特許第6372009号(P6372009)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 日産化学工業株式会社の特許一覧

特許6372009液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
<>
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6372009
(24)【登録日】2018年7月27日
(45)【発行日】2018年8月15日
(54)【発明の名称】液晶配向剤、液晶配向膜及び液晶表示素子
(51)【国際特許分類】
   G02F 1/1337 20060101AFI20180806BHJP
   C08G 73/10 20060101ALI20180806BHJP
   C08L 79/08 20060101ALI20180806BHJP
【FI】
   G02F1/1337 525
   C08G73/10
   C08L79/08 A
【請求項の数】14
【全頁数】58
(21)【出願番号】特願2015-508515(P2015-508515)
(86)(22)【出願日】2014年3月25日
(86)【国際出願番号】JP2014058192
(87)【国際公開番号】WO2014157143
(87)【国際公開日】20141002
【審査請求日】2017年3月9日
(31)【優先権主張番号】特願2013-62763(P2013-62763)
(32)【優先日】2013年3月25日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000003986
【氏名又は名称】日産化学株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001508
【氏名又は名称】特許業務法人 津国
(72)【発明者】
【氏名】堀 隆夫
(72)【発明者】
【氏名】飯沼 洋介
(72)【発明者】
【氏名】野口 勇歩
(72)【発明者】
【氏名】作本 直樹
【審査官】 磯崎 忠昭
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2011/115118(WO,A1)
【文献】 国際公開第2011/115078(WO,A1)
【文献】 国際公開第2011/115077(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02F 1/1337
C08G 73/10
C08L 79/08
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリアミック酸エステル(A)とポリアミック酸(B)を含有することを特徴とする液晶配向剤であって、
ポリアミック酸エステル(A)が、下記式(1):
【化31】

[式中、Rは、炭素数1〜6のアルキル基であり、R〜Rは、互いに独立して、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基であり、Yは、ジアミン化合物から誘導される2価の有機基であって、前記ジアミン化合物は、下記式(1b):
【化32】

(式中、Aは、単結合、エステル結合、アミド結合、チオエステル結合又は炭素数2〜10の2価の有機基であり、mは、0又は1である)で表されるジアミン化合物を含有する]
で表される繰り返し単位を有し;そして
ポリアミック酸(B)が、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とを反応させて得られるものであって、前記テトラカルボン酸成分が、芳香族酸二無水物を20mol%以上含有し、かつ前記ジアミン成分が、下記式(2b−1):
【化33】

(式中、R10及びR11は、互いに独立して、炭素数1〜3のアルキレン基であり、Y及びYは、互いに独立して、単結合、−O−、−S−又はエステル結合であり、Zは、酸素原子又は硫黄原子である)
で表されるジアミン化合物を30mol%以上含有し、さらに下記(2b−2):
【化34】

のジアミンを20mol%以下で含有することを特徴とする、液晶配向剤。
【請求項2】
ポリアミック酸エステル(A)成分とポリアミック酸(B)成分との含有比率が、質量比(A/B)にて1/9〜9/1であり、前記(A)成分と(B)成分の固形分濃度の合計が、0.5〜10質量%である、請求項1に記載の液晶配向剤。
【請求項3】
ポリアミック酸(B)のジアミン成分が、さらに第三のジアミン成分を70mol%以下で含有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の液晶配向剤。
【請求項4】
ポリアミック酸(B)の第三のジアミン成分が、下記(2b−3)〜(2b−5):
【化35】

からなる群より選択される少なくとも1種のジアミンであることを特徴とする、請求項3に記載の液晶配向剤。
【請求項5】
ポリアミック酸(B)のテトラカルボン酸成分における芳香族酸二無水物が、下記(2a−1)及び(2a−2):
【化36】

からなる群より選択される少なくとも1種の芳香族酸二無水物であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の液晶配向剤。
【請求項6】
ポリアミック酸(B)のテトラカルボン酸成分が、さらに下記(2a−3)〜(2a−10):
【化37】

からなる群より選択される少なくとも1種の脂環式酸二無水物を含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の液晶配向剤。
【請求項7】
ポリアミック酸エステル(A)において、式(1b)で表されるジアミン化合物が、下記(1b−1)又は(1b−2):
【化38】

のジアミンであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の液晶配向剤。
【請求項8】
ポリアミック酸エステル(A)において、Yを誘導するジアミン化合物が、式(1b−1)又は(1b−2)のジアミンを50mol%以上で含有することを特徴とする、請求項7に記載の液晶配向剤。
【請求項9】
ポリアミック酸エステル(A)において、Yを誘導するジアミン化合物が、さらに下記(1b−3)〜(1b−5):
【化39】

(式中、Bocは、t−ブチルオキシカルボニル基を意味し、t−Buは、t−ブチル基を意味する)
のジアミンを20mol%以下で含有することを特徴とする、請求項1〜8のいずれかに記載の液晶配向剤。
【請求項10】
さらに、有機溶媒成分を含有することを特徴とする、請求項1〜9のいずれかに記載の液晶配向剤。
【請求項11】
液晶配向剤が、光配向処理される液晶配向膜用である、請求項1〜10のいずれかに記載の液晶配向剤。
【請求項12】
請求項1〜11のいずれかに記載の液晶配向剤を用いて得られる液晶配向膜。
【請求項13】
請求項1〜11のいずれかに記載の液晶配向剤を電極付き基板上に塗布し、光配向処理して得られる液晶配向膜。
【請求項14】
請求項12又は13に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シクロブタン構造を有するポリアミック酸エステルと(チオ)ウレア構造を有するポリアミック酸を含有する液晶配向剤、並びに前記液晶配向剤から得られる液晶配向膜及び液晶表示素子に関するものである。
【背景技術】
【0002】
液晶表示素子は、デジタルカメラ、ノートパソコン、モバイル携帯端末等の表示素子として、現在、広く使用されている。液晶表示素子は、一般に、液晶、液晶配向膜、電極、基板等の構成部材から構築されており、またその用途等に応じて種々の駆動方式が採用されている。例えば、液晶表示素子の広視野角化を実現するために、横電界を用いたIPS(登録商標)(In Plane Switching)駆動方式や、さらにその改良型であるFFS(Fringe-Field Switching)駆動方式等が採用されている。
【0003】
液晶分子の配列状態を制御するための膜である液晶配向膜として、ポリイミド系液晶配向膜が広く用いられている。しかしながら、ポリイミドは一般に難溶であり、成型加工性に難があることから、液晶配向膜を形成するための液晶配向剤は、ポリアミック酸(ポリアミド酸ともいう)等のポリイミド前駆体や可溶性ポリイミドを主成分として含み、これをガラス基板等に塗布、焼成することにより、ポリイミド系液晶配向膜を得ている。
【0004】
液晶表示素子の高精細化に伴い、液晶配向膜の特性として、優れた液晶配向性や電気特性が要求されている。特に、IPS、FFS駆動方式の液晶表示素子に用いられる液晶配向膜の特性として、それらの特性に加えて、IPS、FFS駆動において発生する交流駆動による残像の抑制や、直流電圧により蓄積した残留電荷の早い緩和といった特性が要求されている。また近年では中小型製品を中心にデバイスの省電力化が求められており、パネルの透過率を向上させる技術が必要となっており、液晶配向膜自身にも高い透過率が要求されている。
【0005】
これらの要求にこたえるために、種々のポリイミド系液晶配向膜を与える液晶配向剤が提案されている。例えば、直流電圧によって発生する残像が消えるまでの時間が短い液晶配向膜として、ポリアミック酸及び/又はイミド基含有ポリアミック酸に加えて、特定構造の3級アミンを含有する液晶配向剤や(例えば、特許文献1参照)、ピリジン骨格等の窒素原子を含む環構造を有するジアミン化合物を原料に使用した可溶性ポリイミドを含有する液晶配向剤(例えば、特許文献2参照)が提案されている。また電圧保持率が高く、かつ直流電圧によって発生した残像が消えるまでの時間が短い液晶配向膜を与える液晶配向剤として、ポリアミック酸又はそのイミド化重合体に加えて、分子内に1個のカルボン酸基を含有する化合物、分子内に1個のカルボン酸無水物基を含有する化合物及び分子内に1個の3級アミン基を含有する化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物を極少量含有する液晶配向剤(例えば、特許文献3参照)が提案されている。
【0006】
また、良好な液晶配向性及びラビング耐性、並びに高い透過性を併せ持った液晶配向膜を与える液晶配向剤として、ウレア又はチオウレア構造(「(チオ)ウレア構造」ともいう)を有する特定のジアミン化合物とテトラカルボン酸二無水物とを反応させて得られるポリアミック酸を含有する液晶配向剤(例えば、特許文献4参照)、電圧保持率、傾斜配向角、残留電圧、基板への密着性や印刷性等の基本的な要求特性を満たし、なおかつ段差被覆性に優れた液晶配向膜用材料として、炭素数3以上の比較的立体障害の大きなアルキル基のエステルを有する、2種のポリアミド酸エステルを含むもの(例えば、特許文献5参照)が報告されている。
【0007】
さらに得られる液晶配向膜の表面の微細な凹凸が低減でき、かつ交流駆動による残像の抑制や、直流電圧による電荷蓄積特性の緩和等の電気的特性が改善された液晶配向膜を与える液晶配向剤として、種々のポリアミック酸エステルとポリアミック酸とをブレンドした液晶配向剤(例えば、特許文献6〜9参照)が報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開平9−316200号公報
【特許文献2】特開平10−104633号公報
【特許文献3】特開平8−76128号公報
【特許文献4】国際公開第2011/136375号
【特許文献5】特開2003−26918号公報
【特許文献6】国際公開第2011/115077号
【特許文献7】国際公開第2011/115078号
【特許文献8】国際公開第2011/115080号
【特許文献9】国際公開第2011/115118号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明者らはこれまでも、優れた液晶配向性や電気特性、さらには高い透過率を有する液晶配向膜を与える液晶配向剤を提供すべく、ポリアミック酸エステルを含有する液晶配向剤(特許文献4)や、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸とをブレンドした液晶配向剤(特許文献6〜9)に注目し、鋭意検討を重ねてきた。しかしながら、これらの特性を全て満足しうるものは、依然として得られていない。
【0010】
また、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸とをブレンドした液晶配向剤から得られる液晶配向膜は、膜の厚み方向でポリアミック酸エステルとポリアミック酸の濃度に勾配ができることで、単一樹脂成分では得られにくい特性が発現していると考えられている。特に、ポリアミック酸エステル成分が膜表面にポリアミック酸成分と混在することなく存在することにより、交流駆動により生じる残像が抑制され、またポリアミック酸成分が膜内部及び基板界面にポリアミック酸エステル成分と混在することなく存在することにより、基板との密着性の改善や、直流電圧による電荷蓄積特性の緩和が図れると考えられている。一方で、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸とのブレンドは、凝集体が形成され、白濁現象を起こし、得られる液晶配向膜の電気特性や透明性を損なう恐れがある。
【0011】
したがって、本発明の課題は、IPS、FFS駆動方式の液晶表示素子において発生する交流駆動により生じる残像や、直流電圧により蓄積した残留電荷による表示焼きつきが抑制され、かつ高い透過率を有する液晶配向膜を与える液晶配向剤、特に、ポリアミック酸エステルとポリアミック酸とをブレンドした新規な液晶配向剤、並びに前記液晶配向剤から得られる液晶配向膜及び液晶表示素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明者らは、前記課題を鑑み更なる検討を重ねた結果、シクロブタン構造を有するポリアミック酸エステルと(チオ)ウレア構造を有するポリアミック酸をブレンドした新規な液晶配向剤が、優れた液晶配向性や電気特性、さらには高い透過率を有する液晶配向膜を与えることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0013】
すなわち、本発明は以下のとおりである:
1.ポリアミック酸エステル(A)とポリアミック酸(B)を含有することを特徴とする液晶配向剤であって、
ポリアミック酸エステル(A)が、下記式(1):
【0014】
【化1】
[式中、Rは、炭素数1〜6のアルキル基であり、R〜Rは、互いに独立して、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基であり、Yは、ジアミン化合物から誘導される2価の有機基であって、前記ジアミン化合物は、下記式(1b):
【0015】
【化2】
(式中、Aは、単結合、エステル結合、アミド結合、チオエステル結合又は炭素数2〜10の2価の有機基であり、mは、0又は1である)で表されるジアミン化合物を含有する]
で表される繰り返し単位を有し;そして
ポリアミック酸(B)が、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とを反応させて得られるものであって、前記テトラカルボン酸成分が、芳香族酸二無水物を20mol%以上含有し、かつ前記ジアミン成分が、下記式(2b−1):
【0016】
【化3】
(式中、R10及びR11は、互いに独立して、炭素数1〜3のアルキレン基であり、Y及びYは、互いに独立して、単結合、−O−、−S−又はエステル結合であり、Zは、酸素原子又は硫黄原子である)
で表されるジアミン化合物を30mol%以上含有することを特徴とする、液晶配向剤。
【0017】
2.ポリアミック酸エステル(A)成分とポリアミック酸(B)成分との含有比率が、質量比(A/B)にて1/9〜9/1であり、前記(A)成分と(B)成分の固形分濃度の合計が、0.5〜10質量%である、上記1に記載の液晶配向剤。
【0018】
3.ポリアミック酸(B)のジアミン成分が、さらに下記(2b−2):
【化4】
のジアミンを20mol%以下で含有することを特徴とする、上記1又は2に記載の液晶配向剤。
【0019】
4.ポリアミック酸(B)のジアミン成分が、さらに第三のジアミン成分を70mol%以下で含有することを特徴とする、上記1〜3のいずれかに記載の液晶配向剤。
【0020】
5.ポリアミック酸(B)の第三のジアミン成分が、下記(2b−3)〜(2b−5):
【化5】
からなる群より選択される少なくとも1種のジアミンであることを特徴とする、上記4に記載の液晶配向剤。
【0021】
6.ポリアミック酸(B)のテトラカルボン酸成分における芳香族酸二無水物が、下記(2a−1)及び(2a−2):
【化6】
からなる群より選択される少なくとも1種の芳香族酸二無水物であることを特徴とする、上記1〜5のいずれかに記載の液晶配向剤。
【0022】
7.ポリアミック酸(B)のテトラカルボン酸成分が、さらに下記(2a−3)〜(2a−10):
【化7】
からなる群より選択される少なくとも1種の脂環式酸二無水物を含むことを特徴とする、上記1〜6のいずれかに記載の液晶配向剤。
【0023】
8.ポリアミック酸エステル(A)において、式(1b)で表されるジアミン化合物が、下記(1b−1)又は(1b−2):
【化8】
のジアミンであることを特徴とする、上記1〜7のいずれかに記載の液晶配向剤。
【0024】
9.ポリアミック酸エステル(A)において、Yを誘導するジアミン化合物が、式(1b−1)又は(1b−2)のジアミンを50mol%以上で含有することを特徴とする、上記8に記載の液晶配向剤。
【0025】
10.ポリアミック酸エステル(A)において、Yを誘導するジアミン化合物が、さらに下記(1b−3)〜(1b−5):
【化9】
(式中、Bocは、t−ブチルオキシカルボニル基を意味し、t−Buは、t−ブチル基を意味する)
のジアミンを20mol%以下で含有することを特徴とする、上記1〜9のいずれかに記載の液晶配向剤。
【0026】
11.さらに、有機溶媒成分を含有することを特徴とする、上記1〜10のいずれかに記載の液晶配向剤。
【0027】
12.液晶配向剤が、光配向処理される液晶配向膜用である、上記1〜11のいずれかに記載の液晶配向剤。
【0028】
13.上記1〜12のいずれかに記載の液晶配向剤を用いて得られる液晶配向膜。
【0029】
14.上記1〜12のいずれかに記載の液晶配向剤を電極付き基板上に塗布し、光配向処理して得られる液晶配向膜。
【0030】
15.上記13又は14に記載の液晶配向膜を有する液晶表示素子。
【発明の効果】
【0031】
本発明のポリアミック酸エステルとポリアミック酸とをブレンドした新規な液晶配向剤は、優れた液晶配向性や電気特性、特にIPS、FFS駆動方式の液晶表示素子において発生する交流駆動により生じる残像や、残留電荷による表示焼きつきを抑制し、さらには高い透過率を有する液晶配向膜を提供することができる。また、本発明の液晶配向膜には、光配向処理により液晶配効能が付与され得る。光配向処理により得られる液晶配向膜は、ラビング処理で得られる液晶配向膜に比べ液晶表示素子のコントラストや視野角特性の向上が期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0032】
[ポリアミック酸エステル(A)]
本発明の液晶配向剤に用いられるポリアミック酸エステルは、下記式(1):
【化10】
【0033】
(式中、Rは、炭素数1〜6のアルキル基であり、R〜Rは、互いに独立して、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基であり、Yは、ジアミン化合物から誘導される2価の有機基である)
で表される繰り返し単位を有する。
【0034】
