WO2013115228A1 - 新規ジアミン、重合体、液晶配向剤、液晶配向膜、及びそれを用いた液晶表示素子 - Google Patents
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Definitions
- the structure of the polyamic acid and polyimide is changed and optimized, blending resins with different characteristics, and adding additives to improve liquid crystal alignment.
- Many technologies have been proposed for improving the display characteristics by controlling the pretilt angle and improving the electrical characteristics. For example, in order to obtain a high voltage holding ratio, it has been proposed to use a polyimide resin having a specific repeating structure (see Patent Document 1). Further, it has been proposed to shorten the time until the afterimage is erased by using soluble polyimide having a nitrogen atom in addition to the imide group for the afterimage phenomenon (see Patent Document 2 and the like).
- the polyamic acid obtained by the reaction of a diamine component containing a specific diamine compound and tetracarboxylic dianhydride and the polyimide obtained by dehydrating and ring-closing the polyamic acid are collectively referred to as a polymer. is there.
- the position of the amino group in the formula [1] is not particularly limited, and is not particularly limited as long as it is a diamine, and examples thereof include the following formulas [1-1] to [1-4]. From the viewpoint of ease of operation, a position where a structure represented by the formulas [1-2] and [1-3] is obtained is preferable.
- diamines represented by [2-27] are preferred.
- the diamine represented by [2-25] is preferably used together with the diamine represented by the formula [A] because a liquid crystal aligning agent having excellent in-plane uniformity of the pretilt angle can be obtained.
- R 1 is preferably —NHCO—
- R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms, preferably 3 to 10 carbon atoms.
- X 1 , X 2 , X 3 and p, q, and r are appropriately combined.
- the position of each substituent on the benzene ring is not particularly limited, but the positional relationship between the two amino groups is preferably meta or para.
- Examples of diamines represented by the above formula [2] include diamines represented by the following formula [3].
- n is an integer from 0 to 19.
- the pretilt angle does not appear, and when n is large, the solubility of the soluble polyimide decreases. Therefore, the preferred n range is 2 to 15, more preferably 4 to 10.
- the tetracarboxylic dianhydride component used for producing a soluble polyimide by reacting with a diamine is also used for producing a polyamic acid used by mixing with a soluble polyimide described later.
- Anhydrides are mentioned.
- polyamide, polyamic acid, polyamic acid ester, polyimide In the polyamide of the present invention, the diamine component containing the diamine compound represented by the formula [1] is reacted with a dicarboxylic acid halide in the presence of a base, or the dicarboxylic acid and the diamine are reacted in the presence of a suitable condensing agent and a base. It is a polyamide obtained by making it react.
- a polyamic acid is a polyamic acid obtained by reaction of a diamine component containing a diamine compound represented by the formula [1] and tetracarboxylic dianhydride.
- aliphatic diamines examples include 1,2-diaminoethane, 1,3-diaminopropane, 1,4-diaminobutane, 1,5-diaminopentane, 1,6-diaminohexane, 1,7-diaminoheptane 1,8-diaminooctane, 1,9-diaminononane, 1,10-diaminodecane, 1,3-diamino-2,2-dimethylpropane, 1,6-diamino-2,5-dimethylhexane, 1,7 -Diamino-2,5-dimethylheptane, 1,7-diamino-4,4-dimethylheptane, 1,7-diamino-3-methylheptane, 1,9-diamino-5-methylheptane, 1,12-diamino Examples include dodecane, 1,18-diaminoocta
- S 5 represents —COO—, —OCO—, —CONH—, —NHCO—, —CH 2 —, —O—, —CO—, or —NH—, wherein R 6 represents an alkyl group having 1 to 22 carbon atoms or a fluorine-containing alkyl group.
- Examples of the tetracarboxylic dianhydride having an alicyclic structure or an aliphatic structure include 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2-dimethyl-1,2,3,4-cyclobutane.
- the polyimide of the present invention is a polyimide obtained by dehydrating and ring-closing the above polyamic acid, and is useful as a polymer for obtaining a liquid crystal alignment film.
