CN102067024A - 液晶取向处理剂及使用了该处理剂的液晶显示元件、以及新的二胺 - Google Patents

Abstract

本发明提供可获得电压保持率高且即使对液晶晶胞施加直流电压也很难引起初期的电荷蓄积的液晶取向膜的液晶取向处理剂，以及可用于获得该液晶取向处理剂的新的二胺、聚酰胺酸及聚酰亚胺。液晶取向处理剂包含聚酰胺酸或将该聚酰胺酸酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少一方，所述聚酰胺酸由含有下式[1]的二胺的二胺成分和四羧酸二酐成分反应而得，

Description

液晶取向处理剂及使用了该处理剂的液晶显示元件、以及新的二胺

技术领域

本发明涉及用于液晶显示元件的液晶取向处理剂、液晶取向膜，还涉及可用作为该液晶取向处理剂使用的聚酰胺酸或聚酰亚胺的原料的新的二胺。

背景技术

目前，作为液晶显示元件的液晶取向膜，主要使用所谓的聚酰亚胺类液晶取向膜，该聚酰亚胺类液晶取向膜通过涂布以聚酰胺酸等聚酰亚胺前体或可溶性聚酰亚胺的溶液为主成分的液晶取向处理剂(也称为液晶取向剂)后进行烧成而制得。

液晶取向膜以控制液晶的取向状态为目的来使用。但是，随着液晶显示元件的高分辨率化，从液晶显示元件的对比度下降的控制或余像现象减少的角度考虑，所用的液晶取向膜的电压保持率高、施加了直流电压时的蓄积电荷(RDC)的蓄积少或因直流电压而蓄积的电荷的释放快这样的特性越来越重要。

聚酰亚胺类液晶取向膜中，作为因直流电压而产生的余像消失为止的时间短的液晶取向膜，已知的有使用了除聚酰胺酸或含亚氨基的聚酰胺酸以外还含有特定结构的叔胺的液晶取向剂的液晶取向膜(例如参照专利文献1)，或者使用了含有原料中采用具有吡啶骨架等的特定二胺的可溶性聚酰亚胺的液晶取向剂的液晶取向膜(例如参照专利文献2)等。

另外，聚酰亚胺类液晶取向膜中，作为电压保持率高且因直流电压而产生的余像消失为止的时间短的液晶取向膜，已知的有使用了除聚酰胺酸或其酰亚胺化聚合物等以外还包含极少量的选自分子内含有1个羧基的化合物、分子内含有1个羧酸酐基团的化合物及分子内含有1个叔氨基的化合物的化合物的液晶取向剂的液晶取向膜(例如参照专利文献3)。

但是，仅仅缩短余像消失为止的时间作为针对余像现象的对策并不足够。

专利文献1：日本专利特开平9-316200号公报

专利文献2：日本专利特开平10-104633号公报

专利文献3：日本专利特开平8-76128号公报

发明的揭示

本发明是鉴于以上情况完成的发明，其目的是提供可获得电压保持率高且即使对液晶晶胞施加直流电压也很难引起初期的电荷蓄积的液晶取向膜的液晶取向处理剂，以及可用于获得该液晶取向处理剂的二胺、聚酰胺酸及聚酰亚胺。

本发明者为实现上述目的进行认真研究后完成了本发明。即，本发明包括以下技术内容。

1.液晶取向处理剂，包含聚酰胺酸或将该聚酰胺酸酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少一方，所述聚酰胺酸由含有下式[1]的二胺的二胺成分和四羧酸二酐成分反应而得，

式中，R表示碳原子数1～25的饱和烃基。

2.上述1记载的液晶取向处理剂，式[1]表示的二胺占用于聚酰胺酸的合成的全部二胺成分的20～100摩尔％。

3.上述1或2记载的液晶取向处理剂，式[1]表示的二胺是在间位或对位的位置具有2个氨基的二胺。

4.上述1记载的液晶取向处理剂，与四羧酸二酐成分反应的二胺成分中包含下式[2]表示的二胺，

式中，Ar表示苯环或萘环，R₁为碳原子数1～5的亚烷基，R₂为氢原子或甲基。

5.上述1～4中任一项记载的液晶取向处理剂，四羧酸二酐成分为包含具有脂环式结构或脂肪族结构的四羧酸二酐的四羧酸二酐成分。

6.液晶取向膜，由上述1～5中任一项记载的液晶取向处理剂获得。

7.液晶显示元件，具备上述6记载的液晶取向膜。

8.下式[1-1]的二胺，

式中，R₃为碳原子数1～5的直链状烷基。

9.下式[1-2]的二胺，

式中，R₄为包含至少1个环结构的碳原子数3～8的饱和烃基。

10.聚酰胺酸，由含有上述8或9记载的二胺的二胺成分和四羧酸二酐成分反应而得。

11.聚酰亚胺，将上述10记载的聚酰胺酸酰亚胺化而得。

本发明的液晶取向处理剂可获得电压保持率高且即使对液晶晶胞施加直流电压也很难引起电荷蓄积的液晶取向膜，使用该液晶取向膜可制得特性良好的液晶面板。另外，由本发明的液晶取向处理剂获得的液晶取向膜即使经摩擦处理也不易发生磨削及受损等不良情况。

通过使用本发明的新的二胺、聚酰胺酸或聚酰亚胺，能够容易地获得所述优良的液晶取向处理剂。

另外，本发明的新的二胺的合成容易，通过将其作为聚酰胺酸、聚酰亚胺等的原料使用，可提高所得聚酰胺酸或聚酰亚胺在溶剂中的溶解性。本发明的聚酰胺酸或聚酰亚胺在溶剂中的溶解性良好，因此可获得均一的涂膜。

实施发明的最佳方式

本发明的液晶取向处理剂的特征是，含有二胺成分和四羧酸二酐成分反应而得的聚酰胺酸或将该聚酰胺酸酰亚胺化而得的聚酰亚胺，该二胺成分中含有式[1]表示的二胺。通过使用该二胺，所得液晶取向膜的电压保持率高，且即使对液晶晶胞施加直流电压电荷也不易蓄积。

<式[1]的二胺>

式[1]表示的二胺中，对于苯环上的各取代基的位置无特别限定。从形成为液晶取向膜时的液晶的取向性的角度考虑，2个氨基的位置关系优选间位或对位，另外，从提高聚酰胺酸或聚酰亚胺的溶剂溶解性的角度考虑，更好为间位。2个氨基的位置关系为间位时，即，为1，3-二氨基苯的结构时，亚甲基酯的位置较好为4或5位，从提高氨基的亲核性的效果及易于合成的角度考虑，更好为5位。

式[1]表示的二胺中R为碳原子数1～25的饱和烃基。该饱和烃基可以是直链状或分支状的烷基，可含有环结构。作为该饱和烃基的具体例，可例举甲基、乙基、正丙基～正二十五烷基等碳原子数为25以内的直链状烷基；异丙基、仲丁基、叔丁基、异丁基、1-乙基丙基、1，1-二甲基丙基、1-甲基丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、1，1-二甲基丁基、3，3-二甲基丁基等碳原子数为25以内且在任意处分支的分支状烷基；以环丙基、环丁基、环戊基、环己基等为代表的环烷基；环丙基甲基、环丁基甲基、环戊基甲基、环己基甲基、2-环丙基乙基、2-环丁基乙基、2-环戊基乙基、2-环己基乙基、2-甲基环丙基、1-甲基环己基、2-甲基环己基、4-叔丁基环己基、二环己基等烷基和环烷基或2个以上的环烷基组合而成的基团；二环〔2，2，1〕庚烷-2-基、金刚烷-1-基、金刚烷-1-基-甲基等具有缩合环的基团等。

从所形成的液晶取向膜的蓄积电荷(RDC)的蓄积性的角度出发，式[1]表示的二胺中，优选R的碳原子数较少的二胺。例如，R的碳原子数较好为1～17，更好为1～8。此外，从液晶取向性和耐摩擦性的角度出发，R最好是分子量更小的直链状烷基。因此，式[1]表示的二胺中，从液晶取向性和耐摩擦性、蓄积电荷(RDC)的蓄积性等方面来衡量优选的R的具体例，可例举选自甲基、乙基、丙基、丁基及戊基的分子量较小的烷基。

另一方面，R具有环烷基等环结构时，具备聚酰胺酸及聚酰亚胺的溶剂溶解性更高的效果。因此，式[1]表示的二胺中，从聚酰胺酸及聚酰亚胺的溶剂溶解性、所形成的液晶取向膜的蓄积电荷(RDC)的蓄积性等方面来衡量优选的R的具体例，可例举环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环丙基甲基、环丁基甲基、环戊基甲基、环己基甲基、2-环丙基乙基、2-环丁基乙基、2-环戊基乙基、2-环己基乙基、2-甲基环丙基、1-甲基环己基、2-甲基环己基等。

