TWI627202B - Composition, liquid crystal alignment treatment agent, liquid crystal alignment film, and liquid crystal display element - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種形成膜用之組成物，尤其係形成液晶配向膜所使用之液晶配向處理劑、所得之液晶配向膜及液晶顯示元件。
一種組成物，其係含有，使包含具有羧基之二胺化合物之二胺成分與四羧酸成分反應而得之聚醯亞胺前驅物及/或將該聚醯亞胺前驅物予以醯亞胺化之聚醯亞胺，與下述式〔1〕所示之化合物。
(化1)OH-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-R1 [1](式〔1〕中，R1為碳數1~4之烷基。)

Description

組成物、液晶配向處理劑、液晶配向膜及液晶顯示元件
本發明係關於形成膜所使用之組成物，尤其係形成液晶配向膜所使用之液晶配向處理劑、所取得之液晶配向膜、及使用液晶配向膜之液晶顯示元件。
由高分子材料等之有機材料所構成之膜在形成之容易度或絕緣性能等上受到矚目，而在電子裝置中廣泛使用作為層間絕緣膜或保護膜等。在作為顯示裝置所熟知之液晶顯示元件中，由有機材料所構成之有機膜則係使用作為液晶配向膜。
液晶配向膜係作為顯示裝置中廣泛受到使用之液晶顯示元件之構成構件，形成於挾持液晶之基板表面，具有使液晶配向成固定方向之作用。並且，液晶配向膜除具有使液晶配向之作用以外，亦有控制液晶預傾角之作用。
又，近年來伴隨液晶顯示元件之高機能化，其之使用範圍逐漸擴大當中，亦對液晶配向膜要求為了抑制液晶顯示元件之顯示不良且實現高顯示品位之性能或信賴性。
現在，工業上所利用之主要液晶配向膜係廣泛使用耐久性優異，適宜控制液晶預傾角之聚醯亞胺系之有機膜。由此聚醯亞胺系之有機膜所構成之液晶配向膜係由包含聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸(聚醯胺酸)及/或將聚醯胺酸予以醯亞胺化之聚醯亞胺溶液之組成物的液晶配向處理劑 所形成。即，聚醯亞胺系之液晶配向膜係藉由將由聚醯亞胺之溶液或身為聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸之溶液所構成之液晶配向處理劑塗佈於基板，通常以250℃程度之溫度燒成而形成(例如，參考專利文獻1)。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
〔專利文獻1〕日本特開平09-278724號公報
聚醯亞胺系之液晶配向膜係藉由將由聚醯亞胺之溶液或身為聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸之溶液所構成之液晶配向處理劑塗佈於基板，其後燒成塗膜而形成，但在塗佈時要求塗佈性之提升，特別係提升對基板之潤濕鋪展性。藉由提升潤濕鋪展性，在液晶配向膜形成步驟中之塗佈步驟中，可抑制印刷塗佈時之縮孔或針孔等之缺陷。
聚醯亞胺系之有機膜係亦廣泛使用於電子裝置中之層間絕緣膜或保護膜等，可由包含身為聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸或聚醯亞胺之溶液的組成物所形成，且與液晶配向膜時同樣地亦要求提升塗佈性。塗佈性之提升係可有效抑制印刷塗佈時之缺陷。
因此，本發明係以提供可形成塗佈性經提升且對基板之潤濕鋪展性高之聚醯亞胺系之有機膜的組成物，特別係可形成縮孔或針孔等之缺陷受到抑制之液晶配向膜的液晶 配向處理劑、由該液晶配向處理劑所得之液晶配向膜、及此具備此液晶配向膜之液晶顯示元件為目的。
本發明係具有以下之要旨者。
(1)一種組成物，其特徵為含有，使包含具有羧基之二胺化合物之二胺成分與四羧酸成分反應而得之聚醯亞胺前驅物及/或使聚醯亞胺前驅物醯亞胺化之聚醯亞胺，與下述式〔1〕所示之化合物。
[化1]OH-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-R1 [1](式〔1〕中，R1為碳數1~4之烷基。)
(2)如前述(1)之組成物，其中上述式〔1〕所示之化合物為下述式〔2〕或下述式〔3〕所示之化合物。
[化2]OH-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH3 [2]
[化3]OH-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-C2H5 [3]
(3)如前述(1)或(2)之組成物，其中前述具有羧基之二胺化合物為具有-(CH2)a-COOH基(a為0~4之整數)之二胺化合物。
(4)如前述(1)~(3)中任一項組成物，其中前述具有 羧基之二胺化合物為下述式〔4〕所示之構造之二胺化合物。
(式〔4〕中，a表示0~4之整數，n表示1~4之整數。)
(5)如前述(1)~(4)中任一項之組成物，其中前述二胺化合物之含有量為前述二胺成分中之20~100莫耳%。
(6)如前述(1)~(5)中任一項之組成物，其中前述二胺成分包含下述式〔5〕所示之構造之第2之二胺化合物。
(式〔5〕中，X為-(CH2)b-OH基(b為0~4之整數)、碳數1~22之烴基、經碳數1~6之烴基所取代之二取代胺基或下述式〔6〕所表示之基，n表示1~4之整數。)
(式〔6〕中，Y1為單鍵、-(CH2)a-(a為1~15之整 數)、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-。Y2為單鍵或(CH2)b-(b為1~15之整數)。Y3為單鍵、-(CH2)c-(c為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-。Y4為選自苯環、環己基環、及雜環之2價環狀基(此等環狀基上任意之氫原子亦可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基、或氟原子所取代)、或具有類固醇骨架之碳數12~25之2價有機基。Y5為選自苯環、環己基環及雜環之2價環狀基(此等環狀基上任意之氫原子亦可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代)。Y6為氫原子、碳數1~18之烷基、碳數1~18之含氟烷基、碳數1~18之烷氧基或碳數1~18之含氟烷氧基。n表示0~4之整數。)
(7)如前述(1)~(6)中任一項之組成物，其中前述四羧酸二酐為下述式〔7〕所表示之化合物。
(式〔7〕中，Z1為碳數4~13之4價有機基，且含有碳數4~10之非芳香族環狀烴基。)
(8)如前述(7)之組成物，其中Z1為下述式〔7a〕~〔7j〕所表示之構造。
(式〔7a〕中，Z2~Z5為氫原子、甲基、氯原子或苯環，各自可為相同亦可為相異，式〔7g〕中，Z6及Z7為氫原子或甲基，各自可為相同亦可為相異。)
(9)一種液晶配向處理劑，其係包含如前述(1)~(8)中任一項之組成物。
(10)一種液晶配向膜，其係由如前述(9)之液晶配向處理劑所得者。
(11)一種液晶配向膜，其係使用如前述(9)之液晶配向處理劑以噴墨法所得者。
(12)如前述(10)或(11)之液晶配向膜，其中使用於液晶顯示元件；該液晶顯示元件係為在具備電極之一對基板之間具有液晶層而成，且經由在前述一對基板之間配置包含因活性能量線及熱之至少一方而聚合之聚合性化合物的液晶組成物，對前述電極間施加電壓而同時使前述聚合性化合物聚合之步驟而製造者。
(13)一種液晶顯示元件，其係具有如前述(10)或 (11)之液晶配向膜。
(14)如前述(13)之液晶顯示元件，其係在具備電極與前述液晶配向膜之一對基板之間具有液晶層而成，且經由在前述一對基板之間配置包含因活性能量線及熱之至少一方而聚合之聚合性化合物的液晶組成物，對前述電極間施加電壓而同時使前述聚合性化合物聚合之步驟而製造者。
本發明提供可形成塗佈性優異之聚醯亞胺系之膜的組成物。尤其係提供可形成塗佈性優異且縮孔或針孔等之缺陷受到抑制之液晶配向膜的液晶配向處理劑。
使用本發明之液晶配向處理劑所得之液晶配向膜可達成無缺陷之膜形成，具有此般液晶配向膜之液晶顯示元件具有高特性與信賴性。
形成聚醯亞胺系之膜，尤其係形成聚醯亞胺系之液晶配向膜，如上述般，其係使用聚醯亞胺或聚醯亞胺前驅物溶解於溶劑而得之聚醯亞胺之溶液或聚醯亞胺前驅物之溶液所構成之組成物，並將該組成物塗佈於基板，通常藉由以200~300℃程度之溫度進行燒成而施行。
形成聚醯亞胺系液晶配向膜係在使用身為聚醯亞胺前驅物之聚醯胺酸時，藉由加熱而進行聚醯胺酸之脫水閉環反應(熱醯亞胺化)。
另一方面，使用聚醯亞胺之溶液形成聚醯亞胺系液晶配向膜時，燒成步驟之主要目則會成為從塗膜中去除溶劑。
因此，使用聚醯亞胺溶液時之加熱溫度雖係會受到所使用之溶劑沸點所影響，但通常可設在與使用聚醯胺酸時相比為較低者。
為了進行形成聚醯亞胺系液晶配向膜而調製聚醯亞胺之溶液時，由於變得必須溶解通常難以溶解之聚醯亞胺，故必須使用適宜之溶劑。過往之聚醯亞胺係選擇N-甲基-2-吡咯啶酮(以下，稱為NMP)等之高極性溶劑而使用。高極性之溶劑，其特性為具有高表面張力，而於NMP中亦具有高表面張力特性。因此，使用將NMP作為溶劑之聚醯亞胺溶液，對基板進行塗佈時，在基板上之濕潤鋪展特性並非良好。其結果係在塗膜中產生縮孔或針孔等之印刷塗佈時之缺陷，而有難以形成均勻特性之高品質液晶配向膜之情形。
調製聚醯亞胺之溶液若係變得可使用具有較低表面張力之溶劑，則聚醯亞胺溶液對基板之塗佈性可變得良好，且可抑制縮孔或針孔等之印刷塗佈時之缺陷產生。
即，若可選擇較低表面張力特性之溶劑，溶解聚醯亞胺而調製聚醯亞胺之溶液，即可實現良好之塗佈特性。而此般塗佈性之提升，在形成電子裝置之絕緣膜或保護膜等之聚醯亞胺系之膜中亦成為必要。塗佈性之提升係使縮孔或針孔等在印刷塗佈時所產生之缺陷少且形成更均勻之聚醯亞胺之膜成為可能。
得知為了形成聚醯亞胺系之膜，尤其係形成聚醯亞胺之液晶配向膜，除必須改善聚醯亞胺對溶劑之溶解性，亦必須選擇溶劑。所選擇之溶劑，考量到塗佈性則係具備較低表面張力特性者為理想。此時，亦變得必須同時選擇對應溶劑溶解性之聚醯亞胺構造。
本發明者發現藉由使用特定構造之二胺化合物，可取得具有特定構造之聚醯亞胺前驅物，並藉由將此聚醯亞胺前驅物予以醯亞胺化，進而可取得溶解性受到改善之聚醯亞胺。並一併發現溶劑此聚醯亞胺之低表面張力化合物(亦稱為溶劑)。
即，本發明中可取得特定構造之聚醯亞胺溶解於特定溶劑之組成物，且可構成液晶配向處理劑。又，由取得之組成物所得之液晶配向處理劑之塗佈性優異，適宜於形成液晶配向膜。取得之液晶配向膜適宜於提供高信賴性之液晶顯示元件。
本發明之組成物含有使聚醯亞胺前驅物脫水閉環而得之聚醯亞胺。此組成物特別係可構成液晶配向處理劑。
本發明之組成物，其特徵為含有使包含羧基之二胺化合物之二胺成分與四羧酸成分(縮聚合)反應而得之聚醯亞胺前驅物及/或使該聚醯亞胺前驅物醯亞胺化之聚醯亞胺，及下述式〔1〕所示之化合物。
[化9]OH-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-R1 [1]
式〔1〕中，R1為碳數1~4之烷基。
上述式〔1〕所示之化合物係以下述式〔2〕或下述式〔3〕所示之化合物為佳。式〔1〕所示之化合物係較佳在組成物中含有作為溶劑。
[化10]OH-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH3 [2]
[化11]OH-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-C2H5 [3]
形成聚醯亞胺前驅物之二胺成分係以含有下述式〔4〕之具有羧基之二胺化合物為佳。又，亦可含有其他第2之二胺化合物。第2之二胺化合物係以下述式〔5〕所示之構造之二胺化合物為佳。
式〔4〕中，a為0~4之整數，n表示1~4之整數。
式〔5〕中，X為-(CH2)b-OH基(b為0~4之整數)、碳數1~22之烴基、經碳數1~6之烴基所取代之二取代胺基或下述式〔6〕所表示之基，n表示0~4之整數。
