TWI480317B - 液晶配向劑及液晶顯示元件 - Google Patents
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Description
本發明涉及液晶配向劑及液晶顯示元件。
目前,作為液晶顯示元件,已知具有所謂TN型(Twisted Nematic,扭曲向列)液晶胞的TN型液晶顯示元件,其在設置了透明導電膜的基板表面上形成由有機樹脂等形成的液晶配向膜,作為液晶顯示元件用的基板,將其2塊相對設置,在其間隙內形成具有正的介電各向異性的向列型液晶層,構成夾層結構的胞,該液晶分子的長軸從一塊基板向另一塊基板連續地扭轉90度。另外,最近還開發了對比度比TN型液晶顯示元件高的STN(Super Twisted Nematic,超扭曲向列)型液晶顯示元件以及視角依賴性少的IPS(In-Plane Switching:面內切換)型液晶顯示元件、使用具有負介電各向異性的向列型液晶的VA(Vertical Alignment)型液晶顯示元件等(專利文獻1~5)。
上述各種液晶顯示元件的運作原理可以大致區分為透過型和反射型。透過型液晶顯示元件是利用元件驅動時,來自元件背面的背光用光源的透光光強度變化,進行顯示的元件。反射型液晶顯示元件是不使用背光光源,在元件驅動時利用太陽光等來自外部的光的反射光的強度變化進行顯示的元件,與透過型元件相比,由於耗電少,所以可以認為在戶外使用時特別有利。
對透過型液晶顯示元件來說,其中具有的液晶配向膜可以長時間暴露在來自背光光源的光中。特別是,除了商業用途以外,近年來作為家庭影院的需要也逐漸升高的液晶放映機用途中,使用金屬鹵化物燈等照射強度非常高的光源。另外,由於照射強度高的光,可以認為驅動時,液晶顯示器元件自身的溫度也升高。
在為反射型液晶顯示元件時,戶外使用的可能性增大,在這種情況下,包含強烈的紫外光的太陽光成為光源。另外,在為反射型元件時,在原理方面,與透過型相比元件內透過光的距離更長。
此外,透過型液晶顯示元件、反射型液晶顯示元件,例如都有普遍設置在家用轎車內等的趨勢,作為液晶顯示元件的適用形態與目前研究的方案相比,要在高的溫度下使用和適應實際設置環境。
然而,在液晶顯示元件的製造步驟中,基於縮短製程和提高效率的觀點而開始使用是液晶滴加方式,也就是ODF(On Drop Fill)方式。ODF方式與預先使用熱固化性密封劑,將液晶注入組裝完的空的液晶胞中的目前的方法不同,是在經塗布液晶配向膜的一側基板的必要位置塗布紫外光固化性的密封劑後,將液晶滴加在必要位置和另一個基板貼合後,整面照射紫外光,使密封劑固化,製造液晶胞的方法。此時照射的紫外光通常是在每1平方釐米為幾焦耳以上的強度。也就是,在液晶顯示元件的製造步驟中,液晶配向膜和液晶一起暴露在這種強的紫外光下。
在這種液晶顯示元件中,由於其多功能化、多用途化、製造步驟的改良等,所以可以獲得能適應高強度的光照射、高溫環境、長時間運行等目前無法使用的苛刻的環境,而且在該環境下,液晶配向性、電壓保持率等電性質、或者顯示性質更優異的顯示元件,進而進一步延長液晶顯示元件的壽命。
作為構成液晶顯示元件的液晶配向膜的材料到目前為止已知的有聚醯亞胺、聚醯胺酸、聚醯胺和聚酯等有機樹脂。特別是,聚醯亞胺在有機樹脂中,顯示出耐熱性、與液晶的親和性、機械強度等優異的物性,所以在大多的液晶顯示元件中使用(專利文獻6~8)。
然而,在近年的液晶顯示元件中,隨著上述製造環境、使用環境的更嚴苛,新的要求增強,目前可以使用的有機樹脂所能達到的耐熱性、耐光性還不足。
因此,對耐熱性、耐光性優異的液晶配向膜進行研究。例如,在專利文獻9中,公開了由聚矽氧烷溶液形成的垂直配向型的液晶配向膜,該聚矽氧烷溶液由具有4個烷氧基的矽化合物和具有3個烷氧基的矽化合物得到,還說明了該液晶配向膜垂直配向性、耐熱性和均勻性優異,此外作為塗布液的穩定性也優異。但是,該技術得到的液晶配向膜無法滿足隨著目前的製造環境、使用環境的嚴苛化所要求的性能,而且塗布液的保存穩定性還不足,所以在工業使用方面的便利性還有問題。
此外,作為液晶顯示元件對不產生殘像問題,也就是電性質優異的液晶配向劑的開發要求依然強烈。
另一方面,如果通過摩擦處理形成液晶配向膜,則在製程內容易產生灰塵和靜電,所以具有在配向膜表面黏附灰塵,成為產生顯示不佳的原因的問題,因此已知通過對基板表面形成的聚乙烯醇肉桂酸酯、聚醯亞胺、偶氮苯衍生物等感光性薄膜照射偏光或非偏光的放射線,賦予液晶配向能之光配向法(專利文獻10~12)。根據這些方法,不會產生靜電或灰塵,可以實現均勻的液晶配向。然而,通過這些技術形成的液晶配向膜即使在形成初始顯示出良好的預傾角,隨時間變化,也會產生預傾角顯現性缺失的現象,被指認為預傾角隨時間變化穩定性欠佳。
如上所述,還無法知道下述液晶顯示劑:在極為苛刻的目前的製造環境、使用環境下,可以提供具有足夠耐熱性、耐光性的液晶配向膜,而且保存穩定性優異,且在形成液晶顯示元件時顯示出優異的電性質的液晶配向劑。另外,還不知道通過光配向法形成時,顯示出足夠的預傾角隨時間變化穩定性的液晶配向劑。
本案發明人為了解決這些問題,近年來,發表了含有液晶配向性聚有機矽氧烷的液晶配向劑,該液晶配向性聚有機矽氧烷利用具有環氧基的聚有機矽氧烷的反應性,導入具有液晶配向能的結構而得到(專利文獻13~16)。
然而,發現上述使用環境的苛刻化有日益激化的趨勢,特別是液晶配向膜的耐熱性需要進一步提高。
[專利文獻1]日本特開平4-153622號公報
[專利文獻2]日本特開昭60-107020號公報
[專利文獻3]日本特開昭56-91277號公報
[專利文獻4]美國第5,928,733號專利說明書
[專利文獻5]日本特開平11-258605號公報
[專利文獻6]日本特開平9-197411號公報
[專利文獻7]日本特開2003-149648號公報
[專利文獻8]日本特開2003-107486號公報
[專利文獻9]日本特開平9-281502號公報
[專利文獻10]日本特開平6-287453號公報
[專利文獻11]日本特開2003-307736號公報
[專利文獻12]日本特開2004-163646號公報
[專利文獻13]日本特願2008-19346號
[專利文獻14]國際公開09/25385小冊
[專利文獻15]國際公開09/25386小冊
[專利文獻16]國際公開09/25388小冊
[專利文獻17]日本特開昭63-291922號公報
[專利文獻18]日本特開平6-222366號公報
[專利文獻19]日本特開平6-281937號公報
[專利文獻20]日本特開平5-107544號公報
[非專利文獻1]“溶膠凝膠法的科學”,Agne承風社(股),1988年,第155~161頁
[非專利文獻2]T. J. Scheffer等人,J. Appl. Phys. vo. 19,p2013(1980))
本發明是基於上述問題提出的,其目的在於提供液晶配向性優異,且耐熱性和耐光性高,特別是高溫環境下、即使照射高強度的光,電壓保持率也很少降低,可以形成電性質優異的液晶配向膜,而且保存穩定性良好的液晶配向劑。
本發明的另一目的在於提供耐熱性、耐光性和電性質優異,採用光配向法形成液晶配向膜時,預傾角的隨時間變化穩定性優異的液晶顯示元件。
本發明的其他目的和優點如下說明表明。
根據本發明,本發明的上述目的和優點,首先通過一種液晶配向劑實現,該液晶配向劑包含聚有機矽氧烷(A)以及化合物(B),其中該聚有機矽氧烷(A)具有Si-X’鍵(其中,X’是包含具有液晶配向能的結構的基團)和Si-XI
鍵(其中,XI
是包含環氧結構的基團);該化合物(B)在分子內具有2個以上選自羧酸的縮醛酯結構、羧酸的縮酮酯結構、羧酸的1-烷基環烷基酯結構和羧酸的第三丁基酯結構構成的群組中的至少一種結構。
本發明的上述目的和優點第二是通過具有由上述液晶配向劑形成的液晶配向膜的液晶顯示元件實現。
本發明的液晶配向劑的液晶配向性優異,且耐熱性和耐光性高,特別是高溫環境下、即使照射高強度的光,電壓保持率很少降低,可以形成電性質優異的液晶配向膜,而且保存穩定性優異。
這種具有由本發明的液晶配向劑形成的液晶配向膜的本發明的液晶顯示元件的耐熱性、耐光性和電性質優異,即使採用光配向法形成液晶配向膜時,預傾角的隨時間變化的穩定性優異。
本發明的液晶配向劑至少含有如上的聚有機矽氧烷(A)和化合物(B)。
本發明的聚有機矽氧烷(A)是具有Si-X’鍵(其中,X’是包含具有液晶配向能的結構的基團)和Si-X1
鍵(其中,X1
是含有環氧結構的基團)的聚有機矽氧烷。
作為上述基團X’中的具有液晶配向能的結構,較佳為例如含有選自由具有甾族骨架的碳原子數為17~51的基團、碳原子數為2~20的烷基、碳原子數為1~20的氟代烷基、環己基、具有碳原子數為1~20的烷基的烷基環己基、具有碳原子數為1~20的氟代烷基的氟代烷基環己基和具有碳原子數為1~20的氟代烷氧基的氟代烷氧基環己基構成的群組中的至少一種結構。
作為上述具有甾族骨架的碳原子數為17~51的基團較佳係碳原子數為17~30的情況。作為其具體例子,可以列舉出例如膽甾烷-3-基、膽甾烷-5-烯-3-基、膽甾烷-24-烯-3-基、膽甾烷-5,24-二烯-3-基、羊毛甾烷-3-基等。
作為上述碳原子數為2~20的烷基,可以列舉出例如乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正辛基、正壬基、正癸基、正月桂基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正二十烷基等。該烷基的碳原子數較佳為4~20。
上述碳原子數為1~20的氟代烷基,可以列舉出例如三氟甲基、全氟乙基、3,3,3-三氟代丙基、4,4,4-三氟丁基、4,4,5,5,5-五氟戊基、3,3,4,4,5,5,5-七氟戊基等。
作為上述具有碳原子數為1~20的烷基的烷基環己基,可以列舉出例如正丙基環己基、正丁基環己基、正戊基環己基、正己基環己基、正庚基環己基、正辛基環己基等。
作為上述具有碳原子數為1~20的氟代烷基的氟代烷基環己基,可以列舉出例如三氟甲基環己基等;作為上述具有碳原子數為1~20的氟代烷氧基的氟代烷氧基環己基,可以列舉出例如4,4,4-三氟代丁氧基環己基、4,4,5,5,5-五氟代戊氧基環己基等。
作為上述具有液晶配向能的結構除了選自具有甾族骨架的碳原子數為17~51的基團、碳原子數為2~20的烷基、碳原子數為1~20的氟代烷基、環己基、具有碳原子數為1~20的烷基的烷基環己基和具有碳原子數為1~20的氟代烷基的氟代烷基環己基構成的群組中的至少一種以外,還含有下式(X’-1)所示的結構時,
(式(X’-1)中,m是0~4的整數)
所得的液晶配向劑可以通過光配向法形成液晶配向膜。作為上式(X’-1)中的m'較佳為0或1,更佳為0。
所述的上述基團XI
中的“環氧結構”是指1,2-環氧結構。
作為上述基團XI
,可以列舉出例如下式(XI
-1’)或(XI
-2’)所示的基團。
(式(XI
-1’)和(XI
-2’)中,s是0~3的整數,t是1~6的整數,u是0~2的整,v是0~6的整數,“*”分別表示連接鍵)。
特佳係下式(XI
-1)或(XI
-2)所示的基團,
(式(XI
-1)和(XI
-2)中,“*”分別表示連接鍵)。
作為本發明的聚有機矽氧烷(A)中的基團X’的比例,相對於基團X’和基團XI
的總量而言,較佳為10~90mol%,更佳為20~80mol%,特佳為25~75mol%。
對於本發明的聚有機矽氧烷(A),通過凝膠滲透層析法(GPC)測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量,較佳為1,000~10,000,000,更佳為5,000~100,000,進一步較佳為7,000~50,000。
這種聚有機矽氧烷(A)可以是例如具有Si-XI
鍵(其中,XI
和聚有機矽氧烷(A)中的XI
的定義相同)的聚有機矽氧烷(以下,稱作“具有環氧基的聚有機矽氧烷”)和具有選自羧基和羥基構成的群組中之至少一種基團以及具有液晶配向能的結構之化合物(以下,稱作“化合物a”)的反應產物。
具有環氧結構的聚有機矽氧烷優選通過凝膠滲透層析法(GPC)測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量為500~100,000,更佳為1,000~10,000,進一步較佳為1,000~5,000。
上述的基團XI
和聚有機矽氧烷(A)中的基團XI
相同地特佳為上式(XI
-1)或(XI
-2)所示的基團。
這種具有環氧基的聚有機矽氧烷優選將具有環氧基的矽烷化合物、或具有環氧基的矽烷化合物和其他矽烷化合物的混合物,優選在合適的有機溶劑、水和催化劑的存在下,通過水解或水解縮合合成。
作為上述具有環氧基的矽烷化合物,可以列舉出例如3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基二甲基甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基二甲基乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三乙氧基矽烷等,較佳係使用選自此等之一種。
作為上述其他矽烷化合物,可以列舉出例如四氯矽烷、四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四正丙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷、四正丁氧基矽烷、四第二丁氧基矽烷、三氯矽烷、三甲氧基矽烷、三乙氧基矽烷、三正丙氧基矽烷、三異丙氧基矽烷、三正丁氧基矽烷、三第二丁氧基矽烷、氟代三氯矽烷、氟代三甲氧基矽烷、氟代三乙氧基矽烷、氟代三正丙氧基矽烷、氟代三異丙氧基矽烷、氟代三正丁氧基矽烷、氟代三第二丁氧基矽烷、甲基三氯矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三正丙氧基矽烷、甲基三異丙氧基矽烷、甲基三正丁氧基矽烷、甲基三第二丁氧基矽烷、2-(三氟甲基)乙基三氯矽烷、2-(三氟甲基)乙基三甲氧基矽烷、2-(三氟甲基)乙基三乙氧基矽烷、2-(三氟甲基)乙基三正丙氧基矽烷、2-(三氟甲基)乙基三異丙氧基矽烷、2-(三氟甲基)乙基三正丁氧基矽烷、2-(三氟甲基)乙基三第二丁氧基矽烷、2-(全氟-正己基)乙基三氯矽烷、2-(全氟-正己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(全氟-正己基)乙基三乙氧基矽烷、2-(全氟-正己基)乙基三正丙氧基矽烷、2-(全氟-正己基)乙基三異丙氧基矽烷、2-(全氟-正己基)乙基三正丁氧基矽烷、2-(全氟-正己基)乙基三第二丁氧基矽烷、2-(全氟正辛基)乙基三氯矽烷、2-(全氟正辛基)乙基三甲氧基矽烷、2-(全氟正辛基)乙基三乙氧基矽烷、2-(全氟正辛基)乙基三正丙氧基矽烷、2-(全氟正辛基)乙基三異丙氧基矽烷、2-(全氟正辛基)乙基三正丁氧基矽烷、2-(全氟正辛基)乙基三第二丁氧基矽烷、羥甲基三氯矽烷、羥甲基三甲氧基矽烷、羥基乙基三甲氧基矽烷、羥甲基三正丙氧基矽烷、羥甲基三異丙氧基矽烷、羥甲基三正丁氧基矽烷、羥甲基三第二丁氧基矽烷、3-(甲基)丙烯氧基丙基三氯矽烷、3-(甲基)丙烯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯氧基丙基三正丙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯氧基丙基三異丙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯氧基丙基三正丁氧基矽烷、3-(甲基)丙烯氧基丙基三第二丁氧基矽烷、3-巰基丙基三氯矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基三正丙氧基矽烷、3-巰基丙基三異丙氧基矽烷、3-巰基丙基三正丁氧基矽烷、3-巰基丙基三第二丁氧基矽烷、巰基甲基三甲氧基矽烷、巰基甲基三乙氧基矽烷、乙烯基三氯矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三正丙氧基矽烷、乙烯基三異丙氧基矽烷、乙烯基三正丁氧基矽烷、乙烯基三第二丁氧基矽烷、