式[1]表示的二胺的合成法没有特别的限定，例如，可以通过合成下式[3]表示的二硝基化合物后再用常规的方法将硝基还原转变成氨基的方法来合成。

上式中的R与式[1]中的R相同。

式[3]表示的二硝基化合物可以通过如下反应式所示，在吡啶或三乙胺等碱的存在下，使与目标二胺的取代基的位置相对应的二硝基苯甲醇和与目标二胺的R相对应的羧酰氯或酸二酐反应来合成。

上式中的R与式[1]中的R相同。

与上述式[1]的二胺的优选的取代基的位置相对应的二硝基苯甲醇有2，4-二硝基苯甲醇、3，5-二硝基苯甲醇、2，5-二硝基苯甲醇等。

式[1]中表示的二胺中，下式[1-1]的二胺或下式[1-2]的二胺是对本发明的液晶取向处理剂特别有用的新的二胺。

式中，R₃为碳原子数1～5的直链状烷基。

式中，R₄为含有至少1个环结构的碳原子数3～8的饱和烃基。

上式[1-1]或[1-2]的二胺与其它的式[1]表示的二胺同样，可通过前述方法合成。

上式[1-1]或[1-2]的二胺中，较好是2个氨基的位置关系为间位或对位，另外，从可以提高聚酰胺酸或聚酰亚胺的溶剂溶解性的角度出发，更好是间位。

以下例举式[1-1]表示的二胺的优选的具体例，但本发明并不限于此。

上式[4]～[18]的二胺根据苯环上的取代基的位置，可以分为下述[a]、[b]及[c]的形态，如前所述，特好是[b]的形态，具体来说特好是式[5]、式[8]、式[11]、式[14]或式[17]的二胺。

上式[a]～[c]中的R与式[1]的R相同。

以下，例举作为式[1-2]表示的二胺中特别优选的二胺的上述[b]的形态的具体例，但本发明并不限于此。

<二胺成分>

上述式[1]表示的二胺与四羧酸二酐反应可以得到聚酰胺酸，将该聚酰胺酸酰亚胺化可以得到聚酰亚胺。

在本发明中，合成聚酰胺酸时使用的二胺成分可以仅是式[1]表示的二胺，也可以使其与选自其它二胺的1种或2种以上组合。

作为二胺成分，通过含有式[1]表示的二胺，可以提高所获得的聚酰胺酸及由该聚酰胺酸酰亚胺化而得的聚酰亚胺的溶剂溶解性。由含有该聚酰胺酸或聚酰亚胺的液晶取向处理剂而得的液晶取向膜的电压保持率高，且即使将直流电压外加于液晶晶胞电荷也不易蓄积。为了得到这样的特性，式[1]表示的二胺较好占用于聚酰胺酸的合成的全部二胺成分的20～100mol％，更好是40～100mol％，特好是50～100mol％。

在上述二胺成分中，与式[1]表示的二胺组合使用的二胺没有特别的限定。该二胺的具体例如下。

脂环式二胺的例子可例举：1，4-二氨基环己烷、1，3-二氨基环己烷、4，4’-二氨基二环己基甲烷、4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二环己基胺、异佛尔酮二胺等。

芳香族二胺的例子可例举：邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺、2，4-二氨基甲苯、2，5-二氨基甲苯、3，5-二氨基甲苯、1，4-二氨基-2-甲氧基苯、2，5-二氨基-对二甲苯、1，3-二氨基-4-氯苯、3，5-二氨基苯甲酸、1，4-二氨基-2，5-二氯苯、4，4’-二氨基-1，2-二苯基-乙烷、4，4’-二氨基-2，2’-二甲基联苄、4，4’-二氨基二苯基甲烷、3，3’-二氨基二苯基甲烷、3，4’-二氨基二苯基甲烷、4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二苯基甲烷、2，2’-二氨基茋、4，4’-二氨基茋、4，4’-二氨基二苯基醚、3，4’-二氨基二苯基醚、4，4’-二氨基二苯基硫醚、4，4’-二氨基二苯基砜、3，3’-二氨基二苯基砜、4，4’-二氨基二苯甲酮、1，3-双(3-氨基苯氧基)苯、1，3-双(4-氨基苯氧基)苯、1，4-双(4-氨基苯氧基)苯、3，5-双(4-氨基苯氧基)苯甲酸、4，4’-双(4-氨基苯氧基)联苄、2，2-双[(4-氨基苯氧基)甲基]丙烷、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基)]六氟丙烷、2，2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基)]丙烷、双[4-(3-氨基苯氧基)苯基]砜、双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜、1，1-双(4-氨基苯基)环己烷、α、α’-双(4-氨基苯基)-1，4-二异丙基苯、9，9-双(4-氨基苯基)芴、2，2-双(3-氨基苯基)六氟丙烷、2，2-双(4-氨基苯基)六氟丙烷、4，4’-二氨基二苯基胺、2，4-二氨基二苯基胺、1，8-二氨基萘、1，5-二氨基萘、1，5-二氨基蒽醌、1，3-二氨基芘、1，6-二氨基芘、1，8-二氨基芘、2，7-二氨基芴、1，3-双(4-氨基苯基)四甲基二硅氧烷、联苯胺、2，2’-二甲基联苯胺、1，2-双(4-氨基苯基)乙烷、1，3-双(4-氨基苯基)丙烷、1，4-双(4-氨基苯基)丁烷、1，5-双(4-氨基苯基)戊烷、1，6-双(4-氨基苯基)己烷、1，7-双(4-氨基苯基)庚烷、1，8-双(4-氨基苯基)辛烷、1，9-双(4-氨基苯基)壬烷、1，10-双(4-氨基苯基)癸烷、1，3-双(4-氨基苯氧基)丙烷、1，4-双(4-氨基苯氧基)丁烷、1，5-双(4-氨基苯氧基)戊烷、1，6-双(4-氨基苯氧基)己烷、1，7-双(4-氨基苯氧基)庚烷、1，8-双(4-氨基苯氧基)辛烷、1，9-双(4-氨基苯氧基)壬烷、1，10-双(4-氨基苯氧基)癸烷、二(4-氨基苯基)1，3-丙二酸酯、二(4-氨基苯基)1，4-丁二酸酯、二(4-氨基苯基)1，5-戊二酸酯、二(4-氨基苯基)1，6-己二酸酯、二(4-氨基苯基)1，7-庚二酸酯、二(4-氨基苯基)1，8-辛二酸酯、二(4-氨基苯基)1，9-壬二酸酯、二(4-氨基苯基)1，10-癸二酸酯、1，3-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]丙烷、1，4-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]丁烷、1，5-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]戊烷、1，6-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]己烷、1，7-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]庚烷、1，8-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]辛烷、1，9-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]壬烷、1，10-双[4-(4-氨基苯氧基)苯氧基]癸烷等。

杂环式二胺的例子可例举：2，6-二氨基吡啶、2，4-二氨基吡啶、2，4-二氨基-1，3，5-三嗪、2，7-二氨基二苯并呋喃、3，6-二氨基咔唑、2，4-二氨基-6-异丙基-1，3，5-三嗪、2，5-双(4-氨基苯基)-1，3，4-噁二唑等。

脂肪族二胺的例子可例举：1，2-二氨基乙烷、1，3-二氨基丙烷、1，4-二氨基丁烷、1，5-二氨基戊烷、1，6-二氨基己烷、1，7-二氨基庚烷、1，8-二氨基辛烷、1，9-二氨基壬烷、1，10-二氨基癸烷、1，3-二氨基-2，2-二甲基丙烷、1，6-二氨基-2，5-二甲基己烷、1，7-二氨基-2，5-二甲基庚烷、1，7-二氨基-4，4-二甲基庚烷、1，7-二氨基-3-甲基庚烷、1，9-二氨基-5-甲基庚烷、1，12-二氨基十二烷、1，18-二氨基十八烷、1，2-双(3-氨基丙氧基)乙烷等。