上記「炭素数1〜6のアルキル基」は、炭素数1〜6の、直鎖状、分岐状又は環状の脂肪族飽和炭化水素の1価の基を意味する。好ましくは、直鎖状又は分岐状の基を意味し、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等を挙げることができる。
【0035】
式(1)におけるR〜Rは、互いに独立して、水素原子又は炭素数1〜6のアルキル基である。このうち、液晶配向性の観点から、RとRが水素であり、RとRが炭素数1〜6のアルキル基、特にメチル基又はエチル基であるか、あるいはRとRが炭素数1〜6のアルキル基、特にメチル基又はエチル基であり、RとRが水素であるのが好ましい。
【0036】
式(1)におけるYは、式:HN−Y−NHで表されるジアミン化合物から誘導される2価の有機基であり、前記ジアミン化合物としては、液晶配向性の観点から、下記式(1b):
【化11】
(式中、Aは、単結合、エステル結合、アミド結合、チオエステル結合又は炭素数2〜10の2価の有機基であり、mは0又は1である)で表されるジアミン化合物を含有するのが好ましい。
【0037】
において、「エステル結合」は、−C(O)O−又は−OC(O)−で表される構造を示す。
「アミド結合」は、−C(O)NR−又は−NRC(O)−で表される構造を示す。このRは、水素原子、又はアルキル基、熱脱離性置換基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、チオエステル結合、若しくはこれらの組み合わせである。ここで熱脱離性置換基とは、加熱により脱離する脱離基を有する構造であり、ポリマーの溶解性を向上させ、且つ液晶配向性に影響を与えない構造である。「チオエステル結合」は、−C(O)S−又は−SC(O)−で表される構造を示す。
【0038】
上記「アルキル基」は、直鎖状、分岐状又は環状の脂肪族飽和炭化水素の1価の基を意味する。好ましくは、炭素数1〜10のアルキル基であり、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビシクロヘキシル基等が挙げられる。特に好ましくは、前述した「炭素数1〜6のアルキル基」が挙げられる。上記「アルケニル基」は、1つ以上の炭素−炭素二重結合を有する、直鎖状、分岐状又は環状の脂肪族不飽和炭化水素の1価の基を意味する。好ましくは、炭素数2〜10のアルケニル基であり、より具体的には、ビニル基、アリル基、1−プロペニル基、イソプロペニル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、2−ペンテニル基、2−ヘキセニル基、シクロプロペニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられる。上記「アルキニル基」は、1つ以上の炭素−炭素三重結合を有する、直鎖状、分岐状又は環状の脂肪族不飽和炭化水素の1価の基を意味する。好ましくは、炭素数2〜10のアルキニル基であり、より具体的には、エチニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基等が挙げられる。上記「アリール基」は、芳香族炭化水素の1価の基を意味する。好ましくは、炭素数6〜10のアリール基であり、具体例としては、フェニル基等が挙げられる。
【0039】
において、「炭素数2〜10の2価の有機基」は、下記式(3)の構造で表すことができる。
【化12】
【0040】
式(3)における、A、A及びAは、それぞれ独立して、単結合、又は、−O−、−S−、−NR−、エステル結合、アミド結合、チオエステル結合、カーボネート結合若しくはカルバメート結合である。このRは、水素原子又はアミノ保護基であるか、あるいはアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、若しくはこれらの組み合わせであり、前記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基及びアリール基と同様の例を挙げることができる。
【0041】
、A及びAにおける、エステル結合、アミド結合及びチオエステル結合は、前記のエステル結合、アミド結合及びチオエステル結合と同様の構造を示す。
「カーボネート結合」は、−O−C(O)−O−で表される構造を示す
「カルバメート結合」は、−NR−C(O)−O−、又は−O−C(O)−NR−で表される構造を示す。このRは、水素原子、又はアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、若しくはこれらの組み合わせであり、前記のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基及びアリール基と同様の例を挙げることができる。
【0042】
「アミノ保護基」は、当業者に慣用のものであって、後述するポリアミック酸エステルの製造方法においてアミノ基を保護しうるものであれば、特に限定されない。具体例としては、t−ブチルオキシカルボニル(Boc)基、カルボベンゾキシ(Cbz)基、9−フルオレニルメチルオキシカルボニル(Fmoc)基、アセチル基等を挙げることができる。
【0043】
式(3)中のR及びRは、それぞれ独立して、単結合、又はアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基及びこれらを組み合わせた基から選ばれ、これらは置換基を有してもよい。R及びRの一方が単結合の場合、他方は、アルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基及びこれらを組み合わせた基から選ばれ、これらは置換基を有してもよい。
【0044】
上記「アルキレン基」は、前記アルキル基から水素原子を1つ除いた構造(2価の基)を意味する。好ましくは、炭素数1〜10のアルキレン基であり、より具体的には、メチレン基、エチリデン基、エチレン基、1,2−又は1,3−プロパンジイル基、1,2−、1,4−又は2,3−ブタンジイル基、1,2−又は2,4−ペンタンジイル基、1,2−へキサンジイル基、1,2−シクロプロピレン基、1,2−又は1,3−シクロブチレン基、1,2−シクロペンチレン基、1,2−シクロへキシレン基等が挙げられる。
【0045】
上記「アルケニレン基」は、前記アルケニル基から水素原子を1つ除いた構造(2価の基)を意味する。好ましくは、炭素数2〜10のアルケニレン基であり、より具体的には、ビニリデン基、エテニレン(ビニレン)基、プロペニレン基、メチルエテニレン基、3−メチル−プロペニレン基、1−ブテニレン基、4−メチル−1−ブテニレン基、1−ペンテニレン基、1−ヘキセニレン基、4−エチル−1−ブテニレン基等が挙げられる。
【0046】
上記「アルキニレン基」は、前記アルキニル基から水素原子を1つ除いた構造(2価の基)を意味する。好ましくは、炭素数2〜10のアルキニレン基であり、より具体的には、エチニレン基、プロピニレン基、メチルプロピニレン基、1−ブチニレン基、4−メチル−1−ブチニレン基、1−ペンチニレン基、1−ヘキシニレン基、4−エチル−1−ブチニレン基等が挙げられる。
【0047】
上記「アリーレン基」は、アリール基から水素原子を1つ除いた構造(2価の基)を意味する。好ましくは、炭素数6〜10のアリーレン基であり、より具体的には、1,2−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基等が挙げられる。
【0048】
上記「ヘテロアリーレン基」は、複素芳香族化合物の2価の基であり、好ましくは、酸素、窒素及び硫黄から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含有する、5〜10員の複素芳香族化合物の2価の基であり、より具体的には、フラン−2,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、ピロール−2,5−ジイル、1−メチル−ピロール−2,5−ジイル、1,3,4−オキサジアゾール−2,5−ジイル等が挙げられる。
【0049】
上記のアルキレン基、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基及びこれらを組み合わせた基は、全体として炭素数が2〜10であれば置換基を有していてもよく、更には置換基によって環構造を形成してもよい。なお、置換基によって環構造を形成するとは、置換基同士又は置換基と母骨格の一部とが結合して環構造となることを意味する。
この置換基の例としてはハロゲン原子、水酸基、チオール基、ニトロ基、オルガノオキシ基、オルガノチオ基、オルガノシリル基、アシル基、エステル基、チオエステル基、リン酸エステル基、アミド基、アリール基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基を挙げることができる。
【0050】
置換基である「ハロゲン原子」としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子が挙げられる。
【0051】
置換基である「オルガノオキシ基」は、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基等、−O−Rで表される構造を示す。このRは、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基等である。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アルキルオキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピオキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等が挙げられる。
【0052】
置換基である「オルガノチオ基」は、アルキルチオ基、アルケニルチオ基、アリールチオ基等、−S−Rで表される構造を示す。このRは、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基等である。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アルキルチオ基の具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基等が挙げられる。
【0053】
置換基である「オルガノシリル基」は、−Si−(Rで表される構造を示す。各Rは、同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アリール基等である。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アルキルシリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリブチルシリル基等が挙げられる。
【0054】
置換基である「アシル基」は、−C(O)−Rで表される構造を示す。このRは、水素原子、又は前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基等である。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。アシル基の具体例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
【0055】
置換基である「エステル基」は、−C(O)O−R又は−OC(O)−Rで表される構造を示す。このRは、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基等である。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
【0056】
置換基である「チオエステル基」は、−C(S)O−R、又は−OC(S)−Rで表される構造を示す。このRは、前述したアルキル基、アルケニル基、アリール基等である。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
【0057】
置換基である「リン酸エステル基」は、−OP(O)−(OR2で表される構造を示す。各Rは、同一でも異なってもよく、前述したアルキル基、アリール基等である。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
【0058】
置換基である「アミド基」は、−C(O)N(R又は−NRC(O)Rで表される構造を示す。各Rは、同一でも異なってもよく、水素原子、又は前述したアルキル基、アリール基等である。これらのRには前述した置換基がさらに置換していてもよい。
【0059】
置換基である「アリール基」としては、前述したアリール基と同じものを挙げることができる。このアリール基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
置換基である「アルキル基」としては、前述したアルキル基と同じものを挙げることができる。このアルキル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
置換基である「アルケニル基」としては、前述したアルケニル基と同じものを挙げることができる。このアルケニル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
置換基である「アルキニル基」としては、前述したアルキニル基と同じものを挙げることができる。このアルキニル基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。
【0060】
直線性が高い構造や剛直な構造を有するジアミンを用いた場合、良好な液晶配向性を有する液晶配向膜が得られるため、Aの構造としては、単結合、又は下記式(A1−0)〜(A1−24)の構造がより好ましい。
【0061】
【化13】
【0062】
(式中、Bocは、t−ブチルオキシカルボニル基を意味し、t−Buは、t−ブチル基を意味する)
【0063】
良好な液晶配向性および残留電荷による表示焼きつきを抑制するブレンド配向剤として、式(1b)で表されるジアミン化合物としては、さらに下記(1b−1)〜(1b−2)のジアミンがより好ましく、含有量として50モル%以上、より好ましくは80モル%以上であることがより好ましい。
【0064】
【化14】
【0065】
を誘導するジアミン化合物として、ポリマーの溶解性を向上させる観点から、さらに下記(1b−3)〜(1b−5)のジアミンを20mol%以下で含有することがより好ましく、より好ましくは10mol%以下であることがより好ましい。
【0066】
【化15】
【0067】
なお、本発明の液晶配向剤に用いられる式(1)で表されるポリアミック酸エステルは、その末端のアミノ基が、下記式(1c):
【化16】
(式中、Aは、単結合、−O−、−S−又は−NR−であり、R及びRは、互いに独立して、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基若しくはヘテロアリール基である)で表される構造を有するように修飾されたポリアミック酸エステルであってもよい。
【0068】
上記アルキル基、アルケニル基、アルキニル基及びアリール基は、前述したとおりである。これらの基には前述した他の置換基がさらに置換していてもよい。上記「ヘテロアリール基」は、複素芳香族化合物の1価の基であり、好ましくは、酸素、窒素及び硫黄から選択される少なくとも1個のヘテロ原子を含有する、5〜10員の複素芳香族化合物の1価の基を意味し、ピリジル、イミダゾリル、イソオキサゾリル、チエニル、フリル、インドリル、ベンズイミダゾリル、ピロリル、ピペリジル基等を例示することができる。また、アリール基及びヘテロシクリル基は、置換基で置換されていてもよく、そのような置換基としては、前述したハロゲン原子、ヒドロキシル基、チオール基、ニトロ基、アルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アシル基等を挙げることができる。
【0069】
このうち、ポリアミック酸エステルの凝集を抑制する観点から、式(1c)におけるAが、単結合又は−O−であり、かつRが炭素数1〜6のアルキル基(特に、メチル基又はエチル基)、炭素数2〜6のアルケニル基(特に、エテニル基又はイソプロペニル基)、炭素数3〜6のシクロアルキル基(特に、シクロペンチル基)又はヘテロシクリル基(特に、チエニル基又はフリル基)であり、Rが水素であるのが好ましい。
【0070】
[ポリアミック酸(B)]
本発明の液晶配向剤に用いられるポリアミック酸は、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とを反応させて得られるものであって、前記テトラカルボン酸成分が、芳香族酸二無水物を20mol%以上含有し、かつ前記ジアミン成分が、下記式(2b−1):
【0071】
【化17】
(式中、R10及びR11は、互いに独立して、炭素数1〜3のアルキレン基であり、Y及びYは、互いに独立して、単結合、−O−、−S−又はエステル結合であり、Zは、酸素原子又は硫黄原子である)
で表されるジアミン化合物を30mol%以上含有することを特徴とする。
【0072】
上記「炭素数1〜3のアルキレン基」は、単独で又は他の用語との組み合わせにおいて、炭素数1〜3の、直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素の2価の基を意味し、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基等を例示することができる。またエステル結合は、前述のとおりである。
【0073】
<テトラカルボン酸成分>
本発明のポリアミック酸は、下記式(2a):
【化18】
(式中、Xは、4価の有機基である)
で表されるテトラカルボン酸成分とジアミン成分とを反応させて得られるものであって、前記テトラカルボン酸成分が、芳香族酸二無水物(すなわち、式(2a)においてXが芳香族炭化水素の4価の基であるもの)を20mol%以上含有するものである。ここで、前記芳香族炭化水素は、単環式芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン)、縮合多環式芳香族炭化水素(例えば、ナフタレン)又は環集合炭化水素(例えば、ビフェニル)、あるいはこれらが互いに−O−、−CH−等のスペーサーを介して結合した環式炭化水素(例えば、ジフェニルエーテル、ジフェニルメタン)のいずれであってもよい。ポリアミック酸の骨格を剛直とすると、式(2b−1)で表されるジアミン化合物のウレア結合がもつ水素結合能がより高くなり、電子移動が起こりやすくなることから、直流電圧により蓄積した残留電荷の緩和が促進されると考えられる。したがって、Xは、ポリアミック酸に剛直性を付与し得る、単環式芳香族炭化水素、縮合多環式芳香族炭化水素又は環集合炭化水素であるのが好ましい。
【0074】
芳香族酸二無水物の好ましい例としては、下記(2a−1)及び(2a−2):
【化19】
からなる群より選択される、少なくとも1種の芳香族酸二無水物が挙げられる。前記テトラカルボン酸成分として、式(2a−1)及び(2a−2)からなる群より選択される、少なくとも1種の芳香族酸二無水物を20mol%以上、好ましくは20〜80mol%、より好ましくは20〜60mol%含有する。
【0075】
本発明のポリアミック酸のテトラカルボン酸成分として、芳香族酸二無水物以外のテトラカルボン酸二無水物を用いることができる。そのようなテトラカルボン酸二無水物は、典型的には、脂肪族酸二無水物(すなわち、式(2a)においてXが脂肪族炭化水素の4価の基であるもの)又は脂環式酸二無水物(すなわち、式(2a)においてXが脂環式炭化水素の4価の基であるもの)である。ここで、脂肪族炭化水素は、直鎖状又は分岐鎖状の脂肪族飽和炭化水素(例えば、ブタン)、少なくとも1個の二重結合を有する直鎖状又は分岐状の脂肪族不飽和炭化水素(例えば、ブテン)又は少なくとも1個の三重結合を有する直鎖状又は分岐状の脂肪族不飽和炭化水素(例えば、ブチン)のいずれであってもよく、脂環式炭化水素は、飽和又は部分不飽和の環式炭化水素(例えば、シクロブタン、シクロブテン)であってよい。
