該些液晶晶胞經使用偏光顯微鏡觀察結果,得知液晶呈均勻之配向,對熱處理亦呈均勻之配向。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的垂直配向。
將BODA (4.41g、17.6mmol)、DBA (2.86g、18.8mmol)、支鏈二胺之m-PBCH5DABz (2.11g、4.70mmol)於NMP (23.0g)中混合,於80℃下反應5小時反應後,加入CBDA (1.01g、5.15mmol)與NMP (18.0g),於40℃下反應6小時以製得聚醯胺酸溶液。
於該聚醯胺酸溶液(30.0g)中加入NMP稀釋至6質量%後,加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(3.78g)、吡啶(2.93g),於80℃下反應3小時。將該反應溶液投入甲醇(408ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(H)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為40%,數平均分子量為16,500、重量平均分子量為43,800。
於該聚醯亞胺粉末(H)(4.00g)中加入NMP (26.3g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (6.40g)、BCS (30.0g)後,經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(8)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(8),進行依實施例11相同之處理,製得經摩擦處理之逆向配向之向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作測定結果得知,室溫下為86.7∘、120℃、1小時熱處理後為87.8∘。此外,室溫,及1小時熱處理後之該些液晶晶胞經使用偏光顯微鏡觀察結果,得知液晶呈均勻之配向,對熱處理亦呈均勻之配向。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的垂直配向。
將BODA (8.07g、32.3mmol)、DBA (4.58g、30.1mmol)、支鏈二胺之m-PBCH5DABz (5.79g、12.9mmol)於NMP (43.0g)中混合,於80℃下反應5小時後,加入CBDA (2.05g、10.5mmol)與NMP (38.0g),於40℃下反應6小時以製得聚醯胺酸溶液。
於該聚醯胺酸溶液(20.0g)中加入NMP稀釋至6質量%後,加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(2.15g)、吡啶(
1.66g),於80℃下反應3小時。將該反應溶液投入甲醇(247ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(I)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為45%,數平均分子量為22,600、重量平均分子量為59,500。
於該聚醯亞胺粉末(I)(3.00g)中加入NMP (14.7g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (7.30g)、BCS (25.0g)後,經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(9)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(9),進行依實施例11相同之處理,製得經摩擦處理之逆向配向之向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作下進行測定結果得知,室溫下為86.5∘、120℃、1小時熱處理後為87.2∘。此外,再於室溫,及1小時熱處理後之該些液晶晶胞經使用偏光顯微鏡觀察結果,得知液晶呈均勻之配向,對熱處理亦呈均勻之配向。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的垂直配向。
於實施例16所得之聚醯胺酸溶液(20.0g)中加入NMP稀釋至6質量%後,加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(
4.29g)、吡啶(3.33g),於90℃下反應3.5小時。將該反應溶液投入甲醇(260ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沉澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(J)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為80%,數平均分子量為19,600,重量平均分子量為51,900。
於此聚醯亞胺粉末(J)(3.00g)中加入NMP (14.8g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (7.40g)、BCS (25.1g),經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(10)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(10),進行依實施例11相同之處理,製得經摩擦處理之逆向配向之向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作下進行測定結果得知,室溫下為88.9∘、120℃、1小時熱處理後為89.6∘。此外,再於室溫,及1小時熱處理後之該些液晶晶胞經使用偏光顯微鏡觀察結果,得知液晶呈均勻之配向,對熱處理亦呈均勻之配向。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的垂直配向。