芳香族-脂肪族二胺的例子可例举下式[2]表示的二胺。

该式中的Ar表示苯环或萘环，R₁为碳原子数1～5的亚烷基，R₂为氢原子或甲基。

式[2]表示的二胺中，优选Ar为苯环，R₂为氢原子。

式[2]表示的二胺的具体例可例举3-氨基苯甲基胺、4-氨基苯甲基胺、3-氨基-N-甲基苯甲基胺、4-氨基-N-甲基苯甲基胺、3-氨基苯乙基胺、4-氨基苯乙基胺、3-氨基-N-甲基苯乙基胺、4-氨基-N-甲基苯乙基胺、3-(3-氨基丙基)苯胺、4-(3-氨基丙基)苯胺、3-(3-甲基氨基丙基)苯胺、4-(3-甲基氨基丙基)苯胺、3-(4-氨基丁基)苯胺、4-(4-氨基丁基)苯胺、3-(4-甲基氨基丁基)苯胺、4-(4-甲基氨基丁基)苯胺、3-(5-氨基戊基)苯胺、4-(5-氨基戊基)苯胺、3-(5-甲基氨基戊基)苯胺、4-(5-甲基氨基戊基)苯胺、2-(6-氨基萘基)甲基胺、3-(6-氨基萘基)甲基胺、2-(6-氨基萘基)乙基胺、3-(6-氨基萘基)乙基胺等，但并不限于此。

如果将式[2]表示的二胺与式[1]表示的二胺组合使用，则所得的聚合物在有机溶剂中的溶解性进一步提高，而且形成液晶取向膜使用时液晶取向性优良，因此优选。还有，该组合可以提高后述的二胺的增大液晶的预倾角的效果，这样要获得相同大小的预倾角时就可以减少其用量。可以增大液晶的预倾角的二胺存在其用量越多液晶取向处理剂的印刷性越差的倾向，因此，如果可以减少该二胺的用量，就有望改善液晶取向处理剂的印刷性。

式[2]表示的二胺的优选含量为全部二胺成分的10～50mol％，更好是20～40mol％。含有式[2]表示的二胺时，式[1]表示的二胺的优选含量为全部二胺成分的20～90mol％，更好是30～80mol％。

通过包含于合成聚酰胺酸时的二胺成分中，在形成液晶取向膜时可以增大液晶的预倾角的二胺已知含有长链烷基、全氟烷基、芳香族环状基、脂肪族环状基及由它们组合成的取代基、甾体骨架基等的二胺。这些二胺在本发明中可以与式[1]表示的二胺组合使用。以下，例举具有该取代基的二胺的具体例，但本发明并不限于此。还有，在以下例示的结构中，j表示5～20的整数，k表示1～20的整数。

上述二胺中，式[19]的二胺有利于获得优良的液晶取向性。式[26]～[33]的二胺由于预倾角的显现能力非常高，因此非常适用于OCB(OpticallyCompensated Bend光学补偿弯曲)液晶用取向膜(以下称为OCB用取向膜)、垂直取向模式液晶用取向膜(以下称为VA用取向膜)。

例如，对于TN液晶用取向膜(预倾角为3～5°)，可以使式[19]的二胺的含量为全部二胺成分的10～30mol％，对于OCB用取向膜或者VA用取向膜(预倾角为10～90°)，可以使式[26]～[33]的二胺的含量为全部二胺成分的5～40mol％，但并于限于此。

<四羧酸二酐成分>

本发明的聚酰胺酸或聚酰亚胺中，对与上述二胺成分反应的四羧酸二酐成分没有特别的限定，可以是1种四羧酸二酐，也可以并用2种以上的四羧酸二酐。

本发明的液晶取向处理剂中，从能够进一步提高液晶晶胞的电压保持率的角度出发，作为与所述二胺成分反应的四羧酸二酐，最好是使用具有脂环式结构或者脂肪族结构的四羧酸二酐。具有脂环式结构或脂肪族结构的四羧酸二酐可以例举1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2-二甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，3-二甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-四甲基-1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐、1，2，3，4-环戊烷四羧酸二酐、2，3，4，5-四氢呋喃四羧酸二酐、1，2，4，5-环己烷四羧酸二酐、3，4-二羧基-1-环己基琥珀酸二酐、3，4-二羧基-1，2，3，4-四氢-1-萘琥珀酸二酐、[4-(2，5-二氧代四氢呋喃-3-基)-1，2，3，4-四氢萘-1，2-二羧酸酐]、1，2，3，4-丁烷四羧酸二酐、二环[3，3，0]辛烷-2，4，6，8-四羧酸二酐、3，3’，4，4’-二环己基四羧酸二酐、2，3，5-三羧基环戊基乙酸二酐、顺-3，7-二丁基环辛-1，5-二烯-1，2，5，6-四羧酸二酐、三环[4.2.1.02，5]壬烷-3，4，7，8-四羧酸-3，4：7，8-二酐、六环[6.6.0.12，7.03，6.19，14.010，13]十六烷-4，5，11，12-四羧酸-4，5：11，12-二酐等。其中，特别优选使用1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐，因为藉此可以获得液晶取向性优良的取向膜。

还有，如果并用芳香族四羧酸二酐，则可以提高液晶取向性，并且可以加快液晶晶胞的蓄积电荷的释放。芳香族四羧酸二酐可以例举均苯四甲酸二酐、3，3’，4，4’-联苯四羧酸二酐、2，2’，3，3’-联苯四羧酸二酐、2，3，3’，4-联苯四羧酸二酐、3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2，3，3’，4-二苯甲酮四羧酸二酐、双(3，4-二羧基苯基)醚二酐、双(3，4-二羧基苯基)砜二酐、1，2，5，6-萘四羧酸二酐、2，3，6，7-萘四羧酸二酐等。其中，特别优选均苯四甲酸二酐。

如果考虑到所得的聚酰胺酸或聚酰亚胺的溶解性、液晶的取向性、电压保持率、蓄积电荷等各特性的均衡，具有脂环式结构或脂肪族结构的四羧酸二酐和芳香族四羧酸二酐的使用比例以前者/后者的摩尔比计较好为90/10～50/50，更好为80/20～60/40。

<聚合反应>

在本发明中，对四羧酸二酐成分和二胺成分的聚合反应方法没有特别的限定。一般来说，可以通过在有机溶剂中混合进行聚合反应而形成聚酰胺酸，再通过使该聚酰胺酸脱水闭环来形成聚酰亚胺。

使四羧酸二酐成分和二胺成分在有机溶剂中混合的方法可以例举搅拌使二胺成分分散或溶解于有机溶剂而得的溶液，在其中直接添加四羧酸二酐成分或者使四羧酸二酐成分分散或溶于有机溶剂后再添加的方法；相反地在将四羧酸二酐成分分散或溶解于有机溶剂而得的溶液中添加二胺成分的方法；交替添加四羧酸二酐成分和二胺成分的方法等。另外，四羧酸二酐成分或者二胺成分由多种化合物组成时，可以预先将这些多种成分混合好的状态进行聚合反应，也可以分别依次进行聚合反应。

四羧酸二酐成分和二胺成分在有机溶剂中进行聚合反应时的温度通常为0～150℃，较好是5～100℃，更好为10～80℃。温度越高聚合反应越快完成，但如果过高则有时无法得到高分子量的聚合物。

此外，聚合反应能以任意的浓度进行，但如果四羧酸二酐成分和二胺成分的合计浓度如果过低，则难以得到高分子量的聚合物，如果浓度过高则反应液的粘度过高，难以进行均匀的搅拌，因此较好是1～50质量％，更好是5～30质量％。可以聚合反应初期以高浓度进行，然后再追加有机溶剂。

上述聚合反应时所使用的有机溶剂只要是能够溶解生成的聚酰胺酸，则没有特别的限定。其具体例可例举N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、3-甲氧基-N，N-二甲基丙酰胺、N-甲基己内酰胺、二甲亚砜、四甲基脲、吡啶、二甲砜、六甲亚砜、γ-丁内酯、1，3-二甲基咪唑啉酮等。这些溶剂可以单独使用，也可以混合使用。还有，即使是不溶解聚酰胺酸的溶剂，只要是在生成的聚酰胺酸不会析出的范围内，也可以与上述溶剂混合使用。此外，有机溶剂中的水分阻碍聚合反应，而且会使生成的聚酰胺酸水解，因此有机溶剂优选使用已经过最大程度地脱水干燥的有机溶剂。

聚酰胺酸的聚合反应所用的四羧酸二酐成分和二胺成分的比例以摩尔比计较好为1∶0.8～1∶1.2，该摩尔比越接近1∶1所得到的聚酰胺酸的分子量越大。通过控制该聚酰胺酸的分子量，可以调整酰亚胺化后得到的聚酰亚胺的分子量。

本发明的聚酰胺酸或聚酰亚胺的分子量没有特别的限定，包含在液晶取向处理剂中时，从所得的涂膜的强度和作为液晶取向处理剂的易使用性的角度出发，以重均分子量计较好为2000～200000，更好为5000～50000。