式〔6〕中，Y1為單鍵、-(CH2)a-(a為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-。Y2為單鍵或(CH2)b-(b為1~15之整數)。Y3為單鍵、-(CH2)c-(c為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-。Y4為選自苯環、環己基環及雜環之2價環狀基(此等環狀基上任意之氫原子亦可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代)，或具有類固醇骨架之碳數12~25之2價有機基。Y5為選自苯環、環己基環及雜環之2價環狀基(此等環狀基上任意之氫原子亦可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代)。Y6為氫原子、碳數1~18之烷基、碳數1~18之含氟烷基、碳數1~18之烷氧基或碳數1~18之含氟烷氧基。n表示0~4之整數。
<具有羧基之二胺化合物>
取得本發明之聚醯亞胺前驅物用之具有羧基之二胺化合物係以在分子內具有-(CH2)a-COOH基(a為0~4之整數)之二胺化合物為佳。
例如可舉出下述式〔4〕所示之構造之二胺化合物。
式〔4〕中，a為0~4之整數，n為1~4之整數。
並且，尚可舉出如下述式〔4-1〕~〔4-4〕所示之於分子內具有羧基之二胺化合物。
式〔4-1〕中，A4為單鍵、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-CF2-、-C(CF3)-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或N(CH3)CO-，m2及m3各自為0~4之整數，且，m2+m3為1~4之整數。
式〔4-2〕中，m4及m5各自為1~5之整數。
式〔4-3〕中，A5為碳數1~5之直鏈狀或分支狀之烷基，m6為1~5之整數。
式〔4-4〕中，A6為單鍵、-CH2-、-C2H4-、-C(CH3)2-、-CF2-、-C(CF3)-、-O-、-CO-、-NH-、-N(CH3)-、-CONH-、-NHCO-、-CH2O-、-OCH2-、-COO-、-OCO-、-CON(CH3)-或N(CH3)CO-，m7為1~4之整數。
具有羧基之二胺化合物之使用量係以在全二胺成分中之10~100莫耳%為佳，更佳為20~100莫耳%。
上述之具有羧基之二胺化合物因應作成組成物時之對溶劑之溶解性或塗佈性，作成液晶配向膜時之液晶配向性、電壓保持率、蓄積電荷等之特性，可使用1種類或亦可混合2種類以上後使用。
<二胺化合物之合成方法>
製造式〔4〕所示之二胺化合物的方法並無特別限定，較佳之方法可舉出如以下所示者。
例如，式〔4〕所示之二胺化合物係藉由合成下述式〔4A〕所示之二硝基體，再將硝基還原變換成胺基而取得。
(式〔4A〕中，a為0~4之整數，n表示1~4之整數。)
還原二硝基之方法並無特別制限，通常有將鈀-碳、氧化鉑、雷氏鎳、鉑黒、銠-氧化鋁、硫化鉑碳等使用作為觸媒，在乙酸乙酯、甲苯、四氫呋喃、二噁烷、醇系溶劑等之溶劑中，藉由氫氣、胼、氯化氫等實行之方法。
<第2之二胺化合物>
本發明之組成物所含有之二胺成分中亦可含有下述式〔5〕所表示之二胺化合物作為第2之二胺化合物。
式〔5〕中，X為取代基。n表示0~4之整數。
具體而言，式〔5〕中，X為-(CH2)b-OH基(b為0~4之整數)、碳數1~22之烴基、經碳數1~6之烴基所取代之二取代胺基或下述式〔6〕所表示之基。
式〔6〕中，Y1為單鍵、-(CH2)a-(a為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-。其中，由使側鏈構造之合成可容易施行之觀點，以單鍵、-(CH2)a-(a為1~15之整數)、-O-、-CH2O-或COO-為佳，以單鍵、-(CH2)a-(a為1~10之整數)、-O-、-CH2O-或COO-為較佳。
式〔6〕中，Y2為單鍵或(CH2)b-(b為1~15之整數)。其中，以單鍵或(CH2)b-(b為1~10之整數)為佳。
式〔6〕中，Y3為單鍵、-(CH2)c-(c為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-。其中，由使側鏈構造之合成可容易施行之觀點，以單鍵、-(CH2)c-(c為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-為佳，以單 鍵、-(CH2)c-(c為1~10之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-為較佳。
式〔6〕中，Y4為選自由苯環、環己烷環及雜環所成群之2價環狀基(此等環狀基上任意之氫原子亦可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代)，或具有類固醇骨架之碳數12~25之2價有機基。其中，亦以選自由苯環及環己烷環所成群之2價環狀基或具有類固醇骨架之碳數12~25之2價有機基為佳。
式〔6〕中，Y5為選自苯環、環己烷環及雜環所成群之2價環狀基，此等環狀基上任意之氫原子亦可被碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代。
式〔6〕中，n為0~4之整數。較佳為0~2之整數。
式〔6〕中，Y6為碳數1~18之烷基、碳數1~18之含氟烷基、碳數1~18之烷氧基或碳數1~18之含氟烷氧基。其中，亦以碳數1~18之烷基、碳數1~10之含氟烷基、碳數1~18之烷氧基或碳數1~10之含氟烷氧基為佳。較佳為碳數1~12之烷基或碳數1~12之烷氧基。更佳為碳數1~9之烷基或碳數1~9之烷氧基。
作為構成式〔5〕之取代基X的式〔6〕中之Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6及n之較佳組合，可舉出如與國際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)之第13頁~34頁之表6~表47所記載之(2-1)~(2-629)相同之組 合。尚且，國際公開公報之各表中，本發明中之Y1~Y6係表示為Y1~Y6，故應將Y1~Y6替代成Y1~Y6後解讀。
以下，例舉式〔5〕所示之構造之第2之二胺化合物之具體例，但並非係受到此等例所限定者。
即，可舉出如m-苯二胺、2,4-二甲基-m-苯二胺、2,6-二胺基甲苯、2,4-二胺基酚、3,5-二胺基酚、3,5-二胺基苄醇、2,4-二胺基苄醇、4,6-二胺基間苯二酚以外，尚可舉出下述式〔5-1〕~〔5-41〕所示之構造之二胺化合物。
(式〔5-1〕~〔5-4〕中，A1為碳數1~22之烷基或含氟烷基。)
(式〔5-29〕~〔5-31〕中，R1為-O-、-OCH2-、-CH2O-、-COOCH2-或CH2OCO-，R2為碳數1~22之烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基。)
(式〔5-32〕~〔5-34〕中，R3為-COO-、-OCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-或CH2-，R4為碳數1~22之烷基、烷氧基、含氟烷基或含氟烷氧基。)
(式〔5-35〕及式〔5-36〕中，R5為-COO-、-OCO-、-COOCH2-、-CH2OCO-、-CH2O-、-OCH2-、-CH2-或O-，R6為氟基、氰基、三氟甲烷基、硝基、偶氮基、甲醯基、乙醯基、乙醯氧基或羥基。)
(式〔5-37〕及式〔5-38〕中，R7為碳數3~12之烷基，1,4-環伸己基之順式-反式異構物分別為反式異構物。)
(式〔5-39〕及式〔5-40〕中，R8為碳數3~12之烷基，1,4-環伸己基之順式-反式異構物分別為反式異構物。)
(式〔5-41〕中，B4為可經氟原子取代之碳數3~20之烷基，B3為1,4-環伸己基或1,4-伸苯基，B2為氧原子或COO-＊(但，標上「＊」之鍵結處係與B3鍵結)，B1為氧原子或COO-＊(但，標上「＊」之鍵結處係與(CH2)a2)鍵結)。又，a1為0或1之整數，a2為2~10之整數，a3為0或1之整數。)
上述第2之二胺化合物因應在作成組成物時之對溶劑之溶解性或塗佈性，作成液晶配向膜時之液晶配向性、電壓保持率、蓄積電荷等之特性，可使用1種類或將2種類以上混合使用。
<第2之二胺化合物之合成方法>
製造式〔5〕所示之二胺化合物之方法並無特別限 定，較佳之方法可舉出如以下所示者。
例如，式〔5〕所示之二胺化合物係可藉由合成下述式〔5A〕所示之二硝基體，再將硝基還原變換成胺基而取得。
還原二硝基之方法並無特別制限，通常係有將鈀-碳、氧化鉑、雷氏鎳、鉑黒、銠-氧化鋁、硫化鉑碳等使用作為觸媒，在乙酸乙酯、甲苯、四氫呋喃、二噁烷、醇系溶劑等之溶劑中，藉由氫氣、胼、氯化氫等而施行之方法。尚且，式〔5A〕中之X及n係與上述第2之二胺化合物中之式〔5〕中之定義相同之意義。
<其他二胺化合物>
在不損及本發明之效果範圍內，除了於分子內具有羧基之二胺化合物，或式〔5〕所示之構造之第2之二胺化合物以外，尚可使用其他構造之二胺化合物(亦稱為其他二胺化合物)。併用此等而取得聚醯亞胺前驅物後作成聚醯亞胺，調製包含取得之聚醯亞胺之組成物而作成液晶配向處理劑亦可。
以下例示其他二胺化合物之具體例。
其他二胺化合物，例如可舉出p-苯二胺、4,4’-二胺基 聯苯、3,3’-二甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二甲氧基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二羥基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二羧基-4,4’-二胺基聯苯、3,3’-二氟-4,4’-聯苯、3,3’-三氟甲基-4,4’-二胺基聯苯、3,4’-二胺基聯苯、3,3’-二胺基聯苯、2,2’-二胺基聯苯、2,3’-二胺基聯苯、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、2,2’-二胺基二苯基甲烷、2,3’-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、2,2’-二胺基二苯基醚、2,3’-二胺基二苯基醚、4,4’-磺醯基二苯胺、3,3’-磺醯基二苯胺、雙(4-胺基苯基)矽烷、雙(3-胺基苯基)矽烷、二甲基-雙(4-胺基苯基)矽烷、二甲基-雙(3-胺基苯基)矽烷、4,4’-硫二苯胺、3,3’-硫二苯胺、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、2,2’-二胺基二苯基胺、2,3’-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、N-甲基(2,2’-二胺基二苯基)胺、N-甲基(2,3’-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、1,4-二胺基萘、2,2’-二胺基二苯甲酮、2,3’-二胺基二苯甲酮、1,5-二胺基萘、1,6-二胺基萘、1,7-二胺基萘、1,8-二胺基萘、2,5-二胺基萘、2,6二胺基萘、2,7-二胺基萘、2,8-二胺基萘、1,2-雙(4-胺基苯基)乙烷、1,2-雙(3-胺基苯基)乙烷、1,3-雙(4-胺基苯基)丙烷、1,3-雙(3-胺基苯基)丙烷、 