(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（Ｉ）のジアニリンに基づく化合物であって、
【化１】
0005708941.tif 000075
（Ｉ）
式中、Ｒ１−Ｒ５のうちの１つはアミノを表し、他のＲ１−Ｒ５のうちの１つはＣ１−Ｃ３アルキル基およびＣ１−Ｃ３ハロアルキル基から成る群より選択され、残りのＲ１−Ｒ５は、独立して、水素、Ｃ１−Ｃ３アルキル基、Ｃ１−Ｃ３ハロアルキル基、およびハロゲンから成る群より選択され、
Ｒ６−Ｒ１０のうちの１つはアミノを表し、他のＲ６−Ｒ１０のうちの１つはＣ１−Ｃ３アルキル基およびＣ１−Ｃ３ハロアルキル基から成る群より選択され、残りのＲ６−Ｒ１０は、独立して、水素、Ｃ１−Ｃ３アルキル基、Ｃ１−Ｃ３ハロアルキル基、およびハロゲンから成る群より選択され、
Ｘ１は、下記式：
【化２】
0005708941.tif 000076
および
【化３】
0005708941.tif 000077
から成る群より選択され、
Ｘ２は、下記式：
【化６】
0005708941.tif 000078
および
【化７】
0005708941.tif 000079
から成る群より選択され、
Ａは１，４‐シクロヘキシレン基、下記式：
【化１０】
0005708941.tif 000080
【化１１】
0005708941.tif 000081
および
【化１２】
0005708941.tif 000082
から成る群より選択される未置換基、またはハロ置換基であり、式中、Ｇは単結合、Ｃ１−Ｃ２８アルキレン基、およびＣ１−Ｃ２８ハロアルキレン基から成る群より選択される、ジアニリンに基づく化合物。
【請求項２】
請求項１に記載のジアニリンに基づく化合物であって、前記Ｇは、下記式：
【化１３】
0005708941.tif 000083
を表し、式中、Ｇ１およびＧ２は、独立して、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ１３アルキル基、およびＣ１−Ｃ１３ハロアルキル基からなる群より選択されるジアニリンに基づく化合物。
【請求項３】
請求項２に記載のジアニリンに基づく化合物であって、前記Ｇ１および
Ｇ２は、独立して、メチル、ハロゲン、およびハロメチルから成る群より選択されるジアニリンに基づく化合物。
【請求項４】
請求項１に記載のジアニリンに基づく化合物であって、式中、Ｒ２およびＲ４のうちの１つはアミノを表し、もう一方のＲ２およびＲ４は水素を表し、Ｒ７およびＲ９のうちの１つはアミノを表し、もう一方のＲ７およびＲ９は水素を表しており、Ｒ３およびＲ８は独立して、Ｃ１−Ｃ１３アルキル基、およびＣ１−Ｃ１３ハロアルキル基から成る群より選択され、Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６、およびＲ１０はそれぞれ水素を表すジアニリンに基づく化合物。
【請求項５】
請求項１に記載のジアニリンに基づく化合物であって、下記式：
【化１４】
0005708941.tif 000084
および
【化１５】
0005708941.tif 000085
から成る群より選択されるジアニリンに基づく化合物。
【請求項６】
ジアミン成分およびテトラカルボン酸成分またはその二無水物を重合反応させることで得られるポリアミド酸組成物であって、前記ジアミン成分は請求項１に記載のジアニリンに基づく化合物を含み、前記ポリアミド酸組成物は、５，０００〜２，５００，０００の範囲の重量平均分子量を有するポリアミド酸組成物。
【請求項７】
請求項６に記載のポリアミド酸組成物を脱水／閉環反応させることで得られるポリイミド組成物。
【請求項８】
請求項６に記載のポリアミド酸組成物および該ポリアミド酸組成物を分散させるための溶媒を含む液晶配向剤。
【請求項９】
請求項７に記載のポリイミド組成物および該ポリイミド組成物を分散させるための溶媒を含む液晶配向剤。
【請求項１０】
式（Ｉ）のジアニリンに基づく化合物であって、
【化１６】
0005708941.tif 000086
（Ｉ）
式中、Ａは、下記式：
【化１７】
0005708941.tif 000087
または
【化１８】
0005708941.tif 000088
を表し、式中、水素原子は選択的にハロゲンに置換することが可能であり、
Ｒ１−Ｒ５のうちの１つはアミノを表し、他のＲ１−Ｒ５のうちの１つはＣ１−Ｃ３アルキル基およびＣ１−Ｃ３ハロアルキル基から成る群より選択され、残りのＲ１−Ｒ５は、独立して、水素、Ｃ１−Ｃ３アルキル基、Ｃ１−Ｃ３ハロアルキル基、およびハロゲンから成る群より選択され、
Ｒ６−Ｒ１０のうちの１つはアミノを表し、他のＲ６−Ｒ１０のうちの１つはＣ１−Ｃ３アルキル基およびＣ１−Ｃ３ハロアルキル基から成る群より選択され、残りのＲ６−Ｒ１０は、独立して、水素、Ｃ１−Ｃ３アルキル基、Ｃ１−Ｃ３ハロアルキル基、およびハロゲンから成る群より選択され、