<聚酰亚胺的合成>

本发明的聚酰亚胺是由上述的聚酰胺酸酰亚胺化而得的聚酰亚胺。聚酰胺酸的酰亚胺化可以通过在有机溶剂中，在碱性催化剂和酸酐的存在下搅拌1～100小时来进行。

碱性催化剂可以例举吡啶、三乙胺、三甲胺、三丁胺、三辛胺等。其中，优选吡啶，因为其具有使反应进行的适度的碱性。另外，酸酐可以例举乙酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐等。其中优选乙酸酐，因为酰亚胺化结束后，所得的聚酰亚胺易精制。有机溶剂可以使用上述聚酰胺酸聚合反应时所用的溶剂。

聚酰亚胺的酰亚胺化率可以通过调节催化剂量和反应温度、反应时间来控制。这时的碱性催化剂的量较好是酰胺酸基的0.2～10倍摩尔，更好是0.5～5倍摩尔。此外，酸酐的量较好是酰胺酸基的1～30倍摩尔，更好是1～10倍摩尔。反应温度较好是-20～250℃，更好是0～180℃。

本发明的聚酰亚胺的酰亚胺化率没有特别的限定，但从获得更高的电压保持率的液晶取向膜的理由出发，包含于液晶取向处理剂时，酰亚胺化率较好为40％以上，更好是60％以上，特好是80％以上。

这样得到的聚酰亚胺的溶液残存有添加的催化剂等，因此用于液晶取向处理剂时，较好是将聚酰亚胺回收、清洗后再使用。

聚酰亚胺的回收可以将酰亚胺化后的溶液投入搅拌着的弱溶剂，使聚酰亚胺析出后进行过滤。这时的弱溶剂可以例举甲醇、丙酮、己烷、丁基溶纤剂、庚烷、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、乙醇、甲苯、苯等。回收后的聚酰亚胺的清洗也可以用该弱溶剂进行。这样回收、清洗后得到的聚酰亚胺可以在常压或者减压下进行常温或者加热干燥而形成粉末。

该操作也可以对上述的聚酰胺酸进行。例如，在不想使液晶取向处理剂中含有聚酰胺酸的聚合所用的溶剂时，或者想要除去反应溶液中的未反应的单体成分及杂质时，可以进行上述的沉淀回收及精制。

<液晶取向处理剂>

本发明的液晶取向处理剂是含有选自如上所述获得的聚酰胺酸及聚酰亚胺的至少一种聚合物的涂布液。

其制造例可例举将上述聚酰胺酸或者聚酰亚胺的反应溶液直接用作液晶取向处理剂，或者可以经稀释后用作液晶取向处理剂，或者也可以将从反应液进行沉淀回收而得的产物再次溶于有机溶剂来用作液晶取向处理剂。另外，在稀释及再溶解的工序中，可以进行用于控制在基板上的涂布性的溶剂组成的调整，及用于改善涂膜的特性的添加物的追加等。还有，可以与结构和上述相异的聚酰亚胺的溶液或聚酰胺酸的溶液混合，或者可以添加其它树脂成分。

用于上述稀释或再溶解工序的有机溶剂只要是可溶解含有的聚合物则没有特别的限定，其具体例可例举N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、3-甲氧基-N，N-二甲基丙酰胺、N-甲基己内酰胺、2-吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-乙烯基吡咯烷酮、二甲亚砜、四甲基脲、二甲砜、六甲亚砜、γ-丁内酯、1，3-二甲基咪唑啉酮等。其中优选使用N-甲基-2-吡咯烷酮、1，3-二甲基咪唑啉酮、γ-丁内酯。这些可以使用1种或2种以上混合使用。

为了控制液晶取向处理剂在基板上的涂布性而添加的溶剂可例举乙基溶纤剂、丁基溶纤剂、乙基卡必醇、丁基卡必醇、乙基卡必醇乙酸酯、乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、二甘醇二乙醚、丙二醇一乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇一甲醚、丙二醇-1-一甲醚-2-乙酸酯、丙二醇-1-一乙醚-2-乙酸酯、二丙二醇、2-(2-乙氧基丙氧基)丙醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸正丙酯、乳酸正丁酯、乳酸异戊酯等。这些溶剂也包含无法单独溶解聚酰胺酸或者聚酰亚胺的溶剂，如果是在树脂不析出的范围，可以混入本发明的液晶取向处理剂中。特别是已知通过适度混合具有低表面张力的溶剂，在涂布于基板时可以提高涂膜均匀性，对于本发明的液晶取向处理剂也适合使用。其中，特别是从聚酰亚胺的溶解性的角度出发，特好是丁基溶纤剂、乙基卡必醇、二丙二醇一甲醚或二甘醇二乙醚。

用于改善涂膜的特性的添加物可例举3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-苯基氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、(氨基乙基氨基甲基)苯乙基三甲氧基硅烷等硅烷偶联剂。通过这些硅烷偶联剂的添加，可以提高涂膜对基板的密合性，但是如果过度添加则会导致聚酰胺酸及聚酰亚胺等树脂成分的凝集，因此较好是相对于聚酰胺酸或聚酰亚胺等树脂成分，硅烷偶联剂的添加量为0.5～10质量％，更好是1～5质量％。

本发明的液晶取向处理剂的固体成分浓度可以根据所要形成的液晶取向膜的厚度的设定做适当改变，较好是1～10质量％。如果不足1质量％，则难以形成均匀且无缺陷的涂膜，如果高于10质量％则有时溶液保存稳定性变差。还有，该固体成分中的本发明的聚酰胺酸或聚酰亚胺的浓度没有特别的限定，从所得的液晶取向膜的特性的角度出发，较好是1质量％以上，更好是3质量％以上，特好是5质量％以上。

如上所述得到的液晶取向处理剂最好是在涂布于基板前先进行过滤。

<液晶显示元件>

本发明的液晶取向处理剂可以通过涂布于基板，干燥、烧成后形成涂膜，再通过对该涂膜面进行摩擦处理，用作为摩擦用的液晶取向膜。此外，也可用作为不进行摩擦处理的VA用液晶取向膜、光取向膜。

这时，所用的基板只要是透明性高的基板则无特别的限定，可以使用玻璃基板、丙烯酸基板或聚碳酸酯基板等塑料基板等，从使生产工艺简化的角度出发，优选使用形成有用于液晶驱动的ITO电极等的基板。另外，对于反射型的液晶显示元件，可以只在一侧的基板使用硅晶片等不透明物质，这时的电极也可以使用铝等反射光的材料。

液晶取向处理剂的涂布方法可例举旋涂法、印刷法、喷墨法等，但从生产性方面来看，在工业生产上柔版印刷法被广泛采用，本发明的液晶取向处理剂也适合采用该涂布法。

涂布液晶取向处理剂之后的干燥工序虽然并不是必需的，但在涂布后至烧成前的这段时间对每一块基板而言都不固定的情况下或涂布后不立即进行烧成的情况下，最好是包含干燥工序。该干燥只要是使溶剂蒸发，达到涂膜形状不会因基板的运输等原因而变形的程度既可，对该干燥方法没有特别的限定。具体可例举以下的方法，使其在50～150℃、更好为80～120℃的热板上干燥0.5～30分钟，更好为1～5分钟。

涂布了液晶取向处理剂的基板的烧成可以在100～350℃中的任意温度下进行，但较好是150～300℃，更好是180℃～250℃。在液晶取向处理剂中含有酰胺酸基时，从酰胺酸向酰亚胺转化的转化率随该烧成温度而变化，但本发明的液晶取向剂无需100％酰亚胺化。

烧成后的涂膜的厚度较好为10～200nm，更好为50～100nm，因为如果过厚则在液晶显示元件的能耗方面不理想，而如果过薄则有时液晶显示元件的可靠性下降。

如上所述形成于基板上的涂膜面的摩擦处理可以使用现有的摩擦装置。这时的摩擦布的材质可例举棉布、人造丝、尼龙等。

采用上述方法得到的带液晶取向膜的基板通过公知的方法制造液晶晶胞，获得液晶显示元件。如果要举一个制造液晶晶胞的例子的话，一般是采用如下的方法：将形成有液晶取向膜的1对基板，夹隔着优选为1～30

μm、更好为2～10μm的间隔物，按照使摩擦方向成0～270°中的任意角度的要求设置，用密封剂将外围固定，注入液晶后密封。对封入液晶的方法没有特别的限定，可例举在对制得的液晶晶胞内进行减压后注入液晶的真空法、滴下液晶后进行密封的滴下法等。

这样制成的液晶显示元件适合用于TN液晶显示元件、STN液晶显示元件、TFT液晶显示元件、0CB液晶显示元件以及横向电场型的液晶显示元件、VA液晶显示元件等各种类型的显示元件。

实施例

以下例举实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明并不受此限定。

实施例1

3，5-二氨基苄基乙酸酯的合成：

将20.0g(0.100mol)3，5-二硝基苯甲醇溶于200ml四氢呋喃中，添加30.6g(0.300mol)乙酸酐、2.4g(0.030mol)吡啶，在氮气氛下回流6小时。