- the catalytic imidation of the polyamic acid can be carried out by adding a basic catalyst and an acid anhydride to the polyamic acid solution and stirring at -20 to 250 ° C, preferably 0 to 180 ° C.
- the amount of the basic catalyst is 0.5 to 30 mol times, preferably 2 to 20 mol times of the amic acid group, and the amount of the acid anhydride is 1 to 50 mol times, preferably 3 to 30 mol of the amido acid group. Is double.
- the basic catalyst include pyridine, triethylamine, trimethylamine, tributylamine, trioctylamine and the like. Among them, pyridine is preferable because it has an appropriate basicity for proceeding with the reaction.
- the reaction proceeds efficiently by adding Lewis acid as an additive.
- Lewis acid lithium halides such as lithium chloride and lithium bromide are preferable.
- the addition amount of the Lewis acid is preferably 0.1 to 1.0 times the molar amount relative to (C1).
- Specific examples of the compound that improves the adhesion between the liquid crystal alignment film and the substrate include the following functional silane-containing compounds and epoxy group-containing compounds.
- the amount used is preferably 0.1 to 30 parts by mass, more preferably 100 parts by mass of the resin component contained in the liquid crystal aligning agent. Is 1 to 20 parts by mass. If the amount used is less than 0.1 parts by mass, the effect of improving the adhesion cannot be expected, and if it exceeds 30 parts by mass, the orientation of the liquid crystal may deteriorate.
- Step 2 [B-7] In a 1 L four-necked flask, weighed 60.0 g (236.9 mmol) of 2-tertbutoxycarbonylamino-5-nitroaniline, 6.0 g of 10 wt% palladium carbon, and added 500 ml of THF. Vacuum degassing and hydrogen substitution were performed, and the reaction was allowed to proceed at room temperature for 24 hours.
- Step 2 [B-8] In a 1 L four-necked flask, weigh out 60.0 g (211.8 mmol) of 2,4-dinitro tertbutoxycarbonylaminobenzene, 6.0 g of 10 wt% palladium carbon, add 500 ml of THF, and reduce the pressure. Deaeration and hydrogen replacement were performed, and the reaction was allowed to proceed at room temperature for 24 hours.