Ｘ１は、下記式：
【化１９】
0005708941.tif 000089
および
【化２０】
0005708941.tif 000090
から成る群より選択され、
Ｘ２は、下記式：
【化２３】
0005708941.tif 000091
および
【化２４】
0005708941.tif 000092
から成る群より選択される、ジアニリンに基づく化合物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は２０１１年１２月２２日に出願された台湾出願第１００１４７９９４号の優先権を主張する。
【０００２】
本発明はジアニリンに基づく化合物に関し、より詳細にはシクロヘキシレン基を含むジアニリンに基づく化合物、およびジアニリンに基づく化合物から作られるポリアミド酸組成物およびポリイミド組成物に関する。また、本発明はポリアミド酸組成物またはポリイミド組成物から形成される液晶配向剤に関する。
【背景技術】
【０００３】
一般の液晶表示装置において、液晶は周囲の電場の変化に関連して回転している。液晶の配向は液晶を通過する光量を決定し、それにより画像が表示される。最近では、液晶表示装置はそれらの小さな体積、軽量さ、低消費電力、および優れた表示品質のために幅広く使用されている。
【０００４】
大きな液晶表示サイズでは、液晶表示における全てのピクセルに薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の液晶表示素子が取り付けられている。一般に、液晶は互いに９０°の角度をなして並ぶ２つの配向層の間に注入される。配向層間の電場を制御することで、液晶の配向を制御することが可能である。配向層は液晶をプレチルト角で配向させることが可能である。
【０００５】
当技術分野において、配向層を形成する通常の方法には、有機層を基板に塗布し、その後ラビングまたはその他の手段により有機層を配向させることが含まれる。
【０００６】
有機層を形成するために使用されるポリマーは、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリアミド、ポリアミド酸、およびポリイミドから選択される。ポリイミドはその化学的および熱的安定性のために配向層を形成するために通常使用されている。一般に、ポリイミドはポリアミド酸の脱水および閉環反応から作られる。ポリアミド酸はジアミンとテトラカルボン酸またはテトラカルボン酸二無水物との反応から得られる。ポリイミド、もしくはポリアミド酸の調製過程、またはジアミン、テトラカルボン酸、もしくはテトラカルボン酸二無水物の量を調節することで、配向層の性質を調節することが可能である。
【０００７】
ポリイミドまたはポリアミド酸を調製するために使用されるジアミンは、通常、芳香族ジアミンおよび脂肪族ジアミンから選択される。芳香族ジアミンの例としては、下記式：
【０００８】
【化１】
0005708941.tif 000002
【０００９】
【化２】
0005708941.tif 000003
【００１０】
【化３】
0005708941.tif 000004
【００１１】
【化４】
0005708941.tif 000005
【００１２】
等が挙げられる。
【００１３】
特開２０１０−２６６８４７号公報には、ポリアミド酸およびその誘導体から成る群より選択される少なくとも１つのポリマーを含む液晶配向剤が開示されている。ポリアミド酸およびその誘導体は、そこで定義される特定の構造式で表されるジアミン群から選択されるジアミン化合物、またはジアミン化合物とその他のアミン化合物との混合物を、テトラカルボン酸二無水物化合物と反応させることで作られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２０１０−２６６８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、液晶表示装置において使用される前述のジアミン化合物から作られる液晶配向層は、電場が印加された後に液晶配向層に付着するイオン電荷を生成する傾向がある。イオン電荷は長時間の表示の後に液晶配向層に蓄積する傾向があり、電場が印加されなくなった後でも液晶配向層から容易に除去されない。蓄積されたイオン電荷は表示画面上での焼き付きの原因となり得る。したがって、当技術分野において焼き付きの問題を軽減することが可能なジアミンを開発することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
したがって、本発明の第１の目的は、ジアニリンに基づく化合物を提供することである。
【００１７】
本発明の第２の目的は、ポリアミド酸組成物を提供することである。
【００１８】
