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液晶取向劑、液晶取向膜的制造方法、液晶顯示元件、聚合物及化合物的制作方法_2

文檔序號(hào):9300242閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
Al)所示的化合物的具體例例如可以列舉:由下述式(A-1-1)~式 (A-1-6)分別表不的化合物等。
[0063] [化 6]
[0064]
[0065] 用于聚酰胺酸(P)的合成的四羧酸二酐優(yōu)選包含選自由1,2,3,4_環(huán)丁烷四羧酸 二酐、1,2,4,5_環(huán)己烷四羧酸二酐、均苯四甲酸酐及所述式(Al)所示的化合物所組成的組 群的至少一種。特別是相對(duì)于全部四羧酸二酐,優(yōu)選包含20摩爾%以上的所述式(Al)所 示的化合物,更優(yōu)選包含50摩爾%以上,尤其優(yōu)選包含80摩爾%以上。另外,所述式(Al) 所示的化合物相對(duì)于全部四羧酸二酐的使用比例的上限并無(wú)特別限制,可以在100摩爾% 以下進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定。
[0066] ?二胺
[0067] 用于聚酰胺酸(P)的合成的二胺優(yōu)選包含具有所述式(1)所示的結(jié)構(gòu)的二胺(以 下也稱為"特定二胺")。特定二胺的優(yōu)選的具體例可以列舉:下述式(2)所示的化合物等。
[0068] [化 7]
[0069]
[0070] (式⑵中^廣厶八厶八匕匕妒^~^^及^-與所述式⑴同義)
[0071] 所述式(2)中,關(guān)于AAAr'Ar'I^ma'rKnKk及j的優(yōu)選的具體例,可 以應(yīng)用所述式(1)所示的部分結(jié)構(gòu)的說(shuō)明。
[0072] 所述特定二胺的優(yōu)選的具體例例如可以列舉:由下述式(1-1)~式(1-11)分別表 示的化合物等。另外,特定二胺可以單獨(dú)使用1種或者組合2種以上而使用。
[0073] [化 8]
[0074]
[0075] 在聚酰胺酸的合成時(shí),可以僅使用特定二胺,但也可以與特定二胺一起并用其他 二胺。
[0076] 此處可以使用的其他二胺可以分為具有能表現(xiàn)出預(yù)傾角的基團(tuán)(以下也稱為"預(yù) 傾角表現(xiàn)性基團(tuán)")的二胺、及不具有預(yù)傾角表現(xiàn)性基團(tuán)的二胺而例示。
[0077] 具有預(yù)傾角表現(xiàn)性基團(tuán)的二胺優(yōu)選為芳香族二胺,其具體例例如可以列舉:十二 烷氧基_2,4_二氛基苯、十四烷氧基_2,4_二氛基苯、十五烷氧基_2,4_二氛基苯、十六燒 氧基-2,4-二氨基苯、十八烷氧基-2,4-二氨基苯、十二烷氧基-2, 5-二氨基苯、十四燒氧 基_2, 5_二氛基苯、十五烷氧基_2, 5_二氛基苯、十六烷氧基_2, 5_二氛基苯、十八燒氧 基-2, 5-二氨基苯、膽留烷氧基-3, 5-二氨基苯、膽留醇氧基-3, 5-二氨基苯、膽留烷氧 基-2,4-二氨基苯、膽留醇氧基-2,4-二氨基苯、3,5-二氨基苯甲酸膽留烷酯、3,5-二氨基 苯甲酸膽留醇酯、3,5_二氨基苯甲酸羊毛留烷酯、3,6_雙(4-氨基苯甲酰氧基)膽留烷、3, 6_雙(4-氨基苯氧基)膽留烷、1,1_雙(4-((氨基苯基)甲基)苯基)-4-丁基環(huán)己烷、1, 1-雙(4_((氨基苯基)甲基)苯基)-4-庚基環(huán)己烷、1,1_雙(4-((氨基苯氧基)甲基)苯 基)-4_庚基環(huán)己烷、1,1_雙(4-((氨基苯基)甲基)苯基)-4-(4-庚基環(huán)己基)環(huán)己烷、 N-(2,4-二氨基苯基)-4-(4-庚基環(huán)己基)苯甲酰胺、下述式(D-I)