- the polymer using the diamine of the present invention has high solubility in a solvent, even if it does not become a soluble polymer as in Comparative Examples 1, 2, 4, 6, 10, and 11, the monomer of the present invention is introduced. It becomes possible to make it a soluble polymer. In other words, since the solubility in a solvent becomes high, it becomes possible to introduce a large amount of a poor solvent having good substrate wettability, and precipitation and whitening are less likely to occur during printing.
- the liquid crystal aligning agent which can be improved and has favorable printability can be obtained.
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Abstract
Description
1.下記式[1]で示されるジアミンを用いて得られるポリアミド、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、又は該ポリアミド酸及び/又はポリアミド酸エステルを脱水閉環(イミド化)して得られるポリイミドからなる重合体。
好ましくは、NHA基は1個であり、この場合には下記式1aで表される。
好ましくは、NHA基は1個であり、この場合には下記式1aで表される。
式[1]中、アミノ基が置換されるベンゼン環には有機基が置換されていてもよく、試薬の入手性などにより種々選択されるが、特に好ましくは未置換のものが好ましい。
特に好ましい構造は、下記式で表されるジアミン化合物であり、新規化合物である。
以下に本発明のジアミンの主な合成法について説明する。尚、以下で説明した方法は合成例であり、これに限定されないものとする。
本発明の重合体は、上記式[1]にて表されるジアミン化合物に加えて、下記式[2]で表されるジアミンを用いることができる。
本発明のポリアミドは式[1]で表されるジアミン化合物を含有するジアミン成分とジカルボン酸のハライドとを塩基存在下で反応させる、またはジカルボン酸とジアミンを適当な縮合剤、塩基の存在下にて反応させることによって得られるポリアミドである。ポリアミック酸は、式[1]で表されるジアミン化合物を含有するジアミン成分とテトラカルボン酸二無水物との反応によって得られるポリアミック酸である。本発明のポリアミック酸エステルは式[1]で表されるジアミンを含有するジアミン成分とテトラカルボン酸ジエステルジクロリドを塩基存在下で反応させる、またはテトラカルボン酸ジエステルとジアミンを適当な縮合剤、塩基の存在下にて反応させることによって得られるポリアミック酸エステルである。本発明のポリイミドはこのポリアミック酸を脱水閉環させる、あるいはポリアミック酸エステルを加熱閉環させることにより得られるポリイミドである。かかるポリアミド、ポリアミック酸、ポリアミック酸エステル及びポリイミドのいずれも液晶配向膜を得るための重合体として有用である。
ポリアミド酸をイミド化させる方法としては、ポリアミド酸の溶液をそのまま加熱する熱イミド化、ポリアミド酸の溶液に触媒を添加する触媒イミド化が挙げられる。
ポリアミック酸エステルを合成する方法としては、テトラカルボン酸ジエステルジクロリドとジアミンとの反応や、テトラカルボン酸ジエステルとジアミンを適当な縮合剤、塩基の存在下にて反応させることによりポリイミドの前駆体の一種であるポリアミック酸エステルを得ることができる。または、予めポリアミック酸を重合し、高分子反応を利用してアミック酸中のカルボン酸をエステル化することでも得ることができる。
ポリアミドもポリアミック酸エステル同様にして合成することができる。
ポリアミド酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミドの反応溶液から、生成したポリアミド酸、ポリアミック酸エステル、ポリイミドを回収する場合には、反応溶液を貧溶媒に投入して沈殿させれば良い。沈殿に用いる貧溶媒としてはメタノール、アセトン、ヘキサン、ブチルセルソルブ、ヘプタン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、エタノール、トルエン、ベンゼン、水などを挙げることができる。貧溶媒に投入して沈殿させたポリマーは濾過して回収した後、常圧あるいは減圧下で、常温あるいは加熱して乾燥することができる。また、沈殿回収した重合体を、有機溶媒に再溶解させ、再沈殿回収する操作を2から10回繰り返すと、重合体中の不純物を少なくすることができる。この際の貧溶媒として、例えば、アルコール類、ケトン類、炭化水素などが挙げられ、これらの内から選ばれる3種類以上の貧溶媒を用いると、より一層精製の効率が上がるので好ましい。