本発明の第３の目的は、ポリイミド組成物を提供することである。
【００１９】
本発明の第４の目的は、ポリアミド酸組成物を含む液晶配向剤を提供することである。
【００２０】
本発明の第５の目的は、ポリイミド組成物を含む液晶配向剤を提供することである。
【００２１】
本発明の第６の目的は、ジアニリンに基づく化合物を提供することである。
【００２２】
本発明の第１の態様によれば、式（Ｉ）のジアニリンに基づく化合物が提供される。
【００２３】
【化５】
0005708941.tif 000006
【００２４】
（Ｉ）
【００２５】
式中、Ｒ１−Ｒ５のうちの１つはアミノを表し、他のＲ１−Ｒ５のうちの１つはＣ１−Ｃ３アルキル基およびＣ１−Ｃ３ハロアルキル基から成る群より選択され、残りのＲ１−Ｒ５は、独立して、水素、Ｃ１−Ｃ３アルキル基、Ｃ１−Ｃ３ハロアルキル基、およびハロゲンから成る群より選択される。
【００２６】
Ｒ６−Ｒ１０のうちの１つはアミノを表し、他のＲ６−Ｒ１０のうちの１つはＣ１−Ｃ３アルキル基およびＣ１−Ｃ３ハロアルキル基から成る群より選択され、残りのＲ６−Ｒ１０は、独立して、水素、Ｃ１−Ｃ３アルキル基、Ｃ１−Ｃ３ハロアルキル基、およびハロゲンから成る群より選択される。
【００２７】
Ｘ１は、下記式：
【００２８】
【化６】
0005708941.tif 000007
【００２９】
【化７】
0005708941.tif 000008
【００３０】
【化８】
0005708941.tif 000009
【００３１】
および
【００３２】
【化９】
0005708941.tif 000010
【００３３】
から成る群より選択される。
【００３４】
Ｘ２は、下記式：
【００３５】
【化１０】
0005708941.tif 000011
【００３６】
【化１１】
0005708941.tif 000012
【００３７】
【化１２】
0005708941.tif 000013
【００３８】
および
【００３９】
【化１３】
0005708941.tif 000014
【００４０】
から成る群より選択される。
【００４１】
Ａは少なくとも１つの１，４−シクロヘキシレン基を含む二価のＣ６−Ｃ４０基を表す。
【００４２】
本発明の第２の態様によれば、ジアミン成分およびテトラカルボン酸成分またはその二無水物を重合反応させることで得られるポリアミド酸組成物が提供される。ジアミン成分には、上述したジアニリンに基づく化合物が含まれる。ポリアミド酸組成物は５，０００〜２，５００，０００の範囲の重量平均分子量を有する。
【００４３】
本発明の第３の態様によれば、ポリアミド酸組成物を脱水／閉環反応させることで得られるポリイミド組成物が提供される。
【００４４】
本発明の第４の態様によれば、ポリアミド酸組成物およびポリアミド酸組成物を分散させるための溶媒を含む液晶配向剤が提供される。
【００４５】
本発明の第５の態様によれば、ポリイミド酸組成物およびポリイミド酸組成物を分散させるための溶媒を含む液晶配向剤が提供される。
【００４６】
本発明の第６の態様によれば、式（Ｉ）のジアニリンに基づく化合物が提供される。
【００４７】
【化１４】
0005708941.tif 000015
【００４８】
（Ｉ）
【００４９】
式中、Ａは、下記式：
【００５０】
【化１５】
0005708941.tif 000016
【００５１】
または
【００５２】
【化１６】
0005708941.tif 000017
【００５３】
を表し、式中、水素原子は選択的にハロゲンに置換可能である。
【００５４】
Ｒ１−Ｒ５のうちの１つはアミノを表し、他のＲ１−Ｒ５のうちの１つはＣ１−Ｃ３アルキル基およびＣ１−Ｃ３ハロアルキル基から成る群より選択され、残りのＲ１−Ｒ５は、独立して、水素、Ｃ１−Ｃ３アルキル基、Ｃ１−Ｃ３ハロアルキル基、およびハロゲンから成る群より選択される。
【００５５】
Ｒ６−Ｒ１０のうちの１つはアミノを表し、他のＲ６−Ｒ１０のうちの１つはＣ１−Ｃ３アルキル基およびＣ１−Ｃ３ハロアルキル基から成る群より選択され、残りのＲ６−Ｒ１０は、独立して、水素、Ｃ１−Ｃ３アルキル基、Ｃ１−Ｃ３ハロアルキル基、およびハロゲンから成る群より選択される。
【００５６】
Ｘ１は、下記式：
【００５７】
【化１７】
0005708941.tif 000018
【００５８】
【化１８】
0005708941.tif 000019
【００５９】
【化１９】
0005708941.tif 000020
【００６０】
および
【００６１】
【化２０】
0005708941.tif 000021
【００６２】
から成る群より選択され、式中、Ｒは水素原子またはＣ１−Ｃ３メチル基であり、
【００６３】
Ｘ２は、下記式：
【００６４】
【化２１】
0005708941.tif 000022
【００６５】
【化２２】
0005708941.tif 000023
【００６６】