【0076】
芳香族酸二無水物以外のテトラカルボン酸二無水物の好ましい例として、下記(2a−3)〜(2a−10):
【化20】
からなる群より選択される、少なくとも1種の脂環式酸二無水物が挙げられる。芳香族酸二無水物以外のテトラカルボン酸二無水物として、式(2a−3)〜(2a−10)からなる群より選択される、少なくとも1種の脂環式酸二無水物を80mol%未満、好ましくは20〜80mol%、より好ましくは20〜60mol%含有する。
【0077】
<ジアミン成分>
本発明のポリアミック酸は、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とを反応させて得られるものであって、前記ジアミン成分が、下記式(2b−1):
【0078】
【化21】
(式中、R10及びR11は、互いに独立して、炭素数1〜3のアルキレン基であり、Y及びYは、互いに独立して、単結合、−O−、−S−又はエステル結合であり、Zは、酸素原子又は硫黄原子である)
で表されるジアミン化合物を30mol%以上含有することを特徴とする。
【0079】
式(2b−1)におけるR10及びR11は、液晶配向性と電荷焼きつき特性を両立する観点から、できるだけ自由回転部位を持ち、かつ立体障害の小さい構造が好ましく、具体的にはメチレン基、エチレン基、トリメチレン基が好ましい。式(2b−1)におけるY及びYは、液晶配向性と電荷焼きつき特性を両立する観点から、できるだけ柔軟且つ立体障害の小さい構造が好ましく、具体的には単結合、−O−又は−S−が好ましい。式(2b−1)におけるZは、電気陰性度が高く、自己集合し易いことから、酸素原子であることが好ましい。
【0080】
本発明のポリアミック酸のジアミン成分は、式(2b−1)で表されるジアミン化合物以外のジアミンを含有することができる。そのようなジアミンとしては、下記(2b−2):
【化22】
のジアミンが挙げられる。式(2b−2)のジアミンは、そのカルボン酸側鎖により、本発明のポリアミック酸の極性を向上させるが、一方で電子吸引性であることから重合反応性が乏しくなり、低分子量のポリアミック酸の生成を招くおそれがある。低分子量のポリアミック酸は、膜表面に偏在しやすく、その結果、膜表面で、ポリアミック酸エステル成分と低分子量のポリアミック酸が混在し、特性の発現を妨げることとなる。そのため、ジアミン成分は、式(2b−2)のジアミンを20mol%以下で含有することが好ましい。
【0081】
本発明のポリアミック酸のジアミン成分は、式(2b−1)で表されるジアミン化合物及び式(2b−2)のジアミン以外の第三のジアミンを70mol%以下で含有することができる。第三のジアミン成分としては、下記(2b−3)〜(2b−24)からなる群より選択される、少なくとも1種のジアミンが挙げられるが、液晶配向性と残像電荷による表示やきつき特性の両立の観点から、(2b−3)〜(2b−5)からなる群より選択される、少なくとも1種のジアミンであることが望ましい。
【0082】
【化23】
【0083】
【化24】
【0084】
[ポリアミック酸エステル(A)の製造方法]
<ポリアミック酸エステルの製造方法>
上記式(1)で表されるポリアミック酸エステルは、下記式(1a)又は(1a′):
【化25】
(式中、R〜Rは、上記と同義であり、Rは、ヒドロキシル基又は塩素原子である)
で表されるテトラカルボン酸誘導体のいずれかと、式:HN−Y−NH
で表されるジアミン化合物との反応によって得ることができる。
上記式(1)で表されるポリアミック酸エステルは、上記モノマーを用いて、例えば、以下に示す(i)〜(iii)の方法で合成することができる。
【0085】
(i)ポリアミック酸から製造する方法
ポリアミック酸エステルは、式(1a)で表されるテトラカルボン酸二無水物と式:HN−Y−NHで表されるジアミン化合物から得られるポリアミック酸(なお、ポリアミック酸は、後述する[ポリアミック酸(B)の製造方法]に準じて製造することができる。)をエステル化することによって製造することができる。
【0086】
具体的には、ポリアミック酸とエステル化剤を有機溶媒の存在下で、−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜4時間反応させることによって製造することができる。
【0087】
前記エステル化剤としては、精製によって容易に除去できるものが好ましく、N,N−ジメチルホルムアミドジメチルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジエチルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジプロピルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジネオペンチルブチルアセタール、N,N−ジメチルホルムアミドジ−t−ブチルアセタール、1−メチル−3−p−トリルトリアゼン、1−エチル−3−p−トリルトリアゼン、1−プロピル−3−p−トリルトリアゼン、4−(4,6−ジメトキシ−1,3,5−トリアジン−2−イル)−4−メチルモルホリニウムクロリド等が挙げられる。エステル化剤の添加量は、ポリアミック酸の繰り返し単位1モルに対して、2〜6モル当量が好ましい。
【0088】
前記有機溶媒は、ポリマーの溶解性の観点から、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。製造時の濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという観点から、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。
【0089】
(ii)テトラカルボン酸ジアルキルエステルジクロリドとジアミン化合物から製造する方法
ポリアミック酸エステルは、式(1a′)で表されるテトラカルボン酸ジアルキルエステルジクロリド(Rが塩素原子である場合)と式(1b)で表されるジアミン化合物とを重縮合することにより製造することができる。
【0090】
具体的には、テトラカルボン酸ジアルキルエステルジクロリドとジアミン化合物とを、塩基及び有機溶媒の存在下で、−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜4時間反応させることによって製造することができる。
【0091】
前記塩基には、ピリジン、トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジン等が使用できるが、反応が穏和に進行するためにピリジンが好ましい。塩基の添加量は、除去が容易な量で、かつ高分子量体が得やすいという観点から、テトラカルボン酸ジアルキルエステルジクロリドに対して、2〜4倍モルであることが好ましい。
【0092】
前記有機溶媒には、モノマー及びポリマーの溶解性の観点から、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。製造時におけるポリマーの濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量ポリマーが得やすいという観点から、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。また、テトラカルボン酸ジアルキルエステルジクロリドの加水分解を防ぐため、ポリアミック酸エステルの製造に用いる溶媒はできるだけ脱水されていることが好ましく、窒素雰囲気中で、外気の混入を防ぐのが好ましい。
【0093】
(iii)テトラカルボン酸ジアルキルエステルとジアミン化合物から製造する方法
ポリアミック酸エステルは、式(1a′)で表されるテトラカルボン酸ジアルキルエステル(Rがヒドロキシル基である場合)と式:HN−Y−NHで表されるジアミン化合物を重縮合することにより製造することができる。
【0094】
具体的には、テトラカルボン酸ジアルキルエステルとジアミン化合物を、縮合剤、塩基及び有機溶媒の存在下で、0℃〜150℃、好ましくは0℃〜100℃において、30分〜24時間、好ましくは3〜15時間反応させることによって製造することができる。
【0095】
前記縮合剤には、トリフェニルホスファイト、ジシクロヘキシルカルボジイミド、1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジイミド塩酸塩、N,N’−カルボニルジイミダゾール、ジメトキシ−1,3,5−トリアジニルメチルモルホリニウム、O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウム テトラフルオロボラート、O−(ベンゾトリアゾール−1−イル)−N,N,N’,N’−テトラメチルウロニウムヘキサフルオロホスファート、(2,3−ジヒドロ−2−チオキソ−3−ベンゾオキサゾリル)ホスホン酸ジフェニル等が使用できる。縮合剤の添加量は、テトラカルボン酸ジアルキルエステルに対して2〜3倍モルであることが好ましい。
【0096】
前記塩基には、ピリジン、トリエチルアミン等の3級アミンが使用できる。塩基の添加量は、除去が容易な量で、かつ高分子量体が得やすいという観点から、ジアミン成分に対して2〜4倍モルが好ましい。
【0097】
前記有機溶媒としては、テトラカルボン酸ジアルキルエステルとジアミンに対する溶解性の観点から、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルカプロラクタム、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシドが好ましい。これらは1種又は2種以上用いてもよい。
【0098】
また、かかる製造方法において、ルイス酸を添加剤として加えることで反応が効率的に進行する。ルイス酸としては、塩化リチウム、臭化リチウム等のハロゲン化リチウムが好ましい。ルイス酸の添加量はジアミン成分に対して0〜1.0倍モルが好ましい。
【0099】
上記3つのポリアミック酸エステルの製造方法の中でも、高分子量のポリアミック酸エステルが得られるため、上記(i)又は上記(ii)の製造法が特に好ましい。
上記のようにして得られるポリアミック酸エステルの溶液は、よく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、ポリマーを析出させることができる。析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥して精製されたポリアミック酸エステルの粉末を得ることができる。貧溶媒は、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエン等が挙げられる。
【0100】
<末端が修飾されたポリアミック酸エステルの製造方法>
末端が修飾されたポリアミック酸エステルは、上記のようにして得られる末端にアミノ基を有するポリアミック酸エステルに対して、下記式(1c′):
【化26】
(式中、A及びRは、上記と同義である)
で表されるクロロカルボニル化合物を反応させて得られる。
【0101】
上記クロロカルボニル化合物としては、炭素数が少ない構造であるほど、末端同士の相互作用が小さくなり、ポリアミック酸エステルの凝集を抑制することができる。したがって、クロロカルボニル化合物としては、アクリル酸クロリド、メタクリル酸クロリド、クロトン酸クロリド、2−フロイルクロリド、2−テノイルクロリド、クロロぎ酸エチル、クロロぎ酸ビニル、クロロぎ酸シクロペンチル、クロロチオぎ酸S−フェニル、又はC−29がより好ましく、アクリル酸クロリド、メタクリル酸クロリド、クロトン酸クロリド、2−フロイルクロリド又は2−テノイルクロリドがさらに好ましい。
【0102】
末端が修飾されたポリアミック酸エステルは、具体的には、末端にアミノ基を有するポリアミック酸エステルの粉末を有機溶媒に溶解した後、塩基の存在下にクロロカルボニル化合物を添加して反応させる方法、又は式:HN−Y−NHで表されるジアミン化合物と式(1a′)で表されるテトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体を有機溶媒中で反応させて末端にアミノ基を有するポリアミック酸エステルを得る場合に、該ポリアミック酸エステルを単離することなく、その反応系にクロロカルボニル化合物を添加して、反応系に存在する末端にアミノ基を有するポリアミック酸エステルと反応させる方法等が挙げられる。なかでも、後者の反応系にクロロカルボニル化合物を添加する方法は、再沈殿によるポリアミック酸エステルの精製が1回でよく、製造工程を短縮できるため、より好ましい。
【0103】
本発明の末端が修飾されたポリアミック酸エステルを得るためには、主鎖末端にアミノ基が存在するポリアミック酸エステルを製造する必要がある。そのため、式(1b)で表されるジアミン化合物と式(1a′)で表されるテトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体とのモル比率は、1:0.7〜1:1であることが好ましく、1:0.8〜1:1であることがより好ましい。
【0104】
上記の反応系に対してクロロカルボニル化合物を添加する方法としては、テトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体と同時に添加し、ジアミンと反応させる方法、テトラカルボン酸ジアルキルエステル誘導体とジアミンを十分に反応させて、末端がアミノ基であるポリアミック酸エステルを製造した後に、クロロカルボニル化合物を添加する方法がある。ポリマーの分子量を制御しやすい点から、後者の方法がより好ましい。
【0105】
末端が修飾されたポリアミック酸エステルを得る場合における、末端がアミノ基のポリアミック酸エステルとクロロカルボニル化合物との反応は、塩基及び有機溶媒の存在下で、−20〜150℃、好ましくは0〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは30分〜4時間で行うことが好ましい。
【0106】
クロロカルボニル化合物の添加量は、末端がアミノ基のポリアミック酸エステルの繰り返し単位1つに対して、0.5〜60mol%が好ましく、1〜40mol%がより好ましい。添加量が多いと、未反応のクロロカルボニル化合物が残存し、取り除くのが困難であるため、1〜20mol%であることがさらに好ましい。
【0107】
前記塩基には、好ましくはピリジン、トリエチルアミン、4−ジメチルアミノピリジンが使用できるが、反応が穏和に進行するためにピリジンが好ましい。塩基の添加量は、多すぎると除去が難しく、少なすぎると分子量が小さくなるため、クロロカルボニル化合物に対して、2〜4倍モルであることが好ましい。
【0108】
末端を修飾したポリアミック酸エステルの製造に用いる有機溶媒は、モノマー及びポリマーの溶解性からN−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。製造時の濃度は、高すぎるとポリマーの析出が起こりやすく、低すぎると分子量が上がらないので、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。また、クロロカルボニル化合物の加水分解を防ぐため、末端を修飾したポリアミック酸エステルの製造に用いる有機溶媒はできるだけ脱水し、また、窒素雰囲気中に保管し、外気の混入を防ぐのが好ましい。
【0109】
[ポリアミック酸(B)の製造方法]
本発明のポリアミック酸(B)は、下記式(2a):
【化27】
(式中、Xは、4価の有機基である)
で表されるテトラカルボン酸成分とジアミン成分との反応によって得ることができるものであって、前記テトラカルボン酸成分は、芳香族酸二無水物(すなわち、式(2a)においてXが芳香族炭化水素の4価の基であるもの)を20mol%以上含有し、かつ前記ジアミン成分は、下記式(2b−1):
【0110】
【化28】
(式中、R10、R11、Y、Y及びZは、上記と同義である)
で表されるジアミン化合物を30mol%以上含有する。
【0111】
具体的には、テトラカルボン酸成分とジアミン成分とを、有機溶媒の存在下で、−20℃〜150℃、好ましくは0℃〜50℃において、30分〜24時間、好ましくは1〜12時間反応させることによって製造できる。
【0112】
前記有機溶媒は、モノマー及びポリマーの溶解性の観点から、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、γ−ブチロラクトンが好ましく、これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。生成するポリマーの濃度は、ポリマーの析出が起こりにくく、かつ高分子量体が得やすいという観点から、1〜30質量%が好ましく、5〜20質量%がより好ましい。
上記のようにして得られたポリアミック酸は、反応溶液をよく撹拌させながら貧溶媒に注入することで、ポリマーを析出させて回収することができる。また、析出を数回行い、貧溶媒で洗浄後、常温あるいは加熱乾燥することで精製されたポリアミック酸の粉末を得ることができる。貧溶媒は、特に限定されないが、水、メタノール、エタノール、ヘキサン、ブチルセロソルブ、アセトン、トルエン等が挙げられる。
【0113】
[液晶配向剤]
本発明の液晶配向剤は、上記ポリアミック酸エステル(A)とポリアミック酸(B)とをブレンドしたものであり、好ましくはポリアミック酸エステル(A)とポリアミック酸(B)が有機溶媒中に溶解された溶液の形態を有する。ポリアミック酸エステル(A)の分子量は、その重量平均分子量で、好ましくは2,000〜500,000、より好ましくは5,000〜300,000であり、さらに好ましくは10,000〜100,000である。また、数平均分子量は、好ましくは1,000〜250,000であり、より好ましくは2,500〜150,000であり、さらに好ましくは5,000〜50,000である。
【0114】
一方、ポリアミック酸(B)の重量平均分子量は、好ましくは2,000〜500,000が好ましく、より好ましくは5,000〜300,000であり、さらに好ましくは、10,000〜100,000である。また、数平均分子量は、好ましくは、1,000〜250,000であり、より好ましくは、2,500〜150,000であり、さらに好ましくは、5,000〜50,000である。
【0115】
ポリアミック酸エステル(A)の分子量をポリアミック酸(B)の分子量よりも小さくすることにより、相分離による微小凹凸をさらに低減することができる。ポリアミック酸エステル(A)とポリアミック酸(B)の重量平均分子量の差は好ましくは1,000〜1200,000であるのが好ましく、3,000〜80,000がより好ましく、5,000〜60,000であるのが特に好ましい。
【0116】
本発明の液晶配向剤に含有されるポリアミック酸エステル(A)とポリアミック酸(B)との質量比率(ポリアミック酸エステル/ポリアミック酸)は、1/9〜9/1であるのが好ましい。かかる比率は、より好ましくは2/8〜8/2であり、特に好ましくは3/7〜7/3であることが好ましい。かかる比率をこの範囲にすることにより、液晶配向性と電気特性のいずれもが良好な液晶配向剤を提供することができる。
【0117】