本発明の液晶配向剤は、液晶配向膜を形成するための塗布液であり、樹脂被膜を形成するための樹脂成分が有機溶媒に溶解した溶液である。ここで、前記の樹脂成分は、上記した本発明の重合体から選ばれる少なくとも一種の重合体を含む樹脂成分である。その際、樹脂成分の含有量は1質量%から20質量%が好ましく、より好ましくは3質量%から15質量%、特に好ましくは3質量%から10質量%である。
本発明の液晶配向剤は、基板上に塗布、焼成した後、ラビング処理や光照射などで配向処理をして、又は垂直配向用途などでは配向処理無しで液晶配向膜として用いることができる。この際、用いる基板としては透明性の高い基板であれば特に限定されず、ガラス基板、若しくはアクリル基板やポリカーボネート基板などのプラスチック基板などを用いることができる。また、液晶駆動のためのITO電極などが形成された基板を用いることがプロセスの簡素化の観点から好ましい。また、反射型の液晶表示素子では片側の基板のみにならばシリコンウエハー等の不透明な物でも使用でき、この場合の電極はアルミ等の光を反射する材料も使用できる。
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではないことはもちろんである。
A-1:1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二水物
A-2:ピロメリット酸二水物
A-3:ビシクロ[3,3,0]オクタンー2,4,6,8-テトラカルボン酸二無水物
A-4:2,3,5-トリカルボキシシクロペンチル酢酸―1,4:2,3-二無水物
A-5:1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸ジメチルエステル
A-6:アジピルクロリド
A-7:テレフタロイルクロリド
B-1:1,4-フェニレンジアミン
B-2:3-アミノベンジルアミン
B-3:1,3-フェニレンジアミン
B-5:4-(トランス-4-ペンチルシクロヘキシル)ベンズアミド-2’,4’-フェニレンジアミン
B-6:4-(トランス-4-ペンチルシクロヘキシル)フェノキシ-2’,4’-フェニレンジアミン
B-8:2,4-ジアミノ tert-ブトキシカルボニルアミノベンゼン
DMT-MM:4-(4,6-ジメトキシー1,3,5-トリアジンー2-イル)4-メトキシモルホリウムクロリド n-水和物
NMP:N-メチル-2-ピロリドン
GBL:γ-ブチロラクトン
BC:ブチルセロソルブ
THF:テトラヒドロフラン
DMF:N,N-ジメチルホルムアミド
ポリアミック酸及びポリイミドの分子量は、該ポリイミドをGPC(常温ゲル浸透クロマトグラフィー)装置によって測定し、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド換算値として数平均分子量と重量平均分子量を算出した。
カラム:Shodex社製(KD803、KD805の直列)
カラム温度:50℃
溶離液:N,N-ジメチルホルムアミド(添加剤として、臭化リチウム-水和物(LiBr・H2O)が30ミリモル/L、リン酸・無水結晶(o-リン酸)が30ミリモル/L、テトラヒドロフラン(THF)が10ml/L)
流速:1.0ml/分
検量線作成用標準サンプル:東ソー社製 TSK 標準ポリエチレンオキサイド(分子量約900,000、150,000、100,000、30,000)、及び、ポリマーラボラトリー社製ポリエチレングリコール(分子量約12,000、4,000、1,000)。
ポリイミドのイミド化率は次のようにして測定した。ポリイミド粉末20mgをNMRサンプル管に入れ、重水素化ジメチルスルホキシド(DMSO-d6、0.05%TMS混合品)0.53mlを添加し、完全に溶解させた。この溶液を日本電子データム社製NMR測定器(JNM-ECA500)にて500MHzのプロトンNMRを測定した。
液晶配向剤を透明電極付きガラス基板にスピンコートし、温度80℃のホットプレート上で70秒乾燥させた後、220℃のIRオーブンを用いて窒素雰囲気下で10分間焼成を行い、膜厚100nmの塗膜を形成させた。この塗膜面をロール径120mmのラビング装置でコットン布(吉川製YA-25C)を用いて、ロール回転数1000rpm、ロール進行速度50mm/sec、押し込み量0.4mmの条件でラビングし、液晶配向膜付き基板を得た。
調製した液晶配向処理剤を、洗浄したCr板上に配向膜印刷機(日本写真印刷社製「オングストローマー」)を用いてフレキソ印刷を行うことにより塗布性試験を行った。アニロックスロールに約1.0mLの液晶配向剤を滴下し、空運転を10回実施した後、10分間印刷機を止め、印刷版を乾燥させた。その後、Cr基板1枚に印刷を行い、印刷後の基板は70℃のホットプレート上に5分間放置して、塗膜の仮乾燥を行い、膜状態の観察を行った。観察は目視と光学顕微鏡(ニコン社製「ECLIPSE ME600」)にて50倍で観察し、主に膜厚ムラやエッジ部の膜厚ムラの観察を行った。