於實施例16所得之聚醯胺酸溶液(20.0g)中加入NMP稀釋至6質量%後,加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(
4.27g)、三乙基胺(1.51g),於100℃下反應4小時。於該反應溶液中加入草酸(1.88g)中和後,投入甲醇(253ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沉澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(K)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為98%,數平均分子量為19,200,重量平均分子量為51,000。
於該聚醯亞胺粉末(K)(3.30g)中加入NMP (16.1g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (13.6g)、BCS (22.0g)後,經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(11)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(11),進行依實施例11相同之處理,製得經摩擦處理之逆向配向之向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作下進行測定結果得知,室溫下為88.4∘、120℃、1小時熱處理後為89.2∘。此外,再於室溫,及1小時熱處理後之該些液晶晶胞經使用偏光顯微鏡觀察結果,得知液晶呈均勻之配向,對熱處理亦呈均勻之配向。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的垂直配向。
將BODA (4.32g、17.3mmol)、p-PDA (2.11g、
19.5mmol)、支鏈二胺之m-PBCH7DABz (1.64g、3.44mmol)於NMP (20.0g)中混合,於80℃反應5小時後,加入CBDA (1.01g、5.15mmol)與NMP (16.4g),於40℃下反應6小時以製得聚醯胺酸溶液。
於該聚醯胺酸溶液(20.0g)中加入NMP稀釋至6質量%後、加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(2.33g)、吡啶(1.81g),於80℃下反應3小時。將該反應溶液投入甲醇(250ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(L)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為50%,數平均分子量為13,900,重量平均分子量為35,800。
於該聚醯亞胺粉末(L)(2.06g)中加入NMP (13.8g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (3.05g)、BCS (15.5g)後,經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(12)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(12),進行依實施例11相同之處理,製得經摩擦處理之逆向配向之向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作下進行測定結果得知,室溫下為88.0∘、120℃、1小時熱處理後為88.3∘。此外,再於室溫,及1小時熱處理後之該些液晶晶胞經使用偏光顯微鏡觀察結果,得知液晶呈均勻之配向,對熱處理亦呈均勻之配向。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同
方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的垂直配向。
將BODA (7.34g、29.4mmol)、DBA (4.17g、27.4mmol)、支鏈二胺之m-PBCH7DABz (5.60g、11.7mmol)於NMP (39.5g)中混合,於80℃下反應5小時後,加入CBDA (2.05g、10.5mmol)與NMP (34.5g),於40℃下反應6小時以製得聚醯胺酸溶液。
於該聚醯胺酸溶液(20.0g)中加入NMP稀釋至6質量%後、加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(2.14g)、吡啶(1.67g),於80℃下反應3小時。將該反應溶液投入甲醇(250ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(M)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為45%,數平均分子量為21,900,重量平均分子量為58,100。
於該聚醯亞胺粉末(M)(3.00g)中加入NMP (15.0g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (7.30g)、BCS (25.1g),經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(13)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(13),進行依實施例11相同之處理,製得經摩擦處理之逆向配向之向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作下
進行測定結果得知,室溫下為89.6∘、120℃、1小時熱處理後為89.7∘。此外,再於室溫,及1小時熱處理後之該些液晶晶胞經使用偏光顯微鏡觀察結果,得知液晶呈均勻之配向,對熱處理亦呈均勻之配向。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的垂直配向。