本発明の液晶配向剤は、好ましくは、ポリアミック酸エステル(A)及びポリアミック酸(B)が有機溶媒中に溶解された溶液の形態を有する。その製造方法に特に限定はないが、例えば、ポリアミック酸エステル及びポリアミック酸の粉末を混合し、有機溶媒に溶解する方法、ポリアミック酸エステルの粉末とポリアミック酸の溶液を混合する方法、ポリアミック酸エステルの溶液とポリアミック酸の粉末を混合する方法、ポリアミック酸エステルの溶液とポリアミック酸の溶液を混合する方法がある。ポリアミック酸エステル及びポリアミック酸を溶解する良溶媒がそれぞれ異なる場合でも均一なポリアミック酸エステル−ポリアミック酸混合溶液を得ることができるため、ポリアミック酸エステル溶液とポリアミック酸溶液を混合する方法がより好ましい。
【0118】
また、ポリアミック酸エステルやポリアミック酸を有機溶媒中で製造する場合には、「ポリアミック酸エステルの溶液」及び「ポリアミック酸の溶液」とは、それぞれ得られる反応溶液そのものであってもよく、また、この反応溶液を適宜の溶媒で希釈したものであってもよい。また、ポリアミック酸エステルやポリアミック酸を粉末として得た場合は、これを有機溶媒に溶解させて溶液としたものであってもよい。このとき、総ポリマー濃度は10〜30質量%が好ましく、10〜15質量%が特に好ましい。また、ポリアミック酸エステル及び/又はポリアミック酸の粉末を溶解する際に加熱してもよい。加熱温度は、20〜150℃が好ましく、20〜80℃が特に好ましい。
【0119】
本発明の液晶配向剤中のポリアミック酸エステル(A)及びポリアミック酸(B)の総含有量(固形分濃度)は、形成させようとする液晶配向膜の厚みの設定によって適宜変更することができるが、均一で欠陥のない塗膜を形成させるためという点から、有機溶媒に対して0.5質量%以上であることが好ましく、溶液の保存安定性の点からは15質量%以下であることが好ましい。0.5〜10質量%がより好ましく、1〜10質量%が特に好ましい。
【0120】
本発明の液晶配向剤には、ポリアミック酸エステル(A)及びポリアミック酸(B)のほかに、液晶配向性を有する他の重合体が含有されていてもよい。これらの他の重合体としては、ポリアミック酸エステル(A)以外のポリアミック酸エステル、可溶性ポリイミド、及び/又はポリアミック酸(B)以外のポリアミック酸等の種々のものが挙げられる。
【0121】
本発明の液晶配向剤が含有してもよい有機溶媒は、ポリアミック酸エステル(A)及びポリアミック酸(B)のポリマー成分が均一に溶解するものであれば特に限定されない。その具体例を挙げるならば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−メチルカプロラクタム、2−ピロリドン、N−ビニル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジメチルスルホン、γ−ブチロラクトン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、3−メトキシ−N,N−ジメチルプロパンアミド等を挙げることができる。これらは1種又は2種以上を混合して用いてもよい。また、単独ではポリマー成分を均一に溶解できない溶媒であっても、ポリマーが析出しない範囲であれば、上記の有機溶媒に混合してもよい。
【0122】
本発明の液晶配向剤は、ポリマー成分を溶解させるための有機溶媒の他に、液晶配向剤を基板へ塗布する際の塗膜均一性を向上させるための溶媒を含有してもよい。かかる溶媒は、一般的に上記有機溶媒よりも低表面張力の溶媒が用いられる。その具体例を挙げるならば、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、エチレングリコール、1−メトキシ−2−プロパノール、1−エトキシ−2−プロパノール、1−ブトキシ−2−プロパノール、1−フェノキシ−2−プロパノール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールジアセテート、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテル−2−アセテート、プロピレングリコール−1−モノエチルエーテル−2−アセテート、ブチルセロソルブアセテート、ジプロピレングリコール、2−(2−エトキシプロポキシ)プロパノール、乳酸メチルエステル、乳酸エチルエステル、乳酸n−プロピルエステル、乳酸n−ブチルエステル、乳酸イソアミルエステル等が挙げられる。これらの溶媒は2種類上を併用してもよい。
【0123】
本発明の液晶配向剤は、シランカップリング剤や架橋剤等の各種添加剤を含有してもよい。シランカップリング剤や架橋剤を添加する場合は、ポリマーの析出を防ぐため、液晶配向剤に貧溶媒を加える場合は、その前に添加するのが好ましい。また、塗膜を焼成する際にポリアミック酸エステル(A)及びポリアミック酸(B)のイミド化を効率よく進行させるために、イミド化促進剤を添加してもよい。
【0124】
本発明の液晶配向剤にシランカップリング剤を添加する場合は、ポリアミック酸エステル溶液とポリアミック酸溶液を混合する前に、ポリアミック酸エステル溶液、ポリアミック酸溶液、又はポリアミック酸エステル溶液とポリアミック酸溶液の両方に添加することができる。また、シランカップリング剤はポリアミック酸エステル−ポリアミック酸混合溶液に添加することができる。シランカップリング剤はポリマーと基板との密着性を向上させる目的で添加するため、シランカップリング剤の添加方法としては、膜内部及び基板界面に偏在することができるポリアミック酸溶液に添加し、ポリマーとシランカップリング剤を十分に反応させてから、ポリアミック酸エステル溶液と混合する方法がより好ましい。シランカップリング剤の添加量は、多すぎると未反応のものが液晶配向性に悪影響を及ぼすことがあり、少なすぎると密着性への効果が現れないため、ポリマーの固形分に対して0.01〜5.0質量%が好ましく、0.1〜1.0質量%がより好ましい。
【0125】
以下にシランカップリング剤の具体例を挙げるが、本発明の液晶配向剤に使用可能なシランカップリング剤はこれに限定されるものではない。3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−フェニルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン等のアミン系シランカップリング剤;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、アリルトリメトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン等のビニル系シランカップリング剤;3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ系シランカップリング剤;3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のメタクリル系シランカップリング剤;3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリル系シランカップリング剤;3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のウレイド系シランカップリング剤;ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)ジスルフィド、ビス(3−(トリエトキシシリル)プロピル)テトラスルフィド等のスルフィド系シランカップリング剤;3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−オクタノイルチオ−1−プロピルトリエトキシシラン等のメルカプト系シランカップリング剤;3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン等のイソシアネート系シランカップリング剤;トリエトキシシリルブチルアルデヒド等のアルデヒド系シランカップリング剤;トリエトキシシリルプロピルメチルカルバメート、(3−トリエトキシシリルプロピル)−t−ブチルカルバメート等のカルバメート系シランカップリング剤。
【0126】
以下にポリアミック酸エステル(A)及びポリアミック酸(B)のイミド化促進剤の具体例を挙げるが、本発明の液晶配向剤に使用可能なイミド化促進剤はこれに限定されるものではない。
【0127】
【化29】
【0128】
上記式(I−1)〜(I−17)におけるDは、それぞれ独立してt−ブトキシカルボニル基、又は9−フルオレニルメトキシカルボニル基、カルボベンゾキシ基である。なお、(I−14)〜(I−17)には、ひとつの式に複数のDが存在するが、これらは互いに同一であっても異なってもよい。
【0129】
ポリアミック酸エステル(A)及びポリアミック酸(B)の熱イミド化を促進する効果が得られる範囲であれば、イミド化促進剤の含有量は特に制限されるものではない。あえてその下限を示すならば、ポリアミック酸エステルに含まれるアミック酸又はそのエステル部位1モルに対して、好ましくは0.01モル以上、より好ましくは0.05モル以上、更に好ましくは0.1モル以上が挙げられる。また、焼成後の膜中に残留するイミド化促進剤自体が、液晶配向膜の諸特性に及ぼす悪影響を最小限に留めるという観点から、あえてその上限を示すならば、本発明のポリアミック酸エステル及びポリアミック酸(B)に含まれるアミック酸又はそのエステル部位1モルに対して、好ましくはイミド化促進剤が2モル以下、より好ましくは1モル以下、更に好ましくは0.5モル以下が挙げられる。
【0130】
イミド化促進剤を添加する場合は、加熱することでイミド化が進行する可能性があるため、良溶媒及び貧溶媒で希釈した後に加えるのが好ましい。
【0131】
[液晶配向膜]
本発明の液晶配向膜は、上記のようにして得られた液晶配向剤を基板に塗布し、乾燥、焼成して得られた塗膜であり、この塗膜面に偏光された放射線を照射することにより、液晶配向能が付与される液晶配向膜である。
【0132】
本発明の液晶配向剤を塗布す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、窒化珪素基板、アクリル基板やポリカーボネート基板等のプラスチック基板等を用いることができ、液晶駆動のためのITO電極等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。
【0133】
本発明の液晶配向剤の塗布方法としては、スピンコート法、印刷法、インクジェット法等が挙げられる。
【0134】
本発明の液晶配向剤を塗布した後の乾燥、焼成工程は、任意の温度と時間を選択することができる。通常は、含有される有機溶媒を十分に除去するために50〜120℃で1分から10分乾燥させ、その後150〜300℃で5〜120分焼成される。焼成後の塗膜の厚みは、特に限定されないが、薄すぎると液晶表示素子の信頼性が低下する場合があるので、5〜300nm、好ましくは10〜200nmである。
【0135】
この塗膜を配向処理する方法としては、ラビング法、光配向処理法等が挙げられるが、本発明の液晶配向剤は光配向処理法で使用する場合に特に有用である。
光配向処理法の具体例としては、前記塗膜表面に、一定方向に偏光した放射線を照射し、場合によってはさらに150〜250℃の温度で加熱処理を行い、液晶配向能を付与する方法が挙げられる。放射線としては、100〜800nmの波長を有する紫外線及び可視光線を用いることができる。このうち、100〜400nmの波長を有する紫外線が好ましく、200〜400nmの波長を有するものが特に好ましい。また、液晶配向性を改善するために、塗膜基板を50〜250℃で加熱しつつ、放射線を照射してもよい。前記放射線の照射量は、1〜10,000mJ/cmの範囲にあることが好ましく、100〜5,000mJ/cmの範囲にあることが特に好ましい。
以上の様にして作製した液晶配向膜は、液晶分子を一定の方向に安定して配向させることができる。
【0136】
[液晶表示素子]
本実施の形態の液晶表示素子は、上記した手法により本実施の形態の液晶配向剤から液晶配向膜付き基板を得た後、公知の方法で液晶セルを作製し、液晶表示素子としたものである。
【0137】
液晶セル作製の一例を挙げるならば、次の通りである。まず、液晶配向膜の形成された一対の基板を用意する。次いで、片方の基板の液晶配向膜上にスペーサを散布し、液晶配向膜面が内側になるようにして、もう片方の基板を貼り合わせた後、液晶を減圧注入して封止する。または、スペーサを散布した液晶配向膜面に液晶を滴下した後に基板を貼り合わせて封止を行ってもよい。このときのスペーサの厚みは、好ましくは1〜30μm、より好ましくは2〜10μmである。
【0138】
本実施の形態の液晶配向剤を用いて作製された液晶表示素子は、表示品位に優れるとともに信頼性にも優れ、大画面で高精細の液晶テレビなどに好適に利用できる。
【実施例】
【0139】
以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明は、これらの実施例に限定して解釈されるものではない。
本実施例及び比較例で使用した化合物の略号、及び各特性の測定方法は、以下のとおりである。
NMP:N−メチル−2−ピロリドン
GBL:γ−ブチロラクトン
BCS:ブチルセロソルブ
IPA:2−プロパノール
DE−1:下記式(DE−1)参照;
DA−1:下記式(DA−1)参照;
DA−2:下記式(DA−2)参照;
DA−3:下記式(DA−3)参照;
DA−4:下記式(DA−4)参照;
添加剤A:N−α−(9−フルオレニルメトキシカルボニル)−N−τ−t−ブトキシカルボニル−L−ヒスチジン(上記式I−16参照);
添加剤B:トリス(カルボベンゾキシ)−L−アルギニン(上記式I−17参照)。
【0140】
【化30】
【0141】
実施例で使用した各特性の測定方法は、以下のとおりである。
[粘度]
合成例において、ポリアミック酸エステル及びポリアミック酸溶液の粘度は、E型粘度計TVE−22H(東機産業社製)を用い、サンプル量1.1mL、コーンロータTE−1(1°34’、R24)、温度25℃で測定した。
【0142】
[分子量]
また、ポリアミック酸エステル及びポリアミック酸の分子量は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(以下、Mnとも言う)と重量平均分子量(以下、Mwとも言う)を算出した。
GPC装置:Shodex社製(GPC−101)
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・HO)が30mmol/L、リン酸・無水結晶(o−リン酸)が30mmol/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(重量平均分子量(Mw) 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(ピークトップ分子量(Mp)約12,000、4,000、1,000)を用いた。測定は、ピークが重なるのを避けるため、900,000、100,000、12,000、1,000の4種類を混合したサンプル、及び150,000、30,000、4,000の3種類を混合したサンプルの2サンプルを別々に実施した。
【0143】
[透過率測定]
石英基板にスピンコート塗布にて液晶配向剤を塗布し、80℃のホットプレート上で2分間乾燥させた後、230℃の熱風循環式オーブンで10分間焼成を行い、膜厚100nmの塗膜を形成させた。得られた塗膜の透過率を島津製作所製の紫外可視分光光度計(UV−3100PC)を用いて測定し、360nm〜800nmの透過率の平均値を算出した。平均値が99.5%以上のものを良好とした。
【0144】
[FFS駆動液晶セルの作製]
ガラス基板上に、第1層目に電極として膜厚50nmのITO電極を、第2層目に絶縁膜として膜厚500nmの窒化珪素を、第3層目に電極として櫛歯形状のITO電極(電極幅:3μm、電極間隔:6μm、電極高さ:50nm)を有するフリンジフィールドスィッチング(Fringe Field Switching:以下、FFSという)駆動用電極が形成されているガラス基板に、スピンコート塗布にて液晶配向剤を塗布した。80℃のホットプレート上で2分間乾燥させた後、230℃の熱風循環式オーブンで14分間焼成を行い、膜厚100nmの塗膜を形成させた。この塗膜面に偏光板を介して254nmの紫外線を500mJ/cm照射し、液晶配向膜付き基板を得た。また、対向基板として電極が形成されていない高さ4μmの柱状スペーサーを有するガラス基板にも、同様に塗膜を形成させ、配向処理を施した。
上記、2枚の基板を一組とし、基板上にシール剤を印刷し、もう1枚の基板を、液晶配向膜面が向き合い配向方向が0°になるようにして張り合わせた後、シール剤を硬化させて空セルを作製した。この空セルに減圧注入法によって、液晶MLC−2041(メルク株式会社製)を注入し、注入口を封止して、FFS駆動液晶セルを得た。
【0145】
[交流駆動焼きつき]
上記で作製した液晶セルを用い、60℃の恒温環境下、周波数30Hzで±10Vの交流電圧を144時間印加した。その後、液晶セルの画素電極と対向電極との間をショートさせた状態にし、そのまま室温に一日放置した。
放置の後、液晶セルを偏光軸が直交するように配置された2枚の偏光板の間に設置し、電圧無印加の状態でバックライトを点灯させておき、透過光の輝度が最も小さくなるように液晶セルの配置角度を調整した。そして、第1画素の第2領域が最も暗くなる角度から第1領域が最も暗くなる角度まで液晶セルを回転させたときの回転角度を角度Δとして算出した。第2画素でも同様に、第2領域と第1領域とを比較し、同様の角度Δを算出した。そして、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した。交流駆動焼きつきΔが0.1未満を良好とした。
【0146】
[電荷蓄積特性]
上記液晶セルを光源上に置き、25℃の温度下でのV−T特性(電圧−透過率特性)を測定した後、±3V/120Hzの矩形波を印加した状態での液晶セルの透過率(Ta)を測定した。その後、25℃の温度下で±3V/120Hzの矩形波10分間印加した後、直流2Vを重畳し120分間駆動させた。直流電圧を切り、交流駆動60分駆動させた時の液晶セルの透過率(Tb)を測定し、初期の透過率(Ta)の差(ΔT)から液晶表示素子内に残留した電圧により生じた透過率の差を算出した。透過率差ΔTが2.0%以下を良好とした。
【0147】
<合成例1>
撹拌装置付きの500mLの四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p−フェニレンジアミンを4.58g(42.4mmol)、DA−1を1.79g(4.71mmol)、NMPを84.7g、GBLを254g、及び塩基としてピリジン8.40g(106mmol)を加え、撹拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を撹拌しながらDE−1を14.4g(44.2mmol)添加し、15℃で一晩反応させた。一晩攪拌後、アクリロイルクロリドを1.23g(13.6mmol)加えて、15℃で4時間反応させた。得られたポリアミック酸エステルの溶液を、1477gのIPAに撹拌しながら投入し、析出した白色沈殿をろ取し、続いて、738gのIPAで5回洗浄し、乾燥することで白色のポリアミック酸エステル樹脂粉末17.3gを得た。収率は、96.9%であった。また、このポリアミック酸エステルの分子量はMn=14,288、Mw=29,956であった。
得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末3.69gを100mL三角フラスコにとりGBLを33.2g加え、室温で24時間攪拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液PAE−1を得た。
【0148】
<合成例2>