【化２３】
0005708941.tif 000024
【００６７】
および
【００６８】
【化２４】
0005708941.tif 000025
【００６９】
から成る群より選択され、式中、Ｒは水素原子またはＣ１−Ｃ３メチル基である。
【発明を実施するための形態】
【００７０】
式（Ｉ）のジアニリンに基づく化合物が提供される。
【００７１】
【化２５】
0005708941.tif 000026
【００７２】
（Ｉ）
【００７３】
式中、Ｒ１−Ｒ５のうちの１つはアミノを表し、他のＲ１−Ｒ５のうちの１つはＣ１−Ｃ３アルキル基およびＣ１−Ｃ３ハロアルキル基から成る群より選択され、残りのＲ１−Ｒ５は、独立して、水素、Ｃ１−Ｃ３アルキル基、Ｃ１−Ｃ３ハロアルキル基、およびハロゲンから成る群より選択される。
【００７４】
Ｒ６−Ｒ１０のうちの１つはアミノを表し、他のＲ６−Ｒ１０のうちの１つはＣ１−Ｃ３アルキル基およびＣ１−Ｃ３ハロアルキル基から成る群より選択され、残りのＲ６−Ｒ１０は、独立して、水素、Ｃ１−Ｃ３アルキル基、Ｃ１−Ｃ３ハロアルキル基、およびハロゲンから成る群より選択される。
【００７５】
Ｘ１は、下記式：
【００７６】
【化２６】
0005708941.tif 000027
【００７７】
【化２７】
0005708941.tif 000028
【００７８】
【化２８】
0005708941.tif 000029
【００７９】
および
【００８０】
【化２９】
0005708941.tif 000030
【００８１】
から成る群より選択される。
【００８２】
Ｘ２は、下記式：
【００８３】
【化３０】
0005708941.tif 000031
【００８４】
【化３１】
0005708941.tif 000032
【００８５】
【化３２】
0005708941.tif 000033
【００８６】
および
【００８７】
【化３３】
0005708941.tif 000034
【００８８】
から成る群より選択される。
【００８９】
Ａは少なくとも１つの１，４‐シクロヘキシレン基を含む二価のＣ６−Ｃ４０基を表す。
【００９０】
好ましくは、Ａは１，４‐シクロヘキシレン基、および下記式：
【００９１】
【化３４】
0005708941.tif 000035
【００９２】
【化３５】
0005708941.tif 000036
【００９３】
【化３６】
0005708941.tif 000037
【００９４】
から成る群より選択される未置換基、またはハロ置換基である。Ｇは単結合、Ｃ１−Ｃ２８アルキレン基、およびＣ１−Ｃ２８ハロアルキレン基から成る群より選択される。より好ましくは、Ｇは、下記式：
【００９５】
【化３７】
0005708941.tif 000038
【００９６】
を表し、式中、Ｇ１およびＧ２は、独立して、ハロゲン、Ｃ１−Ｃ１３アルキル基、およびＣ１−Ｃ１３ハロアルキル基からなる群より選択される。より好ましくは、Ｇ１およびＧ２は、独立して、メチル、ハロゲン、およびハロメチルから成る群より選択される。本発明の好ましい実施形態では、Ｇ１およびＧ２は両方ともメチルである。
【００９７】
好ましくは、式（Ｉ）において、Ｒ２およびＲ４のうちの１つはアミノを表し、もう一方のＲ２およびＲ４は水素を表す。Ｒ７およびＲ９のうちの１つはアミノを表し、もう一方のＲ７およびＲ９は水素を表す。Ｒ３およびＲ８は独立して、Ｃ１−Ｃ３アルキル基、およびＣ１−Ｃ３ハロアルキル基から成る群より選択される。Ｒ１、Ｒ５、Ｒ６、およびＲ１０はそれぞれ水素を表す。
【００９８】
好ましくは、本発明によるジアニリンに基づく化合物は、下記式：
【００９９】
【化３８】
0005708941.tif 000039
【０１００】
（Ｎ，Ｎ’−（シクロヘキサン−１，４ジイル）ビス（３−アミノ−４−メチルベンズアミド））、および
【０１０１】
【化３９】
0005708941.tif 000040
【０１０２】
（４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ビス（シクロヘキサン−４，１−ジイル）ビス（３−アミノ−４−安息香酸メチル））
から成る群より選択される。
【０１０３】
式（Ｉ）のジアニリンに基づく化合物が提供される。
【０１０４】
【化４０】
0005708941.tif 000041
【０１０５】
（Ｉ）
【０１０６】
式中、Ａは、下記式：
【０１０７】
【化４１】
0005708941.tif 000042
【０１０８】
または
【０１０９】
【化４２】
0005708941.tif 000043
【０１１０】
を表し、式中、水素原子は選択的にハロゲンに置換可能である。
【０１１１】
Ｒ１−Ｒ５のうちの１つはアミノを表し、他のＲ１−Ｒ５のうちの１つはＣ１−Ｃ３アルキル基およびＣ１−Ｃ３ハロアルキル基から成る群より選択され、残りのＲ１−Ｒ５は、独立して、水素、Ｃ１−Ｃ３アルキル基、Ｃ１−Ｃ３ハロアルキル基、およびハロゲンから成る群より選択される。