[0078] 「化 91
[0079]
[0080] (式(D-I)中,X1及X 11分別獨(dú)立地為單鍵、-0-、-COO-或-0C0-,R 1為碳數(shù)1~3 的烷烴二基,Rn為單鍵或碳數(shù)1~3的烷烴二基,a為0或l,b為0~2的整數(shù),c為1~ 20的整數(shù),d為0或1。其中,a及b不同時(shí)為0)
[0081] 所示的化合物等,此外,可以使用:日本專利特開(kāi)2010-97188號(hào)公報(bào)所記載的具 有預(yù)傾角表現(xiàn)性基團(tuán)的二胺。
[0082] 所述式(D-I)中的W-X1-(R1-Xn) d_"所示的2價(jià)基團(tuán)優(yōu)選為碳數(shù)1~3的烷烴二基、 *-0-、*-C00-或*-0-C2H4-0-(其中,帶有的結(jié)合鍵與二氨基苯基鍵結(jié))?;鶊F(tuán)"-QH 2W" 的具體例例如可以列舉:甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬 基、正癸基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、 正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基等。二氨基苯基中的2個(gè)氨基相對(duì)于其他基團(tuán)優(yōu)選位 于2,4-位或3, 5-位。
[0083] 所述式(D-I)所示的化合物的具體例例如可以列舉:由下述式(D-1-1)~式 (D-1-3)分別表示的化合物等。
[0084] [化 10]
[0086] 不具有預(yù)傾角表現(xiàn)性基團(tuán)的二胺例如可以列舉:脂肪族二胺、脂環(huán)式二胺、芳香族 二胺、二氨基有機(jī)硅氧烷等。作為所述二胺的具體例,脂肪族二胺例如可以列舉:間二甲苯 二胺、1,3_丙烷二胺、四亞甲基二胺、五亞甲基二胺、六亞甲基二胺等;脂環(huán)式二胺例如可 以列舉:1,4_二氨基環(huán)己烷、4,4'-亞甲基雙(環(huán)己基胺)、1,3_雙(氨基甲基)環(huán)己烷 等;
[0087] 芳香族二胺例如可以列舉:鄰苯二胺、間苯二胺、對(duì)苯二胺、4,4'-二氨基二苯 基甲燒、4,4r -二氛基二苯硫釀、1,5_二氛基蔡、2,2^ -二甲基_4,4^ -二氛基聯(lián)苯、4, 4'-二氛基_2,2'-雙(二氣甲基)聯(lián)苯、2,7_二氛基荷、4,4'-二氛基二苯釀、2,2_雙 [4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷、9,9_雙(4-氨基苯基)芴、2,2_雙[4-(4-氨基苯氧基) 苯基]六氟丙烷、2,2_雙(4-氨基苯基)六氟丙烷、4W -(對(duì)苯二亞異丙基)雙苯胺、4, V -(間苯二亞異丙基)雙苯胺、1,4_雙(4-氨基苯氧基)苯、4,4'-雙(4-氨基苯氧 基)聯(lián)苯、2,6-二氨基吡啶、3,4-二氨基吡啶、2,4-二氨基嘧啶、3,6-二氨基吖啶、3,6-二 氨基咔唑、N-甲基-3,6-二氨基咔唑、N-乙基-3,6-二氨基咔唑、N-苯基-3,6-二氨基咔 唑、N,K -雙(4-氨基苯基)-聯(lián)苯胺、N,K -雙(4-氨基苯基)-N,V -二甲基聯(lián)苯 胺、1,4_雙-(4-氨基苯基)-哌嗪、3, 5-二氨基苯甲酸、3, 5-二氨基苯甲酸4-(4'-三氟 甲氧基苯甲酰氧基)環(huán)己酯、3,5_二氨基苯甲酸4-(f -三氟甲基苯甲酰氧基)環(huán)己酯、 2,4-二氨基-N,N-二稀丙基苯胺、4-氨基芐基胺、3-氨基芐基胺、1- (2,4-二氨基苯基)哌 嗪-4-羧酸、4-(嗎啉-4-基)苯-1,3-二胺、1,3-雙(N-(4-氨基苯基)哌啶基)丙烷、α_氨基-ω_氨基苯基亞燒、4_(2_氨基乙基)苯胺、下述式(N-I)~式(N-3)