撹拌装置付きの500mLの四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p−フェニレンジアミンを2.50g(23.1mmol)、DA−2を0.59g(1.22mmol)、NMPを42.8g、GBLを129g、及び塩基としてピリジン4.34g(54.9mmol)を加え、撹拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を撹拌しながらDE−1を7.44g(22.9mmol)添加し、15℃で一晩反応させた。一晩攪拌後、アクリロイルクロリドを0.63g(7.01mmol)加えて、15℃で4時間反応させた。得られたポリアミック酸エステルの溶液を、574gのIPAに撹拌しながら投入し、析出した白色沈殿をろ取し、続いて、382gのIPAで5回洗浄し、乾燥することで白色のポリアミック酸エステル樹脂粉末8.82gを得た。収率は、97.8%であった。また、このポリアミック酸エステルの分子量はMn=16,617、Mw=37,387であった。
得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末0.80gを100mL三角フラスコにとりGBLを7.20g加え、室温で24時間攪拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液PAE−2を得た。
【0149】
<合成例3>
撹拌装置付きの500mLの四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p−フェニレンジアミンを1.23g(11.3mmol)、4,4’−エチレンジアニリンを0.80g(3.77mmol)、NMPを27.0g、GBLを91.2g、及び塩基としてピリジン2.69g(34.0mmol)を加え、撹拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を撹拌しながらDE−1を4.61g(14.2mmol)添加し、15℃で一晩反応させた。一晩攪拌後、アクリロイルクロリドを0.39g(4.34mmol)加えて、15℃で4時間反応させた。得られたポリアミック酸エステルの溶液を、384gのIPAに撹拌しながら投入し、析出した白色沈殿をろ取し、続いて、256gのIPAで5回洗浄し、乾燥することで白色のポリアミック酸エステル樹脂粉末5.11gを得た。収率は、89.6%であった。また、このポリアミック酸エステルの分子量はMn=14,806、Mw=32,719であった。
得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末0.80gを100mL三角フラスコにとりGBLを7.20g加え、室温で24時間攪拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液PAE−3を得た。
【0150】
<合成例4>
撹拌装置付きの500mLの四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、p−フェニレンジアミンを2.80g(25.9mmol)、DA−3を1.45g(6.47mmol)、NMPを111g、及び塩基としてピリジン6.18g(78.1mmol)を加え、撹拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を撹拌しながらDE−1を9.89g(30.4mmol)添加し、15℃で一晩反応させた。一晩攪拌後、アクリロイルクロリドを0.38g(4.21mmol)加えて、15℃で4時間反応させた。得られたポリアミック酸エステルの溶液を、1230gの水に撹拌しながら投入し、析出した白色沈殿をろ取し、続いて、1230gのIPAで5回洗浄し、乾燥することで白色のポリアミック酸エステル樹脂粉末10.2gを得た。収率は、83.0%であった。また、このポリアミック酸エステルの分子量はMn=20,786、Mw=40,973であった。
得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末0.798gを100mL三角フラスコにとりGBLを7.18g加え、室温で24時間攪拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液PAE−4を得た。
【0151】
<合成例5>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.76g(5.00mmol)、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを2.24g(7.51mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを2.50g(12.5mmol)、及びNMPを12.1g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を2.48g(12.5mmol)添加し、GBLを9.07g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを33.0g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を2.72g(12.5mmol)添加し、GBLを6.09g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は3,216mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=18,890、Mw=44,017であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0321g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−1)を得た。
【0152】
<合成例6>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.76g(5.00mmol)、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを2.24g(7.51mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを2.51g(12.5mmol)、NMPを9.62g、及びGBLを9.68g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を3.97g(20.0mmol)添加し、GBLを7.24g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを16.9g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を1.09g(5.00mmol)添加し、GBLを4.83g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は2,236mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=11,687、Mw=27,080であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0316g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−2)を得た。
【0153】
<合成例7>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.76g(5.00mmol)、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを2.24g(7.51mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを2.51g(12.5mmol)、NMPを9.67g、及びGBLを9.64g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を3.48g(17.6mmol)添加し、GBLを7.23g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを16.9g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を1.64g(7.52mmol)添加し、GBLを4.81g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は4,531mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=13,616、Mw=33,687であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0318g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−3)を得た。
【0154】
<合成例8>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.76g(5.00mmol)、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを2.23g(7.51mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを2.50g(12.5mmol)、NMPを9.70g、及びGBLを7.23g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を2.98g(15.0mmol)添加し、GBLを7.28g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを19.4g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を2.18g(9.99mmol)添加し、GBLを4.80g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は4,804mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=13,004、Mw=32,102であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0319g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−4)を得た。
【0155】
<合成例9>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.91g(5.98mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルアミンを4.78g(23.9mmol)、NMPを13.3g、及びGBLを6.66g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を4.76g(24.0mmol)添加し、GBLを9.99g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを20.0g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を1.31g(6.00mmol)添加し、GBLを4.80g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は4,147mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=24,333、Mw=60,010であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0353g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−5)を得た。
【0156】
<合成例10>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を1.22g(8.02mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを3.21g(16.0mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルメチルアミンを3.41g(16.0mmol)、NMPを13.6g、及びGBLを10.1g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を4.76g(24.0mmol)添加し、GBLを13.6g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを13.6g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を3.39g(15.5mmol)添加し、GBLを17.0g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は2,036mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=13,234、Mw=29,677であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0479g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−6)を得た。
【0157】
<合成例11>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を1.22g(8.02mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを4.81g(24.0mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルメチルアミンを1.71g(8.02mmol)、NMPを13.5g、及びGBLを10.1g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を4.76g(24.0mmol)添加し、GBLを13.6g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを13.5g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を3.40g(15.5mmol)添加し、GBLを16.9g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は3,678mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=13,586、Mw=30,870であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0476g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−7)を得た。
【0158】
<合成例12>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.91g(5.98mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを2.40g(11.9mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルメチルアミンを2.56g(12.0mmol)、NMPを10.9g、及びGBLを8.10g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を4.76g(24.0mmol)添加し、GBLを10.9g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを10.8g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を1.31g(6.01mmol)添加し、GBLを13.6g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は1,441mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=13,165、Mw=29,510であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0358g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−8)を得た。
【0159】
<合成例13>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの300mL四つ口フラスコに、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを11.94g(40.01mmol)取り、NMPを76.34g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物を11.33g(38.51mmol)添加し、更に固形分濃度が12質量%になるようにNMPを加え、室温で24時間撹拌してポリアミック酸(PAA−9)の溶液を得た。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は372mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=17,076、Mw=32,617であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0186g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−9)を得た。
【0160】
<合成例14>
撹拌装置付きの500mLの四つ口フラスコを窒素雰囲気とし、DA−4を14.4g(58.8mmol)、DA−1を2.48g(6.53mmol)、NMPを622g、及び塩基としてピリジン11.6g(147mmol)を加え、撹拌して溶解させた。次にこのジアミン溶液を撹拌しながらDE−1を20.0g(61.4mmol)添加し、15℃で一晩反応させた。一晩攪拌後、アクリロイルクロリドを1.70g(18.8mmol)加えて、15℃で4時間反応させた。得られたポリアミック酸エステルの溶液を、2691gのIPAに撹拌しながら投入し、析出した白色沈殿をろ取し、続いて、1345gのIPAで5回洗浄し、乾燥することで白色のポリアミック酸エステル樹脂粉末31.4gを得た。収率は、95.9%であった。また、このポリアミック酸エステルの分子量はMn=13,012、Mw=25,594であった。
得られたポリアミック酸エステル樹脂粉末3.70gを100mL三角フラスコにとりNMPを33.3g加え、室温で24時間攪拌し溶解させて、ポリアミック酸エステル溶液PAE−5を得た。
【0161】