1,4-雙(4-胺基苯基)丁烷、1,4-雙(3-胺基苯基)丁烷、雙(3,5-二乙基-4-胺基苯基)甲烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基苯基)苯、1,3-雙(4-胺基苯基)苯、1,4-雙(4-胺基苄基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4’-〔1,4-伸苯基雙(亞甲基)〕二苯胺、4,4’-〔1,3-伸苯基雙(亞甲基)〕二苯胺、3,4’-〔1,4-伸苯基雙(亞甲基)〕二苯胺、3,4’-〔1,3-伸苯基雙(亞甲基)〕二苯胺、3,3’-〔1,4-伸苯基雙(亞甲基)〕二苯胺、3,3’-〔1,3-伸苯基雙(亞甲基)〕二苯胺、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)、雙(4-胺基苯基)對酞酸酯、雙(3-胺基苯基)對酞酸酯、雙(4-胺基苯基)異酞酸酯、雙(3-胺基苯基)異酞酸酯、N,N’-(1,4-伸苯基)雙(4-胺基苄醯胺)、N,N’-(1,3-伸苯基)雙(4-胺基苄醯胺)、N,N’-(1,4-伸苯基)雙(3-胺基苄醯胺)、N,N’-(1,3-伸苯基)雙(3-胺基苄醯胺)、N,N’-雙(4-胺基苯基)對酞醯胺、N,N’-雙(3-胺基苯基)對酞醯胺、N,N’-雙(4-胺基苯基)異酞醯胺、N,N’-雙(3-胺基苯基)異酞醯胺、9,10-雙(4-胺基苯基)蒽、4,4’-雙(4-胺基苯氧基)二苯基碸、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、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、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、1,3-雙(4-胺基苯氧基)丙烷、1,3-雙(3-胺基苯氧基)丙烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)丁烷、1,4-雙(3-胺基苯氧基)丁烷、1,5-雙(4-胺基苯氧基)戊烷、1,5-雙(3-胺基苯氧基)戊烷、1,6-雙(4-胺基苯氧基)己烷、1,6-雙(3-胺基苯氧基)己烷、1,7-雙(4-胺基苯氧基)庚烷、1,7-(3-胺基苯氧基)庚烷、1,8-雙(4-胺基苯氧基)辛烷、1,8-雙(3-胺基苯氧基)辛烷、1,9-雙(4-胺基苯氧基)壬烷、1,9-雙(3-胺基苯氧基)壬烷、1,10-(4-胺基苯氧基)癸烷、1,10-(3-胺基苯氧基)癸烷、1,11-(4-胺基苯氧基)十一烷、1,11-(3-胺基苯氧基)十一烷、1,12-(4-胺基苯氧基)十二烷、1,12-(3-胺基苯氧基)十二烷等之芳香族二胺；雙(4-胺基環己基)甲烷、雙(4-胺基-3-甲基環己基)甲烷等之脂環式二胺；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、1,12-二胺基十二烷等之脂肪族二胺等。
又，其他二胺化合物亦可舉出於二胺側鏈具有烷基、含氟烷基、芳香環、脂肪族環或雜環者，更亦可舉出、具 有由此等所構成之大環狀取代體者等。具體地可例示如下述式〔DA1〕~〔DA13〕所示之二胺化合物。
(式〔DA1〕~〔DA6〕中，A2為-COO-、-OCO-、-CONH-、-NHCO-、-CH2-、-O-、-CO-或NH-，A3表示碳數1~22之直鏈狀或分支狀之烷基、或碳數1~22之直鏈狀或分支狀之含氟烷基。)
(式〔DA7〕中，p為1~10之整數。)
在不損及本發明之效果範圍內，亦可使用下述式〔DA8〕~〔DA13〕所示之二胺化合物。
(式〔DA10〕中，m為0~3之整數，式〔DA13〕中，n為1~5之整數。)
並且，亦可使用下述式〔DA14〕及式〔DA15〕所示之二胺化合物。
上述之其他二胺化合物因應在作成組成物時之對溶劑之溶解性或塗佈性，在作成液晶配向膜時之液晶配向性、電壓保持率、蓄積電荷等之液晶配向膜中重要之特性，可使用1種類或亦可將2種類以上混合使用。
<四羧酸成分>
為了取得本發明之聚醯亞胺前驅物，係以將下述式〔7〕所示之具有脂環構造之四羧酸二酐(亦稱為特定四 羧酸二酐)使用作為四羧酸成分之一部分為佳。
式〔7〕中，Z1為碳數4~13之4價有機基，且含有碳數4~10之非芳香族環狀烴基。具體而言，以下述式〔7a〕~〔7j〕所示之基為佳。
式〔7a〕中，Z2~Z5為氫原子、甲基、氯原子或苯環，可各自為相同亦可為相異。
式〔7g〕中，Z6及Z7為氫原子或甲基，可各自為相同亦可為相異。
式〔7〕中，由聚合反應性或合成之容易性，Z1之較佳基為式〔7a〕、式〔7c〕、式〔7d〕、式〔7e〕、式〔7f〕或式〔7g〕所示之基。其中，亦以式〔7a〕、式 〔7e〕、式〔7f〕或式〔7g〕所示之基為佳，式〔7e〕或式〔7f〕為最佳。
使用式〔7f〕之構造之四羧酸二酐時，藉由在四羧酸二酐之成分全體中設成20質量%以上，可取得所期望之效果。更佳為30質量%以上。聚醯亞胺合成中所使用之四羧酸成分亦可全部使用式〔7f〕之構造之四羧酸二酐。
在不損及本發明之效果範圍內，亦可使用特定四羧酸二酐以外之其他四羧酸成分。
其他四羧酸成分可舉出如四羧酸、四羧酸二鹵化物、四羧酸二酐、將四羧酸之羧酸基予以二烷基酯化之酯化物、將四羧酸二鹵化物之羧酸基予以二烷基酯化之酯化物等。
其具體例係例如可舉出焦蜜石酸、2,3,6,7-萘四羧酸、1,2,5,6-萘四羧酸、1,4,5,8-萘四羧酸、2,3,6,7-蒽四羧酸、1,2,5,6-蒽四羧酸、3,3’,4,4’-聯苯基四羧酸、2,3,3’,4-聯苯基四羧酸、雙(3,4-二羧基苯基)醚、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸、雙(3,4-二羧基苯基)碸、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷、雙(3,4-二羧基苯基)二甲基矽烷、雙(3,4-二羧基苯基)二苯基矽烷、2,3,4,5-吡啶四羧酸、2,6-雙(3,4-二羧基苯基)吡啶、3,3’,4,4’-二苯基碸四羧酸、3,4,9,10-苝四羧酸、1,3-二苯基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸等。
上述之其他四羧酸成分可量到所形成之液晶配向膜之 液晶配向性、電壓保持特性及蓄積電荷等之特性，可使用1種類或亦可選擇2種類以上使用。
<特定聚合物及溶劑>
本發明之特定聚合物係指由使包含具有羧基之二胺化合物之二胺成分與四羧酸成分反應而得之聚醯亞胺前驅物(聚醯胺酸)及/或使該聚醯亞胺前驅物脫水閉環而得之聚醯亞胺所構成之聚合物。
本發明之聚醯亞胺前驅物為下述之式〔A〕所示之構造者。
(式〔A〕中，R1為4價之有機基，R2為2價之有機基，A1及A2為氫原子或碳數1~8之烷基，各自可為相同亦可為相異，n為正整數)。
本發明之特定聚合物因藉由將下述之式〔B〕所示之二胺成分與下述之式〔C〕所示之四羧酸二酐作為原料而可較簡便地取得之理由，故以將由下述之式〔D〕所示之重複單位之構造式所構成之聚醯胺酸予以醯亞胺化而成之聚醯亞胺為佳。
(式〔B〕及式〔C〕中，R1及R2係與式〔A〕中所定義者相同意義)。
(式〔B〕及式〔C〕中，R1及R2係與式〔A〕中所定義者相同意義)。
合成特定聚合物之方法並無特別限定，通常係如上述般使二胺成分與四羧酸成分反應而得。因此，由聚醯亞胺前驅物所得之聚醯亞胺係由使二胺成分與四羧酸成分反應而得之聚醯亞胺前驅物所調製者。
一般而言，使選自由四羧酸及其衍生物所成群之至少一種之四羧酸成分，與由1種或複數種之二胺化合物所構成之二胺成分反應而得到聚醯胺酸。具體而言，可使用使四羧酸二酐與二胺成分縮聚合而得到聚醯胺酸之方法、使四羧酸予二胺成分脫水縮聚合反應而得到聚醯胺酸之方法或使四羧酸二鹵化物與二胺成分縮聚合而得到聚醯胺酸之 方法。
取得聚醯胺酸烷酯係可使用使將羧酸基予以二烷基酯化之四羧酸予二胺成分縮聚合之方法、使將羧酸基予以二烷基酯化之四羧酸二鹵化物予二胺成分縮聚合之方法或將聚醯胺酸之羧基變換成酯之方法。
取得聚醯亞胺之方法係可使用使前述之聚醯胺酸或聚醯胺酸烷酯閉環而作成聚醯亞胺之方法。
本發明之特定聚合物係藉由使於分子內包含具有羧基之二胺化合物之二胺成分與上述具有脂環構造之四羧酸成分反應而得，並再藉由將取得之聚醯亞胺前驅物予以醯亞胺化而得。
由上述二胺成分與四羧酸成分所得之特定聚合物對溶劑之溶解性提升。並且，包含特定之溶劑之組成物之塗佈性提升。
為了取得本發明之特定聚合物，以使用上述式〔4〕所示之構造之二胺化合物為適宜，其使用量係以取得聚醯亞胺之反應中所使用之二胺成分全體之10~100莫耳%為佳，更佳為20~100莫耳%。
用以取得本發明之特定聚合物所使用之二胺成分中含有上述式〔5〕所示之構造之二胺化合物時，其使用量係以在取得特定聚合物之反應中使用之二胺成分全體之90莫耳%以下為佳，更佳為80莫耳%以下。此時，由與於分子內具有羧基之二胺化合物之較佳使用量之關係觀之，以設成20莫耳%以上為佳。
為了取得本發明之特定聚合物，使用公知之合成手法，藉由二胺成分與四羧酸成分之反應而得到聚醯胺酸，其後可取得聚醯亞胺。取得聚醯胺酸之方法，例如，可使用使二胺成分與四羧酸成分在有機溶劑中反應之方法。此方法因在有機溶劑中可較為有效率地進行反應，且同時副生成物之產生較少，故為佳。
在後述之適當有機溶劑中合成聚醯亞胺前驅物，使其脫水閉環反應而得到聚醯亞胺後，分離聚醯亞胺，藉由溶解於含有選自由上述式〔1〕所示之化合物所成群之至少一種化合物之溶劑中，而可取得本發明之組成物。
二胺成分與四羧酸成分之反應中所使用之有機溶劑，只要係可溶解已生成之聚醯亞胺前驅物者即無別限定。
其具體例可舉出如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、二甲亞碸、γ-丁內酯、1,3-二甲基-四氫咪唑酮、甲基乙基酮、環己酮、環戊酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮等。
此等可單獨使用，亦可混合使用。又，即使係不溶解聚醯亞胺前驅物之溶劑，只要係在已生成之聚醯亞胺前驅物不析出之範圍內，亦可混合於上述有機溶劑中使用。尚且，有機溶劑中之水分由於會阻礙聚合反應，成為使已生成之聚醯亞胺前驅物水分之原因，故有機溶劑係以使用經脫水乾燥者為佳。
使二胺成分與四羧酸成分在有機溶劑中反應時，可運用攪拌有機溶劑中分散或溶解二胺成分之溶液而直接添加 四羧酸成分，或，使四羧酸成分分散或溶解於有機溶劑後而添加之方法。又，反之，對有機溶劑中分散或溶解有四羧酸成分之溶液添加二胺成分之方法，亦可舉出交替地添加四羧酸成分與二胺成分之方法等。本發明中，可使用此等任意之方法。又，二胺成分或四羧酸成分係由複數種化合物所構成時，可在預先已混合之狀態下使其反應，亦可個別依順序使其反應亦可，並且使個別反應而成之低分子量體再使使混合反應而作成高分子量體亦可。
使二胺成分與四羧酸成分反應之溫度可在-20~150℃之範圍內任意選擇，但考量到反應效率，以設在-5~100℃之範圍為佳。又，反應可在任意之濃度下進行。但，若濃度過低時，則變得難以取得高分子量之聚醯亞胺前驅物。反之，若濃度過高時，反應液之黏性變得過高而變得難以均勻攪拌。因此，較佳為1~50質量%，更佳為5~30質量%。尚且，反應初期在高濃度下施行，其後追加有機溶劑亦可。
在用以取得聚醯亞胺前驅物之聚合反應中，二胺成分之合計莫耳數，與四羧酸成分之合計莫耳數之比係以0.8~1.2為佳。與通常之縮聚合反應同樣地，此莫耳比越趨近1.0時所生成之聚合物之分子量變得越大。因此，可因應情況而適宜選擇合計莫耳比。
本發明之聚醯亞胺如上述般，係使聚醯亞胺前驅物脫水閉環所得者。此聚醯亞胺可有用作為用以取得液晶配向膜之聚合物。
本發明之聚醯亞胺中，聚醯亞胺前驅物之脫水閉環率(醯亞胺化率)並非係一定必須100%，可因應用途或目的，例如在35~95%之範圍內，較佳為45~80%之範圍內調整。
使聚醯亞胺前驅物醯亞胺化之方法，可舉出如直接加熱聚醯亞胺前驅物之溶液的熱醯亞胺化、對聚醯亞胺前驅物之溶液添加的觸媒醯亞胺化等。
使聚醯亞胺前驅物在溶液中熱醯亞胺化時之溫度為100~400℃，較佳為120~250℃。聚醯亞胺前驅物之醯亞胺化中，係以排除因醯亞胺化反應所生成之水至反應系統外並同時進行反應為佳。
聚醯亞胺前驅物之觸媒醯亞胺化係可藉由對聚醯亞胺前驅物之溶液添加鹼性觸媒與酸酐，在-20~250℃，較佳在0~180℃下進行攪拌而施行。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。
鹼性觸媒可舉出如吡啶、三乙基胺、三甲基胺、三丁基胺、三辛基胺等。其中，亦以吡啶因具有使反應進行之適度鹼性而為佳。
酸酐可舉出如無水乙酸、無水偏苯三甲酸、無水焦蜜石酸等。其中，無水乙酸因可使反應結束後之純化容易施行而為佳。觸媒醯亞胺化所成之醯亞胺化率可調節觸媒量與反應溫度、反應時間而控制。