烯丙基三氯矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷、烯丙基三乙氧基矽烷、烯丙基三正丙氧基矽烷、烯丙基三異丙氧基矽烷、烯丙基三正丁氧基矽烷、烯丙基三第二丁氧基矽烷、苯基三氯矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、苯基三正丙氧基矽烷、苯基三異丙氧基矽烷、苯基三正丁氧基矽烷、苯基三第二丁氧基矽烷、甲基二氯矽烷、甲基二甲氧基矽烷、甲基二乙氧基矽烷、甲基二正丙氧基矽烷、甲基二異丙氧基矽烷、甲基二正丁氧基矽烷、甲基二第二丁氧基矽烷、二甲基二氯矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、二甲基二正丙氧基矽烷、二甲基二異丙氧基矽烷、二甲基二正丁氧基矽烷、二甲基二第二丁氧基矽烷、(甲基)[2-(全氟正辛基)乙基]二氯矽烷、(甲基)[2-(全氟正辛基)乙基]二甲氧基矽烷、(甲基)[2-(全氟正辛基)乙基]二乙氧基矽烷、(甲基)[2-(全氟正辛基)乙基]二正丙氧基矽烷、(甲基)[2-(全氟正辛基)乙基]二異丙氧基矽烷、(甲基)[2-(全氟正辛基)乙基]二正丁氧基矽烷、(甲基)[2-(全氟正辛基)乙基]二第二丁氧基矽烷、(甲基)(3-巰基丙基)二氯矽烷、(甲基)(3-巰基丙基)二甲氧基矽烷、(甲基)(3-巰基丙基)二乙氧基矽烷、(甲基)(3-巰基丙基)二正丙氧基矽烷、(甲基)(3-巰基丙基)二異丙氧基矽烷、(甲基)(3-巰基丙基)二正丁氧基矽烷、(甲基)(3-巰基丙基)二第二丁氧基矽烷、(甲基)(乙烯基)二氯矽烷、(甲基)(乙烯基)二甲氧基矽烷、(甲基)(乙烯基)二乙氧基矽烷、(甲基)(乙烯基)二正丙氧基矽烷、(甲基)(乙烯基)二異丙氧基矽烷、(甲基)(乙烯基)二正丁氧基矽烷、(甲基)(乙烯基)二第二丁氧基矽烷、二乙烯基二氯矽烷、二乙烯基二甲氧基矽烷、二乙烯基二乙氧基矽烷、二乙烯基二正丙氧基矽烷、二乙烯基二異丙氧基矽烷、二乙烯基二正丁氧基矽烷、二乙烯基二第二丁氧基矽烷、二苯基二氯矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、二苯基二乙氧基矽烷、二苯基二正丙氧基矽烷、二苯基二異丙氧基矽烷、二苯基二正丁氧基矽烷、二苯基二第二丁氧基矽烷、氯二甲基矽烷、甲氧基二甲基矽烷、乙氧基二甲基矽烷、氯三甲基矽烷、溴代三甲基矽烷、碘化三甲基矽烷、甲氧基三甲基矽烷、乙氧基三甲基矽烷、正丙氧基三甲基矽烷、異丙氧基三甲基矽烷、正丁氧基三甲基矽烷、第二丁氧基三甲基矽烷、第三丁氧基三甲基矽烷、(氯)(乙烯基)二甲基矽烷、(甲氧基)(乙烯基)二甲基矽烷、(乙氧基)(乙烯基)二甲基矽烷、(氯)(甲基)二苯基矽烷、(甲氧基)(甲基)二苯基矽烷、(乙氧基)(甲基)二苯基矽烷等具有1個矽原子的矽烷化合物,以及商品名為例如KC-89、KC-89S、X-21-3153、X-21-5841、X-21-5842、X-21-5843、X-21-5844、X-21-5845、X-21-5846、X-21-5847、X-21-5848、X-22-160AS、X-22-170B、X-22-170BX、X-22-170D、X-22-170DX、X-22-176B、X-22-176D、X-22-176DX、X-22-176F、X-40-2308、X-40-2651、X-40-2655A、X-40-2671、X-40-2672、X-40-9220、X-40-9225、X-40-9227、X-40-9246、X-40-9247、X-40-9250、X-40-9323、X-41-1053、X-41-1056、X-41-1805、X-41-1810、KF6001、KF6002、KF6003、KR212、KR-213、KR-217、KR220L、KR242A、KR271、KR282、KR300、KR311、KR401N、KR500、KR510、KR5206、KR5230、KR5235、KR9218、KR9706(以上,信越化學工業(股)製造);Glass Resin(昭和電工(股)製造);SH804、SH805、SH806A、SH840、SR2400、SR2402、SR2405、SR2406、SR2410、SR2411、SR2416、SR2420(以上,Toray‧Dow Corning(股)製造);FZ3711、FZ3722(以上,日本Unicar(股)製造);DMS-S12、DMS-S15、DMS-S21、DMS-S27、DMS-S31、DMS-S32、DMS-S33、DMS-S35、DMS-S38、DMS-S42、DMS-S45、DMS-S51、DMS-227、PSD-0332、PDS-1615、PDS-9931、XMS-5025(以上,Chisso(股)製造);矽酸甲酯MS51、矽酸甲酯MS56(以上,三菱化學(股)製造);矽酸乙酯28、矽酸乙酯40、矽酸乙酯48(以上,Colcoat(股)製造);GR100、GR650、GR908、GR950(以上,昭和電工(股)製造)等部分縮合物。
在這些其他矽烷化合物中,較佳係選自四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯氧基丙基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、烯丙基三甲氧基矽烷、烯丙基三乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三乙氧基矽烷、巰基甲基三甲氧基矽烷、巰基甲基三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷和二甲基二乙氧基矽烷構成的群組中的一種以上。
上述具有環氧基的聚有機矽氧烷較佳係其環氧當量為100~10,000g/mol,更佳為150~1,000g/mol。因此,在合成具有環氧基的聚有機矽氧烷時,較佳為調整具有環氧基的矽烷化合物和其他矽烷化合物的使用比例,以使所得的聚有機矽氧烷的環氧當量為上述範圍。
作為合成具有環氧基的聚有機矽氧烷時,可以使用的有機溶劑,可以列舉出例如烴、酮、酯、醚、醇等。
作為上述烴,可以列舉出例如甲苯、二甲苯等;作為上述酮,可以列舉出例如甲乙酮、甲基異丁基酮、甲基正戊基酮、二乙基酮、環己酮等;作為上述酯,可以列舉出例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異戊基酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、乳酸乙酯等;作為上述醚,可以列舉出例如乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、四氫呋喃、二烷等;作為上述醇,可以列舉出例如1-己醇、4-甲基-2-戊醇、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單正丙基醚、乙二醇單正丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單正丙基醚等。此等之中,較佳係使用非水溶性的有機溶劑。
這些有機溶劑可以單獨或混合2種以上使用。
相對於100重量份全部矽烷化合物,有機溶劑的用量較佳為10~10,000重量份,更佳為50~1,000重量份。
製造具有環氧基的聚有機矽氧烷時,水的用量相對於全部矽烷化合物,較佳為0.5~100倍mol,更佳為1~30倍mol。
作為上述催化劑可以使用例如酸、鹼金屬化合物、有機鹼、鈦化合物、鋯化合物等。
作為上述鹼金屬化合物,可以列舉出例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、甲氧基鈉、甲氧基鉀、乙氧基鈉、乙氧基鉀等。
作為上述有機鹼,可以分別列舉出例如像乙胺、二乙胺、哌、哌啶、吡咯烷、吡咯這樣的1級、2級有機胺;像三乙基胺、三正丙基胺、三正丁基胺、吡啶、4-二甲基胺基吡啶、二氮雜環十一烯這樣的3級有機胺;像氫氧化四甲基銨這樣的4級有機胺等。這些有機鹼中,較佳為像三乙基胺、三正丙基胺、三正丁基胺、吡啶、4-二甲基胺基吡啶這樣的3級有機胺;像氫氧化四甲基銨這樣的4級有機胺。
作為製造具有環氧基的聚有機矽氧烷時的催化劑,優選鹼金屬化合物或有機鹼。通過使用鹼金屬化合物或有機鹼作為催化劑,不會產生環氧基的開環等副反應,以高的水解、縮合速度,得到所需要的聚有機矽氧烷,所以生產穩定性優異,是較佳的。另外,使用鹼金屬化合物或有機鹼作為催化劑合成的包含具有環氧基的聚有機矽氧烷和肉桂酸衍生物的反應物的本發明的液晶配向劑,保存穩定性極為優異,所以是合適的。其理由是,如非專利文獻1(“溶膠凝膠法的科學”,Agne承風社(股),1988年,第154~161頁)所指出的那樣,可以推測如果在水解、縮合反應中使用鹼金屬化合物或有機鹼作為催化劑,可以形成像無規結構或籠型結構這樣的三維結構,不會得到矽烷醇基的含有比例少的聚有機矽氧烷。還推測通過減少矽烷醇基的含有比例,可以抑制矽烷醇基之間的縮合反應,進而本發明的液晶配向劑在含有後述的其他聚合物時,抑制矽烷醇基和其他聚合物的縮合反應,所以保存穩定性優異。
作為上述催化劑,特佳為有機鹼。有機鹼的用量根據有機鹼的種類、溫度等反應條件而異,應當適當設定,例如,相對於全部矽烷化合物,為0.01~3倍mol,更佳為0.05~1倍mol。
製造具有環氧基的聚有機矽氧烷時的水解或水解-縮合反應,較佳為將具有環氧基的矽烷化合物和根據需要使用的其他矽烷化合物溶解於有機溶劑中,將該溶液與有機鹼和水混合,通過例如油浴等加熱進行。
在水解-縮合反應時,希望在加熱溫度較佳為130℃以下,更佳為40~100℃,較佳為加熱0.5~12小時,更佳為1~8小時。加熱時,可以攪拌混合液,也可以回流進行。
反應結束後,較佳係從反應液分取有機溶劑層,將其用水洗滌。在洗滌時,通過使用含有少量鹽的水,例如使用0.2重量%這樣的硝酸銨水溶液等洗滌,在可以容易地進行洗滌操作方面是較佳的。洗滌進行到洗滌後的水層為中性,之後,根據需要將有機溶劑層用無水硫酸鈣、分子篩等乾燥劑乾燥後,除去溶劑,可以得到所需要的具有環氧基的聚有機矽氧烷。
在本發明中,作為具有環氧基的聚有機矽氧烷可以使用市售者。作為這種商品,可以列舉出例如DMS-E01、DMS-E12、DMS-E21、EMS-32(以上,Chisso(股)製造)等。
上述化合物a是包含選自羧基和羥基構成的群組中的至少一種基團以及具有液晶配向能的結構的化合物。化合物a中的“羥基”是除了醇羥基以外,還包含酚羥基的定義。
作為化合物a較佳為下式(a-1)所示的化合物。
R-Z (a-1)
(式(a-1)中,R是包含具有液晶配向能的結構的基團,Z是羧基或羥基)。
化合物a是化合物a中的基團Z和具有上述環氧結構的聚有機矽氧烷中的基團XI
反應,形成連接基團,從而引入聚有機矽氧烷(A)中的基團X’的化合物,因此,R的具有液晶配向能的結構的內容可以和聚有機矽氧烷(A)的基團X’中的具有液晶配向能的結構的含義同樣地理解。另外,在基團R中增加的基團Z和基團XI
反應形成的連接基團是基團X’,這是本領域技術人員當然知曉的。
作為上式(a-1)中的Z較佳為羧基。
以下,對較佳之化合物a的方案進行說明。
R(以及X’)包含具有甾族骨架的碳原子數為17~51的基團、碳原子數為2~20的烷基、碳原子數為1~20的氟代烷基、環己基、具有碳原子數為1~20的烷基的烷基環己基或具有碳原子數為1~20的氟代烷基的氟代烷基環己基,以及上式(X’-1)所示的結構時,作為化合物a,可以列舉出例如下式(A-1)~(A-8)分別表示的化合物。
(式(A-1)中,RI
是具有甾族骨架的碳原子數為17~51的基團、碳原子數為2~20的烷基、碳原子數為1~20的氟代烷基或環己基,或者具有碳原子數為1~20的烷基的烷基環己基或具有碳原子數為1~20的氟代烷基的氟代烷基環己基,XI
是單鍵、氧原子、硫原子、伸苯基、伸環己基、-COO-、-NHCO-、-CONH-或-CO-,X2
是單鍵或下式(X2
-1)~(X2
-6)任一個表示的基團,
(上式中,“*”表示帶有該符號的連接鍵在X1
側。)
X3
是單鍵、伸苯基、*-O-(CH2
)a-、*-O-(CH2
)a-CO-、
或*-(CH2
)a-OCO-(CH2
)a-(其中,a各自獨立地是1~6的整數,“*”表示帶有該符號的連接鍵在-CH=CH-CO-側)所示的基團,Z和上式(a-1)中的Z的定義相同,其中,鄰接的2個鍵都是單鍵時,將其合併在一起形成一個單鍵。)
(式(A-2)中,R1
和Z分別和上式(A-1)中的R1
和Z的定義相同,X4
是單鍵、氧原子、硫原子、*-COO-、*-OCO-、*-NHCO-、*-CONH-或*-CO-(以上,“*”表示帶有該符號的連接鍵在R1
側),X5
是單鍵或伸苯基,X6
是單鍵或下式(X6
-1)所示的基團,
(式(X6
-1)中,“*”表示帶有該符號的連接鍵在X7
側),X7
是單鍵、*-CO-、*-OCO-(CH2
)a-、*-OCO-(CH2
)a-CO-、*-O-(CH2
)a-或
(以上,a是1~6的整數,“*”表示帶有該符號的連接鍵在X6
側),其中,鄰接的2個鍵都是單鍵時,將它們合併在一起形成一個單鍵。),
(式(A-3)中,RI
和Z分別和上式(A-1)中的RI
和Z的定義相同,X8
是單鍵或*-O-(CH2
)a-(其中,a是1~6的整數,“*”表示帶有該符號的連接鍵在-CH=CH-CO-側),m是0~4的整數)
(式(A-4)~(A-6)中,RI
和Z分別和上式(A-1)中的RI
和Z的定義相同,X9
分別是單鍵、氧原子、硫原子、*-COO-、*-OCO-、*-NHCO-、*-CONH-或*-CO-(以上,“*”表示帶該符號的連接鍵在RI
側),X10
分別是單鍵、氧原子、硫原子或-O-(CH2
)a-*(其中,a是1~6的整數,“*”表示帶該符號的連接鍵在Z側)
(式(A-7)和(A-8)中,RI
和Z分別和上式(A-1)中的RI
和Z的定義相同,X11
分別是單鍵、*-(CH2
)a-COO-、*-COO-(CH2
)a-或*-O-(CH2
)a-O-(其中,a是1~6的整數,“*”表示帶有該符號的連接鍵在Z側)
其中,在上式(A-1)~(A-8)中,是不允許可形成如O-O鍵或α,β-二酮結構之取代基的組合。
作為上述中的RI
的碳原子數為2~20的烷基,可以列舉出例如乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正辛基、正癸基、正十二烷基、正十六烷基、正十八烷基、正二十烷基等。該烷基的碳原子數較佳為4~20。
作為RI
中的碳原子數為1~20的氟代烷基,可以列舉出例如三氟甲基、全氟乙基、3,3,3-三氟丙基、4,4,4-三氟丁基、4,4,5,5,5-五氟戊基、4,4,5,5,6,6,6-七氟己基等。
作為RI
中的具有甾族骨架的RI
的1價有機基團,較佳係碳原子數為17~30的基團。作為具有甾族骨架的RI
的具體例子,可以列舉出例如膽甾烷-3-基、膽甾烷-5-烯-3-基、膽甾烷-24-烯-3-基、膽甾烷-5,24-二烯-3-基、羊毛甾烷-3-基等。
作為該化合物a更佳的例子,在上式(a-1)中的Z為-COOH時,作為上式(A-1)所示的化合物,可以列舉出例如下式(A-1-C1)~(A-1-C22)分別表示的化合物等;作為上式(A-2)所示的化合物,可以列舉出例如下式(A-2-C1)~(A-2-C5)分別表示的化合物等;作為上式(A-3)所示的化合物,可以列舉出例如下式(A-3-C1)或(A-3-C2)所示的化合物等;作為上式(A-4)所示的化合物,可以列舉出例如下式(A-4-C1)~(A-4-C3)分別表示的化合物等;作為上式(A-5)所示的化合物,可以列舉出例如下式(A-5-C1)所示的化合物等;作為上式(A-6)所示的化合物,可以列舉出例如下式(A-6-C1)或(A-6-C2)所示的化合物等;作為上式(A-7)所示的化合物,可以列舉出例如下式(A-7-C1)所示的化合物等;作為上式(A-8)所示的化合物,可以列舉出例如下式(A-8-C1)或(A-8-C2)所示的化合物等。
(上述中,RI
分別和上式(A-1)~(A-8)中的定義相同,a分別是1~6的整數。)