<合成例15>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを1.43g(4.79mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを2.24g(11.2mmol)、NMPを8.00g、及びGBLを16.0g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を1.59g(8.02mmol)添加し、GBLを6.00g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物を0.49g(1.60mmol)添加し、GBLを6.00g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、ピロメリット酸二無水物を1.31g(6.01mmol)添加し、GBLを4.00g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は920mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=13,012、Mw=25,594であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0218g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−10)を得た。
【0162】
<合成例16>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを1.48g(4.96mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを2.31g(11.5mmol)、NMPを9.20g、及びGBLを4.06g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら、3,3’,4,4’−ジシクロヘキシルテトラカルボン酸二無水物を3.03g(9.89mmol)添加し、GBLを7.57g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを16.3g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を1.43g(6.53mmol)添加し、GBLを9.32g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は16,540mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=18,357、Mw=42,800であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0246g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−11)を得た。
【0163】
<合成例17>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.70g(4.60mmol)、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを2.06g(6.90mmol)、m−フェニレンジアミンを1.24g(11.5mmol)、NMPを7.92g、及びGBLを5.94g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を2.73g(13.8mmol)添加し、GBLを5.94g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを15.8g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を1.96g(8.99mmol)添加し、GBLを3.96g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は2,700mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=14,012、Mw=26,594であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0258g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−12)を得た。
【0164】
<合成例18>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを1.34g(4.49mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルメタンを2.08g(10.5mmol)、NMPを7.42g、及びGBLを3.71g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を1.49g(7.52mmol)添加し、GBLを5.60g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを16.7g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を1.64g(7.52mmol)添加し、GBLを3.71g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は7,230mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=15,838、Mw=42,677であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0479g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−13)を得た。
【0165】
<合成例19>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを2.68g(8.98mmol)、3,5−ジアミノ安息香酸を3.19g(21.9mmol)、NMPを13.7g、及びGBLを13.7g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物を2.95g(15.0mmol)添加し、GBLを20.6g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを13.8g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を3.27g(15.0mmol)添加し、GBLを6.82g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は12,290mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=21,677、Mw=76,020であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0362g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−14)を得た。
【0166】
<合成例20>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの300mL四つ口フラスコに、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを9.02g(30.23mmol)取り、NMPを31.38g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を5.93g(29.93mmol)添加し、更にNMPを8.97g加え、室温で24時間撹拌した。このポリアミック酸溶液の温度25℃における粘度は7,600mPa・sであった。また、このポリアミック酸の分子量はMn=12,084、Mw=28,577であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0483g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−15)を得た。
【0167】
<合成例21>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.48g(3.15mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを2.56g(12.8mmol)、NMPを7.17g、及びGBLを3.60g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を1.90g(9.59mmol)添加し、GBLを3.60g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを14.3g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を1.36g(6.24mmol)添加し、GBLを7.13g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は418mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=10,441、Mw=22,031であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0189g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−16)を得た。
【0168】
<合成例22>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.61g(4.01mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを2.00g(9.99mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルアミンを1.20g(6.02mmol)、NMPを7.24g、及びGBLを5.40g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を2.38g(12.0mmol)添加し、GBLを5.30g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを14.4g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を1.70g(7.75mmol)添加し、GBLを3.59g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は1,773mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=12,285、Mw=26,366であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0237g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−17)を得た。
【0169】
<合成例23>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3−((メチルアミノ)メチル)アニリンを1.72g(12.6mmol)、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを1.61g(5.40mmol)、NMPを7.91g、及びGBLを11.90g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を2.14g(10.8mmol)添加し、GBLを11.9g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを3.97g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を1.53g(7.01mmol)添加し、GBLを3.97g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は118mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=8,646、Mw=15,794であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0210g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−18)を得た。
【0170】
<合成例24>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、4−(2−(メチルアミノ)エチル)アニリンを1.89g(12.6mmol)、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを1.61g(5.40mmol)、NMPを8.13g、及びGBLを12.09g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を2.14g(10.8mmol)添加し、GBLを12.2g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを4.07g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を1.53g(7.01mmol)添加し、GBLを4.07g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は674mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=12,584、Mw=39,895であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0215g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−19)を得た。
【0171】
<合成例25>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.76g(5.00mmol)、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを2.23g(7.51mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを2.50g(12.5mmol)、NMPを9.85g、及びGBLを7.23g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物を3.15g(15.0mmol)添加し、GBLを7.28g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを19.4g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を2.18g(9.99mmol)添加し、GBLを5.50g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は3,004mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=12,004、Mw=30,102であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0319g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−20)を得た。
【0172】
<合成例26>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.76g(5.00mmol)、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを2.23g(7.51mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを2.50g(12.5mmol)、NMPを11.1g、及びGBLを7.23g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら3,4−ジカルボキシ−1,2,3,4−テトラヒドロ−1−ナフタレンコハク酸二無水物を4.50g(15.0mmol)添加し、GBLを7.28g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを19.4g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を2.18g(9.99mmol)添加し、GBLを10.5g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は3,500mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=11,000、Mw=28,100であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0320g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−21)を得た。
【0173】
<合成例27>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.76g(5.00mmol)、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを2.23g(7.51mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを2.50g(12.5mmol)、NMPを10.1g、及びGBLを7.23g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸−1,4:2,3−二無水物を3.36g(15.0mmol)添加し、GBLを7.28g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを19.4g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を2.18g(9.99mmol)添加し、GBLを6.30g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は3,200mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=10,100、Mw=24,100であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0320g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−22)を得た。
【0174】