用TLC(Tin-layer Chromatography薄层色谱)确认原料斑点消失，用乙酸乙酯萃取，经纯水洗净除去乙酸酐及乙酸，盐水清洗后，用无水硫酸镁干燥。使用乙醇和异丙醇的混合溶剂进行重结晶，得到乳白色的结晶(式[ii]的化合物22g(0.092mol)、收率92％)。

¹H-NMR(d-DMSO，δppm)：8.80(1H，t)，8.67(2H，d)，5.33(2H，s)，2.13(3H，s)

1H-NMR是指分子内氢原子的核磁共振谱。

将20.0g(0.083mol)式[ii]的化合物溶于200ml1，4-二噁烷，进行充分脱气和氮置换，加入2.0g氧化铂，再次进行充分脱气后换成氢气氛，在室温下反应24小时。反应结束后，用硅藻土除去氧化铂，再除去溶剂后，用甲醇溶解，进行活性炭处理和重结晶(溶剂∶乙醇)，得到乳白色的固体(式[iii]的化合物12g(0.067mmol)、收率81％)。

¹H-NMR(CDCl₃，δppm)：6.11(2H，d)，5.98(1H，t)，4.92(2H，s)，3.60(4H，Br)，2.13(3H，s)

用于聚酰胺酸及聚酰亚胺的合成等的化合物的缩略号如下所示。

<四羧酸二酐>

CBDA：1，2，3，4-环丁烷四羧酸二酐

<二胺>

DABAc：3，5-二氨基苯甲基乙酸酯

DABBu：3，5-二氨基苯甲基丁酸酯

DABCPr：3，5-二氨基苯甲基环丙烷羧酸酯

DABCPe：3，5-二氨基苯甲基环戊烷羧酸酯

DABCPP：3，5-二氨基苯甲基3-环戊基丙酸酯

DABCHx：3，5-二氨基苯甲基环己烷羧酸酯

C14DAB：4-十四烷氧基-1，3-二氨基苯

3-ABA：3-氨基苯甲基胺

<有机溶剂>

NMP：N-甲基-2-吡咯烷酮

γ-BL：γ-丁内酯

BC：丁基溶纤剂

DPM：二丙二醇一甲基醚

<分子量的测定>

由聚合反应而得的聚酰亚胺的分子量如下测定：通过GPC(常温凝胶渗透色谱)装置测定该聚酰亚胺，作为聚乙二醇、聚环氧乙烷换算值算出数均分子量和重均分子量。

GPC装置：Shodex(昭和电工株式会社)公司制(GPC-101)

柱：Shodex公司制(KD803、KD805的串联)

柱温：50℃

洗脱液：N，N-二甲基甲酰胺(作为添加剂，溴化锂一水合物(LiBr·H₂O)为30mmol/L、磷酸·无水结晶(o-磷酸)为30mmol/L、四氢呋喃(THF)为10ml/L)

流速：1.0ml/分钟

校准曲线制作用标准试样：東ソ一(东曹)公司制TSK标准聚环氧乙烷(分子量约900,000、150,000、100,000、30,000)及聚合物实验室(PolymerLaboratory)公司制聚乙二醇(分子量约12,000、4,000、1,000)

<酰亚胺化率的测定>

由聚合反应得到的聚酰亚胺的酰亚胺化率如下算出：将该聚酰亚胺溶于d6-DMSO(二甲亚砜-d6)，测定1H-NMR，由质子峰的积分值的比求得未酰亚胺化而残存的酰胺酸基的比率，从而算出酰亚胺化率。

<液晶晶胞的制作>

用实施例2～7调制出的液晶取向处理剂、实施例13～24调制出的液晶取向处理剂及比较例1～2调制出的液晶取向处理剂，如下所示操作，制成液晶晶胞。

用旋涂法将液晶取向处理剂涂布在带透明电极的玻璃基板上，在80℃的热板上干燥5分钟后，在210℃的热板上进行10分钟的烧成，形成了膜厚70nm的涂膜。采用辊径120mm的摩擦装置，使用人造丝布，在辊转速1000rpm、辊行进速度50mm/sec、压入量0.3mm的条件下，对该涂膜面进行摩擦，得到了带液晶取向膜的基板。准备2片该带液晶取向膜的基板，在其中一片的液晶取向膜面上散布6μm的间隔物，然后在其上印刷密封剂，在使液晶取向膜面相对且摩擦方向正交的条件下将另一片基板贴合在其上后，使密封剂固化，制得了空晶胞。采用减压注入法，向该空晶胞中注入液晶MLC-2003(默克·日本公司(メルクジヤパン社)制)，将注入口密封，制得了扭曲向列液晶晶胞。

以下记述了制得的各液晶晶胞的物性的测定及特性的评价的方法。

实施例2～7、比较例1～2中的各液晶取向处理剂的组成、各液晶取向膜的物性的测定及特性的评价等的结果汇总于表1、表2。此外，实施例13～24中的各液晶取向处理剂的组成、各液晶取向膜的物性的测定及特性的评价等的结果汇总于表3、表4。

<耐摩擦性的评价>

耐摩擦性的验证试验如下：以将压入量改为0.5mm的条件进行摩擦，用共焦点激光显微镜观察了膜表面，评价如下进行。

○：没有观察到磨屑附着及摩擦伤痕。

△：观察到磨屑附着及摩擦伤痕。

×：膜剥离或肉眼观察到摩擦伤痕。

<预倾角测定>

对制得的扭曲向列液晶晶胞在105℃下加热5分钟后，进行预倾角的测定和电压保持率的测定。预倾角的测定采用晶体旋转法(Crystal rotation method)。

<电压保持率的测定>

对制得的扭曲向列液晶晶胞的电压保持率的测定如下进行：在90℃的温度下，对该液晶晶胞施加4V的电压60μs，测定16.67ms后的电压，算出了电压能够保持多少，将此作为电压保持率。此外，电压保持率的测定采用东阳特克尼卡株式会社(東陽テクニカ社)制的VHR-1电压保持率测定装置。

<蓄积电荷(RDC)的评估>

在23℃的温度下，对制得的扭曲向列液晶晶胞施加直流电压，以0.1V的间隔从0V至1.0V，测定各电压下的闪烁振幅水平，制成校准曲线。5分钟接地后，施加交流电压3.0V、直流电压5.0V，测定1小时后的闪烁振幅水平，通过对照预先制成的校准曲线来估算出RDC。

(该RDC的评估方法称为闪烁参照法(フリツカ一参照法)。)

实施例2

四羧酸二酐成分使用5.00g(0.025mol)CBDA，二胺成分使用4.69g(0.026mol)DABAc，在38.73g NMP中，于室温下反应16小时，得到聚酰胺酸溶液(PAA-1)。

将10.0g聚酰胺酸溶液(PAA-1)用23.3g NMP、10.0g BC稀释，形成固体成分为6质量％、NMP为64质量％、BC为30质量％的溶液，获得本发明的液晶取向处理剂。用该涂布液按照上述步骤制造液晶晶胞，进行如上所述的物性的测定和特性的评价。

实施例3

在20g聚酰胺酸溶液(PAA-1)中加入46.67g NMP进行稀释，添加3.29g乙酸酐和1.40g吡啶，在40℃下反应3小时以酰亚胺化。将该反应溶液冷却至室温左右后，投入至250ml甲醇中，回收沉淀的固体物质。接着，将该固体物质用甲醇清洗数次后，在100℃下减压干燥，得到聚酰亚胺(SPI-1)的白色粉末。该聚酰亚胺的数均分子量为12259，重均分子量为35793。此外酰亚胺化率为80％。

在得到的聚酰亚胺(SPI-1)2g中加入18g NMP，于50℃搅拌20小时。在搅拌结束时聚酰亚胺完全溶解。再向该溶液中加入8.0g NMP、12.0g BC，于50℃搅拌20小时，形成聚酰亚胺为5质量％、NMP为65质量％、BC为30质量％的溶液，得到本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液，与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例4

四羧酸二酐成分使用6.09g(0.031mol)CBDA，二胺成分使用4.00g(0.022mol)DABAc、3.04g(0.01mol)C14DAB，在74.5g NMP中于室温下反应16小时，得到聚酰胺酸溶液(PAA-2)。

将10.0g聚酰胺酸溶液(PAA-2)用23.3g NMP、10.0g BC稀释，形成固体成分为6质量％、NMP为64质量％、BC为30质量％的溶液，获得本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例5

