帶有側鏈可光致交聯基團的光活性聚酰亞胺、聚酰胺酸或其脂的制作方法

專利名稱：帶有側鏈可光致交聯基團的光活性聚酰亞胺、聚酰胺酸或其脂的制作方法
技術領域：
本發明涉及以聚酰亞胺，聚酰胺酸及其酯為基礎的新穎光活性聚合物和它們作為用于液晶的定向層及在非結構和結構光學元件和多層系統的構成中的用途。
液晶裝置的成功功能依賴裝置內的LC分子采取及維持施加于它們的對準(aligment)的能力。LC分子的對準是通過利用限定裝置的LC分子取向方向的定向層實現的，結果分子縱軸變成對準于定向層限定的取向方向。除這個方向對準之外，定向層也能夠賦予LC分子傾斜角致使這些分子本身以一角度而非橫向平行對準定向層的表面。
在1°和15°的間的傾斜角對于向列型LCD是常見的。然而一些用于液晶顯示裝置(LCD)的電-光效應需要具有非常高預傾斜角的對準層。例如垂直對準向列型(VAN)LCDs需要的預傾角在85°和90°之間，由刨面機(SURFACE PLANE)測量。在混合對準向列型(HAN)LCD的情況下，其中一個基底(substrate)的預傾斜角必須是在上述范圍內，而另一基底的傾斜角比較低(典型為0-10°)。
制造結構及非結構定向層的方法為本領域技術人員已知。然而常慣采用的單軸磨擦聚合物定向層例如聚酰亞胺產生一系列的缺點，像在摩擦期間產生灰塵，薄膜晶體管的破壞和結構(structuring)缺乏。摩擦過程因此不允許結構化層的產生。其中對于取向方向可通過偏振光照射預定的定向層已知一段時間了。用這樣的方法可能避免在摩擦過程中的固有問題。除此之外，提供具有不同取向的區域是可能的并且因此構成定向層，如在Jpn.J.AppL Phys，31(1992)，2155-64中所述者(Schadt等)。在該方法中，采用線性偏振光照射而誘發的聚合物-鍵合的光反應性肉桂酸基團的二聚合作用導致各向異性的聚合物網絡。可以使用那些光定向的聚合物網絡，無論哪里是否需要結構或非結構的液晶定向層。除它們在LCDs用途中的之外，該定向層也可被用于例如所謂的混合層的制造中，如歐洲專利申請EP-A-0611981，EP-A-0689084和EP-A-0753785(所有均屬F.Hoffmann-LaRoche AG)所舉列。使用那些光結構定向聚合物和可交聯的低分子量液晶的混合層可獲得光學元件例如，非吸收濾色器、線性和圓形起偏振器、光延遲層等等。
EP-A-0611786和WO-A-96/10049(二者均屬F.Hoffmann-LaRoche AG)，和EP-A-0763552(Rolic AG)描述了原則上適合于合成這類液晶用的各向異性地交聯的光結構定向層的肉桂酸聚合物。在EP-A-0763552和WO-A-96/10049所描述的化合物中，除了誘發所要的定向之外，用線性偏振光照射可能同時誘發傾斜角。因此就表面定向和傾斜角而言可能產生具有結構的層。
然而，上述光結構定向層對于某些應用具有缺點，尤其是用于TFT顯示裝置中，他們造成具有不足電阻值的相鄰液晶混合物。在TFT顯示裝置中，太低的液晶介質的電阻值造成不足的“固定比(holding ratio)”，其是在斷開電壓后對顯示裝置中電壓降的測量。然而，低的固定比值造成不期望的亮度及對比度隨時間的變化，并因此造成灰度的不穩定分度。
最近WO-A-99/49360(Rolic AG)，JP-A-10-195296，JP-A-10-232400(兩個皆屬Samsung電子裝置股份有限公司)，WO-A-99/15576(Rolic Ag)和WO-A-99/51662(Kanegafuchi KagakuKogyo KK)描述了具有改良固定比的用于定向層的光反應性材料。在WO-A-99/49360，JP-A-10-195296和JP-A-10-232400中建議包含一方面為光活性聚合物另一方面為聚酰亞胺的聚合物的摻合物。該摻合物的缺點是它們的溶混性有限。然而低含量光反應性聚合物導致取向性質的損失和因此欲定向的液晶層的對照比(contrastratio)降低，而減少的聚酰亞胺含量導致不足的固定比。WO-A-99/15576和WO-A-99/51662中描述了在它們的側鏈中摻入有光活性的肉桂酸酯基的聚酰亞胺。WO-A-99/15576公開了包含作為側鏈的具下式的可光致交聯基團的光活性聚合物 典型的單體單元為3，5-二氨基苯甲酸6-[2-甲氧基-4-(2-甲氧羰基乙烯基)苯氧基)己基酯 WO-A-99/15576中所公開的肉桂酸衍生物連接至聚酰亞胺骨架，以使光反應性基團遠離骨架。
WO-A-99/51662公開了具有肉桂骨架結構的光活性聚合物。所公開的典型單體 這種聚酰亞胺組成被認為是組合了肉桂酸骨架結構的光反應性和熱反應性特性。沒有教導液晶定向的改進。
因此，迄今為止，就高預傾斜角與足夠高的固定比而言，穩定的光可調準材料還是未知的。因此，本發明的問題是發現光活性聚合物，當以偏振光照射候，它們產生具有非常高傾斜角并同時在相鄰液晶介質中具有足夠高固定比的穩定、高解析度定向圖案(orientation pattern)。
令人驚訝地，現已發現在聚酰亞胺的側鏈上以下述方式摻入有肉桂酸衍生物的聚酰亞胺，即肉桂酸基團借助柔韌性間隔通過羧酸基團連接至聚酰亞胺骨架上，可以很好地符合上述需求。用線性偏振光照射這些化合物導致液晶的優良定向、液晶足夠高的固定比并同時導致高至90°的傾斜角的顯著增加。
因此本發明的第一個方面提供一種來自聚酰亞胺類、聚酰胺酸類及其酯類的光活性聚合物，其特征在于它們包括作為側鏈的通式I可光致交聯的基團 其中虛線表示鍵合至聚酰亞胺主鏈的點并且其中A表示嘧啶-2，5-二基，吡啶-2，5-二基，2，5-硫苯撐，2，5-呋喃撐，1，4或2，6-萘撐，或苯撐；其任選被選自氟、氯、氰基的基團取代或被C1-18環狀、直鏈或支鏈烷基殘基取代，其任選地被單一氰基取代或被一個或多個鹵素原子取代并且其中一個或多個非鄰接烷基-CH2-基團可任選地被基團Q取代；B為具有3至18個碳原子的直鏈或支鏈烷基殘基，其為未被取代，被氰基或鹵素單取代，或被鹵素多取代，其中一個或多個非鄰接CH2基團獨立地被基團Q取代；C1及C2各自獨立地表示芳族或脂族基團，其為未被取代或被氟、氯、氰基取代，或被具有1至18個碳原子的環狀、直鏈或支鏈烷基殘基取代，它們未被取代，被氰基或鹵素單取代，或被鹵素多取代，且其中一個或多個非鄰接CH2基團可獨立地被基團Q取代；D表示氧原子或-NR1-，其中R1表示氫原子或低級烷基；S1及S2各自獨立地表示單共價鍵或間隔單元，例如具有1至24個碳原子的直鏈或支鏈烷撐(alkylene，又稱亞烷基)殘基，其為未被取代，被氰基或鹵素單取代，或被鹵素多取代，其中一個或多個非鄰接CH2基團可分別被基團Q取代；
S3表示間隔單元，例如具有2至24個碳原子的直鏈或支鏈烷撐基殘基，其為未被取代，被氰基或鹵素單取代，或被鹵素多取代，其中一個或多個非鄰接CH2基團可獨立地被芳族、脂環族基團或Q基取代；Q表示選自-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-，-NR1-，-NR1-CO-，-CO-NR1-，-NR1-CO-O-，-O-CO-NR1-，-NR1-CO-NR1-，-CH＝CH-，-C≡C-及-O-CO-O-的基團，其中R1表示氫原子或低級烷基；n1及n2各自獨立為0或1，并且X，Y各自獨立地表示氫、氟、氯、氰基、任選地被氟取代的具有1至12個碳原子的烷基，其中一個或多個非鄰接CH2基團可被-O-，-CO-O-，-O-CO-和/或-CH＝CH-取代。
應了解的是術語“芳族”包括任選地被取代的結合五、六或十個環原子的碳環及雜環像呋喃、苯基、吡啶、嘧啶、萘或1，2，3，4-四氫化萘單元。
應了解的是術語“環狀、直鏈或支鏈烷基，其任選地被單一氰基取代或被一個或多個鹵素原子取代并且其中一個或多個非鄰接CH2基團可任選地被基團Q取代”應包括選自下列的基團甲基，乙基，丙基，異丙基，丁基，異丁基，仲丁基，叔丁基，戊基，異戊基，環戊基，己基，環己基，庚基，辛基，壬基，癸基，十一烷基，十二烷基，3-甲基戊基，烯丙基，丁-3-烯-1-基，戊-4-烯-1-基，己-5-烯-1-基，丙炔基，丁炔基，戊炔基，甲氧基，乙氧基，丙氧基，異丙氧基，丁氧基，異丁氧基，仲丁氧基，叔丁氧基，戊氧基，異戊氧基，環戊氧基，己氧基，環己氧基，庚氧基，辛氧基，壬氧基，癸氧基，十一烷氧基，十二烷氧基，3-甲基戊氧基，烯丙氧基，丁-3-烯氧基，戊-4-烯氧基，環己基甲氧基，環戊基甲氧基，甲氧羰基，乙氧羰基，丙氧羰基，異丙氧羰基，丁氧羰基，異丁氧羰基，仲丁氧羰基，叔丁氧羰基，戊氧羰基，異戊氧羰基，環戊氧基羰基，己氧羰基，環己氧羰基，辛基氧羰基，壬氧基羰基，癸氧羰基，十一烷氧羰基，十二烷氧羰基，3-甲基戊氧羰基，烯丙氧羰基，丁-3-烯氧羰基，戊-4-烯氧羰基，環己基甲氧羰基，環戊基甲氧羰基，乙酰氧基，乙基羰氧基，丙基羰氧基，異丙基羰氧基，丁基羰氧基，異丁基羰氧基，仲丁基羰氧基，叔丁基羰氧基，戊基-羰氧基，異戊基羰氧基，環戊基羰氧基，己基羰氧基，環己基羰氧基，辛基羰氧基，壬基羰氧基，癸基羰氧基，十一烷基羰氧基，十二烷基羰氧基，3-甲基戊基羰氧基，丁-3-烯基氧基，戊-4-烯基氧基，乙酰基，乙羰基，丙羰基，異丙羰基，丁羰基，異丁羰基，仲丁羰基，戊羰基，異戊羰基，環己羰基，辛羰基，壬羰基，癸羰基，十一烷羰基，十二烷羰基，甲氧基乙酰氧基，1-甲氧基-2-丙氧基，3-甲氧基-1-丙氧基，2-甲氧基乙氧基，2-異丙氧基乙氧基，1-乙氧基-3-戊氧基，3-丁炔氧基，4-戊炔氧基，5-氯戊炔基，4-戊炔羰氧基，6-丙氧基-己基，6-丙氧基己氧基，2-氟乙基，三氟甲基，2，2，2-三氟乙基，1H，1H-十五烷氟辛基，1H，1H，7H-十二烷氟庚基，2-(全氟辛基)乙基，2-(全氟丁基)乙基，2-(全氟己基)乙基，2-(全氟癸基)乙基，全氟丙基，全氟丁基，全氟庚基，全氟辛基，全氟壬基，1-氟丙氧基，1-氟戊氧基，2-氟丙氧基，2，2-二氟丙氧基，3-氟丙氧基，3，3-二氟丙氧基，3，3，3-三氟丙氧基，三氟甲氧基等等。