【０１１２】
Ｒ６−Ｒ１０のうちの１つはアミノを表し、他のＲ６−Ｒ１０のうちの１つはＣ１−Ｃ３アルキル基およびＣ１−Ｃ３ハロアルキル基から成る群より選択され、残りのＲ６−Ｒ１０は、独立して、水素、Ｃ１−Ｃ３アルキル基、Ｃ１−Ｃ３ハロアルキル基、およびハロゲンから成る群より選択される。
【０１１３】
Ｘ１は、下記式：
【０１１４】
【化４３】
0005708941.tif 000044
【０１１５】
【化４４】
0005708941.tif 000045
【０１１６】
【化４５】
0005708941.tif 000046
【０１１７】
および
【０１１８】
【化４６】
0005708941.tif 000047
【０１１９】
から成る群より選択され、式中、Ｒは水素原子またはＣ１−Ｃ３メチル基であり、
【０１２０】
Ｘ２は、下記式：
【０１２１】
【化４７】
0005708941.tif 000048
【０１２２】
【化４８】
0005708941.tif 000049
【０１２３】
【化４９】
0005708941.tif 000050
【０１２４】
および
【０１２５】
【化５０】
0005708941.tif 000051
【０１２６】
から成る群より選択され、式中、Ｒは水素原子またはＣ１−Ｃ３メチル基である。
【０１２７】
本発明によるジアニリンに基づく化合物は、周知の方法で調製可能である。好ましくはジアニリンに基づく化合物は、官能性ニトロベンゼン化合物とシクロヘキシレン基を有する二官能性化合物とを反応させて、その後水素化を行うことで得られる。より好ましくは、ニトロベンゼン化合物と二官能性化合物との反応は、塩基および有機溶媒の存在下で実施される。塩基は、反応速度を増加させ、かつ反応を実施するために必要な温度に低下させる触媒の目的を果たす。
【０１２８】
官能性ニトロベンゼン化合物の例としては、限定されるものではないが、下記式：
【０１２９】
【化５１】
0005708941.tif 000052
【０１３０】
【化５２】
0005708941.tif 000053
【０１３１】
【化５３】
0005708941.tif 000054
【０１３２】
【化５４】
0005708941.tif 000055
【０１３３】
【化５５】
0005708941.tif 000056
【０１３４】
【化５６】
0005708941.tif 000057
【０１３５】
および
【０１３６】
【化５７】
0005708941.tif 000058
【０１３７】
が挙げられる。
【０１３８】
シクロヘキシレン基を有する二官能性化合物の例としては、限定されるものではないが、下記式：
【０１３９】
【化５８】
0005708941.tif 000059
【０１４０】
【化５９】
0005708941.tif 000060
【０１４１】
【化６０】
0005708941.tif 000061
【０１４２】
【化６１】
0005708941.tif 000062
【０１４３】
【化６２】
0005708941.tif 000063
【０１４４】
【化６３】
0005708941.tif 000064
【０１４５】
【化６４】
0005708941.tif 000065
【０１４６】
【化６５】
0005708941.tif 000066
【０１４７】
および
【０１４８】
【化６６】
0005708941.tif 000067
【０１４９】
が挙げられ、式中、Ｒは水素またはＣ１−Ｃ３アルキル基を表す。
【０１５０】
式（Ｉ）のＸ１およびＸ２がカルボニル基の場合、ジアニリンに基づく化合物は、例えば以下の段階により調製することが可能である。
【０１５１】
（１）カルボキシル化されたニトロベンゼン化合物およびＳＯＣｌ２を反応させて、塩化アシル官能基を有するニトロベンゼン化合物を形成する。
【０１５２】
（２）シクロヘキシレン含有ジヒドロキシ化合物およびＰＢｒ３を反応させて、シクロヘキシレン含有二臭化物化合物を形成し、その後ＬｉおよびＣｕＢｒと順次反応させて、シクロヘキシレン含有ギルマン試薬を形成する。
【０１５３】
（３）塩化アシル官能基を有するニトロベンゼン化合物およびシクロヘキシレン含有ギルマン試薬を反応させて、その後水素化する。
【０１５４】
塩基は、好ましくはアルカリ金属及びアルカリ土類金属（例えば、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の炭酸塩等）、第三級アミン（例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソプロピルエチレンジアミン、４−ジメチルアミノピリジン等）、およびそれらの組み合わせから形成される塩基性化合物から選択される。
【０１５５】