上記の<液晶セルの作製>と同様にして得られた液晶セルを105℃で10分間加熱した後、用いてプレチルト角の測定を行った。測定にはオプトメトリクス社製 Axo Scan ミュラーマトリクスポーラリメーターを用いた。
上記の<液晶セルの作製>に記載の方法で作製したツイストネマティック液晶セルに、60℃の温度下で1Vの電圧を60μs間印加し、166.7ms後の電圧を測定し、電圧がどのくらい保持できているかを電圧保持率として計算した。なお、電圧保持率の測定には東陽テクニカ社製のVHR-1電圧保持率測定装置を使用した。
40inch型液晶TV用バックライトモジュール上に240時間放置し、上記の<初期VHR(電圧保持率)の測定>と同じ方法に準じて測定を行った。
さらに高温高湿装置内に温度70℃、湿度70%下で240時間放置し、上記の<初期VHR(電圧保持率)の測定>と同じ方法に準じて測定を行った。
上記の<液晶セルの作製>に記載の方法で作製したツイストネマティック液晶セルに、23℃の温度下で直流電圧を0Vから0.1V間隔で1.0Vまでに印加し、各電圧でのフリッカー振幅レベル光電変換装置を用いて測定し、フリッカー振幅レベルと印加電圧における検量線を作成した。セルを5分間アースし、放置後、交流電圧をV50(輝度が半分になる電圧)、直流電圧5.0Vを1時間印加した後、直流電圧のみ0Vにした直後のフリッカー振幅レベルを測定し、予め作製した検量線と照らし合わせる事によりRDCを見積もった。(このRDCの見積もり方法は、フリッカー参照法という。)
1L四口フラスコに4-ニトロ-1,2-フェニレンジアミンを50.0g(326.5mmol)測りとり、THFを500ml加え溶解させ、窒素雰囲気下で約60℃に加熱し、二炭酸tertブチル71.3g(326.5mmol)を滴下ロートを用いて1時間かけてゆっくり滴下し、4時間還流させた。
1L四口フラスコに2-tertブトキシカルボニルアミノ-5-ニトロアニリンを60.0g(236.9mmol)、10wt%パラジウムカーボンを6.0g計り取り、THFを500ml加え、減圧脱気及び水素置換を行い、室温で24時間反応させた。
1H NMR (400 MHz,[D6]-DMSO)δ:6.91-6.89(d、1H)、6.12-6.09(d-d、2H)、5.95(s-br、1H)、3.75(s-br、2H)、3.53(s-br、2H)、1.49(s、9H)
1L四口フラスコに水素化ナトリウム(Pure:50%)を22.8g(約273.0mmol分)を測り取り、DMFを500ml加え、窒素雰囲気下で約0℃に冷却し、2,4-ジニトロアニリン50.0g(273.0mmol)のDMF溶液をゆっくり滴下し、1時間反応させ、二炭酸tertブチル59.6g(273.0mmol)を滴下ロートを用いて1時間かけてゆっくり滴下し、室温で2時間反応させた。
1L四口フラスコに2,4-ジニトロ tertブトキシカルボニルアミノベンゼンを60.0g(211.8mmol)、10wt%パラジウムカーボンを6.0g計り取り、THFを500ml加え、減圧脱気及び水素置換を行い、室温で24時間反応させた。
1H NMR (400 MHz,[D6]-DMSO)δ:7.07(s-br、1H)、6.68(d、1H)、6.67-6.63(d-d、1H)、6.35-6.32(d-d、1H)、3.42(s-br、2H)、3.12(s-br、2H)、1.50(s、9H)
ポリアミック酸[PAA-1:A-1 / B-7]の重合と配向剤[AL-1]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B-7を3.35g(15.00mmol)測り取り、NMPを34.8g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A-1を2.85g(14.60mmol)を少しずつ加え、室温に戻し6時間反応させ15質量%のポリアミック酸溶液[PAA-1]を得た。
得られたPAA-1の数平均分子量11,300、重量平均分子量は24,500であった。
可溶性ポリイミド[SPI-1:A-1/B-7]の合成と配向剤[AL-2]の調製
攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、実施例3で得られたポリアミック酸溶液[PAA-1]を30.0g測りとり、NMPを34.3g無水酢酸を3.32g、ピリジンを1.37g加え、室温で30分攪拌した後、50℃で3時間攪拌し反応させた。反応終了後、240mlのメタノールにゆっくり注ぎポリマーを析出させ、30分攪拌した後、濾過により固体を回収した。得られた固体をメタノールで十分洗浄した後、100℃で真空乾燥させることによりポリイミド[SPI-1]を得た。このポリイミドの数平均分子量は10,300、重量平均分子量は22,600、イミド化率は82%であった。