應了解的是術語“低級烷基”包括具有1至6個碳原子、優選1至3個碳原子的直鏈或支鏈烴基。特別優選為甲基、乙基、丙基及異丙基。
應了解的是術語“脂環族”包括具有3至10個碳原子的非芳族碳環或雜環環系統，像環丙烷、環丁烷、環戊烷、環戊烯、環己烷、環己烯、環己二烯及萘烷。
基團A還優選選自嘧啶-2，5-二基，吡啶-2，5-二基，2，5-硫苯撐，2，5-呋喃撐，1，4或2，6-萘撐及苯撐，其任選地被C1-12環狀、直鏈或支鏈烷基殘基取代，該烷基任選地被一個或多個鹵素原子取代并且其中一個或多個非鄰接烷基-CH2-基可獨立地任選地被選自-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-CH＝CH-及-C≡C-的基取代。
特別優選基團A選自苯撐，其任選地被C1-12直鏈或支鏈烷基殘基取代，該烷基被一個或多個氟原子取代，并且其中一個或多個非鄰接CH2基團可獨立地任選地被選自-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-及-CH＝CH-的基團取代。
應了解的是術語“苯撐”包括1，2-，1，3或1，4-苯撐，其任選地被取代。優選苯撐為1，3-或1，4-苯撐。
優選基團B是選自具有3至18個碳原子的直鏈或支鏈烷基殘基，其為未被取代，被氰基或鹵素單取代，或被多鹵素取代，其中一個或多個CH2基可分別被-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-CH＝CH-，-C≡C-取代，條件是氧原子彼此不直接互相連接。
特別優選B是選自具有3至12個碳原子的直鏈或支鏈烷基殘基，其為未被取代，被鹵素單取代或多取代，其中一個或多個CH2基可獨立地被-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-取代，其條件為氧原子彼此不直接互相連接。
優選各C1及C2基團選自環己烷-1，4-二基，嘧啶-2，5-二基，吡啶-2，5-二基，1，4-或2，6-萘撐及苯撐，其任選地被一個或多個選自氟、氯、氰基及C1-12環狀、直鏈或支鏈烷基殘基取代，其任選地被單一氰基取代或被一個或多個鹵素原子取代并且其中一個或多個非鄰接烷基-CH2-基獨立地任選地被選自-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-CH＝CH-，-C≡C-及-O-CO-O-的基團取代。
特別優選C1及C2基團選自環己烷-1，4-二基，嘧啶-2，5-二基，吡啶-2，5-二基，2，6-萘撐及苯撐，其任選地被一個或多個氟原子或C1-8直鏈或支鏈烷基殘基取代，其任選地被一個或多個氟原子取代，并且其中一個或多個非鄰接烷基-CH2-基獨立地任選地被選自-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-及-CH＝CH-的基團取代。
優選基團D為氧原子或-NH-。
特別優選D為氧原子。
優選S1及S2基選自單共價鍵，-O-，-CO-O-，-O-CO-，-NR1-，-NR1-CO-，-CO-NR1-，-NR1-CO-O-，-O-CO-NR1-，-NR1-CO-NR1-，-CH＝CH-，-C≡C-，-O-CO-O-及直鏈或支鏈烷撐，其中二個或三個非鄰接烷撐-CH2-基團獨立地任選地被基團Q取代，其條件為在烷撐中的鏈碳原子的總數不超過24，其中R1表示氫原子或低級烷基。
更優選為S1及S2選自單共價鍵，-CO-O-，-O-CO-，-(CH2)r-，-(CH2)r-O-，-(CH2)r-CO-，-(CH2)r-CO-O-，-(CH2)r-O-CO-，-(CH2)r-CO-NR1-，-(CH2)r-NR1-CO-，-(CH2)r-NR1-，-O-(CH2)r-，-CO-O-(CH2)r-，-O-CO-(CH2)r-，-NR1-CO-(CH2)r-，-CO-NR1-(CH2)r-，-NR1-(CH2)r-，-O-(CH2)r-CO-O-，-O-(CH2)r-O-CO-，-O-(CH2)r-CO-NR1-，-O-(CH2)r-NR1-，-O-(CH2)r-O-，-O-(CH2)r-NR1-CO-，-NR1-(CH2)r-CO-O-，-NR1-(CH2)r-O-，-N-R1-(CH2)r-NR1-，-NR1-(CH2)r-O-CO-，-CO-NR1-(CH2)r-O-，-CO-NR1-(CH2)r-NR1-，-CO-NR1-(CH2)r-O-CO-，-O-CO-(CH2)r-CO-，-O-CO-(CH2)r-O-，-O-CO-(CH2)r-NR2-，-O-CO-(CH2)r-CO-O-，-O-CO-(CH2)r-CO-NR1-，-O-CO-(CH2)r-NR1-CO-，-(CH2)r-O-(CH2)s-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-O-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-O-，-CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-和-CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，其中R1如上述所定義，r及s各表示1至20的整數，優選1至12，并且r+s≤21，優選≤15。
應了解的是術語-(CH2)r-及-(CH2)s包括分別含有r或s個碳原子的直鏈或支鏈烷撐基團。
其特別優選為S1及S2選自單共價鍵，
-(CH2)r-，-(CH2)r-O-，-(CH2)r-CO-O-，-(CH2)r-O-CO-，-(CH2)r-CO-NH-，-(CH2)r-NH-CO-，-O-(CH2)r-，-CO-O-(CH2)r-，-CO-NH-(CH2)r-，-NH-CO-(CH2)r-，-O-CO-(CH2)r-，-O-CO-(CH2)r-CO-O-，-O-(CH2)r-O-CO-，-O(CH2)r-CO-NH-，-O-(CH2)r-NH-CO-，-CO-O-(CH2)r-O-，-CO-NH-(CH2)r-O-，-O-(CH2)r-O-，-(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NH-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NHCO-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-，-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-O-CO-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-O-和-O-CO-(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-O-，其中r及s各表示1至12的整數，并且r+s≤15。
優選的基團S1及S2的例子包括1，2-乙撐，1，3-丙撐，1，4-丁撐，1，5-戊撐，1，6-己撐，1，7-庚撐，1，8-辛撐，1，9-壬撐，1，10-癸撐，1，11-十一撐，1，12-十二撐，3-甲基-1，4-丁撐，甲撐氧基，2-乙撐氧基，3-丙撐氧基，3-丙撐氧羰基，2-乙撐羰氧基，4-丁撐氧基，4-丁撐氧羰基，3-丙撐羰氧基，5-戊撐氧基，5-戊撐氧羰基，4-丁撐羰氧基，6-己撐氧基，6-己撐氧羰基，5-戊撐羰氧基，7-庚撐氧基，7-庚撐氧羰基，6-己撐羰氧基，8-辛撐氧基，8-辛撐氧羰基，7-庚撐羰氧基，9-壬撐氧基，9-壬撐氧羰基，8-辛撐羰氧基，10-癸撐氧基，10-癸撐氧羰基，9-壬撐羰氧基，11-十一撐氧基，11-十一撐氧羰基，10-癸撐羰氧基，12-十二撐氧基，12-十二撐氧羰基，11-十一撐羰氧基，3-丙撐亞氨基羰基，4-丁撐亞氨基羰基，5-戊撐亞氨基羰基，6-己撐亞氨基羰基，7-庚撐亞氨基羰基，8-辛撐亞氨基羰基，9-壬撐亞氨基羰基，10-癸撐亞氨基羰基，11-十一撐亞氨基羰基，12-十二撐亞氨基羰基，2-乙撐羰基亞氨基，3-丙撐羰基亞氨基，4-丁撐羰基亞氨基，5-戊撐羰基亞氨基，6-己撐羰基亞氨基，7-庚撐羰基亞氨基，8-辛撐羰基亞氨基，9-壬撐羰基亞氨基，10-癸撐羰基亞氨基，11-十一撐羰基亞氨基，6-(3-丙撐亞氨基羰基氧基)己撐，6-(3-丙撐氧基)己撐，6-(3-丙撐氧基)己撐氧基，6-(3-丙撐亞氨基羰氧基)己撐氧基，6-(3-丙撐亞氨基羰基)己基，6-(3-丙撐亞氨基羰基)己氧基，1，2-乙撐二氧基，1，3-丙撐二氧基，1，4-丁撐二氧基，1，5-戊撐二氧基，1，6-己撐二氧基，1，7-庚撐二氧基，1，8-辛撐二氧基，1，9-壬撐二氧基，1，10-癸撐二氧基，1，11-十一撐二氧基，1，12-十二撐二氧基等等。
