一种聚酰亚胺类物质及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种聚酰亚胺类物质及其应用，该聚酰亚胺类物质由四羧酸二酐和二胺化合物反应而得。本发明专利技术引入含有酰胺键的二胺化合物来制备形成了聚酰亚胺类物质，该聚酰亚胺类物质可以用于制备液晶取向剂和液晶取向膜，所得液晶取向膜具有高表面硬度、高耐摩擦性的特性，即使不加入交联剂等添加剂也能具有很高的耐摩擦性和表面硬度，在摩擦处理时膜表面的伤痕和磨损少，在刷膜过程中和减薄工序中均能够防止取向膜的磨损和破裂。并且，该液晶取向膜高温高湿条件下老化耐性良好，在高温下仍保持较高的电压保持率、且蓄积电荷少、具有良好的热稳定性、优良的光学透明性、优异的光电性能。优异的光电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚酰亚胺类物质及其应用


[0001]本专利技术涉及一种聚酰亚胺类物质，具体涉及一种聚酰亚胺、聚酰亚胺前体或它们的组合物，还涉及该聚酰亚胺类物质在制备耐摩擦、高表面硬度的液晶取向剂及液晶取向膜中的应用，本专利技术聚酰亚胺类物质适合用于需经过摩擦处理工序制成的液晶显示元件的液晶取向剂及液晶取向膜。

技术介绍

[0002]液晶显示元件是利用液晶电光学变化的显示元件，其所具有的装置小型轻量、消费功率小等特性备受关注，近年来，作为各种显示器用的显示装置被广泛应用。液晶显示器件通常由液晶、液晶取向膜、电极、基板等构成部件构成，作为用于控制液晶分子排列状态的膜即液晶取向膜，液晶取向膜是液晶显示元件或使用聚合性液晶的相位差板中用于控制液晶分子的取向方向使其恒定的膜。目前，液晶取向膜主要用聚酰胺酸或聚酰亚胺的树脂溶液作液晶取向剂，将其涂布于基板以后，进行焙烧，用人造丝或尼龙等原材料的布施加压力并进行摩擦的处理方法，摩擦取向处理可以通过简单的设备进行，并且会带来有效的优异的结果，但摩擦处理过程中存在液晶取向膜的磨损而产生的粉尘和划痕，致使显示品质下降，因此，液晶取向膜所要求的特性之一就是具有良好的耐摩擦性。
[0003]作为获得不易产生摩擦损耗和摩擦伤痕的液晶取向膜的的方法，JP1995
‑
234410、JP1998
‑
338880中所述的液晶取向剂中含有使四羧酸二酐与胺化合物反应得到的聚合物或聚酰亚胺聚合物、以及分子内具有2个以上环氧基的化合物，使用这种液晶取向剂，无论摩擦条件如何，都可以获得恒定的预倾角的液晶取向膜；而JP1995
‑
120769、JP1997
‑
146110 、WO2018/092811中，则是在构成液晶取向膜的聚酰亚胺以及用于形成该聚酰亚胺的聚酰亚胺前体中添加交联剂等各种添加剂来达到耐摩擦的效果。通常，作为交联剂使用的化合物为低分子化合物，因此在加热时发生升华，如果不过量地添加，则无法获得足够的效果。而且过量未反应的交联剂残留在膜中，形成液晶显示元件时使电压保持率及离子密度劣化，存在无法获得良好的显示效果的现象。
[0004]但是，近些年，在液晶显示元件的使用过程中，摩擦处理中存在通过用布更加用力的摩擦聚酰亚胺等高分子膜以进行取向的趋势，这样更强的摩擦处理的目的是为了提高液晶显示元件的显示效果，获得使液晶分子的取向状态更加均匀。所以，对于液晶取向膜，要求其具备更高的耐摩擦性。