有機溶媒は、好ましくはハロゲン化アルキル（例えば、ジクロロメタン、ジクロロエタン、クロロホルム等）、ケトン（例えば、アセトン、ブタノン等）、テトラヒドロフラン、Ｎ−メチル−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、およびそれらの組み合わせから選択される。
【０１５６】
好ましくは、前述の水素化は当技術分野で一般に周知の方法で実施される。例えば、還元反応は、Ｐｔ、Ｐｄ、ラネーニッケルなどの金属触媒と共に水素またはヒドラジンを用いて適した圧力および温度下で行われる。他の実施例では、ＳｎＣｌ２、Ｆｅ等の還元剤を使用して濃塩酸下で還元反応を実施する。また他の実施例ではＬｉＡｌＨ４等の還元剤を使用して非プロトン性溶媒下で還元反応を実施する。
【０１５７】
また、本発明は、ジアミン成分およびテトラカルボン酸成分またはその二無水物を含む反応混合物を重合反応させることで得られるポリアミド酸組成物を提供する。ジアミン成分は前述のジアニリンに基づく化合物を含む。ポリアミド酸組成物は、５，０００から２，５００，０００の範囲の重量平均分子量を有する。
【０１５８】
好ましくは、テトラカルボン酸成分またはその二無水物は、限定されるものではないが、芳香族テトラカルボン酸（例えば、１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸等）およびその二無水物、脂環式テトラカルボン酸（例えば、シクロブタンテトラカルボン酸、シクロペンタンテトラカルボン酸、シクロヘキサンテトラカルボン酸等）およびその二無水物、脂肪族テトラカルボン酸（例えば、ブタンテトラカルボン酸等）およびその二無水物、ならびにそれらの組み合わせを含む。
【０１５９】
好ましくは、反応混合物は当技術分野で周知の従来のジアミン化合物をさらに含む。従来のジアミン化合物の例としては、限定されるものではないが、芳香族ジアミン（例えば、ｐ−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルエーテル、２，２−ジアミノジフェニルプロパン、ビス（３，５−ジエチル−４−アミノフェニル）メタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノベンゾフェノン、ジアミノナフタレン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ジフェニルスルホン、２，２−ビス（４，４−アミノフェノキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４，４−アミノフェノキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン等）、脂環式ジアミン（例えば、ビス（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ビス（４−アミノ−３−メチルシクロヘキシル）メタン等）、脂肪族ジアミン（例えば、ブタンジアミン、ヘキサンジアミン等）、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【０１６０】
反応混合物において、ジアニリンに基づく化合物は、ジアニリンに基づく化合物および従来のジアミン化合物の組み合わせ１００ｍｏｌ％に対して、１ｍｏｌ％以上、好ましくは１０ｍｏｌ％以上、およびより好ましくは５０ｍｏｌ％以上の量で使用される。
【０１６１】
前述のポリアミド酸組成物は１０〜５，０００、好ましくは１６〜２５０の範囲の重合度を有する。ポリアミド酸組成物は、５，０００〜２，５００，０００、好ましくは８，０００〜１２５，０００の範囲の重量平均分子量を有する。
【０１６２】
また、本発明は前述のポリアミド酸組成物を脱水／閉環反応させることで得られるポリイミド組成物も提供する。
【０１６３】
前述の脱水／閉環反応はポリアミド酸組成物を加熱することで実施され、ポリイミド組成物が形成される。加熱温度は１００℃〜３５０℃、好ましくは１２０℃〜３２０℃の範囲である。脱水／閉環反応は３分〜６時間の範囲の間で行われる。
【０１６４】
また、本発明は、前述のポリアミド酸組成物または前述のポリイミド組成物および溶媒を含む液晶配向剤も提供する。
【０１６５】
液晶配向剤に使用される溶媒の例としては、限定されるものではないが、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ｍ−クレゾール、γ−ブチロラクトン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、エチレングリコール、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、エチルカルビトールアセテート、およびそれらの組み合わせが挙げられる。
