[发明专利]包含聚酰胺酸酯的液晶取向剂、液晶取向膜及液晶显示元件

说明书

技术领域

本发明涉及包含聚酰胺酸酯的液晶取向剂，更具体涉及包含使二羧酸二酯与二胺在特定的缩合剂的存在下缩聚而得的聚酰胺酸酯的液晶取向剂。

背景技术

聚酰亚胺因具有良好的耐热性、机械强度、绝缘性而被广泛用作电子材料和航空器材料等。作为代表性的聚酰亚胺，已知聚(4,4’-氧联二苯基-均苯四甲酰亚胺)(poly-4,4’-oxydiphenylene pyromellitimide)等芳香族聚酰亚胺。这样的芳香族聚酰亚胺不溶于有机溶剂，也无法熔融，因此成形加工困难。于是，广泛采用下述方法：在可溶于有机溶剂的聚酰亚胺前体的阶段进行成形加工后，通过热处理或化学方法使其发生闭环反应而获得聚酰亚胺。

作为聚酰亚胺的前体，已知聚酰胺酸。聚酰胺酸可通过使四羧酸二酐与芳香族二胺反应来合成。具体来说，通过在使芳香族二胺溶解于如N-甲基吡咯烷酮(NMP)等极性溶剂后加入四羧酸二酐进行室温搅拌，可容易地获得高分子量的聚酰胺酸，在工业上被广泛采用。

但是，如上所述制成的聚酰胺酸存在2个问题。第1个问题是溶液的保存稳定性差。如果在室温下保存聚酰胺酸，则粘度在数小时至数天的时间内逐渐下降，因此为了保持粘度恒定，必须在-20℃左右冷冻保存。第2个问题是制造聚酰亚胺的情况下用于脱水闭环的加热处理时聚酰胺酸的分子量下降。这2个问题的原因是共通的，即，四羧酸二酐与芳香族二胺的反应是具有基于四羧酸二酐与芳香族二胺的聚合的聚酰胺酸的生成反应和通过聚酰胺酸的解聚变回四羧酸二酐与芳香族二胺的逆反应的平衡反应。

作为解决如上所述的聚酰胺酸的问题的聚酰亚胺前体，已知聚酰胺酸酯。聚酰胺酸酯是聚酰胺酸的羧基置换为酯的结构的高分子。根据其分子结构的不同，聚酰胺酸酯可能不会发生解聚，因此具有室温下的保存稳定性良好而在加热处理时也不会发生分子量下降的特长。

另一方面，聚酰胺酸酯的合成方法大致分成3种方法。第1种合成方法是使二酯二羧酸酰氯与二胺反应的方法(参照专利文献1、2)。二酯二羧酸酰氯与四羧酸二酐相比，与二胺的反应性更高，所以通过该合成方法，能够以比聚酰胺酸更短的时间获得高分子量的聚酰胺酸酯。但是，由于其反应性高，二酯二羧酸酰氯容易因水解而转化为二酯二羧酸。因此，如果聚合体系中混入水分，则所得的聚酰胺酸酯的分子量下降，因而缺乏分子量的再现性。

第2种合成方法是将聚酰胺酸的羧基转化为酯的方法。该方法中，通过在由四羧酸二酐和二胺合成聚酰胺酸后加入所需的酯化剂使其反应，从而获得聚酰胺酸酯(参照专利文献3)。但是，作为问题点，可例举没有酯化的简便的反应追踪方法、难以使所有的羧基定量地酯化。

第3种合成方法是使用缩合剂使二酯二羧酸与二胺在碱的存在下缩聚的方法。作为缩合剂，已知羰基二咪唑等(参照非专利文献1)。该方法中，可再现性良好地获得高分子量的聚酰胺酸酯，但是在工业上难以通过简便的方法除去来源于缩合剂的杂质而获得高纯度的聚酰胺酸酯。

另一方面，为了赋予液晶取向膜以液晶取向性，有用布摩擦膜表面、即进行所谓的摩擦处理的方法，目前在工业上被广泛采用。液晶取向膜因摩擦处理而磨损的情况下，存在由此产生的粉尘和液晶取向膜上产生的损伤使显示品质下降的问题。因此，液晶取向膜被要求具有良好的摩擦耐受性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开平11-315140号公报

专利文献2:日本专利特开2000-273172号公报

专利文献3:日本专利特开平10-60109号公报

非专利文献

非专利文献1:《聚酰亚胺及其它高温聚合物(Polyimides and Other High-Temperature Polymers)》，45-50页(1991)

发明的概要

发明所要解决的技术问题

发明人经过研究后发现，以4-(4,6-二烷氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-烷基吗啉卤化物为缩合剂在碱的存在下使二羧酸二酯与二胺缩聚的情况下，上述缩合剂可容易地从反应体系中除去，所以所制造的聚酰胺酸酯能够以高纯度及高收率获得。但是，发现包含通过该方法得到的聚酰胺酸酯的液晶取向膜存在上述的摩擦处理中的问题，摩擦耐受性差。

本发明的目的在于使二酯二羧酸与二胺缩聚而以高收率、高纯度获得作为目标物的聚酰胺酸酯，并且提供可获得摩擦耐受性良好的液晶取向膜的液晶取向剂。

解决技术问题所采用的技术方案