自聚醯亞胺之反應溶液回收已生成之聚醯亞胺時，將 反應溶液投入沉澱溶劑中使其沉澱即可。沉澱所使用之沉澱溶劑可舉出如甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、己烷、丁基溶纖劑、庚烷、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲苯、苯、水等。投入沉澱溶劑並已沉澱之聚合物經過過濾並回收後，可在常壓或減壓下，常溫或進行加熱而乾燥。又，使已沉澱回收之聚合物再溶解於溶劑中，再次重複沉澱回收之操作2~10次，可減少聚合物中之雜質。此時之沉澱溶劑可舉出如上述之沉澱溶劑，若使用選自此等之中之3種類以上之溶劑時，因純化之效率可更加提升，故為佳。
本發明之組成物中所含有之特定聚合物之分子量，在考量到使用此所得之塗膜之強度、塗膜形成時之作業性及塗膜之均勻性，以設在GPC(Gel Permeation Chromatography)法所測量之重量平均分子量係5,000~1,000,000為佳，更佳為10,000~150,000。
<液晶配向處理劑>
本發明之液晶配向處理劑係由上述之組成物所構成，係為形成液晶配向膜用之塗佈液，使形成聚合物膜用之聚合物成分溶解於溶劑而之溶液狀之組成物。聚合物成分中包含選自上述之本發明之特定聚合物之至少一種聚合物。液晶配向處理劑中之聚合物成分之含有量係以0.1~20質量%為佳，更佳為1~15質量%，特佳為2~10質量%。
本發明中，液晶配向處理劑所含之聚合物成分可全部皆為本發明之特定聚合物。又，亦可混合本發明之特定聚 合物以外之其他聚合物。此時，聚合物成分中之其他聚合物之含有量為0.5~15質量%，較佳為1~10質量%。
其他聚合物可舉出如上述使於分子內包含具有羧基之二胺化合物之二胺成分與具有脂環構造之四羧酸成分反應而得之特定聚合物以外之聚醯亞胺前驅物及/或將聚醯亞胺前驅物予以醯亞胺化之聚醯亞胺。
並且，聚醯亞胺以外之聚合物，具體地可舉出如丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸聚合物、聚苯乙烯、聚醯胺等。
上述特定聚合物係以已溶解於溶劑中之狀態下而被包含於本發明之液晶配向處理劑中。作為所使用之溶劑，以溶解本發明之特定聚合物之聚醯亞胺，例如，包含具備比NMP還低之表面張力特性之化合物的溶劑為佳。
具體而言，溶劑係以使用包含下述式〔1〕所示之化合物的溶劑為佳。
[化43]OH-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-R1 [1]
式〔1〕中，R1為碳數1~4之烷基。
其中，上述式〔1〕所示之化合物亦以下述式〔2〕或下述式〔3〕所示之化合物為佳。
[化44]OH-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH3 [2]
[化45]OH-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-C2H5 [3]
上述式〔1〕所表示之化合物可為1種亦可為2種以上之混合物。藉由將上述式〔1〕所示之化合物使用作為溶劑，可提供塗佈性優異之液晶配向處理劑。
由因塗佈而形成均勻之膜之觀點，本發明之液晶配向處理劑中，溶劑之含有量係以70~99質量%為佳。含有量係可根據目的之液晶配向膜之膜厚而適宜變更。溶劑係可使用上述式〔1〕所示之化合物之任一者，或可使用由式〔1〕所示之化合物所代表之複數化合物之混合物。
並且，液晶配向處理劑中之溶劑在不妨礙塗佈性提升之範圍內，亦可混合含有上述式〔1〕所示之化合物以外之其他有機溶劑。
其他有機溶劑，具體地可舉出如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯啶酮、二甲亞碸、γ-丁內酯、1,3-二甲基-四氫咪唑酮、甲基乙基酮、環己酮、環戊酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮等。此等可單獨使用，亦可混合使用。
在含有該其他有機溶劑時，其含有量在全溶劑中為50質量%以下，較佳為40質量%以下。更佳為30質量%以下。
本發明之液晶配向處理劑在不損及本發明之效果範圍內，以使塗佈液晶配向處理劑後之膜之膜厚均勻性或表面平滑性更加提升為目的，亦可使其含有用以提升塗佈性之 不良溶劑。
上述不良溶劑之具體例可舉出如以下者。例如，乙醇、異丙醇、1-丁醇、2-丁醇、異丁醇、tert-丁基醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、異戊醇、tert-戊基醇、3-甲基-2-丁醇、新戊基醇、1-己醇、2-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、2-乙基-1-丁醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、1-辛醇、2-辛醇、2-乙基-1-己醇、環己醇、1-甲基環己醇、2-甲基環己醇、3-甲基環己醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、二丙基醚、二丁基醚、二己基醚、二噁烷、乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丁基醚、1,2-丁氧基乙烷、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丁基醚、2-戊酮、3-戊酮、2-己酮、2-庚酮、4-庚酮、3-乙氧基丁基乙酸酯、1-甲基戊基乙酸酯、2-乙基丁基乙酸酯、2-乙基己基乙酸酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、碳酸伸丙酯、碳酸伸乙酯、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、2-(甲氧基甲氧基)乙醇、乙二醇異丙基醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇單異戊基醚、乙二醇單己基醚、2-(己氧基)乙醇、糠基醇、二乙二醇、丙二醇、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丁基醚、1-(丁氧基乙氧基)丙醇、丙二醇單甲基醚乙酸酯、二丙二醇、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、三丙二醇單甲基醚、乙二醇單甲 基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基乙酸酯、二乙二醇乙酸酯、三乙二醇、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸n-丁酯、乙酸丙二醇單乙基醚、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸甲基乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸、3-甲氧基丙酸、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸n-丙酯、乳酸n-丁酯、乳酸異戊酯等。此等不良溶劑可使用單1種類，亦可將複數種類混合使用。
在含有該不良溶劑時，上述式〔1〕所示之化合物之含有量在全溶劑中為90質量%以下，較佳為70質量%以下。更佳為40質量%以下。
並且，本發明之液晶配向處理劑在不損及本發明之效果範圍內，亦可使用提升塗佈液晶配向處理劑後之膜之膜厚均勻性或表面平滑性的化合物、提高液晶配向膜與基板之密著性的化合物等。
作為提高膜之膜厚均勻性或表面平滑性的化合物，可舉出如氟系界面活性劑、聚矽氧系界面活性劑、非離子系界面活性劑等。更具體的地，例如可舉出Eftop EF301、EF303、EF352(Tohkem Products公司製))、Megaphase F171、F173、R-30(大日本油墨公司製)、Fluorad FC430、FC431(住友3M公司製)、Asahiguide AG710、Surflon S-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子公司製)等。此等界面活性劑之使用比例係相對於液晶配向處理劑中所含有之樹脂成分100質量份而言，較佳為0.01~2質量份，更佳為0.01~1質量份。
作為提高液晶配向膜與基板之密著性之化合物的具體例，可舉出如以下所示之含官能性矽烷化合物或含環氧基化合物者。例如，可舉出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-脲基丙基三甲氧基矽烷、3-脲基丙基三乙氧基矽烷、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-三乙氧基矽基丙基三伸乙基三胺、N-三甲氧基矽基丙基三伸乙基三胺、10-三甲氧基矽基-1,4,7-三氮雜癸烷、10-三乙氧基矽基-1,4,7-三氮雜癸烷、9-三甲氧基矽基-3,6-二氮雜壬基乙酸酯、9-三乙氧基矽基-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-雙(氧乙烯基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-雙(氧乙烯基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、乙二醇二環氧丙基醚、聚乙二醇二環氧丙基醚、丙二醇二環氧丙基醚、三丙二醇二環氧丙基醚、聚丙二醇二環氧丙基醚、新 戊二醇二環氧丙基醚、1,6-己二醇二環氧丙基醚、丙三醇二環氧丙基醚、2,2-二溴新戊二醇二環氧丙基醚、1,3,5,6-四環氧丙基-2,4-己二醇、N,N,N’,N’,-四環氧丙基-m-茬二胺、1,3-雙(N,N-二環氧丙基胺基甲基)環己烷、N,N,N’,N’-四環氧丙基-4、4’-二胺基二苯基甲烷等。
在使用提高與基板密著性之化合物時，其添加量係相對於液晶配向處理劑中所含有之樹脂成分，即相對於上述之特定聚合物100質量份而言，以0.1~30質量份為佳，更佳為1~20質量份。若未滿0.1質量份則無法期待密著性提升之效果，若變得多於30質量份時，則有液晶之配向性變差之情形。
本發明之液晶配向處理劑在不損及本發明之效果範圍內，可含有具有環氧基、異氰酸酯基、環氧丙烷基或環碳酸酯基之交聯性化合物，具有選自由羥基、羥基烷基、及低級烷氧基烷基所成之至少一種取代基的交聯性化合物，或具有聚合性不飽和鍵之交聯性化合物。
具有環氧基或異氰酸酯基之交聯性化合物，例如可舉出雙酚丙酮環氧丙基醚、苯酚酚醛環氧樹脂、甲酚酚醛環氧樹脂、三環氧丙基異三聚氰酸酯、四環氧丙基胺基二伸苯基、四環氧丙基-m-茬二胺、四環氧丙基-1,3-雙(胺基乙基)環己烷、四苯基環氧丙基醚乙烷、三苯基環氧丙基醚乙烷、雙酚六氟乙醯二環氧丙基醚、1,3-雙(1-(2,3-環氧基丙氧基)-1-三氟甲基-2,2,2-三氟甲基)苯、4,4-雙(2,3-環氧基丙氧基)八氟聯苯、三環氧丙基-p-胺基酚、 四環氧丙基間茬二胺、2-(4-(2,3-環氧基丙氧基)苯基)-2-(4-(1,1-雙(4-(2,3-環氧基丙氧基)苯基)乙基)苯基)丙烷、1,3-雙(4-(1-(4-(2,3-環氧基丙氧基)苯基)-1-(4-(1-(4-(2,3-環氧基丙氧基苯基)-1-甲基乙基)苯基)乙基)苯氧基)-2-丙醇等。
具有環氧丙烷基之交聯性化合物係如至少具有兩個下述式〔8〕所示之環氧丙烷基的交聯性化合物。
具體而言，如下述式〔8-1〕~〔8-11〕所示之交聯性化合物。
具有環碳酸酯基之交聯性化合物係如至少具有兩個下述式〔9〕所示之環碳酸酯基的交聯性化合物。
具體而言，如下述式〔9-1〕~〔9-37〕所示之交聯性化合物。
(式〔9-24〕中，n為1~5之整數，式〔9-25〕中，n為1~5之整數，式〔9-36〕中，n為1~100之整數，式〔9-37〕中，n為1~10之整數。)
並且，亦可舉出如具有下述式〔9-38〕~〔9-40〕所示之至少一種構造的聚矽氧烷。
(式〔9-38〕~〔9-40〕中，R1、R2、R3、R4及R5各自獨立為式〔9〕所示之構造、氫原子、羥基、碳數1~10之烷基、烷氧基、脂肪族環或芳香族環，但至少一個為式〔9〕所示之構造)。