【０１６６】
液晶配向剤は塗布性および配向層の厚みを制御するために、３％〜１０％の間の範囲に調整される固形分を有する。
【０１６７】
液晶配向剤は、ローリング、スピンコーティング、または印刷などの従来方法を用いて基板に塗布され、０．００５〜０．５μｍの範囲の厚みの薄膜を形成することが可能である。薄膜を８０℃〜３００℃、好ましくは１００℃〜２４０℃の範囲の温度に加熱することで、溶媒を除去し、かつポリアミド酸組成物の脱水／閉環反応を実施して、ポリイミド組成物を形成することが可能である。
【０１６８】
本発明をさらに以下の好ましい実施形態により詳細に説明する。好ましい実施形態は単に例示を目的とするものであり、本発明を限定するように解釈されてはならないことを理解されたい。
【実施例】
【０１６９】
合成実施例１：ビス（３−アミノ−４−メチル安息香酸）４，４’−（プロパン−２，２‐ジイル）ビス（シクロヘキサン−４，１−ジイル）エステル（化合物Ｐ１）
４５．２９ｇ（０．２５ｍｏｌ）の４−メチル−３−ニトロ安息香酸（Ａｃｒｏｓ社から購入）および５１．５８ｇ（０．２５ｍｏｌ）のジシクロヘキシルカルボジイミド（ＤＣＣ）を２８８．４６ｇのテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）に添加して、均一に混合した。３０分後、２４．０４ｇ（０．１０ｍｏｌ）の４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジシクロヘキサノール（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ社から購入）および２．４４ｇ（０．０２ｍｏｌ）の４−ジメチルアミノピリジン（ＤＭＡＰ）を順次添加して均一に混合した、反応は室温で８時間行い、ろ過にて回収したろ液を濃縮して十分乾燥させた。その後、ＴＨＦおよびイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）の溶媒混合物（ＴＨＦとＩＰＡの重量比は４対６）を使用して再結晶化を３回行い、乾燥後に４２ｇの精製されたビス（４−メチル−３ニトロ安息香酸）４，４’−（プロパン−２，２‐ジイル）ビス（シクロヘキサン−４，１−ジイル）エステル（化合物Ｉ１，収率７３％）を白色固体として得た。
【０１７０】
２８．３３ｇ（０．０５ｍｏｌ）の化合物Ｉ１を１５２ｇのＴＨＦに溶解させ、続いて２．８３ｇのＰｄ／Ｃおよび２８．３３ｇのヒドラジン水和物（８０％）を順次添加した。反応は室温で８時間行い、ろ過にて回収したろ液を濃縮して十分に乾燥させ、２４ｇのビス（３−アミノ−４−メチル安息香酸）４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ビス（シクロヘキサン−４，１−ジイル）エステル（化合物Ｐ１、収率９６％）を白色固体として得た。
【０１７１】
ＮＭＲデータ：１Ｈ  ＮＭＲ（４００  ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６）：δ７．２３（ｄ，２Ｈ，Ａｒ），７．０６（ｓ，２Ｈ，Ａｒ），７．０３（ｄ，２Ｈ，Ａｒ），５．０９（ｓ，４Ｈ，−ＮＨ２），４．７３（ｔ，２Ｈ，シクロヘキサン），２．０８（ｓ，６Ｈ，−ＣＨ３），２．００〜１．００（ｍ，１８Ｈ，シクロヘキサン），０．７５（ｓ，６Ｈ，−ＣＨ３） ｐｐｍ。
【０１７２】
合成実施例２：Ｎ，Ｎ’−（シクロヘキサン−１，４−ジイル）ビス（３−アミノ−４−メチルベンズアミド）（化合物Ｐ２）
４５．２９ｇ（０．２５ｍｏｌ）の４−メチル−３−ニトロ安息香酸および５１．５８ｇ（０．２５ｍｏｌ）のＤＣＣを１３７．０３ｇのＴＨＦに添加して、均一に混合した。３０分後、１１．４２ｇ（０．１０ｍｏｌ）の１，４−シクロヘキサンジアミン（Ａｃｒｏｓ社から購入）および２．４４ｇ（０．０２ｍｏｌ）のＤＭＡＰを順次添加し、均一に混合した。反応は室温で８時間行い、ろ過にて回収したろ液を濃縮して十分に乾燥させた。その後、ＴＨＦおよびｎ−ヘキサン（ＴＨＦとｎ−ヘキサンの重量比は３対７）の溶媒混合物を使用して再結晶化を３回行い、乾燥後に２４ｇの精製されたＮ，Ｎ’−（シクロヘキサン−１，４−ジイル）ビス（４−メチル−３−ニトロベンズアミド）（化合物Ｉ２、収率５６％）を白色固体として得た。
【０１７３】
２２．０２ｇ（０．０５ｍｏｌ）の化合物Ｉ２を１１４ｇのＴＨＦに溶解させて、２．２０ｇのＰｄ／Ｃおよび２２．０２ｇのヒドラジン水和物（８０％）を順次添加した。反応は室温で８時間行い、ろ過にて回収したろ液を濃縮して十分に乾燥させ、１７ｇのＮ，Ｎ’−（シクロヘキサン−１，４−ジイル）ビス（３−アミノ−４−メチルベンズアミド）（化合物Ｐ２、収率９１％）を白色固体として得た。
【０１７４】