在50g聚酰胺酸溶液(PAA-2)中加入116.67g NMP进行稀释，添加7.39g乙酸酐和3.15g吡啶，在50℃下反应3小时以酰亚胺化。

将该反应溶液冷却至室温左右后，投入至1.25L甲醇中，回收沉淀的固体物质。接着，将该固体物质用甲醇清洗数次后，在100℃下减压干燥，得到聚酰亚胺(SPI-2)的白色粉末。该聚酰亚胺的数均分子量为16321，重均分子量为39857。此外酰亚胺化率为85％。

在聚酰亚胺(SPI-2)2g中加入18g γ-BL，于50℃搅拌20小时。在搅拌结束时聚酰亚胺完全溶解。再向该溶液中加入8.0g γ-BL、6.0g BC、6.0gDPM，于50℃搅拌20小时，形成聚酰亚胺为5质量％、γ-BL为65质量％、DPM为15质量％、BC为15质量％的溶液，得到本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例6

四羧酸二酐成分使用13.53g(0.073mol)CBDA，二胺成分使用4.00g(0.022mol)DABAc、3.67g(0.030mol)3-ABA、7.12g(0.022mol)C14DAB，在116.0g NMP中于室温下反应16小时，得到聚酰胺酸溶液(PAA-3)。

将10.0g聚酰胺酸溶液(PAA-3)用23.3g NMP、10.0g BC稀释，形成固体成分为6质量％、NMP为64质量％、BC为30质量％的溶液，获得本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例7

在100g聚酰胺酸溶液(PAA-3)中加入233.33g NMP进行稀释，添加15.66g乙酸酐和6.67g吡啶，在70℃下反应3小时以酰亚胺化。

将该反应溶液冷却至室温左右后，投入至1.25L甲醇中，回收沉淀的固体物质。接着，将该固体物质用甲醇清洗数次后，在100℃下减压干燥，得到聚酰亚胺(SPI-3)的淡茶色粉末。该聚酰亚胺的数均分子量为18649，重均分子量为41774。此外酰亚胺化率为94％。

在聚酰亚胺(SPI-3)2g中加入18g γ-BL，于50℃搅拌20小时。在搅拌结束时聚酰亚胺完全溶解。再向该溶液中加入8.0g γ-BL、6.0g BC、6.0gDPM，于50℃搅拌20小时，形成聚酰亚胺为5质量％、γ-BL为65质量％、DPM为15质量％、BC为15质量％的溶液，得到本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

比较例1

四羧酸二酐成分使用12.5g(0.064mol)CBDA，二胺成分使用5.56g(0.046mol)3-ABA、6.25g(0.020mol)C14DAB，在97.20g NMP中于室温下反应16小时，得到聚酰胺酸溶液(PAA-4)。

将10.0g聚酰胺酸溶液(PAA-4)用23.3g NMP、10.0g BC稀释，形成固体成分为6质量％、NMP为64质量％、BC为30质量％的溶液，获得作为比较对象的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

比较例2

在50g聚酰胺酸溶液(PAA-4)中加入116.67g NMP进行稀释，添加7.39g乙酸酐和3.15g吡啶，在70℃下反应3小时以酰亚胺化，但反应中发生凝胶化。

再次向50g聚酰胺酸溶液(PAA-4)中加入116.67g NMP进行稀释，添加7.39g乙酸酐和3.15g吡啶，将酰亚胺化的反应温度改为50℃来进行反应。

将该反应溶液冷却至室温左右后，投入至250ml甲醇中，回收沉淀的固体物质。接着，将该固体物质用甲醇清洗数次后，在100℃下减压干燥，得到聚酰亚胺(SPI-4)的白色粉末。该聚酰亚胺的数均分子量为16338，重均分子量为39865。此外酰亚胺化率为80％。

在聚酰亚胺(SPI-4)1g中加入9g γ-BL，于50℃搅拌20小时。在搅拌结束时聚酰亚胺完全溶解。再向该溶液中加入4.0g γ-BL、3.0g BC、3.0gDPM，于50℃搅拌20小时，形成聚酰亚胺为5质量％、γ-BL为65质量％、DPM为15质量％、BC为15质量％的溶液，得到作为比较对象的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

表1

表2

例	耐摩擦性	预倾角[°]	电压保持率(VHR)[％]，90℃	RDC[V]*
					实施例2	○	1.2	90	0.15
实施例3	○	1.0	93	0.15
					实施例4	○	3.2	90	0.20
实施例5	○	2.8	93	0.15
					实施例6	○	12.5	91	0.20
实施例7	○	4.5	95	0.15
					比较例1	△	6.0	85	0.50
比较例2	×	3.5	92	0.45

*：利用光学闪烁参照法，直流电压(DC)刚切断后的RDC

实施例8

3，5-二氨基苄基丁酸酯的合成：

将20.0g(0.100mol)3，5-二硝基苯甲醇、2.4g(0.030mol)吡啶溶于200ml脱水DMF中，在冰浴中添加11.80g(0.110mol)丁酰氯，于室温下搅拌6小时。

用TLC确认原料斑点消失，将反应溶液注入冷却的纯水中，将析出的固体过滤，用甲醇和水进行清洗。其后，用乙醇和异丙醇的混合溶剂进行重结晶，得到乳白色的结晶(式[iv]的化合物24g(0.082mol)、收率82％)。

¹H-NMR(d-DMSO，δppm)：8.80(t，1H)，8.67(d，2H)，5.35(s，2H)，2.45(m，2H)，1.65(m，2H)，0.93-0.89(m，3H)

将24.0g(0.082mol)式[iv]的化合物溶于200ml 1，4-二噁烷，进行充分脱气和氮置换，加入2.4g铂/碳，再次进行充分脱气后换成氢气氛，在室温下反应24小时。反应结束后，用硅藻土过滤除去铂/碳，再进行活性炭处理后除去溶剂，得到茶色的粘体(式[v]的化合物12g(0.058mol)、收率71％)。

¹H-NMR(CDCl₃，δppm)：6.11(d，2H)，5.99(t，1H)，4.94(s，2H)，3.62(br，4H)，2.30-1.98(m，2H)，1.61-1.50(m，2H)，0.91-0.86(m，3H)

实施例9

3，5-二氨基苄基环丙烷羧酸酯的合成：

将20.0g(0.100mol)3，5-二硝基苯甲醇、15.7ml环丙烷甲酰氯溶于200ml四氢呋喃中。向其中滴下10.0ml吡啶，在室温下搅拌24小时。反应结束后，加入50ml纯水，搅拌1小时。在其中加入乙酸乙酯进行溶剂萃取，将提取出的有机层用1N盐酸、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水依次进行清洗。向清洗后的有机层加入无水硫酸镁进行脱水，将其过滤后，用旋转蒸发器从滤液蒸去溶剂。将蒸除溶剂后的残渣用异丙醇重结晶，得到二硝基化合物(式[vi]的化合物24g(0.090mol)、收率90％)。

¹H-NMR(CDCl₃，δppm)：8.80(t，1H)，8.67(d，2H)，5.33(s，2H)，1.80-1.73(m，1H)，0.98-0.92(m，4H)

将20.0g(0.075mol)式[vi]的化合物、2.0g氧化铂加入250ml1，4-二噁烷中，在氢气氛下于室温进行搅拌。反应结束后，用硅藻土过滤除去氧化铂，再用旋转蒸发器蒸除溶剂。将蒸除溶剂后的残渣溶于200ml甲醇中，加入2.0g活性炭在室温下搅拌。用硅藻土过滤除去活性炭，再用旋转蒸发器蒸除溶剂，将残渣用乙酸乙酯/己烷＝1/5进行重结晶，得到乳白色固体(式[vii]的化合物12.0g(0.582mol)，收率78％)。

¹H-NMR(CDCl₃，δppm)：6.11(d，2H)，5.98(t，1H)，4.92(s，2H)，3.60(br，4H)，1.78-1.65(m，1H)，0.98-0.92(m，4H)

实施例10

3，5-二氨基苄基环戊烷羧酸酯的合成：

将20.0g(0.100mol)3，5-二硝基苯甲醇、12.9ml环戊烷甲酰氯溶于200ml四氢呋喃中。向其中滴下9.0ml吡啶，在室温下搅拌22小时。反应结束后，加入50ml纯水，搅拌1小时。在其中加入乙酸乙酯进行溶剂萃取，将提取出的有机层用1N盐酸、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水依次进行清洗。向清洗后的有机层加入无水硫酸镁进行脱水，将其过滤后，用旋转蒸发器从滤液蒸去溶剂。将蒸除溶剂后的残渣用异丙醇重结晶，得到二硝基化合物(式[viii]的化合物24g(0.082mol)、收率82％)。

¹H-NMR(CDCl₃，δppm)：9.01(t，1H)，8.56-8.54(m，2H)，5.30(d，2H)，2.91-2.83(m，1H)，2.03-1.58(m，8H)