ポリアミック酸[PAA-2:A-1/B-8]の重合と配向剤[AL-3]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B-8を3.35g(15.00mmol)測り取り、NMPを34.8g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A-1 2.85g(14.60mmol)を少しずつ加え、室温に戻し6時間反応させ15質量%のポリアミック酸溶液[PAA-2]を得た。
得られたPAA-2の数平均分子量13,900、重量平均分子量は28,300であった。
可溶性ポリイミド[SPI-2:A-1/B-8]の合成と配向剤[AL-4]の調製
攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、実施例5で得られたポリアミック酸溶液[PAA-2]を30.0g測りとり、NMPを34.3g無水酢酸を3.32g、ピリジンを1.37g加え、室温で30分攪拌した後、50℃で3時間攪拌し反応させた。反応終了後、240mlのメタノールにゆっくり注ぎポリマーを析出させ、30分攪拌した後、濾過により固体を回収した。得られた固体をメタノールで十分洗浄した後、100℃で真空乾燥させることによりポリイミド[SPI-2]を得た。このポリイミドの数平均分子量は12,800、重量平均分子量は26,600、イミド化率は85%であった。
ポリアミック酸[PAA-3:A-2/B-7]の重合と配向剤[AL-5]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B-7を2.33g(6.00mmol)測り取り、NMPを14.5g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A-2を1.22g(5.58mmol)を少しずつ加え、室温に戻し6時間反応させ15質量%のポリアミック酸溶液[PAA-3]を得た。
得られたPAA-3の数平均分子量9,600、重量平均分子量は20,100であった。
ポリアミック酸[PAA-4:A-2/B-8]の重合と配向剤[AL-6]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B-8を2.33g(6.00mmol)測り取り、NMPを14.5g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A-2を1.22g(5.58mmol)を少しずつ加え、室温に戻し6時間反応させ15質量%のポリアミック酸溶液[PAA-4]を得た。
得られたPAA-4の数平均分子量は9,200、重量平均分子量は19,900であった。
可溶性ポリイミド[SPI-3:A-1、A-2(30)/B-2、B-7(40)、B-4(20)]の合成と配向剤[AL-7]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B-2を0.92g(7.50mmol)、B-7を2.23g(10.00mmol)、B-4を1.74g(5.00mmol)測り取り、NMPを39.5g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A-2を1.64g(7.50mmol)を少しずつ加え、室温に戻し30分間反応させ、さらにA-1を3.36g(17.13mmol)加え、室温で16時間反応させ、20質量%のポリアミック酸溶液[PAA-6]を得た。
得られたPAA-6の数平均分子量12,800、重量平均分子量は29,600であった。
可溶性ポリイミド[SPI-4:A-1、A-2(30)/B-2、B-8(40)、B-4(20)]の合成と配向剤[AL-8]の調製
実施例9のB-7をそのままB-8に置き換えて同様の操作にて行い、20質量%のポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸の数平均分子量10,600、重量平均分子量は26,600であった。
可溶性ポリイミド[SPI-5:A-1、A-2(30)/B-2、B-7(40)、B-5(15)]の合成と配向剤[AL-9]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B-2を1.10g(9.00mmol)、B-7を1.78g(8.00mmol)、B-5を1.22g(3.00mmol)測り取り、NMPを32.3g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A-2を1.30g(6.00mmol)を少しずつ加え、室温に戻し30分間反応させ、さらにA-1を2.67g(13.60mmol)加え、室温で16時間反応させ、20質量%のポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸の数平均分子量10,900、重量平均分子量は32,600であった。