R為含有上式(X’-1)所示的結構的基團時,化合物a的較佳的其他例子,在Z為-OH時,作為上式(A-1)所示的化合物,可以列舉出例如下式(A-1-O1)~(A-1-O7)分別表示的化合物等;作為上式(A-2)所示的化合物,可以列舉出例如下式(A-2-O1)~(A-2-O3)分別表示的化合物等;作為上式(A-8)所示的化合物,可以列舉出例如下式(A-8-O1)所示的化合物等。
(上述中,RI
分別和上式(A-1)、(A-2)和(A-8)中的定義相同。)
另一方面,上式(a-1)中的R包含具有甾族骨架的碳原子數為17~51的基團、碳原子數為2~20的烷基、碳原子數為1~20的氟代烷基、環己基、具有碳原子數為1~20的烷基的烷基環己基或具有碳原子數為1~20的氟代烷基的氟代烷基環己基,但是在不含上式(X’-1)所示的結構時,作為化合物a,較佳為例如下式(A-9)~(A-11)分別表示的化合物等。
(上式中的RI
和Z分別和上式(A-1)中的RI
和Z的定義相同,式(A-10)和(A-11)中的X12
分別是單鍵、氧原子、*-COO-或*-OCO-(以上,“*”表示帶該符號的連接鍵在RI
側),式(A-11)中的p是1或2。)
作為Z為-COOH的上式(A-9)所示的化合物的例子,可以列舉出例如正丁酸、正戊酸、正己酸、正庚酸、正辛酸、正壬酸、正癸酸、正十一酸、正十二酸、正十三酸、正十四酸、正十五酸、正十六酸、正十七酸、正十八酸、正十九酸、正二十酸、四氫松香酸、琥珀酸單膽甾烷基酯、戊二酸單膽甾烷基酯、下式(A-9-1)所示的化合物等,
Ch
F2h+1
-Ci
H2i
-COOH (A-9-1)
(式(A-9-1)中,h是1~3的整數,i是3~18的整數);作為Z為-COOH的上式(A-10)所示的化合物的例子,可以列舉出例如4-甲基苯甲酸、4-乙基苯甲酸、4-(正丙基)苯甲酸、4-(正丁基)苯甲酸、4-(正戊基)苯甲酸、4-(正己基)苯甲酸、4-(正庚基)苯甲酸、4-(正辛基)苯甲酸、4-(正壬基)苯甲酸、4-(正癸基)苯甲酸、4-(正十二烷基)苯甲酸、4-(正十八烷基)苯甲酸、4-(正甲氧基)苯甲酸、4-(乙氧基)苯甲酸、4-(正丙氧基)苯甲酸、4-(正丁氧基)苯甲酸、4-(正戊氧基)苯甲酸、4-(正己氧基)苯甲酸、4-(正庚氧基)苯甲酸、4-(正辛氧基)苯甲酸、4-(正壬氧基)苯甲酸、4-(正癸氧基)苯甲酸、4-(正十二烷氧基)苯甲酸、4-(正十八烷氧基)苯甲酸、下式(A-9-2)~(A-9-4)分別表示的化合物等,
(上式中,j是5~20的整數,k是1~3的整數,m是0~18的整數,n是1~18的整數);作為Z為-COOH的上式(A-11)所示的化合物的具體例,可以列舉出例如4-(正丁基)環己基甲酸、4-(正戊基)環己基甲酸、4-(正丁基)二環己基甲酸、4-(正戊基)二環己基甲酸等。
此外,作為Z為-OH的上式(A-9)所示的化合物的例子,可以列舉出例如1-丁醇、1-戊醇、1-己醇、1-庚醇、1-辛醇、1-癸醇、1-十一醇、1-十二醇、1-十三醇、1-十四醇、1-十五醇、1-十六醇、1-十七醇、1-十八醇、1-十九醇、1-二十醇等。
上式(A-1)~(A-11)分別表示的化合物可以分別以商品的形式獲得,或者也可以通過適當組合有機化學的常規方法合成。以下,以R1
為烷基的化合物作為主要例子進行說明,但是對R1
為烷基以外的化合物也可以同樣地,或者通過基於該方法的方法合成,這是本領域技術人員應當理解的。
例如,上式(A-1-C1)所示的化合物,可以通過例如將羥基肉桂酸和具有相當於R1
的烷基的鹵代烷基,在碳酸鉀等適當的鹼的存在下,加熱反應後,通過氫氧化鈉等適當的鹼水溶液水解而得到。
上式(A-1-C2)所示的化合物,可以通過例如將羥基肉桂酸和具有相當於RI的烷基的烷基醯氯,在碳酸鉀等適當的鹼的存在下,在0℃~室溫的溫度下反應而得到。
上式(A-1-C4)所示的化合物,可以通過例如將羥基苯甲酸甲酯和具有相當於R1
的烷基的鹵代烷基或甲苯磺醯化烷基,在碳酸鉀等適當的鹼的存在下,在室溫~100℃下反應後,用氫氧化鈉等適當的鹼水溶液水解,然後將其用亞硫醯氯,形成醯氯後,將其在碳酸鉀等適當的鹼的存在下,和羥基肉桂酸在0℃~室溫的溫度下反應得到。
上式(A-1-C5)所示的化合物,可以通過例如將羥基苯甲酸和具有相當於R1
的烷基的烷基醯氯在三乙胺等適當的鹼的存在下,在0℃~室溫的溫度下反應後,通過亞硫醯氯形成醯氯,將其在碳酸鉀等適當的鹼的存在下,和羥基肉桂酸在0℃~室溫的溫度下反應得到。
上式(A-1-C6)所示的化合物,可以通過例如將4-烷基苯甲酸用亞硫醯氯形成醯氯,將其在碳酸鉀等適當的鹼的存在下,和羥基肉桂酸在0℃~室溫的溫度下反應得到。
上式(A-1-C7)所示的化合物,可以通過例如將4-羥基環己基甲酸甲酯和具有相當於RI
的烷基的鹵代烷基,在氫化鈉或金屬鈉等適當的鹼的存在下反應,形成醚後,用氫氧化鈉等鹼水溶液水解,再用亞硫醯氯形成醯氯後,將其在碳酸鉀等適當的鹼的存在下,和羥基肉桂酸在0℃~室溫的溫度下反應得到。
上式(A-1-C8)所示的化合物,可以通過例如將具有相當於RI
的烷基的4-烷基環己基甲酸,用亞硫醯氯形成醯氯,形成的醯氯在碳酸鉀等適當的鹼存在下,和羥基肉桂酸在0℃~室溫的溫度下反應得到。
上式(A-1-C9)所示的化合物,可以通過將具有相當於RI
的烷基的鹵代烷基和羥基苯甲醛,在碳酸鉀等鹼的存在下反應,形成醚鍵後,在氫氧化鈉存在下,將4-乙醯基苯甲酸,進行醇醛(aldol)縮合得到。上式(A-1-C10)~(A-1-C15)分別表示的化合物也可以通過基於該方法的方法得到。
上式(A-2-C1)所示的化合物,可以通過例如將4-碘化苯酚和具有相當於RI
的烷基的丙烯酸烷基酯,以鈀和胺作為催化劑進行反應(通常,稱作“Heck反應”)後,對反應產物開環加成琥珀酸酐或戊二酸酐等所希望的環狀酸酐得到。
上式(A-2-C2)所示的化合物,可以通過將具有相當於RI
的烷基的4-烷基苯乙酮和4-甲醯基苯甲酸,在氫氧化鈉存在下,進行醇醛縮合得到。上式(A-2-C3)所示的化合物也可以通過基於該方法的方法得到。
上式(A-2-C4)所示的化合物,可以通過將具有相當於RI
的烷基的4-烷基苯乙酮和4-羥基苯甲醛,在氫氧化鈉存在下,進行醇醛縮合得到。上式(A-2-C5)所示的化合物也可以通過基於該方法的方法得到。
上式(A-3-C1)所示的化合物,可以通過使用鈀催化劑,具有相當於RI
的烷基的丙烯酸酯和4-溴代肉桂酸,進行反應的方法(通常,稱作Heck反應)得到。上式(A-3-C2)所示的化合物也可以通過基於該方法的方法得到。
上式(A-4-C1)所示的化合物例如在RI
為烷基時,將具有相當於RI
的烷基的烷基琥珀酸酐和4-胺基肉桂酸,在乙酸中回流下,或在三乙胺等適當的鹼催化劑的存在下,在甲苯或二甲苯中回流下進行反應的方法得到。
在RI
為氟代烷基時,可以通過將馬來酸酐用對甲苯胺等適當的保護基保護後,通過和具有相當於RI
的氟代烷基的氟代烷基碘化物的格林納反應,偶合後,水解脫保護,進行脫水閉環後,和4-胺基肉桂酸反應的方法得到。
上式(A-4-C2)所示的化合物,例如可以通過將以下2條路線的任意一條合成。
作為第一條路線,可以列舉出將馬來酸酐用對甲苯胺等適當的保護基保護,在和碳酸鉀這樣適當的鹼存在下,在其中邁克爾加成具有相當於RI
的烷基的醇後,水解脫保護,然後脫水閉環,其產物和上式(A-4-C1)所示的化合物的合成同樣地,和4-胺基肉桂酸反應的方法。
作為第二條路線,可以列舉出將蘋果酸甲酯和具有相當於RI
的烷基的鹵代烷基,例如在氧化銀的存在下反應,成醚後,水解,再脫水閉環,其產物和合成上式(A-4-C1)所示的化合物同樣地,和4-胺基肉桂酸反應的方法。
上式(A-4-C3)所示的化合物,除了例如代替具有相當於RI的烷基的乙醇使用具有相當於RI
的烷基的硫醇以外,和合成上式(A-4-C2)所示的化合物的第一條路線同樣地得到。
上式(A-5-C1)所示的化合物,例如可以通過將1,2,4-三羧基環己烷酐用亞硫醯氯形成醯氯後,在具有相當於RI
的烷基的醇和三乙胺的等適當的鹼的存在下,反應酯化,其產物和合成上式(A-4-C1)所示的化合物同樣地,和4-胺基肉桂酸反應得到。
上式(A-6-C1)所示的化合物,例如可以通過將對應於所希望的化合物的化合物RI
-OH和苯偏三酸酐氯化物反應,合成作為中間體的酯化合物,接著,將該酯化合物和4-胺基肉桂酸反應合成。中間體酯化合物的合成優選在適當的溶劑中,在鹼性化合物的存在下進行,作為在此所使用的溶劑,可以列舉出例如四氫呋喃等,作為鹼性化合物,可以列舉出例如三乙胺等。酯化合物和4-胺基肉桂酸的反應,可以列舉出例如將兩者在乙酸中回流的方法;將兩者在甲苯或二甲苯中,在適當的催化劑(例如,硫酸等酸催化劑或三乙胺等鹼催化劑)的存在下回流的方法等。
上式(A-6-C2)所示的化合物,可以通過將5-羥基鄰苯二甲酸例如在二乙基苯中回流,脫水閉環,形成酸酐後,和4-胺基肉桂酸通過和上述同樣的方法反應,合成作為第一中間體的醯亞胺化合物,接著將該醯亞胺化合物和對應於所希望的化合物之化合物RI
-X(其中,X是鹵原子)反應來合成。此時,宜在適當的溶劑中,在鹼性化合物的存在下進行。作為可以在此使用的溶劑,可以列舉出例如N,N-二甲基乙醯胺等醯胺化合物等,作為鹼性化合物,可以列舉出例如碳酸鉀等。
上式(A-7-C1)所示的化合物,可以通過例如將4-硝基肉桂酸在碳酸鉀的存在下,和具有相當於RI
的烷基的鹵代烷基反應,成酯,將該硝基例如通過氯化錫還原,形成胺基後,其產物和1,2,4-三羧基環己基環己烷酐反應得到。後者的反應,可以通過例如將原料化合物在乙酸中回流的方法,或者在三乙胺等適當的鹼催化劑的存在下,在甲苯或二甲苯中回流的方法進行。通過根據該過程的方法,也可以合成上式(A-8-C1)所示的化合物。
上式(A-8-C2)所示的化合物,可以通過在合成上式(A-7-C1)所示的化合物時,使用羥基鄰苯二甲酸代替1,2,4-三羧基環己基環己烷酐,合成具有醯亞胺環的肉桂酸衍生物後,和琥珀酸酐或戊二酸酐反應得到。
上式(A-1-O1)所示的化合物可以通過將具有相當於RI
的烷基的鹵代烷基和4-羥基苯甲醛在碳酸鉀等鹼存在下反應,形成醚鍵後,將4-羥基苯乙酮在氫氧化鈉的存在下,進行醇醛縮合得到。上式(A-1-O2)~(A-1-O7)所示的化合物也可以通過基於上述方法的方法得到。
上式(A-2-O1)所示的化合物,可以通過例如以鈀和胺作為催化劑,將4-碘化苯酚和具有相當於RI
的烷基的丙烯酸烷基酯進行反應(一般,稱作“Heck反應”)而得到。
上式(A-2-O2)所示的化合物,可以通過將具有相當於RI
的烷基的4-烷基苯乙酮和4-羥基苯甲醛在氫氧化鈉的存在下進行醇醛(aldol)縮合得到。上式(A-2-O3)所示的化合物也可以通過基於上述方法的方法得到。
上式(A-8-O1)所示的化合物,可以通過例如將4-硝基肉桂酸用亞硫醯氯形成醯氯後,和具有相當於RI
的烷基的醇反應,形成酯,將該硝基例如用氯化錫還原,形成胺基後,其產物和羥基鄰苯二甲酸酐反應得到。後者的反應可以通過例如將原料化合物在乙酸中回流的方法或者在三乙胺等適當的鹼催化劑的存在下,在甲苯或二甲苯中回流的方法進行。
此等化合物a中,較佳的是:作為上式(a-1)中的R具有上式(X’-1)所示的結構,是上式(A-1-C1)、(A-1-C3)、(A-1-C4)、(A-1-C6)~(A-1-C8)、(A-1-C16)、(A-1-C19)、(A-1-C21)、(A-4-C1)、(A-4-C2)、(A-5-C1)和(A-7-C1)分別表示的化合物,作為R不具有上式(X’-1)所示的結構的化合物,是正丁酸、正己酸、正辛酸、正月桂酸、正硬脂酸、4-正十八烷基苯甲酸、4-正十二烷基苯甲酸、4-正辛基苯甲酸、4-正己基苯甲酸、4-正十八烷氧基苯甲酸、4-正十二烷氧基苯甲酸、4-正辛氧基苯甲酸、4-正己氧基苯甲酸、1-己烷硫醇、1-庚烷硫醇、1-辛烷硫醇、1-壬烷硫醇、1-癸烷硫醇、1-十一烷硫醇、1-十二烷硫醇、1-十四烷硫醇、1-十六烷硫醇、1-十八烷硫醇、琥珀酸膽甾烷基酯和下式(A-9-3-1)~(A-9-3-3)分別表示的化合物。
在本說明書中,以下將R不具有上式(X’-1)所示的結構的化合物a稱作“其他預傾角顯現性化合物”。
本發明中的聚有機矽氧烷(A)要殘留一部分來自具有環氧結構的聚有機矽氧烷的Si-XI
鍵。因此,在進行兩者反應時,較佳係使用莫耳數比具有環氧結構的聚有機矽氧烷所具有的基團X1
的莫耳數更少的化合物a。
合成本發明的聚有機矽氧烷(A)時,化合物a的使用比例相對於1mol具有環氧結構的聚有機矽氧烷所具有的基團X1
,較佳為0.1~0.9mol,更佳為0.2~0.8mol,進一步較佳為0.25~0.75mol。
具有環氧結構的聚有機矽氧烷和化合物a的反應較佳為在催化劑的存在下進行。作為該催化劑,可以列舉出例如有機鹼、或作為促進環氧化合物和酸酐的反應的所謂的固化促進劑而公知的化合物。
作為上述有機鹼,可以列舉出例如像乙基胺、二乙基胺、哌、哌啶、吡咯烷、吡咯這樣的一級、二級有機胺;像三乙胺、三正丙基胺、三正丁基胺、吡啶、4-二甲基胺基吡啶、二氮雜二環十一烯這樣的三級有機胺;像氫氧化四甲基銨這樣的四級有機胺等。在這些有機鹼中,優選像三乙胺、三正丙基胺、三正丁基胺、吡啶、4-二甲基胺基吡啶這樣的三級有機胺;像氫氧化四甲基銨這樣的四級有機胺。
作為上述固化促進劑,可以列舉出例如像苄基二甲基胺、2,4,6-三(二甲基胺基甲基)苯酚、環己基二甲基胺、三乙醇胺這樣的三級胺;像2-甲基咪唑、2-正庚基咪唑、2-正十一烷基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑、1-苄基-2-甲基咪唑、1-苄基-2-苯基咪唑、1,2-二甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-甲基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-正十一烷基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-苯基咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-乙基4-甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羥甲基咪唑、2-苯基-4,5-二(羥甲基)咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-苯基-4,5-二[(2’-氰基乙氧基)甲基]咪唑、1-(2-氰基乙基)-2-正十一烷基咪唑鎓苯偏三酸鹽、1-(2-氰基乙基)-2-苯基咪唑鎓苯偏三酸鹽、1-(2-氰基乙基)-2-乙基-4-甲基咪唑鎓苯偏三酸鹽、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]乙基-s-三、2,4-二胺基-6-(2’-正十一烷基咪唑基)乙基-s-三、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑基-(1’)]乙基-s-三、2-甲基咪唑的異氰尿酸加成物、2-苯基咪唑的異氰尿酸加成物、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]乙基-s-三的異氰尿酸加成物這樣的咪唑化合物;像二苯基膦、三苯基膦、亞磷酸三苯基酯這樣的有機磷化合物;像氯化苄基三苯基鏻、溴化四正丁基鏻、溴化甲基三苯基鏻、溴化乙基三苯基鏻、溴化正丁基三苯基鏻、溴化四苯基鏻、碘化乙基三苯基鏻、乙基三苯基鏻乙酸鹽、四正丁基鏻-o,o-二硫代磷酸二乙基酯、四正丁基鏻苯并三唑鹽、四正丁基鏻四氟硼酸鹽、四正丁基鏻四苯基硼酸鹽、四苯基鏻四苯基硼酸鹽這樣的四級鏻鹽;像1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一烯-7及其有機酸鹽這樣的二氮雜二環烯烴;像辛酸鋅、辛酸錫、乙醯丙酮鋁錯合物這樣的有機金屬化合物;像溴化四乙基銨、溴化四正丁基銨、氯化四乙基銨、氯化四正丁基銨這樣的四級銨鹽;像三氟化硼、硼酸三苯基酯這樣的硼化.合物;像氯化鋅、氯化錫這樣的金屬鹵化物;二氰基二醯胺以及胺和環氧樹脂的加成物等胺加成型促進劑等高熔點分散型潛在性固化促進劑;前述咪唑化合物、有機磷化合物以及季鏻鹽等固化促進劑的表面用聚合物覆蓋形成的微膠囊型潛在性固化促進劑;胺鹽型潛在性固化劑促進劑;路易士酸鹽、布朗司台德酸(Bronsted acid)鹽等高溫分解型的熱陽離子聚合型潛在性固化促進劑等潛在性固化促進劑等。