優選基團S3是選自間隔單元，例如具有5至24個碳原子的直鏈或支鏈烷撐殘基，其中一個或多個非鄰接CH2基團可獨立被基團Q取代。更優選基團S3具有6至24個碳原子，并且特別是7至20個碳原子，其中一個或多個非鄰接CH2基團可獨立地被基團Q取代。注意，當聚酰亞胺主鏈包括鍵合可聚合基團的芳族環時，該環被認為是主鏈的一部分并不認為是間隔的一部分。
更優選S3是選自-(CH2)r-1-，-O-(CH2)r-，-CO-O-(CH2)r-，-O-CO-(CH2)r-，-NR1-CO-(CH2)r-，-CO-NR1-(CH2)r-，-NR1-(CH2)r-，-(CH2)r-O-(CH2)s-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-O-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-和-CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-，其中R1如上述所定義，r及s各表示1至20的整數，優選2至12，并且r+s≤21，優選≤15。
優選S3基的例子為1，2-乙撐，1，3-丙撐，1，4-丁撐，1，5-戊撐，1，6-己撐，1，7-庚撐，1，8-辛撐，1，9-壬撐，1，10-癸撐，1，11-十一撐，1，12-十二撐，3-甲基-1，4-丁撐，2-氧基乙撐，3-氧基丙撐，4-氧基丁撐，5-氧基戊撐，6-氧基己撐，7-氧基庚撐，8-氧基辛撐，9-氧基壬撐，10-氧基癸撐，11-氧基十一撐，12-氧基十二撐，2-(氧羰基)乙撐，3-(氧羰基)丙撐，4-(氧羰基)丁撐，5-(氧羰基)戊撐，6-(氧羰基)己撐，7-(氧羰基)庚撐，8-(氧羰基)辛撐，9-(氧羰基)壬撐，10-(氧羰基)癸撐，11-(氧羰基)十一撐，12-(氧羰基)-十二撐，2-(氧基)乙撐，3-(羰氧基)丙撐，4-(羰氧基)-丁撐，5-(羰氧基)戊撐，6-(羰氧基)己撐，7-(羰氧基)-庚撐，8-(羰氧基)辛撐，9-(羰氧基)壬撐，10-(羰氧基)-癸撐，11-(羰氧基)十一撐，12-(羰氧基)十二撐，2-(羰基-亞氨基)乙撐，3-(羰基亞氨基)丙撐，4-(羰基亞氨基)丁撐，5-(羰基亞氨基)戊撐，6-(羰基亞氨基)己撐，7-(羰基亞氨基)-庚撐，8-(羰基亞氨基)辛撐，9-(羰基亞氨基)壬撐，10-(羰基-亞氨基)癸撐，11-(羰基亞氨基)十一撐，12-(羰基亞氨基)十二撐，2-亞氨基乙撐，3-亞氨基丙撐，4-亞氨基丁撐，5-亞氨基戊撐，6-亞氨基己撐，7-亞氨基庚撐，8-亞氨基辛撐，9-亞氨基壬撐，10-亞氨基癸撐，11-亞氨基十一撐，12-亞氨基十二撐，2-亞氨基羰基乙撐，3-亞氨基羰基丙撐，4-亞氨基羰基丁撐，5-亞氨基羰基戊撐，6-亞氨基羰基己撐，7-亞氨基羰基庚撐，8-亞氨基羰基辛撐，9-亞氨基羰基壬撐，10-亞氨基羰基癸撐，11-亞氨基羰基十一撐，12-亞氨基羰基十二撐，2-(2-乙撐氧基)乙撐，2(3-丙撐氧基)-乙撐，6-(4-丁撐氧基)己撐，2-(2-乙撐亞氨基羰基)乙撐，2-(3-丙撐亞氨基羰基)乙撐，6-(4-丁撐亞氨基羰基)己撐，6-(3-丙撐亞氨基羰基氧基)己撐，6-(3-丙撐亞氨基羰基)己撐等等。
優選X及Y基表示氫。
優選n1+n2＝0或1，且特別優選為n1＝n2＝0。
本發明側鍵聚合物的主鏈由其構成的優選單體單元為通式II，IV及VI的二酰亞胺基團和/或通式III，V及VII的類似的酰胺酸基團及酰胺酸酯基團；特別優選為式II，III，VI及VII 其中虛線代表與S3相連的鍵；T1表示四價有機基團；T2，T3各自獨立地表示三價芳族或脂環基團，其任選地被選自氟、氯、氰基及C1-18環狀、直鏈或支鏈烷基殘基取代，其任選地被一個或多個鹵素基團取代及其中一個或多個非鄰接烷基-CH2-基獨立地任選地被選自-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-CH＝CH-及-C≡C-的基團取代；S4至S8各自獨立選自單共價鍵及C1-24直鏈或支鏈烷撐殘基，其中任選地被單一氰基或被一個或多個鹵素原子取代及其中一個或多個非鄰接烷撐-CH2-基獨立地任選地被Q基團取代；E是選自包括氮原子、-CR1-基團及芳族或脂環族二價、三價或四價基團，其任選地被一個或多個選自氟、氯、氰基及C1-18、環狀、直鏈或支鏈烷基殘基的基取代，其任選地被單一氰基取代或被一個或多個鹵素原子取代及其中一個或多個非鄰接CH2基團分別任選地被選自-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-CH＝CH-及-C≡C-的基團取代，其中R1如上述所定義；F表示脂族、脂環族或芳族二價基團；及G表示氫原子或單價有機基團。
應了解的是術語“脂族”包括飽和及不飽和的直鏈及支鏈烷基，其可為任選地被取代及其中一個或多個非鄰接CH2基團可被一個或多個雜原子取代。任選地取代基包括烷基、芳基、環烷基、氨基、氰基、環氧基、鹵素、羥基、硝基及氧基。取代一個或多個-CH2-基的雜原子的例子包括氮、氧及硫。取代氮原子可進一步被例如烷基、芳基及環烷基取代。
四價有機基團T1優選衍生自脂族、脂環族或芳族的四羧酸二酐。脂環族或脂族四羧酸酐類優選選自1，1，4，4-丁烷-四羧酸二酐，乙撐順丁烯二酸二酐，1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐，1，2，3，4-環戊烷四羧酸二酐，2，3，5-三羧基環戊基乙酸二酐，3，5，6-三羧基-降冰片基乙酸二酐，2，3，4，5-四氫呋喃四羧酸二酐，4-(2，5-二氧基四氫呋喃-3-基)四氫萘-1，2-二羧酸二酐，5-(2，5-二氧四氫呋喃-3-基)-3-甲基-3-環己烷-1，2-二羧酸二酐，雙環[2，2，2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸二酐，雙環[2，2，2]辛烷-2，3，5，6-四羧酸二酐及1，8-二甲基雙環[2，2，2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸二酐。
芳族四羧酸二酐優選選自苯均四酸二酐，3，3’，4，4’-二苯甲酮四羧酸二酐，4，4’-氧基二苯二甲酸二酐，3，3’，4，4’-二苯基砜四羧酸二酐，1，4，5，8-萘四羧酸二酐，2，3，6，7-萘四二酐，3，3’，4，4’-二甲基-二苯基硅烷-四羧酸二酐，3，3’，4，4’-四苯基硅烷四羧二酐，1，2，3，4-呋喃四羧酸二酐，4，4’-雙(3，4-二羧酸苯氧基)二苯基硫醚(sulfide)二酐，4，4’-雙(3，4-二羧酸苯氧基)二苯基砜二酐，4，4’-雙(3，4-二羧酸苯氧基)二苯基丙烷二酐，3，3’4，4’-聯苯基四羧酸二酐，乙二醇雙(偏苯三酸)二酐，4，4’-(1，4-苯撐)雙(苯二甲酸)二酐，4，4’-(1，3-苯撐)-雙(苯二甲酸)二酐，4，4’-(六氟異亞丙基)二苯二甲酸二酐，4，4’-氧基二(1，4-苯撐)雙(苯二甲酸)二酐及4，4’-亞甲基二(1，4-苯撐)雙(苯二甲酸)二酐。
特別優選用以形成四價有機基團T1的四羧酸二酐選自1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐，1，2，3，4-環戊烷四羧酸二酐，2，3，5-三羧基環戊基乙酸二酐，5-(2，5-二氧四氫呋喃-3-基)-3-甲基-3-環己烷-1，2-二羧酸二酐，4-(2，5-二氧基四氫呋喃-3-基)四氫萘-1，2-二羧酸二酐，4，4’-(六氟異亞丙基)二苯二甲酸二酐及[2，2，2]辛-7-烯-2，3，5，6-四羧酸二酐。
每個T2及T3基團可衍生自脂族、脂環或芳族二羧酸酐。
T2及T3基團優選為三價芳族或脂環基團，其三價分布于三個不同個碳原子的間，其條件為該化合價的二個位于連接的碳原子。特別優選T2及T3基團為三價苯衍生物。
S4基優選為單共價鍵，-(CH2)r-，-(CH2)r-O-，-(CH2)r-CO-，-(CH2)r-CO-O-，-(CH2)r-O-CO-，-(CH2)r-CO-NR1-，-(CH2)-NR1-CO-，-(CH2)r-NR1-，-(CH2)r-O-(CH2)s-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-CH2)r-O-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-O-(CH2)s-CO-O-和-(CH2)r-O-(CH2)s-O-CO-，其中R1如上述所定義，r及s各表示1至20的整數；并且r+s≤21。更優選r及s各表示2至12的整數。特別優選r+s≤15。