於實施例20所得之聚醯胺酸溶液(15.5g)中加入NMP稀釋至6質量%後,加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(3.32g)、吡啶(2.58g),於90℃下反應3.5小時。將該反應溶液投入甲醇(200ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(N)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為80%,數平均分子量為18,600,重量平均分子量為50,100。
於該聚醯亞胺粉末(N)(2.50g)中加入NMP (12.6g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (6.11g)、BCS (21.0g),經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(14)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(14),進行依實施例11相同之處理,製得經摩擦處理之逆向配向之向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作下
進行測定結果得知,室溫下為89.5∘、120℃、1小時熱處理後為89.7∘。此外,再於室溫,及1小時熱處理後之該些液晶晶胞經使用偏光顯微鏡觀察結果,得知液晶呈均勻之配向,對熱處理亦呈均勻之配向。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的垂直配向。
於比較例1所得之聚醯亞胺粉末(E)(3.15g)中加入NMP (21.1g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (1.95g)、BCS (26.3g)後,進行1小時攪拌時,樹脂成份產生析出,而未能製得液晶配向處理劑。因此,無法製作液晶晶胞。
於比較例1所得之聚醯亞胺粉末(E)(3.65g)中加入NMP (24.4g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (5.35g)、BCS (27.4g),經1小時攪拌結果,樹脂成份產生析出,而未能製得液晶配向處理劑。因此,無法製作液晶晶胞。
於比較例1所得之聚醯亞胺粉末(E)(3.10g)中加
入NMP (20.7g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (27.0g)、BCS (11.2g),經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(15)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(15),旋轉塗佈於附有ITO電極之玻璃基板,於80℃之熱壓板上進行5分鐘乾燥後,於210℃之熱風循環式烤箱中進行1小時焙燒,以製得膜厚100nm之聚醯亞胺膜。經確認塗膜面時,發現多數砂孔。使用該附有液晶配向膜之基板,進行依實施例11相同之處理,得經摩擦處理之逆向配向之向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作測定結果得知,室溫下為76.4∘、121℃,1小時熱處理後為80.1∘。其中,液晶晶胞面內發現預傾角產生極大之偏差。此外,於室溫,及1小時熱處理後之該些液晶晶胞經使用偏光顯微鏡觀察結果,得知伴隨砂孔之存在,液晶配向為不佳之狀態。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同方法所製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,雖確認出液晶為垂直配向,但伴隨砂孔之存在,局部部份出現未有亮光之情形。
將BODA (16.9g、67.5mmol)、p-PDA (6.80g、62.9mmol)、支鏈二胺之PCH7DAB (10.3g、27.1mmol)
於NMP (100.1g)中混合,於40℃下反應5小時後,加入CBDA (4.10g、20.9mmol)與NMP (52.2g),於40℃下反應6小時以製得聚醯胺酸溶液。於所得之聚醯胺酸溶液(130.3g)中加入NMP稀釋至6質量%後,加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(15.6g)、吡啶(12.1g),於80℃下反應3小時。將該反應溶液投入甲醇(1600ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(O)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為54%,數平均分子量為18,300,重量平均分子量為45,300。
於該聚醯亞胺粉末(O)(3.20g)中加入NMP (23.5g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (2.63g)、BCS (24.0g)後,經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(16)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(16),進行依實施例11相同之處理,得經摩擦處理之逆向配向之向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作測定結果得知,於室溫下為78.7∘,120℃、1小時熱處理後為81.5∘。此外,再於室溫、及1小時熱處理後之該些液晶晶胞以偏光顯微鏡觀察結果,得知其液晶呈均勻配向,與實施例14相比較時,隨著液晶之傾斜出現未有亮光之情形。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同
方法製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,確認液晶係成均勻的垂直配向。