此等之中,較佳為像溴化四乙基銨、溴化四正丁基銨、氯化四乙基銨、氯化四正丁基銨這樣的四級銨鹽。
相對於100重量份具有環氧結構的聚有機矽氧烷,這些催化劑較佳以100重量份以下,更佳以0.01~100重量份,進一步較佳以0.1~20重量份的比例使用。
反應溫度較佳為0~200℃,更佳為50~150℃。
反應小時較佳為0.1~50小時,更佳為0.5~20小時。
上述聚有機矽氧烷(A)的合成反應根據需要可以在有機溶劑的存在下進行。作為該有機溶劑,可以列舉出例如烴化合物、醚化合物、酯化合物、酮化合物、醯胺化合物、醇化合物等。此等之中,醚化合物、酯化合物、酮化合物從原料和產物的溶解性以及產物容易精製的觀點而言為較佳的。溶劑以固體成分濃度(反應溶液中的溶劑以外的成分的總重量佔溶液的全部重量的比例)較佳為0.1重量%以上、更佳為5~50重量%的比例使用。
上述聚有機矽氧烷(A)是將具有環氧結構的聚有機矽氧烷和化合物a反應,利用環氧基的開環加成,在聚有機矽氧烷中導入具有液晶配向性的基團形成的。該製造方法簡單,而且在具有液晶配向能的結構的導入率高方面是極為合適的方法。
上述中,化合物a可以單獨只使用1種,或者也可以將2種以上的化合物a混合使用。在這種情況下,具有上式(X’-1)所示的基團的化合物a的使用比例相對於化合物a的全部量較佳為50mol%以上時,含有該聚有機矽氧烷(A)的液晶配向劑可以通過光配向法形成顯示出良好的液晶配向性之液晶配向膜。
另外,在上述中,化合物a具有的基團Z為-COOH時,化合物a的一部分可以用其他羧酸取代進行反應。在這種情況下,作為其他羧酸的使用比例,相對於化合物a和其他羧酸的總量,較佳為50mol%以下。
本發明中的化合物(B)是在分子內具有2個以上選自羧酸的縮醛酯結構、羧酸的縮酮酯結構、羧酸的1-烷基環烷基酯結構和羧酸的第三丁基酯結構構成的群組中的至少一種結構的化合物。化合物(B)可以是具有2個以上此等結構中的相同種類之結構的化合物,也可以是具有2個以上結合了這些結構中的不同種類的結構的化合物。
作為形成上述羧酸的縮醛酯結構的基團,可以列舉出下式(B-1)和(B-2)分別表示的基團。
(式(B-1)中,R1
和R2
分別是碳原子數為1~20的烷基、碳原子數為3~10的脂環基、碳原子數為6~10的芳基或碳原子數為7~10的芳烷基,式(B-2)中,n1是2~10的整數。)
其中,上式(B-1)中的R1
的烷基較佳為甲基;脂環基較佳為環己基;芳基較佳為苯基;芳烷基較佳為苄基;作為R2
的烷基較佳為碳原子數為1~6的烷基;作為脂環基較佳為碳原子數為6~10的脂環基;作為芳基較佳為苯基;作為芳烷基較佳為苄基或2-苯基乙基,作為式(B-2)中的n1較佳為3或4。
作為上式(B-1)所示的基團,可以列舉出例如1-甲氧基乙氧基羰基、1-乙氧基乙氧基羰基、1-正丙氧基乙氧基羰基、1-異丙氧基乙氧基羰基、1-正丁氧基乙氧基羰基、1-異丁氧基乙氧基羰基、1-第二丁氧基乙氧基羰基、1-第三丁氧基乙氧基羰基、1-環戊氧基乙氧基羰基、1-環己氧基乙氧基羰基、1-降烷氧基乙氧基羰基、1-氧基乙氧基羰基、1-苯氧基乙氧基羰基、1-(1-萘氧基)乙氧基羰基、1-苄氧基乙氧基羰基、1-苯乙基氧基乙氧基羰基、(環己基)(甲氧基)甲氧基羰基、(環己基)(乙氧基)甲氧基羰基、(環己基)(正丙氧基)甲氧基羰基、(環己基)(異丙氧基)甲氧基羰基、(環己基)(環己氧基)甲氧基羰基、(環己基)(苯氧基)甲氧基羰基、(環己基)(苄氧基)甲氧基羰基、(苯基)(甲氧基)甲氧基羰基、(苯基)(乙氧基)甲氧基羰基、(苯基)(正丙氧基)甲氧基羰基、(苯基)(異丙氧基)甲氧基羰基、(苯基)(環己氧基)甲氧基羰基、(苯基)(苯氧基)甲氧基羰基、(苯基)(苄氧基)甲氧基羰基、(苄基)(甲氧基)甲氧基羰基、(苄基)(乙氧基)甲氧基羰基、(苄基)(正丙氧基)甲氧基羰基、(苄基)(異丙氧基)甲氧基羰基、(苄基)(環己氧基)甲氧基羰基、(苄基)(苯氧基)甲氧基羰基、(苄基)(苄氧基)甲氧基羰基等;作為上式(B-2)所示的基團,可以分別列舉出例如2-四氫呋喃基氧基羰基、2-四氫吡喃基氧基羰基等。此等之中,較佳為1-乙氧基乙氧基羰基、1-正丙氧基乙氧基羰基、1-環己氧基乙氧基羰基、2-四氫吡喃基氧基羰基、2-四氫吡喃基氧基羰基等。
作為形成上述羧酸的縮酮酯結構的基團,可以列舉出例如下式(B-3)~(B-5)分別表示的基團。
(式(B-3)中,R3
是碳原子數為1~12的烷基,R4
和R5
分別是碳原子數為1~12的烷基、碳原子數為3~20的脂環基、碳原子數為6~20的芳基或碳原子數為7~20的芳烷基,式(B-4)中,R6
是碳原子數為1~12的烷基,n2是2~8的整數,式(B-5)中,R7
是碳原子數為1~12的烷基,n3是2~8的整數。)
其中,作為上式(B-3)中的R3
的烷基較佳為甲基,作為R4
的烷基較佳為甲基,作為脂環基較佳為環己基,作為芳基較佳為苯基,作為芳烷基較佳為苄基;作為R5
的烷基較佳為碳原子數為1~6的烷基,作為脂環基較佳為碳原子數為6~10的脂環基,作為芳基較佳為苯基,作為芳烷基較佳為苄基或2-苯基乙基;作為式(B-4)中的R6
的烷基較佳為甲基,n2較佳為3或4;作為式(B-5)中的R7
的烷基較佳為甲基,n3較佳為3或4。
作為上式(B-3)所示的基團,可以列舉出例如1-甲基-1-甲氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-乙氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-正丙氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-異丙氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-正丁氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-異丁氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-第二丁氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-第三丁氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-環戊氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-環己氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-降烷氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-苯氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-(1-萘氧基)乙氧基羰基、1-甲基-1-苄氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-苯乙基氧基乙氧基羰基、1-環己基-1-甲氧基乙氧基羰基、1-環己基-1-乙氧基乙氧基羰基、1-環己基-1-正丙氧基乙氧基羰基、1-環己基-1-異丙氧基乙氧基羰基、1-環己基-1-環己氧基乙氧基羰基、1-環己基-1-苯氧基乙氧基羰基、1-環己基-1-苄氧基乙氧基羰基、1-苯基-1-甲氧基乙氧基羰基、1-苯基-1-乙氧基乙氧基羰基、1-苯基-1-正丙氧基乙氧基羰基、1-苯基-1-異丙氧基乙氧基羰基、1-苯基-1-環己氧基乙氧基羰基、1-苯基-1-苯氧基乙氧基羰基、1-苯基-1-苄氧基乙氧基羰基、1-苄基-1-甲氧基乙氧基羰基、1-苄基-1-乙氧基乙氧基羰基、1-苄基-1-正丙氧基乙氧基羰基、1-苄基-1-異丙氧基乙氧基羰基、1-苄基-1-環己氧基乙氧基羰基、1-苄基-1-苯氧基乙氧基羰基、1-苄基-1-苄氧基乙氧基羰基等;作為上式(B-4)所示的基團,可以列舉出例如2-(2-甲基四氫呋喃基)氧基羰基、2-(2-甲基四氫吡喃基)氧基羰基等;作為上式(B-5)所示的基團,可以列舉出例如1-甲氧基環戊氧基羰基、1-甲氧基環己氧基羰基等。此等之中,較佳為1-甲基-1-甲氧基乙氧基羰基、1-甲基-1-環己氧基乙氧基羰基等。
作為形成上述羧酸的1-烷基環烷基酯結構的基團,可以列舉出例如下式(B-6)所示的基團。
(式(B-6)中,R8
是碳原子數為1~12的烷基,n4是1~8的整數。)
其中,作為上式(B-6)中的R8
的烷基,較佳係碳原子數為1~10的烷基。
作為上式(B-6)所示的基團,可以列舉出例如1-甲基環丙氧基羰基、1-甲基環丁氧基羰基、1-甲基環戊氧基羰基、1-甲基環己基氧基羰基、1-甲基環庚氧基羰基、1-甲基環辛氧基羰基、1-甲基環壬氧基羰基、1-甲基環癸氧基羰基、1-乙基環丙氧基羰基、1-乙基環丁氧基羰基、1-乙基環戊氧基羰基、1-乙基環己氧基羰基、1-乙基環庚氧基羰基、1-乙基環辛氧基羰基、1-乙基環壬氧基羰基、1-乙基環癸氧基羰基、1-(異)丙基環丙氧基羰基、1-(異)丙基環丁氧基羰基、1-(異)丙基環戊氧基羰基、1-(異)丙基環己氧基羰基、1-(異)丙基環庚氧基羰基、1-(異)丙基環辛氧基羰基、1-(異)丙基環壬氧基羰基、1-(異)丙基環癸氧基羰基、1-(異)丁基環丙氧基羰基、1-(異)丁基環丁氧基羰基、1-(異)丁基環戊氧基羰基、1-(異)丁基環己氧基羰基、1-(異)丁基環庚氧基羰基、1-(異)丁基環辛氧基羰基、1-(異)丁基環壬氧基羰基、1-(異)丁基環癸氧基羰基、1-(異)戊基環丙氧基羰基、1-(異)戊基環丁氧基羰基、1-(異)戊基環戊氧基羰基、1-(異)戊基環己氧基羰基、1-(異)戊基環庚氧基羰基、1-(異)戊基環辛氧基羰基、1-(異)戊基環壬氧基羰基、1-(異)戊基環癸氧基羰基,1-(異)己基環丙氧基羰基、1-(異)己基環丁氧基羰基、1-(異)己基環戊氧基羰基、1-(異)己基環己氧基羰基、1-(異)己基環庚氧基羰基、1-(異)己基環辛氧基羰基、1-(異)己基環壬氧基羰基、1-(異)己基環癸氧基羰基、1-(異)庚基環丙氧基羰基、1-(異)庚基環丁氧基羰基、1-(異)庚基環戊氧基羰基、1-(異)庚基環己氧基羰基、1-(異)庚基環庚氧基羰基、1-(異)庚基環辛氧基羰基、1-(異)庚基環壬氧基羰基、1-(異)庚基環癸氧基羰基、1-(異)辛基環丙氧基羰基、1-(異)辛基環丁氧基羰基、1-(異)辛基環戊氧基羰基、1-(異)辛基環己氧基羰基、1-(異)辛基環庚氧基羰基、1-(異)辛基環辛氧基羰基、1-(異)辛基環壬氧基羰基、1-(異)辛基環癸氧基羰基等。
所述的形成上述羧酸的第三丁酯結構的基團是第三丁氧基羰基。
作為本發明中的化合物(B)較佳為下式(B)所示的化合物。
Bn
R (B)
(式(B)中,B是上式(B-1)~(B-5)任一項所示的基團或第三丁氧基羰基,n是2且R是單鍵,或者n是2~10的整數且R是由碳原子數為3~10的雜環化合物除去n價的氫得到的基團或碳原子數為1~18的n價的烴基。)
作為n較佳為2或3。
作為上式(B)中的R的具體例,在n為2時,可以列舉出單鍵、亞甲基、碳原子數為2~12的伸烷基、1,2-伸苯基、1,3-伸苯基、1,4-伸苯基、2,6-伸萘基、5-鈉磺基-1,3-伸苯基、5-四丁基鋶磺基-1,3-伸苯基等;作為n為3時,可以列舉出下式所示的基團、
苯-1,3,5-三基等。作為上述伸烷基,較佳為直鏈的伸烷基。
上式(B)所示的化合物(B)可以通過有機化學的常規方法,或者適當組合有機化學的常規方法合成。
例如,上式(B)中的基團B是上式(B-1)所示的基團的化合物(其中,除去R1
為苯基的情形)宜在磷酸催化劑的存在下,將R-(COOH)n(其中,R和n分別和上式(B)中的定義相同)和化合物R2
-O-CH=R1
’(其中,R2
和上式(B)中的定義相同,R1
’是從上式(B)中的基團R1
的一個碳除去氫原子得到的基團)加成合成。
作為上式(B)中的基團B為上式(B-2)所示的基團的化合物,宜在對甲苯磺酸催化劑的存在下,將化合物R-(COOH)n(其中,R和n分別和上式(B)中的定義相同)和下式所示的化合物加成來合成。
(上式中,n1和上式(B-2)中的定義相同。)
作為本發明的液晶配向劑中的化合物(B)的使用比例,即選自化合物(B)所具有的羧酸的縮醛酯結構、羧酸的縮酮酯結構、羧酸的1-烷基環烷基酯結構和羧酸的第三丁基酯結構構成的群組中的至少一種結構的總莫耳數,相對於1mol聚有機矽氧烷(A)所具有Si-XI
鍵,較佳為0.1~10mol的比例,更佳為0.4~4mol的比例,進一步較佳為1.5~2mol的比例。因此,使用上式(B)所示的化合物作為化合物(B)時,上述化合物(B)的使用比例,相對於1mol聚有機矽氧烷(A)所具有的Si-XI
鍵,較佳為0.1/n~10/n莫耳,更佳為0.4/n~4/n莫耳,更佳為1.5/n~2/n莫耳。其中,在上文中,n和上式(B)中的定義相同。
本發明的液晶配向劑通過含有這種化合物(B),可以形成耐熱性和耐光性優異的液晶配向膜,而且保存穩定性優異,所以較佳。
本發明的液晶配向劑含有如上所述的聚有機矽氧烷(A)和化合物(B)作為必須成分。
本發明的液晶配向劑除了含有上述聚有機矽氧烷(A)和化合物(B)以外,在不損害本發明的效果的範圍內,還可以含有其他成分。作為這種其他成分,可以列舉出例如聚有機矽氧烷(A)以外的聚合物(C)(以下,稱作“其他聚合物(C)”)、在分子內具有至少一個環氧基的化合物(其中,除了相當於上述聚有機矽氧烷(A)的化合物。以下,稱作“環氧化合物”)、官能性矽烷化合物、固化劑、固化催化劑、界面活性劑等。
作為上述其他聚合物(C)可以用於進一步改善本發明的液晶配向劑的溶液性質和所得的液晶配向膜的電性質。作為該其他聚合物,可以列舉出例如選自聚醯胺酸和聚醯亞胺構成的群組的至少一種聚合物(C1)、上述聚有機矽氧烷(A)以外的聚有機矽氧烷(C2)(以下,稱作“其他聚有機矽氧烷(C2)”)、聚醯胺酸酯、聚酯、聚醯胺、纖維素衍生物、聚縮醛、聚苯乙烯衍生物、聚(苯乙烯-苯基馬來醯亞胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯等。
上述聚醯胺酸可以通過使四羧酸二酐和二胺反應得到。
作為用於合成本發明中的聚醯胺酸的四羧酸二酐,可以列舉出例如脂肪族四羧酸二酐、脂環式四羧酸二酐、芳香族四羧酸二酐等。作為此等之具體例子,其中,作為脂肪族四羧酸二酐,可以列舉出例如丁烷四羧酸二酐等;作為脂環四羧酸二酐,可以列舉出例如1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氫-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氫-8-甲基-5-(四氫-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘并[1,2-c]呋喃-1,3-二酮、3-氧雜二環[3.2.1]辛-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氫呋喃-2’,5’-二酮)、5-(2,5-二氧代四氫-3-呋喃基)-3-甲基-3-環己烯-1,2-二羧酸酐、3,5,6-三羧基-2-羧甲基降-2:3,5:6-二酐、2,4,6,8-四羧基二環[3.3.0]辛-2:3,5:6-二酐、4,9-二氧雜三環[5.3.1.02.6
]十一烷-3,5,8,10-四酮等;作為芳香族四羧酸二酐,除了可以列舉出例如苯均四酸二酐等,還可以使用日本特願2009-84462中記載的四羧酸二酐。
作為用於合成前述聚醯胺酸的四羧酸二酐,在此等之中,較佳含有脂環四羧酸二酐,更佳含有選自2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐和1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐構成的群組中的至少一種,特佳含有2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐
作為用於合成前述聚醯胺酸的四羧酸二酐,較佳為相對於全部四羧酸二酐,含有10mol%以上選自2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐和1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐構成的群組中的至少一種,更佳為含有20mol%以上;最佳為只含有選自2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐和1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐構成的群組中的至少一種形成。
作為用於合成聚醯胺酸的二胺,可以列舉出例如脂肪族二胺、脂環二胺、芳香族二胺、二胺基有機矽氧烷等。此等之具體例子中,作為脂肪族二胺,可以列舉出例如1,1-間二甲苯二胺、1,3-丙二胺、1,4-丁二胺、1,5-戊二胺、1,6-己二胺等;作為脂環二胺,可以列舉出例如1,4-二胺基環己烷、4,4’-亞甲基二(環己基胺)、1,3-二(胺基甲基)環己烷等;作為芳香族二胺,可以列舉出例如對伸苯基二胺、4,4’-二胺基二苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基硫醚、1,5-二胺基萘、2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、4,4’-二胺基-2,2’-二(三氟甲基)聯苯、2,7-二胺基茀、4,4’-二胺基二苯基醚、2,2-二[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、9,9-二(4-胺基苯基)茀、2,2-二[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟代丙烷、2,2-二(4-胺基苯基)六氟代丙烷、4,4’-(對伸苯基二亞異丙基)二苯胺、4,4’-(間伸苯基二亞異丙基)二苯胺、1,4-二(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-二(4-胺基苯氧基)聯苯、2,6-二胺基吡啶、3,4-二胺基吡啶、2,4-二胺基嘧啶、3,6-二胺基吖啶、3,6-二胺基咔唑、N-甲基-3,6-二胺基咔唑、N-乙基-3,6-二胺基咔唑、N-苯基-3,6-二胺基咔唑、N,N’-二(4-胺基苯基)-聯苯胺、N,N’-二(4-胺基苯基)-N,N’-二甲基聯苯胺、1,4-二(4-胺基苯基)-哌、3,5-二胺基苯甲酸、十二烷氧基-2,4-二胺基苯、十四烷氧基-2,4-二胺基苯、十五烷氧基-2,4-二胺基苯、十六烷氧基-2,4-二胺基苯、十八烷氧基-2,4-二胺基苯、十二烷氧基-2,5-二胺基苯、十四烷氧基-2,5-二胺基苯、十五烷氧基-2,5-二胺基苯、十六烷氧基-2,5-二胺基苯、十八烷氧基-2,5-二胺基苯、膽甾烷基氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烯基氧基-3,5-二胺基苯、膽甾烷基氧基-2,4-二胺基苯、膽甾烯基氧基-2,4-二胺基苯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烷基酯、3,5-二胺基苯甲酸膽甾烯基酯、3,5-二胺基苯甲酸羊毛甾烷基酯、3,6-二(4-胺基苯甲醯氧基)膽甾烷、3,6-二(4-胺基苯氧基)膽甾烷、4-(4’-三氟代甲氧基苯甲醯氧基)環己基-3,5-二胺基苯甲酸酯、4-(4’-三氟甲基苯甲醯氧基)環己基-3,5-二胺基苯甲酸酯、1,1-二(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-丁基環己烷、1,1-二(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、1,1-二(4-((胺基苯氧基)甲基)苯基)-4-庚基環己烷、1,1-二(4-((胺基苯基)甲基)苯基)-4-(4-庚基環己基)環己烷、N-(2,4-二胺基苯基)-哌啶和下式(D-1)所示的化合物等;
(式(D-1)中,XI
是碳原子數為1~3的烷基、*-O-、*-COO-或*-OCO-(其中,帶“*”的連接鍵和二胺基苯基連接),x是0或1,y是0~2的整數,z是1~20的整數。)
作為二胺基有機矽氧烷,除了可以列舉出例如1,3-二(3-胺基丙基)四甲基二矽氧烷等外,還可以使用日本特願2009-84462中記載的二胺。
上式(D-1)中的XI
較佳為碳原子數為1~3的烷基、*-O-或*-COO-(其中帶“*”的連接鍵和二胺基苯基運接)。作為基團CZ
H2Z+1
-的具體例,可以列舉出例如甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基等。二胺基苯基中的2個胺基相對於其他基團在2,4-位或3,5-位。
作為上式(D-1)所示的化合物的具體例,可以列舉出例如下式(D-1-1)~(D-1-4)分別表示的化合物等。
上式(D-1)中,較佳係x和y不同時為0。
這些二胺可以單獨或組合2種以上使用。
用於聚醯胺酸的合成反應的四羧酸二酐和二胺的使用比例,相對於1當量二胺化合物中含有的胺基,四羧酸二酐的酸酐基較佳為0.2~2當量的比例,更佳為0.3~1.2當量的比例。
聚醯胺酸的合成反應較佳在有機溶劑中,較佳為在-20~150℃、更佳為在0~100℃的溫度條件下,較佳係進行0.5~24小時、更佳為進行2~10小時。其中,作為有機溶劑,只要是能溶解合成的聚醯胺酸,就沒有特別的限定,可以列舉出例如N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基咪唑啉酮、二甲基亞碸、γ-丁內酯、四甲基尿素、六甲基磷醯三醯胺等非質子性極性溶劑;間甲酚、二甲苯酚、苯酚、鹵代苯酚等酚類溶劑等。有機溶劑的用量(a)是四羧酸二酐和二胺化合物的總量(b)相對於反應溶液的總量(a+b)較佳為0.1~50重量%、更佳為5~30重量%的量。
如上可以得到溶解聚醯胺酸形成的反應溶液。該反應溶液可以直接用於製備液晶配向劑,也可以在分離反應溶液中含有的聚醯胺酸後,用於製備液晶配向劑,或者將分離的聚醯胺酸精製後,用於製備液晶配向劑。
將聚醯胺酸脫水閉環形成聚醯亞胺時,可以將上述反應溶液直接用於脫水閉環反應;也可以分離反應溶液中含有的聚醯胺酸後,用於脫水閉環反應;或者將分離的聚醯胺酸精製後,用於脫水閉環反應。
聚醯胺酸的分離可以通過將上述反應溶液注入大量的貧溶劑中,得到析出物,將該析出物減壓乾燥的方法;或者通過蒸發器減壓蒸餾反應溶液中的有機溶劑的方法等進行。另外,也可以通過將該聚醯胺酸再次溶解於有機溶劑中,然後在貧溶劑中析出的方法;或者將再次溶解後的溶液水洗後,用蒸發器將該溶液中的有機溶劑減壓餾出,重複該步驟1次或多次的方法精製聚醯胺酸。
上述聚醯亞胺可以通過將如上得到的聚醯胺酸具有的醯胺酸結構脫水閉環製造。此時,可以將醯胺酸結構全部脫水閉環,完全醯亞胺化,或者只將醯胺酸結構中的一部分脫水閉環,形成醯胺酸結構和醯亞胺結構並存的部分醯亞胺化物。
聚醯胺酸的脫水閉環(i)通過加熱聚醯胺酸的方法,或者(ii)通過將聚醯胺酸溶解於有機溶劑中,根據需要在該溶液中添加脫水劑和脫水閉環催化劑,加熱的方法進行。
上述(i)的加熱聚醯胺酸的方法中的反應溫度較佳為50~200℃,更佳為60~170℃。反應溫度不足50℃時,無法充分進行脫水閉環反應;如果反應溫度超過200℃,則所得的醯亞胺化聚合物的分子量可能低下。加熱聚醯胺酸的方法中的反應時間較佳為0.5~48小時,更佳為2~20小時。
另一方面,在上述(ii)的在聚醯胺酸溶液中添加脫水劑和脫水閉環催化劑的方法中,作為脫水劑,可以使用例如乙酸酐、丙酸酐、三氟乙酸酐等酸酐。脫水劑的用量相對於1mol聚醯胺酸的醯胺酸結構單元,較佳為0.01~20mol。另外,作為脫水閉環催化劑,可以使用例如吡啶、三甲基吡啶、二甲基吡啶、三乙胺等三級胺。但是並不限於此。脫水閉環催化劑的用量相對於1mol使用的脫水劑,較佳為0.01~10mol。作為脫水閉環反應中使用的有機溶劑,可以列舉出作為合成聚醯胺酸使用的溶劑例示的有機溶劑。脫水閉環反應的反應溫度較佳為0~180℃,更佳為10~150℃。反應時間較佳為0.5~20小時,更佳為1~8小時。
上述方法(i)中得到的聚醯亞胺可以將其直接用於製備液晶配向劑,或者將所得的聚醯亞胺精製後,用於製備液晶配向劑。另一方面,在上述方法(ii)中,可以得到含有聚醯亞胺的反應溶液。該反應溶液可以將其直接用於製備液晶配向劑,也可以從反應溶液除去脫水劑和脫水閉環催化劑後,用於製備液晶配向劑;還可以分離聚醯亞胺後,用於製備液晶配向劑;或者將分離的聚醯亞胺精製後,用於製備液晶配向劑。為了從反應溶液除去脫水劑和脫水閉環催化劑,例如適合使用溶劑置換等方法。醯亞胺化聚合物的分離、精製可以通過聚醯胺酸的分離、精製方法而進行的上述同樣的操作進行。
上述其他聚有機矽氧烷(C2)可以通過例如將選自烷氧基矽烷化合物和鹵代矽烷化合物構成的群組中的至少一種矽烷化合物(以下,稱作“原料矽烷化合物”),優選在適當的有機溶劑中,在水和催化劑的存在下,水解或水解、縮合合成。
作為可以在此使用的原料矽烷化合物,可以列舉出例如四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四正丙氧基矽烷、四異丙氧基矽烷、四正丁氧基矽烷、四第二丁氧基矽烷、四第三丁氧基矽烷、四氯矽烷;甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三正丙氧基矽烷、甲基三異丙氧基矽烷、甲基三正丁氧基矽烷、甲基三第二丁氧基矽烷、甲基三第三丁氧基矽烷、甲基三苯氧基矽烷、甲基三氯矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙基三正丙氧基矽烷、乙基三異丙氧基矽烷、乙基三正丁氧基矽烷、乙基三第二丁氧基矽烷、乙基三第三丁氧基矽烷、乙基三氯矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、苯基三氯矽烷;二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、二甲基二氯矽烷;三甲基甲氧基矽烷、三甲基乙氧基矽烷、三甲基氯矽烷等。此等之中,較佳為四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、三甲基甲氧基矽烷或三甲基乙氧基矽烷。
在合成其他聚有機矽氧烷時,作為可以任意使用的有機溶劑,可以列舉出例如醇化合物、酮化合物、醯胺化合物或酯化合物或者其他非質子性化合物。它們可以單獨或組合二種以上使用。
作為上述醇化合物,可以分別列舉出例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、第三丁醇、正戊醇、異戊醇、2-甲基丁醇、第二戊醇、第三戊醇、3-甲氧基丁醇、正己醇、2-甲基戊醇、第二己醇、2-乙基丁醇、仲庚醇、庚-3-醇、正辛醇、2-乙基己醇、第二辛醇、正壬醇、2,6-二甲基庚-4-醇、正癸醇、二級十一醇、三甲基壬醇、二級十四醇、二級十七醇、苯酚、環己醇、甲基環己醇、3,3,5-三甲基環己醇、苯甲醇、二丙酮醇等單醇化合物;乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丁二醇、2,4-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,5-己二醇、2,4-庚二醇、2-乙基1,3-己二醇、二甘醇、二丙二醇、三甘醇、三丙二醇等多元醇化合物;乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇單己基醚、乙二醇單苯基醚、乙二醇單-2-乙基丁基醚、二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、二甘醇單丙基醚、二甘醇單丁基醚、二甘醇單己基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單丙基醚等多元醇化合物的部分醚等。這些醇化合物可以使用一種或組合二種使用。
作為上述酮化合物,可以分別列舉出例如丙酮、甲基乙基酮、甲基正丙基酮、甲基正丁基酮、二乙基酮、甲基異丁基酮、甲基正戊基酮、乙基正丁基酮、甲基正己基酮、二異丁基酮、三甲基壬酮、環己酮、2-己酮、甲基環己酮、2,4-戊二酮、丙酮基丙酮、苯乙酮、葑酮等單酮化合物;乙醯丙酮、2,4-己二酮、2,4-庚二酮、3,5-庚二酮、2,4-辛二酮、3,5-辛二酮、2,4-壬二酮、3,5-壬二酮、5-甲基-2,4-己二酮、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮、1,1,1,5,5,5-六氟代2,4-庚二酮等β-二羰基化合物等。這些酮化合物可以使用一種或組合二種以上使用。
作為上述醯胺化合物,可以列舉出例如甲醯胺、N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N-乙基甲醯胺、N,N-二乙基甲醯胺、乙醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-乙基乙醯胺、N,N-二乙基乙醯胺、N-甲基丙醯胺、N-甲基吡咯烷酮、N-甲醯基嗎啉、N-甲醯基哌啶、N-甲醯基吡咯烷、N-乙醯基嗎啉、N-乙醯基哌啶、N-乙醯基吡咯烷等。這些醯胺化合物可以使用一種或組合二種以上使用。
作為上述酯化合物,可以列舉出例如碳酸二乙酯、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、碳酸二乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、γ-丁內酯、γ-戊內酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸第二丁酯、乙酸正戊酯、乙酸第二戊酯、乙酸3-甲氧基丁基酯、乙酸甲基戊基酯、乙酸2-乙基丁基酯、乙酸2-乙基己基酯、乙酸苄基酯、乙酸環己基酯、乙酸甲基環己基酯、乙酸正壬酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙酸乙二醇單甲基醚酯、乙酸乙二醇單乙基醚酯、乙酸二甘醇單甲基醚酯、乙酸二甘醇單乙基醚酯、乙酸二甘醇單-正丁基醚酯、乙酸丙二醇單甲基醚酯、乙酸丙二醇單乙基醚酯、乙酸丙二醇單丙基醚酯、乙酸丙二醇單丁基醚酯、乙酸二丙二醇單甲基醚酯、乙酸二丙二醇單乙基醚酯、二乙酸乙二醇酯、乙酸甲氧基三甘醇酯、丙酸乙酯、丙酸正丁酯、丙酸異戊基酯、草酸二乙酯、草酸二正丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯、乳酸正戊酯、丙二酸二乙基酯、鄰苯二甲酸二甲酯、鄰苯二甲酸二乙酯等。這些酯化合物可以使用一種或組合二種以上使用。
作為上述其他非質子性化合物,可以列舉出例如乙腈、二甲基亞碸、N,N,N’,N’-四乙基硫醯胺、六甲基磷酸三醯胺、N-甲基嗎啉酮、N-甲基吡咯、N-乙基吡咯、N-甲基-Δ 3-吡咯啉、N-甲基哌啶、N-乙基哌啶、N,N-二甲基哌、N-甲基咪唑、N-甲基-4-哌啶酮、N-甲基-2-哌啶酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、1,3-二甲基四氫-2(1H)-嘧啶酮等。
這些溶劑中,特佳為多元醇化合物、多元醇化合物的部分醚或酯化合物。
相對於1mol原料矽烷化合物所具有的烷氧基和鹵原子的總量,作為合成其他聚有機矽氧烷時使用的水的比例,較佳為0.5~100mol,更佳為1~30mol,進一步較佳為1~1.5mol的比例。
作為可以在合成其他聚有機矽氧烷時使用的催化劑,可以列舉出例如金屬螯合物、有機酸、無機酸、有機鹼、氨、鹼金屬化合物等。