優選S4基團的例子包括1，2-乙撐，1，3-丙撐，1，4-丁撐，1，5-戊撐，1，6-己撐，1，7-庚撐，1，8-辛撐，1，9-壬撐，1，10-癸撐，1，11-十一撐，1，1 2-十二撐，3-甲基-1，4-丁撐，3-丙撐氧基，3-丙撐氧羰基，2-乙撐羰氧基，4-丁撐氧基，4-丁撐氧羰基，3-丙撐羰氧基，5-戊撐氧基，5-戊撐氧羰基，4-丁撐羰氧基，6-己撐氧基，6-己撐氧羰基，5-戊撐羰氧基，7-庚撐氧基，7-庚撐氧羰基，6-己撐羰氧基，8-辛撐氧基，8-辛撐氧羰基，7-庚撐羰氧基，9-壬撐氧基，9-壬撐氧羰基，8-辛撐羰氧基，10-癸撐氧基，10-癸撐氧羰基，9-壬撐羰氧基，11-十一撐氧基，11-十一撐氧羰基，10-癸撐羰氧基，12-十二撐氧基，12-十二撐氧羰基，11-十一撐羰氧基，3-丙撐亞氨基羰基，4-丁撐亞氨基羰基，5-戊撐亞氨基羰基，6-己撐亞氨基羰基，7-庚撐亞氨基羰基，8-辛撐亞氨基羰基，9-壬撐亞氨基羰基，10-癸撐亞氨基羰基，11-十一撐亞氨基羰基，12-十二撐亞氨基羰基，2-乙撐羰基亞氨基，3-丙撐羰基亞氨基，4-丁撐羰基亞氨基，5-戊撐羰基亞氨基，6-己撐羰基亞氨基，7-庚撐羰基亞氨基，8-辛撐羰基亞氨基，9-壬撐羰基亞氨基，10-癸撐羰基亞氨基，11-十一撐羰基亞氨基，6-(3-丙撐亞氨基羰氧基)己撐，6-(3-丙撐氧基)己撐、6-(3-丙撐氧基)己撐氧基，6-(3-丙撐亞氨基羰氧基)己撐氧基，6-(3-丙撐亞氨基羰基)己撐，6-(3-丙撐亞氨基羰基)己撐氧基等等。
S5及S8基團優選選自單鍵，-(CH2)r-，-O-(CH2)r-，-CO-(CH2)r-，-CO-O-(CH2)r-，-O-CO-(CH2)r-，-NR1-CO-(CH2)r-，-NR1-(CH2)r-，-CO-NR1-(CH2)r-，-NR1-CO-(CH2)r-，-(CH2)r-O-(CH2)s-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-，-O-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s- -O-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-，-O-CO-(CH2)r-O-(CH2)s-和-CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-，其中R1如上述所定義，r及s各表示1至20的整數；并且r+s≤21。更優選r及s各表示2至12的整數。特別優選r+s≤15。
優選S5及S8基團的例子包括1，2-乙撐，1，3-丙撐，1，4-丁撐，1，5-戊撐，1，6-己撐，1，7-庚撐，1，8-辛撐，1，9-壬撐，1，10-癸撐，1，11-十一撐，1，12-十二撐，3-甲基-1，4-丁撐，2-氧基乙撐，3-氧基丙撐，4-氧基丁撐，5-氧基戊撐，6-氧基己撐，7-氧基庚撐，8-氧基辛撐，9-氧基壬撐，10-氧基癸撐，11-氧基十一撐，12-氧基十二撐，2-(氧羰基)乙撐，3-(氧羰基)丙撐，4-(氧羰基)丁撐，5-(氧羰基)戊撐，6-(氧羰基)己撐，7-(氧羰基)庚撐，8-(氧羰基)辛撐，9-(氧羰基)壬撐，10-(氧羰基)癸撐，11-(氧羰基)十一撐，12-(氧羰基)十二撐，2-(羰氧基)己撐，3-(羰氧基)丙撐，4-(羰氧基)丁撐，5-(羰氧基)戊撐，6-(羰氧基)己撐，7-(羰氧基)庚撐，8-(羰氧基)辛撐，9-(羰氧基)壬撐，10-(羰氧基)癸撐，11-(羰氧基)十一撐，12-(羰氧基)十二撐，2-(羰基亞氨基)乙撐，3-(羰基亞氨基)丙撐，4-(羰基亞氨基)丁撐，5-(羰基亞氨基)戊撐，6-(羰基亞氨基)己撐，7-(羰基亞氨基)庚撐，8-(羰基亞氨基)辛撐，9-(羰基亞氨基)壬撐，10-(羰基亞氨基)癸撐，11-(羰基亞氨基)十一撐，12-(羰基亞氨基)十二撐，2-亞氨基乙撐，3-亞氨基丙撐，4-亞氨基丁撐，5-亞氨基戊撐，6-亞氨基己撐，7-亞氨基庚撐，8-亞氨基辛撐，9-亞氨基壬撐，10-亞氨基癸撐，11-亞氨基十一撐，12-亞氨基十二撐，2-亞氨基羰基乙撐，3-亞氨基羰基丙撐，4-亞氨基羰基丁撐，5-亞氨基羰基戊撐，6-亞氨基羰基己撐，7-亞氨基羰基庚撐，8-亞氨基羰基辛撐，9-亞氨基羰基壬撐，10-亞氨基羰基癸撐，11-亞氨基羰基十一撐，12-亞氨基羰基十二撐，2-(2-乙撐氧基)乙撐，2-(3-丙撐氧基)乙撐，6-(4-丁撐氧基)己撐，2-(2-乙撐亞氨基羰基)乙撐，2-(3-丙撐亞氨基羰基)乙撐，6-(4-丁撐亞氨基羰基)己撐，6-(3-丙撐亞氨基羰氧基)己撐，6-(3-丙撐亞氨基羰基)己撐，等等。
S6及S7基團優選選自單鍵，-(CH2)r-，-(CH2)r-O-，-(CH2)r-CO-，-(CH2)r-CO-O-，-(CH2)r-O-CO-，-(CH2)r-CO-NR1-，-(CH2)r-NR1-CO-，-(CH2)r-NR1-，-O-(CH2)r-，-CO-O-(CH2)r-，-O-CO-(CH2)r-，-NR1-CO-(CH2)r-，-CO-NR1-(CH2)r-，-NR1-(CH2)r-，-O-(CH2)r-CO-O-，-O-(CH2)r-O-CO-，-O-(CH2)r-CO-NR1-，-O-(CH2)r-NR1-，-O-(CH2)r-O-，-O-(CH2)r-NR1-CO-，-NR1-(CH2)r-CO-O-，-NR1-(CH2)r-O-，-NR1-(CH2)r-NR1-，-NR1-(CH2)r-O-CO-，-CO-NR1-(CH2)r-O-，-CO-NR1-(CH2)r-NR1-，-CO-NR1-(CH2)r-O-CO-，-O-CO(CH2)r-CO-，-O-CO-(CH2)r-O-，-O-CO-(CH2)r-NR1-，-O-CO-(CH2)r-CO-O-，-O-CO-(CH2)r-CO-NR1-，-O-CO-(CH2)r-NR1-CO-，-(CH2)r-O-(CH2)s-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NR1CO-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-O-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-O-，-CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-，-CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，其中R1如上述的定義；r及s各表示1至20的整數；并且r+s≤21。更優選r及s各表示2至12的整數。特別優選r+s≤15。
優選S6及S7基團的例子包括1，2-乙撐，1，3-丙撐，1，4-丁撐，1，5-戊撐，1，6-己撐，1，7-庚撐，1，8-辛撐，1，9-壬撐，1，10-癸撐，1，11-十一撐，1，12-十二撐，3-甲基-1，4-丁撐，3-丙撐氧基，3-丙撐氧羰基，2-乙撐羰氧基，4-丁撐氧基，4-丁撐氧羰基，3-丙撐羰氧基，5-戊撐氧基，5-戊撐氧羰基，4-丁撐羰氧基，6-己撐氧基，6-己撐氧羰基，5-戊撐羰氧基，7-庚撐氧基，7-庚撐氧羰基，6-己撐羰氧基，8-辛撐氧基，8-辛撐氧羰基，7-庚撐羰基氧基，9-壬撐氧基，9-壬撐氧羰基，8-辛撐羰氧基，10-癸撐氧基，10-癸撐氧羰基，9-壬撐羰氧基，11-十一撐氧基，11-十一撐氧羰基，10-癸撐羰氧基，12-十二撐氧基，11-十一撐羰氧基，3-丙撐亞氨基羰基，4-丁撐亞氨基羰基，5-戊撐亞氨基羰基，6-己撐亞氨基羰基，7-庚撐亞氨基羰基，8-辛撐亞氨基羰基，9-壬撐亞氨基羰基，10-癸撐亞氨基羰基，11-十一撐亞氨基羰基，12-十二撐亞氨基羰基，2-乙撐羰基亞氨基，3-丙撐羰基亞氨基，4-丁撐羰基亞氨基，5-戊撐羰基亞氨基，6-己撐羰基亞氨基，7-庚撐羰基亞氨基，8-辛撐羰基亞氨基，9-壬撐羰基亞氨基，10-癸撐羰基亞氨基，11-十一撐羰基亞氨基，6-(3-丙撐亞氨基羰氧基)己撐，6-(3-丙撐氧基)-己撐，6-(3-丙撐氧基)己撐氧基，6-(3-丙撐亞氨基羰氧基)-己撐氧基，6-(3-丙撐亞氨基羰基)己撐，6-(3-丙撐亞氨基羰基)己撐氧基，1，2-乙撐二氧基，1，3-丙撐二氧基，1，4-丁撐二氧基，1，5-戊撐二氧基，1，6-己撐二氧基，1，7-庚撐二氧基，1，8-辛撐二氧基，1，9-壬撐二氧基，1，10-癸撐二氧基，1，11-十一撐二氧基，1，2-十二撐二氧基等等。