將BODA (15.0g、60.0mmol)、p-PDA (4.30g、39.8mmol)、支鏈二胺之PCH7DAB (15.2g、40.0mmol)於NMP (100.3g)中混合,於40℃下反應5小時後,加入CBDA (3.80g、19.4mmol)與NMP (53.2g),於40℃下反應6小時以製得聚醯胺酸溶液。於所得之聚醯胺酸溶液(130.3g)中加入NMP稀釋至6質量%後,加入醯亞胺化觸媒之乙酸酐(13.9g)、吡啶(10.8g),於80℃下反應3小時。將該反應溶液投入甲醇(1600ml)中,將所得之沈澱物濾出。此沈澱物以甲醇洗淨,於100℃下減壓乾燥得聚醯亞胺粉末(P)。該聚醯亞胺之醯亞胺化率為55%,數平均分子量為17,500,重量平均分子量為42,700。
於此聚醯亞胺粉末(P)(3.15g)中加入NMP (23.1g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於此溶液中加入NMP (2.65g)、BCS (23.6g)後,經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(17)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(17),旋轉塗佈於附有ITO電極之玻璃基板,於80℃之熱壓板上進行5分鐘乾燥後,於210℃之熱風循環式烤箱中進行1小時焙燒
,以製得膜厚100nm之聚醯亞胺膜。於確認塗膜面時,發現砂孔。使用該附有液晶配向膜之基板,進行依實施例11相同之處理,以製得經摩擦處理之逆向配向之向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作測定結果得知,室溫下為87.7∘,120℃、1小時熱處理後為88.7∘。其中,液晶晶胞面內之預傾角發現偏差。此外,於室溫,及1小時熱處理後之該些液晶晶胞經使用偏光顯微鏡觀察結果,得知伴隨砂孔之存在,液晶配向為不佳之狀態。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同方法所製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,雖確認出液晶為垂直配向,但伴隨砂孔之存在,局部部份出現未有亮光之情形。
於比較例2所得之聚醯亞胺粉末(F)(3.51g)中加入NMP (23.5g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (2.17g)、BCS (29.3g),經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(18)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(18),旋轉塗佈於附有ITO電極之玻璃基板,於80℃之熱壓板上進行5分鐘乾燥後,於210℃之熱風循環式烤箱中進行1小時焙燒,以製得膜厚100nm之聚醯亞胺膜。於確認塗膜面時,發現多數砂孔。使用該附有液晶配向膜之基板,進行依實施
例11相同之處理,以製得經摩擦處理之逆向配向之向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作測定結果得知,室溫下為23.1∘,120℃、1小時熱處理後為13.5∘。其中,液晶晶胞面內之預傾角發現極大之偏差。此外,於室溫,及1小時熱處理後之該些液晶晶胞經使用偏光顯微鏡觀察結果,得知伴隨砂孔之存在,液晶配向為不佳之狀態。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同方法所製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,雖確認出液晶為垂直配向,但伴隨砂孔之存在,局部部份出現未有亮光之情形。
於比較例2所得之聚醯亞胺粉末(F)(3.23g)中加入NMP (21.6g),於80℃下攪拌40小時使其溶解。於該溶液中加入NMP (4.73g)、BCS (24.2g)後,經1小時攪拌而製得液晶配向處理劑(19)。該液晶配向處理劑並未發現混濁或析出等異常,確認樹脂成份呈均勻之溶解。
使用上述所得之液晶配向處理劑(19),旋轉塗佈於附有ITO電極之玻璃基板,於80℃之熱壓板上進行5分鐘乾燥後,於210℃之熱風循環式烤箱中進行1小時焙燒,以製得膜厚100nm之聚醯亞胺膜。於確認塗膜面時,發現多數砂孔。使用該附有液晶配向膜之基板,進行依實施
例11相同之處理,以製得經摩擦處理之逆向配向之向列型液晶晶胞。該液晶晶胞之預傾角依實施例11相同操作測定結果得知,室溫下為22.1°,120℃、1小時熱處理後為15.6°。其中,液晶晶胞面內之預傾角發現極大之偏差。此外,於室溫,及1小時熱處理後之該些液晶晶胞經使用偏光顯微鏡觀察結果,得知伴隨砂孔之存在,液晶配向為不佳之狀態。
又,除未經摩擦處理以外,其他皆依實施例11相同方法所製作之液晶晶胞,經使用偏光顯微鏡觀察結果,雖確認出液晶為垂直配向,但伴隨砂孔之存在,局部部份出現未有亮光之情形。
<印刷性試驗>
使用實施例11~21、比較例6~10所得之液晶配向處理劑進行印刷。印刷機為使用日本照相印刷公司製簡易印刷機(S15型)。印刷為於洗淨之蒸鉻基板上印刷面積8×8cm、印壓0.2mm,框架基板5片,印刷至預乾燥為止之時間為90秒,預乾燥溫度為70℃,並進行5分鐘。
砂孔之確認,係於鈉燈下以目視觀察方式進行。
膜厚紋路及邊緣直線性係以光學顯微鏡進行確認。
實施例11~21、比較例6~10之結果彙整如表3及表4所示。
由實施例11~21、比較例6~10之結果得知,使用本發明之二胺的聚醯亞胺,相較於使用比較之二胺的聚醯亞
胺,得知具有較少之導入量下即可得到更高之預傾角。特別是,由實施例14與比較例7之比較得知,比較例7與使用本發明之二胺的實施例14相比較時,得之進行摩擦處理時將會伴隨液晶之傾斜而出現未發光之情形。即,使用本發明之二胺之聚醯亞胺,即使進行摩擦處理,亦會出現較高之預傾角。使用本發明之二胺之聚醯亞胺,於具有較高之醯亞胺化率的同時,或使用過多貧溶劑之丁基溶纖素之混合容許量時,皆未出現樹脂之析出。其結果得知,使用本發明之二胺所得之液晶配向處理劑,依通常之塗佈手段亦可形成具有均勻之薄膜。