作為上述金屬螯合物,可以列舉出例如三乙氧基-單(乙醯基丙酮酸酯)鈦、三正丙氧基-單(乙醯基丙酮酸酯)鈦、三異丙氧基-單(乙醯基丙酮酸酯)鈦、三正丁氧基-單(乙醯基丙酮酸酯)鈦、三第二丁氧基-單(乙醯基丙酮酸酯)鈦、三第三丁氧基-單(乙醯基丙酮酸酯)鈦、二乙氧基-二(乙醯基丙酮酸酯)鈦、二正丙氧基-二(乙醯基丙酮酸酯)鈦、二異丙氧基-二(乙醯基丙酮酸酯)鈦、二正丁氧基-二(乙醯基丙酮酸酯)鈦、二第二丁氧基-二(乙醯基丙酮酸酯)鈦、二第三丁氧基-二(乙醯基丙酮酸酯)鈦、單乙氧基-三(乙醯基丙酮酸酯)鈦、單正丙氧基-三(乙醯基丙酮酸酯)鈦、單異丙氧基-三(乙醯基丙酮酸酯)鈦、單正丁氧基-三(乙醯基丙酮酸酯)鈦、單第二丁氧基-三(乙醯基丙酮酸酯)鈦、單第三丁氧基-三(乙醯基丙酮酸酯)鈦、四(乙醯基丙酮酸酯)鈦、三乙氧基單(乙基乙醯乙酸酯)鈦、三正丙氧基-單(乙基乙醯乙酸酯)鈦、三異丙氧基-單(乙基乙醯乙酸酯)鈦、三正丁氧基-單(乙基乙醯乙酸酯)鈦、三第二丁氧基-單(乙基乙醯乙酸酯)鈦、三第三丁氧基-單(乙基乙醯乙酸酯)鈦、二乙氧基-二(乙基乙醯乙酸酯)鈦、二正丙氧基-二(乙基乙醯乙酸酯)鈦、二異丙氧基-二(乙基乙醯乙酸酯)鈦、二正丁氧基-二(乙基乙醯乙酸酯)鈦、二第二丁氧基-二(乙基乙醯乙酸酯)鈦、二第三丁氧基-二(乙基乙醯乙酸酯)鈦、單乙氧基-三(乙基乙醯乙酸酯)鈦、單正丙氧基-三(乙基乙醯乙酸酯)鈦、單異丙氧基-三(乙基乙醯乙酸酯)鈦、單正丁氧基-三(乙基乙醯乙酸酯)鈦、單第二丁氧基-三(乙基乙醯乙酸酯)鈦、單第三丁氧基-三(乙基乙醯乙酸酯)鈦、四(乙基乙醯乙酸酯)鈦、單(乙醯基丙酮酸酯)三(乙基乙醯乙酸酯)鈦、二(乙醯基丙酮酸酯)二(乙基乙醯乙酸酯)鈦、三(乙醯基丙酮酸酯)單(乙基乙醯乙酸酯)鈦等鈦螯合物;三乙氧基-單(乙醯基丙酮酸酯)鋯、三正丙氧基-單(乙醯基丙酮酸酯)鋯、三異丙氧基-單(乙醯基丙酮酸酯)鋯、三正丁氧基-單(乙醯基丙酮酸酯)鋯、三第二丁氧基-單(乙醯基丙酮酸酯)鋯、三第三丁氧基-單(乙醯基丙酮酸酯)鋯、二乙氧基-二(乙醯基丙酮酸酯)鋯、二正丙氧基-二(乙醯基丙酮酸酯)鋯、二異丙氧基-二(乙醯基丙酮酸酯)鋯、二正丁氧基-二(乙醯基丙酮酸酯)鋯、二第二丁氧基-二(乙醯基丙酮酸酯)鋯、二第三丁氧基-二(乙醯基丙酮酸酯)鋯、單乙氧基-三(乙醯基丙酮酸酯)鋯、單正丙氧基-三(乙醯基丙酮酸酯)鋯、單異丙氧基-三(乙醯基丙酮酸酯)鋯、單正丁氧基-三(乙醯基丙酮酸酯)鋯、單第二丁氧基-三(乙醯基丙酮酸酯)鋯、單第三丁氧基-三(乙醯基丙酮酸酯)鋯、四(乙醯基丙酮酸酯)鋯、三乙氧基-單(乙基乙醯乙酸酯)鋯、三正丙氧基-單(乙基乙醯乙酸酯)鋯、三異丙氧基-單(乙基乙醯乙酸酯)鋯、三正丁氧基-單(乙基乙醯乙酸酯)鋯、三第二丁氧基-單(乙基乙醯乙酸酯)鋯、三第三丁氧基-單(乙基乙醯乙酸酯)鋯、二乙氧基-二(乙基乙醯乙酸酯)鋯、二正丙氧基-二(乙基乙醯乙酸酯)鋯、二異丙氧基-二(乙基乙醯乙酸酯)鋯、二正丁氧基-二(乙基乙醯乙酸酯)鋯、二-第二丁氧基-二(乙基乙醯乙酸酯)鋯、二-第三丁氧基-二(乙基乙醯乙酸酯)鋯、單乙氧基-三(乙基乙醯乙酸酯)鋯、單正丙氧基-三(乙基乙醯乙酸酯)鋯、單異丙氧基-三(乙基乙醯乙酸酯)鋯、單正丁氧基-三(乙基乙醯乙酸酯)鋯、單第二丁氧基-三(乙基乙醯乙酸酯)鋯、單第三丁氧基-三(乙基乙醯乙酸酯)鋯、四(乙基乙醯乙酸酯)鋯、單(乙醯基丙酮酸酯)三(乙基乙醯乙酸酯)鋯、二(乙醯基丙酮酸酯)二(乙基乙醯乙酸酯)鋯、三(乙醯基丙酮酸酯)單(乙基乙醯乙酸酯)鋯等的鋯螯合物;三(乙醯基丙酮酸酯)鋁、三(乙基乙醯乙酸酯)鋁等鋁螯合物等。
作為上述有機酸,可以列舉出例如醋酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、草酸、馬來酸、甲基丙二酸、己二酸、癸二酸、沒食子酸、丁酸、苯六酸、花生油烯酸、莽草酸、2-乙基己酸、油酸、硬脂酸、亞油酸、亞麻二烯酸、水楊酸、苯甲酸、對胺基苯甲酸、對甲苯磺酸、苯磺酸、單氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸、甲酸、丙二酸、磺酸、鄰苯二甲酸、富馬酸、檸檬酸、酒石酸等。
作為上述無機酸,可以列舉出例如鹽酸、硝酸、硫酸、氫氟酸、磷酸等。
作為上述有機鹼,可以列舉出例如吡啶、吡咯、哌、吡咯烷、哌啶、甲基吡啶、三甲基胺、三乙基胺、單乙醇胺、二乙醇胺、二甲基單乙醇胺、單甲基二乙醇胺、三乙醇胺、二氮雜二環辛烷、二氮雜二環壬烷、二氮雜二環十一碳烯、氫氧化四甲基銨等。
作為上述鹼金屬化合物,可以列舉出例如氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈣等。
這些催化劑可以使用一種或將二種以上一起使用。
這些催化劑中,較佳為金屬螯合化合物、有機酸或無機酸,更佳為鈦螯合化合物或有機酸。
催化劑的用量相對於作為100重量份原料矽烷化合物,較佳為0.001~10重量份,更佳為0.001~1重量份。
合成其他聚有機矽氧烷(C2)時添加的水可以間歇性或連續地添加到在作為原料的矽烷化合物中或矽烷化合物溶解於有機溶劑形成的溶液中。
催化劑可以預先添加到作為原料的矽烷化合物中或矽烷化合物溶解於有機溶劑形成的溶液中,或者也可以溶解或分散到添加的水中。
作為合成其他聚有機矽氧烷(C2)時的反應溫度,較佳為0~100℃,更佳為15~80℃。反應時間較佳為0.5~24小時,更佳為1~8小時。
本發明的液晶配向劑在同時含有前述聚有機矽氧烷(A)和其他聚合物(C)時,作為其他聚合物的含有比例,相對於100重量份聚有機矽氧烷(A),較佳為10,000重量份以下。其他聚合物(C)更佳的含有比例根據其他聚合物的種類而異。
本發明的液晶配向劑在含有聚有機矽氧烷(A)和選自由聚醯胺酸和聚醯亞胺構成的群組中的至少一種聚合物(C1)時,兩者更佳的使用比例是相對於100重量份聚有機矽氧烷(A),聚醯胺酸和聚醯亞胺的總量為200~5,000重量份。
另一方面,本發明的液晶配向劑在含有聚有機矽氧烷(A)和其他聚有機矽氧烷(C2)時,兩者更佳的使用比例是相對於100重量份聚有機矽氧烷(A),其他聚有機矽氧烷(C2)的量為100~2,000重量份。
本發明的液晶配向劑在同時含有聚有機矽氧烷(A)和其他聚合物(C)時,作為其他聚合物(C)的種類,較佳為選自聚醯胺酸和聚醯亞胺構成的群組中的至少一種聚合物(C1)、或者其他聚有機矽氧烷(C2)。作為其他聚合物(C),特佳為選自聚醯胺酸和聚醯亞胺的構成的群組中的至少一種聚合物(C1)。
上述環氧化合物從進一步提供形成的液晶配向膜對基板表面的黏合性的觀點出發,可以在本發明的液晶配向劑中含有。作為該環氧化合物,可以列舉出例如乙二醇二縮水甘油基醚、聚乙二醇二縮水甘油基醚、丙二醇二縮水甘油基醚、三丙二醇二縮水甘油基醚、聚丙二醇二縮水甘油基醚、新戊二醇二縮水甘油基醚、1,6-己二醇二縮水甘油基醚、甘油二縮水甘油基醚、2,2-二溴代新戊二醇二縮水甘油基醚、1,3,5,6-四縮水甘油基-2,4-己二醇、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-間二甲苯二胺、1,3-二(N,N-二縮水甘油基胺基甲基)環己烷、N,N,N’,N’-四縮水甘油基-4,4’-二胺基二苯基甲烷、N,N-二縮水甘油基苄基胺、N,N-二縮水甘油基胺基甲基環己烷等作為較佳的環氧化合物。
這些環氧化合物的混合比例,相對於100重量份聚合物的總量(是指聚有機矽氧烷(A)和其他聚合物(C)的總量。下同。)較佳為40重量份以下,更佳為0.1~30重量份。本發明的液晶配向劑在含有環氧化合物時,基於有效地起到環氧基的交聯反應的目的,可以同時使用1-苄基-2-甲基咪唑等鹼催化劑。
上述官能性矽烷化合物可以以提高所得的液晶配向膜和基板的黏合性的目的使用。作為官能性矽烷化合物,可以列舉出例如3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、2-胺基丙基三甲氧基矽烷、2-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-醯脲丙基三甲氧基矽烷、3-醯脲丙基三乙氧基矽烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-乙氧基羰基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-三乙氧基甲矽烷基丙基三亞乙基三胺、N-三甲氧基甲矽烷基丙基三亞乙基三胺、10-三甲氧基甲矽烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、10-三乙氧基甲矽烷基-1,4,7-三氮雜癸烷、9-三甲氧基甲矽烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、9-三乙氧基甲矽烷基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、N-苄基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苄基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-苯基-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-二(氧化乙烯基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-二(氧化乙烯基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等,還可以列舉出專利文獻17(日本特開昭63-291922號公報)中記載的四羧酸二酐和具有胺基的矽烷化合物的反應物等。
本發明的液晶配向劑在含有官能性矽烷化合物時,作為其含有比例,相對於100重量份聚合物的總量,較佳為50重量份以下,更佳為20重量份以下。
上述固化劑和固化催化劑分別以使聚有機矽氧烷(A)的交聯更牢固,進一步提高液晶配向膜的強度的目的,而在本發明的液晶配向劑中含有。本發明的液晶配向劑在含有固化劑時,可以進一步含有固化促進劑。
作為上述固化劑可以使用環氧基固化時常用的固化劑。作為該固化劑,可以列舉出例如多元胺、多元羧酸酐、多元羧酸。作為多元羧酸酐的具體例子,可以列舉出環己烷-1,2,4-三酸、環己烷-1,3,5-三酸、環己烷-1,2,3-三酸等。另外,作為環己烷三酸酐,可以列舉出例如環己烷-1,3,4-三酸-3,4-酐、環己烷-1,3,5-三酸-3,5-酐、環己烷-1,2,3-三酸-2,3-酐、4-甲基四氫鄰苯二甲酸酐、甲基納迪克酸酐、十二烯基琥珀酸酐,以及α-萜烯、別羅勒烯(alloocimene)等具有共軛雙鍵的脂環化合物和馬來酸酐的Diels-Alder反應產物以及此等之氫化物、琥珀酸酐、馬來酸酐、鄰苯二甲酸酐、苯偏三酸酐,以及作為用於合成聚醯胺酸的四羧酸二酐而例示的上述化合物等。
作為上述固化促進劑,可以列舉出例如咪唑化合物以及四級鏻化合物、四級銨化合物、像1,8-二氮雜二環[5.4.0]十一烯-7及其有機酸鹽這樣的二氮雜二環烯烴;像辛酸鋅、辛酸錫、乙醯丙酮鋁錯合物這樣的有機金屬化合物;像三氟化硼、硼酸三苯酯這樣的硼化合物,像氯化鋅、氯化錫這樣的金屬鹵化物,二氰基二醯胺以及胺和環氧樹脂的加成物等胺加成型促進劑等高熔點分散型潛在性固化促進劑;將前述四級鏻鹽等固化促進劑的表面用聚合物覆蓋的微膠囊型潛在性固化促進劑;胺鹽型潛在性固化促進劑;路易士酸鹽、布朗司台德酸鹽等高溫分解型熱陽離子聚合型潛在性固化促進劑等潛在性固化促進劑。
作為上述固化催化劑,可以列舉出例如六氟化銻化合物、六氟化磷化合物和鋁三乙醯基丙酮酸鹽等。
作為上述界面活性劑,可以列舉出例如非離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、兩性界面活性劑、有機矽界面活性劑、聚烯化氧界面活性劑、含氟界面活性劑等。
本發明的液晶配向劑在含有界面活性劑時,作為其含有比例,相對於100重量份全部的液晶配向劑,較佳為10重量份以下,更佳為1重量份以下。
本發明的液晶配向劑如上所述含有聚有機矽氧烷(A)和化合物(B)作為必須成分,此外根據需要含有其他成分,較佳為將各成分溶解於有機溶劑中,製備為溶液狀的組合物。
作為可以用於製備本發明的液晶配向劑的有機溶劑,較佳為可以溶解聚有機矽氧烷(A)和化合物(B)以及任意使用的其他成分,而不會和它們反應的有機溶劑。
在本發明的液晶配向劑中較佳係所使用的有機溶劑根據任意添加的其他聚合物(C)的種類而異。
本發明的液晶配向劑在含有聚有機矽氧烷(A)以及選自聚醯胺酸和聚醯亞胺構成的群組中的至少一種聚合物(C1)時,作為較佳的有機溶劑,可以列舉出合成聚醯胺酸時使用的有機溶劑而在上文例示的有機溶劑。這些有機溶劑可以單獨或組合二種以上使用。
另一方面,本發明的液晶配向劑在只含有聚有機矽氧烷(A)作為聚合物時,或含有聚有機矽氧烷(A)和其他聚有機矽氧烷(C2)作為聚合物時,作為較佳的有機溶劑,可以列舉出例如1-乙氧基-2-丙醇、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚、丙二醇單乙酸酯、二丙二醇甲基醚、二丙二醇乙基醚、二丙二醇丙基醚、二丙二醇二甲基醚、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單丁基醚(丁基溶纖劑)、乙二醇單戊基醚、乙二醇單己基醚、二甘醇、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、丙基溶纖劑乙酸酯、丁基溶纖劑乙酸酯、甲基卡必醇、乙基卡必醇、丙基卡必醇、丁基卡必醇、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸第二丁酯、乙酸正戊酯、乙酸第二戊酯、乙酸3-甲氧基丁基酯、乙酸甲基戊基酯、乙酸2-乙基丁基酯、乙酸2-乙基己基酯、乙酸苄基酯、乙酸正己酯、乙酸環己酯、乙酸辛酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯等。此等之中較佳可列舉出乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸第二丁酯、乙酸正戊酯、乙酸第二戊酯等。
製備本發明的液晶配向劑時使用的較佳的溶劑係根據有無使用其他聚合物及其種類,使用上述有機溶劑的一種或組合二種以上的溶劑使用,以使在下述較佳的固體成分濃度下,液晶配向劑中含有的各成分不會析出,而且液晶配向劑的表面張力為25~40mN/m的範圍。
本發明的液晶配向劑中的固體成分濃度,也就是液晶配向劑中溶劑以外的全部成分的重量佔據液晶配向劑的總重量的比例,考慮黏性、揮發性等選擇,較佳為1~10重量%的範圍。本發明的液晶配向劑塗布到基板表面形成液晶配向膜的塗膜,但是在固體成分濃度不足1重量%時,該塗膜的膜厚過小,無法得到良好的液晶配向膜;另一方面,固體成分濃度超過10重量%時,塗膜的膜厚過大,無法得到良好的液晶配向膜,而且液晶配向劑的黏性增大,塗布性質可能不足。特佳的固體成分濃度的範圍根據在基板上塗布液晶配向劑時使用的方法而異。例如,採用旋塗法塗布時,固體成分濃度特佳為1.5~4.5重量%的範圍。採用印刷法塗布時,固體成分濃度為3~9重量%的範圍,由此,溶液黏度特佳為12~50mPa‧s的範圍。採用噴墨法塗布時,固體成分濃度為1~5重量%的範圍,由此,溶液黏度特佳為3~15mPa‧s的範圍。
調配本發明的液晶配向劑時的溫度較佳為0℃~200℃,更佳為10℃~60℃。
本發明的液晶顯示元件含有由如上所述的本發明的液晶配向劑形成的液晶配向膜。
使用本發明的液晶配向劑形成液晶配向膜的方法係根據合成本發明的液晶配向性聚有機矽氧烷時使用的化合物a所具有的液晶配向能的結構(因此,聚有機矽氧烷(A)的基團X’中的具有液晶配向能的結構)是否具有上式(X’-1)所示的結構而異。
聚有機矽氧烷(A)在不具有上式(X’-1)所示的結構時,可以通過將本發明的液晶配向劑塗布到基板上,形成塗膜,根據需要進行摩擦處理,形成液晶配向膜。
另一方面,聚有機矽氧烷(A)在具有上式(X’-1)所示的結構時,可以通過將本發明的液晶配向劑塗布到基板上,形成塗膜,然後對該塗膜照射放射線,形成液晶配向膜。