脂族、脂環族或芳族二價基團F是衍生自被形式(formal)除去氨基的脂族、脂環族或芳族二胺。從其衍生F基團的脂族或脂環族二胺的例子包括乙二胺，1，3-丙二胺，1，4-丁二胺，1，5-戊二胺，1，6-己二胺，1，7-庚二胺，1，8-辛二胺，1，9-壬二胺，1，10-癸二胺，1，11-十一烷二胺，1，12-十二烷二胺，α，α’-二氨基-m-二甲苯，α，α’-二氨基-p-二甲苯，(5-氨基-2，2，4-三甲基-環戊基)甲胺，1，2-二氨基環己烷，4，4’-二氨基二環己基-甲烷，1，3-雙(甲氨基)環己烷及4，9-二氧雜十二烷-1，12-二胺。
從其衍生F基團的芳族二胺的例子包括3，5-二氨基苯甲酸甲基酯，3，5-二氨基苯甲酸己基酯，3，5-二氨基苯甲酸十二基酯，3，5-二氨基苯甲酸異丙基酯，4，4’-亞甲基二苯胺，4，4’-乙撐二苯胺，4，4’-二氨基-3，3’-二甲基二苯基-甲烷，3，3’，5，5’-四甲基聯苯胺，4，4’-二氨基二苯基砜，4，4’-二氨基-二苯基醚，1，5-二氨基萘，3，3’-二甲基-4，4’-二氨基聯苯，3，4’-二氨基二苯基醚，3，3’-二氨基二苯甲酮，4，4’-二氨基二苯甲酮，4，4’-二氨基-2，2’-二甲基聯苯，雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]砜，1，4-雙(4-氨基苯氧基)苯，1，3-雙(4-氨基苯氧基)苯，1，3-雙(3-氨基苯氧基)苯，2，7-二氨基芴，9，9-雙(4-氨基苯基)芴，4，4’-亞甲基雙(2-氯苯胺)，4，4’-雙(4-氨基苯氧基)聯苯，2，2’，5，5’-四氯-4，4’-二氨基聯苯，2，2’-二氯-4，4’-二氨基-5，5’-二甲氧基聯苯，3，3’-二甲氧基-4，4’-二氨基聯苯，4，4’-(1，4-苯撐異亞丙基)雙苯胺，4，4’-(1，3-苯撐異亞丙基)雙苯胺，2，2-雙[4-(4-氨基苯氧基)苯基]-丙烷，2，2-雙[3-(4-氨基苯氧基)苯基]六氟丙烷，2，2-雙[3-氨基-4-甲基苯基]六氟丙烷，2，2-雙(4-氨基苯基)六氟丙烷，2，2’-雙[4-(4-氨基-2-三氟甲基苯氧基)苯基]六氟丙烷，4，4’-二氨基-2，2’-雙(三氟甲基)聯苯，及4，4’-雙[(4-氨基-2-三氟甲基)-苯氧基]-2，3，5，6，2’，3’，5’，6’-八氟聯苯。
E可為二價、三價或四價。當E為二價時，其分別用來鍵連至III至VII基團的S4及S5，S6及S7或S8及N基團。應了解的是當E為二價基團時，E形成其一部分的單體單元不鍵連至式(I)的側鏈。當E為三價或四價基團時，其分別用來鍵連E形成其一部分的單體單元至一個或二個式(I)的側鏈基團。優選光活性聚合物包括少于75％的包括二價E基團的單體單元，優選少于50％及特別是少于30％。包括三價E基團的單體單元為優選。
式III，V及VII的結構單元為酰胺酸基或酰胺酸酯基團(亦即羧酰胺-羧酸基或羧酰胺-羧酸酯基)，其一方面可作為聚酰亞胺鏈中不完全酰亞胺化的的結果而發生。另一方面，僅由式III，V或VII的結構單元組成的聚合物，也就是說聚酰胺酸或聚酰胺酸酯，為用于制備根據本發明的聚酰亞胺的重要前體并且也包括在本發明中。在包含式III，V或VII基團的這些聚合物中，優選為其中G為氫的那些，也就是說僅包括、或包含一些聚酰胺酸基團的那些。
本發明的聚合物可使用本領域內技術人員已知的方法制備，且本發明的第二個方面提供了一種制備如上定義的式(I)化合物的方法。
本發明的聚酰胺酸和聚酰亞胺可依照已知的方法制備，例如描述于Plast，Eng.36(聚酰亞胺，基本原理和應用)中的那些方法。
例如，用于制備聚酰胺酸的縮聚反應是在極性非質子有機溶劑中進行的，例如γ-丁內酯，N，N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯啶酮或N，N-二甲基甲酰胺。在大部分的情形下，使用等摩爾量的二酐和二胺，也就是說每一酸酐基團對一個氨基。如果需要穩定聚合物的分子量，為此目的可以加入過量或少于二個成分其中一個的化學計量數量或加入以二羧酸單酐的形式或以一元胺的形式存在的單官能化合物。該單官能化合物的例子為順丁烯酸酐、苯二甲酸酐、苯胺等等。反應優選在低于100℃的溫度進行。
聚酰胺酸形成聚酰亞胺的環化作用可通過加熱進行，也就是說除去水的縮合或通過與試劑的其他亞酰胺化反應。當純以熱進行時，聚酰胺酸的亞酰胺化作用不總是完全的，也就是說所產生的聚酰亞胺仍可包含一定比例的聚酸胺酸。通常亞酰胺化反應在60到250℃的溫度進行，但優選小于200℃。為了在較低溫度實現亞酰胺化作用，額外地將幫助去除水的試劑混合于反應混合物內。這類試劑為，例如，由酸酐例如乙酸酐、丙酸酐、苯二甲酸酐、三氟乙酸酐和叔胺例如三乙胺、三甲胺、三丁胺、吡啶、N，N-二甲基苯胺、二甲基吡啶及三甲基吡啶(collidine)等等所組成的混合物。使用于該情形中的試劑量優選為至少二當量的胺和四當量的酸酐/每當量的欲縮合的聚酰胺酸。
亞酰胺化反應可在涂覆至一支持物之前或者僅在之后進行。當所討論的聚酰亞胺在常規溶劑中溶解度較差時，后一種變化為特別優選的。
本發明的聚酰胺酸和聚酰亞胺優選具有在0.05到10dL/g范圍的固有粘度，更優選0.05到5dL/g。在此處，固有粘度(ηinh＝Inηrel/C)是通過在30℃下使用N-甲基-2-吡咯烷酮作為溶劑測量含有0.5克/100毫升濃度的聚合物的溶液而測定的。
本發明的聚酰胺酸鏈或聚酰亞胺鏈優選包含從2到2000個、尤其從3到200個單體單元。
添加劑例如含硅烷化合物和含環氧基-交鏈劑可加到本發明的聚合物中以便改善聚合物對基底的粘著。適當的含硅烷-化合物描述于Plast.Eng.36(1996)(聚酰亞胺，基本原理和應用)。適當的含環氧基-交聯劑包括4，4’亞甲基雙-(N，N-二縮水甘油基苯胺)，三羥甲基丙烷三縮水甘油基醚，苯-1，2，4，5-四羧酸1，2，4，5-N，N’-二縮水甘油基二酰亞胺，聚乙二醇二縮水甘油基醚，N，N-二縮水甘油基環己胺等等。
進一步的添加劑例如光敏劑、光自由基產生劑和/或陽離子光起始劑也可被加至本發明的聚合物中。適當的光活性添加劑包括2，2-二甲氧基苯基乙酮，二苯基甲酮和N，N-二甲基苯胺的混合物或4-(二甲氨基)苯甲酸乙基酯、占噸酮、噻噸酮、IRGACURETM184、369、500、651和907(Ciba)，米克勒(Michler)酮、三芳基锍鹽和等等。
本發明聚合物可獨自使用或與其他的聚合物、寡聚合物、單體、光活性聚合物、光活性寡聚合物和/或光活性單體組合使用，視欲使用聚合物層的應用而定。因此其應了解通過改變聚合物層的組成有可能控制性質例如誘導的預傾斜角、好表面濕潤性、高電壓固定比及其他特定的結合(anchoring)能量等等。
可容易地從本發明聚合物制備聚合物層，并且本發明的第三個方面提供了包含交聯形式的本發明聚合物的聚合物層。優選通過將一種或多種的本發明聚合物涂覆到支持物上并在任何必需的亞酰胺化步驟的后，通過線性偏振光照射使聚合物或聚合物混合物進行交聯制得該聚合物層。通過控制線性偏振光的照射方向改變聚合物層中的取向方向和傾斜角是可能的。應了解的是通過選擇性地照射聚合物層的特定區域，其可能對準所述層的非常特定區域并提供具有限定傾斜角的層。這個取向和傾斜通過交聯方法保留在聚合物層中。
應了解的是本發明的聚合物層也作為液晶用定向層使用，并且本發明第三個方面的優選實施方案提供了包含一種或多種交聯形式的本發明聚合物的定向層。該等定向層可用于光學結構元件的制造，優選用于混合層元件的生產。
這種定向層合適從聚合物材料的溶液制備。通過旋轉涂布法，將聚合物溶液涂覆至任選地配備有電極的支持物上(例如涂布氧化銦-錫(indium-tin oxide)的玻璃板(ITO))，產生0.05到50μm厚度均勻層。為了涂覆聚合物材料，通常可使用不同涂布技術像旋轉涂布、miniscuscoating，線材涂布(wirecoating)、狹槽涂布(slotcoating)、膠版印刷(offsetprinting)、曲面印刷(flexoprinting)和凹版印刷(gravurprinting)。
如果需要的話，將所產生的層亞酰胺化，然后可以選擇性地用高壓汞蒸汽燈、氙燈或脈沖UV激光照射、使用起偏振器和任選地可用于產生結構圖像的罩(mask)進行定向。照射時間依個別的燈的輸出而定，并且可從幾秒變化到幾個小時。交聯反應也可通過使用濾光器的照射進行，例如，只允許適合于交聯反應的射線通過的濾光器。
應了解的是本發明的聚合物層可用于制造具有至少一個定向層的光學或電光裝置以及非結構和結構的光學元件和多層系統；特別是用于垂直對準向列型(VAN)LCD及混合對準向列型(HAN)LCD的制造。
本發明第三個方面的進一步的實施方案提供了一種光學或電-光裝置，其包含一種或多種交聯形式的本發明第一個方面的聚合物。電-光裝置可包含超過一層。該定向層或每一定向層可含有一個或多個不同空間定向區域。
下列實施例將更詳細舉列說明本發明的聚合物。