[0088][化 11]
[0093] (式(Ml)中,Z2為氧原子、硫原子、酯鍵、硫酯鍵、-NH-或-O-R12-O-(R 12為碳數(shù)1~ 6的烷烴二基),R13為碳數(shù)1~20的烷烴二基或所述烷烴二基的氫原子被氟原子取代而成 的含有氟的基團(tuán)、亞環(huán)己基、亞苯基、亞聯(lián)苯基或亞萘基。n4為0~2的整數(shù)。其中,在n4 為1或2時(shí),多個(gè)Z2可以相同,也可以不同,在n4為2時(shí),多個(gè)R 13可以相同,也可以不同)
[0094] 所示的化合物等;
[0095] 二氨基有機(jī)硅氧烷例如可以列舉:1,3-雙(3-氨基丙基)_四甲基二硅氧烷等,此 外,可使用日本專利特開(kāi)2010-97188號(hào)公報(bào)所記載的不具有預(yù)傾角表現(xiàn)性基團(tuán)的二胺。
[0096] 所述式(Ml)中的Z1優(yōu)選為氧原子、酯鍵或-0-R12-0-。另外,在Z 2為酯鍵時(shí),包括 "*3-C00_"及"*3-0C0_"(其中,"*3"表示與氨基苯基的結(jié)合鍵)的兩個(gè)。
[0097] R12的碳數(shù)1~6的烷烴二基可以列舉:亞甲基、亞乙基、丙烷二基、丁烷二基、戊烷 二基、己烷二基等。所述烷烴二基可以為直鏈狀,也可以為分支狀,但優(yōu)選為直鏈狀。
[0098] 關(guān)于所述式(Ml)的R13的優(yōu)選的具體例,可以應(yīng)用所述式(Al)的R n的說(shuō)明。氨 基苯基中的一級(jí)氨基相對(duì)于其他基團(tuán)優(yōu)選位于4-位或3-位。
[0099] 所述式(Ml)所示的化合物的具體例例如可以列舉:由下述式(M-I)~式(M-5)分 別表示的化合物等。
[0100] [化 13]
[0101]
[0102] 另外,其他二胺可以單獨(dú)使用所述中的1種,或者組合2種以上而使用。
[0103] 作為用于聚酰胺酸(P)的合成的二胺,相對(duì)于全部二胺,優(yōu)選將特定二胺的含有 比例設(shè)為1摩爾%~100摩爾%,更優(yōu)選為5摩爾%~80摩爾%,尤其優(yōu)選為10摩爾%~ 70摩爾%。
[0104] 另外,作為其他二胺,相對(duì)于全部二胺,優(yōu)選包含1摩爾%~80摩爾%的所述式 (Ml)所示的化合物,更優(yōu)選包含5摩爾%~70摩爾%,尤其優(yōu)選包含10摩爾%~60摩 爾%。
[0105] 本發(fā)明的液晶取向劑特別適合用于由光取向法形成應(yīng)用于扭轉(zhuǎn)向列(Twisted Nematic,TN)型、超扭轉(zhuǎn)向列(Super Twisted Nematic,STN)型、共面切換(In-Plane Switching,IPS)型、邊緣場(chǎng)切換(Fringe Field Switching,F(xiàn)FS)型等所謂的水平取向型 液晶顯示元件的液晶取向膜。因此,在所使用的二胺中,優(yōu)選將具有預(yù)傾角表現(xiàn)性基團(tuán)的二 胺的使用比例設(shè)為一定值以下。具體而言,相對(duì)于所使用的全部二胺,優(yōu)選將具有預(yù)傾角表 現(xiàn)性基團(tuán)的二胺的使用比例設(shè)為20摩爾%以下的比例,更優(yōu)選設(shè)為10摩爾%以下,尤其優(yōu) 選設(shè)為5摩爾%以下。
[0106] 〈化合物的合成〉