更具體地可舉出如下述式〔9-41〕及式〔9-42〕之化合物。
(式〔9-41〕中，R6各自獨立為式〔9〕所示之構造、氫原子、羥基、碳數1~10之烷基、烷氧基、脂肪族環或芳香族環，但至少一個為式〔9〕所示之構造。式〔9-42〕中，n為1~10之整數。)
具有選自由羥基及烷氧基所成群之至少一種取代基之交聯性化合物，例如可舉出具以羥基或烷氧基之胺基樹脂，例如、三聚氰胺樹脂、脲樹脂、胍胺樹脂、乙炔脲-甲醛樹脂、丁二醯基醯胺-甲醛樹脂、乙烯脲-甲醛樹脂等。具體而言，可使用胺基之氫原子被羥甲基及/或烷氧基甲基所取代之三聚氰胺衍生物、苯并胍胺衍生物、或乙炔脲。三聚氰胺衍生物及苯并胍胺衍生物亦可存在作為二聚物或三聚物。此等三嗪環每一個係以具有平均3個以上6個以下之羥甲基或烷氧基甲基者為佳。
此般三聚氰胺衍生物或苯并胍胺衍生物之例，可舉出如市售品之三嗪環每1個被平均3.7個甲氧基甲基所取代之MX-750、三嗪環每1個被平均5.8個甲氧基甲基所取代之MW-30(以上，三和化學公司製)，或Cymel 300、 301、303、350、370、771、325、327、703、712等之甲氧基甲基化三聚氰胺、Cymel 235、236、238、212、253、254等之甲氧基甲基化丁氧基甲基化三聚氰胺、Cymel 506、508等之丁氧基甲基化三聚氰胺、Cymel 1141般之含羧基之甲氧基甲基化異丁氧基甲基化三聚氰胺、Cymel 1123般之甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯并胍胺、Cymel 1123-10般之甲氧基甲基化丁氧基甲基化苯并胍胺、Cymel 1128般之丁氧基甲基化苯并胍胺、Cymel 1125-80般之含羧基之甲氧基甲基化乙氧基甲基化苯并胍胺(以上，Mitsui-Cyanamid公司製)等。又，乙炔脲之例可舉出如Cymel 1170般之丁氧基甲基化乙炔脲、Cymel 1172般之羥甲基化乙炔脲、Power Link 1174般之甲氧基羥甲基化乙炔脲等。
具有羥基或烷氧基之苯或酚性化合物，例如可舉出如1,3,5-參(甲氧基甲基)苯、1,2,4-參(異丙氧基甲基)苯、1,4-雙(sec-丁氧基甲基)苯、2,6-二羥基甲基-p-tert-丁基酚等。
具體而言，可舉出如如國際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)之第62頁~第66頁中掲載之式〔6-1〕~〔6-48〕所示之交聯性化合物。
具有聚合性不飽和鍵之交聯性化合物，例如可舉出，三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯醯氧基乙氧基三羥甲基丙烷或丙三醇聚環氧丙基醚聚 (甲基)丙烯酸酯等之於分子內具有3個聚合性不飽和基之交聯性化合物；乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、環氧乙烷雙酚A型二(甲基)丙烯酸酯、環氧丙烷雙酚型二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二環氧丙基醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二環氧丙基醚二(甲基)丙烯酸酯、酞酸二環氧丙酯二(甲基)丙烯酸酯、羥基三甲基乙酸新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等之於分子內具有2個聚合性不飽和基之交聯性化合物；2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丁基(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基-2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯醯氧基-2-羥基丙基酞酸酯、3-氯-2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、丙三醇單(甲基)丙烯酸酯、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基磷酸酯、N-羥甲基(甲基)丙烯醯胺等之於分子內具有1個聚合性不飽和基之交聯性化合物等。
並且，亦可使用下述式〔11〕所示之化合物。
式〔11〕中，E1為選自由環己烷環、聯環己烷環、苯 環、聯苯環、聯三苯基環、萘環、茀環、蒽環及菲環所成群之基，E2為選自下述式〔11a〕及式〔11b〕之基，n為1~4之整數。
上述化合物僅為交聯性化合物之一例，並非係受到此等所限定者。
又，本發明之液晶配向處理劑所含有之交聯性化合物可為1種類，亦可組合2種類以上。
本發明之液晶配向處理劑中之交聯性化合物之含有量係相對於聚合物成分100質量份而言，以0.1~150質量份為佳。為了可使交聯反應進行並發現目的之效果，且不使液晶配向性降低，則係相對於聚合物成分100質量份而言，以0.1~100質量份為較佳，以1~50質量份為最佳。
本發明之液晶配向處理劑中，除了上述以外，若不損及本發明之效果範圍內，亦可添加以提高液晶配向膜之介電常數或導電性等之電特性為目的之介電體或導電物質。
作為促進使用液晶配向處理劑而形成之液晶配向膜中之電荷移動，且促進使用此液晶配向膜之液晶胞之電荷流出的化合物，亦可添加如國際公開公報WO2011/132751(2011.10.27公開)之第69頁~第73頁中掲載之式〔M1〕~〔M156〕所示之含氮雜環胺化合物。此等胺化合物係直接添加於組成物之溶液中亦無妨，但以適當溶劑作 成濃度0.1~10質量%，較加為1~7質量%之溶液後進行添加為佳。作為溶劑，除了上述式〔1〕之化合物以外，只要係可使聚醯胺酸或聚醯亞胺溶解之有機溶劑即無特別限定。
<液晶配向膜及液晶顯示元件>
本發明之液晶配向處理劑係可在基板上塗佈、燒成後，施以摩擦處理或光照射等而進行配向處理後，作為液晶配向膜使用。又，在垂直配向用途等之情況時，即使未配向處理亦可形成液晶配向膜。
基板只要係高透明性之基板即無特別限定，除玻璃基板以外，尚可使用丙烯酸基板或聚碳酸酯基板等之塑膠基板等。由製程簡便化之觀點，以使用已形成有液晶驅動用之ITO電極等之基板為佳。又，反射型之液晶顯示元件中，若僅為單側之基板則亦可使用矽晶圓等之不透明基板，此時之電極亦可使用鋁等之反射光之材料。
液晶配向劑之塗佈方法並無特別限定，工業上一般係以網版印刷、平版印刷、凸版印刷或噴墨等施行之方法。其他塗佈方法尚有浸漬法、輥塗佈法、縫塗佈法、旋轉塗佈法、噴霧法等，因應目的而使用此等亦可。本發明之配向處理劑即使係使用以上之塗佈法時，其塗佈性仍為良好。
將液晶配向處理劑塗佈於基板上後，作為特定聚合物主要係包含聚醯亞胺時，可藉由加熱板、熱循環型烘箱、 IR(紅外線)型烘箱等之加熱手段，以50~300℃，較佳以80~250℃使溶劑蒸發而作成塗膜。
燒成後之塗膜厚度若過厚時，在液晶顯示元件之消費電力之面上變得不利，若過薄時則有液晶顯示元件之信賴性降低之情形，故較佳為5~300nm，更佳為10~100nm。使液晶水平配向或傾斜配向時，對燒成後之塗膜以摩擦、偏光紫外線照射等進行處理。
本發明之液晶顯示元件係藉由上述之手法從本發明之液晶配向處理劑取得附液晶配向膜之基板後，以公知之方法製作液晶胞而作成液晶顯示元件者。
作為液晶胞之製作方法，可例示如，準備形成有液晶配向膜之一對基板，於單方之基板之液晶配向膜上散佈間隔器，使液晶配向膜面朝向內側般地貼合另一方之基板，減壓注入液晶並密封止之方法；對散佈有間隔器之液晶配向膜面上滴入液晶後貼合基板並進行密封之方法等。
本發明之液晶配向膜係在具備電極之一對基板之間具有液晶層而成，且亦較佳適用於經由在一對基板之間配置包含因活性能量線及熱之至少一方而聚合之聚合性化合物的液晶組成物，且在電極間施加電壓，並同時藉由活性能量線之照射及加熱之至少一方而使聚合性化合物聚合之步驟而製造之液晶顯示元件。在此，活性能量線適宜為紫外線。
上述之液晶顯示元件係可藉由PSA(Polymer Sustained Alignment)方式而控制液晶分子之預傾角者。 PSA方式係在液晶材料中預先混入少量之光聚合性化合物，例如預先混入光聚合性單體，組裝液晶胞後，在液晶層被施加既定電壓之狀態下，對光聚合性化合物照射紫外線等，藉由所生成之聚合物而控制液晶分子之預傾角。由於聚合物生成時之液晶分子之配向狀態在去除電壓後仍會受到記憶，故藉由控制液晶層所形成之電場等，而可調整液晶分子之預傾角。又，PSA方式中並不需要摩擦處理，故亦適合於難以藉由摩擦處理而控制預傾角之垂直配向型之液晶層之形成。
即，本發明之液晶顯示元件係藉由如上述之手法，由液晶配向處理劑取得附液晶配向膜之基板後，製作液晶胞，可藉由照射紫外線及加熱之至少一者使聚合性化合物聚合，而可控制液晶分子之配向。
若舉出PSA方式之液晶胞製作之一例，可舉出準備形成有液晶配向膜之一對基板，於單方基板之液晶配向膜上散佈間隔器，使液晶配向膜面朝向內側般地貼合另一方之基板，減壓注入液晶並密封止之方法；對散佈有間隔器之液晶配向膜面上滴入液晶後貼合基板並進行密封之方法等。
液晶中混合有因熱或紫外線照射而聚合之聚合性化合物。聚合性化合物可舉出如丙烯酸酯基、甲基丙烯酸酯基等之於分子內具有一個以上聚合性不飽和基之化合物。此時，聚合性化合物係相對於液晶成分100質量份而言，以0.01~10質量份為佳，較佳為0.1~5質量份。聚合性化合 物若未滿0.01質量份時，則聚合性化合物無法聚合而變得無法控制液晶之配向，若多於10質量份時，未反應之聚合性化合物變得過多而導致液晶顯示元件之燒印特性降低。
製作液晶胞後，對液晶胞施加交流或直流之電壓並同時施以熱或紫外線之照射而使聚合性化合物進行聚合。藉此，可控制液晶分子之配向。
並且，本發明之液晶配向處理劑係在具備電極之一對基板之間具有液晶層而成，且亦較佳適用於經由在一對基板之間配置包含因活性能量線及熱之至少一方而聚合之聚合性基的液晶配向膜，並在電極間施加電壓之之步驟而製造之液晶顯示元件。在此，活性能量線適宜為紫外線。
取得包含因活性能量線及熱之至少一方而聚合之聚合性基之液晶配向膜的方法，可舉出如將包含此聚合性基之化合物添加於液晶配向處理劑中之方法，使用包含聚合性基之聚合物成分之方法等。本發明之液晶配向處理劑由於含有具有因熱或紫外線之照射而反應之雙鍵部位之特定化合物，藉由紫外線之照射及加熱之至少一方而可控制液晶分子之配向。
若舉出液晶胞製作之一例，可舉出準備形成有液晶配向膜之一對基板，於單方基板之液晶配向膜上散佈間隔器，使液晶配向膜面朝向內側般地貼合另一方之基板，減壓注入液晶並密封止之方法；對散佈有間隔器之液晶配向膜面上滴入液晶後貼合基板並進行密封之方法等。
藉由經由上述之步驟而可取得本發明之液晶顯示元件。此等液晶顯示元件由於具有本發明之液晶配向膜，製造製程成為較低溫者，可適宜利用於信賴性優異、大畫面且高精細之液晶電視等。
本發明之組成物在使用於形成液晶配向膜之液晶配向處理劑以外之用途，亦可使用於用以形成聚醯亞胺膜。例如，在其他電子裝置中，可使用於層間絕緣膜或保護膜之形成。此時，本發明之組成物可因應其之用途而添加各種成分。
〔實施例〕
以下舉出實施例，但本發明並非係受到此等限定從而解釋者。
本實施例及比較例中所使用之略稱係如以下般。
<於分子內具有羧基之二胺化合物>
D1：3,5-二胺基安息香酸
D2：1,4-二胺基安息香酸
<式〔5〕所示之構造之第2之二胺化合物>
D3：m-苯二胺
D4：二胺5：1,3-二胺基-4-(十八烷氧基)苯
D5：二胺6：1,3-二胺基-4-〔4-(反式-4-n-庚基環己基)苯氧基〕苯
D6：1,3-二胺基-4-{4-〔反式-4-(反式-4-n-戊基環己基)環己基〕苯氧基}苯
<其他之二胺化合物>
D7：p-苯二胺
<四羧酸二酐>
M1：1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐
M2：聯環〔3,3,0〕辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐
M3：3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫-1-萘琥珀酸二酐
M4：2,3,5-三羧基環戊基乙酸二酐
<式〔1〕所示之構造之化合物(有機溶劑)>