實施例1將182.5毫克(0.9306mmol)的1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐加至0.501克(1.0339mmol)的3，5-二氨基苯甲酸6-[3-(3-甲氧基-4-丁氧基苯基)丙烯酰氧基]己基酯于3.5毫升的四氫呋喃中的溶液內。然后于0℃進行攪拌2小時。然后加入另外的20.3毫克(0.1035mmol)的1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐。按著使混合物在室溫反應44小時。聚合物混合物用3.5毫升THF稀釋，沉淀于200毫升乙醚中并通過過濾收集。聚合物從THF(10毫升)沉淀進入600毫升水內，在室溫真空下干燥后產生0.61克米色粉末形式的聚酰胺酸1[η]＝0.52dL/g。
依照下列步驟制備作為起始物質使用的3，5-二氨基苯甲酸6-[3-(3-甲氧基-4-丁氧基苯基)丙烯酰氧基]己基酯。(E)-4-丁氧基-3-甲氧基肉桂酸甲基酯的制備 將4.16克(20.0mmol)阿魏酸甲酯溶解在115毫升2-丁酮中。加入2.09毫升(22.0mmol)正-丁基溴和11.06克(80mmol)碳酸鉀。然后在回流溫度下加熱反應懸浮液20小時。過濾反應混合物。通過蒸發濃縮濾液。從42毫升異丙醇重結晶粗產物且產生4.85克(92％)呈白色結晶的(E)-4-丁氧基-3-甲氧基肉桂酸甲基酯。(E)-4-丁氧基-3-甲氧基肉桂酸的制備 將10克(0.15mol)氫氧化鉀溶解在200毫升甲醇和5毫升水的混合物中。加入4.85克(18.35mmol)(E)-4-丁氧基-3-甲氧基肉桂酸甲酯。按著將反應混合加熱到60℃。在2.5小時的后通過蒸發濃縮混合物。將殘余物溶解在100毫升冷水中并用13.5毫升的37重量％鹽酸酸化至pH＝1。濾集產物，以水洗滌并在50℃真空下干燥以產生4.24克(92％)呈白色結晶的(E)-4-丁氧基-3-甲氧基肉桂酸。(E)-4-丁氧基-3-甲氧基肉桂酸-6-羥己基酯的制備 將1.38克(5.50mmol)的(E)-4-丁氧基-3-氧基肉桂酸懸浮在3毫升乙腈中。在5分鐘期間逐滴加入0.84克(5.50mmol)1，8-二氮雜雙環[5.4.0]十一-7-烯(1，5-5)(DBU)和3毫升乙腈的混合物。加入0.46克(1.25mmol)碘化四丁基銨和0.68克(5.00mmol)6-氯己醇，然后將所產生的混合物回流6小時。冷卻反應混合物，然后使用乙酸酯和水萃取。乙酸乙酯相以水洗滌，硫酸鈉干燥，過濾并通過旋轉蒸發濃縮。殘余物通過硅膠柱層析(120克)純化，以甲苯∶乙酸乙酯(1∶1)作為洗脫液，產生1.39克(79％)呈無色油狀物的(E)-4-丁氧基-3-甲氧基肉桂酸-6-羥己基酯。3，5-二硝基苯甲酸6-[3-(3-甲氧基-4-丁氧基苯基)丙烯酰氧基]己基酯 將3.00克(8.56mmol)的(E)-4-丁氧基-3-甲氧基肉桂酸6-羥己基酯，2.07克(8.98mmol)的3，5-二硝基苯甲酰氯和10毫克的4-二甲基-氨基吡啶溶解在30毫升二氯甲烷中。接著冷卻溶液至0℃，然后在20分鐘期間逐滴加入3.5毫升(43.36mmol)吡啶。于0℃下2.5小時后將反應混合物在二氯甲烷和水之間分配。有機相重復地用水洗滌，硫酸鈉干燥，過濾和通過轉蒸發濃縮。殘余物在50克硅膠上使用甲苯∶乙酸乙酯(9∶1)進行層析，以產生3.80克(81％)呈黃色油狀物的3，5-二硝基苯甲酸6-[3-(3-甲氧基-4-丁氧基苯基)丙烯酰氧基]己基酯。3，5-二氨基苯甲酸6-[3-(3-甲氧基-4-丁氧基苯基)丙烯酰氧基]己基酯 將3.80克(6.98mmol)的3，5-二硝基苯甲酸6-[3-(3-甲氧基-4-丁氧基苯基)丙烯酰氧基]己基酯和1.47克(27.48mmol)氯化銨懸浮在75毫升由甲醇∶水＝9∶1所組成的混合物中。然后一次性加入9.07克(0.139mol)的鋅粉。將反應溫度升高到36℃。然后于40℃加熱懸浮液1.5小時。將反應懸浮液在二氯甲烷和水之間進行分配。過濾所產生的懸浮液，有機相以飽和碳酸氫鈉溶液洗滌并用水重復地洗滌。有機相然后經過硫酸鈉干燥，過濾并通過蒸發濃縮以產生3.47克(99％)呈黃色油狀物的3，5-二氨基苯甲酸6-[3-(3-甲氧基-4-丁氧基苯基)丙烯酰氧基]己基酯。
實施例2將177.0毫克(0.9025mmol)的1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐加至0.500克(1.0028mmol)3，5-二氨基苯甲酸6-[3-(3-甲氧基-4-戊氧基苯基)丙烯酰氧基]己基酯在3.1毫升四氫呋喃中溶液內。然后于0℃下攪拌2小時。加入另外的19.7毫克(0.1003mmol)的1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐。接著使混合物在室溫反應21小時。聚合物混合物以3.5毫升THF稀釋，沉淀于200毫升乙醚中并收集。聚合物從THF(10毫升)沉淀進入600毫升水內，在室溫真空下干燥后產生0.59克米色粉末形式的聚酰胺酸2；[η]＝0.52dL/g。
使用實施例1的步驟制備作為起始物質使用的3，5-二氨基苯甲酸6-[3-(3-甲氧基-4-戊氧基苯基)丙烯酰氧基]己基酯。
實施例3將182.1毫克(0.9285mmol)的1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐加至0.2572克(0.5158mmol)的3，5-二氨基苯甲酸6-[3-(3-甲氧基-4-戊氧基苯基)丙烯酰氧基]己基酯和0.2500克(0.5159mmol)的3，5-二氨基苯甲酸6-[3-(3-甲氧基-4-丁氧基苯基)丙烯酰氧基]己基酯在3.5毫升的四氫呋中溶液內。然后于0℃進行攪拌2小時。然后加入另外的20.2毫克(0.1030mmol)的1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐。接著使混合物在室溫反應22小時。聚合物混合物用3.5毫升THF稀釋，于200毫升乙醚內沉淀并收集。聚合物從THF(10毫升)再沉淀進入600毫升水內，在室溫真空下干燥后產生0.65克米色粉末形式的聚酰胺酸3；[η]＝0.52dL/g。
實施例4將148.4毫克(0.7567mmol)的1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐加至500.0克(0.8406mmol)的3，5-二氨基苯甲酸11-[3-(3-甲氧基-4-環己基甲氧基苯基)丙烯酰氧基]十一基酯在3.5毫升的四氫呋喃中溶液內。然后于0℃進行攪拌2小時。然后加入16.5毫克(0.0841mmol)的1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐。接著使混合物在室溫反應21小時。聚合物混合物用3.5毫升THF稀釋，于200毫升乙醚內沉淀并收集。聚合物從THF(10毫升)沉淀進入600毫升水內，在室溫真空下干燥后產生0.55克米色粉末形式的聚酰胺酸4；[η]＝0.31dL/g。
實施例5類似于實施例1進行制備，使用208.3毫克(0.1.062mmol)的1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐和480.7克(1.062mmol)的3，5-二氨基苯甲酸6-[3-(4-戊基苯基)丙烯酰氧基]己基酯，產生0.60克于米色粉末形式的聚酰胺酸5；[η]＝0.94dL/g。
實施例6類似實施例1進行制備，使用215.7毫克(0.1.100mmol)的1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐和480.7克(1.100mmol)的3，5-二氨基苯甲酸6-[3-(4-丁氧基苯基)丙烯酰氧基]己基酯，產生0.67克于米色粉末形式的聚酰胺酸6；[η]＝0.86dL/g。
實施例7定向層的制備將聚酰胺酸1在環戊酮中的2％溶液經過0.2μm Teflon濾器過濾并在旋轉涂布裝置上于3000轉/分鐘在60秒期間涂覆至玻璃板上，玻璃板已用氧化銦-錫(IT0)涂布。所產生的薄膜于130℃預干燥15分鐘，然后于180℃亞酰胺化1小時以形成聚酰亞胺。
然后，用350W高壓汞蒸汽燈的線性偏振UV光照射4分鐘如此涂覆的玻璃板。然后通過旋轉涂布將二丙烯酸酯的液晶混合物涂覆至被照射層上和接著通過各向同性的UV光交聯30分鐘。在偏振化顯微鏡下，觀察定向的液晶分子的單軸向兩倍-折射層。使用傾斜補償器，它可以確定定向方向符合用于聚酰亞胺層照射的UV光的偏振方向。
實施例8具有限定傾斜角的定向層的制備如實施例7用線性偏振UV光照射用聚酰胺酸1涂布的二個玻璃板4分鐘。相對于板鉛垂線(plate normal)光的入射方向傾斜40°。光的偏振方向保持在由光入射方向和板鉛垂線所限定的平面中。從兩板構成20μm間隔的槽(cell)以使照射表面彼此面對，并且照射先前的偏振方向是平行的。然后于105℃下將得自Merck的各向同性相中的液晶混合物MLC6610填充進槽。然后以0.1℃/min至2℃/min范圍的速率逐漸地將槽冷卻到室溫。在交叉起偏振器之間觀察均勻定向的液晶層。通過結晶旋轉方法測得，此平行槽的傾斜角為86°。