将24.0g(0.082mol)式[viii]的化合物、2.5g铂/碳加入250ml甲醇中，在氢气氛下于室温进行搅拌。反应结束后，用硅藻土过滤除去铂/碳，再用旋转蒸发器蒸除溶剂。将蒸除溶剂后的残渣溶于200ml甲醇中，加入2.0g活性炭在室温下搅拌。用硅藻土过滤除去活性炭，再用旋转蒸发器蒸除溶剂，减压下进行干燥，得到褐色液体(式[ix]的化合物19.3g(0.082mol)，收率96％)。

¹H-NMR(CDCl₃，δppm)：6.10(d，2H)，5.97(t，1H)，4.92(s，2H)，3.52(br，4H)，2.77(m，1H)，1.95-1.51(m，8H)

实施例11

3，5-二氨基苄基3-环戊基丙酸酯的合成：

将23.1g(0.117mol)3，5-二硝基苯甲醇、19.3ml 3-环戊基丙酰氯溶于250ml四氢呋喃中。向其中滴下10.3ml吡啶，在室温下搅拌16小时。反应结束后，加入50ml纯水，搅拌1小时。在其中加入乙酸乙酯进行溶剂萃取，将提取出的有机层用1N盐酸、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水依次进行清洗。向清洗后的有机层加入无水硫酸镁进行脱水，将其过滤后，用旋转蒸发器从滤液蒸去溶剂。将蒸除溶剂后的残渣用己烷/乙酸乙酯＝3/1重结晶，得到二硝基化合物(式[x]的化合物29.8g(0.092mol)、收率79％)。

¹H-NMR(CDCl₃，δppm)：9.02(t，1H)，8.57-8.54(m，2H)，5.30(s，2H)，2.49-2.43(m，2H)，1.83-1.45(m，9H)，1.18-1.04(m，2H)

将29.8g(0.092mol)式[x]的化合物、3.1g铂/碳加入300ml甲醇中，在氢气氛下于室温进行搅拌。反应结束后，用硅藻土过滤除去铂/碳，再用旋转蒸发器蒸除溶剂。将蒸除溶剂后的残渣用乙酸乙酯/己烷＝1/6重结晶，得到淡茶色固体(式[xi]的化合物21.6g(0.082mol)，收率89％)。

¹H-NMR(CDCl₃，δppm)：6.11(d，2H)，5.99(t，1H)，4.92(s，2H)，3.60(br，4H)，2.39-2.34(m，2H)，1.81-1.45(m，9H)，1.17-1.20(m，2H)

实施例12

3，5-二氨基苄基环己烷羧酸酯的合成：

将20.1g(0.101mol)3，5-二硝基苯甲醇、14.5ml 3-环己烷甲酰氯溶于200ml四氢呋喃中。向其中滴下9.0ml吡啶，在室温下搅拌23小时。反应结束后，加入50ml纯水，搅拌1小时。在其中加入乙酸乙酯进行溶剂萃取，将提取出的有机层用1N盐酸、饱和碳酸氢钠水溶液、饱和食盐水依次进行清洗。向清洗后的有机层加入无水硫酸镁进行脱水，将其过滤后，用旋转蒸发器从滤液蒸去溶剂。将蒸除溶剂后的残渣用异丙醇重结晶，得到二硝基化合物(式[xii]的化合物25.0g(0.081mol)、收率81％)。

¹H-NMR(CDCl₃，δppm)：9.01(t，1H)，8.55-8.53(m，2H)，5.30(d，2H)，2.44(tt，1H)，2.02-1.92(m，2H)，1.83-1.64(m，3H)，1.55-1.18(m，5H)

将24.8g(0.081mol)式[xii]的化合物、2.5g铂/碳加入250ml甲醇中，在氢气氛下于室温进行搅拌。反应结束后，用硅藻土过滤除去铂/碳，再用旋转蒸发器蒸除溶剂。将蒸除溶剂后的残渣溶于200ml甲醇中，加入2.0g活性炭在室温下搅拌。用硅藻土过滤除去活性炭，再用旋转蒸发器蒸除溶剂，减压下进行干燥，得到褐色液体(式[xiii]的化合物19.3g(0.078mol)，收率96％)。

¹H-NMR(CDCl₃，δppm)：6.10(d，2H)，5.98(t，1H)，4.92(s，2H)，3.61(br，4H)，2.34(tt，1H)，1.98-1.89(m，2H)，1.81-1.14(m，8H)

实施例13

四羧酸二酐成分使用7.64g(0.039mol)CBDA，二胺成分使用2.50g(0.012mol)DABBu、1.95g(0.016mol)3-ABA、3.84g(0.012mol)C14DAB，在63.79g NMP中于室温下反应16小时，得到聚酰胺酸溶液(PAA-5)。

将10.0g聚酰胺酸溶液(PAA-5)用23.3g NMP、10.0g BC进行稀释，形成聚酰胺酸为6质量％、NMP为64质量％、BC为30质量％的溶液，获得本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例14

在50g聚酰胺酸溶液(PAA-5)中加入116.67g NMP进行稀释，添加7.83g乙酸酐和3.33g吡啶，在70℃下反应3小时以酰亚胺化。将该反应溶液冷却至室温左右后，投入至1.25L甲醇中，回收沉淀的固体物质。接着，将该固体物质用甲醇清洗数次后，在100℃下减压干燥，得到聚酰亚胺(SPI-5)的淡茶色粉末。该聚酰亚胺的数均分子量为16358，重均分子量为38735。此外酰亚胺化率为90％。

在聚酰亚胺(SPI-5)2g中加入18g γ-BL，于50℃搅拌20小时。在搅拌结束时聚酰亚胺完全溶解。再向该溶液中加入8.0g γ-BL、6.0g BC、6.0gDPM，于50℃搅拌20小时，形成聚酰亚胺为5质量％、γ-BL为65质量％、DPM为15质量％、BC为15质量％的溶液，得到本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例15

四羧酸二酐成分使用5.00g(0.025mol)CBDA，二胺成分使用5.32g(0.026mol)DABCPr，在41.32g NMP中于室温下反应16小时，得到聚酰胺酸溶液(PAA-6)。

将10.0g聚酰胺酸溶液(PAA-6)用23.3g NMP、10.0g BC进行稀释，形成聚酰胺酸为6质量％、NMP为64质量％、BC为30质量％的溶液，获得本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例16

在20g聚酰胺酸溶液(PAA-6)中加入46.67g NMP进行稀释，添加3.06g乙酸酐和1.31g吡啶，在40℃下反应3小时以酰亚胺化。将该反应溶液冷却至室温左右后，投入至250ml甲醇中，回收沉淀的固体物质。接着，将该固体物质用甲醇清洗数次后，在100℃下减压干燥，得到聚酰亚胺(SPI-6)的白色粉末。该聚酰亚胺的数均分子量为13329，重均分子量为33233。此外酰亚胺化率为81％。

在所得的聚酰亚胺(SPI-6)2.00g中加入18.0g γ-BL，于50℃搅拌20小时。在搅拌结束时聚酰亚胺完全溶解。再向该溶液中加入8.0g γ-BL、 6.00g BC、6.00g DPM，于50℃搅拌20小时，形成聚酰亚胺为5质量％、γ-BL为65质量％、DPM为15质量％、BC为15质量％的溶液，得到本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例17

四羧酸二酐成分使用5.52g(0.028mol)CBDA，二胺成分使用1.79g(0.009mol)DABCPr、1.42g(0.011mol)3-ABA、2.79g(0.009mol)C14DAB，在46.1gNMP中于室温下反应16小时，得到聚酰胺酸溶液(PAA-7)。

将10.0g聚酰胺酸溶液(PAA-7)用23.3g NMP、10.0g BC进行稀释，形成聚酰胺酸为6质量％、NMP为64质量％、BC为30质量％的溶液，获得本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例18

在40.0g聚酰胺酸溶液(PAA-7)中加入93.3g NMP进行稀释，添加6.02g乙酸酐和2.49g吡啶，在60℃下反应3小时以酰亚胺化。将该反应溶液冷却至室温左右后，投入至500ml甲醇中，回收沉淀的固体物质。接着，将该固体物质用甲醇清洗数次后，在100℃下减压干燥，得到聚酰亚胺(SPI-7)的白色粉末。该聚酰亚胺的数均分子量为17430，重均分子量为48532。此外酰亚胺化率为90％。

在该聚酰亚胺(SPI-7)2.00g中加入18.0g γ-BL，于50℃搅拌20小时。在搅拌结束时聚酰亚胺完全溶解。再向该溶液中加入8.00g γ-BL、6.00g BC、6.00g DPM，于50℃搅拌20小时，形成聚酰亚胺为5质量％、γ-BL为65质量％、DPM为15质量％、BC为15质量％的溶液，得到本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例19