首先,在基板上塗布本發明的液晶配向劑,接著通過加熱該塗布面,在基板上形成塗膜。將2塊設置有形成了圖案的透明導電膜之基板作為一對,在其各透明性導電膜形成面上,較佳通過輥塗法、旋塗法、印刷法、噴墨法分別塗布本發明的液晶配向劑。然後,將該塗布面預加熱(預烘焙),然後燒製(後烘焙)形成塗膜。烘焙條件例如是在40~120℃下進行0.1~5分鐘,後烘焙條件是較佳在120~300℃、更佳在150~250℃下,較佳進行5~200分鐘,更佳進行10~100分鐘。後烘焙後的塗膜的膜厚較佳為0.001~1μm,更佳為0.005~0.5μm。
作為上述基板,可以使用例如由浮法玻璃、鈉玻璃等玻璃;聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚碸、聚碳酸酯、脂環式聚(烯烴)等塑膠形成的透明基板。
作為在基板的一面上設置的透明導電膜,可以使用由氧化錫(SnO2
)形成的NESA膜(美國PPG公司的註冊商標)、氧化銦-氧化錫(In2
O3
-SnO2
)形成的ITO膜等。為了得到形成圖案的透明導電膜,可以通過例如形成無圖透明導電膜後,通過光蝕刻,形成圖案的方法;形成透明導電膜時,使用具有所希望圖案的光罩之方法等而得到。塗布液晶配向劑時,為了使基板表面和透明導電膜與塗膜的黏結性更好,可以在基板表面中,應當形成塗膜的面上,預先塗布官能性矽烷化合物、官能性鈦化合物等進行前處理。
本發明的液晶配向劑在用於形成垂直配向型液晶顯示元件用的液晶配向膜時,如上形成的塗膜可以直接作為垂直配向型液晶顯示元件使用的液晶配向膜使用,也可以對該塗膜面任意地進行摩擦處理。另一方面,本發明的液晶配向劑在形成水平配向型液晶顯示元件使用的液晶配向膜時,通過對如上形成的塗膜進行摩擦處理,可以形成液晶配向膜。
上述摩擦處理通過捲繞例如由尼龍、人造絲、棉花等纖維形成的布的輥,在一定方向摩擦進行。此時,例如如專利文獻18(日本特開平6-222366號公報)或專利文獻19(日本特開平6-281937號公報)所示,對形成的液晶配向膜的一部分照射紫外線,進行改變預傾角的處理;或者也可以如專利文獻20(日本特開平5-107544號公報)所示,對形成的液晶配向膜表面的一部分形成光阻膜後,在和之前的摩擦處理不同的方向上進行摩擦處理後,除去光阻膜,進行使液晶配向膜的每個區域具有不同的液晶配向能的處理,從而改善得到的水平型液晶顯示元件的視角性質。
準備2塊如上形成液晶配向膜的基板,通過在對向配置的2塊基板間配置液晶製造液晶胞。製造液晶胞可以列舉出例如下述2種方法。
第一種方法是目前已知的方法。首先,以使各液晶配向膜對向設置的方式,隔著間隙(胞間隙)將2塊基板對向配置,使用密封劑,將2塊基板的周邊部位貼合,在由基板表面和密封劑分割的胞間隙內注入填充液晶後,密封注入孔,可以製造液晶胞。
第二種方法是稱作ODF(One Drop Fill)方式的方法。在形成液晶配向膜的2塊基板中的一個基板上的規定位置,塗布例如紫外光固化性密封材料,然後在液晶配向膜面上滴加液晶後,貼合另一個基板使液晶配向膜對向,然後,在基板的整面照射紫外光,使密封劑固化,製造液晶胞。
在任一種方法的情況下,均希望接著將液晶胞,加熱到使用的液晶各向同性的溫度後,緩慢冷卻到室溫,除去注入時的流動配向。
然後,通過在液晶胞的外側表面貼合偏光板,可以得到本發明的液晶顯示元件。
作為前述密封劑,可以列舉出例如含有作為隔片的氧化鋁球聚合固化劑的環氧樹脂等。
作為前述液晶,可以使用例如向列型液晶、碟型液晶等。在製造具有TN型液晶胞或STN型液晶胞的液晶顯示元件時,較佳為向列型液晶中的具有正的介電各向異性的液晶(正型液晶),可以使用例如聯苯類液晶、苯基環己烷類液晶、酯類液晶、三聯苯類液晶、聯苯基環己烷類液晶、嘧啶類液晶、二烷類液晶、雙環辛烷類液晶、立方烷類液晶等。在這些液晶中,可以進一步添加使用例如氯化二氫膽固醇(cholestyl chloride)、膽固醇壬酸酯、膽固醇碳酸酯等膽固醇液晶;以商品名C-15、CB-15(Merck公司製造)銷售的手性試劑;對癸氧基亞苄基-對-胺基-2-甲基丁基肉桂酸酯等強介電性液晶等。
另一方面,在為垂直配向型液晶胞時,較佳為向列型液晶中具有負的介電各向異性的液晶(負型液晶),可以使用例如二氰基苯類液晶、嗒類液晶、西夫鹼類液晶、氧化偶氮基類液晶、聯苯類液晶、苯基環己烷類液晶等。
作為貼合於液晶胞外側的偏光板,可以列舉出用醋酸纖維素保護膜夾住邊將聚乙烯醇延展配向、邊吸收碘而成之被稱為“H膜”的偏光膜所形成的偏光板或由H膜本身所形成的偏光板。
在這種情況下,可以在上述聚有機矽氧烷(A)不具備上式(X’-1)表示的結構的情形下製造液晶配向膜的方法中,藉由照射放射線處理代替摩擦處理進行,製造液晶顯示元件。
作為上述放射線照射處理中使用的放射線,可以使用直線偏光或部分偏光的放射線或無偏光的放射線,可以使用例如含有波長150~800nm的光的紫外線或可視光線,較佳為含有波長300~400mm的光的紫外線。使用的放射線在直線偏光或部分偏光時,可以從垂直基板面的方向照射,為了賦予預傾角,也可以從傾斜的方向照射,也可以組合這些方法照射。在照射非偏光的放射線時,照射方向必須是傾斜方向。
作為使用的光源,可以使用例如低壓水銀燈、高壓水銀燈、重氫燈、金屬鹵化物燈、氬共振燈、氙燈、準分子雷射等。前述較佳波長區域的紫外線可以藉由將前述光源和例如濾色片、衍射光柵等一起使用的機構等得到。
作為放射線的照射量,較佳為1J/m2
以上、不足10,000J/m2
,更佳為10~3,000J/m2
。另外,在通過光配向法對由目前已知的液晶配向劑形成的塗膜賦予液晶配向能時,必須照射10,000J/m2
以上的放射線量。但是如果使用本發明的液晶配向劑,則光配向法時的放射線照射量為3,000J/m2
以下,進一步是1,000J/m2
以下,特別是500J/m2
以下,可以賦予良好的液晶配向性,有助於削減液晶顯示元件的製造成本。
本發明的液晶顯示元件較佳為垂直配向型液晶顯示元件。
這樣製造的本發明的液晶顯示元件的耐熱性、耐光性和電性質優異,在採用光配向法形成液晶配向膜時,預傾角隨時間變化的穩定性優異。
以下,通過實施例對本發明進行具體地說明,但是本發明並不受到這些實施例的限定。
在以下的實施例中,重量平均分子量是通過下述條件的凝膠滲透層析法測定的聚苯乙烯換算的值。
管柱:Tosoh股份有限公司製造、TSKgelGRCXLII
溶劑:四氫呋喃
溫度:40℃
壓力:68kgf/cm2
環氧當量根據J IS C2105的“鹽酸-甲乙酮法”測定。
以下的合成例根據需要藉由重複進行下述合成路線,從而確保有以後的合成例和實施例中使用之必要量的產物。
在帶有攪拌器、溫度計、滴液漏斗和回流冷凝管的反應容器中,加入100.0g的2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、500g甲基異丁基酮和10.0g三乙胺,在室溫下混合。接著,從滴液漏斗費30分鐘滴加100g去離子水後,在回流下,邊混合邊在80℃下反應6小時。反應結束後,取出有機層,用0.2重量%的硝酸銨水溶液洗滌到洗滌後的水為中性後,減壓下,餾出溶劑和水,得到聚有機矽氧烷EPS-1,為黏稠透明液體。
對該聚有機矽氧烷EPS-1進行1
H-NMR分析的話,在化學位移(δ)=3.2ppm附近,得到基於氧代矽烷基的理論強度的峰,確認在反應中環氧基沒有產生副反應。
該聚有機矽氧烷EPS-1的Mw為2,200,環氧當量為186。
根據下述合成線路圖1,合成化合物(A-1-C1-1)。
在1L茄型燒瓶中,加入82g的對羥基肉桂酸、304g碳酸鉀和400mL的N-甲基-2-吡咯烷酮,在室溫下攪拌1小時後,加入166g的1-溴代戊烷,在100℃下攪拌5小時。之後,減壓下餾出溶劑。在其中,加入48g氫氧化鈉和400mL水,回流3小時,進行水解反應。反應結束後,反應體系用鹽酸中和,回收產生的沉澱,用乙醇再結晶,得到80g化合物(A-1-C1-1)的白色結晶。
根據下述合成線路圖2,合成化合物(A-1-C4-1)。
在1L的茄型燒瓶中,加入91.3g的4-羥基苯甲酸甲酯、182.4g碳酸鉀和320mL的N-甲基-2-吡咯烷酮,在室溫下攪拌1小時後,加入99.7g的1-溴代戊烷,在100℃下攪拌5小時進行反應。反應結束後,用水再次沉澱。接著,在該沉澱中加入48g氫氧化鈉和400mL水,回流3小時,進行水解反應。反應結束後,用鹽酸中和,生成的沉澱用乙醇再結晶,得到104g化合物(A-1-C4-1A)的白色結晶。
將104g該化合物(A-1-C4-1A)放入反應容器中,在其中加入1L亞硫醯氯和770μL的N,N-二甲基甲醯胺,在80℃下攪拌1小時。接著,在減壓下餾出亞硫醯氯,加入二氯甲烷,用碳酸氫鈉水溶液洗滌,用硫酸鎂乾燥,進行濃縮後,加入四氫呋喃,形成溶液。
接著,在和上述不同的5L三口燒瓶中,加入74g的4-羥基肉桂酸、138g碳酸鉀、4.8g四丁基銨、500mL四氫呋喃和1L水。將該水溶液用冰冷卻,緩慢滴加含有上述化合物(A-1-C4-1A)和亞硫醯氯的反應物的四氫呋喃溶液,然後攪拌2小時進行反應。反應結束後,在反應混合物加入鹽酸中和,用乙酸乙酯萃取後,萃取液用硫酸鎂乾燥,濃縮後,用乙醇再結晶,得到90g化合物(A-1-C4-1)的白色結晶。
根據下述合成線路圖3,合成化合物(A-1-C4-2)。
在1L的茄型燒瓶中,加入82g的4-羥基苯甲酸甲酯、166g碳酸鉀和400mL的N,N-二甲基乙醯胺,在室溫下攪拌1小時後,加入95g的4,4,4-三氟代-1-碘化丁烷,在室溫下攪拌5小時進行反應。反應結束後,用水再次沉澱。接著,在該沉澱中加入32g氫氧化鈉和400mL水,回流4小時,進行水解反應。反應結束後,用鹽酸中和,生成的沉澱用乙醇再結晶,得到80g化合物(A-1-C4-2A)的白色結晶。
將該化合物(A-1-C4-2A)中的46.4g放入反應容器中,在其中加入200mL亞硫醯氯和0.2mL的N,N-二甲基甲醯胺,在80℃下攪拌1小時。接著,在減壓下餾出亞硫醯氯,加入二氯甲烷,用碳酸氫鈉水溶液洗滌,用硫酸鎂乾燥,進行濃縮後,加入四氫呋喃,形成溶液。
接著,在和上述不同的2L三口燒瓶中,加入36g的4-羥基肉桂酸、55g碳酸鉀、2.4g四丁基銨、200mL四氫呋喃和400mL水。該水溶液用冰冷卻,緩慢滴加含有上述化合物(A-1-C4-2A)和亞硫醯氯的反應物的四氫呋喃溶液,然後攪拌2小時進行反應。反應結束後,在反應混合物加入鹽酸中和,用乙酸乙酯萃取後,萃取液用硫酸鎂乾燥,濃縮後,用乙醇再結晶,得到39g化合物(A-1-C4-2)的白色結晶。
根據下述合成線路圖4,合成化合物(A-1-C8-1)。
也就是,除了在上述合成例a-2中,使用9.91g的4-戊基-反-環己基甲酸代替化合物(A-1-C4-1A)以外,和合成合成例a-2的化合物(A-1-C4-1)同樣地進行,得到13g化合物(A-1-C8-1)的白色結晶。
根據下述合成線路圖5,合成化合物(A-1-C16-1)。
在具有回流管、溫度計和氮氣導入管的500mL的三口燒瓶中,加入31g化合物(A-1-C16-1A)、0.23g乙酸鈀、1.2g三(鄰甲苯基)膦、56mL三乙胺、8.2mL丙烯酸和200mL的N,N-二甲基乙醯胺,在120℃下攪拌3小時進行反應。反應結束後,過濾反應液,在所得的濾液中加入1L乙酸乙酯,對得到的有機層,依次用稀鹽酸分液洗滌2次和用水分液洗滌3次。之後,有機層用硫酸鎂乾燥,濃縮、乾燥固化後,用乙酸乙酯和四氫呋喃的混合溶劑再結晶,得到15g化合物(A-1-C16-1)的結晶。
根據下述合成線路圖6,合成化合物(A-1-C17-1)。
也就是,除了使用36g化合物(A-1-C17-1A)代替化合物(A-1-C16-1A)以外,和上述合成例a-5同樣地進行,得到16g化合物(A-1-C17-1)。
根據下述合成線路圖7,合成化合物(A-4-C1-1)。
在具有回流管的200mL的茄型燒瓶中,加入12g癸基琥珀酸酐、8.2g的4-胺基肉桂酸和100mL乙酸,回流2小時進行反應。反應結束後,反應混合物用乙酸乙酯萃取,有機層用水洗滌,用硫酸鎂乾燥後,用矽膠管柱精製,然後通過乙醇和四氫呋喃的混合溶劑再結晶,得到10g化合物(A-4-C1-1)的白色結晶(純度98.0%)。
除了在上述合成例a-5中,使用28g下式所示的化合物(A-1-C16-2A)代替化合物(A-1-C16-1A)以外,和合成例a-5同樣地,得到14g下式所示的化合物(A-1-C16-2)的結晶。
根據下述合成線路圖8,合成化合物(A-9-4-1)。
在具有回流管和氮氣導入管的500mL的三口燒瓶中,加入39g的β-膽甾烷醇、20g琥珀酸酐、1.5g的N,N-二甲基胺基吡啶、200mL乙酸乙酯和17mL三乙胺,回流8小時進行反應。反應結束後,在反應混合物中加入200mL四氫呋喃,對得到的有機層依次用1N鹽酸水溶液洗滌2次和用水洗滌3次,以硫酸鎂乾燥後,減壓除去溶劑,所得的固體用乙酸乙酯再結晶,得到38g化合物(A-9-4-1)的白色結晶。
在200mL的三口燒瓶中,加入10.0g上述合成例1合成的聚有機矽氧烷EPS-1、30.28g甲基異丁基酮。3.82g硬脂酸(相對聚有機矽氧烷EPS-1所具有的環氧基,相當於50mol%)和0.10g的UCAT 18X(商品名,San-Apro股份有限公司製造,為環氧化合物的固化促進劑),在100℃下攪拌48小時進行反應。反應結束後,在反應混合物中加入甲醇,生成沉澱,將該沉澱物溶解於乙酸乙酯中所得的溶液進行水洗3次,有機層用硫酸鎂乾燥後,餾出溶劑得到8.1g聚有機矽氧烷S-VE-1的白色粉末。S-VE-1的重量平均分子量為10,100。
除了在上述合成例VE-1中,使用3.98g的4-正十二烷氧基苯甲酸代替硬脂酸以外,和合成例VE-1同樣地進行,得到9.0g聚有機矽氧烷S-VE-2的白色粉末。S-VE-2的重量平均分子量為9,900。
在200mL的三口燒瓶中,加入5.0g上述合成例1得到的聚有機矽氧烷EPS-1、46.4g甲基異丁基酮、4.76g作為化合物a的上述合成例a-2得到的化合物(A-1-C4-1)(相對於聚有機矽氧烷EPS-1所具有的環氧基,相當於50mol%)和0.10g溴化四丁基銨,在80℃下攪拌8小時進行反應。反應結束後,用甲醇再次沉澱,沉澱物溶解於乙酸乙酯中,得到溶液,將該溶液水洗3次後,餾去溶劑,得到2.8g聚有機矽氧烷S-CE-1,為白色粉末。該聚有機矽氧烷S-CE-1的重量平均分子量Mw為9,500。
除了在上述合成例CE-1中,使用表1記載的化合物代替化合物(A-1-C4-1)作為化合物a以外,和合成例CE-1同樣地進行,分別合成各種聚有機矽氧烷(A)。在此所得到的各聚有機矽氧烷的重量平均分子量Mw合併到表1中表示。
表1中的化合物a的使用比例是相對於聚有機矽氧烷EPS-1所具有的環氧基的mol%。
另外,在合成例CE-6~8和12中,分別各使用2種化合物a。
根據下述合成線路圖9,合成下記化合物(B-1-1)。
在具有回流管、溫度計和氮氣導入管的500mL的三口燒瓶中,加入21g的1,3,5-苯三酸、60g正丁基乙烯基醚和0.09g磷酸,在50℃下攪拌30小時進行反應。反應結束後,在反應混合物中加入500mL己烷,對得到的有機層依次用1M氫氧化鈉水溶液分液洗滌2次和用水分液洗滌3次。之後,從有機層餾去溶劑,得到50g作為無色透明液體之化合物(B-1-1)。
除了在上述合成例B-1中,使用17g間苯二甲酸或35g下式(B-1-3a)所示的化合物代替1,3,5-苯三酸以外,和合成例B-1同樣地進行,分別得到45g下式(B-1-2)所示的化合物和63g下式(B-1-3)所示的化合物。
將196g(1.0mol)作為四羧酸二酐的1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐和212g(1.0mol)作為二胺的2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯溶解於4,050g的N-甲基-2-吡咯烷酮中,在40℃下反應3小時,得到4,400g含有10重量%聚醯胺酸(PA-1)的溶液。該聚醯胺酸溶液的溶液黏度為170mPa‧s。
將作為四羧酸二酐的86.3g(0.44mol)1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐和96.0g(0.44mol)苯均四酸二酐以及191.0g(0.90mol)作為二胺的2,2’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯溶解於1,490g的N-甲基-2-吡咯烷酮中,在40℃下反應4小時,得到含有20重量%聚醯胺酸(PA-2)的溶液。少量分取該聚醯胺酸溶液,加入N-甲基-2-吡咯烷酮,形成10重量%的溶液,溶液黏度為43mPa‧s。