實施例9固定比(HR)的測定用線性偏振UV光垂直照射依照實施例7涂布的二個玻璃板4分鐘。從兩板構成4μm間隔的槽以使照射表面彼此面對，并且照射先前偏振方向是平行的。然后使這個槽在高真空下于120℃維持14小時，然后在室溫真空下填充得自的Merck的TFT液晶混合物MLC6610。在交叉起偏振器之間觀察均勻定向的液晶層。在測試固定比(HR)之前，該槽先于120℃進行老化50小時。然后在T＝20ms的期間內測量具有V0(t＝0時的V)＝0.2的64μs的電壓波動的電壓減弱V(T＝20ms)。然后，測定固定比，結果以HR＝Vrms(t＝T)/V0給出，其在室溫為98％并且在80℃為91％。
權利要求
1.來自聚酰亞胺類、聚酰胺酸類及其酯類的光活性聚合物，其特征在于其包括作為側鏈的通式I可光致交聯的基團 其中虛線表示鍵合至聚酰亞胺主鏈的點并且其中A表示嘧啶-2，5-二基，吡啶-2，5-二基，2，5-硫苯撐，2，5-呋喃撐，1，4或2，6-萘撐，或苯撐；任選地被選自氟、氯、氰基的基團取代或被C1-18環狀、直鏈或支鏈烷基殘基取代，其任選地被單一氰基取代或被一個或多個鹵素原子取代并且其中一個或多個非鄰接烷基-CH2-基可任選地被Q基取代；B為具有3至18個碳原子的直鏈或支鏈烷基殘基，其為未被取代，被氰基或鹵素單取代，或被鹵素多取代，其中一個或多個非鄰接CH2基團獨立地被Q基取代；C1及C2各自獨立地表示芳族或脂族基團，其為未被取代或被氟，氯，氰基取代，或被具有1至18個碳原子的環狀、直鏈或支鏈烷基殘基取代，它們未被取代，被氰基或鹵素單取代，或被鹵素多取代，并且其中一個或多個非鄰接CH2基團可獨立地被基團Q取代；D表示氧原子或-NR1-，其中R1表示氫原子或低級烷基；S1及S2各自獨立地表示單共價鍵或間隔單元；S3表示間隔單元；Q表示選自-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-Si(CH3)2-O-Si(CH3)2-，-NR1-，-NR1-CO-，-CO-NR1-，-NR1-CO-O-，-O-CO-NR1-，-NR1-CO-NR1-，-CH＝CH-，-C≡C-及-O-CO-O-的基團，其中R1表示氫原子或低級烷基；n1及n2各自獨立為0或1，并且X，Y各自獨立地表示氫、氟、氯、氰基、任選地被氟取代的具有1至12個碳原子的烷基，其中一個或多個非鄰接CH2基團可被-O-，-CO-O-，-O-CO-和/或-CH＝CH-取代。
2.根據權利要求1的聚合物，其中A基任選地被C1-12環狀、直鏈或支鏈烷基殘基取代，該烷基任選地被一個或多個鹵素原子取代并且其中一個或多個非鄰接烷基-CH2-基可獨立地任選地被選自-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-CH＝CH-及-C≡C-的基團取代。
3.根據權利要求2的聚合物，其中A基團包括苯撐，任選地被C1-12直鏈或支鏈烷基殘基取代，該烷基被-個或多個氟原子取代，并且其中一個或多個非鄰接CH2基團可獨立地任選地被選自-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-及-CH＝CH-的基團取代。
4.根據權利要求3的聚合物，其中苯撐基團包括1，3-或1，4-苯撐。
5.根據前述權利要求任一項的聚合物，其中基團B包括具有3至18個碳原子的直鏈或支鏈烷基殘基，其為未被取代、被氰基或鹵素單取代或被鹵素多取代，其中一個或多個CH2基可獨立地被-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-CH＝CH-，-C≡C-取代，其條件是氧原子彼此不直接互相連接。
6.根據權利要求5的聚合物，其中基團B的烷基殘基具有3至12個碳原子，其中一個或多個CH2基可獨立地被-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-取代，其條件是氧原子彼此不直接互相連接。
7.根據前述權利要求任一項的聚合物，其中C1及C2基團選自環己烷-1，4-二基，嘧啶-2，5-二基，吡啶-2，5-二基，1，4-或2，6-萘撐及苯撐；任選地被一或多個選自氟、氯、氰基及C1-12環狀、直鏈或支鏈烷基殘基取代，其任選地被單一氰基取代或被一個或多個鹵素原子取代并且其中一個或多個非鄰接烷基-CH2-基任選獨立地被選自-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-CH＝CH-，-C≡C-及-O-CO-O-的基團取代。
8.根據權利要求7的聚合物，其中C1及C2基團選自環己烷-1，4-二基，嘧啶-2，5-二基，吡啶-2，5-二基，2，6-萘撐及苯撐；任選地被一個或多個氟原子或C1-8直鏈或支鏈烷基殘基取代，其任選地被一個或多個氟原子取代，并且其中一個或多個非鄰接烷基-CH2-基獨立地任選地被選自-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-及-CH＝CH-的基團取代。
9.根據前述權利要求任一項的聚合物，其中D為氧原子或-NH-。
10.根據前述權利要求任一項的聚合物，其中S1及S2基團選自單共價鍵，-O-，-CO-O-，-O-CO-，-NR1-，-NR1-CO-，-CO-NR1-，-NR1-CO-O-，-O-CO-NR1-，-NR1-CO-NR1-，-CH＝CH-，-C≡C-，-O-CO-O-及直鏈或支鏈烷撐基團，其中二個或三個非鄰接烷撐-CH2-基獨立地任選地被基團Q取代，其條件是在烷撐基中的鏈碳原子的總數不超過24，其中R1表示氫原子或低級烷基。
11.根據權利要求10的聚合物，其中S1及S2是選自單共價鍵，-CO-O-，-O-CO-，-(CH2)r-，-(CH2)r-O-，-(CH2)r-CO-，-(CH2)r-CO-O-，-(CH2)r-O-CO-，-(CH2)r-CO-NR1-，-(CH2)r-NR1-CO-，-(CH2)r-NR1-，-O-(CH2)r-，-CO-O-(CH2)r-，-O-CO-(CH2)r-，-NR1-CO-(CH2)r-，-CO-NR1-(CH2)r-，-NR1-(CH2)r-，-O-(CH2)r-CO-O-，-O-(CH2)r-O-CO-，-O-(CH2)r-CO-NR1-，-O-(CH2)r-NR1-，-O-(CH2)r-O-，-O-(CH2)r-NR1-CO-，-NR1-(CH2)r-CO-O-，-NR1-(CH2)r-O-，-NR1-(CH2)r-NR1-，-NR1-(CH2)r-O-CO-，-CO-NR1-(CH2)r-O-，-CO-NR1-(CH2)r-NR1-，-CO-NR1-(CH2)r-O-CO-，-O-CO-(CH2)r-CO-，-O-CO-(CH2)r-O-，-O-CO-(CH2)r-NR2-，-O-CO-(CH2)r-CO-O-，-O-CO-(CH2)r-CO-NR1-，-O-CO-(CH2)r-NR1-CO-，-(CH2)r-O-(CH2)s-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-O-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-O-，-CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-和-CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，其中R1如權利要求10項所定義，r及s各自表示1至20的整數。
12.根據權利要求11的聚合物，其中S1及S2選自單共價鍵，-(CH2)r-，-(CH2)r-O-，-(CH2)r-CO-O-，-(CH2)r-O-CO-，-(CH2)r-CO-NH-，-(CH2)r-NH-CO-，-O-(CH2)r-，-CO-O-(CH2)r-，-CO-NH-(CH2)r-，-NH-CO-(CH2)r-，-O-CO-(CH2)r-，-O-CO-(CH2)r-CO-O-，-O-(CH2)r-O-CO-，-O(CH2)r-CO-NH-，-O-(CH2)r-NH-CO-，-CO-O-(CH2)r-O-，-CO-NH-(CH2)r-O-，-O-(CH2)r-O-，-(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NH-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NHCO-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-，-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-O-CO-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-O-和-O-CO-(CH2)r-NH-CO-(CH2)s-O-，其中r及s各自表示1至12的整數，并且r+s≤15。