DEME：二乙二醇單甲基醚
DEEE：二乙二醇單乙基醚
<其他化合物(溶劑)>
NMP：N-甲基-2-吡咯啶酮
BCS：乙二醇單丁基醚
有關聚醯胺酸及聚醯亞胺之分子量或醯亞胺化率等之物性係藉由以下般地實行而評價者。
(聚醯胺酸及聚醯亞胺之分子量測量)
聚醯胺酸及聚醯亞胺之分子量係使用常溫凝膠滲透層析(GPC)裝置(GPC-101)(昭和電工公司製)、管柱(KD-803,KD-805)(Shodex公司製)，如以下般施行而測量。
管柱溫度：50℃
溶離液：N,N’-二甲基甲醯胺(添加劑之溴化鋰-水和 物(LiBr．H2O)為30mmol/L(公升)、磷酸．無水結晶(o-磷酸)為30mmol/L、四氫呋喃(THF)為10ml/L)
流速：1.0ml/分
檢量線作成用標準試樣：TSK標準聚環氧乙烷(分子量：約900,000、150,000、100,000、及30,000)(東曹公司製)及聚乙二醇(分子量：約12,000、4,000、及1,000)(Polymer Laboratories公司製)。
(醯亞胺化率之測量)
合成例中之聚醯亞胺之醯亞胺化率係如以下般地實行而測量。將聚醯亞胺粉末(20mg)放入NMR試樣管(NMR Sampling Tube Standard 5(草野科學公司製))，添加氚化二甲亞碸(DMSO-d6,0.05質量%TMS(四甲基矽烷)混合品)(0.53ml)，施放超音波使其完全溶解。將此溶液放入NMR測量機(JNW-ECA500)(日本電子資料公司製)中並測量500MHz之質子NMR。醯亞胺化率係將源自醯亞胺化前後不會變化之構造之質子作為基準質子而決定，使用此質子之波峰累積值與在9.5~10.0ppm附近出現之源自醯胺酸之NH基之質子波峰累積值藉由以下之式而求得。
醯亞胺化率(%)=(1-α．x/y)×100
上述式中，x為源自醯胺酸之NH基之質子波峰累積 值，y為基準質子之波峰累積值，α為聚醯胺酸(醯亞胺化率為0%)時之相對於1個醯胺酸之NH基質子的基準質子個數比例。
<聚醯亞胺之合成> <合成例1>
使M2(3.94g、15.7mmol)、D1(1.60g、10.5mmol)及D6(4.56g、10.5mmol)在NMP(30.31g)中混合，80℃下反應5小時後，添加M1(1.01g、5.2mmol)與NMP(14.1g)，40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，加入醯亞胺化觸媒之無水乙酸(1.93g)及吡啶(1.49g)，在80℃下反應3小時。將此反應溶液投入甲醇(250ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(A)。此聚醯亞胺(A)之醯亞胺化率為55%，數平均分子量為21,300，重量平均分子量為63,800。
<合成例2>
使M2(4.32g、17.3mmol)、D1(2.80g、18.4mmol)及D6(2.00g、4.6mmol)在NMP(27.3g)中混合，在80℃下反應5小時後，添加M1(1.07g、5.5mmol)與NMP(13.4g)，在40℃下反應6小時而得到 聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，加入醯亞胺化觸媒之無水乙酸(2.29g)及吡啶(1.78g)，在80℃下反應3小時。將此反應溶液投入甲醇(250ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(B)。此聚醯亞胺(B)之醯亞胺化率為51%，數平均分子量為18,400，重量平均分子量為57,100。
<合成例3>
使M2(9.01g、36.0mmol)、D1(6.57g、43.2mmol)及D6(2.09g、4.8mmol)在NMP(53.0g)中混合，在80℃下反應5小時後，加入M1(2.21g、11.3mmol)與NMP(26.5g)，在40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(2.44g)及吡啶(1.90g)，在90℃下反應2.5小時。將此反應溶液投入甲醇(250ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(C)。此聚醯亞胺(C)之醯亞胺化率為52%，數平均分子量為15,700，重量平均分子量為50,100。
<合成例4>
使M2(5.07g、20.3mmol)及D1(4.11g、27.0mmol)在NMP(27.5g)中混合，在80℃下反應5小時後，加入M1(1.22g、6.2mmol)與NMP(14.1g)，在40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(2.63g)及吡啶(2.04g)，在90℃下反應2.5小時。將此反應溶液投入甲醇(250ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(D)。此聚醯亞胺(D)之醯亞胺化率為49%，數平均分子量為15,700，重量平均分子量為47,000。
<合成例5>
使M2(6.13g、24.5mmol)及D1(3.80g、25.0mmol)在NMP(39.7g)中混合，在80℃下反應16小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(2.54g)及吡啶(1.97g)，在90℃下反應3.5小時。將此反應溶液投入甲醇(250ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(E)。此聚醯亞胺(E)之醯亞胺化率為49%，數平均分子量為14,800，重量平均分子量為42,200。
<合成例6>
使M2(17.7g、70.7mmol)、D1(8.20g、53.9mmol)及D6(12.6g、29.0mmol)在NMP(115.5g)中混合，在80℃下反應5小時後，添加M1(2.35g、12.0mmol)與NMP(47.6g)，在40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(2.48g)及吡啶(1.28g)，在90℃下反應2小時。將此反應溶液投入甲醇(250ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(F)。此聚醯亞胺(F)之醯亞胺化率為53%，數平均分子量為18,900，重量平均分子量為51,400。
<合成例7>
使M2(5.25g、21.0mmol)、D1(4.15g、27.3mmol)及D6(6.40g、14.7mmol)在NMP(47.4g)中混合，在80℃下反應5小時，添加M1(4.10g、20.9mmol)與NMP(31.9g)，在40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(2.15g)及吡啶(1.67g)，在80℃下反應3.5小時。將此反應溶液投入甲醇(250ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以 甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(G)。此聚醯亞胺(G)之醯亞胺化率為63%，數平均分子量為19,400、重量平均分子量為60,400。
<合成例8>
使M2(1.67g、6.7mmol)、D1(2.14g、14.1mmol)及D6(3.35g、7.7mmol)在NMP(21.5g)中混合，在80℃下反應5小時後，添加M1(2.93g、14.9mmol)與NMP(18.9g)，在40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，加入醯亞胺化觸媒之無水乙酸(2.20g)及吡啶(1.71g)，在50℃下反應1.5小時。將此反應溶液投入甲醇(250ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(H)。此聚醯亞胺(H)之醯亞胺化率為55%，數平均分子量為21,600，重量平均分子量為61,400。
<合成例9>
使M2(4.13g、16.5mmol)、D1(2.34g、15.4mmol)及D4(2.49g、6.6mmol)在NMP(26.9g)中混合，在80℃下反應5小時後，添加M1(1.03g、5.3mmol)與NMP(13.1g)，在40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(2.24g)及吡啶(1.73g)，在80℃下反應3小時。將此反應溶液投入甲醇(250ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(I)。此聚醯亞胺(I)之醯亞胺化率為55%，數平均分子量為18,900，重量平均分子量為59,000。
<合成例10>
使M2(4.13g、16.5mmol)、D1(2.34g、15.4mmol)及D5(2.51g、6.6mmol)在NMP(27.0g)中混合，在80℃下反應5小時後，加入M1(1.04g、5.3mmol)與NMP(13.1g)，在40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(2.23g)及吡啶(1.73g)，在80℃下反應3小時。將此反應溶液投入甲醇(250ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(J)。此聚醯亞胺(J)之醯亞胺化率為50%，數平均分子量為19,700，重量平均分子量為60,000。
<合成例11>
使M2(4.13g、16.5mmol)、D2(2.34g、 15.4mmol)及D5(2.51g、6.6mmol)在NMP(27.0g)中混合，在80℃下反應5小時後，添加M1(1.06g、5.4mmol)與NMP(13.2g)，在40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，加入醯亞胺化觸媒之無水乙酸(2.23g)及吡啶(1.73g)，在80℃下反應3小時。將此反應溶液投入甲醇(250ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(K)。此聚醯亞胺(K)之醯亞胺化率為52%，數平均分子量為17,900，重量平均分子量為57,600。
<合成例12>
使M2(8.07g、32.3mmol)、D1(4.58g、30.1mmol)及D6(5.61g、12.9mmol)在NMP(54.8g)中混合，在80℃下反應5小時後，添加M1(2.05g、10.5mmol)與NMP(26.5g)，在40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(80.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(17.25g)及吡啶(5.35g)，在100℃下反應3小時。將此反應溶液投入甲醇(1010ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(L)。此聚醯亞胺(L)之醯亞胺化率為80%，數平均分 子量為20,500，重量平均分子量為53,100。
<合成例13>
使M2(17.7g、70.7mmol)、D1(8.18g、53.8mmol)及D6(12.5g、28.8mmol)在NMP(115.5g)中混合，在80℃下反應5小時後，添加M1(2.28g、11.7mmol)與NMP(47.6g)，在40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(2.48g)及吡啶(1.28g)，在100℃下反應2.5小時。將此反應溶液投入甲醇(250ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(M)。此聚醯亞胺(M)之醯亞胺化率為70%，數平均分子量為19,300，重量平均分子量為54,000。
<合成例14>