本發明之二胺於作為構成液晶配向膜所使用之聚合物的原料使用時,具有增大液晶預傾角之效果,於極少之使用比例下液晶亦可形成垂直配向,且聚合物溶液大量使用貧溶劑之際,亦不容易發生析出現象。如此,本發明之液晶配向處理劑,可依通常之塗佈手段形成均勻之薄膜,而可製作賦予液晶更大預傾角之液晶配向膜,故極適合使用於TN元件、STN元件、TFT液晶元件,及垂直配向型之液晶顯示元件等。
又,本說明書中所引用2007年3月23日申請之日本專利申請第2007-077865號之說明書、申請專利範圍,及
摘要等全部內容,皆屬於本發明說明揭示之內容,而為本發明之內容。
Claims (9)
- 一種下述式(1)所表示之二胺,
- 如申請專利範圍第1項之二胺,其為下述式(2-1)所表示者,
- 如申請專利範圍第1項之二胺,其為下述式(2-2)所表示者,
- 一種聚醯胺酸,其係將含有申請專利範圍第1~3 項中任一項之二胺的二胺成份與四羧酸二酐反應以製得;或一種聚醯亞胺,其係將該聚醯胺酸脫水閉環以製得。
- 如申請專利範圍第4項之聚醯胺酸或聚醯亞胺,其中,二胺成份中之10莫耳%以上為申請專利範圍第1~3項中任一項之二胺。
- 一種液晶配向處理劑,其特徵為,含有申請專利範圍第4或5項之聚醯胺酸及/或聚醯亞胺。
- 如申請專利範圍第6項之液晶配向處理劑,其含有含5~60質量%貧溶劑之有機溶劑。
- 一種液晶配向膜,其特徵為,使用申請專利範圍第6或7項之液晶配向處理劑所得之液晶配向膜。
- 一種液晶顯示元件,其特徵為,具有申請專利範圍第8項之液晶配向膜。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007077865 | 2007-03-23 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW200906769A TW200906769A (en) | 2009-02-16 |
TWI441801B true TWI441801B (zh) | 2014-06-21 |
Family
ID=39788495
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW097110377A TWI441801B (zh) | 2007-03-23 | 2008-03-24 | Diamine compounds, polyamic acid, polyimide and liquid crystal alignment treatment agent |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5267454B2 (zh) |
KR (1) | KR101492656B1 (zh) |
CN (1) | CN101641322B (zh) |
TW (1) | TWI441801B (zh) |
WO (1) | WO2008117760A1 (zh) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5365780B2 (ja) * | 2008-03-18 | 2013-12-11 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤および液晶表示素子 |
JP2010101999A (ja) * | 2008-10-22 | 2010-05-06 | Chisso Corp | 液晶配向膜、液晶配向剤および液晶表示素子 |
JP5903890B2 (ja) * | 2009-11-09 | 2016-04-13 | Jnc株式会社 | 液晶表示素子、液晶組成物及び配向剤並びに液晶表示素子の製造方法及びその使用 |
WO2011132751A1 (ja) * | 2010-04-22 | 2011-10-27 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向処理剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 |
WO2012002465A1 (ja) * | 2010-06-30 | 2012-01-05 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜、及び液晶表示素子 |
CN104136977B (zh) * | 2011-12-28 | 2017-03-08 | 日产化学工业株式会社 | 液晶取向剂、液晶取向膜、液晶显示元件及二胺化合物 |
JP6079210B2 (ja) | 2012-03-28 | 2017-02-15 | Jsr株式会社 | 液晶配向剤、液晶配向膜、液晶表示素子、重合体及び化合物 |
JP2014059545A (ja) * | 2012-08-21 | 2014-04-03 | Jsr Corp | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 |
JP6394592B2 (ja) | 2013-04-11 | 2018-09-26 | 住友化学株式会社 | 光学異方性フィルム用配向層 |
CN104339796B (zh) | 2013-08-09 | 2018-03-02 | 住友化学株式会社 | 层叠体 |
KR102223121B1 (ko) | 2013-08-09 | 2021-03-05 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | 장척 위상차 필름의 제조 방법 |
CN104345370B (zh) | 2013-08-09 | 2018-08-24 | 住友化学株式会社 | 光学膜 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4894120B2 (ja) * | 2001-09-27 | 2012-03-14 | Jnc株式会社 | フェニレンジアミン誘導体、液晶配向膜および液晶表示素子 |