<合成例28>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.76g(5.00mmol)、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを2.23g(7.51mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを2.50g(12.5mmol)、NMPを10.4g、及びGBLを7.23g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながらビシクロ[3.3.0]オクタン−2,4,6,8−テトラカルボン酸二無水物を3.75g(15.0mmol)添加し、GBLを7.28g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを19.4g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を2.18g(9.99mmol)添加し、GBLを7.72g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は3,300mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=11,100、Mw=25,100であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0320g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−23)を得た。
【0175】
<合成例29>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.76g(5.00mmol)、1,3−ビス(4−アミノフェネチル)ウレアを2.23g(7.51mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを2.50g(12.5mmol)、NMPを10.1g、及びGBLを7.23g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物を3.36g(15.0mmol)添加し、GBLを7.28g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを19.4g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を2.18g(9.99mmol)添加し、GBLを6.29g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は3,300mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=9,100、Mw=20,100であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0320g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−24)を得た。
【0176】
<合成例30>
撹拌装置付き及び窒素導入管付きの100mL四つ口フラスコに、3,5−ジアミノ安息香酸を0.46g(3.00mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルエーテルを3.00g(15.0mmol)、4,4’−ジアミノジフェニルメチルアミンを2.56g(12.0mmol)、NMPを11.0g、及びGBLを8.10g加えて、窒素を送りながら撹拌し溶解させた。このジアミン溶液を撹拌しながら1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸二無水物を4.76g(24.0mmol)添加し、GBLを10.9g加えて、室温で2時間攪拌した。次に、GBLを10.8g加えて攪拌した後、ピロメリット酸二無水物を1.31g(6.01mmol)添加し、GBLを14.3g加えて、室温で24時間攪拌した。得られたポリアミック酸溶液の25℃における粘度は2,041mPa・sであった。また、ポリアミック酸の分子量はMn=14,200、Mw=30,110であった。
更にこの溶液に3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを0.0358g加え、室温で24時間攪拌し、ポリアミック酸溶液(PAA−25)を得た。
【0177】
[液晶配向剤の調製]
(実施例1)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を3.30g、合成例5で得られたポリアミック酸溶液(PAA−1)を3.81g取り、NMPを0.45g、GBLを4.43g、BCSを3.01g、及び添加剤Aを0.117g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−1)を得た。
【0178】
(実施例2)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を2.64g、合成例6で得られたポリアミック酸溶液(PAA−2)を2.46g取り、NMPを0.48g、GBLを4.02g、BCSを2.42g、及び添加剤Aを0.092g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−2)を得た。
【0179】
(実施例3)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を2.65g、合成例7で得られたポリアミック酸溶液(PAA−3)を2.51g取り、NMPを0.47g、GBLを3.99g、BCSを2.41g、及び添加剤Aを0.092g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−3)を得た。
【0180】
(実施例4)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を2.66g、合成例8で得られたポリアミック酸溶液(PAA−4)を2.63g取り、NMPを0.44g、GBLを3.90g、BCSを2.45g、及び添加剤Aを0.092g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−4)を得た。
【0181】
(比較例1)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を3.29g、合成例22で得られたポリアミック酸溶液(PAA−17)を2.86g取り、NMPを0.68g、GBLを5.22g、BCSを3.14g、及び添加剤Aを0.1190g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−5)を得た。
【0182】
(比較例2)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を3.96g、合成例10で得られたポリアミック酸溶液(PAA−6)を3.73g取り、NMPを0.04g、GBLを6.66g、BCSを3.61g、及び添加剤Aを0.139g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−6)を得た。
【0183】
(比較例3)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を3.97g、合成例11で得られたポリアミック酸溶液(PAA−7)を3.73g取り、NMPを0.04g、GBLを6.67g、BCSを3.62g、及び添加剤Aを0.138g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−7)を得た。
【0184】
(比較例4)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を2.64g、合成例12で得られたポリアミック酸溶液(PAA−8)を2.40g取り、NMPを0.05g、GBLを4.52g、BCSを2.41g、及び添加剤Aを0.092g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−8)を得た。
【0185】
(比較例5)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を3.30g、合成例12で得られたポリアミック酸溶液(PAA−8)を2.00g取り、NMPを0.11g、GBLを4.19g、BCSを2.41g、及び添加剤Aを0.090g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−9)を得た。
【0186】
[膜透過率の評価]
(実施例5)
実施例1で得られた液晶配向剤(VIII−1)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0187】
(実施例6)
実施例2で得られた液晶配向剤(VIII−2)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.8%であった。
【0188】
(実施例7)
実施例3で得られた液晶配向剤(VIII−3)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0189】
(実施例8)
実施例4で得られた液晶配向剤(VIII−4)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0190】
(比較例6)
比較例1で得られた液晶配向剤(VIII−5)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、95.3%であった。
【0191】
(比較例7)
比較例2で得られた液晶配向剤(VIII−6)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、96.3%であった。
【0192】
(比較例8)
比較例3で得られた液晶配向剤(VIII−7)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、96.2%であった。
【0193】
(比較例9)
比較例4で得られた液晶配向剤(VIII−8)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、94.4%であった。
【0194】
(比較例10)
比較例5で得られた液晶配向剤(VIII−9)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、96.5%であった。
【0195】
上記で得られた膜の透過率の結果を表1にまとめた。
【0196】
【表1】
【0197】
[電荷蓄積特性の評価]
(実施例9)
実施例1で得られた液晶配向剤(VIII−1)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[FFS駆動液晶セルの作製]に従い、FFS駆動液晶セルを得た。このFFS駆動液晶セルについて、上記[電荷蓄積特性]の記載に従い評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.9%であった。
【0198】
(実施例10)
実施例2で得られた液晶配向剤(VIII−2)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.5%であった。
【0199】
(実施例11)
実施例3で得られた液晶配向剤(VIII−3)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.8%であった。
【0200】
(実施例12)
実施例4で得られた液晶配向剤(VIII−4)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.9%であった。
【0201】
(比較例11)
比較例1で得られた液晶配向剤(VIII−5)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、2.4%であった。
【0202】
(比較例12)
比較例2で得られた液晶配向剤(VIII−6)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、3.0%であった。
【0203】
(比較例13)
比較例3で得られた液晶配向剤(VIII−7)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、2.8%であった。
【0204】
(比較例14)
比較例4で得られた液晶配向剤(VIII−8)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、2.0%であった。
【0205】
(比較例15)
比較例5で得られた液晶配向剤(VIII−9)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.5%であった。
【0206】
上記で得られた電荷蓄積特性の評価の結果を表2にまとめた。
【0207】
【表2】
【0208】
[交流駆動焼きつきの評価]
(実施例13)
実施例1で得られた液晶配向剤(VIII−1)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[FFS駆動液晶セルの作製]に従い、FFS駆動液晶セルを得た。
上記で作製した液晶セルを用い、上記[交流駆動焼きつき]の記載に従い、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.081となった。
【0209】
(実施例14)
実施例2で得られた液晶配向剤(VIII−2)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.072となった。
【0210】
(実施例15)
実施例3で得られた液晶配向剤(VIII−3)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.052となった。
【0211】
(実施例16)
実施例4で得られた液晶配向剤(VIII−4)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.001未満となった。
【0212】
(比較例16)
比較例1で得られた液晶配向剤(VIII−5)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.125となった。
【0213】
(比較例17)
比較例2で得られた液晶配向剤(VIII−6)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.109となった。
【0214】
(比較例18)
比較例3で得られた液晶配向剤(VIII−7)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.140となった。
【0215】
(比較例19)
比較例4で得られた液晶配向剤(VIII−8)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.005となった。
【0216】
(比較例20)
比較例5で得られた液晶配向剤(VIII−9)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.046となった。
【0217】
上記で得られた交流駆動焼きつきの評価の結果を表3にまとめた。
【0218】
【表3】
【0219】
[液晶配向剤の調製]
(実施例17)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例14で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−5)を8.40g、合成例13で得られたポリアミック酸溶液(PAA−9)を7.27g取り、NMPを32.3g、BCSを12.0g、及び添加剤Aを0.235g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−10)を得た。
【0220】
(実施例18)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を3.35g、合成例15で得られたポリアミック酸溶液(PAA−10)を2.62g取り、NMPを0.43g、GBLを3.26g、BCSを2.40g、及び添加剤Aを0.0914g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−11)を得た。
【0221】
(実施例19)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を2.74g、合成例17で得られたポリアミック酸溶液(PAA−12)を1.75g取り、NMPを0.46g、GBLを3.06g、BCSを2.00g、及び添加剤Aを0.0806g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−12)を得た。
【0222】
(比較例21)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を3.96g、合成例9で得られたポリアミック酸溶液(PAA−5)を5.27g取り、NMPを0.40g、GBLを4.76g、BCSを3.60g、及び添加剤Bを0.1386g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−13)を得た。
【0223】
[膜透過率の評価]
(実施例20)
実施例17で得られた液晶配向剤(VIII−10)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0224】
(実施例21)
実施例18で得られた液晶配向剤(VIII−11)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0225】
(実施例22)
実施例19で得られた液晶配向剤(VIII−12)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった
【0226】
(比較例22)
比較例21で得られた液晶配向剤(VIII−13)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、96.4%であった。
【0227】
上記で得られた膜の透過率の結果を表4にまとめた。
【0228】
【表4】
【0229】
[電荷蓄積特性の評価]
(実施例23)
実施例17で得られた液晶配向剤(VIII−10)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、0%であった。
【0230】
(実施例24)
実施例18で得られた液晶配向剤(VIII−11)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.4%であった。
【0231】
(実施例25)
実施例19で得られた液晶配向剤(VIII−12)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、0%であった。
【0232】
(比較例23)
比較例21で得られた液晶配向剤(VIII−13)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、3.1%であった。
【0233】
上記で得られた電荷蓄積特性膜の評価の結果を表5にまとめた。
【0234】
【表5】
【0235】
[交流駆動焼きつきの評価]
(実施例26)
実施例17で得られた液晶配向剤(VIII−10)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.015となった。
【0236】
(実施例27)
実施例18で得られた液晶配向剤(VIII−11)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.056となった。
【0237】
(実施例28)