使M3(6.91g、23.0mmol)、D1(2.45g、16.1mmol)、及D5(2.63g、6.9mmol)在NMP(47.9g)中混合，在40℃下反應40小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(3.92g)及吡啶(3.04g)，在40℃下反應1.5小時。將此反應溶液投入甲醇(260ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以 甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(N)。此聚醯亞胺(N)之醯亞胺化率為69%，數平均分子量為10,900，重量平均分子量為24,400。
<合成例15>
使M4(5.13g、22.9mmol)、D1(2.45g、16.1mmol)及D5(2.63g、6.9mmol)在NMP(40.8g)中混合，在60℃下反應24小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(2.30g)及吡啶(1.78g)，在90℃下反應2小時。將此反應溶液投入甲醇(250ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(O)。此聚醯亞胺(O)之醯亞胺化率為49%，數平均分子量為15,800，重量平均分子量為36,500。
<合成例16>
使M4(5.13g、22.9mmol)、D1(2.45g、16.1mmol)及D5(2.63g、6.9mmol)在NMP(40.8g)中混合，在60℃下反應24小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(4.59g)及吡啶(1.78g)，在100℃下反應3小時。將此反應溶液投入甲醇(260ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以 甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(P)。此聚醯亞胺(P)之醯亞胺化率為77%，數平均分子量為14,600，重量平均分子量為32,200。
<合成例17>
使M2(5.07g、20.3mmol)及D1(4.11g、27.0mmol)在NMP(27.5g)中混合，在80℃下反應5小時後，添加M1(1.22g、6.2mmol)與NMP(14.1g)，在40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(5.26g)及吡啶(2.04g)，在100℃下反應4小時。將此反應溶液投入甲醇(250ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(Q)。此聚醯亞胺(Q)之醯亞胺化率為79%，數平均分子量為15,000，重量平均分子量為45,700。
<合成例18>
使M2(2.87g、11.5mmol)、D3(1.24g、11.5mmol)、D1(0.70g、4.6mmol)、及D6(3.00g、6.9mmol)在NMP(23.5g)中混合，在80℃下反應5小時後，添加M1(2.21g、11.3mmol)與NMP(16.7g)，在40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量 %後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(4.66g)及吡啶(1.81g)，在50℃下反應3小時。經此反應溶液投入甲醇(256ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(R)。此聚醯亞胺(R)之醯亞胺化率為49%，數平均分子量為20,700，重量平均分子量為61,100。
<合成例19>
使M2(2.87g、11.5mmol)、D7(1.24g、11.5mmol)、D1(0.70g、4.6mmol)、及D6(3.00g、6.9mmol)在NMP(23.5g)中，在80℃下反應5小時後，添加M1(2.24g、11.4mmol)與NMP(16.7g)，在40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(4.66g)及吡啶(1.81g)，在50℃下反應3小時。將此反應溶液投入甲醇(256ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(S)。此聚醯亞胺(S)之醯亞胺化率為51%，數平均分子量為16,200，重量平均分子量為49,900。
<合成例20>
使M2(5.63g、22.5mmol)及D7(3.24g、30.0mmol)在NMP(26.6g)中混合，在40℃下反應5小 時後，添加M1(1.24g、6.3mmol)與NMP(13.8g)，在25℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(20.0g)添加NMP稀釋成5質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(2.96g)及吡啶(2.29g)，在90℃下反應2.5小時。將此反應溶液投入甲醇(300ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(T)。此聚醯亞胺(T)之醯亞胺化率為51%，數平均分子量為15,300，重量平均分子量為68,800。此聚醯亞胺並未使用於分子內具有羧基之二胺化合物作為二胺成分。
<合成例21>
使M2(11.2g,44.8mmol)及D3(6.49g,60.0mmol)在NMP(53.2g)中混合，在80℃下反應5小時後，添加M1(2.73g、14.0mmol)與NMP(28.7g)，在40℃下反應6小時而得到聚醯胺酸溶液。
對此聚醯胺酸溶液(30.0g)添加NMP稀釋成6質量%後，添加醯亞胺化觸媒之無水乙酸(4.44g)及吡啶(3.44g)，在90℃下反應2.5小時。將此反應溶液投入甲醇(380ml)中，過濾分離所得之沉澱物。將此沉澱物以甲醇洗淨，在100℃下進行減壓乾燥而得到聚醯亞胺粉末(U)。此聚醯亞胺(U)之醯亞胺化率為50%，數平均分子量為17,600，重量平均分子量為52,000。此聚醯亞胺並未使用於分子內具有羧基之二胺化合物作為二胺成分。
將合成例1~21中取得之聚醯亞胺之組成、醯亞胺化率整理展示於表1。
<聚醯亞胺之溶解性試驗> <實施例1~19、比較例1及比較例2>
實施例1~19係使用合成例1~19中取得之聚醯亞胺粉末(A)~(S)，並進行比較對DEME(二乙二醇單甲基醚)及DEEE(二乙二醇單乙基醚)之各溶劑的溶解性。
同樣地，比較例1及2係使用合成例20及21中取得之聚醯亞胺粉末(T)及(U)，並進行比較對DEME及DEEE之各溶劑的溶解性。
試驗方法係如以下所述般。即，對各聚醯亞胺粉末 (A)~(S)(1.0g)添加DEME(15.7g)，在25℃下攪拌24小時，以目視確任有無混濁或析出等並確認其溶解性。
並且，使用DEEE，與上述同樣之方法進行試驗，以目視確任有無混濁或析出等並確認其溶解性。
此時，將未引起混濁或析出且取得均勻溶液者評為溶解，將引起混濁或析出者評為不溶。
將實施例1~19、比較例1及比較例2之溶解性試驗結果整理展示於表2。
根據實施例1~19中所取得之結果，確認到實施例之聚醯亞胺粉末(A)~(S)均勻地溶解於DEME及DEEE。另一方面，得知比較例之聚醯亞胺粉末(T)及(U)則不溶於此等溶劑中。
<含有聚醯亞胺與溶劑之組成物及液晶配向處理劑之調製> <實施例20~27>
對合成例1、合成例8、合成例9、合成例10、合成例12、合成例14、合成例15及合成例16中取得之聚醯亞胺粉末(A)、(H)、(I)、(J)、(L)、(N)、(O)及(P)(各2.0g)分別添加DEME(28.0g)，在50℃下攪拌24小時，使各聚醯亞胺溶解。任一之聚醯亞胺溶液皆未發現混濁或析出等之異常，並確為均勻之溶液。
其次，以細孔徑1μm之膜過濾器加壓過濾所得之各聚醯亞胺溶液，而得到聚醯亞胺成分之含有量為5質量%之液晶配向處理劑(1)~(8)。
<實施例28~35>
對合成例1、合成例8、合成例9、合成例10、合成例12、合成例14、合成例15及合成例16中取得之聚醯亞胺粉末(A)、(H)、(I)、(J)、(L)、(N)、(O)及(P)(各2.0g)分別添加DEEE(28.0g)，在50℃下攪拌24小時，使各聚醯亞胺溶解。任一之聚醯亞胺溶液皆未發現混濁或析出等之異常，並確認為均勻之溶液。
其次，以細孔徑1μm之膜過濾器加壓過濾所得之各聚醯亞胺溶液，而得到聚醯亞胺成分之含有量為5質量%之 液晶配向處理劑(9)~(16)。
<實施例36~39>
對合成例1、合成例10、合成例12及合成例16中取得之聚醯亞胺粉末(A)、(J)、(L)及(P)(各2.0g)分別添加DEME(26.0g)，在50℃下攪拌24小時，使各聚醯亞胺溶解。再對所取得之各溶液分別添加NMP(12.0g)且進行攪拌而得到各聚醯亞胺溶液。任一之聚醯亞胺溶液皆未發現混濁或析出等之異常，並確認為均勻之溶液。
其次，以細孔徑1μm之膜過濾器加壓過濾所得之各聚醯亞胺溶液，而得到聚醯亞胺成分之含有量為5質量%之液晶配向處理劑(17)~(20)。
<實施例40~43>
對合成例1、合成例10、合成例12及合成例16中取得之聚醯亞胺粉末(A)、(J)、(L)及(P)(各2.0g)分別添加DEME(18.0g)，在50℃下攪拌24小時，使各聚醯亞胺溶解。再對所取得之各溶液分別添加NMP(12.0g)及BCS(8.0g)且進行攪拌，而得到各聚醯亞胺溶液。任一之聚醯亞胺溶液皆未發現混濁或析出等之異常，並確認為均勻之溶液。
其次，以細孔徑1μm之膜過濾器加壓過濾所得之各聚醯亞胺溶液，而得到聚醯亞胺成分之含有量為5質量%之 液晶配向處理劑(21)~(24)。
<實施例44~47>
對合成例1、合成例10、合成例12及合成例16中取得之聚醯亞胺粉末(A)、(J)、(L)及(P)(各2.0g)分別添加DEEE(18.0g)，在50℃下攪拌24小時，使各聚醯亞胺溶解。再對取得之各溶液分別添加NMP(12.0g)且進行攪拌，而得到各聚醯亞胺溶液。任一之聚醯亞胺溶液皆未發現混濁或析出等之異常，並確認為均勻之溶液。
其次，以細孔徑1μm之膜過濾器加壓過濾所得之各聚醯亞胺溶液，而得到聚醯亞胺成分之含有量為5質量%之液晶配向處理劑(25)~(28)。
<比較例3>
對實施例1之聚醯亞胺粉末(A)(2.0g)添加NMP(31.3g)，在50℃下攪拌24小時，使聚醯亞胺溶解。此聚醯亞胺溶液並未發現混濁或析出等之異常，並確認為均勻之溶液。
其次，以細孔徑1μm之膜過濾器加壓過濾所得之各聚醯亞胺溶液，而得到聚醯亞胺成分之含有量為6質量%之液晶配向處理劑(29)。
關於實施例20~47及比較例3中取得之液晶配向處理劑中之溶劑與其溶解性係如表3及表4所示。
<液晶配向膜之製作與液晶顯示元件之製造>
使用實施例20~47中取得之液晶配向處理劑(1)~(28)製作液晶配向膜，並製造具有此液晶配向膜之液晶顯示元件。液晶顯示元件係因應、液晶配向膜之特性而製 造垂直配向之液晶胞。
液晶胞之製造方法係將液晶配向處理劑(1)~(28)旋轉塗佈於附ITO電極之玻璃基板(厚度0.7mm、橫30mm、縱40mm)上，在80℃之加熱板上乾燥5分鐘後，以220℃進行燒成，以膜厚100nm之塗膜形成液晶配向膜，而取得附液晶配向膜之基板。得知形成於基板上之液晶配向膜皆為膜厚之均勻性優良，且液晶配向處理劑(1)~(28)顯現優異塗佈性。
準備2枚此附液晶配向膜之基板，在單方之液晶配向膜面上散佈6μm之間隔器後，自此之上印刷密封劑(XN-1500T、三井化學公司製)。其次，使另一方之基板與液晶配向膜面相向而貼合後，藉由在熱循環型無塵烘箱中以150℃加熱處理密封劑90分鐘使其硬化而製成空晶胞。藉由減壓注入法對此空晶胞注入向列液晶(MLC-6608、Merck公司製)，密封注入口，而得到垂直配向之液晶胞。
關於取得之液晶胞，以偏光顯微鏡觀察液晶之配向狀態時，確認到形成為無缺陷之均勻液晶之垂直配向。
將液晶顯示元件之液晶配向狀態之結果整理展示於表5。
<印刷性試驗>