ＮＭＲデータ：１Ｈ  ＮＭＲ（４００  ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ６）：δ７．６３（ｄ，２Ｈ，−ＮＨ），６．８５（ｄ，２Ｈ，Ａｒ），６．７３（ｓ，２Ｈ，Ａｒ），６．６０（ｄ，２Ｈ，Ａｒ），４．８８（ｓ，４Ｈ，−ＮＨ２），４．１０（ｔ，２Ｈ，シクロヘキサン），２．０３（ｓ，６Ｈ，−ＣＨ３），２．０〜０．５（ｍ，８Ｈ，シクロヘキサン）ｐｐｍ。
【０１７５】
実施例１：
合成実施例１の合成から得られた０．１ｍｏｌの化合物Ｐ１を１５０ｍＬのＮ−メチルピロリジノン（ＮＭＰ）に溶解させ、続いて０．１ｍｏｌの１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物（ＣＢＤＡ、ＤａｘｉｎＭａｔｅｒｉａｌｓ  Ｃｏｒｐ．で製造）を添加して重合させた。固形分が１５ｗｔ％に到達するまでさらにＮＭＰを添加した。８時間の反応後、固形分が１５ｗｔ％のポリアミド酸溶液Ａ１を得た。
【０１７６】
比較例１〜６：
比較例１〜６の合成方法は、０．１ｍｏｌの化合物Ｐ１を０．１ｍｏｌのジアミン化合物Ｍ１〜Ｍ６にそれぞれ置き換えることを除いて実施例１と同じであった。固形分が１５ｗｔ％のポリアミド酸溶液ａ１〜ａ６をそれぞれ得た。ジアミン化合物Ｍ１〜Ｍ６の構造を以下に示す。
【０１７７】
【化６７】
0005708941.tif 000068
【０１７８】
（Ｍ１）、
【０１７９】
【化６８】
0005708941.tif 000069
【０１８０】
（Ｍ２）、
【０１８１】
【化６９】
0005708941.tif 000070
【０１８２】
（Ｍ３）、
【０１８３】
【化７０】
0005708941.tif 000071
【０１８４】
（Ｍ４）、
【０１８５】
【化７１】
0005708941.tif 000072
【０１８６】
（Ｍ５）、
【０１８７】
【化７２】
0005708941.tif 000073
【０１８８】
（Ｍ６）
【０１８９】
応用例１：
液晶配向剤Ｂ１は、実施例１で調製したポリアミド酸溶液Ａ１を、ＮＭＰ／ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ＢＣ）（重量比、１：１）溶媒混合物を用いて固形分６．５ｗｔ％に希釈して得た。液晶配向剤Ｂ１をガラス基板に塗布して１２００±１００Åの厚みを有する薄膜を形成し、続いて２３０℃で３０分加熱した。その後、薄膜を一定の方向に摩擦して配向層を形成した。液晶（Ｍｅｒｃｋ社から購入、モデル名：ＬＣＴ１０４７７）を前述の配向層で形成された２つの基板の間に注入し、液晶表示素子Ｄ１を形成した。液晶表示素子Ｄ１は一対の配向層、配向層の間に配置された液晶層、および液晶層から離れた配向層の表面にそれぞれ配置された一対の電極を有する。
【０１９０】
比較応用例１〜６：
比較応用例１〜６は、実施例１で得られたポリアミド酸溶液Ａ１をポリアミド酸溶液ａ１〜ａ６にそれぞれ置き換えることを除いて応用例１と同じ方法で実施して、液晶表示素子ｄ１〜ｄ６をそれぞれ得た。
【０１９１】
イオン密度の測定：
６０℃にて、１．５Ｖ０．０１Ｈｚの交流電流を応用例１で得られた液晶表示素子Ｄ１および比較応用例１〜６で得られた液晶表示素子ｄ１〜ｄ６にそれぞれ印加し、続いてイオン密度を測定した。結果を表１に示す。
【０１９２】
電圧保持率の測定：
６０℃にて、５Ｖの直流電流を応用例１で得られた液晶表示素子Ｄ１および比較応用例１〜６で得られた液晶表示素子ｄ１〜ｄ６にそれぞれ印加し、続いて電圧保持率を測定した。結果を表１に示す。
【０１９３】
【表１】
0005708941.tif 000074
【０１９４】
表１に示すように、本発明によるジアニリンに基づく化合物Ｐ１から作られた液晶表示素子Ｄ１は、ジアニリンに基づく化合Ｍ１〜Ｍ６から作られた液晶要素ｄ１〜ｄ６と比較して、低いイオン密度（＜１５０００ｐＣ）および高い電圧保持率（＞９０％）の両方を有する。
【０１９５】
理論に束縛されるものではないが、液晶表示素子における低いイオン密度および高い電圧保持率の効果は、液晶配向剤を形成するための式（Ｉ）のジアニリンに基づく化合物を用いて得られ、ジアニリンに基づく化合物は−Ｘ１−Ａ−Ｘ２−（Ｘ１、Ａ、Ｘ２は上記に定義される通りである）の特定の連結群を含むものであると考えられる。
【０１９６】
したがって、本発明によれば、１，４−シクロヘキシレン含有ジアニリンに基づく化合物から作られるポリアミド酸組成物またはポリイミド組成物を有する液晶配向剤は、焼き付けの問題を効果的に軽減することが可能である。
【０１９７】
本発明は最も実用的で好ましい実施形態である考えられるものと関連して説明したが、本発明は開示の実施形態に限定されず、最も広い解釈および等価の構成の精神および範囲内に含まれる様々な構成を網羅するよう意図されていることが理解される。