JP4466373B2 (ja) * | 2002-12-11 | 2010-05-26 | 日産化学工業株式会社 | 新規なジアミノベンゼン誘導体、それを用いたポリイミド前駆体およびポリイミド、並びに液晶配向剤 |
JP5219233B2 (ja) * | 2003-05-07 | 2013-06-26 | 日産化学工業株式会社 | 液晶配向剤 |
-
2008
- 2008-03-21 KR KR1020097019640A patent/KR101492656B1/ko active IP Right Grant
- 2008-03-21 CN CN2008800091198A patent/CN101641322B/zh active Active
- 2008-03-21 WO PCT/JP2008/055317 patent/WO2008117760A1/ja active Application Filing
- 2008-03-21 JP JP2009506326A patent/JP5267454B2/ja active Active
- 2008-03-24 TW TW097110377A patent/TWI441801B/zh active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5267454B2 (ja) | 2013-08-21 |
TW200906769A (en) | 2009-02-16 |
WO2008117760A1 (ja) | 2008-10-02 |
CN101641322A (zh) | 2010-02-03 |
KR101492656B1 (ko) | 2015-02-12 |
CN101641322B (zh) | 2013-05-08 |
KR20090123897A (ko) | 2009-12-02 |
JPWO2008117760A1 (ja) | 2010-07-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI441801B (zh) | Diamine compounds, polyamic acid, polyimide and liquid crystal alignment treatment agent | |
TWI429617B (zh) | Diamine compounds, polyamic acid, polyimide and liquid crystal alignment treatment agent | |
KR101397294B1 (ko) | 액정 배향제, 그것을 사용한 액정 배향막 및 액정 표시 소자 | |
TWI520985B (zh) | 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 | |
TWI510519B (zh) | A liquid crystal alignment agent, a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal display device using the same | |
TWI502054B (zh) | A liquid crystal alignment agent and a liquid crystal display device using the liquid crystal display device | |
TWI454504B (zh) | A liquid crystal alignment agent and a liquid crystal display device using the liquid crystal display device | |
TW201005007A (en) | Liquid-crystal alignment material, liquid-crystal display element employing same, and novel diamine | |
TWI503610B (zh) | 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 | |
TWI436980B (zh) | Diamine, polyimide precursor, polyimide, liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element | |
TW200944553A (en) | Liquid-crystal alignment material and liquid-crystal display element | |
TWI507447B (zh) | A liquid crystal alignment agent, a liquid crystal alignment film and a liquid crystal display device using the same | |
JP6183616B2 (ja) | 液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子 | |
TW201444887A (zh) | 液晶配向劑、液晶配向膜及液晶顯示元件 | |
TWI746423B (zh) | 二胺合成及用其製備的液晶配向劑 | |
TWI461462B (zh) | A liquid crystal alignment agent and a liquid crystal display device using the liquid crystal display device | |
TWI683857B (zh) | 液晶配向劑、液晶配向膜、及液晶顯示元件 | |
TWI494348B (zh) | Polymer, liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display element and diamine | |
JP2023007402A (ja) | 液晶配向剤、液晶配向膜、液晶素子、重合体及びジアミン |