使用實施例20、實施例28、實施例36、實施例40、實施例44及比較例3中取得之液晶配向處理劑進行印刷。印刷係使用簡易印刷機(S15型、日本寫真印刷公司製)作為印刷機，在已洗淨之鉻蒸鍍基板上，以印刷面積8cm×8cm、印壓0.2mm、廢基板5枚、由印刷至暫時乾燥為止之時間為90秒、暫時乾燥溫度70℃、暫時乾燥時間5分之條件下進行。
針孔之確認係係在鈉燈下以目視觀察。具體而言，在 鈉燈下進行目視觀察塗膜全面，並計算塗膜面上存在之針孔數。
膜厚不均之確認係使用光學顯微鏡進行。具體而言，以光學顯微鏡觀察塗膜面，將塗膜面上無膜厚不均者判定為A，將在塗膜面上發現部分膜厚不均者判定為B，將在塗膜面之全體上發現膜厚不均者判定為C。
其結果係整理如表6所示。
由以上之結果可得知，由使用包含具有羧基之特定構造之二胺化合物的二胺成分所得之聚醯亞胺前驅物及/或使聚醯亞胺前驅物醯亞胺化之聚醯亞胺與含有化合物(溶劑)之組成物，可得到本發明之液晶配向處理劑，且該液晶配向處理劑之塗佈性優良。並且，得知使用本發明之液晶配向處理劑可得之液晶配向膜，可提供缺陷少、信賴性高之液晶顯示元件。
〔產業上之可利用性〕
本發明之組成物可廣泛使用於電子裝置等中之層間絕緣膜或保護膜等之膜之形成，特別係作為液晶配向處理劑 可使用於形成塗佈性優異、縮孔或針孔等之缺陷受到抑制之高信賴性液晶配向膜。
尚且，本案說明書係將於2011年7月12日提出申請之日本特許出願2011-153523號之說明書、申請專利範圍及摘要之全部內容引用至此，導入作為本發明說明書之揭示內容。

Claims (12)

  1. 一種組成物，其特徵為含有聚醯亞胺前驅物及/或使該聚醯亞胺前驅物醯亞胺化之聚醯亞胺，與下述式〔1〕所示之化合物；其中該聚醯亞胺前驅物係使包含20~100莫耳%具有羧基之二胺化合物之二胺成分與四羧酸成分反應而得；但，該二胺成分中去除包含二胺基聚矽氧烷者；[化1]OH-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-R 1 [1]式〔1〕中，R1為碳數1~4之烷基。
  2. 如請求項1之組成物，其中前述式〔1〕所示之化合物係下述式〔2〕或下述式〔3〕所示之化合物；[化2]OH-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-CH 3 [2] [化3]OH-CH 2 -CH 2 -O-CH 2 -CH 2 -O-C 2 H 5 [3]。
  3. 如請求項1或2之組成物，其中前述具有羧基之二胺化合物係具有-(CH2)a-COOH基(a為0~4之整數)。
  4. 如請求項1之組成物，其中前述具有羧基之二胺化合物係下述式〔4〕所示之構造之二胺化合物； 式〔4〕中，a為0~4之整數，n為1~4之整數。
  5. 如請求項1之組成物，其中前述二胺成分包含下述式〔5〕所示構造之第2之二胺化合物； 式〔5〕中，X為-(CH2)b-OH基(b為0~4之整數)、碳數1~22之烴基、經碳數1~6之烴基所取代之二取代胺基或下述式〔6〕所表示之基，n表示1~4之整數； 式〔6〕中，Y1為單鍵、-(CH2)a-(a為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-；Y2為單鍵或(CH2)b-(b為1~15之整數)；Y3為單鍵、-(CH2)c-(c為1~15之整數)、-O-、-CH2O-、-COO-或OCO-；Y4為選自苯環、環己基環、及雜環之2價環狀基(此等環狀基上之任意之氫原子亦可由碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所 取代)，或具有類固醇骨架之碳數12~25之2價有機基；Y5為選自苯環、環己基環及雜環之2價環狀基(此等環狀基上之任意之氫原子亦可由碳數1~3之烷基、碳數1~3之烷氧基、碳數1~3之含氟烷基、碳數1~3之含氟烷氧基或氟原子所取代)；Y6為氫原子、碳數1~18之烷基、碳數1~18之含氟烷基、碳數1~18之烷氧基或碳數1~18之含氟烷氧基；n表示0~4之整數。
  6. 如請求項1之組成物，其中前述四羧酸二酐為下述式〔7〕所表示之化合物， 式〔7〕中，Z1為碳數4~13之4價有機基，且含有碳數4~10之非芳香族環狀烴基。
  7. 如請求項6之組成物，其中Z1為選自下述式〔7a〕~〔7i〕所表示之任一構造， 式〔7a〕中，Z2~Z5為氫原子、甲基、氯原子或苯環，各自可為相同亦可為相異；式〔7g〕中，Z6及Z7為氫原子或甲基，各自可為相同亦可為相異。
  8. 一種液晶配向處理劑，其係包含如請求項1~7中任一項之組成物。
  9. 一種液晶配向膜，其係由如請求項8之液晶配向處理劑所得者。
  10. 一種液晶配向膜之製造方法，其係使用如請求項8之液晶配向處理劑以噴墨法進行塗佈。
  11. 一種液晶顯示元件，其係具有如請求項9之液晶配向膜。
  12. 一種如請求項11之液晶顯示元件之製造方法，其係在具備電極與前述液晶配向膜之一對基板之間具有液晶層而成，且經由在前述一對之基板之間配置包含因活性能量線及熱之至少一方而聚合之聚合性化合物的液晶組成物，對前述電極間施加電壓而同時使前述聚合性化合物聚合之步驟而製造者。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170102041A (ko) * 2012-10-18 2017-09-06 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 조성물, 액정 배향 처리제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자
KR20170053736A (ko) * 2012-10-18 2017-05-16 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 조성물, 액정 배향 처리제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자
TWI564283B (zh) * 2012-10-18 2017-01-01 Nissan Chemical Ind Ltd A liquid crystal alignment agent, a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal display device
TWI542632B (zh) * 2012-10-18 2016-07-21 Nissan Chemical Ind Ltd A liquid crystal alignment agent, a liquid crystal alignment film, and a liquid crystal display device
KR102470287B1 (ko) * 2013-02-28 2022-11-23 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 액정 배향 처리제, 액정 배향막 및 액정 표시 소자
WO2017122808A1 (ja) * 2016-01-15 2017-07-20 日本ゼオン株式会社 熱電変換素子用フィルムの製造方法
JP6786861B2 (ja) * 2016-04-26 2020-11-18 宇部興産株式会社 ポリイミド前駆体、ポリイミド、ポリイミドフィルム、ポリイミド積層体、ポリイミド／ハードコート積層体

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200813158A (en) * 2006-09-01 2008-03-16 Chisso Corp Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display device
TW200914494A (en) * 2007-06-15 2009-04-01 Nissan Chemical Ind Ltd Thermoset coating-forming resin composition

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4085206B2 (ja) 1996-02-15 2008-05-14 日産化学工業株式会社 ジアミノベンゼン誘導体及びそれを用いたポリイミド並びに液晶配向膜
EP1064583B1 (en) * 1998-03-20 2005-12-21 Rolic AG LlQUID CRYSTAL ORIENTATION LAYER
JP4372648B2 (ja) * 2004-09-13 2009-11-25 シャープ株式会社 液晶表示装置およびその製造方法
WO2006040922A1 (ja) * 2004-10-14 2006-04-20 Nissan Chemical Industries, Ltd. 芳香族スルホン酸エステル化合物及び光酸発生剤を含む下層反射防止膜形成組成物
KR101419314B1 (ko) * 2006-03-03 2014-07-14 가부시키가이샤 피아이 기쥬츠 켄큐쇼 스크린 인쇄용 감광성 잉크 조성물 및 그것을 사용한 포지티브형 릴리프 패턴의 형성 방법
JP2008063523A (ja) * 2006-09-11 2008-03-21 Kaneka Corp 新規なポリイミド樹脂
JP2009015016A (ja) * 2007-07-04 2009-01-22 Sharp Corp 液晶表示装置、及び、液晶表示装置の製造方法
JP5501672B2 (ja) * 2008-06-26 2014-05-28 サンワ化学工業株式会社 感光性ポリイミド、感光性ポリイミドインク組成物及び絶縁膜
JP5382372B2 (ja) * 2008-09-24 2014-01-08 日産化学工業株式会社 液晶配向処理剤及びそれを用いた液晶表示素子
JP5633667B2 (ja) * 2009-06-11 2014-12-03 Jsr株式会社 液晶配向剤、液晶配向膜および液晶表示素子
JP5712524B2 (ja) * 2009-10-28 2015-05-07 Jsr株式会社 液晶配向剤および液晶表示素子
JP5849391B2 (ja) * 2010-01-19 2016-01-27 Jsr株式会社 液晶配向剤および液晶表示素子
JP5105113B2 (ja) * 2010-03-05 2012-12-19 Ｊｓｒ株式会社 液晶表示素子の製造方法
KR101748247B1 (ko) * 2010-05-10 2017-06-16 제이에스알 가부시끼가이샤 액정 배향제, 액정 배향막, 액정 표시 소자 및, 이에 포함된 중합체
JP5552894B2 (ja) * 2010-05-14 2014-07-16 Ｊｓｒ株式会社 液晶配向剤および液晶表示素子
JP5413320B2 (ja) * 2010-07-08 2014-02-12 宇部興産株式会社 ポリイミドシロキサン溶液の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200813158A (en) * 2006-09-01 2008-03-16 Chisso Corp Liquid crystal aligning agent, liquid crystal alignment film and liquid crystal display device
TW200914494A (en) * 2007-06-15 2009-04-01 Nissan Chemical Ind Ltd Thermoset coating-forming resin composition

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Publication number Publication date
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