將20.9g(0.093mol)作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐和作為二胺的9.2g(0.085mol)對伸苯基二胺以及4.9g(0.009mol)下式(D-2)所示的化合物,溶解於140g N-甲基-2-吡咯烷酮中,在60℃下反應4小時,得到含有聚醯胺酸的溶液。
分取少量所得的聚醯胺酸溶液,加入N-甲基-2-吡咯烷酮,形成聚合物濃度10重量%的溶液,測定溶液黏度為126mPa‧s。
接著,在所得的聚醯胺酸溶液中追加325g的N-甲基-2-吡咯烷酮,添加7.4g吡啶和9.5g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環。脫水閉環反應後,體系內的溶劑用新的N-甲基-2-吡咯烷酮溶劑置換,得到約210g含有16.1重量%的醯亞胺化率約54%的聚醯亞胺(PI-1)的溶液。
少量分取該聚醯亞胺溶液,加入N-甲基-2-吡咯烷酮,形成聚合物濃度10重量%的溶液,測定的溶液黏度為75mPa‧s。
將20.0g(0.089mol)作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐和作為二胺的6.8g(0.063mol)對伸苯基二胺、3.6g(0.018mol)4,4’-二胺基二苯基甲烷以及4.7g(0.0090mol)上式(D-2)所示的化合物,溶解於140g N-甲基-2-吡咯烷酮中,在60℃下反應4小時,得到含有20重量%聚醯胺酸的溶液。測定所得的聚醯胺酸溶液的溶液黏度為2,200mPa‧s。
接著,在所得的聚醯胺酸溶液中追加325g的N-甲基-2-吡咯烷酮,添加10.5g吡啶和13.6g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,體系內的溶液用新的N-甲基-2-吡咯烷酮溶劑置換,得到約160g含有20重量%的醯亞胺化率約65%的聚醯亞胺(PI-2)的溶液。
將19.2g(0.086mol)作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐和作為二胺的5.2g(0.034mol)3,5-二胺基苯甲酸以及25.5g(0.052mol)下式(D-3)所示的二胺,溶解於200g N-甲基-2-吡咯烷酮中,在60℃下反應4小時,得到含有20重量%聚醯胺酸的溶液。測定所得的聚醯胺酸溶液的溶液黏度為1,450mPa‧s。
接著,在所得的聚醯胺酸溶液中追加250g的N-甲基-2-吡咯烷酮,添加10.2g吡啶和13.2g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,體系內的溶液用新的N-甲基-2-吡咯烷酮溶劑置換,得到約230g含有20重量%的醯亞胺化率約67%的聚醯亞胺(PI-3)的溶液。
將21.3g(0.095mol)作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐和作為二胺的4.3g(0.029mol)3,5-二胺基苯甲酸、18.8g(0.038mol)上式(D-3)所示的化合物和5.5g(0.029mol)下式(D-4)所示的化合物N-(2,4-二胺基苯基)-哌啶,溶解於200g N-甲基-2-吡咯烷酮中,在60℃下反應4小時,得到含有20重量%聚醯胺酸的溶液。測定所得的聚醯胺酸溶液的溶液黏度為900mPa‧s。
接著,在所得的聚醯胺酸溶液中追加250g的N-甲基-2-吡咯烷酮,添加11.29g吡啶和14.58g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環反應。脫水閉環反應後,體系內的溶液用新的N-甲基-2-吡咯烷酮溶劑置換,得到約230g含有20重量%的醯亞胺化率約69%的聚醯亞胺(PI-4)的溶液。
將22.9g(0.10mol)作為四羧酸二酐的2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐和作為二胺的6.7g(0.062mol)間伸苯基二胺和20.4g(0.041mol)上式(D-4)所示的化合物,溶解於200g N-甲基-2-吡咯烷酮中,在60℃下反應4小時,得到含有20重量%聚醯胺酸的溶液。測定所得的聚醯胺酸溶液的溶液黏度為1,200mPa‧s。
接著,在所得的聚醯胺酸溶液中追加250g的N-甲基-2-吡咯烷酮,添加12.12g吡啶和15.64g乙酸酐,在110℃下進行4小時脫水閉環。脫水閉環反應後,體系內的溶液用新的N-甲基-2-吡咯烷酮溶劑置換,得到約230g含有20重量%的醯亞胺化率約65%的聚醯亞胺(PI-5)的溶液。
在具有冷卻管的200mL的三口燒瓶中加入20.8g四乙氧基矽烷和28.2g的1-乙氧基-2-丙醇,加熱到60℃攪拌。在其中加入於另一個容量20mL之燒瓶中所調配之將0.26g馬來酸酐溶解於10.8g水中而成的馬來酸酐水溶液,在60℃下再攪拌4小時,進行反應。反應結束後,從所得的反應混合物餾出溶劑,在殘留物中加入1-乙氧基-2-丙醇,再次濃縮,得到含有10重量%的聚有機矽氧烷PS-1的溶液。測定該聚有機矽氧烷PS-1的重量平均分子量Mw為5,100。
選取換算為PA-1相當於1,000重量份的量作為其他聚合物(C)而由上述合成例PA-1合成的含有聚醯胺酸PA-1的溶液,在其中加入100重量份作為聚有機矽氧烷(A)而由上述合成例VE-1合成的聚有機矽氧烷S-VE-1以及47重量份作為化合物(B)而由上述合成例B-1得到的化合物(B-1-1),然後加入N-甲基-2-吡咯烷酮和丁基溶纖劑,形成溶劑組成為N-甲基-2-吡咯烷酮:丁基溶纖劑=50:50(重量比),固體成分濃度為3.0重量%的溶液。使用孔徑1μm的過濾器過濾該溶液,調配液晶配向劑A-VE-1。
對該液晶配向劑A-VE-1,根據以下方法和判斷基準評價保存穩定性時,液晶配向劑A-VE-1的保存穩定性為“良好”。
在玻璃基板上,通過旋塗法,以轉速為變數,塗布液晶配向劑,然後在200℃下加熱60分鐘,形成塗膜,研究除去溶劑後塗膜的膜厚為1,000的轉速。
接著,選取上述液晶配向劑的一部分,將其在-15℃下,保存5周。目視觀察保存後的液晶配向劑,觀察到析出不溶物時,將保存穩定性判定為“不好”。
在保存5周後觀察不到不溶物時,使用保存後的液晶配向劑,通過保存前膜厚為1,000的轉速的旋塗法,塗布到玻璃基板上,然後在200℃下加熱60分鐘,形成塗膜,測定除去溶劑後的膜厚。該膜厚從1,000偏離10%以上時,將保存穩定性判定為“不好”,膜厚偏離不足10%時,將保存穩定性判定為“良”。
另外,上述塗膜的膜厚使用KLA-Tencor公司製造的觸針式級差膜厚計測定。
除了聚有機矽氧烷(A)的種類以及化合物(B)的種類和量如表2所記載以外,和上述實施例VE-1同樣地進行,分別調配液晶配向劑A-VE-2~4,評價保存穩定性。評價結果如表2所示。
選取換算為PS-1相當於500重量份的量由上述合成例PS-1合成的含有聚有機矽氧烷PS-1的溶液,在其中加入100重量份由上述合成例VE-1合成的聚有機矽氧烷S-VE-1以及43重量份由上述合成例B-2得到的化合物(B-1-2),然後加入1-乙氧基-2-丙醇,形成固體成分濃度為4.0重量%的溶液。使用孔徑1μm的過濾器過濾該溶液,調配液晶配向劑A-VE-5。
該液晶配向劑A-VE-5的保存穩定性和上述實施例VE-1同樣地評價。評價結果如表2所示。
使用旋塗器,將上述實施例VE-1製備的液晶配向劑A-VE-1塗布在附有由ITO膜構成的透明電極之玻璃基板的透明電極面上,在80℃的熱板上,預烘焙1分鐘後,在氮氣置換的烘箱中,在200℃下加熱1小時,形成膜厚0.1μm的塗膜(液晶配向膜)。重複該操作,製造一對(2塊)具有液晶配向膜的基板。
在上述基板中的1塊的具有液晶配向膜的面的外周,通過絲網印刷塗布加入了含直徑5.5μm的氧化鋁球的環氧樹脂黏合劑後,將一對基板的液晶配向膜面對向重合壓接,在150℃下加熱1小時,將黏合劑熱固化。接著,從液晶注入口,在基板的間隙填充負型液晶(Merck公司製造,MLC-6608)後,用環氧系黏合劑密封液晶注入口,然後,為了除去液晶注入時的流動配向,將其在150℃下加熱10分鐘後,緩慢冷卻到室溫。
然後,在基板的外側兩面貼合偏光板使得2塊偏光板的偏光方向相互正交,製造垂直配向型液晶顯示元件。
在上述製造的液晶顯示元件上ON-OFF(施加-解除)5V的電壓時,目視觀察有無明暗變化的異常區域。在電壓OFF時,沒有觀察到從元件光滲透,而且施加電壓時,元件驅動區域顯示白色,從這以外的區域沒有露出光的情形,記作液晶配向性“良好”;在電壓OFF時,觀察到光從元件滲透,或者電壓ON時,光從元件驅動區域以外的區域滲透時,評價為液晶配向性“不好”,此時該液晶顯示元件的液晶配向性“良好”。
對上述製造的液晶顯示元件,在60℃下,以60微秒的施加時間、167毫秒的間隔下施加5V的電壓後,測定從解除施加到167毫秒後的電壓保持率。電壓保持率的測定裝置使用TOYO Technica股份有限公司製造的“VHR-1”。
電壓保持率為97%以上時,將電壓保持率評價為“良好”,此時該液晶顯示元件的電壓保持率為“良好。
對和上述同樣地製造的液晶顯示元件,在和上述電壓保持率的評價同樣的條件下,測定初期電壓保持率。之後,在120℃的烘箱中,靜置1000小時後,再次在和上述同樣的條件下測定電壓保持率。電壓保持率的值和初期值相比較不足±2%時,評價為耐熱性“良好”,為±2%以上時,評價為耐熱性“不好”,此時該液晶顯示元件的耐熱性“良好”。
對和上述同樣地製造的液晶顯示元件,在100℃的環境溫度下,施加20小時直流17V的電壓,切斷直流電壓後,就通過閃光(Flicker)消除法求得殘留在液晶胞內的電壓(殘留DC電壓)。該殘留DC電壓的值為500mV以下時,評價為耐熱性“良好”,超過500mV時,評價為耐熱性“不好”,此時該液晶顯示元件的殘像性質“良好”。
除了在實施例VE-6中,分別使用表3所示的液晶配向劑作為液晶配向劑以外,分別和實施例VE-6同樣地製造垂直配向型液晶顯示元件,進行評價。
結果如表3所示。
合併100重量份作為聚有機矽氧烷(A)的上述合成例CE-1得到的聚有機矽氧烷S-CE-1、換算為PA-1相當於2000重量份的作為其他聚合物(C)而由上述合成例PA-1得到含有聚醯胺酸PA-1的溶液、以及41重量份作為化合物(B)而由上述合成例B-2得到的化合物(B-1-2),在其中加入N-甲基-2-吡咯烷酮和丁基溶纖劑,形成溶劑組成為N-甲基-2-吡咯烷酮:丁基溶纖劑=50:50(重量比),固體成分濃度為3.0重量%的溶液。使用孔徑1μm的過濾器過濾該溶液,調配液晶配向劑A-CE-1。
對該液晶配向劑A-CE-1,根據以下方法和判斷基準評價保存穩定性時,液晶配向劑A-CE-1的保存穩定性為“良好”。
將該液晶配向劑在-15℃下保管6個月。保管前和後,在25℃下通過E型黏度計測定黏度。溶液黏度的保管前後的變化率不足10%時,評價保存穩定性評價為“良好”,10%以上時,保存穩定性評價為“不好”。
除了聚有機矽氧烷(A)的種類和其他聚合物(C)的種類分別如表4所記載以外,和上述實施例CE-1同樣地,分別製備液晶配向劑A-CE-2~A-CE-31。在實施例CE-30和31中分別使用2種類的其他聚合物。
對這些液晶配向劑和實施例CE-1同樣地,分別評價保存穩定性。評價結果如表4所示。
使用旋塗器,在附有由ITO膜形成的透明電極的玻璃基板的透明電極面上,塗布上述實施例CE-1製備的液晶配向劑A-CE-1,在80℃的熱板上預烘焙1分鐘後,在內部氮氣置換的烘箱中,在200℃下加熱1小時,形成膜厚0.1μm的塗膜。接著,使用Hg-Xe燈和Glan-Taylor棱鏡,從基板法線傾斜40°的方向對該塗膜表面照射包含313nm的輝線的偏光紫外線200J/m2
,形成液晶配向膜。重複相同操作,製造1對(2塊)具有液晶配向膜的基板。
通過絲網印刷,在上述基板中的1塊具有液晶配向膜的面的外周,塗布加入了直徑5.5μm的氧化鋁球的環氧樹脂黏合劑後,使1對基板的液晶配向膜面相對,使各基板的紫外線的光軸往基板面的投影方向逆平行地壓接,在150℃下,用1小時將黏合劑熱固化。接著,從液晶注入口,在基板間的間隙中填充負型液晶(Merck公司製造,MLC-6608)後,用環氧系黏合劑密封液晶注入口,然後,為了除去液晶注入時的流動配向,將其在150℃下加熱後,緩慢冷卻到室溫。然後,在基板的外側兩面貼合偏光板以使偏光板的偏光方向相互正交,而且和液晶配向膜的紫外線的光軸往基板面的投影方向形成45°的角度,製造垂直配向型液晶顯示元件。
對上述製造的液晶顯示元件,除了和上述實施例VE-6同樣地進行(1)液晶配向性的評價和(3)耐熱性評價以外,和上述實施例VE-6中同樣地測定(2)電壓保持率。此外,如下進行預傾角的穩定性評價。評價結果如表5所示。
對上述製造的液晶顯示元件,根據非專利文獻2(T.J. Scheffer等人J. Appl. Phys.第19卷,P2013(1980))記載的方法,通過使用He-Ne雷射的結晶旋轉法,測定預傾角(初期預傾角)。
接著,將測定初期預傾角後的上述液晶顯示元件在23℃下靜置30天後,通過和上述同樣的方法,再次測定預傾角(保存後的預傾角)。
此時,研究保存後的預傾角相對於初期預傾角的變化量。該值不足1°時,認為預傾角隨時間變化的穩定性為“良好”。
除了使用的液晶配向劑的種類如表5記載以外,和上述實施例CE-32同樣地製造垂直配向型液晶顯示元件,進行評價。結果如表5所示。
Claims (11)
- 一種液晶配向劑,其特徵在於:包含聚有機矽氧烷(A)以及化合物(B),其中該聚有機矽氧烷(A)具有Si-X’鍵(其中,X’是包含具有液晶配向能的結構的基團)和Si-XI 鍵(其中,XI 是包含環氧結構的基團);該化合物(B)在分子內具有2個以上選自羧酸的縮醛酯結構、羧酸的縮酮酯結構、羧酸的1-烷基環烷基酯結構和羧酸的第三丁基酯結構所構成的群組中的至少一種結構。
- 如申請專利範圍第1項之液晶配向劑,其中上述聚有機矽氧烷(A)中的基團X’之比例相對於基團X’和基團XI 的總量,為10~90mol%。
- 如申請專利範圍第1或2項之液晶配向劑,其中上述聚有機矽氧烷(A)是具有Si-XI 鍵(其中,XI 和聚有機矽氧烷(A)中的XI 的定義相同)之聚有機矽氧烷、與含有選自羧基和羥基構成的群組中的至少一種基團以及具有液晶配向能的結構的化合物的反應產物,惟,該化合物的使用比例相對於1mol基團XI 而言為0.1~0.9mol。
- 如申請專利範圍第1或2項之液晶配向劑,其中基團XI 是下式(XI -1’)或(XI -2’)表示的基團,
- 如申請專利範圍第4項之液晶配向劑,其中基團XI 是下式(XI -1)或(XI -2)表示的基團,
- 如申請專利範圍第1或2項之液晶配向劑,其中上述具有液晶配向能的結構是含有選自具有甾族骨架的碳原子數為17~51之基團、碳原子數為2~20之烷基、碳原子數為1~20之氟代烷基、環己基、具有碳原子數為1~20的烷基之烷基環己基、具有碳原子數為1~20的氟代烷基之氟代烷基環己基和具有碳原子數為1~20的氟代烷氧基之氟代烷氧基環己基構成的群組中的至少一種的結構。
- 如申請專利範圍第6項之液晶配向劑,其中上述具有液晶配向能的結構是進一步包含下式(X’-1)所示結構的結構,
- 如申請專利範圍第1或2項之液晶配向劑,其中進一步 含有選自聚醯胺酸和聚醯亞胺構成的群組中的至少一種聚合物(C1)。
- 如申請專利範圍第1或2項之液晶配向劑,其中進一步含有上述聚有機矽氧烷(A)以外的聚有機矽氧烷(C2)。
- 一種液晶配向膜的形成方法,其特徵在於:在基板上塗布如申請專利範圍第7項之液晶配向劑後,加熱形成塗膜,對該塗膜照射放射線。
- 一種液晶顯示元件,其特徵在於:具有由如申請專利範圍第1至9項中任一項之液晶配向劑形成的液晶配向膜。
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