13.根據前述權利要求任一項的聚合物，其中S3基團包括具有6至24個碳原子的直鏈或支鏈烷撐殘基，其為未被取代，被氰基或鹵素單取代或被鹵素多取代，其中一個或多個非鄰接CH2基團可獨立地被芳族、脂環族或基團Q取代，其中基團Q如權利要求1中的定義。
14.根據權利要求13的聚合物，其中S3是選自-(CH2)r-1-，-O-(CH2)r-，-CO-O-(CH2)r-，-O-CO-(CH2)r-，-NR1-CO-(CH2)r-，-CO-NR1-(CH2)r-，-NR1-(CH2)r-，-(CH2)r-O-(CH2)s-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-O-(CH2)-NR1-CO-O-(CH2)s-和-CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-，其中R1代表氫原子或低級烷基，r及s各自表示1至20的整數，并且r+s≤21。
15.根據前述權利要求任一項的聚合物，其中X及Y基團表示氫。
16.根據前述權利要求任一項的聚合物，其中n1＝n2＝0。
17.根據前述權利要求任一項的聚合物，其中建構主鏈的單體單元包括通式II，IV及VI的二酰亞胺基團和/或通式III，V及VII的類似酰胺酸基團及酰胺酸酯基團 其中虛線代表與S3相連的鍵；T1表示四價有機基團；T2，T3各自獨立地表示三價芳族或脂環基團，其任選地被選自氟、氯、氰基及C1-18環狀、直鏈或支鏈烷基殘基取代，其任選地被一個或多個鹵素基團取代及其中一個或多個非鄰接烷基-CH2-基獨立地任選地被選自-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-CH＝CH-及-C≡C-的基團取代；S4至S8各自獨立選自單共價鍵及C1-24直鏈或支鏈烷撐殘基，其中任選地被單一氰基或被一個或多個鹵素原子取代及其中一個或多個非鄰接烷撐-CH2-基獨立地任選地被基團Q取代；E是選自包括氮原子、-CR1-基團及芳族或脂環族二價、三價或四價基團，其任選地被一個或多個選自氟、氯、氰基及C1-18、環狀、直鏈或支鏈烷基殘基的基取代，其任選地被單一氰基取代或被一個或多個鹵素原子取代及其中一個或多個非鄰接CH2基團分別任選地被選自-O-，-CO-，-CO-O-，-O-CO-，-CH＝CH-及-C≡C-的基團取代，其中R1表示氫原子或低級烷基；F表示脂族、脂環族或芳族二價基團；及G表示氫原子或單價有機基團。
18.根據權利要求17的聚合物，其中四價有機基團T1衍生自脂族、脂環族或芳族四羧酸二酐。
19.根據權利要求17或18的聚合物，其中一或多個T2及T3基團衍生自脂族、脂環族或芳族二羧酸酐。
20.根據權利要求17-19任一項的聚合物，其中S4基團選自單共價鍵，-(CH2)r-，-(CH2)r-O-，-(CH2)r-CO-，-(CH2)r-CO-O-，-(CH2)r-O-CO-，-(CH2)r-CO-NR1-，-(CH2)r-NR1-CO-，-(CH2)r-NR1-，-(CH2)r-O-(CH2)s-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-O-(CH2)s-CO-O-和-(CH2)r-O-(CH2)s-O-CO-，其中R1代表氫原子或低級烷基；r及s各自表示1至20的整數；并且r+s≤21。
21.根據權利要求17-20任一項的聚合物，其中S5及S8基團選自單鍵，-(CH2)r-，-O-(CH2)r-，-CO-(CH2)r-，-CO-O-(CH2)r-，-O-CO-(CH2)r-，-NR1-CO-(CH2)r-，-NR1-(CH2)r-，-CO-NR1-(CH2)r-，-NR1-CO-(CH2)r-，-(CH2)r-O-(CH2)s-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO)-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-，-O-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-O-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-，-O-CO-(CH2)r-O-(CH2)s-和-CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-，其中R1代表氫原子或低級烷基；r及s各自表示1至20的整數；并且r+s≤21。
22.根據權利要求17-21任一項的聚合物，其中S6及S7基團選自單鍵，-(CH2)r-，-(CH2)r-O-，-(CH2)r-CO-，-(CH2)r-CO-O-，-(CH2)r-O-CO-，-(CH2)r-CO-NR1-，-(CH2)r-NR1-CO-，-(CH2)r-NR1-，-O-(CH2)r-，-CO-O-(CH2)r-，-O-CO-(CH2)r-，-NR1-CO-(CH2)r-，-CO-NR1-(CH2)r-，-NR1-(CH2)r-，-O-(CH2)r-CO-O-，-O-(CH2)r-O-CO-，-O-(CH2)r-CO-NR1-，-O-(CH2)r-NR1-，-O-(CH2)r-O-，-O-(CH2)r-NR1-CO-，-NR1-(CH2)r-CO-O-，-NR1-(CH2)r-O-，-NR1-(CH2)r-NR1-，-NR1-(CH2)r-O-CO-，-CO-NR1-(CH2)r-O-，-CO-NR1-(CH2)r-NR1-，-CO-NR1-(CH2)r-O-CO-，-O-CO(CH2)r-CO-，-O-CO-(CH2)r-O-，-O-CO-(CH2)r-NR1-，-O-CO-(CH2)r-CO-O-，-O-CO-(CH2)r-CO-NR1-，-O-CO-(CH2)r-NR1-CO-，-(CH2)r-O-(CH2)s-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-，-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-O-，-(CH2)r-O-CO-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-O-，-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-，-O-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-，-O-(CH2)r-CO-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-NR1-CO-(CH2)s-O-，-O-(CH2)r-NR1-CO-O-(CH2)s-O-，-CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-，-CO-O-(CH2)r-O-(CH2)s-O-，其中R1代表氫原子或低級烷基；r及s各自表示1至20的整數；并且r+s≤21。
23.根據前述權利要求任一項的聚合物，其具有在0.05到10dL/g范圍的固有粘度，固有粘度(ηinh＝Inηrel/C)是通過在30℃下使用N-甲基-2-吡咯烷酮作為溶劑測量含有0.5克/100毫升濃度的聚合物的溶液而測定的。
24.根據前述權利要求任一項的聚合物，其包含從2到2000個單體單元。
25.根據前述權利要求任一項的聚合物，進一步包括一種包含含硅烷化合物、含環氧基-交鏈劑、光敏劑、光自由基產生劑和/或陽離子光起始劑的添加劑。
26.一種聚合物層，其包括交聯形式的根據前述權利要求任一項的聚合物。
27.一種制備根據權利要求26的聚合物層的方法，其包括將一種或多種的聚合物涂覆到支持物上并在任何必需的亞酰胺化步驟之后，通過線性偏振光照射，交聯聚合物或聚合物混合物。
28.一種液晶用的定向層，其包括一種或多種交聯形式的根據權利要求1至25中任一項的聚合物。
29.一種光學結構元件，其包括根據權利要求28的定向層。
30.一種光學或電光裝置，其包括一種或多種交聯形式的根據權利要求1至25中任一項的聚合物。
31.根據權利要求1至25中任一項的交聯形式聚合物作為液晶用的定向層的用途。
32.根據權利要求1至25中任一項的交聯形式聚合物在非結構和/或結構的光學元件的構成中的用途。
33.根據權利要求1至25中任一項的交聯形式聚合物在多層系統的構成中的用途。
全文摘要
一種來自聚酰亞胺類、聚酰胺酸類及其酯類的光活性聚合物，其包括作為側鏈的通式I可光致交聯的基團其中虛線表示鍵合至聚酰亞胺主鏈的點，并且其中B為直鏈或支鏈烷基殘基，其任選地被取代，其中一個或多個非鄰接CH
文檔編號G02F1/1337GK1395593SQ01804047
公開日2003年2月5日 申請日期2001年1月22日 優先權日2000年1月24日
發明者R·布切克, G·馬克, O·穆勒 申請人:羅利克有限公司