四羧酸二酐成分使用5.71g(0.029mol)CBDA，二胺成分使用2.11g(0.009mol)DABCPe、1.47g(0.012mol)3-ABA、2.88g(0.009mol)C14DAB，在48.7g NMP中于室温下反应16小时，得到聚酰胺酸溶液(PAA-8)。

将10.0g聚酰胺酸溶液(PAA-8)用23.3g NMP、10.0g BC进行稀释，形成聚酰胺酸为6质量％、NMP为64质量％、BC为30质量％的溶液，获得本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例20

在40.0g聚酰胺酸溶液(PAA-8)中加入93.3g NMP进行稀释，添加5.98g乙酸酐和2.57g吡啶，在60℃下反应3小时以酰亚胺化。将该反应溶液冷却至室温左右后，投入至500ml甲醇中，回收沉淀的固体物质。接着，将该固体物质用甲醇清洗数次后，在100℃下减压干燥，得到聚酰亚胺(SPI-8)的白茶色粉末。该聚酰亚胺的数均分子量为14757，重均分子量为36865。此外酰亚胺化率为90％。

在该聚酰亚胺(SPI-8)2.00g中加入18.0g γ-BL，于50℃搅拌20小时。在搅拌结束时聚酰亚胺完全溶解。再向该溶液中加入8.00g γ-BL、6.00g BC、6.00g DPM，于50℃搅拌20小时，形成聚酰亚胺为5质量％、γ-BL为65质量％、DPM为15质量％、BC为15质量％的溶液，得到本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例21

四羧酸二酐成分使用5.71g(0.029mol)CBDA，二胺成分使用2.36g(0.009mol)DABCPP、1.47g(0.012mol)3-ABA、2.88g(0.009mol)C14DAB，在48.7g NMP中于室温下反应16小时，得到聚酰胺酸溶液(PAA-9)。

将10.0g聚酰胺酸溶液(PAA-9)用23.3g NMP、10.0g BC稀释，形成聚酰胺酸为6质量％、NMP为64质量％、BC为30质量％的溶液，获得本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例22

在40.0g聚酰胺酸溶液(PAA-9)中加入93.3g NMP进行稀释，添加5.86g乙酸酐和2.51g吡啶，在60℃下反应3小时以酰亚胺化。将该反应溶液冷却至室温左右后，投入至500ml甲醇中，回收沉淀的固体物质。接着，将该固体物质用甲醇清洗数次后，在100℃下减压干燥，得到聚酰亚胺(SPI-9)的白茶色粉末。该聚酰亚胺的数均分子量为14900，重均分子量为35161。此外酰亚胺化率为91％。

在该聚酰亚胺(SPI-9)2.00g中加入18.0g γ-BL，于50℃搅拌20小时。在搅拌结束时聚酰亚胺完全溶解。再向该溶液中加入8.00g γ-BL、6.00g BC、6.00g DPM，于50℃搅拌20小时，形成聚酰亚胺为5质量％、γ-BL为65质量％、DPM为15质量％、BC为15质量％的溶液，得到本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例23

四羧酸二酐成分使用5.71g(0.029mol)CBDA，二胺成分使用2.23g(0.009mol)DABCHx、1.47g(0.012mol)3-ABA、2.88g(0.009mol)C14DAB，在49.2g NMP中于室温下反应16小时，得到聚酰胺酸溶液(PAA-10)。

将10.0g聚酰胺酸溶液(PAA-10)用23.3g NMP、10.0g BC进行稀释，形成聚酰胺酸为6质量％、NMP为64质量％、BC为30质量％的溶液，获得本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

实施例24

在40.0g聚酰胺酸溶液(PAA-10)中加入93.3g NMP进行稀释，添加5.92g乙酸酐和2.54g吡啶，在60℃下反应3小时以酰亚胺化。将该反应溶液冷却至室温左右后，投入至500ml甲醇中，回收沉淀的固体物质。接着，将该固体物质用甲醇清洗数次后，在100℃下减压干燥，得到聚酰亚胺(SPI-10)的白茶色粉末。该聚酰亚胺的数均分子量为15864，重均分子量为41355。此外酰亚胺化率为88％。

在该聚酰亚胺(SPI-10)2.00g中加入18.0g γ-BL，于50℃搅拌20小时。在搅拌结束时聚酰亚胺完全溶解。再向该溶液中加入8.00g γ-BL、6.00g BC、6.00g DPM，于50℃搅拌20小时，形成聚酰亚胺为5质量％、γ-BL为65质量％、DPM为15质量％、BC为15质量％的溶液，得到本发明的液晶取向处理剂。使用该涂布液与实施例2同样地制造液晶晶胞，进行物性的测定和特性的评价。

表3

表4

例	耐摩擦性	预倾角[°]	电压保持率(VHR)[％]，90℃	RDC[V]*
					实施例13	○	11.7	92	0.15
实施例14	○	4.7	94	0.20
					实施例15	○	1.1	91	0.22
实施例16	○	0.8	93	0.20
					实施例17	○	5.0	92	0.22

实施例18	○	3.8	95	0.12
					实施例19	○	5.4	92	0.33
实施例20	○	3.7	94	0.29
					实施例21	○	6.2	93	0.30
实施例22	○	3.7	93	0.25
					实施例23	○	5.5	93	0.32
实施例24	○	3.7	94	0.25

*：利用光学闪烁参照法，直流电压(DC)刚切断后的RDC

从实施例2、4、6、13、15、17、19、21及23和比较例1的比较可知，对于含聚酰胺酸的液晶取向处理剂，通过使二胺成分的一部分或全部采用式[1]表示的二胺，液晶晶胞的电压保持率提高，并且直流电压施加于液晶晶胞时的蓄积电荷减少，而且液晶取向膜的耐摩擦性也提高。另外，从实施例3、5、7、14、16、18、20、22及24和比较例2的比较可知，对于含有聚酰亚胺的液晶取向处理剂，通过使二胺成分的一部分或全部采用式[1]表示的二胺，也能够获得同样的效果。还有，从实施例4和实施例6、及实施例5和实施例7的比较可知，将式[1]的二胺和式[2]的二胺组合，可以提高增大液晶预倾角的效果。

产业上的可利用性

由本发明的液晶取向处理剂可以得到电压保持率高且施加直流电压、停止后的蓄积的电荷少的取向膜。因此，使用本发明的液晶取向处理剂制得的液晶显示元件可以作为可靠性高的液晶显示器件，适合用于TN液晶显示元件、STN液晶显示元件、TFT液晶显示元件、VA液晶显示元件、IPS液晶显示元件、OCB液晶显示元件等各种类型的显示元件。

这里引用2008年6月17日提出申请的日本专利申请2008-158456号的说明书、权利要求书及摘要的全部内容作为本发明的说明书的揭示。

Claims (11)

1.液晶取向处理剂，其特征在于，包含聚酰胺酸或将该聚酰胺酸酰亚胺化而得的聚酰亚胺的至少一方，所述聚酰胺酸由含有下式[1]的二胺的二胺成分和四羧酸二酐成分反应而得，

式中，R表示碳原子数1～25的饱和烃基。

2.如权利要求1所述的液晶取向处理剂，其特征在于，式[1]表示的二胺占用于聚酰胺酸的合成的全部二胺成分的20～100摩尔％。

3.如权利要求1或2所述的液晶取向处理剂，其特征在于，式[1]表示的二胺是在间位或对位的位置具有2个氨基的二胺。

4.如权利要求1所述的液晶取向处理剂，其特征在于，与四羧酸二酐成分反应的二胺成分中包含下式[2]表示的二胺，

式中，Ar表示苯环或萘环，R₁为碳原子数1～5的亚烷基，R₂为氢原子或甲基。

5.如权利要求1～4中任一项所述的液晶取向处理剂，其特征在于，四羧酸二酐成分为包含具有脂环式结构或脂肪族结构的四羧酸二酐的四羧酸二酐成分。

6.液晶取向膜，其特征在于，由权利要求1～5中任一项所述的液晶取向处理剂获得。

7.液晶显示元件，其特征在于，具备权利要求6所述的液晶取向膜。

8.下式[1-1]的二胺，

式中，R₃为碳原子数1～5的直链状烷基。

9.下式[1-2]的二胺，

式中，R₄为包含至少1个环结构的碳原子数3～8的饱和烃基。

10.聚酰胺酸，其特征在于，由含有权利要求8或9所述的二胺的二胺成分和四羧酸二酐成分反应而得。

11.聚酰亚胺，其特征在于，将权利要求10所述的聚酰胺酸酰亚胺化而得。