実施例19で得られた液晶配向剤(VIII−12)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.092となった。
【0238】
(比較例24)
比較例21で得られた液晶配向剤(VIII−13)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.062となった。
【0239】
上記で得られた交流駆動焼きつきの評価の結果を表6にまとめた。
【0240】
【表6】
【0241】
[液晶配向剤の調製]
(比較例25)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を3.30g、合成例20で得られたポリアミック酸溶液(PAA−15)を1.98g取り、NMPを6.74g、BCSを3.00g、及び添加剤Aを0.1269g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−14)を得た。
【0242】
(比較例26)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を3.30g、合成例21で得られたポリアミック酸溶液(PAA−16)を3.31g取り、NMPを0.58g、GBLを4.83g、BCSを3.01g、及び添加剤Aを0.1092g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−15)を得た。
【0243】
[膜透過率の評価]
(比較例27)
比較例25で得られた液晶配向剤(VIII−14)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0244】
(比較例28)
比較例26で得られた液晶配向剤(VIII−15)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0245】
上記で得られた膜の透過率の結果を表7にまとめた。
【0246】
【表7】
【0247】
[電荷蓄積特性の評価]
(比較例29)
比較例25で得られた液晶配向剤(VIII−14)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、0%であった。
【0248】
(比較例30)
比較例26で得られた液晶配向剤(VIII−15)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、8.0%であった。
【0249】
上記で得られた電荷蓄積特性膜の評価の結果を表8にまとめた。
【0250】
【表8】
【0251】
[交流駆動焼きつきの評価]
(比較例31)
比較例25で得られた液晶配向剤(VIII−14)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.358となった。
【0252】
(比較例32)
比較例26で得られた液晶配向剤(VIII−15)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.138となった。
【0253】
上記で得られた交流駆動焼きつきの評価の結果を表9にまとめた。
【0254】
【表9】
【0255】
[液晶配向剤の調製]
(実施例29)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を3.32g、合成例23で得られたポリアミック酸溶液(PAA−18)を3.36g取り、NMPを0.55g、GBLを4.81g、BCSを3.02g、及び添加剤Aを0.1173g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−16)を得た。
【0256】
(実施例30)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を3.30g、合成例24で得られたポリアミック酸溶液(PAA−19)を3.32g取り、NMPを0.39g、GBLを4.81g、BCSを3.02g、及び添加剤Aを0.1147g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−17)を得た。
【0257】
(実施例31)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を3.32g、合成例19で得られたポリアミック酸溶液(PAA−14)を1.75g取り、NMPを0.51g、GBLを4.63g、BCSを2.99g、及び添加剤Aを0.1180g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−18)を得た。
【0258】
(実施例32)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例2で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−2)を2.64g、合成例6で得られたポリアミック酸溶液(PAA−2)を2.46g取り、NMPを0.48g、GBLを4.02g、BCSを2.42g、及び添加剤Aを0.092g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−19)を得た。
【0259】
(実施例33)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を2.64g、合成例25で得られたポリアミック酸溶液(PAA−20)を2.46g取り、NMPを0.48g、GBLを4.02g、BCSを2.42g、及び添加剤Aを0.092g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−20)を得た。
【0260】
(実施例34)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を2.64g、合成例26で得られたポリアミック酸溶液(PAA−21)を2.46g取り、NMPを0.48g、GBLを4.02g、BCSを2.42g、及び添加剤Aを0.083g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−21)を得た。
【0261】
(実施例35)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を2.64g、合成例27で得られたポリアミック酸溶液(PAA−22)を2.46g取り、NMPを0.48g、GBLを4.02g、BCSを2.42g、及び添加剤Aを0.092g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−22)を得た。
【0262】
(実施例36)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を2.64g、合成例28で得られたポリアミック酸溶液(PAA−23)を2.46g取り、NMPを0.48g、GBLを4.02g、BCSを2.42g、及び添加剤Aを0.092g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−23)を得た。
【0263】
(実施例37)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を2.64g、合成例29で得られたポリアミック酸溶液(PAA−24)を2.46g取り、NMPを0.48g、GBLを4.02g、BCSを2.42g、及び添加剤Aを0.092g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−24)を得た。
【0264】
(実施例38)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例3で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−3)を2.64g、合成例6で得られたポリアミック酸溶液(PAA−2)を2.46g取り、NMPを0.48g、GBLを4.02g、BCSを2.42g、及び添加剤Aを0.092g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−25)を得た。
【0265】
(実施例39)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例4で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−4)を2.64g、合成例6で得られたポリアミック酸溶液(PAA−2)を2.46g取り、NMPを0.48g、GBLを4.02g、BCSを2.42g、及び添加剤Aを0.092g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−26)を得た。
【0266】
(実施例40)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を2.64g、合成例6で得られたポリアミック酸溶液(PAA−2)を2.46g取り、NMPを0.48g、GBLを4.02g、BCSを2.42g、及び添加剤Bを0.092g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−27)を得た。
【0267】
(比較例33)
50ml三角フラスコに撹拌子を入れ、合成例1で得られたポリアミック酸エステル溶液(PAE−1)を2.64g、合成例30で得られたポリアミック酸溶液(PAA−25)を2.40g取り、NMPを0.05g、GBLを4.52g、BCSを2.41g、及び添加剤Aを0.092g加えて、マグネチックスターラーで30分攪拌し、液晶配向剤(VIII−28)を得た。
【0268】
[膜透過率の評価]
(実施例41)
実施例29で得られた液晶配向剤(VIII−16)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0269】
(実施例42)
実施例30で得られた液晶配向剤(VIII−17)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0270】
(実施例43)
実施例31で得られた液晶配向剤(VIII−18)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0271】
(実施例44)
実施例32で得られた液晶配向剤(VIII−19)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0272】
(実施例45)
実施例33で得られた液晶配向剤(VIII−20)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0273】
(実施例46)
実施例34で得られた液晶配向剤(VIII−21)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0274】
(実施例47)
実施例35で得られた液晶配向剤(VIII−22)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0275】
(実施例48)
実施例36で得られた液晶配向剤(VIII−23)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0276】
(実施例49)
実施例37で得られた液晶配向剤(VIII−24)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0277】
(実施例50)
実施例38で得られた液晶配向剤(VIII−25)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0278】
(実施例51)
実施例39で得られた液晶配向剤(VIII−26)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0279】
(実施例52)
実施例40で得られた液晶配向剤(VIII−27)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、99.9%であった。
【0280】
(比較例34)
比較例33で得られた液晶配向剤(VIII−28)を1.0μmのフィルターで濾過した後、上記[透過率測定]の項の記載に従い、膜厚100nmの塗膜を形成させ、透過率を測定した。得られた膜の透過率は、95.0%であった。
【0281】
【表10】
【0282】
[電荷蓄積特性の評価]
(実施例53)
実施例29で得られた液晶配向剤(VIII−16)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.9%であった。
【0283】
(実施例54)
実施例30で得られた液晶配向剤(VIII−17)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.9%であった。
【0284】
(実施例55)
実施例31で得られた液晶配向剤(VIII−18)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.9%であった。
【0285】
(実施例56)
実施例32で得られた液晶配向剤(VIII−19)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.9%であった。
【0286】
(実施例57)
実施例33で得られた液晶配向剤(VIII−20)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.5%であった。
【0287】
(実施例58)
実施例34で得られた液晶配向剤(VIII−21)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.5%であった。
【0288】
(実施例59)
実施例35で得られた液晶配向剤(VIII−22)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.6%であった。
【0289】
(実施例60)
実施例36で得られた液晶配向剤(VIII−23)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.4%であった。
【0290】
(実施例61)
実施例37で得られた液晶配向剤(VIII−24)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.7%であった。
【0291】
(実施例62)
実施例38で得られた液晶配向剤(VIII−25)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.9%であった。
【0292】
(実施例63)
実施例39で得られた液晶配向剤(VIII−26)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.9%であった。
【0293】
(実施例64)
実施例40で得られた液晶配向剤(VIII−27)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、1.5%であった。
【0294】
(比較例35)
比較例33で得られた液晶配向剤(VIII−28)を用いた以外は、実施例9と同様の方法で電荷蓄積特性の評価を行った結果、交流駆動60分後のΔTは、2.0%であった。
【0295】
【表11】
【0296】
[交流駆動焼きつきの評価]
(実施例65)
実施例29で得られた液晶配向剤(VIII−16)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.092となった。
【0297】
(実施例66)
実施例30で得られた液晶配向剤(VIII−17)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.091となった。
【0298】
(実施例67)
実施例31で得られた液晶配向剤(VIII−18)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.090となった。
【0299】
(実施例68)
実施例32で得られた液晶配向剤(VIII−19)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.092となった。
【0300】
(実施例69)
実施例33で得られた液晶配向剤(VIII−20)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.047となった。
【0301】
(実施例70)
実施例34で得られた液晶配向剤(VIII−21)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.064となった。
【0302】
(実施例71)
実施例35で得られた液晶配向剤(VIII−22)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.048となった。
【0303】
(実施例72)
実施例36で得られた液晶配向剤(VIII−23)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.055となった。
【0304】
(実施例73)
実施例37で得られた液晶配向剤(VIII−24)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.043となった。
【0305】
(実施例74)
実施例38で得られた液晶配向剤(VIII−25)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.092となった。
【0306】
(実施例75)
実施例39で得られた液晶配向剤(VIII−26)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.085となった。
【0307】
(実施例76)
実施例40で得られた液晶配向剤(VIII−27)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.053となった。
【0308】
(比較例36)
比較例33で得られた液晶配向剤(VIII−28)を用いた以外は、実施例13と同様の方法で、第1画素と第2画素の角度Δ値の平均値を液晶セルの角度Δとして算出した結果、交流駆動焼きつきΔは0.001となった。
【0309】
【表12】
【0310】
上記実施例及び比較例で実施した、本発明の液晶配向剤を用いて実施した各特性の評価結果を以下の表13にまとめた。
【0311】
【表13】
【産業上の利用可能性】
【0312】
本発明の液晶配向剤を用いることにより、優れた液晶配向性や電気特性、さらには高い透過率を有する液晶配向膜を得ることができる。本発明のシクロブタン構造を有するポリアミック酸エステルと(チオ)ウレア構造を有するポリアミック酸をブレンドした新規な液晶配向剤から得られる液晶配向膜は、膜の厚み方向でポリアミック酸エステルとポリアミック酸の濃度に勾配ができ、単一樹脂成分では得られにくい特性が発現している。このような本発明の液晶配向剤を用いることにより、IPS、FFS駆動方式の液晶表示素子において発生する交流駆動により生じる残像や、直流電圧により蓄積した残留電荷による表示焼きつきが抑制され、かつ高い透過率を有する液晶配向膜を得ることができる。そのため、高い表示品位が求められる液晶表示素子における利用が可能である。