[0107] 所述特定二胺可以根據(jù)目標(biāo)化合物,通過(guò)適當(dāng)組合有機(jī)化學(xué)的常法而合成。其一 例例如可以列舉:合成具有硝基代替所述式(2)中的一級(jí)氨基的二硝基中間物,繼而,使用 適當(dāng)?shù)倪€原系將所得的二硝基中間物的硝基進(jìn)行氨基化的方法;合成具有與所述式(2)對(duì) 應(yīng)的結(jié)構(gòu)的芳香族亞肼基化合物,通過(guò)聯(lián)苯胺位錯(cuò)獲得目標(biāo)物的方法等。另外,合成二硝基 中間物的方法可以根據(jù)目標(biāo)化合物進(jìn)行適當(dāng)選擇。例如可以列舉:使具有所述式(2)所示 的結(jié)構(gòu)的一部分的酰氯化物與含有羥基的化合物反應(yīng)的方法等。
[0108] 〈聚酰胺酸的合成〉
[0109] 聚酰胺酸(P)可以通過(guò)使如上所述的四羧酸二酐及二胺根據(jù)需要與末端密封劑 一起反應(yīng)而得。關(guān)于供于聚酰胺酸(P)的合成反應(yīng)的四羧酸二酐與二胺的使用比例,相對(duì) 于二胺的氨基1當(dāng)量,優(yōu)選四羧酸二酐的酸酐基成為0. 2當(dāng)量~2當(dāng)量的比例,更優(yōu)選成為 〇. 3當(dāng)量~1. 2當(dāng)量的比例。
[0110] 所述末端密封劑例如可以列舉:順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、衣康酸酐等酸一 酐,苯胺、環(huán)己基胺、正丁基胺等單胺化合物,異氰酸苯酯、異氰酸萘酯等單異氰酸酯化合物 等。關(guān)于末端密封劑的使用比例,相對(duì)于所使用的四羧酸二酐及二胺的合計(jì)100重量份,優(yōu) 選設(shè)為20重量份以下,更優(yōu)選設(shè)為10重量份以下。
[0111] 聚酰胺酸⑵的合成反應(yīng)優(yōu)選在有機(jī)溶劑中進(jìn)行。此時(shí)的反應(yīng)溫度優(yōu)選 為-20°C~150°C,更優(yōu)選為0°C~100°C。另外,反應(yīng)時(shí)間優(yōu)選為0. 1小時(shí)~24小時(shí),更優(yōu) 選為0. 5小時(shí)~12小時(shí)。
[0112] 用于反應(yīng)的有機(jī)溶劑例如可以列舉:非質(zhì)子性極性溶劑、酚系溶劑、醇、S同、酯、醚、 鹵化烴、烴等。所述有機(jī)溶劑中,優(yōu)選使用:選自由非質(zhì)子性極性溶劑及酚系溶劑所組成的 組群(第一組群的有機(jī)溶劑)的1種以上,或選自第一組群的有機(jī)溶劑的1種以上與選自 由醇、酮、酯、醚、鹵化烴及烴所組成的組群(第二組群的有機(jī)溶劑)的1種以上的混合物。 在為后者的情況下,相對(duì)于第一組群的有機(jī)溶劑及第二組群的有機(jī)溶劑的合計(jì)量,第二組 群的有機(jī)溶劑的使用比例優(yōu)選為50重量%以下,更優(yōu)選為40重量%以下,尤其優(yōu)選為30 重量%以下。
[0113] 特別優(yōu)選使用選自由N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲 酰胺、二甲基亞砜、γ - 丁內(nèi)酯、四甲基脲、六甲基磷酰三胺、間甲酚、二甲苯酚及鹵化苯酚所 組成的組群的1種以上作為溶劑,或者優(yōu)選在所述比例的范圍內(nèi)使用所述的1種以上與其 他有機(jī)溶劑的混合物。
[0114] 有機(jī)溶劑的使用量(a)優(yōu)選設(shè)為:四羧酸二酐及二胺以及根據(jù)需要而使用的末端 密封劑的合計(jì)量(b)相對(duì)于反應(yīng)溶液的總量(a+b)成為0. 1重量%~50重量%的量。
[0115] 以如上方式可以獲得溶解聚酰胺酸而成的反應(yīng)溶液。所述反應(yīng)溶液可以直接供于 液晶取向劑的制備,也可以將反應(yīng)溶液中所含的聚酰胺酸分離后供于液晶取向劑的制備, 或者還可以將經(jīng)分離的聚酰胺酸純化后供于液晶取向劑的制備。聚酰胺
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