可溶性ポリイミド[SPI-6:A-1、A-3(50)/B-1、B-7(40)、B-6(20)]の合成と配向剤[AL-10]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B-1を0.65g(6.00mmol)、B-7を1.34g(6.00mmol)、B-6を1.14g(3.00mmol)測り取り、NMPを25.0g加え溶解させ、室温でA-3を1.88g(7.50mmol)加え、窒素雰囲気下80℃で4時間反応させ、さらにA-1を1.44g(7.35mmol)加え、室温で16時間反応させ、20質量%のポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸の数平均分子量15,900、重量平均分子量は42,800であった。
可溶性ポリイミド[SPI-7:A-1、A-4(50)/B-1、B-7(40)、B-6(20)]の合成と配向剤[AL-11]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B-1を0.65g(6.00mmol)、B-7を1.34g(10.00mmol)、B-6を1.14g(5.00mmol)測り取り、NMPを25.0g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A-4を1.68g(7.50mmol)を少しずつ加え、室温に戻し30分間反応させ、さらにA-1を1.44g(7.35mmol)加え、室温で16時間反応させ、酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸の数平均分子量13,800、重量平均分子量は39,800であった。
ポリアミック酸エステル[PAE-1:A-5/B-1,B-7(40)、B-4(10)]の合成と配向剤[AL-12]の調製
窒素導入管と攪拌子を備えた100mL四口フラスコにA-5を2.96g(11.40mmol)、ジアミン成分として、B-1を0.52g(4.80mmol)、B-7を1.07g(4.80mmol)、B-4を0.41g(1.20mmol)、NMPを36.5g、トリエチルアミン0.60g(5.90mmol)を加え、約10℃に冷却し、DMT-MMを9.96g(36.00mmol)加え、室温に戻し窒素雰囲気下24時間反応させ、ポリアミック酸エステル(PAE-1)の濃度12質量%の溶液を得た。
ポリアミド[PA-1:A-6、A-7(50)/B-7]の合成と配向剤[AL-13]の調製
窒素導入管と攪拌子を備えた100mL四口フラスコにB-7を2.23g(10.00mmol)、NMPを16.7g、ピリジン1.98g(25.00mmol)を加え、約10℃に冷却し、A-6を0.91g(4.80mmol)、A-7を1.02g(5.00mmol)加え、室温に戻し窒素雰囲気下24時間反応させポリアミド(PA-1)の濃度20質量%の溶液を得た。
ポリアミック酸[PAA-5:A-1/B-1]の重合と配向剤[AL-14]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B-1を2.16g(20.00mmol)測り取り、NMPを32.9g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A-1を3.64g(18.60mmol)を少しずつ加え、室温に戻し6時間反応させ15質量%のポリアミック酸溶液[PAA-5]を得た。
得られたPAA-5の数平均分子量9,700、重量平均分子量は19,300であった。
可溶性ポリイミド[SPI-8:A-1/B-1]の合成と配向剤[AL-15]の調製
攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、比較例1で得られたポリアミック酸溶液[PAA-5]を30.0g測りとり、NMPを45.0g無水酢酸を4.65g、ピリジンを2.00g加え、室温で30分攪拌した後、50℃で3時間攪拌し反応させたが、反応途中でゲル化が生じてしまい、ポリイミド(SPI-8)の調製が出来なかった。よって配向剤AL-15の調製はできなかった。
ポリアミック酸[PAA-6:A-1/B-3]の重合と配向剤[AL-16]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B-3を2.16g(20.00mmol)測り取り、NMPを32.9g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A-1を3.77g(19.20mmol)を少しずつ加え、室温に戻し6時間反応させ15質量%のポリアミック酸溶液[PAA-6]を得た。
得られたPAA-6の数平均分子量11,700、重量平均分子量は23,200であった。
可溶性ポリイミド[SPI-9:A-1/B-3]の合成と配向剤[AL-17]の調製
攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、比較例3で得られたポリアミック酸溶液[PAA-6]を30.0g測りとり、NMPを45.0g無水酢酸を4.65g、ピリジンを2.00g加え、室温で30分攪拌した後、50℃で3時間攪拌し反応させたが、反応途中でゲル化が生じてしまい、ポリイミド(SPI-9)の調製が出来なかった。よって配向剤AL-17の調製はできなかった。