技术实现思路

[0005]鉴于上述情况，本专利技术的目的是提供一种聚酰亚胺类物质，该聚酰亚胺类物质通过二胺化合物的选择得到了特殊的结构，该聚酰亚胺类物质配成液晶取向剂时即使不加交联剂等各种添加剂也具有高表面硬度、高耐摩擦的特性，不仅在刷膜过程中、即使在减薄工序中也具有能够防止取向膜的磨损和破裂的作用，并且电压保持率高，高温高湿条件下的老化耐性也良好。
[0006]本专利技术提供了一种聚酰亚胺类物质，该聚酰亚胺类物质为聚酰亚胺、聚酰亚胺前体或它们的组合物，所述聚酰亚胺类物质由至少一种的四羧酸二酐和至少一种的二胺化合物反应而成，所述聚酰亚胺为具有下式（1）所示的结构单元的聚合物的一种或多种，所述聚酰亚胺前体为具有下式（2）所示的结构单元的聚合物的一种或多种：酰亚胺前体为具有下式（2）所示的结构单元的聚合物的一种或多种：上式（1）和式（2）中，M、M
’
分别独立地为衍生自四羧酸二酐的四价有机基团；W为羟基或碳原子数1
‑
10的烷氧基；Q、Q
’
分别独立地为二胺化合物去掉端胺基后得到的二价有机基团，并且所述二胺化合物包括式（3）所示化合物的至少一种：式（3）中，R1选自
‑
CH3、
‑
H的至少一种；R2选自
‑
X
‑
、
‑
X
‑
Y
‑
X
‑
中的至少一种；其中，X选自
‑
NHCO
‑
、
‑
CONH
‑
中的至少一种，Y选自式（4）所示基团的至少一种，而对于
‑
CF3的位置无特殊限定：。
[0007]进一步的，形成聚酰亚胺类物质所需的四羧酸二酐至少包括四羧酸二酐a1，四羧酸二酐a1选自（a1
‑
1）至（a1
‑
6）的化合物中的至少一种：
。
[0008]进一步的，形成聚酰亚胺类物质所需的四羧酸二酐还可以包括四羧酸二酐a2，四羧酸二酐a2可以与四羧酸二酐a1组合使用，四羧酸二酐a2选自（a2
‑
1）至（a2
‑
4）的化合物中的至少一种：。
[0009]进一步的，式（3）所示的二胺化合物选自二胺化合物b1，二胺化合物b1含有酰胺键，酰胺键之间存在静电相互作用，可提高液晶取向膜的耐摩擦性，二胺化合物b1选自（b1
‑
1）
‑
（b1
‑
6）的化合物中的至少一种：
。
[0010]进一步的，除了式（3）所示的二胺化合物外，还可以包括其他结构的二胺化合物，其他结构的二胺化合物可以包括二胺化合物b2，二胺化合物b2选自（b2
‑
1）
‑
（b2
‑
3）的化合物中的至少一种：。
[0011]进一步的，形成上述聚酰亚胺类物质所需的四羧酸二酐和二胺化合物可以仅为上述提到的四羧酸二酐a1、四羧酸二酐a2、二胺化合物b1、二胺化合物b2，也可以是四羧酸二酐a1、四羧酸二酐a2、二胺化合物b1、二胺化合物b2与其他类型的四羧酸二酐和二胺化合物的组合，其他类型的四羧酸二酐和二胺化合物可以从现有技术中报道的用于制备聚酰亚胺、聚酰亚胺前体的四羧酸二酐和二胺化合物中进行选择。
[0012]进一步的，形成上述聚酰亚胺类物质的过程中，式（3）所示的二胺化合物占二胺化合物总摩尔量的10
‑
100%，优选为30
‑
70%；（b2
‑
1）～（b2
‑
3）所示结构的二胺化合物占二胺化合物总摩尔量的0
‑
90%，优选为30
‑
70%；四羧酸二酐a1占所有四羧酸二酐总摩尔量的20
‑
100%，优选为50
‑
100%，更优选为60
‑
70%。
[0013]本专利技术的另一目的是提供一种液晶取向剂，该液晶取向剂的成分中包括上述聚酰亚胺类物质。
[0014]进一步的，所述液晶取向剂中还包括溶剂，聚酰亚胺类物质与溶剂的重量比为1：
10
‑
100。
[0015]进一步的，所述液晶取向剂的溶剂可以从现有技术中进行选择，例如溶剂可以选自N
‑
甲基
‑2‑
吡咯烷酮、γ
‑
丁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚酰亚胺类物质，其特征是：所述聚酰亚胺类物质为聚酰亚胺、聚酰亚胺前体或它们的组合物，所述聚酰亚胺为具有下式（1）所示的结构单元的聚合物的一种或多种，所述聚酰亚胺前体为具有下式（2）所示的结构单元的聚合物的一种或多种：上式（1）和式（2）中，M 、M
’
分别独立的为衍生自四羧酸二酐的四价有机基团；W为羟基或碳原子数1
‑
10的烷氧基；Q、Q
’
分别独立的为二胺化合物去掉端胺基后得到的二价有机基团，并且所述二胺化合物包括式（3）所示化合物中的至少一种：式（3）中，R1选自
‑
CH3或
‑
H；R2选自
‑
X
‑
或
‑
X
‑
Y
‑
X
‑
；其中，X选自
‑
NHCO
‑
或
‑
CONH
‑
，Y选自式（4）所示基团：。2.根据权利要求1所述的聚酰亚胺类物质，其特征是：形成M 、M
’
的四羧酸二酐包括四羧酸二酐a1，四羧酸二酐a1选自（a1
‑
1）至（a1
‑
6）的化合物的至少一种；。3.根据权利要求2所述的聚酰亚胺类物质，其特征是：形成M 、M
’
的四羧酸二酐还包括
四羧酸二酐a2，四羧酸二酐a2选自（a2
‑
1）至（a2
‑
4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铭新，张道增，王华森，职欣心，张翠红，
申请(专利权)人：波米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：