ポリアミック酸[PAA-7:A-1/B-5、B-4(10)]の重合と配向剤[AL-18]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B-5を3.570g(18.00mmol)、B-4を0.75g(2.00mmol)測り取り、NMPを31.9g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A-1を3.72g(19.0mmol)を少しずつ加え、室温で16時間反応させ、20質量%のポリアミック酸溶液[PAA-7]を得た。
得られたPAA-7の数平均分子量11,800、重量平均分子量は30,200であった。
可溶性ポリイミド[SPI-10:A-1/B-5、B-4(10)]の合成と配向剤[AL-19]の調製
攪拌子を備えた100ml三角フラスコに、比較例5で得られたポリアミック酸溶液[PAA-7]を30.0g測りとり、NMPを55.7g無水酢酸を4.62g(45.3mmol)、ピリジンを1.91g(24.2mmol)加え、室温で30分攪拌した後、45℃で反応させたが、ゲル化してしまった。よって配向剤AL-19を得ることは出来なかった。
可溶性ポリイミド[SPI-11:A-1、A-4(50)/B-1、B-6(20)]の合成と配向剤[AL-20]の調製
窒素導入管とメカニカルスターラーを備えた50ml四口フラスコに、B-1を1.08g(10.00mmol)、B-6を1.14g(5.00mmol)測り取り、NMPを25.0g加え溶解させ、窒素雰囲気下で約10℃に冷却し、A-4を1.68g(7.50mmol)を少しずつ加え、室温に戻し30分間反応させ、さらにA-1を1.44g(7.35mmol)加え、室温で16時間反応させ、ポリアミック酸溶液を得た。
得られたポリアミック酸の数平均分子量13,800、重量平均分子量は39,800であった。
ポリアミック酸エステル[PAE-2:A-5/B-1、B-4(10)]の合成と配向剤[AL-21]の調製
窒素導入管と攪拌子を備えた100mL四口フラスコにA-5を2.96g(11.40mmol)、ジアミン成分として、B-1を1.16g(10.80mmol)、B-4を0.45g(1.20mmol)、NMPを30.6g、トリエチルアミン0.60g(5.90mmol)を加え、約10℃に冷却し、DMT-MMを9.96g(36.00mmol)加え、室温に戻し窒素雰囲気下24時間反応させ、ポリアミック酸エステル(PAE-2)の濃度12質量%の溶液を得た。
ポリアミド[PA-2:A-6、A-7(50)/A-1]の合成と配向剤[AL-22]の調製
窒素導入管と攪拌子を備えた100mL四口フラスコにB-1を1.08g(10.00mmol)、NMPを16.7g、ピリジン1.98g(25.00mmol)を加え、約10℃に冷却し、A-6を0.91g(4.80mmol)、A-7を1.02g(5.00mmol)加え、室温に戻し窒素雰囲気下24時間反応させたが、反応中にポリマーが析出してきたため、配向剤AL-22を得ることは出来なかった。
ポリアミド[PA-3:A-6、A-7(50)/B-3]の合成と配向剤[AL-23]の調製
窒素導入管と攪拌子を備えた100mL四口フラスコにB-3を1.08g(10.00mmol)、NMPを16.7g、ピリジン1.98g(25.00mmol)を加え、約10℃に冷却し、A-6を0.91g(4.80mmol)、A-7を1.02g(5.00mmol)加え、室温に戻し窒素雰囲気下24時間反応させたが、反応中にポリマーが析出してきたため、配向剤AL-23を得ることは出来なかった。
ポリアミド[PA-4:A-6/B-3]の合成と配向剤[AL-24]の調製
窒素導入管と攪拌子を備えた100mL四口フラスコにB-3を1.08g(10.00mmol)、NMPを16.7g、ピリジン1.98g(25.00mmol)を加え、約10℃に冷却し、A-6を1.50g(9.70mmol)加え、室温に戻し窒素雰囲気下24時間反応させた。反応終了後、300mlのアセトンにゆっくり注ぎ固体を析出させた。沈殿した固体を回収し、さらに、メタノール200mLで計2回分散洗浄し、100℃で減圧乾燥することで、ポリアミド(PA-4)の薄灰色粉末を得た。このポリアミドの数平均分子量は8,500、重量平均分子量は17,900であった。
Claims (8)
- 一般式[1]中、Aの熱によって脱離し得る有機基がtert-ブトキシカルボニル基である請求項1記載の重合体。
- 一般式[1]で示されるジアミンを5~95mol%含有することを特徴とする請求項1又は2記載の重合体。
- 請求項1~4の何れか1項に記載の重合体を含有することを特徴とする液晶配向剤。
- 請求項5記載の液晶配向剤を用いた液晶配向膜。
- 請求項6記載の液晶配向膜を具備した液晶表示素子。
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